Investigarea posibilității de dizolvare a acidului sulfamic
Yaroslav Kolosov, Innovation-Euroservice LLC
Acest articol prezintă rezultatele unui studiu de laborator privind posibilitatea ca acidul sulfamic să dizolve scara formată în cazane industriale de abur și apă caldă. Studiul nu pretinde că este complet și nu are o valoare științifică, deoarece scopul său principal este de a studia în practică posibilitățile de dizolvare a acidului sulfamic în diferite tipuri de scară.
acidul sulfamic, diferit - acidul aminosulfonic, acid amidosulfuric, monoamida acid sulfuric - o substanță care este o pulbere fină de culoare albă sau cristalin gri.
Acidul sulfamic are formula: NH2S02H (sau NH2S03H).
Acidul sulfuric este inodor, acidul se dizolvă cu ușurință în apă. De asemenea, se dizolvă în acetonă, dietil eter, formamidă, metanol și alte substanțe. Acidul arde prost, se descompune la încălzire la +260 ° C.
Acidul sulfuric reacționează activ cu diferite substanțe organice și anorganice. Când interacționează cu metale, oxizi metalici, carbonați și hidroxizi, se formează sulfamați de sare.
Acidul sulfuric se referă la substanțele din clasa de pericol III. soluții concentrate în contact cu pielea și mucoase arsuri chimice cauza, dar soluții de 2-7% în mod obișnuit utilizate în casă și prin spălarea cazanelor de la scara pentru oameni și mediu, practic, nu sunt periculoase.
Acidul sulfamic este ambalat în saci de 25, 40 kg.
Acidul sulfamic trebuie depozitat în încăperi uscate, într-un recipient etanș, deoarece se dizolvă foarte bine în apă. Termenul de valabilitate al acidului este de obicei șase luni, la un an de la data producerii. Cu un depozit suplimentar, acidul sulfamic crapă și formează bucăți, dar nu-și pierde calitățile.
Atunci când utilizați orice echipament de schimb de căldură - cazanele de abur și apă caldă, schimbătoarele de căldură și așa mai departe. mai devreme sau mai târziu, pe tuburile sau pe suprafețele de încălzire există o spumă. Formarea scării este cauzată de sărurile de duritate prezente în apă. Ca urmare a încălzirii apei, aceste săruri de duritate se așează pe suprafața de încălzire a cazanelor, formând o piatră calcaroasă puternică, care împiedică transferul de căldură. Acest lucru afectează în mod semnificativ funcționarea echipamentului de schimb termic.
Soluțiile de acid sulfamic sunt cunoscute pentru capacitatea lor de a îndepărta eficient scara. În special, acidul sulfamic este utilizat pentru a îndepărta piatra de lapte din industria alimentară. În plus, acidul sulfamic are activitate corosivă semnificativ mai mică decât acizii clorhidric și sulfuric. Această calitate este extrem de importantă atunci când spălați aburul și cazanele cu apă caldă de la scară. Acizii sunt cunoscuți pentru capacitatea lor de a provoca coroziunea chimică a metalelor, având o activitate corozivă puternică. Deci, acidul sulfamic, de asemenea, are această calitate, dar într-o măsură mult mai mică. În plus, soluția 2-7% a acidului sulfamic nu este practic periculoasă pentru oameni și mediu. Aceste calități determină avantajele acestui acid față de alți acizi în timpul spălării chimice a cazanelor și a altor echipamente de schimb de căldură.
Obiective și obiective ale studiului
1. Pentru a clarifica posibilitatea dizolvării diferitelor mostre de scală cu o soluție de acid sulfamic.
2. Determinarea parametrilor necesari pentru spălarea cazanelor de scară.
3. Determinarea vitezei de dizolvare a probelor de laborator.
Instrumente și materiale de cercetare
Mostrele de scară, acidul sulfamic, cântare de laborator, eprubete, indicatorul pH universal, ore.
Tehnologia cercetării
Trei probe de scară au fost alese pentru studiu, unul dintre ele având o compoziție de carbonat, al doilea eșantion - spumă de silicat și a treia eșantion - scală de sulfat. Fără îndoială, s-au determinat și alte elemente în probele, dar am determinat compozițiile bine definite ale fiecărei specii pentru a testa posibilitatea dizolvării lor cu o soluție de acid sulfamic.
Următorii parametri au fost selectați pentru studiu:
Concentrația soluției de acid sulfamic este de 5%
Temperatura soluției este de 80 ° C
Probele de test s-au imersat într-o soluție acidă având pH = 1 și a început timpul de dizolvare. În același timp, procesul de gazare a fost monitorizat vizual, de obicei ca urmare a interacțiunii soluției de acid cu scala.
Aspectul probelor de decopertare:
În imagine: scară carbonatată
În imagine: spumă de silicat
În imagine: spumă de sulfat
Studiul nr. 1 Eșantion de testare - scară carbonatată
Greutatea probei, g - 0,16
Temperatura inițială a soluției, ° C - 80
Concentrația soluției,% - 5
pH inițial, unități. - 1
În imagine: procesul de dizolvare a scalei de carbonat
Temperatura finală a soluției, ° C - 33
pH final, unitate. - 1
Timp de dizolvare, min. - 14
Rata de dizolvare, grame / min - 0,011
Dizolvarea scalei de carbonat într-o soluție de acid sulfamic de 5% a fost însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de dioxid de carbon. Ca regulă, același lucru se întâmplă și în cazul spălării chimice a cazanelor cu acid sulfamic. Pentru a aerisi dioxidul de carbon format în timpul reacției, este necesar să se asigure retragerea acestuia din partea superioară a cazanului. În mod obișnuit, îndepărtarea CO2 se realizează prin supapele de siguranță de urgență ale fiecărui cazan de abur sau apă caldă de orice tip.
Studiul nr. 2 Proba de testare - scala de silicat
Greutatea probei, g - 0,16
Temperatura inițială a soluției, ° C - 80
Concentrația soluției,% - 5
pH inițial, unități. - 1
În fotografie: dizolvarea scalei de silicat
Temperatura finală a soluției, ° C - 37
pH final, unitate. - 1
Timp de dizolvare, min. - 32
Rata de dizolvare, grame / min - reacția de dizolvare absentă
În prezent, am dat eșantionul pentru un studiu mai aprofundat în laborator, după ce am obținut rezultatele pe care intenționăm să le continuăm cercetările privind dizolvarea acestui tip de scală.
Studiul nr. 3 Eșantion de testat - scală de sulfat
Greutatea probei, g - 0,16
Temperatura inițială a soluției, ° C - 80
Concentrația soluției,% - 5
pH inițial, unități. - 1
În imagine: dizolvarea scalei de sulfat
Temperatura finală a soluției, ° C - 41
pH final, unitate. - 1
Timp de dizolvare, min. - 17
Rata de dizolvare, grame / min - 0,009
Această probă a fost dizolvată într-o soluție de acid sulfamic timp de ceva timp, dar reacția, ca și în primul caz, a fost foarte intensă. Aceasta indică un flux bun de procese de dizolvare a sulfatului în acidul sulfamic.
Concluzii și recomandări
În general, acidul sulfamic prezintă rezultate foarte bune în dizolvarea scalelor de carbonat și sulfat prezentate în probele noastre. Se pot observa următoarele condiții de spălare a cazanului:
Temperatura inițială a soluției, ° C - 80
Concentrația soluției,% - 5
pH inițial, unități. - 1
Preferabil, desigur, este pregătirea probelor de scară înainte de spălarea cazanului pentru a determina parametrii acestui proces.
Atunci când boilerele sunt spălate chimic cu acid sulfamic, se produce o cantitate mare de dioxid de carbon, care trebuie evacuată din partea superioară a cazanului. În plus, este necesar să existe un rezervor de expansiune, până la o treime din volumul de apă al cazanului, în care puterea de ieșire a soluției de la boiler să poată fi compensată de presiunea crescândă a dioxidului de carbon. În cercetarea ulterioară, vom testa alți agenți și acizi pentru îndepărtarea scării și vom încerca să le comparăm din punct de vedere economic și tehnologic.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: