برج خنك كننده

انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده شامل فسفات ها، فسفونات ها، نمك هاي فلزي، پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم، نيتريت ها، كرومات ها، آمين ها و آزول ها و ساير بازدارنده ها مي باشد. همانطور كه در مطلب ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” اشاره شد بازدارنده ها مواد شيميايي هستند كه به آب برج خنك كننده اضافه مي شوند تا با تشكيل لايه محافظ بروي فلزات و قطعات موجب كاهش يا ممانعت از خوردگي شوند. هر كدام از اين بازدارنده ها داراي ويژگي ها و اثرات مختلف هستند كه به صورت تك تك بررسي آن مي پردازيم.

–

انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده و اثرات آن

به بررسي انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده و اثرات آن مي پردازيم:

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : فسفات ها

در حال حاضر بيشترين ماده اي كه به عنوان بازدارنده خوردگي در سيستم هاي خنك مورد استفاده قرار مي گيرد فسفات است. در بعضي مواقع اورتو فسفات ها و پلي فسفات ها نيز استفاده مي شود.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : فسفونات ها

فسفونات ها به صورت گسترده براي جلوگيري از خوردگي در برج خنك كننده مورد استفاده قرار مي گيرند. خواص فسفونات ها ، نظير نيروهاي پيوندي با يون هاي  فلزي ، حلاليت نمك هاي آن و اثرات ممانعت از خوردگي بر اساس ساختمان شيميايي آنها متفاوت است.

به طور كلي فسفونات ها ، اثرات بازدارندگي مناسبي براي كربن استيل در ّهايي كه داراي يون كلسيم است نشان مي دهند. ميزان غلظت مورد نياز فسفونات براي بازدارندگي خوردگي با افزايش سختي كلسيم كاهش مي يابد. از آنجاييكه ميزان هيدروليز فسفونات ها در مقايسه با پلي فسفات ها كمتر مي باشد ، اغلب براي سيستم هاي خنك كننده با ميزان سختي كلسيم زياد و ميزان سيكل تغليظ بالا استفاده مي شود. فسفونات ها همچنين به عنوان بازدارنده رسوب نيز استفاده ميشوند زيرا تاثيري عالي براي بازدارندگي رسوب كربنات كلسيم دارند.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : نمك هاي فلزي

نمك هاي فلزي مثل نمك هاي روي و نيكل, داراي اثرات بازدارندگي خوردگي براي فلزات كربن استيل ، مس و آلياژهاي مس مي باشد. البته حلاليت آنها براي دستيابي به غلظت موثر بازدارندگي در آبهاي خنثي نظير آب خنك كننده كم است ، بنابراين ، استفاده تنها از نمك هاي فلزي به ندرت اثرات خوبي را نشان مي دهد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم

برخي از پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم مثل پلي اكريلات و پلي مالنات به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند. تاثيرات بازدارندگي خوردگي آنها در آب با سختي كم ، پايدار نمي باشد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : نيتريت ها

نيتريت ها اثرات بازدارندگي بسيار خوبي بر كربن استيل دارند. نيتريت ها نسبت به كرومات ها غير سمي تر مي باشد اما به ندرت در سيستم هاي خنك كننده تر ، استفاده مي شوند. زيرا به راحتي توسط ميكرو ارگانيسم ها تجزيه ميگردند. اما نيتريت ها ، به صورت گسترده به همراه بايوسايدهاي غير اكسيد شونده در سيستم هاي خنك كننده غير تبخيري استفاده مي شوند.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : كرومات ها

كروماتها مدت زمان زيادي به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند و اثرات بسيار بالايي دارند. اگرچه ، هم اكنون به دليل خواص سمي بسيار بالا به ندرت مورد استفاده قرار مي گيرد.

كرومات سديم و دي كرومات سديم عموما به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند. كرومات ها معمولا با تركيبي از پلي فسفات ها و يا نمك هاي روي استفاده ميگردند زيرا در صورتيكه كرومات به تنهايي و با غلظتهاي ناكافي استفاده  شود ميزان خوردگي حفره اي را افزايش مي دهد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : آمين ها و آزول ها

بازدارنده هاي خوردگي بر پايه آمين اغلب براي اسيدشويي و تصفيه آب بويلرها استفاده مي شود اگرچه ، اغلب به دليل قيمت بالاتر و تاثيرات بازدارندگي خوردگي كمتر نسبت به بازدارنده هاي غير آلي در سيستم هاي خنك كننده تر استفاده نمي شوند.

آزول ها نظير benzotriazole  و tolyltriazole  اغلب براي بازدارندگي خوردگي مس و آلياژهاي مس در مقدار كم مورد استفاده قرار مي گيرند.آزول ها , براي سيستم هاي خنك كننده كه مبدل هايي از جنس مس و آلياژ مس هستند كاربرد دارند.

–

انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده شامل فسفات ها، فسفونات ها، نمك هاي فلزي، پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم، نيتريت ها، كرومات ها، آمين ها و آزول ها و ساير بازدارنده ها مي باشد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : ساير بازدارنده ها

موليبدات ها, تنگستن ها و بعضي نمك هاي اسيدهاي آلي به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند. اين مواد به دليل قيمت بالا اغلب در سيستم هاي خنك كننده تر مورد استفاده قرار نمي گيرند.

سيليكات ها ، به دليل غير سمي بودن آنها نسبت به فسفاتها ، بعضي مواقع به عنوان بازدارنده خوردگي در خطوط لوله آب آشاميدني استفاده مي شود. سيليكات ها ، به ندرت براي سيستم هاي خنك كننده باز استفاده مي شوند زيرا خواص بازدارندگي آنها براي كربن استيل بسته به كيفيت و دماي آب و ساير شرايط به شدت نوسان دارد.

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” خوردگي در برج خنك كننده ” و ” مكانيزم خوردگي در برج خنك كننده ” و ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-corrosion-inhibitors-types/

بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده مواد شيميايي هستند كه به آب برج خنك كننده اضافه مي شوند تا اثرات خوردگي را كاهش يا از بين ببرند. اين مواد شيميايي به عنوان بازدارنده به آب برج خنك كن اضافه مي شوند تا از خوردگي جلوگيري كنند. بازدارنده هاي خوردگي محلول در آب هستند در حاليكه لايه اي كه بر سطح فلز تشكيل ميدهند و مانع از خوردگي فلز مي شود غير محلول در آب است. اين لايه ، لايه محافظ ناميده مي شود. لايه محافظ بوسيله ي جلوگيري از هيدراسيون يون هاي فلزي و يا كاهش اكسيژن محلول در سطح فلز، از واكنش خوردگي ممانعت مي كند. در واقع عملكرد مواد بازدارنده ي خوردگي را بر اساس خواص لايه محافظ آن ها نشان مي دهد.

–

عملكرد بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده

بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده لايه اي محافظ بروي فلز تشكيل مي دهد و جلوي خوردگي فلز را مي گيرد. كرومات ها و نيتريت ها، از انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده مي باشند كه يك فيلم اكسيد به عنوان لايه محافظ روي سطح فلز تشكيل مي دهند. اين بازدارنده ها باعث اكسيد شدن سريع يون هاي آهن توليد شده در واكنش آندي مي شود و با تشكيل يك لايه اكسيد بر روي سطح فلز كه اكثرا از اكسيد فريك هيدراته مي باشد، مانع خوردگي مي شوند.

لايه محافظ از نوع اكسايد، متشكل از ذرات بسيار نرم و قطر لايه بسيار نازك مي باشد و داراي خاصيت چسبندگي خوبي به سطح فلز است و به ندرت باعث كاهش هدايت حرارتي در مبدل ها مي شود. بيشتر بازدارنده هاي خوردگي از اين نوع خواص بازدارندگي در حد عالي نشان مي دهند.

از جمله نقاط ضعف بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده كه لايه محافظ آنها از نوع لايه اكسايد ميباشد ايجاد خوردگي محلي در صورت استفاده در غلظت هاي كم است. اين نوع بازدارنده ها داراي مشكلات كاربردي نيز هستند به طور مثال، كرومات ها به شدت سمي و دور ريز آنها ممنوع مي باشد. نيتريت ها، توسط باكتري هاي نيتريفيكاسيون، اكسيد شده و در سيستم هاي خنك كننده به صورت نيترات در مي آيند كه هيچگونه اثرات بازدارندگي خوردگي ندارند.

–

بازدارنده هاي خوردگي محلول در آب هستند در حاليكه لايه اي كه بر سطح فلز تشكيل ميدهند و مانع از خوردگي فلز مي شود غير محلول در آب است. اين لايه , لايه محافظ ناميده مي شود. لايه محافظ بوسيله ي جلوگيري از هيدراسيون يون هاي فلزي و يا كاهش اكسيژن محلول در سطح فلز، از واكنش خوردگي ممانعت مي كند.

–

پلي فسفات ها، در ابتدا تشكيل يك لايه مخافظ كه تركيبي از اكسيد آهن و فسفات آهن مي باشد در سطح فلز مي دهند. سپس اين تركيبات با يونهاي كلسيم موجود در آب تركيب شده و تشكيل لايه فسفات كلسيم بر روي لايه اوليه مي دهند. توسط روش هاي مختلف آناليز مشخص شده است كه پلي فسفات ها، لايه محافظي كه خود متشكل از دو لايه مي باشد بر روي سطح فلز تشكيل مي دهند كه اين لايه ها دو نقش متفاوت را در روش بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ايجاد مي كنند.

لايه ي غني از اكسيد آهن و فسفات آهن در سطح كربن استيل باعث افزايش پتانسيل الكتريكي آن و حالت غير فعال مي شود و مانع از حل شدن فلز مي گردد. لايه بالايي كه فسفات كلسيم است مانع از انجام اكسيداسيون مي گردد. لايه فسفات كلسيم باعث متفرق ساختن نفوذ اكسيژن به سطح كربن استيل نيز شده و همچنين باعث متفرق ساختن نفوذ يون هاي كلرايد و سولفات به داخل فيلم مي شود، در نتيجه لايه زيرين محافظ، از تخريب توسط اين يون ها محفوظ مي ماند. در صورت استفاده از مخلوط پلي فسفات ها و نمك هاي روي، به عنوان بازدارنده، لايه ي بالايي محافظ مخلوطي از فسفات كلسيم و روي مي شود، اما لايه زيرين به ندرت تغيير تركيب مي دهد.

پلي فسفات ها به عنوان ماده بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده براي آبهاي نرم و فاقد مواد معدني مثل يون هاي كلسيم و روي، داراي خواص كمي مي باشند. زيرا هيچ گونه لايه فسفات كلسيم تشكيل نمي شود و لايه اكسيد آهن و فسفات در اين شرايط مقاوم نمي باشد. تاثيرات بازدارندگي كه توسط پلي فسفات ها بدست مي آيد نسبت به مواد بازدارنده كه لايه محافظ اكسيد تشكيل مي دهد كمتر مي باشد زيرا لايه فسفات كلسيم به طور معمول يكنواخت نبوده و نسبت به لايه اكسيد متخلخل مي باشد.

–

زماني كه براي دستيابي به خوردگي كمتر از ميزان بالاي پلي فسفات ها استفاده مي شود، لايه هاي متخلخل تشكيل شده بسيار ضخيم مي شود و موجبات رسوب را فراهم مي كند. در اين گروه مكانيزم بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده توسط اورتوفسفات ها و پلي فسفاتها شبيه به فسفات ها مي باشد.

استتفاده از مخلوط فسفات ها و پليمر هاي سبك محلول در آب به منظور تشكيل يك لايه غير متخلخل از فسفات كلسيم در سطح فلز و ممانعت از رشد بيش از حد اين لايه و ايجاد مشكلات رسوب، بسيار موثر است. جذب شدن پليمر ها بر روي لايه ي فسفات كلسيم، ميزان رشد اين لايه را كاهش مي دهد در نتيجه لايه فسفات كلسيم نازك و غير متخلخل مي شود و از رشد بيش از حد اين لايه جلوگيري مي كند.

مر كاپتو بنزو تيازول نوعي از بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده مي باشد كه با يون هاي فلز كه بايستي محافظت شود تشكيل نمك هاي غير محلول مي دهد. اين بازدارنده ها، در ناحيه آندي، يعني جاهايي كه فلز حل مي شود و غلظت يون ها افزايش مي يابد، تشكيل لايه محافظ مي دهد. در اين حالت رشد لايه محافظ بعد از تشكيل متوقف خواهد شد زيرا اين لايه مانع از انحلال هر فلز جديد مي شود بنا بر اين به صورت رسوب  در نمي آيد حتي اگر مقادير بيش از حد بازدارنده استفاده شود.

بازدارنده هايي كه به اين روش عمل ميكنند، اثرات بازدارندگي خوردگي عالي در مورد مس و آلياژهاي مس دارند. اين بازدارنده خوردگي در مورد كربن استيل استفاده نمي شود. اين نوع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده اي كه در ساخت آن از كربن استيل استفاده مي كنند، مناسب نيست. آمين ها از نوعي بازدارنده هاي خوردگي مي باشند كه تشكيل فيلم جذبي در سطح فلز مي دهند. اين لايه داراي گروه هاي عملكردي مي باشد كه قابليت جذب در سطح فلز را  دارند و با جذب شدن در سطح فلزات تميز، از طريق گروه هاي فعال خود مانع از نفوذ آب و اكسيژن محلول به سطح فلز مي شوند، در آبهاي خنثي مثل آب برج خنك كننده، اين بازدارنده ها تاثيرات مطلوبي نشان نمي دهد زيرا سطح فلز تميز نمي باشد بنابر اين تشكيل لايه محافظ مشكل است.

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” خوردگي در برج خنك كننده ” و ” مكانيزم خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/corrosion-inhibitor-in-cooling-tower/