Техническая химия. Методические указания. Чернов Б.Б - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

2
5
Лабораторная работа № 6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ФОСФАТОВ И НИТРАТОВ
В КОТЛОВОЙ ВОДЕ ПРИ ФОСФАТНО-НИТРАТНОМ РЕЖИМЕ
ВОДООБРАБОТКИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ИНГИБИТОРА
КОРРОЗИИ В ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЕ
Цель работы: определение фосфатного и нитратного числа. Определение
содержания ингибитора коррозии в охлаждающей воде.
Сравнение полученных данных с рабочими нормами для су-
довых паровых котлов.
Фосфатно-нитратный режим внутрикотловой обработки воды применяют
для главных и вспомогательных огнетрубных, комбинированных и водотруб-
ных котлов с давлением пара от 2 до 7 Мпа (20–70кг/см).
В
качестве единственного реагента водоподготовки используют тринат-
рийфосфат Na
3
PO
4
⋅12H
2
O, а для защиты котельного металла от коррозии в кот-
ловую воду вводят нитрат натрия (Na
3
NO
3
– натриевая селитра). Допускается
замена натриевой селитры калиевой (KNO
3
).
Тринатрийфосфат представляет собой бело-розовые кристаллы, хорошо
растворимые в воде. Его химический состав выражается формулой
Na
3
PO
4
⋅12H
2
O. Содержимое основного продукта в техническом тринатрий-
фосфате должно составлять не менее 88 %.
Умягчение воды тринатрийфосфатом обусловлено тем, что карбонат и гид-
рокарбонат кальция легко переводится в труднорастворимый шлам – гидрокси-
лапатит:
10СаСО
3
+ 6Na
3
PO
4
+ 2NaOH = Са
10
(PO
4
)
6
(ОН)
2
+ 10Na
2
CО
3
; (1)
10Са(НСО
3
)
2
+ 6Na
3
PO
4
= Са
10
(PO
4
)
6
(ОН)
2
+ 18NаОН + 20СО
2
. (2)
Реакции (1), (2) возможны только в том случае, если рН котловой воды
имеет значение 10. В нейтральных и кислых средах, а также в слабощелочной
среде продуктом реакции взаимодействия ионов кальция с тринатрийфосфатом
является фосфат кальция Ca
3
(PO
4
)
2
,
который представляет собой плотную кри-
сталлическую накипь:
3CaCl
2
+2Na
3
PO
4
= Ca
3
(PO
4
)
2
+ 6NaCl. (3)
Для предотвращения накипеобразования следует поддерживать рН котло-
вой воды не ниже 10.
Необходимо учитывать, что растворы тринатрийфосфата имеют щелочную
реакцию вследствие гидролиза:
NaPO
4
+ H
2
O = Na
2
HPO
4
+ NaOH (4)
Кроме того, реакция осаждения кальция в гидроксилапатит происходит с
образованием свободной щелочи. Это приводит к увеличению значений рН
котловой воды до 11.
Известно, что избыточная щелочность является основным стимулятором
щелочной и межкристаллитной коррозии. Последняя проявляется в виде тре-
щин в теле барабанов, заклепочных соединениях, сварных швах и развальцо-
                        Лабораторная работа № 6

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ФОСФАТОВ И НИТРАТОВ
  В КОТЛОВОЙ ВОДЕ ПРИ ФОСФАТНО-НИТРАТНОМ РЕЖИМЕ
 ВОДООБРАБОТКИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ИНГИБИТОРА
           КОРРОЗИИ В ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЕ
     Цель работы: определение фосфатного и нитратного числа. Определение
                    содержания ингибитора коррозии в охлаждающей воде.
                    Сравнение полученных данных с рабочими нормами для су-
                    довых паровых котлов.
    Фосфатно-нитратный режим внутрикотловой обработки воды применяют
для главных и вспомогательных огнетрубных, комбинированных и водотруб-
ных котлов с давлением пара от 2 до 7 Мпа (20–70кг/см).
    В качестве единственного реагента водоподготовки используют тринат-
рийфосфат Na3PO4 ⋅12H2O, а для защиты котельного металла от коррозии в кот-
ловую воду вводят нитрат натрия (Na3NO3 – натриевая селитра). Допускается
замена натриевой селитры калиевой (KNO3).
    Тринатрийфосфат представляет собой бело-розовые кристаллы, хорошо
растворимые в воде. Его химический состав выражается формулой
Na3PO4 ⋅12H2O. Содержимое основного продукта в техническом тринатрий-
фосфате должно составлять не менее 88 %.
    Умягчение воды тринатрийфосфатом обусловлено тем, что карбонат и гид-
рокарбонат кальция легко переводится в труднорастворимый шлам – гидрокси-
лапатит:
           10СаСО3 + 6Na3PO4 + 2NaOH = Са10(PO4)6(ОН)2 + 10Na2CО3;     (1)
         10Са(НСО3)2 + 6Na3PO4 = Са10(PO4)6(ОН)2 + 18NаОН + 20СО2.     (2)
    Реакции (1), (2) возможны только в том случае, если рН котловой воды
имеет значение 10. В нейтральных и кислых средах, а также в слабощелочной
среде продуктом реакции взаимодействия ионов кальция с тринатрийфосфатом
является фосфат кальция Ca3(PO4)2, который представляет собой плотную кри-
сталлическую накипь:
                       3CaCl2 +2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6NaCl.            (3)
    Для предотвращения накипеобразования следует поддерживать рН котло-
вой воды не ниже 10.
    Необходимо учитывать, что растворы тринатрийфосфата имеют щелочную
реакцию вследствие гидролиза:
                       NaPO4 + H2O = Na2HPO4 + NaOH                  (4)
    Кроме того, реакция осаждения кальция в гидроксилапатит происходит с
образованием свободной щелочи. Это приводит к увеличению значений рН
котловой воды до 11.
    Известно, что избыточная щелочность является основным стимулятором
щелочной и межкристаллитной коррозии. Последняя проявляется в виде тре-
щин в теле барабанов, заклепочных соединениях, сварных швах и развальцо-
                                                                       25

Страницы