Fyrir títan rafknúið hitara í öfugu himnuflæðisstraumi, hvaða hámarksstyrk klórs er hægt að þola án þess að falla yfir 45 gráður?
Skildu eftir skilaboð
Reverse osmosis (RO) höfnunarstraumar einbeita sér að öllum tegundum sem himnan hafnar, þar á meðal klór sem bætt er við andstreymis til að stjórna lífrænum gróðursetningu. Dæmigert RO frávísun inniheldur 10.000–30.000 ppm klóríð, 200–1.000 ppm súlfat og afgangslaust klór við 0,5–5 ppm. Við hitastig yfir 45 gráður skapar samsetningin af háu klóríði og leifar klórs alvarlegt gryfjuumhverfi fyrir 2. stigs títan. Frjálst klór (Cl₂) og hypoklórsýra (HOCl) eru sterk oxunarefni sem hækka rafefnafræðilega möguleika títaníumyfirborðsins. Þó miðlungs oxun komi á stöðugleika óvirku filmunnar, veldur óhófleg oxun-ásamt háum klóríðum- transpassívri upplausn og gryfju. Skilningur á hámarks þolanlegum klórstyrk er nauðsynlegt fyrir notkun RO hafna hitara.
Mechanism of Chlorine-Induced Pitting on Titanium
Í klóríðlausnum er títan aðgerðaleysi háð því að viðhalda yfirborðsgetu innan stöðugs glugga. Frjálst klór virkar sem kaþódísk afskautun og færir blönduðu möguleikana yfir í jákvæðari gildi. Við lágan klórstyrk (undir 0,5 ppm) eykur þessi breyting aðgerðaleysi. Við miðlungs styrk (0,5–2 ppm) fer möguleikinn inn í þvertvirka svæðið þar sem TiO₂ filman brotnar niður á staðnum. Klóríðjónir flytjast síðan til niðurbrotsstaða og mynda holur. Við háan styrk (yfir 2 ppm) verður transpassive upplausnin samfelld. Mikilvægur klórstyrkur minnkar eftir því sem hitastig hækkar vegna þess að óvirka kvikmyndin verður óstöðug við hærra hitastig.
Magnbundið samband milli klórs, klóríðs og hola
Stýrð prófun á tilbúnu RO höfnun (20.000 ppm Cl⁻, 500 ppm SO₄²⁻, pH 7,5) við 45 gráður hefur komið á eftirfarandi gryfjumörkum fyrir 2. stigs títan:
Frjáls klór undir 0,3 ppm: Engin hola eftir 2.000 klst. Yfirborðsmöguleiki er áfram á óvirku sviði. Viðunandi fyrir samfellda þjónustu.
Frjáls klór við 0,3–0,8 ppm: Metstable pitting atburðir eiga sér stað, en gryfjur endurvirkjast. Engin stöðug gryfja eftir 2.000 klst. Ásættanlegt með árlegri skoðun.
Frjáls klór við 0,8–1,5 ppm: Stöðug gryfjun hefst eftir 200–500 klst. Hámarksgryfjudýpt 0,2 mm eftir 1.000 klst. Jaðarþjónusta með þykkum -vegguðum rörum (1,5 mm að lágmarki).
Frjáls klór við 1,5–2,5 ppm: Stöðug gryfjun hefst innan 50–100 klukkustunda. Útbreiðsluhraði hola 0,02–0,05 mm á klukkustund. Gat á 1,2 mm vegg innan 1–3 mánaða.
Frjáls klór yfir 2,5 ppm: Hröð gryfjun hefst innan 24 klst. Útbreiðsluhraði hola yfir 0,1 mm á klukkustund. Hentar ekki títan hitara.
Hitastig áhrif á klórþol
Hámarks þolanleg klórstyrkur lækkar veldisvísis með hitastigi:
| Rekstrarhitastig | Hámarksþolanlegt ókeypis klór (20.000 ppm Cl⁻) | Hámarksþolanlegt ókeypis klór (5.000 ppm Cl⁻) |
|---|---|---|
| 25 gráður (umhverfi) | 2,5 ppm | 5,0 ppm |
| 35 gráður | 1,8 ppm | 3,5 ppm |
| 45 gráður | 1,2 ppm | 2,5 ppm |
| 55 gráður | 0,7 ppm | 1,5 ppm |
| 65 gráður | 0,4 ppm | 0,8 ppm |
Leiðbeiningar um klórstjórnun og gryfjuvarnir
Eftirfarandi tafla veitir ákvörðunarramma fyrir rekstur títanhitara í RO höfnunarstraumum byggt á klórstyrk og hitastigi:
| RO höfnunarskilyrði | Hámarks öruggt klór (ppm) | Aðgerð sem mælt er með |
|---|---|---|
| Hitastig<35°C, Cl⁻ <10,000 ppm | 2,0 ppm | Afklóraðu í 1,5 ppm fyrir öryggismörk |
| Hiti 35–45 gráður, Cl⁻ 10.000–20.000 ppm | 1,0 ppm | Settu upp virka kolefnishreinsun fyrir hitara |
| Temperature 45–55°C, Cl⁻ >20.000 ppm | 0,5 ppm | Notaðu natríumbísúlfítsprautu til að fjarlægja klór |
| Temperature >55 gráður, hvaða Cl⁻ sem er | 0,2 ppm | Forðastu títan; notaðu PTFE-húðaðan hitara eða sirkonhitara |
| Stöðug aðgerð (aðeins hreinsunarlotur) | 2,0 ppm fyrir<100 hours/year | Ásættanlegt með eftir-þjónustuskolun |
Verkfræði Beyond Chlorine Concentration
Klór er til í mörgum formum eftir pH. Frjálst klór (HOCl + OCl⁻) er árásargjarnara en blandað klór (klóramín). Við pH undir 6 er HOCl ríkjandi og gryfjuáhætta er 2–3 sinnum meiri en við pH 8. Brómíð í RO reject (frá ágangi sjávar) hvarfast við klór og myndar undirbrómsýru, sem er álíka árásargjarn. Títanstigið hefur áhrif á klórþol: Gráða 7 (palladíum-stöðugt) hækkar þolanleg klórmörk um 30–50% vegna þess að palladíum hvetur bakskautahvörf og dregur úr rafskautsstraumþéttleika. Veggþykkt veitir öryggismörk; 1,5 mm veggur með 1,2 ppm klór getur lifað af í 2.000 klukkustundir á meðan 0,9 mm veggur bilar á 500 klukkustundum.
Gera upplýsta forskrift
Þegar títanhitari er tilgreindur fyrir RO höfnunarþjónustu yfir 45 gráður, krefjast afklórunar í andstreymis fyrir neðan 1,0 ppm frítt klór. Tilgreindu stig 7 títan fyrir hvaða klórmagn sem er yfir 0,5 ppm. Settu upp klórvakt neðan við afklórunarkerfið með viðvörun stillt á 1,0 ppm og samlæsingu sem slekkur á hitaranum ef klór fer yfir 1,5 ppm. Við gangsetningu skaltu mæla tæringargetu títaníumyfirborðsins á móti silfur-silfurklóríðviðmiðunarrafskauti; möguleiki yfir +0.6V gefur til kynna of mikið klór sem þarfnast aðlögunar á afklórun. Fyrir núverandi hitara, athugaðu hvort það sé gryfjun ársfjórðungslega með því að nota dye penetrant. Ef gryfjur finnast, minnkaðu klórmagnið um 50% eða skiptu út fyrir 7. stigs títan. Með því að stjórna afgangsþéttni klórs sem mikilvæga rekstrarbreytu kemur verkfræðingur í veg fyrir bilun í holum í háum-klóríðum, heitum RO-úrgangsstraumum þar sem títan væri annars ásættanlegt.
