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Speisewasseraufbereitung für
Dampferzeuger
Korrekturbehandlung Eine
Korrekturbehandlung hat die Aufgabe, störende Bestandteile von
Wasserinhaltsstoffen, die durch äußere Aufbereitung nicht entfernt
werden können, in ihrer Wirkung unschädlich zu machen. Außerdem
sollten kurzfristige Störungen der äußeren Wasseraufbereitung
aufgefangen werden können. Störende Bestandteile sind Resthärte,
Restsauerstoff sowie Korrosionsprodukte. Zur Verminderung von
mineralischen Ablagerungen wird ein sogenanntes Kesselsteingegenmittel
dosiert. In der Vergangenheit wurden
zu diesem Zweck vorwiegend anorganische Phosphate, häufig als
"Spezialphosphate" bezeichnet, kontinuierlich dosiert. Dabei
bildet sich statt Kesselstein (Calciumcarbonat) ein im alkalischen
Bereich noch schwerer lösliches Calciumphosphat. Frisch gebildet hat
es keine steinbildenden Eigenschaften, sondern reichert sich am Boden
des Kessels schlammartig an und muss regelmäßig über die "Abschlammung"
entfernt werden. Nebenbei tragen anorganische
Phosphate zum wasserseitigen Korrosionsschutz der Kesselanlage bei.
Die Entwicklung sehr wirksamer organischer Polymere zur
Threshold-Stabilisierung und Dispergierung während der vergangenen
Jahre sowie die Notwendigkeit, mit der Heizenergie möglichst sparsam
umzugehen (Kesselanlagen also mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad
zu betreiben) haben die entscheidenden Anstöße zu wesentlichen
Produktverbesserungen von Kesselsteinmitteln geliefert. Dabei wird auch verstärkt
Wert auf die Dispergierwirkung für Eisenverbindungen zur Vermeidung
von Verokerungen und dem Anwachsen von Korrosionsrückständen gelegt.
Kesselsteingegenmittel verhindern die Belagbildung von Flamm- oder
Wasserrohren vollständig und sind in der Lage, vorhandene
Ablagerungen im Betrieb abzubauen. Die früher periodisch
erforderliche Kesselreinigung wird überflüssig. Zur chemischen Reduktion des
noch vorhandenen Restsauerstoffs werden sogenannte
Sauerstoffbindemittel dosiert. Marktübliche Produkte basieren auf
Sulfit oder Hydrazin. Sulfitprodukte haben den Vorteil, dass sie weder
giftig noch gesundheitsschädlich sind und die Handhabung daher
unproblematisch ist, nachteilig ist dagegen eine Aufsalzung des
Kesselwassers unter Bildung von Sulfat. Hydrazin-Produkte stehen im
Verdacht, krebserregend zu sein und erfordern daher besondere
Sicherheitsmaßnahmen in der Handhabung und Dosierung. Andererseits
entsteht bei der Reaktion von Hydrazin mit Sauerstoff lediglich
Stickstoff und Wasser, so dass keine zusätzlichen Inhaltsstoffe zur
Aufsalzung beitragen. Wegen der Dampfflüchtigkeit
des Hydrazins sollte auf dessen Einsatz grundsätzlich verzichtet
werden, wenn Menschen oder Lebensmittel mit dem Dampf in Berührung
kommen. Der Aufsalzeffekt durch Sulfit-Produkte ist nach einer
thermischen Entgasung gering und im Regelfall nicht nachteilig. Bei Drücken
über 40 bar dürfen Sulfit-Produkte aufgrund der beginnenden
Zersetzung zu Sulfid und Sulfat nicht eingesetzt werden. In vollkommen geschlossenen
Systemen, z.B. bei ausschließlicher Verwendung des Dampfes zu
Heizzwecken mit vollständiger Kondensatrückführung, kann die Flüchtigkeit
von Hydrazin zur Verbesserung der Kondensateigenschaften durchaus
vorteilhaft sein. Der Schutz von
Dampf- und Kondensatsystemen vor Werkstoffkorrosion kann in manchen Fällen
problematisch sein. Die Ursachen für die Korrosivität des Kondensats
können einerseits in gelöstem Sauerstoff, andererseits in der Übersäuerung
durch gelöste Kohlensäure liegen. Eine der Hauptursachen für
die Sauerstoffkorrosion in Kondensatsystemen liegt in einer unvollständigen
Sauerstoffbindung im Kesselwasser. Eine zuverlässige Dosierung und Überwachung
des Überschusses an Sauerstoffbindemittel im Kesselwasser liegt daher
im Interesse des Korrosionsschutzes für das
Kondensatsystem. Wird carbonathaltiges Wasser
als Speisewasser verwendet, ist aufgrund der sog. Sodaspaltung die
Belastung des Kondensats mit Kohlensäure unvermeidbar. Mögliche
Schutzmaßnahmen für Rohrleitungen und Kühler aus Stahl sind dann
durch eine Dosierung von Ammoniak, neutralisierenden flüchtigen
Aminen oder Filmbildern gegeben. Die Zulässigkeit derartiger
Dosierungen hängt von der Verwendung des Dampfes ab: Zwar wird in den
USA von der Food and Drug Administration (FDA) eine Reihe
neutralisierender und filmbildender Aminen für die Dampfbehandlung
zugelassen (selbst wenn diese mit milchfreien Lebensmittel in Kontakt
kommen) jedoch ist es ratsam, in solchen Fällen auf eine derartige
Dosierung generell zu verzichten. Ammoniak darf keinesfalls verwendet
werden, sofern das Kondensatsystem Buntmetalle enthält. Wenn anlagebedingt mit
korrosivem Kondensat zu rechnen ist und eine Dosierung flüchtiger
Inhibitoren unterbleiben muss, sollte das Kondensatsystem nach Möglichkeit
von vornherein korrosionsbeständig ausgelegt sein. Auf eine Kondensatrückführung
in den Speisewassertank kann im Allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen
nicht verzichtet werden. Zu diesem Zweck muss das Kondensat
ausreichend rein sein. Erhebliche Verunreinigungen durch
Korrosionsprodukte oder Ölbestandteile können nicht toleriert werden
und sind im Rahmen einer Kondensatreinigung zu entfernen. Dabei kommen
Filtrations-, Adsorptions- und Ionenaustauschverfahren zur Anwendung. Die Auswahl des
Verfahrens erfolgt in Abhängigkeit von Art und Ausmaß der
Verunreinigung. |
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