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.

Kondensatbehandlung

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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