خوردگی چیلرهای جذبی
نكته مهم در خوردگی چیلرهای جذبی كه هنوز اغلب از آن چشم پوشي مي شود، مسأله خورنده بودن زياد ليتيوم برومايد است كه مي تواند فلزهايي كه در ساختار چيلر بكار رفته را تخريب نمايد. قبل از بحث در مورد واكنش هاي شيميايي ليتيوم برومايد توجه به دو نكته زير حائز اهميت است :
1 . اگر چه اطلاع از واكنش هاي شيميايي ليتيوم برومايد مهم است ولي نگهداري و راهبردي درست چيلرهاي جذبي تأثير مستقيم در عملكرد درست و مناسب اينگونه سيستم ها دارد. به طور كلي پارامترهاي شيميايي مكمل پارامترهاي مكانيكي هستند.
2 . دومين نكته خلأ دستگاه است كه اگر اين خلأ حفظ شود مي توان خورندگي را به صفر رساند، ولي كوچكترين نفوذ هوا باعث خوردگي و از بين رفتن تدريجي سيستم مي گردد.
تجزیه شیمیایی در مسئله خوردگی چیلرهای جذبی
براي اينكه بتوان محلول لیتیوم بروماید LiBr را به خوبي مورد آزمايش و ارزيابي قرار داد بايد از نقاط مختلف سيستم، نمونه برداري نمود. براي مثال مي توان از ليتيوم برومايد رقيق (بعد از اينكه محلول، بخار آب را جذب كرده و به سمت مولد بخار حركت كند) نمونه برداری كرد.
از LiBr غليظ نيز مي توان بعد از اينكه محلول در مولد بخار، آب خود را از دست مي دهد و به سمت واحد جاذب حركت مي كند نمونه گرفت يا ممكن است در هنگام تعمير و نگهداري محلول به قسمت هايي از لوله ها انتقال يابد كه از آنها نيز نمونه گيري شود. بهتر آن است كه نمونه برداري با نظارت سازنده دستگاه صورت گيرد تا از لحاظ موقعيت و زمان و شرايط مناسب انتخاب شود.
ليتيوم برومايد واكنش هايي شيميايي ناپايداري دارد و اين واكنش ها پيوسته در طول 24 ساعت اتفاق مي افتد، حتي زمانيكه عوامل خارجي مانند نفوذ هوا در سيستم وجود نداشته باشد. روشهاي تجزيه ليتيوم برومايد يك آزمايش شيميايي معمولي است، با اين تفاوت كه آزمايشاتي كه بر روي ليتيوم برومايد صورت مي گيرد بايد بسيار دقيق تر و مهمتر از آزمايشاتي باشد كه بر روي آب درون ديگ و يا آب برج خنك كننده انجام مي گيرد.
ليتيوم برومايد در يك سيستم بسته كوچك قرار دارد كه تغييرات جزيي در تركيبات شيميايي آب بسيار مهم است. جواب آزمايشات بايد به گونه اي باشد كه موقعيت محلول را بدون بيان مسائل تكنيكي كه فقط براي كاركنان كارآزموده شيمي با معني خواهد بود، بيان كند.
از طريق شاخص هاي زير مي توان محلول را از نظر شيميايي و فيزيكي بررسي كرد.
شاخص شفاف بودن
بيان كننده شفاف بودن يا كدر بودن محلول است، به طوري كه اگر محلول كدر و كثيف باشد، نشان دهنده خوردگی (خوردگی چیلرهای جذبی) و وجود اكسيدآهن در سيستم است، زيرا محلول جديد تميز و شفاف است.
شاخص اكتيل الكل
اكتيل الكل اضافه شده به محلول به عنوان مرطوب كننده و كف زدا استفاده مي شود. ليتيوم برومايد در شرايط خلا كف مي كند و كف موجود در محلول مانع تبادل گرما در سيستم مي گردد كه اكتيل الكل اين كف را از بين مي برد.
شاخص جامدهاي معلق
جامدهاي معلق در محلول كه شامل ذرات معلق ميكروني يا تكه هاي بزرگ آهن و مس مي باشد، محصولات خورندگي LiBr هستند، كه نشان دهنده خوردگي (خوردگی چیلرهای جذبی) در سيستم است. اين ذرات معلق جامد باعث بسته شدن مسير لوله ها و يا بسته شدن سر نازل ها مي شوند كه عملكرد سيستم را با اختلال رو به رو مي كند.
شاخص جرم مخصوص ويژه
از طريق وزن مخصوص، مي توان به غلظت محلول و پاره اي از مشكلات دستگاه پي برد. براي مثال كم بودن وزن مخصوص نشان دهنده نفوذ آب به محلول از لوله هاي معيوب سيستم است. يعني مي توان وجود شكاف و درز را در سيستم تأييد كرد (براي نمونه لوله هاي برج خنك كن عبوري از واحد جاذب سوراخ هستند كه باعث كم شدن وزن مخصوص شده اند).
شاخص درجه قليايي
PH درجه قليايي بودن محلول اطلاعات مشابهي را ارائه می دهد. PH ميزان اسيدي و يا قليايي بودن محلول را نشان مي دهد. در هنگام آزمايش قليايي ميزان اسيد مازاد و هيدروژن درون محلول را اندازه مي گيرند تا مقدار بازدارنده را كه مي خواهند به سيستم اضافه شود مشخص كنند. LiBr به تنهايي خنثي است. به عبارتي نه اسيدي و نه بازي است. اما محلول درون دستگاه را تا حدودي قليايي مي سازند تا با خوردگي مقابله شود. نفوذ هوا به داخل دستگاه باعث ورود اكسيژن به سيستم مي شود كه اين امر خود سبب افزايش خاصيت قليايي محلول مي گردد. پس مي توان يكي از دلايل افزايش قليايي بودن محلول را نفوذ هوا دانست.
شاخص مس و آهن حل نشده
مس و آهن حل شده درون محلول ميزان سطح خوردگي درون دستگاه را نشان مي دهد. ميزان مس حل شده بيانگر حمله احتمالي به مس است. حمله به قسمت مس بسيار معمولي تر از حمله به قسمت هاي فولادي و آهني دستگاه است. لازم به ذكر است كه غلظت آهن حل شده درون محلول از غلظت مس كمتر مي باشد كه اين امر حاصل ته نشين شدن اكسيد آهن درون محلول است.
بازدارنده ها
براي كنترل خوردگي و اثرات بعدي ان از بازدانده ها استفاده مي شود. در ذيل به دو مورد از معروفترين آنها اشاره شده است.
الف) نيترات ليتيوم
در هنگام استفاده از بازدارنده نيترات ليتيوم، بايد به آمونياك درون محلول توجه داشت. هنگاميكه ليتيوم برومايد بر پوسته چيلر اثر مي كند، در اين حالت طي يك واكنش شيميايي، H٢ آزاد شده كه اين هيدروژن با NO3 نيترات ليتيوم واكنش نشان داده و ماده اي مانند آمونياك را آزاد مي كند. اما آمونياك نيز خود ماده اي خورنده براي مس است كه سرعت خوردگي مس را افزايش مي دهد و حتي ممكن است باعث شكاف در سيستم گردد. البته مقدار آمونياك درون محلول بسيار حائز اهميت است. به طوريكه اگر اين مقدار 50 ppm باشد، مي تواند ميزان خورندگي را سه برابر نمايد و هر چه از اين مقدار كمتر باشد، مقدار خورندگي كمتر خواهد بود. لازم به ذكر است كه آمونياك به تنهايي قادر به خوردگي نمي باشد. حتي ممكن است يك دستگاه با وجود داشتن آمونياك درون محلولش بتواند سال هاي زيادي فشار خوردگي (خوردگی چیلرهای جذبی) را تجربه نمايد.
ب) كرومات ليتيوم
بازدانده ديگر كرومات ليتيوم است كه امروزه استفاده از آن بسيار افزايش يافته است.
اين بازدارنده در واكنش هاي شيميايي بسيار سخت واكنش نشان مي دهد.
به طور كلي وجود بازدارنده ها بر روي پوسته سيستم، لايه اي همانند يك عايق ايجاد كرده كه اين لايه باعث جلوگيري از برخورد LiBr با پوسته مي شود. امروزه از كرومات ليتيوم به عنوان بازدارنده استفاده مي گردد.
مقدار آمونياك ميزان خورندگي
مقدار آمونياك ميزان خورندگي كه از تركيبب نيترات و هيدروژن حاصل از خوردگي بوجود مي آيد را نشان مي دهد. ميزان بازدارنده نشان دهنده ميزان تركيب شدن نيترات و هيدروژن است كه اشاره به خوردگي سيستم دارد. تمام اين بررسي ها و نمونه گيري ها بايد با هماهنگي كارخانه سازنده انجام شود تا مقدار تمام مواد درون محلول را در هنگام ساخت مشخص نمايند.
دو فلز اصلي درون سيستم عبارتند از مس و آهن. مس تركيب اصلي لوله ها و آهن تركيب اصلي پوسته است. هر دو فلز در شرايط يكسان در مقابل حمله به اكسيژن تأثير پذيرند. حمله اكسيژن به فولاد زماني كه PH و قليايي بودن محلول پايين باشد كارآمدتر است و با افزايش اين پارامترهاي شيميايي غلبه بر فولاد كمتر خواهد شد و برعكس براي مس در PH و قليايي پايين، خورندگي كمتر خواهد بود. پس بايد PH و قليايي بودن محول را در حالتي معمولي قرار داد تا خورندگي براي هر دو فلز كم باشد.
مطالعه بیشتر ⇓
چرخه ترموديناميکی چيلر جذبی ليتيوم برومايد-آب يک اثره
سيستم تخليه گازهای غيرقابل تقطير چیلرهای جذبی