перейти к содержанию 
Вода — один из наиболее часто используемых видов сырья на бумажных фабриках. Однако она содержит множество взвешенных частиц, коллоидов, микроорганизмов, газов и растворенных ионов, что часто приводит к производственным проблемам, среди которых образование накипи — одна из самых частых и сложных.
1. Распространенные типы накипи в системах бумажного производства
В процессах производства бумаги окалину обычно можно разделить на мягкую и твердую.
- Мягкий налёт — это рыхлый осадок, состоящий из органических веществ, неорганических частиц и микроорганизмов. Он обычно образуется в местах с медленным течением воды, например, на входах теплообменников или систем охлаждения.
- Твердая накипь образуется, когда концентрация неорганических солей в воде превышает их растворимость, что приводит к кристаллизации и отложению на поверхностях оборудования.
Со временем мягкая накипь с высоким содержанием неорганических веществ может затвердеть, превратившись в твердую накипь, что затруднит ее удаление.
2. Основные компоненты отложений накипи на бумажных фабриках
Типичные компоненты включают в себя:
- Карбонат кальция (CaCO₃) – наиболее распространенный
- Кальций оксалат
- сульфат кальция
- Фосфат кальция
- Кремний (SiO₂)
- Силикат магния
- Гидроксид алюминия
- Оксиды железа
Часто они смешиваются в разных пропорциях, но когда одно соединение преобладает, накипь называют по ее основному компоненту (например, «накипь карбоната кальция»).
3. Методы определения отложений накипи
Определение типа накипи имеет решающее значение для выбора правильной стратегии её удаления и очистки. Наиболее точным методом является лабораторный анализ, но предварительные исследования также могут дать полезную информацию:
| Тип шкалы | Цвет | Метод идентификации |
|---|---|---|
| Карбонат кальция / Оксалат кальция | Белый или серо-белый | Добавьте 5% HCl: шипение = CaCO₃; шипение отсутствует/слабое шипение = оксалат |
| сульфат кальция | Желтовато-белый или белый | Добавьте 5% HCl: шипение будет слабым или совсем не появится. Добавьте BaCl₂: белый осадок = CaSO₄. |
| Силикатная накипь | Серо-белый | Нерастворим в HCl, частично растворяется при нагревании, полностью растворяется в HF |
| Оксид железа | коричневатый | Медленно растворяется в HCl, быстрее в HNO₃; полученный раствор имеет желтовато-зеленый цвет. |
4. Методы удаления накипи в бумажном производстве
После подтверждения типа накипи обычно проводится очистка, прежде чем принимать долгосрочные меры по борьбе с накипью.
Химическая очистка и физическая очистка — два основных метода, используемых при обработке окалины бумажного производства:
- Химическая очистка: предполагает использование кислот или щелочей для растворения накипи.
- Физическая очистка: использует механическую силу для разрушения и удаления отложений.
Распространенные химические чистящие средства:
- Органические кислоты: сульфаминовая кислота, уксусная кислота, лимонная кислота, ЭДТА
- Неорганические кислоты: HCl, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄, HF
Кислотная очистка в основном основана на ионах H⁺, но анион кислоты (например, F⁻ в HF) также может играть ключевую роль — например, HF эффективна для растворения накипи, которую не могут удалить другие кислоты.
Важные соображения:
- Всегда добавляйте ингибиторы коррозии перед кислотами.
- Оценить совместимость с материалами оборудования
- Рассмотрите возможность добавления поверхностно-активных веществ и смачивающих агентов (например, алкилбензолсульфоната натрия) для улучшения проникновения.
Примеры рекомендаций по чистке:
- Для оксалата кальция или фосфата: используйте 1.0–3.5% HCl при температуре окружающей среды.
- Для оборудования из нержавеющей стали или алюминия: используйте щелочной раствор ЭДТА, pH >10, температура >60 °C.
5. Тесты на растворимость и оценка эффективности очистки
Перед первой очисткой рекомендуется провести тест на растворимость накипи для подтверждения выбора химического средства. Во время очистки:
- Мониторинг концентраций химических веществ
- Обеспечить полный охват потока
- Используйте купоны на коррозию для контроля безопасности
Оценки после очистки фокусируются на:
- Эффективность удаления накипи
- Борьба с коррозией во время очистки
- Качество и долговечность пассивационной пленки
