VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ
MONITOROVÁNÍ KVALITY VODY NA ZÁKLADĚ MĚŘENÍ HODNOTY TOC PROAKTIVNĚ DETEKUJE KONTAMINACI UŽITKOVÉ VODY
VALDES E. Veolia Water Technologies & Solutions
Mnohá průmyslová odvětví s aplikacemi pro užitkovou vodu vyžadují ultračistou vodu bez organických kontaminantů pro cykly voda-pára. Ať už se jedná o rafinérie, chemické provozy, potravinářský a nápojový průmysl, nebo elektrárny, kvalita vody musí být ověřena ve specifických bodech, aby bylo zajištěno dodržování norem. Primární příčinou znečištění vody je jedna nebo více netěsností v systému, což představuje hrozbu pro navazující systémy. Tyto hrozby mohou snížit kvalitu produktu, výkon nebo životnost kritických systémů, což má významný dopad na podnikání.
kontaminaci. Tradiční testy, jako je vodivost a pH, přesně nereprezentují úroveň organické kontaminace. Vodivost se používá k detekci iontových sloučenin, ale mnoho organických sloučenin je nenabitých. pH se používá k detekci kyselin, nicméně některé organické látky mají malý nebo žádný vliv na pH vody. Tato fakta ilustrují, jak mohou organické látky zůstat neodhaleny tradičními metodami monitorování. Když tyto organické nečistoty vstoupí do kotle, vysoká teplota a tlak způsobí reakci sloučenin a tvorbu korozivních kyselin. Sloučeniny poškozují kotle, Byly stanoveny globální směrnice, které posilují osvědčené postupy, pokud jde o kontrolu přípustné organické kontaminace napájecí vody kotlů. Tyto směrnice odkazují na TOC jako na jeden z měřicích nástrojů, které mohou zařízení používat, a v průměru doporučují méně než 200 ppb TOC. I když se jedná o obecné směrnice, při určování přijatel- ných úrovní TOC je třeba vzít v úvahu provozní tlak kotle. Čím vyšší je tlak, tím důležitější je udržovat nízkou hladinu TOC v napájecí vodě. Níže jsou uvedena doporučení od různých organizací. urychlují korozi a zkracují životnost zařízení. Stanovení přijatelných hladin TOC • Americká společnost strojních inženýrů (ASME) – Konsensus o provozních postupech pro kontrolu kvality napájecí vody a kotelní vody v moderních průmyslových kotlích:
Monitorování organické kontaminace pomocí analyzátorů celkového organického uhlíku (TOC) řady Sievers M9 dodavatele ECM ECO MONITORING spol. s r.o. umožňuje v provozu rychle detekovat kontaminaci a přijmout nezbytná opatření k ochraně majetku a kvality produktů. Průběžná analýza obsahu TOC pomocí analyzátorů Sievers M9 On-Line – data v reálném čase Je velmi důležité důsledně monitorovat kritické body v cyklu voda-pára, aby bylo zajištěno dodržování norem. Pro tento účel existuje celá řada monitorovacích nástrojů, jedním z nich je celkový organický uhlík (TOC). Analýza TOC pomocí Sievers M9 On-Line nabízí jednoduchou metodu měření všech přítomných organických látek s důrazem na rychlost a přesnost. TOC analyzátor nabízí průběžná data v reálném čase, která umožňují operátorům činit lepší a rychlejší rozhodnutí, což v konečném důsledku pomáhá optimalizovat technologii včetně zvýšení efektivity a snížení nákladů na provoz. Monitorování klíčového místa: výměník tepla Prvním krokem při implementaci monitorovacího systému je identifikace klíčových míst v procesu, které by měly být monitorovány z hlediska TOC pomocí analyzátorů Sievers M9. Nejčastějším místem, kde může dojít ke kontaminaci, je výměník tepla, který bude mít vliv na kotel. Je důležité, aby voda vstupující do kotlů nebyla kontaminována orga- nickými látkami ze dvou hlavních důvodů: 1. Vysoce kvalitní voda umožňuje opětovné použití vratného konden- zátu, což vede k úspoře energie, nižším provozním nákladům a větší udržitelnosti. 2. U vysoce kvalitních vod nedochází ke korozivním reakcím, které kotle znečišťují, čímž se prodlouží životnost zařízení. Napájecí voda do kotle se skládá z přídavné vody a vratného konden- zátu, přičemž cílem je znovu použít co nejvíce kondenzátu. Analýza TOC pomocí Sievers M9 může určit, zda došlo k úniku vlivem netěsností a může poskytnout údaje k rozhodnutí, zda lze kondenzát použít znovu, nebo je třeba jej odklonit. Během přenosu tepla do sekundární tekutiny může dojít k netěsnostem ve výměníku tepla. Příklady sekundárních tekutin jsou chladicí kapaliny, chladicí voda pro procesy, motorová nafta, suroviny, meziprodukty nebo dokonce hotový výrobek. V chemickém výrobě může být sekundární tekutinou chemická látka, kterou se výrobce snaží zahřát, aby způsobil reakci. Netěsnost nastane v případě, že koroze naruší fyzické bariéry oddělující dvě páry. I při netěsnostech o velikosti dírky může dojít k poškození kotlů a ostatních systémů. Pokud je hotovým výrobkem tekutina přijímající teplo přímo z horkého kondenzátu, výrobce riskuje ztrátu produktu a zhoršení kvality produktu. Jak tradiční metody selhávají Implementace systému monitorování TOC Sievers M9 pro analýzu kon- denzátu vstupujícího do kotle poskytuje přehled o případné organické
Psig 0–450 0–3,10 (MPa)
451–900 3,11–6,21
901–2000 6,22–10,79
Tlak
Netěkavý TOC [mg/l]
< 1
< 0,5
<0,2
• EN 12952 – Evropské standardní vodní trubkové kotle a pomocná instalace a EN 12952-12 Požadavky na kvalitu napájecí vody a kotlové vody:
Demineralizovaná /injekční voda
Parametr
Napájecí voda
Organický TOC ISO 9245 [mg/l]
< 1
< 0,5
• Institut pro výzkum elektrické energie (EPRI) doporučuje méně než 100 částic na miliardu (ppb) nebo μg/l TOC. • VGB, Evropská technická asociace pro výrobu elektřiny a tepla, doporučuje méně než 200 ppb. Ať už se jedná o chladicí systém s uzavřenou nebo otevřenou smyčkou, monitorování TOC může provozům pomoci identifikovat netěsnosti. Poté lze přijmout adekvátní opatření k zajištění kvality vody, ochraně technologie, životního prostředí a snížení prostojů zařízení. Referenční příklady efektivního monitorování TOC Následující příklady zdůrazňují efektivní programy monitorování celko- vého organického uhlíku v průmyslu.
24
CHEMAGAZÍN • 6 / XXXIII (2023)
Made with FlippingBook Digital Publishing Software