Tháp giải nhiệt hay tháp làm mát (cooling tower) là thiết bị được sử dụng rộng rãi , được lựa chọn làm mát các dây chuyền sản xuất công nghiệp như sản xuất thép, sản xuất nhựa, luyện kim, trong các nhà máy điện, … giúp tiết kiệm năng lượng và chi phí đầu tư các thiết bị máy móc khác.

1.Tác hại của cáu cặn trong tháp giải nhiệt ăn mòn

Cáu cặn trong tháp giải nhiệt hình thành là quá trình tạo ra chất rắn do hiện tượng siêu bão hòa gây ra khi nồng độ của chất hòa tan cao hơn độ hòa tan. Ban đầu, xuất hiện các dạng hạt nhỏ lơ lửng trong nước và lắng xuống bề mặt. Sau một thời gian hoạt động, các mảng bám hình thành, đóng cặn càng dày hơn và bám chắc ở các đường ống. Loại cáu cặn phổ biến nhất trong tháp giải nhiệt là cặn đá vôi (calcium carbonate). Calcium carbonate có bản chất khó hòa tan nên có xu hướng kết tủa ra khỏi dung dịch khi nhiệt độ nước giảm xuống. Đây là lý do tại sao cặn thường xuất hiện trên các bề mặt lạnh nhất trong tháp giải nhiệt, chẳng hạn như tấm tản nhiệt nước và đường ống. Các loại cặn khác có thể hình thành trong tháp giải nhiệt bao gồm calcium sulfate- CaSO4, magnesium carbonate - MgCO3, và iron oxide. Loại cặn hình thành sẽ phụ thuộc vào thành phần của nước bổ sung và điều kiện hoạt động của tháp giải nhiệt. Cáu cặn lâu ngày tích tụ lại sẽ làm giảm hiệu quả khả năng truyền nhiệt và làm mát;dễ hình thành tắc nghẽn trong hệ thống, làm hư hỏng, trục trặc; tăng chi phí vận hành, bảo trì và sửa chữa… Ngoài ra, cáu cặn bám trên các tấm tản nhiệt còn là nơi trú ngụ lý tưởng và phát triển của vi sinh vật Một số cách giúp ngăn chặn sự hình thành cặn trong tháp giải nhiệt, ví dụ như:

• Xử lý nguồn nước cấp vào tháp làm mát: làm mềm nước, cân bằng pH; lọc sạch cặn bẩn, chất ô nhiễm, cặn lơ lửng
• Thường xuyên vệ sinh và kiểm tra tháp giải nhiệt
• Sử dụng hoá chất ức chế cáu cặn và ăn mòn cho tháp giải nhiệt, bổ sung thường xuyên trong quá trình vận hành, sử dụng

2. Tác hại của ăn mòn trong tháp giải nhiệt

Hệ thống tháp làm mát có thể bị ăn mòn do phản ứng của bề mặt kim loại với môi trường. Môi trường bao gồm nước cấp vào, cặn, bề mặt, chất gây ô nhiễm trong quá trình và sự phát triển của vi sinh vật. Đây là các tác nhân dẫn đến sự xuống cấp nhanh chóng của tháp giải nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt và hệ thống đường ống. Các hợp chất gốc sắt từ nước cấp vào có chứa muối FeCl3 và Fe2(SO4)3, là nguồn cung cấp sắt chính trong hệ thống nước làm mát. Ở giá trị pH thấp từ 3 đến 4, các ion sắt sẽ hoà tan trong môi trường nước. Tuy nhiên, khi giá trị pH tăng lên 5 hoặc cao hơn, các phản ứng oxy hoá khử sẽ diễn ra đồng thời. Các ion sắt khi tiếp xúc với không khí (O2)sẽ bị thủy phân để tạo thành hydroxit sắt—Fe(OH)3 hoặc oxit sắt—Fe2O3, là những chất không tan- màu đỏ nâu và có thể lắng đọng trên bề mặt trao đổi nhiệt , hình thành nhiều nốt sần dọc theo bề mặt kim loại và dẫn đến ăn mòn thiết bị.

• FeO → Fe2+ + 2e‒
• Fe2+ + 2OH→ Fe(OH)2
• 2Fe(OH)2 + ½O2 + H2O → 2Fe(OH)3↓

• Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O

• Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O

• 2FeO(OH) ⇌ Fe2O3↓ + H2O

Trong hệ thống làm mát bằng nước, để làm giảm sự tốc độ ăn mòn thì có thể sử dụng chất ức chế ăn mòn hóa học và tăng độ pH của nước làm mát. Các hệ thống nước làm mát được làm từ các thành phần được chế tạo chủ yếu bằng thép ( các đường ống làm bằng thép không gỉ). Nêu độ pH của nước làm mát được tăng lên (lý tưởng là trong khoảng từ 8,0 đến 9,5) thì tốc độ ăn mòn thép sẽ giảm. Tuy nhiên, nếu chỉ tăng độ pH không phải lúc nào cũng bảo vệ được kim loại đầy đủ, đặc biệt là khi nước làm mát có độ sục khí cao (bão hòa oxy). Hóa chất ức chế ăn mòn là một giải pháp được sử dụng để bảo vệ các bộ phận kim loại khỏi bị ăn mòn của hệ thống nước làm mát.

3. Chất ức chế ăn mòn và cáu cặn là gì?

Chất ức chế ăn mòn và cáu cặn là hóa chất được bổ sung trực tiếp vào nguồn nước đầu vào của hệ thống tháp giải nhiệt, giúp ngăn chặn hay giảm tốc độ hình thành các phản ứng hóa học không mong muốn như ăn mòn và đóng cặn. Từ đó, hệ thống sẽ hoạt động hiệu quả trong một thời gian dài: nâng cao hiệu quả truyền nhiệt; giảm thiểu việc sử dụng điện năng, chi phí tẩy cáu cặn . Sử dụng chất ức chế phù hợp là rất quan trọng để tối đa hóa chức năng, mức tiêu thụ năng lượng và tuổi thọ của thiết bị. Hiện nay, trên thị trường có sẵn các sản phẩm khác nhau giúp ức chế ăn mòn và cáu cặn. Với nhiều năm kinh nghiệm, Tổng Kho Hóa Chất xin giới thiệu đến quý khách hàng chế phẩm ức chế cáu cặn ăn mòn SP-02 làm giảm khả năng hình thành cặn và đồng thời làm chậm quá trình ăn mòn; từ đó giữ bề mặt trao đổi nhiệt sạch, tăng tối đa hiệu quả truyền nhiệt và giảm chi phí vận hành, tăng tuổi thọ của hệ thống. CHẾ PHẨM ỨC CHẾ CÁU CẶN VÀ ĂN MÒN SP-02 - Trạng thái : Dung dịch, vàng nâu nhạt/ vàng đỏ - Độ tan trong nước : Tan hoàn toàn trong nước - pH, (1% w/w) : ≤ 3,5 - Tỷ trọng : ≥ 1,0 - Điểm bắt cháy : Không bắt cháy Sử dụng - Áp dụng cho hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn dạng hở. - Bổ sung trực tiếp một cách liên tục vào bể chứa nước tuần hoàn qua bơm định lượng - Lượng sử dụng tùy thuộc vào từng hệ thống, chất lượng nước ban đầu vào khoảng 50- 80 gam/m3 - Không được trộn lẫn chế phẩm SP – 02 với loại khác - Không dùng trong thực phẩm và chăn nuôi - Dụng cụ pha chế cần chuyên biệt, sạch sẽ CHẾ PHẨM ỨC CHẾ CÁU CẶN VÀ ĂN MÒN C-200 -Trạng thái : Dung dịch, Không màu đến màu vàng nhạt - pH, (5% w/w) : 7 ÷ 9 - Khối lượng riêng (g/ml, 250): 1.00 ± 0.05 - Nhiệt độ sôi, oC : > 100 - Độ tan trong nước : Tan hoàn toàn trong nước - Điểm bắt cháy : Không bắt cháy - Nồng độ NaNO2 % : > 6% Sử dụng - Chế phẩm C-200 được dùng để ức chế cáu cặn, ăn mòn cho hệ thống làm mát chiller. - Bổ sung trực tiếp vào hệ thống tuần hoàn với lượng 4-8 kg/m3, lượng duy trì bổ sung 0,15 kg/m3/năm. - Không được trộn lẫn chế phẩm C-200 với loại khác. - Không dùng trong thực phẩm và chăn nuôi - Dụng cụ pha chế cần chuyên biệt, sạch sẽ

Tổng kết

Hy vọng qua bài viết, bạn đã hiểu rõ về tác hại của cáu cặn ăn mòn trong tháp giải nhiệt và sự cần thiết của hoá chất ức chế cáu cặn ăn mòn trong quá trình vận hành của hệ thống Tổng Kho Hóa Chất Việt Nam – Vì sự phát triển của khách hàng Hà Nội: Số 4, Nguyễn Chánh, Trung Hòa, Cầu Giấy, TP. Hà Nội. Bắc Ninh: KCN Thuận Thành 3, X. Thanh Khương, H. Thuận Thành, T. Bắc Ninh. HCM: Số 39 Đường Song Hành, Phường 10, Quận 6, TP. HCM Hotline : 0975488380 – Ms Thiện