Corso vapore Riassunto Acque. L acqua per punti. Chimica, effetti, trattamenti, analisi.



Documenti analoghi
CO 2 aq l anidride carbonica disciolta, reagendo con l'acqua, forma acido carbonico secondo la reazione:

QUALITÀ E TRATTAMENTO DELL ACQUA DEL CIRCUITO CHIUSO

L'acqua nei circuiti termici. Dott. Michele Canauz

Trattamenti delle acque primarie

Acidi e basi. HCl H + + Cl - (acido cloridrico) NaOH Na + + OH - (idrossido di sodio; soda caustica)

Capitolo 7. Le soluzioni

Equilibri di precipitazione

Cosa misura il ph: la concentrazione di ioni H +, che si scrive [H + ]. La definizione di ph è: ph = -log 10 [H + ]

Analisi di Controllo di un Acqua Minerale Naturale

LA MOLE : UN UNITA DI MISURA FONDAMENTALE PER LA CHIMICA

Trasformazioni materia

Si definisce potabile un'acqua limpida, inodore, insapore, incolore e innocua, priva di microrganismi patogeni e sostanze chimiche nocive per l'uomo".

Le acque di alimento caldaie vapore

Processi di depurazione nell'acqua grezza

Ke = ] = Kw = 10 = 10-7 moli/litro, ed in base a quanto avevamo affermato in precedenza: [H + ] = [OH - ] = 10-7 moli/litro.

Quando un composto ionico viene immesso in acqua si dissocia formando uno ione negativo ed uno positivo.

Tipi di reazioni. Reazioni chimiche. Di dissociazione. Di sintesi. Di semplice scambio. Di doppio scambio. Reazioni complesse

Caratteristiche delle acque naturali

APPLICAZIONI DEI GAS TECNICI

Liquidi, Solidi e Forze Intermolecolari

DETERMINAZIONE DEL PUNTO DI FINE TITOLAZIONE MEDIANTE METODI CHIMICO-FISICI

TAVOLA DI PROGRAMMAZIONE PER GRUPPI DIDATTICI

materia atomi miscugli omogenei e eterogenei sostanze elementari composti

Dissociazione elettrolitica

Analisi delle acque dell isola di Favignana

Università degli Studi di Catania Dipartimento di Metodologie Fisiche e Chimiche per l Ingegneria

Glossario dei termini utilizzati nella tabella dei dati di rilevamento:

IL CALCARE NON SI FORMA PIÙ ED ELIMINA QUELLO ESISTENTE!

REAZIONI ORGANICHE Variazioni di energia e velocità di reazione

IMPIANTI DI DEMINERALIZZAZIONE A OSMOSI INVERSA

Trattamenti delle acque primarie. Impianti Meccanici 1

6d. EQUILIBRI IONICI IN SOLUZIONE II: EQUILIBRI ACIDO-BASE parte seconda

IDRAVAP: TRATTAMENTI DEOSSIGENANTI

IL PLIMMER NEL TRATTAMENTO DELLE ACQUE CALDE E FREDDE SANITARIE

Che cos è un detersivo?

È importante quindi conoscere le proprietà chimiche dell acqua. Le reazioni acido base sono particolari esempi di equilibrio chimico in fase acquosa

Qualità dell'acqua nel tuo comune

Estratto Norma UNI-CTI 8065 del 06/1989


INVESTIRE IN NUOVE TECNOLOGIE PER UN RITORNO ECONOMICO NELLA DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE

2) Calcolare la molarità di una soluzione di acido solforico al 17%,d = 1.12 g/ml

QUALITÀ E TRATTAMENTO DELL ACQUA DEL CIRCUITO CHIUSO

Gruppi energetici nella realizzazione sistemi Tiemme

Chimica. Ingegneria Meccanica, Elettrica e Civile Simulazione d'esame

DISTILLAZIONE: PREMESSE

Dipendenza della Solubilità dalla temperatura

CENNI DI ELETTROCHIMICA

Le proprietà periodiche degli elementi LA LEZIONE

La Qualità delle Acque Termali di Suio-Castelforte: Ottimizzazione Tecnologica ed Economica

Classificazione della materia: Sostanze pure e miscugli

Analisi delle acque e trattamenti di depurazione

Il bilanciamento delle reazioni chimiche

METALLI FERROSI GHISA ACCIAIO

Acque naturali classificazione e parametri di corrosione. M.Cabrini

Com è fatto l atomo ATOMO. UNA VOLTA si pensava che l atomo fosse indivisibile. OGGI si pensa che l atomo è costituito da tre particelle

SCALA DEI PESI ATOMICI RELATIVI E MEDI

IL TRATTAMENTO DELL'ACQUA NEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ACQUA SURRISCALDATA (<180 C) ED A VAPORE BASSA PRESSIONE (< 100 kpa)

PROTEINE. sono COMPOSTI ORGANICI QUATERNARI

TRATTAMENTI PRE - VERNICIATURA

Convegno Acqua potabile Evoluzione normativa e tecniche di trattamento

Manuale WATER TREATMENT

Corso di Chimica e Propedeutica Biochimica La chimica degli acidi e delle basi 3. Idrolisi salina Soluzioni tampone Titolazioni acido-base

MPT Capitolo 12 Redox. Le ossidoriduzioni. Obiettivo. Definizioni di ossidazione e di riduzione

IL NUOVO LIBRETTO IMPIANTO (Dpr. 74/2013)

LE SOLUZIONI 1.molarità


LEZIONE 12. Idrolisi salina Indicatori di ph Soluzioni tampone Titolazioni acido-base IDROLISI SALINA. Scaricato da Sunhope.it

Concetti fondamentali su acidità e basicità delle soluzioni acquose

Perché il logaritmo è così importante?

Caratteristiche dell'acqua nei comuni di Storo e Bondone.

LA DEMINERALIZZAZIONE DELL'ACQUA

Principali caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua e loro influenza sulla condotta dei generatori (da norme tecniche ANCC)

Impianti di Remineralizzazione

LEZIONE 1. Materia: Proprietà e Misura

ALLEGATO II. Calcolo della produzione da cogenerazione

LABORATORIO DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Energia nelle reazioni chimiche. Lezioni d'autore di Giorgio Benedetti

352&(662',&20%867,21(

= 9, M = 1, M

I collettori solari termici

Corso di Laboratorio di Chimica Generale Esperienza 6: ph, sua misura e applicazioni

EFFETTI DELLA LORO PRESENZA: inquinamento tossicità setticità. intorbidimento, possibile sedimentazione e intasamento

EMISSIONE E ASSORBIMENTO DI LUCE DA PARTE DELLA MATERIA

SISTEMA BINARIO DI DUE LIQUIDI VOLATILI TOTALMENTE MISCIBILI che seguono Raoult

TRATTAMENTI delle ACQUE GREZZE -1 PARTE vers_2 - Prof.A.Tonini

a 25 C da cui si ricava che:

TRASDUTTORI di FORZA E PRESSIONE

PARAMETRI ORGANOLETTICI L ACQUA DEVE ESSERE: LIMPIDA, INCOLORE, INODORE, INSAPORE FRESCA

Corso di Chimica e Stechiometria per il corso di laurea in SCIENZE AMBIENTALI

Elettrolita forte = specie chimica che in soluzione si dissocia completamente (l equilibrio di dissociazione è completamente spostato verso destra)

LABORATORIO DI CHIMICA GENERALE E INORGANICA

MESSA A PUNTO DI UN PROGRAMMA DI ANALISI DEI DATI STORICI DI FUNZIONAMENTO DI UNA CENTRALE TERMOELETTRICA DI COGENERAZIONE. (riassunto) Luca Bianchini

Inizia presentazione

Le reazioni di ossidoriduzione (redox)

1. Un elemento Ä formato da particelle indivisibili chiamate atomi. 2. Gli atomi di uno specifico elemento hanno proprietå identiche. 3.

ENERGIA NELLE REAZIONI CHIMICHE

GVI. Generatore di vapore pulito. Serie K MODELLI: **

Unità di misura. Perché servono le unità di misura nella pratica di laboratorio e in corsia? Le unità di misura sono molto importanti

ATTIVITÀ 2.02 : Opere necessarie e produzione nuovi dati

SCAMBIO IONICO TIPI DI RESINE

Transcript:

L acqua per punti. Chimica, effetti, trattamenti, analisi. Indice 1) L acqua.. 1 a. Richiami di chimica: sali, ioni, ph & Co... 1 b. Non solo H 2 O... 2 c. Effetti sugli impianti delle sostanze contenute nell acqua.. 3 2) L acqua negli impianti a vapore.. 4 a. Trattamenti dell acqua 4 b. Caratteristiche dell acqua per uso vapore... 5 3) L analisi delle acque: modalita di prelievo, oggetto, frequenza, risultati attesi, procedura. 7 1) L acqua 1-a Richiami di chimica: sali, ioni, ph & Co. I Sali I sali si formano combinando idrati (che sono delle basi ph tra 7 e 14) ed acidi (ph tra 0 e 7). Durante questa combinazione che porta alla formazione dei sali si libera acqua. Le soluzioni. Sostanza composta = intima unione a livello molecolare di sostanze diverse. Una unione piu semplice e il semplice mescolamento! e si chiama soluzione. Separazione dei componenti: Sostanze composte ---> per via chimica Soluzioni - per via fisica Nota: 1 mg/l = 1 ppm Gli ioni Ione e un atomo o una molecola che ha uno o piu elettroni in piu o in meno rispetto alla condizione di neutralita elettrica. Elettroni in piu = carica negativa: anioni, Elettroni in meno = carica positiva: cationi. I sali sono formati da coppie di ioni positivi e negativi: questi legami si chiamano legami covalenti polari-. Esempi (molecole dissociate) NaCl = Na + (catione) + Cl (anione) H 2 O = H + (catione) + OH (anione) Nota: scrivere Fe ++ equivale a scrivere Fe 2+ Dissociazione elettrolitica I solventi che esaltano la dissociazione elettrolitica (cioè che separano le sostanze legate da legami fatti da ioni) si dicono polari. L acqua e un ottimo solvente polare. La sostanza dissociata si chiama elettrolita. Anche l acqua si dissocia per conto suo, e per questo si dice che e essa stessa un elettrolita Elettroliti: forti (si dissociano completamente) deboli (si dissociano parzialmente) 1

Il ph. Il ph ci dice se una sostanza è acida neutra o basica. Nota: la neutralita varia al variare della temperatura. Temperatura C 0 C 18 C 100 C 200 C ph 7,45 7 6,07 5,7 1-b Non solo H 2 O L acqua contiene in soluzione diverse sostanze: I. Particelle sospese di grosse dimensioni II. Colloidi dispersi III. Sostanze in soluzione a livello di molecolare (tra queste i sali ed i gas) Dopo una filtrazione restano sali e gas. Sali di sodio Na (non incrostanti) Sali di calcio Ca e magnesio Mg. (incrostanti) Gas: ossigeno O 2 (problemi soprattutto in caldaia) anidride carbonica CO 2 (problemi soprattutto nelle condense). Sali incrostanti: durezza dell acqua. Acqua dolce = pochi sali incrostanti Acqua dura = molti sali incrostanti. La durezza dell acqua si suddivide in due tipi: Durezza temporanea = carbonati e bicarbonati. Incrostano già entro i 100 C. Durezza permanente = cloruri e solfati. Incrostano al di sopra dei 100 C La somma delle due e la durezza totale. Unità di misura più usate per la misurazione della durezza: - p.p.m. o mg/l di CaCO 3 - gradi Francesi o F (1 o F = 10 ppm) 2

Sali Non incrostanti Incrsostanti, detti anche sali di durezza. Sali di Sodio Calcio Magnesio Simboli Na Ca Mg Cationi Na + Ca ++ Mg ++ Tipi di sali Simboli Anioni Durezza temporanea (carbonatica) Carbonati CO 3 -- CO 3 Na 2 CO 3 CaCO 3 MgCO 3 Bicarbonati HCO 3 - HCO 3 NaHCO 3 Ca(HCO 3 ) 2 Mg(HCO 3 ) 2 Durezza permanente (non carbonatica) Solfati SO 4 -- SO 4 Na 2 SO 4 CaSO 4 MgSO 4 Cloruri Cl Cl - NaCl CaCl 2 MgCl 2 1-c Effetti sugli impianti delle sostanze contenute nell acqua Gli effetti dell acqua non adeguatamente trattata: incrostazioni, corrosioni e fragilita caustica. Le corrosioni si evitano con due sistemi: - sostanze chimiche (catturanti o flocculanti) - creazione di film (magnetite), processo piu facile da controllare. Effetti delle incrostazioni Peggiora la trasmissione del calore ed innesca corrosioni. - diminuzione del rendimento del generatore ed aumento della temperatura dei tubi - corrosione del metallo della caldaia - distruzione della magnetite Perché durezza? - anomalie nel trattamento delle acque - inquinamento delle condense. Alcalinita fragilità caustica: gravissimi danni e fino al rischio di esplosione caldaia. Cause di una elevata alcalinita : - anomalie nel trattamento dell acqua, - anomalie nel condizionamento chimico, - inquinamento delle condense, - regime di spurgo non corretto. L importanza dello spurgo: la caldaia e un concentratore! Lo spurgo e il sistema per ridurre l alcalinita in caldaia, se l acqua di alimento e correttamente trattata. Ossigeno Corrosioni: insufficiente degasazione o un insufficiente condizionamento chimico. Anidride carbonica Corrosioni sulla linea ritorno condense. Trattamento acqua non ottimale o difettoso. 3

Sali disciolti TDS Conducibilita - trattamento difettoso - spurgo insufficiente Alcalinita e TDS: parametri fuori controllo? Spurgo, e se non basta svuotamento e ripartenza con acqua ok. Riassumendo L acqua, contiene i sali di durezza ed i gas. - corrosiva (fattori determinanti: ph, O 2 e CO 2 disciolti) - incrostante (fattori determinanti: sali di Ca e Mg, ed in certe situazioni la silice) Inoltre: sali = formazione di schiume, ebollizione tumultuosa, trascinamenti e scadimento del titolo. + l infragilimento caustico delle membrature! 2) L acqua negli impianti a vapore 2-a Trattamenti dell acqua Fino a 25 bar (tubi da fumo) addolcimento ed osmosi. Oltre 25 bar (tubi d acqua turbine centrali termoelettriche) demineralizzazione. filtrazione meccanica, quindi: - pretrattamenti, prima che l acqua entri in caldaia (impianti di trattamento delle acque) - trattamenti interni, in caldaia (condizionamento chimico) Pretrattamenti relativamente ai gas: degasazione termica. pressione atmosferica od in pressione (98 130 C) Pretrattamenti relativamente ai sali: Tubi da fumo (impianti senza turbine) Addolcimento: sostituzione dei sali di calcio e magnesio incrostanti presenti nell acqua con sali di sodio non incrostanti. + Osmosi inversa: passaggio attraverso la membrana di acqua ma non di sali. Necessita pressioni rilevanti. eliminazione del 95-97 % dei sali. Indicativamente 75% permeato (parte di acqua utile trattata - osmotizzata) e 25% concentrato (parte di acqua persa) Tubi d acqua (impianti con turbine) Demineralizzazione: eliminazione di tutti i sali presenti nell acqua, tramite due scambi ionici successivi con (o, per piccoli impianti anche senza) interposta torre di decarbonatazione (eliminazione per strippamento della CO 2 ). Schema classico dell impianto demi: 1) colonna cationica forte in ciclo acido toglie i cationi e crea acidi (trasforma i sali in acidi) 2) torre di decarbonatazione 3) colonna anionica forte in ciclo di soda caustica toglie tutti gli anioni (cloruri, solfati, silicati) (trasforma gli acidi in acqua) Si può prevedere in coda un letto misto. 4

Trattamenti interni: - correzione del ph - eliminazione dell ossigeno - stabilizzazione del ferro, della durezza e della silice - creazione di film protettivo di magnetite Per il dosaggio preciso dei condizionanti, si utilizzano solitamente pompe per portate piccole e precise a membrana o pompe peristaltiche. 2-b Caratteristiche dell acqua per uso vapore: vedi TABELLA 1) Totale dei sali presenti STD. Il totale dei sali presenti e dato dai sali di calcio, magnesio, sodio: carbonati, bicarbonati, solfati e cloruri. Tra questi ci sono anche gli eventuali sali di durezza e gli eventuali sali alcalini. Il totale dei sali presenti determina la conducibilita dell acqua. 2) Sali di durezza. I sali di durezza sono i sali di calcio e magnesio, ma non quelli di sodio. Tra questi ci sono anche gli eventuali sali alcalini derivanti dal calcio e dal magnesio. I sali di durezza determinano la durezza dell acqua. Cloruri e Solfati (durezza permanente) di dissociano formando anche idrati, acidi ed altro. 3) Sali alcalini. Somma di idrati, carbonati e bicarbonati, (quindi niente solfati e cloruri), e possono essere di calcio, di magnesio e di sodio. Normalmente in caldaia non sono presenti sali di calcio e magnesio. Inoltre: - In acque demineralizzate non sono presenti sali di nessun tipo. - In acque addolcite sono presenti solo sali di sodio. - in acque osmotizzate sono presenti solo pochissimi sali ma solo di sodio, perche prima dell osmosi c e sempre un addolcimento. I sali alcalini determinano l alcalinita dell acqua. (e si forma CO 2. 3) L analisi delle acque: modalita di prelievo, oggetto, frequenza, risultati attesi, procedura. Nota: le aziende che forniscono i condizionanti ad una centrale termica solitamente forniscono anche gli specifici kit. Prelievo attraverso scambiatori, Quali acque analizzare? Le analisi chimiche vanno effettuate, con diversa periodicita su: - acqua di caldaia - acqua di alimento - condense 5

Quali parametri vanno misurati (cosa analizzare)? I parametri da analizzare sono quattro: - ph aggressivita dell acqua - alcalinita contenuto di sali alcalini (idrati, carbonati e bicarbonati) - durezza contenuto di sali incrostanti - conducibilita contenuto totale dei sali disciolti Condizionanti: specifici kit. Frequenza delle analisi e risultati attesi: tabella. Procedura di analisi, valori attesi: vedi tabella. Misurazione del ph Nota: Esistono anche kit per la misurazione del ph che prevedono l uso di cartine che si colorano rivelando il valore del ph per mezzo di una scala di confronto colorata. Procedura Immergere la sonda del ph-metro nell acqua in esame e leggere il valore sul display. Misurazione dell alcalinita. La phenolphtaleina P ed il metilarancio M, sono due rivelatori che virano cambiando il colore della soluzione nella quale si trovano a precisi valori di ph. La phenolphtaleina vira a ph 8,3, ed il metilarancio vira a ph 4,5. Questa analisi serve per conoscere la quantita totale di sali alcalinizzanti (idrati, carbonati e bicarbonati) presenti ed in quale quantita questi tre tipi di sali disciolti si trovano. Esempio: 7 cc di HCl significa un alcalinita di 350 (ppm di CaCO 3 ). Specificazioni: L alcalinità P indica la quantita di tutti gli idrati e metà dei carbonati presenti. L alcalinità M indica la totalita degli idrati, carbonati e bicarbonati presenti. L alcalinità M e quella totale. Vedi schema Idrati e bicarbonati non possono coesistere. Misurazione della durezza totale (metodo complessimetrico) Viene misurata la concentrazione totale degli ioni Ca ed Mg disciolti. Misurazione della conducibilita (o conduttività): conduttivimetro. La conducibilita e espressione della quantita totale di sali disciolti. 6

7