Материалы для оборудования установок озонирования

Существенным недостатком озонирования является разрушение озоном оборудования и трубопроводов. Предотвратить разрушение оборудования или продлить срок его службы можно лишь путем применения материалов, устойчивых к окисляющему действию озона.

Материалы и оборудование, находящиеся в постоянном контакте с озоном, подбираются в зависимости от среды, в которой присутствует окислитель (воздух или вода), и величин возможных концентраций окислителя. Например, в местах контакта с сухим воздухом концентрация озона обычно не превышает 20 г/м3 газовой смеси, во влажном воздухе после контактных камер она составляет около 1 г/м3газовой смеси и в обрабатываемой воде — 0,1—4 г/м3.

Основным материалом для оборудования постов озонирования являются металлы, которые (за исключением алюминия) обладают достаточной стойкостью по отношению к окислителю.

Условные обозначения: Д — длительное использование; С — средний срок использования; СМ — средний срок использования прн малых концентрациях озона, Б — быстрое разрушение.

Нержавеющие стали высших категорий наиболее хорошо сопротивляются коррозии как во влажной, так и в сухой среде. Поэтому они служат сырьем для изготовления генераторов озона и распределительных трубопроводов, элементов диспергирующих устройств и оборудования по деструкции остаточного озона в воздухе. С другой стороны, нержавеющие стали даже высокого качества подвергаются действию кислот, следовательно, в озонируемом воздухе не должно быть влаги, которая способствует образованию HNO3.

Поливинилхлориды имеют довольно высокую степень стойкости к кислотам, но разрушаются под давлением, поэтому их использование ограничено.

Одними из лучших являются гипалоновые и этилен-пропиленовые эластичные прокладки, гарантирующие герметичность генераторов озона и стыков циркуляционных трубопроводов.

Для строительства контактных камер и других крупных резервуаров желательно применение армированного бетона, однако при этом требуется выполнение следующих условий: цемент не должен содержать большого количества алюмината кальция, а металлическую арматуру необходимо закладывать на глубину не менее 4 см от поверхности стенки, контактирующей с озоном.

Керамика и стекло стойки к коррозионному действию озона и находят применение в качестве пористых диффузоров для диспергирования газа.

Для продления срока службы металлического оборудования, применяемого в технике озонирования, используют различные покрытия (лаки, краски, облицовки) на основе органических веществ. Электрохимическими исследованиями установлено, что при отсутствии покрытий глубина коррозии на погруженной в воду стальной поверхности возрастает пропорционально увеличению концентрации присутствующих окислителей. При контакте металлической поверхности с обрабатываемой водой, не содержащей окислителя, глубина коррозии достигает 0,4 мм/год, а в присутствии озона с концентрацией 2 г/м3 превышает 2 мм/год. Покрытия защищают стальное оборудование от разрушающего действия озона, снижая или полностью предотвращая возможность окисления металла. Системы органических покрытий имеют различную степень сопротивляемости растворенному в воде озону, которая объясняется их химической структурой, а также зависит от качества предварительной обработки металлических поверхностей (удаление наростов и ржавчины, полировка) и равномерности нанесения защитного слоя. В зависимости от качества подготовки поверхности разрушение антикоррозионного слоя может произойти в период от месяца до года. В связи с этим возникает необходимость в быстрой замене покрытий. Антикоррозионные покрытия должны обладать механической твердостью, быть безопасными в санитарном отношении и иметь толщину не менее 300 мкм, если они находятся в контакте с озонированной водой.

Требования, предъявляемые к увеличению срока службы покрытий, вынуждают искать новые, более эффективные в отношении коррозии покрытия. Определенный интерес проявляется к вулканизированной резине, так как срок ее службы в присутствии окислительных агентов значительно выше, чем у органических веществ. К положительной стороне антикоррозионных резиновых покрытий относится также и то, что они стойки к температуре и по качеству не противоречат условиям контакта с питьевой водой. Срок службы мягкой вулканизированной резины установлен опытным путем в результате воздействия на нее растворенных в воде озона (2 мг/л) и хлора (3 мг/л) в течение 360 ч при температуре 14 °С и последующей обработки газообразным озоном с концентрацией окислителя 20 г/м3 воздуха. Экстраполяцией с использованием экстремальных значений подсчитано, что срок службы мягкой вулканизированной резины может составить 7,2—10,8 года. На практике продолжительность использования резины может быть больше расчетной, так как со временем разрушение материала ослабляется.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>