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Verunreinigung des Dampfes bei seiner Entstehung

Der Salzgehalt im Sattdampf nach der Dampftrommel hängt primär von der Restfeuchte und dem Salzgehalt des Kesselwassers ab. Hinzu kommen in geringen Maßen Salze, die bei der Entstehung des Sattdampfes in den Siederohren durch Zerstäubung in der Grenzschicht flüchtig werden. Die Eindickung des Trommelinhaltes und der daraus resultierende Salzgehalt des Kesselwassers, der Kesseldruck, die Art des Salzes, etc. spielen hierbei eine dominierende Rolle. Maßgeblich wirkt sich dabei die Anreicherung von Salzen in der Grenzschicht aus. Es entstehen mikroskopisch feinste Salzteilchen, die mit den Dampfblasen ausgetragen werden.

 

Hierbei unterliegt die Kieselsäure (SiO2) einem ähnlichen Zerstäubungs- und Dampfflüchtigkeitsmechanismus. Der Verteilungskoeffizient k von Kieselsäure im Dampf zu der im Kesselwasser ist sehr stark vom Kesseldruck abhängig. So ist beispielsweise der Verteilungsfaktor für Kieselsäure in der Dampfphase bei einem Kesseldruck von 200 bar ca. 10-fach höher als bei einem Kesseldruck von 100 bar (siehe auch Abbildung 4-1).

 

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Abbildung 4-1           Einfluss des Drucks auf den Verteilungskoeffizient k von SiO2  [nach 4]

 

Der Verteilungskoeffizient k bildet sich aus dem Verhältnis zwischen SiO2 im Dampf und Kesselwasser [4].

 

be2 04 01 Formel

 

Umlaufkessel mit hohem Druck sollten daher mit möglichst reinem Speisewasser und geringen SiO2-Werten gefahren werden. Neben dem Druck hängt die Dampfflüchtigkeit von Kieselsäure auch vom pH-Wert des Kesselwassers ab. Eine Erhöhung des pH-Wertes des Kesselwassers verringert die Dampfflüchtigkeit der Kieselsäure. Somit hat ein ausreichend hoher pH-Wert im Kesselwasser einen positiven Einfluss auf die Erosionskorrosion im Verdampfer und eine geringere Dampfflüchtigkeit von Salzen und Kieselsäure.

 

Diese erforderlichen hohen pH-Werte im Kesselwasser sind mit Ammoniak nicht sicher zu erreichen (s. Abbildung 3-1). Eine kombinierte Feststoff-Alkalisierung  mit einem Gemisch von Natronlauge und Trinatriumphosphat sollte aus diesem Gesichtspunkten der Vorzug gegeben werden.

 

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