একটি টাইটানিয়াম হিট রডের জন্য 30% ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড ব্রিনে 100 ডিগ্রীতে ম্যাগনেসিয়াম অশুদ্ধতা 2%, প্রেফারেন্সিয়াল ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড স্কেলিং প্রতিরোধ করার জন্য সর্বাধিক অনুমোদিত জলের কঠোরতা (CaCO₃ হিসাবে) কী?

100 ডিগ্রীতে 30% ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড (CaCl 2) ব্রিনে 2% ম্যাগনেসিয়াম অপরিষ্কার (MgCl 2 হিসাবে), ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (Mg(OH) 2 ) স্কেলগুলি ক্যালসিয়াম কার্বনেট বা ক্যালসিয়াম সালফেটের উপর অগ্রাধিকারমূলকভাবে প্রক্ষেপণ করে৷ ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড উচ্চতর তাপমাত্রায় দ্রবণীয়তায় বিশেষভাবে কম এবং টাইটানিয়াম হিটার পৃষ্ঠে একটি শক্ত, আনুগত্যকারী স্কেল তৈরি করে। স্কেলে তাপ পরিবাহিতা কম (1-2 W/mK) যার ফলে স্থানীয় ওভার-হিটিং হয়। সামগ্রিক কঠোরতা (CaCO3 হিসাবে) ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইডের অগ্রাধিকারমূলক স্কেলিং প্রতিরোধ করার জন্য অনুমোদিত 200 পিপিএম। এই সেটিংয়ে, 500 ঘন্টার মধ্যে স্কেলের পুরুত্ব 0.2 মিমি এবং তাপ স্থানান্তর 30-50% কমে যায়।

পছন্দনীয় ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড স্কেল গঠন প্রক্রিয়া

At high temperature brine Mg2+ hydrolysis: Mg2+ + 2H2O ->Mg(OH)2 + 2H+. এই প্রতিক্রিয়াটি এন্ডোথার্মিক এবং তাপমাত্রা যত বেশি হবে তত দ্রুত এটি এগিয়ে যাবে। পানির হ্রাস উত্তপ্ত টাইটানিয়াম পৃষ্ঠে স্থানীয় pH বৃদ্ধি করে, Mg(OH)2 এর বৃষ্টিপাতকে আরও বাড়িয়ে দেয়। ক্যালসিয়াম আয়নগুলি ক্যালসিয়াম কার্বনেট এবং ক্যালসিয়াম সালফেট স্কেলকে প্ররোচিত করে তবে এগুলি কম অনুগত এবং আরও সহজে অপসারণ করা যায়। যদি জলের কঠোরতা 200 পিপিএম-এর বেশি হয়, তবে স্কেলটি প্রধানত Mg(OH)2 দ্বারা গঠিত হয় এমনকি 2% ম্যাগনেসিয়াম অশুদ্ধতা সহ। স্কেল প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে প্লেট-স্ফটিক ইন্টারলকের মতো, একটি শক্ত স্তর তৈরি করে।

গঠনের পরিমাণগত স্কেল বনাম জল কঠোরতা

কৃত্রিম ব্রিনে নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষায় (30% CaCl2, 2% MgCl2, 100 ডিগ্রি) 500 ঘণ্টারও বেশি সময় ধরে বৈচিত্র্যময় মোট কঠোরতা (ppm CaCO3 হিসাবে প্রকাশ করা হয়েছে) নিম্নলিখিতগুলি প্রতিষ্ঠা করেছে। স্কেল পুরুত্ব 10-30 µm স্কেল ক্যালসিয়াম কার্বনেট সহ ন্যূনতম Mg(OH) 2 অ্যাসিড ধোয়ার মাধ্যমে অপসারণযোগ্য তাপ স্থানান্তর হ্রাস 5-15% কঠোরতা < 100 পিপিএম 100-200 পিপিএম কঠোরতা স্কেলের পুরুত্ব 30–70 µm, এবং কার্বোনেট স্কেল 30-70 µm, কার্বোনেট স্কেল অপসারণ প্লাস অ্যাসিড ব্রাশ করে, এবং তাপ স্থানান্তর হ্রাস 15–30%. 200-300 পিপিএম ক্রিটিকাল থ্রেশহোল্ড স্কেল বেধ 60-120 µm স্কেল টাইপ Mg(OH)2 প্রভাবশালী, উচ্চ আনুগত্য অপসারণ যান্ত্রিক স্ক্র্যাপিং তাপ স্থানান্তর হ্রাস 25-45% পিপিএম এর পুরুত্ব 25-45% হয় 100-200 µm, এটি শক্ত ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড, এটি অপসারণ করা খুব কঠিন, তাপ সংক্রমণ হ্রাস 40-60%। যদি ঘনত্ব 500 পিপিএম-এর উপরে হয়, স্কেলের বেধ 200 μm-এর বেশি হয়, গুরুতর স্কেলিং ঘটে এবং তাপ স্থানান্তর হ্রাস 60% এর বেশি হয়।

কঠোরতা সহনশীলতার উপর ম্যাগনেসিয়াম ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার প্রভাব

ম্যাগনেসিয়ামের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সর্বাধিক অনুমোদিত জলের কঠোরতা হ্রাস পায়। 0.1 মিমি স্কেল এবং 1% ম্যাগনেসিয়াম অপবিত্রতার জন্য, গ্রহণযোগ্য কঠোরতা 300 পিপিএম। অনুমোদিত কঠোরতা 2% ম্যাগনেসিয়ামে 200 পিপিএম-এ নেমে যায়। 3% ম্যাগনেসিয়ামে অনুমোদিত কঠোরতা 150 পিপিএমে হ্রাস পায়। 5% ম্যাগনেসিয়ামে অনুমোদিত কঠোরতা শুধুমাত্র 80ppm। তাপমাত্রা 80 ডিগ্রিতে 350 পিপিএম 2% ম্যাগনেসিয়ামে অনুমোদিত কঠোরতা সহ থ্রেশহোল্ডকেও প্রভাবিত করে। 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে অনুমোদিত কঠোরতা হল 200 পিপিএম. 120 পিপিএম চাপের অধীনে 120 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ঠিক কঠোরতা। 140 ডিগ্রিতে অনুমোদিত কঠোরতা 80 পিপিএম।

ম্যাগনেসিয়ামে জলের কঠোরতা নিয়ন্ত্রণ{0}}দূষিত ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড ব্রাইন: একটি নির্দেশিকা

নিম্নলিখিত সারণীটি 100 ডিগ্রিতে 2% ম্যাগনেসিয়াম অপরিষ্কার সহ 30% CaCl2 ব্রিনের জন্য প্রস্তাবিত সর্বাধিক গ্রহণযোগ্য জলের কঠোরতা দেখায়৷ সুপারিশগুলি পছন্দসই স্কেল বেধ এবং পরিষ্কারের ফ্রিকোয়েন্সির উপর ভিত্তি করে।

500 ঘন্টা পরে কাঙ্ক্ষিত স্কেল পুরুত্ব (µm) সর্বাধিক অনুমোদিত জল কঠোরতা (ppm CaCO₃) স্কেল রচনা প্রস্তাবিত পরিষ্কারের পদ্ধতি<30 (low scaling) <100 Calcium carbonate Acid cleaning (5% HCl) 30–70 (moderate) 100–200 Mixed carbonate/Mg(OH)₂ Acid + brushing 70–120 (high) 200–250 Mg(OH)₂ dominant Mechanical scraping >120 (severe) >250 হার্ড Mg(OH)₂ জলের কঠোরতা নিয়ন্ত্রণের বাইরে ইঞ্জিনিয়ারিং প্রস্তাবিত নয়

টাইটানিয়াম গ্রেড স্কেল উন্নয়নে সামান্য প্রভাব আছে; তা সত্ত্বেও, গ্রেড 7 কম{1}}স্কেল ক্ষয়ের জন্য একটি উচ্চতর প্রতিরোধ প্রদর্শন করে। প্রাচীর বেধ একটি তাপ স্থানান্তর ভাতা প্রস্তাব; 0.3 মিমি স্কেল সহ 2.0 মিমি প্রাচীর হ্রাস পেয়েছে তবে এখনও ব্যবহারযোগ্য তাপ সংক্রমণ। ইলেক্ট্রোপলিশড সারফেস (Ra <0.3 µm) স্কেল আনুগত্য কমিয়ে দেয় এবং অপসারণ সহজ করে। Polyacrylates এবং phosphonates ক্যালসিয়াম কার্বনেটের জন্য কার্যকর স্কেল ইনহিবিটার, কিন্তু ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইডের জন্য খুব কার্যকর নয়। ব্রিনের pH 7.5 এর নিচে রাখা উচিত, কারণ উচ্চতর pH Mg(OH)₂ এর বৃষ্টিপাতের গতি বাড়িয়ে দেয়। পর্যায়ক্রমিক অ্যাসিড 5% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্বারা 50 ডিগ্রিতে 2 ঘন্টার জন্য পরিষ্কার করলে ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেল দ্রবীভূত হয়, তবে Mg(OH) 2 সহজে দ্রবীভূত হয় না।

একটি ভালভাবে-অবহিত স্পেসিফিকেশন তৈরি করা

টাইটানিয়াম হিট রডের জন্য ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইডের অগ্রাধিকারমূলক স্কেলিং এড়াতে 2% ম্যাগনেসিয়াম অপরিষ্কার সহ 100 ডিগ্রিতে 30% ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড ব্রিনে জলের সামগ্রিক কঠোরতা 100 পিপিএমের কম হওয়া উচিত। ব্রাইন মেক আপের জন্য নরম জল ব্যবহার করুন-। টাইট্রেশন দ্বারা সাপ্তাহিক কঠোরতা পরীক্ষা করুন। যদি কঠোরতা 200 পিপিএম-এর উপরে হয়, তবে পরিষেবাতে ফিরে আসার আগে চুন এবং ফিল্টার দিয়ে পিএইচ 9.5-এ উন্নীত করে ম্যাগনেসিয়াম বর্ধিত করুন। Mg(OH)2 স্কেল সহ বিদ্যমান হিটারগুলির জন্য, 4 ঘন্টার জন্য 70 ডিগ্রিতে 10% সাইট্রিক অ্যাসিড ব্যবহার করুন এবং তারপরে যান্ত্রিক ব্রাশ করুন৷ আনুগত্যযুক্ত ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড স্কেল তাপ স্থানান্তর কমাতে এবং 200 পিপিএম-এর কম জলের কঠোরতা নিয়ন্ত্রণ করে স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত গরম করার জন্য গঠিত হয় না।