3M™ Liqui-Cel™ membraancontactoren voor energie- en stoomopwekking

De regeling van opgeloste O₂- en CO₂-concentraties is essentieel voor elektriciteitscentrales. Beide gassen zijn corrosief en kunnen leiden tot defecte leidingen of componenten die de ketelprestatie negatief kunnen beïnvloeden. Corrosiebeheersing met membraancontactoren is ideaal voor het oplossen van deze problemen. Hoge kooldioxideconcentraties kunnen de ionenbelasting in het water verhogen, waardoor de effectiviteit van zuiveringstechnologieën met ionenuitwisseling wordt verlaagd.

Historisch gezien waren vacuümtorens, koolstof dioxide verwijderaars (decarbonators) en chemische injectie veelgebruikte methoden voor de regeling van gassen in voedingswater voor elektriciteitscentrales, warmteterugwinning en opslaggeneratoren (HRSG's) en andere installaties met ketelwatersystemen voor het opwekken van stoom. Deze methoden kunnen echter minder efficiënt zijn en vereisen meer onderhoud en vereisen grote hoeveelheden chemische stoffen.

Corrosieproducten kunnen zich ophopen en kleine procesapparatuur verstoppen, waardoor problemen met de procesverwarmingsregeling en waterkwaliteit kunnen ontstaan, of ze kunnen terugstromen naar de ketel in het teruggewonnen condensaat en bijdragen aan conductiviteit van ketelwater. Injectie van zuurstofspoelmiddelen na de stoomontluchter wordt ook veel toegepast. Opslag van zuurstofspoelmiddelen ter plaatse is gevaarlijk. Ze kunnen duur zijn en bijdragen aan conductiviteit/TDS in het ketelwater. Corrosieproducten die in de ketel terechtkomen en gebruik van grote hoeveelheden chemische stoffen kunnen leiden tot vaker uitblazen, wat weer leidt tot hoger verbruik van voedingswater en hogere energieverliezen. Ook kan de operationele efficiëntie door vervuiling van warmtewisselaaroppervlakken van de ketel met corrosieproducten worden verlaagd en kunnen risico's op defecte ketelbuizen ontstaan. Door ontluchting van ketelvoedingswater met 3M™ Liqui-Cel™ membraancontactoren kan apparatuur tegen corrosie en putcorrosie worden beschermd.

Het verwijderen van zuurstof tot 1 ppb kan worden bereikt met goed ontworpen membraancontactorsystemen voor energieopwekking. Vergeleken met een typische vacuümtoren of stoomontluchter die 7 ppb kan bereiken, verminderen 3M producten de gebruikte hoeveelheid zuurstofspoelmiddelen tijdens normaal gebruik en is er minder behoefte aan hoge dosering wanneer de ontluchter niet beschikbaar is. Omdat de realiseerbare zuurstofconcentraties met 3M™ Liqui-Cel™ membraancontactoren laag zijn, kan de stoomontluchter worden gebruikt als een voorverwarmer en opslag van voedingswater in plaats van de stoom af te blazen. Een fabriek kan aanzienlijke kostenbesparingen realiseren door verlaging van de afblaasfrequentie van de ontluchter.

Verlaging van opgeloste CO₂-concentraties vermindert de totale ionenbelasting in water, wat de effectiviteit van zuiveringstechnologieën via ionenuitwisseling verbetert. Daardoor kan een elektriciteitscentrale de frequentie van harsbed-regeneratiecycli d.m.v. ionenuitwisseling verminderen en de levensduur van de de-ionisatieapparatuur verhogen, wat tijd en kosten kan besparen. Fabrieken die bijtende stoffen gebruiken voor aanpassing van de pH in omgekeerde osmosesystemen (RO) kunnen deze membraancontactoren voor stoomopwekking wellicht toepassen in plaats van aanpassing van de bijtende stoffen en zo het chemicaliëngebruik in de fabriek verlagen.

Voor ontluchting gebruikte 3M™ Liqui-Cel™ membraancontactoren kunnen op betrouwbare wijze zeer lage opgeloste gasconcentraties bereiken en kunnen zonder chemische stoffen worden gebruikt, vergeleken met alternatieve ontgassingsmethoden. Ook bieden ze een oplossing voor mobiele waterzuiveringssystemen wanneer slechts beperkte ruimte beschikbaar is.