اسید هیدروبرومیک یکی از افزودنی های شیمیایی لیتیوم بروماید
یکی از دلایلی که منجر به از بین رفتن چیلرهای جذبی می شود – شیمی نا مناسب محلول میباشد تلاش های زیادی برای مقابله با این مشکل شیمیایی با افزودن مهار کننده ها و اینهبیتورها مختلف به لیتیوم بروماید صورت گرفته است. این مواد اینهبیتور نامیده میشود. خنثی کننده هایی مانند لیتیوم کرومات از جمله افزودنی های هستند که به مقدار کم تقریبا به ازای هر ۴۸۰ لیتر محلول ۵۵ درصد، نیم لیتر مورد نیاز است و به چیلر جذبی تزریق می گردد. تا از اسیدی شدن لیتیوم بروماید جلوگیری نموده و مانع از خوردگی گردد.
به طور معمول محلول لیتیوم بروماید قابل شارژ حاوی مقادیر کمی اینهبیتور می باشد. با وجود اینهبیتور ها ضمن ایجاد تعادل در میزان قلالیت محلول لیتیوم بروماید، هم چون روکشی محافظ که بر روی لوله های مسی و جدارهای فلزی کشیده می شود. لازم به ذکر است در استفاده از بازدارنده ها باید جانب احتیاط را رعایت نمود و مطابق با دستورالعمل کارخانه سازنده عمل نمود. تنها چیزی که برای تولید چرخه تبرید مورد نیاز است لیتیوم بروماید و آب است، اما با گذشت سالها، مواد شیمیایی اضافی به آب نمک اضافه می شود.
این موارد معمولاً شامل موارد زیر است:
- اسید هیدروبرومیک ۴۸ درصد
- هیدروکسید لیتیوم • لیتیوم نیترات
- لیتیوم کرومات
- لیتیوم مولیبدات
- لیتیوم آرسنات
هر کدام از ترکیبات در تلاش برای کنترل خوردگی داخلی معرفی شده است. در حالی که هر ماده شیمیایی تاثیری درنوع خاصی از خوردگی داخلی دارد و بدون نظارت صحیح و مداوم بر روی شیمی لیتیوم بروماید، این ماده افزودنی شیمیایی در واقع می تواند بیش از سود، آسیب به چیلر جذبی و لیتیوم بروماید برساند. در داخل چیلر جذبی وجود دو فلز دارد. اول فلزات مبتنی بر آهن در پوسته فولادی و غیره و دیگری فلزات پایه مس یکه فلزات لوله های انتقال حرارت هستند. هر یک از این فلزات در شرایط مختلف با اکسیژن واکنش داده و دچار خوردگی می شوند. اما مشکل اصلی این است که محافظت از یک فلز معمولاً باعث آسیب فلز می شود.
تاثیر فلزات آهنی در pH
فلزات آهنی در PH و سطح قلیایی پایین محلول مورد حمله و خوردگی قرار می گیرند و در صورتی که فلزات پایه مس برعکس هستند و در این شرایط سالم میمانند. این یک معامله می شود که سعی در محافظت از هر دوفلز یا فلزات دیگر دارد. لازم است تعادل ظریفی ایجاد شود که بتوان هر دو فلز را به طور همزمان حفظ کرد. این امر نیاز به تخصص شیمیایی دارد. اسید هیدروبرومیک و هیدروکسید لیتیوم pH و قلیایی بودن محلول را اصلاح می کند. اسید این مقادیر را کاهش می دهد، در حالی که هیدروکساید باعث افزایش آن دو پارامتر می گردد. سایر مواد شیمیایی (نیترات، کرومات، آرسنات و مولیبدات) بازدارنده مواردی است که به طور معمول برای محافظت از فلزات آهنی طراحی شده اند. فلزات با پایه مس به طور طبیعی در pH کم و قلیائیت محلول کم محافظت می شوند. این فلزات آهنی هستند که تحت این شرایط آسیب می بینند. اگر pH و قلیایی کم در آب نمک لیتیوم بروماید حفظ شود، تمام آنچه که لازم است یک مهار کننده برای محافظت از فولادی و آهنی است. اولین مهار کننده نیترات بود. نیترات با افزایش لایه تشکیل اکسید آهن که معمولاً در تمام چیلرهای جذبی وجود دارد، عمل می کند. ایده این است که این اکسید سطح فولاد را می پوشاند و از حمله خورنده اضافی جلوگیری می کند. این یک ایده خوب است، با این تفاوت که لایه اکسید بیش از حد ضخیم می شود و در نهایت از فولاد به داخل محلول می افتد. در نهایت این آسیب و مواد خوردگی باعث آسیب در روزنه منافذ و نازل ها می شود و مشکلات مهمی ایجاد می کند. هیچ راهی برای کنترل میزان اکسید آهن تولید شده هنگام افزودن نیترات لیتیوم وجود ندارد و لایه اکسید افزایش می یابد.
گاز هیدروژن حاصل از فولاد خورنده شده
همان طور که میدانیم یکی از گازهای حاصل از فولاد خورنده شده، گاز هیدروژن میباشد . هیدروژن مستقیماً با نیترات واکنش می دهد و آن را به آمونیاک تبدیل می دهد. آمونیاک برای مواد پایه مس بسیار مضر است. این میزان آمونیاک، خوردگی فلزات مبتنی بر مس را افزایش می دهد و می تواند جزئی از شکست خوردگی عجیب و غریب مانند ترک خوردگی ناشی از تنش و سوراخ شدن لوله مسی را رقم بزند از آنجا که نیترات توانایی آرام کردن و کم کردن چیلر جذبی را با مهار گاز هیدروژن تولید شده را دارد، پرسنل خدماتی در گذشته که سعی در ادامه کارکردن چیلرها داشتند از آن استفاده بیش از حد میکردند. افزودن گاه به گاه یک یا دو پوند نیترات اضافی به چیلر، اگرچه ممکن بود در ابتدا به بازگرداندن خلا از دست رفته، کمک کند، اما در نهایت سرعت از بین رفتن چیلر جذبی لیتیوم برومایدی را تسریع می کند.
لیتیوم آرسنات نیز مانند لیتیوم نیترات چندان موثر واقع نشد. آرسنیک که فقط در چیلرهای دو مرحله ای اولیه استفاده می شود، هیچ مشکلی در برابر خوردگی برطرف نکرد. در اینجا آمونیاک تولید نشد و لوله های مسی از خوردگی و تنش در امان بودنند اما آرسنیک معادل آمونیاک گاز آرسین است و این باعث خرابی های ناشی از تنش در برخی از لوله های فولاد ضد زنگ می شود. همچنین، از آنجا که آرسین سمی است، کاربرد آن در شیمی چیلر جذبی بسیار کوتاه مدت بود. لیتیوم کرومات و لیتیوم مولیبدات از فولاد بدون تشکیل آمونیاک یا اکسید آهن محافظت می کنند. آنها گاز هیدروژنی را که هنگام خوردگی آهن تشکیل شده است، از بین نمی برند.
در وهله اول آنها از خوردگی آهن جلوگیری می کنند. اینها مهارکننده و اینهبیتورهای موثری در خوردگی در چیلر جذبی لیتیوم بروماید هستند. از آنجایی که کرومات ها آلاینده هستند خطرات زیست محیطی دارند، استفاده از آنها طی سالها بسیار کاهش یافته است. با این حال، استفاده از کروماتها در سیستمهای بسته مانند چیلرهای جذبی هنوز کاملاً منطقی است، زیرا هیچ چیز در محیط تخلیه نمی شود. در صنعت چیلر جذبی مولیبدات جایگزین کرومات شد. اما مولیبدات به اندازه كرومات مهاركننده خوردگی نیست. اما امروزه گستره بسیاری در صنعت چیلر جذبی دارد. کنترل خوردگی لیتیوم بروماید در تبرید جذبی یک طرح بسیار پیچیده از عملکرد مکانیکی مناسب و تعادل مواد شیمیایی اضافه شده است. آنچه هنوز وضعیت را بیش از پیش پیچیده می کند این است که تعداد زیادی پرسنل با مهارت بالا در سیستم های جذب خدمات در دسترس نیستند. در نگهداری چیلر جذبی باید مجموعه ای از افراد خبره در مکانیک، تاسیسات و شیمی در فعالیت باشند.
