1.1 Смена электромагнитных потенциалов
Обрабатываемая вода (оборотная,
подпитка и т.д.) прежде чем поступить в водооборотную
(тепловую и т.п.) систему должна в полном объеме проходить
через противонакипной аппарат (АПУ) или установленную
в параллель систему аппаратов. Соли жесткости (Ca, Mg)
и железа, а также другие примеси, при прохождении через
аппарат, меняют свои электромагнитные потенциалы, после
чего не могут осаждаться на стенках труб, теплообменников,
котлов, рубашек охлаждения и т.п. Приобретенные электромагнитные
свойства воды не зависят от содержания в ней солей жесткости
и примесей железа и сохраняются приблизительно двое суток,
что способствует растворению старых отложений. Основная
часть высокодисперсных частиц карбонатов кальция, магния
и соединений железа осаждаются на катодах аппарата, а
растворенный в воде кислород взаимодействует с анодом.
1.2 Химические преобразования.
Помимо физического воздействия
электромагнитного поля на обрабатываемую воду, имеют место
химические предобразования.
В прикатодной зоне происходит
подщелачивание воды в результате кислородной деполяризации
O2+2H2O+4e --> 4OH
Последующие химические реакции
способствуют выделению из раствора карбонатов кальция
OH- + HCO3- <-- --> H2O
+ CO3-2
Ca+2 CO3-2 --> CaCO3
По такой же
схеме оказывается воздействие и на другие накипеобразующие
соли - бикарбонаты магния и железа, а также возможны и
другие реакции с примесями солей и металлов, содержащихся
в обрабатываемой аппаратами АПУ воде.
На графитовых, углеродсолержащих
анодах, при существующих в аппаратах АПУ плотностях тока
пойдет образование кислорода
H2O - 2e --> O + 2H+
Образовавшийся кислород взаимодействует
с материалом анода (углеродом) с образованием окиси углерода
(реакция медленного горения)
C + 2O --> CO2
Возможно и прямое сжигание углерода
C + H2O - 4e --> CO2 + 4H+
Продукты электрохимической
реакции, находясь и растворяясь в обрабатываемой аппаратами
АПУ воде, образуют угольную кислоту, не обладающую коррозионным
воздействием, и свободные радикалы, типа СО3-2
, что обеспечивает реакцию с растворенными ионами металлов,
в частности солей жесткости и железа, а также их последующую
кристаллизацию и осаждение на катодах.