Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 8

Наиболее часто  для кондиционирования теплоносителя и рабочего тела по пароводяному тракту используют аммиак и гидразин, у которого сочетаются свойства восстановителя и основания ; иногда для этой цели используют некоторые производные аммиака: морфолин, циклогенсиламин, пиперидин,октодециламин и т.п.

Естественно, что необходимо располагать сведениями по свойствам этих соединений применительно к области их использования. К таким представляющим интерес свойствам в первую очередь относятся их свойства как оснований, так и комплексообразователей, поверхностно-активных и плёнкообразующих вешеств, а также их коэффициенты между паровой и жидкой фазами.

Молекулы любых производных аммиака, в которых содержится , так же как и в аммиаке по одному атому трёхвалентного азота, способному  образовывать три ковалентные связи, в водных растворах функционируют как одноосновные основания, т.е присоединяют по одному протону воды с частичным отщеплением ионов гидроксила

Ам +Н₂О ↔ АмН⁺ + ОН^- ,

где Ам – молекулы любых корректирующих добавок – аммиака или его  производных.

Основные свойства указанных азотсодержащих соединений количественно выражаются константой равновесия , приведёной в уравнении

                                 (3-13)

Значения  для аммиака и ряда других корректирующих добавок представлены в таблице 3.1, из которой следует, что наиболее сильным основанием из перечисленных является пиперидин, наименее сильным – гидразин.

        Таблица 3.1  Значения  некоторых летучих оснований – производных аммиака.

Соедине ние	Пиперидин	Циклогекса ламин	Аммиак	Морфолин	Гидразин
	2,72	3,36	4,75	5,64	6,07

       Выбор реагента для подщелачивания питательной воды и конденсата должен производится исходя из всего комплекса его свойств. Едкие щёлочи обладают щелочными свойствами сильных оснований, однако их коэффициенты распределения чрезвычайно малы, в результате чего не может происходить подщелачивание теплоносителя по всему тракту . Максимальным коэффициентом распределения характеризуется, по-видимому, сам аммиак.

Из всех рассмотренных аминов наибольшей термической устойчивостью характеризуется пиперидин, что связано с его строением производного не только аммиака , но и циклоалкана – С₅Н₁₁N. Экспериментально установлено, что пиперидин и продукты его термического разложения ( Н₂, СО₂, NH₃ и СН₄)создают в питательном тракте за деаэратором и далее по котлу и конденсатному восстановительную среду. В отличие от пиперидина другие используемые производные аммиака частично разлагаются в тракте блока при высоких температурах с образованием того же аммиака.

Способность к образованию комплексов с ионами меди и железа, так же как и устойчивость этих комплексов при высоких температурах, исследована весьма мало для аммиака и практически совсем не исследована для его производных.

Удаление из теплоносителя любых азотсодержащих летучих оснований, применяемых для регулирования рН, может быть осуществлено в процессе очистки конденсата турбины на блочной обессоливающей установке (БОУ) применением сильно-кислотного  катионита в водородной форме. В настоящее время, однако, всё более преобладающим становится мнение, что БОУ в виде фильтра смешанного действия (насыпного или намывного типа) следует использовать в форме того основания, которым производят регулирование рН питательной воды. Действительно, бессмысленно выводить какой-либо реагент из теплоносителя, а затем снова вводить его .

Реакции образования слабого основания при растворении аммиака в воде (3-1), (3-2), (3-3) характеризуются следующими константами дссоциации :

 ;                   ,        (3-14)

где     

Для рассматриваемой системы условие электронейтральности запишется:

                       (3-15)

Решив относительно , получим при

              (3-16)

или, использовав соотношения  (1-7), (1-9),

                          (3-17)