Удаление свободной углекислоты

Применение термической деаэрации для удаления углекислоты не всегда возможно. Например, для ВПУ нежелателен нагрев воды, которую пришлось бы охлаждать. Поэтому используют метод аэрации, позволяющий десорбировать из воды газы. Он заключается в продувании через воду воздуха. Это достигается согласно закону Генри снижением парциального давления данного газа над водой без снижения общего давления и подогрева воды. Образующийся при Н-катионировании или подкислении диоксид углерода является коррозионно-активным, а кроме того участвует в анионообменных процессах на сильноосновном анионите, уменьшая рабочую емкость. Удаление углекислоты производится в специальных аппаратах – декарбонизаторах.

Декарбонизатор представляет собой колонну, заполненную насадкой (кольца Рашига или деревянные щиты с зазорами, уложенные в шахматном порядке). Насадка увеличивает поверхность контакта воздуха и воды для усиления десорбции. Воздух, нагнетаемый вентилятором, движется навстречу потоку воды и затем вместе с выделившимся СО ₂ выводится через верхний патрубок. Расход воздуха принимается равным 20 м³ на 1 м³ воды.

Остаточное содержание углекислоты в декарбонизированной воде составляет в среднем 4 – 5 мг/дм³. Это объясняется значительным отклонением процесса десорбции от равновесия. Кроме физических факторов большое значение оказывает рН, которое регулирует соотношение форм угольной кислоты в воде (). С уменьшением рН доля СО ₂ возрастает и увеличивается эффективность декарбонизации воды. При рН >8,5 СО ₂ полностью переходит в ионные формы, поэтому в декарбонизаторе не удаляется.