Deaeracija

Prikaz otplinjača sa spremnikom napojne vode u termoelektranama: 1. voda iz parnog kondenzatora; 2. kisik (zrak); 3. napojna voda; 4. para za grijanje; 5. podešavanje temperature; 7. para za otplinjavanje; 8. podešavanje tlaka; 9. dodatna voda; 10. podešavanje razine vode; 11. napojna pumpa.

Deaeracija, degazifikacija ili otplinjavanje je uklanjanje otopljenih plinova iz tekućina, a posebno se odnosi na vodu i vodene otopine. Postoje razni načini i razlozi zašto se plinovi uklanjaju iz tekućina. Otplinjivanje napojne vode (toplinsko otplinjivanje) spada u postupak toplinske obrade napojne vode, kojemu je osnovni cilj da se iz nje odstrani otopljeni kisik O₂ i ugljikov dioksid CO₂, te tako spriječi njegovo korozivno djelovanje u sustavu proizvodnje pare u termoelektranama.

Toplinsko otplinjavanje

Toplinsko otplinjavanje ili otplinjavanje napojne vode spada u postupak toplinske obrade napojne vode, kojemu je osnovni cilj da se iz nje odstrani otopljeni kisik O₂ i ugljikov dioksid CO₂ (zrak iz vode), te tako spriječi njegovo korozivno djelovanje u sustavu proizvodnje pare u termoelektranama. Toplinsko otplinjivanje se vrši u otplinjačima ili deaeratorima gdje se voda zagrijava u direktnom kontaktu s parom, prilikom čega se smanjuje topivost kisika u vodi iz koje se on na taj način otplinjava. Za potpunije odvajanje otopljena kisika iz napojne vode koriste se i kemikalije, kao hidrazin (N₂H₄) koji djeluje prema sljedećoj reakciji:

N₂H₄ + O₂ = 2 H₂O + N₂

Topivost plinova u vodi smanjuje se s porastom njene temperature i pada na najmanju vrijednost kod temperature vrelišta. Stoga se u otplinjaču, direktnim miješanjem s parom u protustrujnome strujanju, te uz raspršivanje, voda zagrijava do temperature isparivanja što odgovara tlaku koji vlada u njemu.

Vakuumsko otplinjavanje

Henryev zakon je plinski zakon, koji tvrdi da kod konstantne temperature, količina otopljenog plina u tekućini, je direktno proporcionalna sa parcijalnim tlakom tog plina, u ravnoteži sa tekućinom. Ukoliko se vodi (ili nekoj drugoj tekućini) smanji tlak, tada će se i manje plinova otopiti u vodi.

Membransko otplinjavanje

Membransko otplinjavanje se koristi prvenstveno radi smanjivanja sadržaja ugljikovog dioksida CO₂ u vodi, umjesto postupka s dodavanjem natrijeve lužine (natrijev hidroksid NaOH).

Ultrazvučno otplinjavanje

Iako tijekom primjene ultrazvuka može doći do nepoželjnih povećanja temperature tekućine, postupak ultrazvučnog otplinjavanja ima prednost pred ostalim metodama, naročito kod otplinjavanja velikog obujma tekućina. Tijekom primjene ultrazvuka dolazi do vibriranja relativno malih mjehurića otopljenog plina koji tada stvaraju veći mjehurić, ovaj mjehurić doseže određenu veličinu pri kojoj se počinje kretati prema površini i izlazi iz tekućine. Za otplinjavanje se obično koristi ultrazvuk niske frekvencije (20 – 50 kHz). Ova se metoda primjenjuje u cilju smanjenja koncentracije otopljenog ugljikovog dioksida CO₂ iz gaziranih pića, npr. piva prije punjenja u boce. U usporedbi s mehaničkim otplinjavanjem, tijekom primjene ultrazvuka znatno je smanjen broj oštećenih boca kao i prelijevanje piva. Primjenom ultrazvuka može se znatno izmijeniti sastav plinske faze iznad tekućine, prije svega zraka i to u cilju smanjenja udjela ili potpunog uklanjanja kisika. Poznato je da oksidacijski procesi mogu imati izuzetno nepovoljan učinak na kemijski sastav odnosno svojstva tekućine. Primjenom ultrazvuka kao postupka za otplinjavanje može se znatno skratiti vrijeme potrebno za Vvrenje i proizvodnju sakea, piva i vina. Otplinjavanje razrijeđenih vodenih otopina pomoću ultrazvuka odvija se relativno brzo, dok je kod homogenih i heterogenih sustava visoke viskoznosti, kao što su sirovine, međuproizvodi ili konačni proizvodi različitih bioprocesa, brzina otplinjavanja znatno manja.