Аммиак + озон или ещё что-то?

[Егор]

Доброго времени, уважаемые!
Опишу проблему: Производилась врезка в аммиачное холодильное оборудование. По некоторым причинам место врезки было невозможно изолировать от остальной системы, поэтому место врезки держали под легким вакуумом, т.е. газы (работали аргоно-дуговой сваркой - защитный аргон и образующийся при сварке озон) и продукты горения от сварки вместе с атм. воздухом попали в систему. То, что попало в систему, находилось, естественно, в аммиаке и в разные периоды примерно в таких условиях:температура от -40° до+80°С, давление от -0,4 до 12 бар. Температура дуги при сварке около 4000°С.
Суть проблемы в том, что через некоторое время после таких работ начинают бастовать аммиачные компрессоры. Попросту говоря, сильно загрязняются. Вопрос, в общем-то, простой, может ли при указанных выше условиях появляться некое вещество, мешающее работе компрессоров. Ну вроде аммиак + озон или еще что при таком Р и этакой t° получается гремучая смесь типа закиси азота? (За последнюю фразу не бейте, это для примера )
Уф, длинно и нудно получилось, простите. Надеюсь на вашу помощь. Спасибо.

[slavert]

Я думаю аммиак с озоном при такой температуре дает азотную кислоту, что явно системе на пользу не идет

[Егор]

Я думаю аммиак с озоном при такой температуре дает азотную кислоту, что явно системе на пользу не идет

Водорода там близко нет, азотка не получится.
Мне бы с формулой, обоснованно, так сказать... Версий-то у меня самого столько, что за день не рассказать :)

[eukar]

Как нет водорода? А в аммиаке?

[Егор]

Как нет водорода? А в аммиаке?

Ой, зарапортовался я, извините. NH3, конечно.
А вот тем не менее, нельзя ли этот процесс наглядно в цифирьках изобразить?

[eukar]

Ну например 4NH3 + 4 O3 --> 3HNO3 + 3 H2O

[Егор]

Ага, речь идет о каталитическом окислении аммиака. По-моему, это не тот случай. Дело в том, что в компрессор аммиак попадает только в виде газа, во избежание попадания жидкого А. установлена сложная система автоматики, дважды продублированная. В обсуждаемом случае компрессор "сосет" из рессивера (циркуляционной емкости) газ с температурой около -10°С при давлении 1,6 бара. Т кипения азотной кислоты намного выше - даже при 0 бар (атмосферном давлении) будет около +80°С.

[slavert]

я думаю озон и без катализатора может аммиак окислить до азотной кислоты, давление пара азотной кислоты -10 С будет довольно высоким - чтобы компрессор стал корродировать вполне хватит

[slavert]

Bibliographic Information

Interaction of ammonia and ozone in a carbon tetrachloride solution. Papko, S. I. I. V. Stalin Transport Eng. Inst., Moscow, Nauchnye Doklady Vysshei Shkoly, Khimiya i Khimicheskaya Tekhnologiya (1958), (No. 1), 36-9. CODEN: NDVSAJ ISSN: 0470-469X. Journal language unavailable. CAN 53:5516 AN 1959:5516 CAPLUS

Abstract

An app. is described for the oxidation of NH3 by ozone in a soln. of CCl4. The oxidation products after recrystn. consist of a mixt. contg. 58 and 36% NH4NO3 and NH4Cl, resp. About 6% consists of impurities of org. origin. A variation in the temp. has little effect on the oxidation products. An increase in temp. from 14 to 31 raised by 3% the content of NH4NO3, with a corresponding decrease in NH4Cl, while the impurities content remained practically const. The method of introduction of O3 and NH3 in CCl4 has an influence on the oxidation products. Upon simultaneous introduction of ozonized O and NH3 into CCl4, the NH4NO3 content of the product decreased from .apprx.60 to .apprx.44%, whereas the amt. of NH4Cl increased from 28 to 36%. Impurities also increased. If O3 was introduced into an NH3 soln., the product contained 59.6 and 27.96% of NH4NO3 and NH4Cl, resp. To obtain 1 g. of oxidation products, 1.26 g. O3 is necessary.


немного наложали - там соли аммония образуются - но все равно чтобы компрессор запороть может быть достаточно

[eukar]

Slavert, вот что мне в тебе нравится - не лень (и есть возможность) ссылочки искать... Надо пойти подумать, что бы у тебя спросить.

А с аммонием, да, детская лажа получилась...

[Егор]

Т.е. нужно всего лишь создать ситуацию, чтобы газ озон вместе с газом аммиаком попали в компрессор?

[Iskander]

Странно это. Как то не верится в получение азотной кислоты. Дело в том, что аммиаком дожикают окислы азота в промышленности (точнее восстанавливают ).

На мой взгляд есть пара-тройка других вариантов.
1) В систему насосало воздуха. Значит будет карбонат аммония. Он где- нибудь да прилипнет.
2) В крупных установках есть приспособления, отделяющие аммиак от воздуха (чтобы в системе его не было более определёного процента). Если много воздуха - компрессоры работают хуже.
3) Испарившийся и сгоревший при сварке металл. Там обычно летит очень порядочное количество пыли, которая (!) обладает абразивными свойствами и может ускорить износ механизма.
4) Вода, точнее лёд. Я не знаю какова растворимость льда в аммиаке, но такой вариант предположить можно.

[Егор]

Уважаемый Iskander, отвечу по пунктам:
1. Воздухоотделители имеются и работают исправно.
2. Любая пыль, обладающая абразивными св-вами, будет тяжелее газа и не может попасть в компрессор вместе со всасываемым газом (впрочем, как и жидкость). Кроме того, у компрессора на стороне всасывания имеется фильтр.
Льда в системе быть не может: вода растворяется в аммиаке в неограниченном кол-ве.

[Iskander]

Фантазируем дальше
Во-первых пыль всё равно полетит, но явно отделится на фильтрах.
Этот вариант исключается.
Дикая фантазия, но может сварщики схалтурили - вместо аргона пустили углекислоту, или смесь аргона и углекислоты. Тогда карбоната набьётся - только выгребай

[Егор]

Сварщик свой, расходные материалы для сварки покупались нами же
Вообще, есть сильное подозрение, что какое-то в-во, попадая в компрессор, меняет св-ва масла, либо смывает со стенок нагар, загрязняя этим масло.
Я попытаюсь вкратце описать устройство этого компрессора. Компрессор винтовой: внутри камеры крутятся 2 шнека - похожи на шнек от ручной мясорубки.Соответственно, с одной стороны они захватывают, "всасывают" газ, перегоняя его на другую сторону рабочей камеры компрессора, "нагнетают", попутно увеличивая давление газа, в данном случае примерно с 1,5 до 10 бар. Рабочая камера компрессора смазывается маслом, которое впрыскивается насосом со стороны отсоса, масло вместе с газом проходит рабочую камеру до выхода из корпуса компрессора. Выход газа (нагнетание) осуществляется в маслоотделитель (функция понятна из названия), после чего газ направляется в конденсаторы, масло в танк (масляный бак) компрессора. Оттуда через фильтр захватывается насосом и вновь направляется в сторону отсоса, т.е. в начало раб. камеры компрессора. Из описания видно, что путь через камеру компрессора аммиак в виде газа и масло стовершают вместе. Кстати, аммиак под давлением замечательно растворяется в масле, после понижения давления "выкипает".
Система фильтрации масла требует дополнительного объяснения. В стакане, где находится фильтрующий элемент, установлены 2 датчика давления - до и после. Датчика следят за перепадом давления, т.е за чистотой дильтра. При достижении значения перепада Р в 1,5 бар автоматика выключает компрессор. При запуске компрессора установлена минутная задержка на выключение по перепаду давления. Так вот, на одном фильтре компрессор работает около полугода (у нас). Теперь же компрессор работает ровно 1 минуту - время задержки - после чего выключается. Датчики давления проверяли.
Теперь к своему подозрению:
1) неизвестный газ или смесь газов заставляет некоторые фракции масла сворачиваться, соответственно свернувшееся масло моментально забивает фильтр.
2) это же неизвестное в-во настолько едкое, что смывает нагар со стенок раб. камеры, маслоотделителя и масл. танка; нагар забивает фильтр. элемент.
Больше склоняюсь к первому варианту. Марка масла Fridgeway S 68, синтетическое.

[Vetal]

А из какого именно материала было то, что вы резали? Некоторые сплавы содержат серу/фосфор/углерод и т.п. Они в принципе при окислении могут дать кислоты, которые с аммиаком дают соли.
Еще вопрос - а как Вы думаете, этого вещества там много? Если не очень, то можно просто подождать, со временем (после пары-тройки) смены фильтров пройдет...

[Егор]

Трубы из стали St37.5, рекомендованы для монтажа амм. оборудования.
То, что в конце концов все нормализуется, это понятно. По прошлому опыту могу сказать, что хватит каких-то несчастных полсотни раз замены фильтров и все будет в порядке. Мда. В прошлый раз подобное произошло зимой, работали другие компрессора, мощностью поменьше. Так вот у тех, что послабее, фильтры моющееся. У этого - одноразовый, стоит ОЧЕНЬ дорого, как, впрочем, и все остальные комлектующие к холодильным установкам
Вопрос все-таки стоит - ПОЧЕМУ или ИЗ-ЗА ЧЕГО это случилось. Соответственно, следующим пунктом будет - КАК этого избежать. Впрочем, это будет другая тема, там сами разберемся

[Iskander]

Скорее всего - сварочная пыль. Второй вариант - окисление масла, но это на мой взгляд маловероятно.
Профильтруйте масло где-нибудь на параллельной установке. (Отбираете из бака литров -надцать и на фильтр) Скорее всего хватит обычной фильтровальной бумаги.
Если надо быстрее - замените масло целиком.
Бороться с пылью при её отсосе в установку - никак. Попробуйте делать врезку на резьбовое соединение с последующим обвариванием резьбы. (По принципу водопровода )

[Егор]

Масло завтра заменим.
Из снятого фильтра (протока через фильтр идет "изнутри наружу", так что вся грязь остается внутри фильтра, как в стакане) наковырял какой-то субстанции, скорее всего смытый со стенок нагар. Как попроще определить в ней или в старом масле наличие - отсутствие солей аммония? Или чего-нибудь другого кисло-едкого, кроме самого аммиака?

[Vetal]

Наличие солей аммония классически определяетса реактивом Несслера (K2HgI4). Тока перед определением надо как-то избавитса от самого аммиака (погреть?), тк он сам поидее должен давать реакцию с Несслером.