Différents sels sont employés pour apporter les ions sulfites:
Sulfite | Consommation [g/g O2] |
---|---|
ion sulfite (SO3-) | 5 |
Sulfite de soude (Na2SO3) | 8 |
Bisulfite de soude (NaHSO3) | 6,6 |
Métabisulfite de soude (Na2S2O5) | 6 |
Sulfite d'amonium (NH4)2SO3 | 7,3 |
pH | nature du sulfite |
---|---|
<5 | HSO3- |
7 | HSO3- + SO3- |
>8,5 | SO3- |
Quel que soit le sel ajouté à l'eau de chaudière, la nature du sulfite présent est seulement fonction du pH de l'eau qui le contient. Or comme celui-ci est généralement basique, c'est nécessairement l'ion sulfite SO3-- qui est la forme prédominante et qui réagit avec l'oxygène.
La vitesse de réaction du sulfite augmente avec la température et le pH de l'eau.
Le sulfite n'aide pas à la passivation du métal pour le protéger contre d'autres sources de corrosion.Il se décompose à partir de 250°C produisant des sulfures et dioxyde de soufre volatils conduisant à des gaz acides dans la vapeur produite et des corrosions potentielles dans les circuits avals. Pour cette raison l'utilisation de sulfite dans des productions de vapeur supérieure à 40 bars est déconseillée.
Na2SO3 + H2O → SO2 + 2NaOH
4Na2SO3 + H2O → 3Na2SO4+ 2NaOH + H2S
Le sulfite de soude est peu soluble dans l'eau. ll est distribué pincipalement sous forme solide, ce qui ne facilite pas sa mise en oeuvre. Certains utilisateurs préfèrent utiliser le bisulfite ou le métabisulfite; ce dernier se transforme en bisulfite lorsqu'il est dispersé dans l'eau. Le bisulfite est soluble à plus de 35% dans l'eau à température ambiante, ce qui permet de distribuer des solutions aqueuses plus aisées à mettre en oeuvre.
Certaines distributions mélangent sulfite et bisulfite.
L'eau brute est saturée en oxygène à une température de 15°C et contient 10 mg/l d'oxygène. Il faudra ajouter 5*10=50 mg de sulfite par litre d'eau pour consommer l'oxygène présent. Si 20% de l'eau alimentaire est purgée de la chaudière, pour maintenir un excès de 20 mg/l de sulfite, il faudra ajouter en plus20 *0,2=4 mg par litre d'eau alimentaire; soit 50+4=54mg de sulfite par litre d'eau alimentaire. Le sulfite étant apporté par une solution à 15% de métabisulfite, la quantité de solution à introduire sera 54/5*6/0,15=432 mg de solution par litre d'eau alimentaire.
L'eau brute contient 5 mmoles de carbonate soit 5*106=530 mg de carbonate de soude par litre d'eau après adoucissement. L'ajout de 54 mg de sulfite produira 54/80*142=96 mg de sulfate de soude par litre d'eau alimentaire. Après concentration dans la chaudière, si la purge représente 20% del'alimentation, la teneur totale en sel sera (530+96)/0,2=3130 mg de sels par litre d'eau en chaudière.