Metoda amonowa - demineralizacja poprzez odparowanie wody uzupełniającej obiegi chłodzenia z wieżami wyparnymi i skraplaczami natryskowo – wyparnymi.

W Przedsiębiorstwie MARCOR w Gdańsku na przełomie lat 2013/2014 opracowano nową metodę z wykorzystaniem soli amonowych do uzdatniania wody uzupełniającej otwarte obiegi chłodzenia. Technologia otrzymała patent nr 235279.

Twarda woda uzupełniająca obiegi chłodnicze, zawierająca sole wapnia i magnezu - w znacznej części w postaci wodorowęglanów wapnia i magnezu - jest przyczyną wytrącania się kamienia wodnego, który zmniejsza wydajność chłodni i skraplaczy wyparnych. Wskutek odparowania części wody rośnie zasolenie w obiegu chłodni, co jest przyczyną wypadania osadów soli wapniowych i magnezowych. Wzrost zasolenia powoduje także korozję metalowej konstrukcji urządzeń. W wyniku zatężania wody rośnie także jej odczyn pH, osiągając często wartość ok. 9, co może powodować korozję cynku. Aby przeciwdziałać tym zjawiskom wymagane jest odsalanie obiegu wodnego poprzez częściowy upust wody do kanalizacji i zastępowanie jej świeżą wodą zasilającą o mniejszym przewodnictwie.

Znane metody jonitowego zmiękczania wody, nie zmniejszają zasolenia wody. Usuwają jedynie z wody kation wapnia i magnezu, zastępując go kationem sodowym. Likwidują więc wyłącznie twardość wody. Standardowy zmiękczacz nie zapewnia usunięcia z wody zasolenia (anionów wodorowęglanów), które przechodzą do wody obiegowej, gdzie poprzez odparowanie zatężają się, skutkiem czego przewodnictwo wody się zwiększa.

Metoda amonowa, wg wynalazku MARCOR, powoduje natomiast częściową demineralizację wody uzupełniającej. Na zmiękczaczu amonowym następuje zamiana jonów odpowiedzialnych za twardość ogólną (kationy wapnia i magnezu) na jon amonowy, który łącząc się z jonami wodorowęglanowymi tworzy wodorowęglan amonowy. Związek ten 
w wodzie obiegowej, po włączeniu pomp obiegowych i wentylatorów, ulega następnie rozkładowi i ulatnia się do powietrza, nawet w temperaturze 22°C. Proces odbywa się w myśl poniższej reakcji chemicznej:

NH4+ + HCO3- → NH3↑ + CO2↑ + H2O

Skutkuje to obniżeniem się ogólnego stężenia soli w wodzie, a więc obniżeniem przewodnictwa. W przypadku układów chłodzenia z wodą obiegową zmiękczaną metodą amonową obserwuje się spadek przewodnictwa wody w czasie aż do momentu jego „wysycenia się”. W przypadku wody obiegowej uzyskiwanej ze tradycyjnych, widoczna jest tendencja wzrostu przewodnictwa. Porównanie wzrostu zasolenia wody obiegowej dla obu metod zilustrowano na poniższym wykresie.

Rys. Zmiana przewodnictwa wody obiegowej w czasie w układzie chłodzenia, gdzie woda uzupełniająca jest regenerowana w zmiękczaczu chlorkiem amonu i tradycyjną metodą - chlorkiem sodowym

Tab. Porównanie metody zmiękczania metodą amonową i sodową dla chłodni wyparne.j