Bạn đã xem xét chất lượng hơi nước của bạn chưa? Trong quá trình sản xuất một số hàng hóa nhất định như thực phẩm, đồ điện tử và dược phẩm, chất lượng hơi nước cao hơn là rất quan trọng. Để đáp ứng những nhu cầu này, lý tưởng nhất là sử dụng hơi nước không có nước ngưng tụ, mảnh vụn và bất kỳ tạp chất nào khác (hoặc gần như vậy). Mục tiêu của việc tạo ra hơi nước được lọc, sạch hoặc tinh khiết là đạt được trạng thái lý tưởng nhất có thể cho từng ứng dụng cụ thể.

Vì hơi nước phải được đun sôi từ nước nên người ta dễ dàng nghĩ rằng hơi nước tạo ra từ nước cất hoặc nước tinh khiết có thể được coi là đủ sạch; tuy nhiên, trên thực tế, quá trình này không đơn giản như vậy. Hơi nước sạch phải được tạo ra ở trạng thái chất lượng cao và chất lượng đó phải được duy trì trong suốt quá trình phân phối và ứng dụng hơi nước. Hơi nước tinh khiết có thể có những yêu cầu nghiêm ngặt hơn nữa.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hơi nước

Có ba yếu tố chính có thể ảnh hưởng đến chất lượng hơi nước:

Chất lượng nước cấp nồi hơi (xử lý & xử lý)
Thiết bị tạo hơi nước
Đường ống và định giá phân phối hơi nước
Nước dự định sử dụng trong nồi hơi thường được xử lý nước mềm, làm giảm các ion magie và canxi thường có trong nước xuống mức chấp nhận được. Mọi mảnh vụn có thể nhìn thấy sẽ được loại bỏ trong giai đoạn này.

Mặc dù vậy, một lượng nhỏ các ion này vẫn còn tồn tại, cũng như các ion khác không được xử lý nước tiêu chuẩn. Ngoài ra, nước cấp lò hơi có thể chứa các loại khí như oxy, carbon dioxide và thậm chí cả những vết ô nhiễm nhỏ từ lớp phủ bảo vệ được áp dụng cho hầu hết các nồi hơi và đường ống tiêu chuẩn.

Khi nước chuyển thành hơi và bốc lên từ nồi hơi, các khí hòa tan trong nước cũng có thể bay lên và chảy cùng với hơi nước. Ngoài ra, những giọt nước nồi hơi có thể bao phủ bên ngoài bong bóng hơi khi chúng phá vỡ bề mặt nước, mang theo tất cả các ion và vết hóa học có trong nước đi vào hơi nước. Kết quả là, những chất gây ô nhiễm này, trừ khi được loại bỏ bằng các phương pháp riêng biệt, thường có thể tiếp cận thiết bị sử dụng hơi nước và có thể ảnh hưởng đến chất lượng/sự an toàn của sản phẩm. Trong các ứng dụng nhạy cảm, điều cần thiết là phải xem xét kỹ lưỡng những chất gây ô nhiễm nào có thể có trong nước lò hơi và thực hiện các bước cần thiết để loại bỏ chúng khi cần thiết.

Các mức chất lượng hơi nước khác nhau

Có nhiều mức chất lượng hơi khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng và hệ thống phải được thiết kế để đạt được mức chất lượng cần thiết. Dưới đây là một vài ví dụ chung:

Hệ thống hơi nước điển hình (Nhà máy Hơi nước)

• Được sử dụng cho các ứng dụng sưởi ấm gián tiếp. Một lượng nhỏ tạp chất thường không gây ra vấn đề gì.

Filtered Steam

• The steam quality level used in some food processes. Steam is filtered immediately before use.

Chất lượng hơi nước cao nhất (Hơi nước sạch & tinh khiết)

• Nước nồi hơi đã được xử lý để loại bỏ các chất gây ô nhiễm tiềm ẩn; hơi nước sau đó được tạo ra và vận chuyển bằng thiết bị thép không gỉ để tránh ô nhiễm trong quá trình phân phối.

Sản xuất hơi nước sạch/tinh khiết

Hơi nước sạch và hơi nước tinh khiết phải đáp ứng các yêu cầu rất nghiêm ngặt và có thể thay đổi tùy theo ứng dụng cuối cùng. Nước dùng để tạo ra cả hai loại hơi chất lượng cao này hầu như không có tạp chất. Một quy trình phổ biến để đạt được điều này là thẩm thấu ngược (RO), sử dụng màng mịn, bán thấm để loại bỏ tạp chất về mặt vật lý.

Ngoài việc đảm bảo chất lượng nước, các bề mặt gia nhiệt tiếp xúc với nước và tất cả các van/đường ống dùng để phân phối hơi nước phải được làm bằng thép không gỉ cao cấp để giảm thiểu ô nhiễm và duy trì chất lượng hơi nước. Do đó, nhiều quy trình hơi nước sạch/tinh khiết sử dụng một máy tạo hơi nước bằng thép không gỉ riêng biệt và cung cấp nhiệt cho máy tạo hơi nước bằng hơi nước thông thường của nhà máy, cách ly hiệu quả đường hơi nước sạch/tinh khiết.

Sạch hơn sạch?

Trong định nghĩa về mức chất lượng nước cao nhất, Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JIS) bao gồm các tiêu chí như tổng lượng carbon hữu cơ rất thấp (lượng carbon chứa trong chất hữu cơ) và điện trở từ 18MΩ⋅cm trở lên, nhưng không chưa đề cập đến giới hạn cụ thể cho tất cả các tạp chất có thể có.

Chất lượng nước có thể được kiểm soát hơn nữa bằng cách áp dụng các phương pháp xử lý bổ sung, chẳng hạn như xử lý bằng than hoạt tính, xử lý bằng tia cực tím hoặc siêu lọc. Để tạo ra hơi nước tinh khiết, thường được coi là chất lượng hơi nước cao nhất, cũng có thể cần phải loại bỏ triệt để các hóa chất và vi sinh vật. Hơi nước tinh khiết thường được sử dụng trong các ứng dụng dược phẩm hoặc quy trình Khử trùng tại chỗ (SIP).

Sau đây là hướng dẫn chung đưa ra một số ví dụ về các mức chất lượng hơi nước khác nhau và ứng dụng của chúng: