Вы помните, конечно, что с помощью магнитного поля можно управлять двуединым процессом растворения — кристаллизации. Если, например, созданы условия, когда ускоряется растворение, то кристаллизация при этом замедляется. (Кто не помнит, загляните в раздел 4.2.)
В производственных условиях обычно выгоднее, чтобы процесс шел быстрее. Но иногда необходимо его замедлить. Данный раздел посвятим только растворению.
Магнитную обработку чаще всего применяют для уменьшения отложений («инкрустаций») в трубопроводах. Когда в технологии используют омагниченную воду, то чистые трубы долго остаются чистыми, либо на них откладывается тонкий слой осадка, который имеет пористую структуру и поэтому легко поддается механической очистке. Более того, первоначальные отложения в трубах, как правило, становятся тоньше. Шлифы со срезов таких инкрустаций показывают, что происходит процесс растворения осадков.
Магнитная обработка трубопроводов находит широкое распространение как в нашей стране, так и за рубежом (в США, Англии, Японии) — в первую очередь в теплоэнергетических установках, где инкрустированные солями стенки ухудшают показатели теплопередачи. Подсчитано, например, что при наличии слоя накипи толщиной 1 мм во всех котлах, находящихся в промышленной эксплуатации в СССР, перерасход топлива составит 200 млн р. в год. Магнитная обработка воды является одним из способов (наряду с химическим и механическим), позволяющим уменьшить толщину инкрустаций, сократить число чисток оборудования (т. е. увеличить межремонтный пробег). Если тепловые потери котла малы, то нагрузку на него можно увеличить; есть сообщения, что среднюю нагрузку удавалось повышать на 80 %.
Борьба с отложениями солей в трубопроводах необходима в системах охлаждения турбин, дизелей и компрессоров. Инкрустации приводят к снижению вакуума и потерям мощности установки. Расход воды для целей охлаждения обычно велик; для получения положительного эффекта достаточно обрабатывать магнитным полем небольшую часть (5—10%) всего объема воды. Магнитную обработку подпиточной охлаждающей воды применяют в химической промышленности (в производствах органического синтеза, аммиака, азотной кислоты), на морских судах.
Солеотложения образуются в трубах, используемых при нефтедобыче (по этим трубам поступает также вода, закачиваемая в подземные пласты). Трубы к концу срока межремонтного пробега (а это всего 2—4 недели) настолько инкрустируются, что их нередко заменяют более чем наполовину (и это при глубине скважины в километр и больше!) Поступление нефти по сильно заросшей трубе сокращается вдвое. Проблема очистки таких труб стала актуальной в странах, добывающих много нефти (СССР — свыше 600 млн. т в год, США — 500 млн. т). В этих странах магнитная обработка в последние годы широко применяется в нефтедобыче, при этом межремонтный пробег возрастает в два-три раза.
В коммунальных службах многих городов Европы и Северной Америки магнитную обработку используют в системах городского горячего водоснабжения — также для уменьшения инкрустаций трубопроводов. На ряде пивоваренных заводов ЧССР, ФРГ, США магнитную обработку воды применяют для уменьшения загрязнений (матового налета) внутренних поверхностей бутылок.
Эффект увеличения скорости растворения используют также для получения однородной массы кристаллов: в омагниченном растворе быстро растворяются мелкие частицы и пыль, а крупные остаются, если раствор взят достаточно высокой концентрации. Разбавленный раствор для этой цели не годится: тут не успеешь оглянуться, как растворится все — и мелкие, и крупные кристаллы. Этот прием применяют в производстве соды. К сожалению, нельзя его использовать для синтетических моющих средств в коммунальных прачечных, где ускорение растворения стиральных порошков могло бы поднять производительность. Тут максимальный эффект наблюдается при. концентрации 2 г/л, а в прачечных принята концентрация 5 г/л.
Эффект возрастания скорости растворения используют для очистки (регенерации) фильтровальных тканей. Например, на карусельном вакуум-фильтре в производстве фосфорной кислоты непрерывный процесс: в одной зоне карусели идет фильтрование, в другой зоне фильтроткань промывается водой от частиц осадка, оставшихся в порах ткани. Полный оборот фильтра происходит за 4 минуты, значит, каждый участок ткани каждые четыре минуты подвергается очистке. Однако при непрерывной круглосуточной работе филь — троткани все же необратимо засоряются, и их через 10—15 дней приходится заменять. Использование магнитной обработки промывной воды позволяет повысить их фильтрующую способность в 2—3 раза, т. е. продлить срок службы (правда, ткани выходят из строя столь же часто и из-за механических повреждений — разрывов).
В производстве синтетического каучука при эмульсионной полимеризации применяют в качестве коагулянта соль — хлорид натрия. Соль способствует более быстрому сгущению эмульсии, но на последующей технологической операции ее тщательно отмывают водой, иначе образовавшийся продукт — сырой каучук — не будет обладать необходимыми свойствами, например эластичностью. Применили для промывки соли обработанную магнитным полем воду — и хлорид стал быстрее растворяться, что позволило уменьшить расход промывной воды.
Существуют способы выщелачивания, когда потоком воды из кристаллического материала руды извлекают водорастворимые компоненты. Чем быстрее происходит растворение солей, тем больше полезного компонента переходит в раствор. Имеются сообщения (правда, только о лабораторных опытах), что магнитная обработка позволяет интенсифицировать выщелачивание медных и молибденовых руд на 30 %.
Применение омагниченной воды рекомендуют и в медицинских целях: такая вода растворяет камни, находящиеся в мочевом пузыре и мочеточнике. По химическому составу эти камни представляют собой соли — оксалаты, фосфаты или ураты с прослойками слизистого вещества. Камни вырастают неправильной формы, имеют острые углы и грани, при своем движении вызывают острые боли (почечная колика). Питьевая вода, обработанная магнитным полем, действуя в первую очередь на острые углы и грани, сглаживает камни, вызывает их растрескивание и измельчение Все это способствует уменьшению болей.
