Для химической деаэрации воды (для связывания растворенного кислорода в котловой и питательной воде) применяют различные химические соединения. 

1. Сульфит натрия Na₂SO₃

Сульфит натрия является одним из самых доступных по цене  и наиболее активным химическим реагентом, использующимся в качестве поглотителя кислорода.

При взаимодействии сульфита натрия с растворенным кислородом образуется сульфат натрия, который накапливается, повышая солесодержание в котле:

2 Na₂SO3 + O₂  = 2Na₂SO₄

Таким образом, при высоких значениях давления или других критических условиях эксплуатации котлов, где повышенное солесодержание нежелательно, применять сульфит натрия  не рекомендуется!

Из химической реакции следует, что примерно на 8 частей сульфита натрия приходится 1 часть растворенного кислорода.  При этом поддерживается концентрация сульфитов на уровне до 20 мг/л в котле.

При давлении выше 41 бар сульфит подвергается термическому разложению с образованием диоксида серы или сульфида серы:

Na₂SO₃ + H₂O → SO₂ + 2 NaOH

4 Na₂SO₃ + 2 H₂O → H₂S + 2 NaOH + 3 Na₂SO₄

Оба этих газа, являясь коррозионноактивными, улетают вместе с паром из котла, понижая при этом значение pH пара и конденсата и вызывая при этом, угрозу возникновения коррозии в системе.

Таким образом, сульфит натрия эффективно связывает растворенный кислород, но не является летучим с паром реагентом, то есть, не обеспечивает защиту паро-конденсатного контура и не способствует переходу гематита в магнетит, то есть не обладает пассивирующими свойствами. 

2.     Гидразин N₂H₄

Наиболее часто для котлов высокого давления в качестве реагента для связывания растворенного кислорода применяют гидразин и катализированный гидразин.

Гидразин не образует коррозионноактивных газов при высоких температурах и давлениях, и взаимодествует с кислородом с образованием азота и воды:

N₂H₄ + O₂ → 2 H₂O + N₂

Из химической реакции следует, что примерно 1 часть гидразина связывает 1 часть растворенного кислорода. На практике применяют 100% избыток гидразина. При этом поддерживается концентрация гидразина на уровне 1 мг/л в котле.

Гидразин не повышает солесодержание в котловой воде, снижая при этом количество продувочной воды. Также, гидразин образует защитную пленку из магнетита на поверхности трубопроводов  и в барабане котла, то есть способствует пассивации. Однако, применение гидразина имеет ряд недостатков.

Во-первых, гидразин не является летучим с паром соединением, поэтому он не защищает весь паро-конденсатный контур от коррозии. При температурах выше 205ºС гидразин разлагается на аммиак, который улетает с паром, и в присутствии кислорода способствует развитию коррозии меди:

2 N₂H₄ → 2 NH₃ + N₂ + H₂

Во-вторых, гидразин обладает канцерогенными свойствами и является опасным химическим соединением.  Гидразин и его водные растворы сильно ядовиты, раздражают слизистые оболочки, глаза и дыхательные пути, поражают центральную нервную систему и печень. При попадании гидразина на кожу требуется немедленная ее обработка водой или слабым раствором кислот. У гидразина очень низкий ПДК 0,1 мг/г³.

3. Карбогидразид

Карбогидразид – это летучий поглотитель кислорода, который не увеличивает солесодержание в системе, эффективно связывает растворенный кислород при низких температурах и давлениях и обеспечивает пассивацию металлических поверхностей.

Карбогидразид при температурах выше 180ºС может разлагаться до гидразина.

Реакция взаимодействия карбогидразида с кислородом:

 H₆N₄CO + 2O₂ → CO₂ + 2N₂ + 3H₂O

Теоретически, для связывания одной части кислорода необходимо примерно 1,4 частей карбогидразида. Следует отметить, что при взаимодействии карбогидразида с кислородом образуется углекислый газ,  при растворении которого в конденсате получается угольная кислота, которая и вызывает коррозию в возвратных линиях трубопроводов. Карбогидразид не применяется на пищевых производствах, где пар непосредственно контактирует с пищей.

4. Эриторбат 

Эриторбат считается безопасным химическим веществом, разрешенным к применению на пищевых производствах. Эриторбиновая кислота нелетучая, она остается в котле, и не улетает вместе с паром

5. Метилэтилкетоксим (MEKO)

Это летучий поглотитель кислорода, который реагирует с кислородом с образованием метилэтилкетона, оксида азота и воды.

 2 H₃C(C=N-OH) CH₂CH₃ + O₂ → 2 H₃C (C=O) CH₂ CH₂ + N₂O + H₂O

На 1 часть кислорода требуется 5,4 частей метилэтилкетоксима. MEKO обладает пассивирующими свойствами

 6. Гидрохинон

Гидрохинон чаще применяют совместно с поглотителями кислорода в качестве катализатора реакции с кислородом.

Но и сам по себе, гидрохинон способен снизить концентрацию растворенного кислорода до уровня 1-2 мкг/л. Он реагирует с кислородом до образования бензохинона.

На связывание 1 части кислорода необходимо, теоретически, 6,9 частей гидрохинона. Гидрохинон эффективно связывает растворенный кислород при низких температурах котловой воды и низких давлениях. Он летуч при высоких давлениях, при этом он  не разлагается до аммиака, поэтому его можно применять в системах, содержащих медные конструкционные материалы.

 7. Диэтилгидроксиламин (DEHA)

Летучий, обладающий свойствами пассиватора, поглотитель кислорода, который взаимодествует с кислородом по следующей реакции:

 4 (CH3CH2)₂ NOH + 9O₂ → 8 CH₃ COOH + 2 N₂ + 14 H₂0 

 Теоретически, 1,24 части DEHA требуется для связывания 1 части кислорода, но на практике используют 3 части  DEHA для поглощения 1 части кислорода. 

Диэтилгидрокисламин имеет ряд преимуществ перед другими поглотителями кислорода. Он обладает более высоким значением летучести и металл-пассивирующими свойствами, чем сульфит, гидразин и эритробат. DEHA безопаснее, чем гидразин. Его требуется меньшие количества, чем эритробата и метилэтилкетоксима для связывания кислорода. По сравнению с другими реагентами для связывания кислорода, скорость реакции DEHA с кислородом значительно выше.

Катализированный сульфит натрия является одним из самых эффективных поглотителей кислорода при применении его в системах с низкими значениями давления. В то время как для систем с высоким давлением, лучшим является диэтилгидроксиламин.

Уже при 21ºС и при pH 8,5 DEHA снижает концентрацию растворенного кислорода с 9 до 4 мг/л за 10 минут, в том время как, карбогидразид, катализированный гидрохиноном, и эриторбат снизят содержание кислорода всего до 7 мг/л.

За 30 минут DEHA снизит концентрацию растворенного кислорода до 1 мг/л, в то время как другие поглотители –  только до 6 мг/л.

Диэтилгидроксиламин способствует формированию прочной магнетитовой пленки, предохраняющей от коррозии стальные поверхности элементов оборудования и защищающий таким образом весь паро-конденсатный контур.

DEHA находит широкое применение при замене гидразингидратной обработки воды в котлах высокого давления.

Сравнительная таблица эффективности поглотителей кислорода

Поглотитель кислорода	Летучесть	Пассивирующие свойства	Увеличение солесодержания	Токсичность	Количество поглотителя для связывания 1 части O2
Сульфит натрия	нелетуч	нет	да	Нет данных	7,9
Гидразин	0,08	да	нет	Токсичен, канцероген	1,0
Карбогидразид	летучий	да	нет	Нет данных	1,4
Эриторбат	нелетуч	да	нет	Разрешен для применения в пищевой промышленности	11
MEKO	летуч	да	нет	Нет данных	5,4
Гидрохинон	летуч	да	нет	Нет данных	6,9
DEHA	1,26	да	нет	Безопасен	1,2