Tratamiento de agua para calderas

Tratamiento de agua para calderas

El tratamiento y acondicionamiento del agua de calderas debe satisfacer los siguientes objetivos:
• Intercambio de calor continuo
• Protección contra la corrosión
• Producción de vapor de alta calidad

El tratamiento de calderas se realiza de dos formas externa e internamente.

El tratamiento externo se lleva a cabo con el fin de reducir y eliminar las impurezas del agua en la parte externa de la caldera. Este tratamiento externo se emplea cuando la cantidad de una o varias impurezas del agua es demasiado alta como para ser tolerada por la caldera que se este tratando. Para realizar este tratamiento existen varias formas en las que se encuentran:

  • Evaporación
  • Desaireación
  • Contactores de membrana

Estos sistemas pueden ser empleados para adaptar el agua de alimentación de un sistema en particular.

¿EN QUE COSISTE EL TRATAMIENTO EXTERNO?

las instalaciones de tratamiento de aguas purifican y desairean el agua de reposición o el agua de alimentación. En algunas ocasiones, el agua es pretratada mediante evaporación para producir vapor relativamente puro, después se condensa y se emplea en la alimentación de la caldera.

Existen varios tipos de evaporadores, el más sencillo es un tanque de agua a través del cual pasan bobinas de vapor para calentar el agua hasta el punto de ebullición. Para aumentar la eficiencia de estos sistemas, el vapor del primer tanque puede pasar por el segundo tanque de agua mediante bobinas para producir calor adicional, y, por consiguiente, evaporación del agua. Los evaporadores son adecuados cuando la disponibilidad de vapor como fuente de calor es elevada. Estos sistemas presentan ventajas con respecto a la desmineralización, por ejemplo, cuando la cantidad de sólidos disueltos en el agua bruta es muy elevada.

La eliminación de iones minerales se puede realizar mediante un intercambio con otros, por ejemplo, se puede utilizar un ablandador de intercambio catiónico simple, este eliminara todos los iones de calcio y magnesio y los reemplazara por iones de sodio. Debido a que un intercambio catiónico simple no es capaz de reducir la cantidad total de sólidos en el agua, este tratamiento es a menudo empleado conjuntamente con ablandamiento mediante precipitación.

Otro tratamiento común es el proceso de cal-zeolita, que consiste en un pretratamiento del agua con cal para reducir la dureza, alcalinidad, y en algunos casos sílice, seguido por un tratamiento con ablandadores de intercambio catiónico. Este sistema de tratamiento cumple varias funciones: ablandamiento, reducción de alcalinidad y sílice, reducción de oxígeno y eliminación de sólidos suspendidos y turbidez.

TRATAMIENTO INTERNO

Por otro lado  tratamiento interno consiste en el acondicionamiento de impurezas dentro del sistema de la caldera. Las reacciones ocurren tanto en las líneas de alimentación como en la misma caldera. El tratamiento interno puede aplicarse sólo o conjuntamente con el tratamiento externo. Su propósito es reaccionar de forma adecuada con la dureza del agua de alimentación, acondicionar los lodos, eliminar el oxígeno y evitar la formación de espumas en el agua de la caldera.

El tratamiento interno puede ser considerado como el único tratamiento necesario en los casos en los que las calderas operan a presiones bajas o moderadas, cuando grandes cantidades de vapor consensado son usadas como agua de alimentación, o cuando hay disponibilidad de agua bruta de alta calidad.

El objetivo del tratamiento interno es:

  • Reaccionar con cualquier dureza del agua de alimentación y prevenir su precipitación en la caldera formando incrustaciones;
  • Acondicionar cualquier sólido suspendido, como por ejemplo lodo u óxido de hierro, en la caldera y hacer que no se adhiera al metal de la caldera;
  • Proporcionar protección anti-espuma para permitir una concentración razonable de sólidos disueltos y suspendidos en el agua de la caldera sin que ocurra arrastre de espuma;
  • Eliminar oxígeno del agua y proporcionar suficiente alcalinidad para prevenir la corrosión de la caldera.

PRODUCTOS MAYORMENTE UTILIZADOS PARA ACONDICIONAR EL AGUA DE CALDERAS INTERNAMENTE

  • Fosfatos-dispersantes, polifosfatos-dispersantes (productos químicos de ablandamiento): estos productos reaccionan con la alcalinidad del agua de la caldera, neutralizando la dureza del agua mediante la formación de fosfato tricálcico, un compuesto insoluble que puede ser eliminado de forma continua o periódicamente a través del fondo de la caldera.
  • Dispersantes naturales y sintéticos(Agentes Anti-incrustantes): aumentan las propiedades dispersivas de los productos de acondicionamiento. Pueden ser:
    • Polímeros naturales: lignosulfonatos, taninos.
    • Polímeros sintéticos: poliacrilatos, copolímero de acrilato maleico, copolímero de estireno maleico, sulfonatos de poliestireno, etc.
  • Agentes inhibidores: como por ejemplo fosfatos inorgánicos, que actúan como inhibidores e implementan un efecto umbral.
  • Eliminadores de oxígeno: sulfito de sodio, taninos, hidracina, derivados a base de hidroquinona/pirogalol, derivados de hidroxilamina, derivados del ácido ascórbico, etc. Estos eliminadores, catalizados o no, reducen los óxidos y el oxígeno disuelto. La mayoría también pasivan las superficies metálicas. La elección del producto y la dosis requerida dependerán de si se utilizado un calentador de desaireación.
  • Agentes antiespumantes: son una mezcla de agentes de superficie activa que modifican la tensión superficial de un líquido, eliminan las espumas y previenen el transporte de partículas finas de agua en la corriente de vapor