“TRATAMIENTO QUIMICO INTERNO, EN CALDERAS Y TORRES DE ...

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química

e Industrias Extractivas

“ TRATAMIENTO QUIMICO INTERNO, EN CALDERAS Y TORRES DE ENFRIAMIENTO ”

T E S I S P R O F E S I O N A LQUE PARA O BTENER EL T IT U L O DE

INGENIERO QUIMICO IN D U S T R IA L

P R E S E N T A N

J U A N C A S T R O G A R C I A

G E R A R D O C O R T E S R O M E R O

A L E J A N D R O S A L C I D O L O P E Z

M E X I C O . D. F. 1989

I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A LE S C U E L A S U P E R IO R D E I N G r N I íR IA Q U IM IC A E IN D U S T R IA S E X T R A C T I V A S

D IV IS IO N D E S ISTEM AS D E T IT U L A C IO Nsec reta ria de "C IN C U E N T E N A R IO C E L A E S C U E T A S U P E R I O R D E M E D IC IN A "

T.-95

EDUCACION

PUBLICA

M é x ic o , D F , a 3 g d e j u m o ¿ e 1 9 8 8

A l(lo s) C P a sa n te (s ). C a r r e r a G e n e ra c ió n

JU A N C A S T R O G A R C IA . I . Q . I . 1 9 8 2 -1 9 8 6

G ERA RD O C O R T E S R O M E RO . I . Q . I . 1 9 8 2 -1 9 8 6

A I£ J A N D R O S A I C I D O L O P E Z . I . Q . I . 1 9 8 2 -1 9 8 6

P r e s e n t e .

M e d ia n te ta p re s e n te se h a c e d e su co n o cim ie n to q u e e s ta D iv is ió n a c e p ta q u e e l

C In g . M A N U E L C O L IN P O R T I L I X ) . 5ea o r ie n ta d o r

en e l T e m a d e T e s is q u e p ro p o n e (n ) u ste d (es) d e s a rro lla r co m o p ru e b a e s c r ita en la opción

T E S I S Y EX A M EN 0 1 ^ « M O T I V A 3 . P A S A N T E S . . . ba|o el

t ítu lo y co n te n id o s ig u ie n te s

"T R A T A M IE N T O O U IM IC O IN T E R N O , E N C A ID E R A S Y T O R R E S D E E N F R IA M IE N T O ."

INSUMEN.IN T R O D U C C IO N .

I . - G E N E R A L ID A D E S .

I I . - S I S T E M A S D E G E N E R A C E C N D E V A P O R .

I I I . - C C N T R O L D E I A C O R R O S IO N .

I V . - C C N T R O L D E D E P O S I T O S .

V . - S I S T E M A S D E E N F R IA M IE N T O A B I E R T O S .

V I . - P R O P U E S T A S D E T R A M U N T O Q U IM IC O Y P R O B IE M A S

M A S C O T O N E S .

O C N C L U S IC N E S Y R E C O M E N D A C IO N E S .

B I B L I O G R A F I A .

So co n ce d e p la z o m ó x im o d e un a ñ o p a ra p re se n ta rlo a re v is ió n p o r e l J u ra d o

D R . R A F A E L T O R R E S R C B L E S .

VOCAL DE CARRERA

M . C . R U B S T L E M U S M R R e N .

EL JEFE DE LA DIVISION DE SISTEMAS

DE TITULACION

IN G . XTOJQ.EL PROFESOR ORIENTADOR

I N G . H E C T O R V A L D E S P E R E Z .

EL SUBDIRECTOR TECNICO

mrg'

A K T T B S T E O S P A D R S S , H S B K A H O S , P A H I E H T B S

t A T O D A S LAS PXH30HA3 QtJB H O S APOTA—ROF PASA TSaSfUAH B S T I THABAJO.

R E S U M E N

I N D I C E

PAGINA

INTRODUCCION

I. G E N E R A L I D A D E S 1

I I . ¿ I S T E M A S D E G E N E R A C I O N DE V A P O R 25

I I I . C O N T R O L D E L A C O R R O S I O N 39

I V . C O N T R O L DE D E P O S I T O S 5 6

V. S I S T E M A S D E E N F R I A M I E N T O A B I E R T O 71

V I . P R O P U E S T A S D E T R A T A M I E N T O Q U I M I C O

Y P R O B L E M A S M A S C O M U N E S 8 7

F I G U R A S 1 0 7

C O N C L U S I O N E S Y R E C O M E N D A C I O N E S

BIBLIOGRAFIA

R E S U M E N

P a r a l o g r a r u n a o p e r a c i ó n c o n f i a b l e e n l o s s i s t e m a s de g e n £

r a c i ó n d e v a p o r y de e n f r i a m i e n t o a b i e r t o , e s n e c e s a r i o o b t e n e r

u n a a g u a d e a l t a c a l i d a d , p a r a el b u e n f u n c i o n a m i e n t o d e l o s mi £

m o s . D e p e n d i e n d o d e su f u e n t e d e c a p t a c i ó n , la c a l i d a d del a g u a

p u e d e v a r i a r a lo l a r g o d e l a ñ o , p a r a lo c u a l s e r e q u i e r e u n i

f o r m i z a r t a l c a l i d a d e n d i c h o s s i s t e m a s .

P a r a o b t e n e r u n a a g u a de a l t a c a l i d a d e s n e c e s a r i o el u s o

de t r a t a m i e n t o s e x t e r n o s , l o s c u a l e s e l i m i n a r á n l a s i m p u r e z a s

i n d e s e a b l e s y e n a l g u n o s c a s o s d e p e n d i e n d o d e l t r a t a m i e n t o e x t e r

no del c u a l se h a g a u s o , p u e d e r e q u e r i r s e el e m p l e o d e f i l t r o s .

U n a v e z q u e s e ha r e a l i z a d o el t r a t a m i e n t o e x t e r n o d e m a n e

ra a d e c u a d a , s e r á n e c e s a r i o s u m i n i s t r a r a l o s s i s t e m a s d e g e n e

r a c i ó n d e v a p o r y de e n f r i a m i e n t o a b i e r t o u n c o r r e c t o a c o n d i c i o

n a m i e n t o i n t e r n o m e d i a n t e el e m p l e o d e a l g u n o s p r o d u c t o s q u í m i

c o s , a s í c o m o el e m p l e o de i n t e r v a l o s de c o n t r o l c o n v e n i e n t e s ,

c o n el f i n d e e v i t a r l o s p r o b l e m a s d e c o r r o s i ó n e i n c r u s t a c i ó n ,

a d e m á s d e l o s p r o b l e m a s mi e r o b i o l ó g i c o s e n el c a s o d e s i s t e m a s

d e e n f r i a m i e n t o a b i e r t o .

P a r a p o d e r o b t e n e r l o s r e s u l t a d o s d e s e a d o s e s i m p o r t a n t e

d i s e ñ a r u n p r o g r a m a d e t r a t a m i e n t o q u í m i c o a c o r d e c o n l a s c a r a c

t e r í s t i c a s d e c a d a s i s t e m a c o n la c a l i d a d d e a g u a u t i l i z a d a ; y a

q u e si n o se c u e n t a c o n l o s m é t o d o s a n a l í t i c o s d e m e d i c i ó n c o n

f i a b l e s y c o n u n a o p e r a c i ó n a d e c u a d a , p u e d e n o c a s i o n a r s e f u e r t e s

p r o b l e m a s e n l o s s i s t e m a s a n t e s m e n c i o n a d o s .

C o n t o d o e l l o s e p r e t e n d e o b t e n e r la m á x i m a o p t i m i z a c i ó n po_

si b l e d e l o s s i s t e m a s .

L o s t r a t a m i e n t o s q u í m i ó o s q u e s e e m p l e a n s e r á n s o l a m e n t e p r £

v e n t i v o s , e x c e p t o e n a l g u n o s c a s o s m u y e s p e c i a l e s e n l o s c u a l e s

se e m p l e a n c o m o m e d i d a s c o r r e c t i v a s .

De l o s t r a t a m i e n t o s q u í m i c o s q u e s e p r o p o n e n , s e h a n o b t e n i

d o e x c e l e n t e s r e s u l t a d o s l o g r a n d o u n a o p t i m i z a c i ó n e n el c o n s u m o

d e p r o d u c t o s q u í m i c o s . S e l o g r a c o m o c o n s e c u e n c i a l ó g i c a , u n a m a

y o r c o n c e n t r a c i ó n e n el a g u a u t i l i z a d a e n l o s s i s t e m a s , c o n l a s

s u b s e c u e n t e s m o d i f i c a c i o n e s e n l o s r e g í m e n e s d e p u r g a . E s d e c i r ,

e n o t r a s p a l a b r a s s e o b t i e n e a h o r r o e n el c o n s u m o d e a g u a , e n el

c o n s u m o d e p r o d u c t o s q u í m i c o s , de e n e r g í a y a u m e n t a la e f i c i e n c i a

d e t r a n s f e r e n c i a de c a l o r .

INTRODUCCION.

A l h a b l a r d e l í q u i d o s u n o p i e n s a in m e d ia t a m e n t e e n e l a g u a .

L a c o r r e l a c i ó n e n t r e l a i d e a d e l í q u i d o y l a d e l a g u a e s t a n í n

t im a q u e p a r a i l u s t r a r l a d e s c r i p c i ó n d e l a s p r o p i e d a d e s d e c u a l

q u ie r l í q u i d o , e n e s p e c i a l l a s p r o p i e d a d e s f í s i c a s , s e r e c u r r e a

e l l a .

E l a g u a s e u t i l i z a com o r e f e r e n c i a para e s t u d ia r otros l í

q u i d o s p o r o c n p a r a c ió n . C o n e l l a d e f i n im o s u n a s e r i e d e p r o p i e d a

d e s c o m u n e s a t o d o s l o s l í q u i d o s e n t r e l a s q u e d e s t a c a n d e m a n e

r a e s p e c i a l l a d e n s id a d y l a v i s c o s i d a d .

Naturaleza química del agua.

E s b a s t a n t e c o n o c id o e l h e c h o d e q u e 18 g . d e a g u a p u e d e n

f á c i l m e n t e d e s c o m p o n e r s e en 16 g. de oxígeno y 2 g. de hidrógen o h a c i e n d o p a s a r a t r a v é s d e e l l a u n a c o r r i e n t e e l é c t r i c a y

q u e , t e n i e n d o e n c u e n t a e l p e s o a t ó m i c o d e am b o s g a s e s p o d e m o s ,

d e s d e e l p u n t o d e v i s t a q u ím i c o , r e p r e s e n t a r u n a m o l é c u l a d e a g u a

p o r e l s ím b o lo c l á s i c o H 2 0 . E s t o s i g n i f i c a q u e p a r a o b t e n e r

a g u a e s n e c e s a r i o q u e am b o s g a s e s e n t r e n s ie m p r e e n l a p r o p o r

c i ó n de u n átomo de oxígeno p o r dos átomos de h i d r ó g e n o . Por

comparación con otros líquidos (etanol, éter, glicerina) químicamente hablando, el agua tiene una molécula muy sencilla, es un compuesto binario simple.

Propiedades físicas del agua.

Calor específico del agua.

Para elevar en un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua se necesita una caloría. Esta cantidad de calor se llama calor específico del agua. El calor específico varía con la temperatura.

Calor de vaporización.

Designamos con el nombre de calor latente de vaporización de una sustancia, a la cantidad de calor necesaria para transformar la unidad de masa de esta sustancia a cierta temperatura, en vapor saturante a la misma temperatura.

Propiedades mecánicas del agua.

- Coeficiente de viscosidad.

Se define como la manera de caracterizar la propiedad que

poseen los líquidos de resistirse al desplazamiento, esta magnitud se expresa en poises.

El agua ha sido para el ser humano un elemento vital desde el principio üe los tiempos y sus fuentes de suminstro se han considerado inagotaples deDido al ciclo básico, en el cual el a- gua se evapora, condensa y vuelve a caer en forma de lluvia, ca£ tándose de esta manera en la superficie de la tierra, por lo que en alguna forma, se puede considerar que el agua es pura. Sin embargo, actualmente se ha encontrado que el agua, sea cual fuere la fuente de donde proviene, contiene impurezas, las cuales pueden variar enormemente, tanto en el tipo, como en la cantidad de las mismas.

El agua de lluvia se podría considerar la más pura, debido a que es la parte final, del ciclo básico, pero al pasar .por la atmósfera disuelve ciertos gases presentes en la miáma y absorbe ciertas materias solubles o insolubles que se encuentran asimismo en el aire. Así se puede apreciar que el agua de lluvia se satura con oxígeno, contiene bióxido de carbono, y puede contaminarse con gases de óxido de azufre y nitrógeno, así como materia orgánica, de donde se podría afirmar que no existe en el medio ambiente un

agua que no contenga impurezas en mayor o menor grado, y dependiendo del uso final que se le pretenda dar. Siendo para la in dustria una necesidad cada vez mayor la cantidad y el empleo de agua pura, la búsqueda de fuentes de abastecimiento y tipos de tratamiento, con los cuales se obtenga la calidad de agua desea da, es una meta que cada día es más ansiada.

Las fuentes de suministro se pueden clasificar principalmen te en superficiales y subterráneas, y en cada caso se encuentra que las impurezas que el agua contiene, varían al grado de que las aguas superficiales cambian su composición con la temporada de lluvias, presentándose variaciones de importancia en pocas horas, y en el caso de las aguas subterráneas normalmente conser van su composición durante largos períodos de tiempo.

Actualmente y debido a la cada vez mayor necesidad de fuentes de suministro, se ha comenzado a utilizar como aprovisionamiento el agua de mar, existiendo a la fecha plantas que por diversos procesos la convierten en agua potable y en otras instala ciones se emplea como agua de enfriamiento de un solo paso.

Para la industria, no todas las aguas son impuras, por lo

cual primeramente es necesario clasificar las impurezas.

La clasificación de impurezas en el agua para fines industriales, es la siguiente:

a) Iónicas y disueltasb) No iónicas no disueltasc) Gases.

Iónicas y disueltas.CATIONES ANIONES

ALCALINIDADCa++ HCO3

Mg++ C0|Na+ 0H“K+ soT4n h 4+ Cl"Fe++ N03Mn++ P°4

No iónicas y no disueltas.- Turbidez, sedimentos, lodos, tierra y otras materias sus

pendidas .- Calor y olor- Materia orgánica- Coloides de sílice (SI O.,)

- Microorganismos- Aceite- Productos derivados de-la corrosión.

GasesC02H 2 3

n h 3c h 4

° 2

C 1 2

Métodos de eliminación de impurezas iónicas

Impureza: (cationes) Métodos1. Ca y Mg 1. Procesos de precipitación con so

sa; cal enfrío, tibio o caliente2. Intercambio iónico.

2. Fe y Mn 1. Oxidación (aereación) y precipitación, sedimentación (siempre que existen cantidades grandes) y fi_l tración (pueden ser necesarios cloruros y alcali).

3. N a , K , N H 4

Impureza: (aniones)4. Alcalinidad

5. so4, CI, n o 3 p o 46. Si 02

2. Filtración a través de zeolita de manganeso.

3. Intercambio iónico.1. Intercambio catión hidrógeno, si

el bicarbonato presente excede al total de cationes.

2. DesmineralizaciÓn.

Métodos.1. Proceso cal en caliente o frío

sin la presencia de Na2 CC>32. Intercambio catión hidrógeno.3. Intercambio anión cloruro (de

alcalinización).1. DesmineralizaciÓn.1. Absorción por hidróxido de fierro

precipitado adiconando sulfato fé rrico, siguiendo sedimentación y filtración.

2. Absorción por hidróxido de magnesio formado cuando se adiciona cal o dolomita de cal; siguiendo sedimentación y filtración, utili

zando magnesia activada con csl en tibio ayuda al proceso

3.- Intercambio anión hidróxido Salt- Splitt (Desilización)

Métodos de eliminación de impurezas no iónicas.

Impureza: Método1. Turbiedad y mate- 1. Filtración solo para pequeñas can-

ria suspendida.

2. Color

tidades de turbidez.Es conveniente adicionar coagulantes directamente, después de los filtros, si se desea la limpieza del efluente.

2. Coagulación, sedimentación y filtración para grandes cantidades de turbidez.Es beneficio asar precloración.La adición de alcali es necesaria para un va)or óptimo de pH.

1. Similar a los anteriores, pero ad_i donando arcilla u otro agente pesado para densificar el flóculo, si

Materia orgánica

Coloides de Si 02

Microorganismos

A c e i t e

Productos derivados de la corrosión.

el agua tiene poca cantidad 3e materia suspendida.

1. Coagulación, sedimentación y filtración.

2. Adición de agentes oxidantes como cloruro o permanganato.

3. Absorción por pulverizado o grSnu lo de carbón activado.

4. Absorción por intercambio iónico.1. Coagulación, sedimentación y fil

tración.2. Recirculación del tubo de expul

sión del calentador pasando al desmineralizador.

1. Coagulación, sedimentación y fi¿ tración.

2. Supercloración.1. Coagulación, sedimentación y fil

tración.2. Adición de flócula de aluminio

preformado y filtración.1. Filtración con filtro de celulo

sa.2. Intercambio catiónico.

3. Intercambio catión amoniáco por de sague de la calefacción.

4. 'Filtración combinada e intercambio iónico con mezcla de lecho desmine ralizado.

Métodos de eliminación de impurezas gaseosas.

Impureza 1» Dióxido de

carbono.

2. Sulfato de hidrógeno

3. Amoníaco

5. Oxígeno

Método.1. Aereación.2. Aereación y desgasificación (des-

carbonatador) o aereador fuera de tiro.

3. Deareador de vacío4. Calentamiento del deareador por

alimentación a la caldera1. Aereación2. dotación3. Aereación más cloración.1. Intercambio catión hidrógeno si el

amóniáco está en forma iónica.1. Deareación por vacío2. Calentamiento del deareador por

alimentación a la caldera.

3. Adición de Na2 SO^ o hidracma4. Intercambio del anión regenerado

.con Na2 SO^/ bisulfito o hidróxido.

6. Exceso de cloro 1. Descloración para adición de agen-residual. tes reductores semejantes como Na- SO.

hidracina o ácidos sulfurosos.2. Absorción por pulverización o gra

nulación de carbón activado.3. Filtración de sulfito de calcio

granular.

Debido a que no tan fácilmente se dispone de agua con la calidad deseada y en virtud de que día a día se va agotando este re curso, la industria se ha visto en la necesidad de aprovecharla almáximo, lo que ha obligado a establecer distintas medidas de acondicionamiento, puesto que el a g u a puede influir negativamente en una operación o proceso industrial.

Por la propiedad que tiene el agua de absorber y almacenar energía, su uso es ideal en los sistemas de generación de vapor yenfriamiento.

CAPITULO I.

1.1. Tratamiento externo y tramiento interno.El acondicionamiento del agua para uso industrial, se define

como las operaciones y procesos a los que es sometida, para obtenerla con una calidad de acuerdo con el uso a que se le destine.

El tratamiento externo es el que se aplica antes de que el agua entre a la caldera y/o torre de enfriamiento; y el tratamiento interno es el que se aplica dentro del sistema.

1.2. Tratamiento externo.1.2.1. Coagulación-floculación.Este proceso es utilizado para sedimentar gran parte de los

sólidos en suspensión. La sedimentación se realiza por medio de la fuerza de gravedad, en la cual se obtiene la separación de las partículas más pesadas que se encuentran en suspensión.

En el proceso total de coagulación-floculación, existe una relación de causa y efecto, donde una desestabilización y colisión

GENERALIDADES.

entre partículas pueden ser consideradas como la causa; y el efec to, es la unión o floculación de partículas desestabilizadas.

Casi todas las aguas superficiales contienen materia en suspensión. Gran parte de la materia suspendida está formada por partículas demasiado pequeñas que no se sedimentan con rapidez e inclusive pueden dar coloración al agua.

Para eliminar este tipo de impurezas se pueden utilizar algunos coagulantes químicos tales como:

- Alumbre- Sulfato ferroso o férrico.- Aluminato de sodio.

Mismas que pueden hacer que materiales suspendidos de tipo coloidal o finamente divididos, se reúnan en partículas mayores denominadas coágulos o grumos, logrando que s e asienten rápidamente. Los coagulantes forman un precipitado floculento. El mecanismo de separación del agua, con respecto a la materia coloidal o suspendida, es debido a los fenómenos de atracción electrofísica, absorción, adsorción y aglutinación física.

Cada coagulante trabaja a un pH determinado, por ejemplo:

3 .

Al 2 (S04)3 5 . 5 - 7 . 5

Fe S04F e 2 ( S 0 4 ) 3 . 2 H 2 O

F e 2 ( S 0 4 ) 3 . 3 H 2 O

8 1 1

8 1 1

5 6

Reacciones de coagulación más importantes.

Al2 (S04)3 + 3Ca (HC03)2 2 Al(OH)3 + 3 Ca SO. + 6CO_ 4 24 F e S 0 4 + 4 C a ( H C 0 3 ) + 0 2 + 2 H 2 0 — > 4 F e (OH) 3 + 4 C a S 0 4 + 8 C 0 2

F e 2 ( S 0 4 ) 3 + 3 C a ( H C 0 3 ) 2----> 2 F e ( O H ) 3 + 3 C a S 0 4 + 6 C 0 2

Para lograr una coagulación efectiva, es necesario dosificar el compuesto químico coagulante en forma continua y proporcionada. Es esencial controlar el pH en el nivel óptimo. Puede dosificarse en seco o en solución. El coagulante debe de dispersarse perfectamente dentro de la corriente que se va a tratar. Esto se logramediante una cámara mezcladora de alta velocidad con un tiempo de retención de 0.5 a 1 minuto.

Después de la dispersión, los grumos finos formados deben a-glomerarse y aumentar de volumen, lo que se logra mediante una a- gitación leve. S i se usan aspas giratorias dentro de una cámara que proporcione un tiempo de retención de 40 a 60 minutos, se logrará que los grumos alcancen su máximo desarrollo, se asienten con suma rapidez y permitan la separación de un líquido que pueda

4 .

Existe además una familia de polielectrolitos (compuestos de largas cadenas moleculares) que se han estado encontrando los cuales son poderosas ayudas en la coagulación de aguas difíciles. Algunas de estos polímeros son de naturaleza amónica o catióni- ca.

Los equipos donde se lleva a cabo la coagulación y la sedimentación son generalmente de dos tipos:

Equipo convencional: con floculación y sedimentación en tanques separados.Equipo con contacto de sólidos suspendidos: con floculación y sedimentación en un solo tanque.

1.2.2. PrecipitaciónEl primer procedimiento de precipitación química que se em

pleó comercialmente, fue la adición de cal hidratada para eliminar la dureza. La cal disminuye la dureza de bicarbonatos formando carbonato de calcio el cual es relativamente insoluble.

La dureza total es la debida a la dureza de calcio más la du reza de magnesio.

filtrarse.

Dureza alcalina temporal. Se denomina así porque es debido a los bicarbonatos, los cuales llegan a formar carbo- natos y se eliminan por medio de cal.Dureza no alcalina permanente. Es la debida a los aniones SO^, Cl, NO^, y se elimina por medio de la adición de Na2 C0 3 '

Usualmente el Na2 CO^ se combina con la cala para eliminar ambas durezas de un solo paso. Ambas reacciones se puden efectuar en forma simultánea, en caliente o en frío, y en equipo intermitente o continuo.

La temperatura juega un papel muy importante en la reacción química. En el ablandamiento con cal en caliente a 104° C la du reza total se reduce hasta 25 - 30 ppm, a 146° C se reduce hasta 10 ppm, y en el ablandamiento con cal en frío cuando la temperatura ambiente es de 10 a 26°C la dureza total se abate hasta 70 ppm.

Ventajas:a) Da resultados aceptables para agua con más de 150 ppm de

dureza total como CaCO^b) A una mayor dureza, un mayor costoc) A mayor temperatura, mayor eliminación de dureza.

Existen a su vez dos tipos de dureza que son:

6.

Dificultades:a) Para aguas ricas en magnesio (desde 25 ppm) se necesitan

coagulantes.b) Pequeñas cantidades de P O ^ inhiben la precipitación.

Reacciones.Eliminación de dureza alcalina.- Con Ca (OH)

Ca (H C03) + Ca Mg (H C03)2 + 2Ca

- Con Na OHCa (H C03)2 + 2Na OH Ca C03 + N a 2 C03 + 2 H2 0

Mg (OH) 2 + 2 N a 2 C03 + 2H2 OMg (H C03)2 + 4Na OH

Eliminación de dureza no alcalina- Con C (OH)0

3 AMg S04 + Ca (0H)2 -- )■ MgCon Na OHMg S04 + 2 Na OH Mg + Na_ SO. 2 4

Eliminación de C02 libre y NaHC03

2Na HC03 + Na OH

C a S O . + N a - C 0 o -------- > C a C O , + N a . S O .4 2 3 3 2 4

Eliminación de calcio.

1 . 2 . 3 . F i l t r a c i ó n .

L o s d e s a r r o l l o s i n d u s t r i a l e s e n l o s ú l t i m o s t i e m p o s h a n h e

c h o d e l a f i l t r a c i ó n u n a p a r t e v i t a l d e c a s i t o d o s l o s p r o c e s o s

i n d u s t r i a l e s , e n d o n d e l a p a l a b r a f i l t r a c i ó n s e h a c o n v e r t i d o d e

u s o c o m ú n y l a i d e a e n g e n e r a l e s b a s t a n t e b i e n e n t e n d i d a a ú n p o r

g e n t e q u e n o e s t é c n i c a , s i n e m b a r g o e s t u d i o s c i e n t í f i c o s e i n v e s ;

t i g a c i o n e s d e l a b o r a t o r i o s o b r e l a a c c i ó n f í s i c a d e f i l t r a c i ó n ,

h a n r e v e l a d o t a n t a s v a r i a b l e s q u e u n a d e s c r i p c i ó n c o m p l e t a n o e -

x i s t e .

Y a q u e f i l t r a c i ó n s e a c e p t a c o m o u n t é r m i n o a p l i c a b l e a u n a

g r a n v a r i e d a d d e s e p a r a c i o n e s , e s c o n v e n i e n t e q u e s e a c l a r e q u e

l a s e p a r a c i ó n d e l o s s ó l i d o s d e u n l í q u i d o , d e q u e s e t r a t a r á e n

e s t e c a s o , e s t á l i m i t a d a a s ó l i d o s n o d i s u e l t o s y l a s e p a r a c i ó n

e s c a u s a d a f o r z a n d o e l p a s o d e l l í q u i d o a t r a v é s d e u n m e d i o p o

r o s o q u e r e t e n d r á l o s s ó l i d o s , s i e n d o l a f u e r z a l a d i f e r e n c i a d e

p r e s i ó n e n t r e l o s d o s l a d o s d e l m e d i o f i l t r a n t e . E s t a d e f i n i

c i ó n e l i m i n a l a f i l t r a c i ó n d e s ó l i d o s d e l o s g a s e s , e v a p o r a c i ó n ,

e x t r a c c i ó n y s e d i m e n t a c i ó n q u e e s l a s e p a r a c i ó n d e s ó l i d o s s i n

e l u s o d e u n m e d i o p o r o s o .

P a r a l o s s i s t e m a s d e t r a t a m i e n t o d e a g u a l o s f i l t r o s m á s c o

m ú n m e n t e u s a d o s s o n l o s f i l t r o s d e p r e s i ó n . E s t o s p u e d e n s e r h o

r i z o n t a l e s o v e r t i c a l e s , l o s c u a l e s o p e r a n n o r m a l m e n t e a u n a r a -

z a ó n d e f l u j o q u e v a d e 8 1 a 1 6 2 1 / m m / m ^ ( 2 a 4 ^ >m/ p i e ^ ) . S u t a

m a ñ o v a d e s d e 0 . 3 m h a s t a 3 . 6 5 m . d e d i á m e t r o y 1 . 2 2 m a 1 . 5 2 m

d e a l t u r a e n l a p a r t e r e c t a , p a r a l o s f i l t r o s d e d i s e ñ o v e r t i c a l

y d e 1 . 8 2 m a 2 . 4 3 m d e d i á m e t r o p o r 6 . 1 m d e l a r g o , p a r a l o s d e

d i s e ñ o h o r i z o n t a l . E l a g u a f l u y e h a c i a a b a j o a t r a v é s d e l a s d i

f e r e n t e s c a p a s g r a d u a d a s d e l m e d i o f i l t r a n t e , e l a g u a c l a r a s e

c o l e c t a e n e l f o n d o d e l t a n q u e . E n l o s c a s o s e n q u e l o s f i l t r o s

s i g u e n a u n t r a t a m i e n t o d e c l a r i f i c a c i ó n , u n f l ó c u l o l i g e r o s e

v a c o l e c t a n d o e n l a p a r t e s u p e r i o r d e l m e d i o f i l t r a n t e h a s t a

f o r m a r u n p e q u e ñ í s i m o c o l c h ó n ; e s t o a y u d a p a r a q u e c u a l q u i e r p a r

t í c u l a f i n a m e n t e d i v i d i d a s e d e t e n g a y n o p a s e a t r a v é s d e l m e d i o

E n a l g u n o s c a s o s d o n d e s o l a m e n t e s e u s a n f i l t r o s , s e r e q u i e r e l a

d o s i f i c a c i ó n d e u n c o a g u l a n t e p o r s e p a r a d o p a r a l o g r a r u n a b u e n a

f i l t r a c i ó n .

E l r e t r o l a v a r e s t o s f i l t r o s c o n a g u a f i l t r a d a e s e l m é t o d o

r e c o m e n d a b l e p a r a s u l i m p i e z a y l o s r a n g o s d e a g u a d e r e t r o l a v a -

2 2 d o m á s u s u a l e s v a n d e s d e 4 0 5 h a s t a 8 1 0 l p m / m ( 1 0 a 2 0 g p m / p i e ) .

L a c a n t i d a d d e a g u a s e e s c o g e p a r a o b t e n e r p o r l o m e n o s 4 0 % d e

e x p a n s i ó n d e l a c a m a d e l m e d i o f i l t r a n t e , y a q u e c o n e s t o s e c o n

s e r v a n l o s g r a n o s d e l m e d i o f i l t r a n t e l o s u f i c i e n t e m e n t e c e r c a

p a r a f r o t a r s e u n o c o n o t r o , l i m p i á n d o s e , y n o s e e x p a n d e t a n t o

d e m a n e r a q u e s e p u e d a n p e r d e r h a c i a e l d r e n a j e . E l e n j u a g e

c o n a g u a c l a r i f i c a d a o s i n f i l t r a r a y u d a a c r e a r n u e v a m e n t e e l

p e q u e ñ o c o l c h ó n , a n t e s d e q u e e l f i l t r o v u e l v a a l s e r v i c i o e v i

t a n d o l a f u g a d e p e q u e ñ a s p a r t í c u l a s e n e l i n i c i o d e l a o p e r a

c i ó n d e é s t e ú l t i m o .

1 . 2 . 4 . I n t e r c a m b i o i ó n i c o .

E l i n t e r c a m b i o i ó n i c o e s u n p r o c e s o r e v e r s i b l e , e n e l q u e

s e i n t e r c a m b i a n i o n e s e n t r e u n l í q u i d o y u n s ó l i d o , s i n c a m b i o s

s u s t a n c i a l e s e n l a e s t r u c t u r a d e l s ó l i d o .

L o s c o m p u e s t o s a l d i s o l v e r s e e n u n l í q u i d o c o m o e l a g u a ,

s e s e p a r a n o d i s o c i a n f o r m a n d o i o n e s q u e q u e d a n l i b r e s d e n t r o

d e l s o l v e n t e , a d q u i r i e n d o u n a c a r g a e l é c t r i c a p o s i t i v a o n e g a

t i v a .

L a t e c n o l o g í a m o d e r n a d e l i n t e r c a m b i o i ó n i c o e m p i e z a e n t r e

1 9 3 5 y 1 9 4 0 c o n l a s p u b l i c a c i o n e s e n I n g l a t e r r a d e A d a m s y H o l -

m e s . L o s p r i m e r o s p r o d u c t o s q u e s e u s a r o n f u e r o n r e s i n a s d e

c o n d e n s a c i ó n m u y d é b i l m e n t e b á s i c a s o á c i d a s y d i f í c i l m e n t e a p l i

c a b l e s e n l a p r á c t i c a , c o m p a r a d a s c o n l a g r a n c a n t i d a d d e u s o s

q u e t i e n e n a c t u a l m e n t e l a s r e s i n a s d e i n t e r c a m b i o i ó n i c o . P o s t e -

10.

r i o r m e n t e d u r a n t e l a d é c a d a d e 1 9 3 5 a 1 9 4 5 , e n E s t a d o s U n i d o s y

A l e m a n i a a p a r e c i e r o n u n g r a n n ú m e r o d e r e s i n a s d e i n t e r c a m b i o

c a t i < 5 n i c o e n e l m e r c a d o . D u r a n t e e s t e p e r í o d o a p a r e c e n c o n s i g

n i f i c a n t e s m e j o r a s l a s r e s i n a s d é b i l m e n t e b á s i c a s . E n 1 9 4 5 d e s -

p ú e s d e l a s e g u n d a g u e r r a m u n d i a l , l a s r e s i n a s c a t i Ó n i c a s f u e r o n

s i n t e t i z a d a s y p r o d u c i d a s e n f o r m a d e p e r l a s l o c u a l p e r m i t i ó l a s

a p l i c a c i ó n e s i n d u s t r i a l e s , a d e m á s e s t a s r e s i n a s c a t i Ó n i c a s t e n í a n

e l d o b l e d e c a p a c i d a d d e l a s r e s i n a s f e n ó l i c a s y e l t r i p l e d e l a

c a p a c i d a d d e l a s z e o l i t a s i n o r g á n i c a s q u e s e u s a b a n e n e s e e n t o n

c e s . D u r a n t e e s t e p e r í o d o t a m b i é n a p a r e c e n l a s r e s m a s d e i n t e r

c a m b i o a n i ó n i c o , d e l t i p o b á s i c o i n t e r m e d i o y l a p r i m e r a r e s i n a

a n i ó n i c a f u e r t e m e n t e b á s i c a .

E n E . U . A . e x i s t e n c u a t r o g r a n d e s f a b r i c a n t e s d e r e s i n a s

d e i n t e r c a m b i o i ó n i c o y s o n l o s q u e a c o n t i n u a c i ó n s e e n l i s t a n ,

a s í c o m o e l n o m b r e c o m e r c i a l p a t e n t a d o c o n e l q u e f a b r i c a n e s t a s

r e s i n a s :

D i a m o n d S h a m r o c k C o . D u o l i t e

D o w C h e m i c a l C o . D o w e x

l o m e C h e m i c a l C o . I o n a c

R o h m a n H a a s C o . A m b c r l i t e

1 . 2 . 4 . 1 . S u a v i z a c i ó n p o r i n t e r c a m b i o i ó n i c o .

E n u n a g r a n m a y o r í a d e l a s a p l i c a c i o n e s i n d u s t r i a l e s , m u n i -

1 1 .

c i p a l e s o d o m é s t i c a s , e s d e s e a b l e r e m o v e r o r e d u c i r l a d u r e z a

d e l a g u a a n t e s d e q u e e s t a s e a u s a d a , c o m o a l i m e n t a c i ó n d e c a l d e

r a s , e n p r o c e s o s i n d u s t r i a l e s y e n a l g ú n g r a d o e n a g u a d e e n f r i a

m i e n t o . L a d u r e z a d e l a g u a e s t á f o r m a d a p o r l o s c a t i o n e s , c a l c i o

y m a g n e s i o , l a s u m a d e e s t o s d o s e s l a d u r e z a t o t a l , l a c u a l p u e

d e d i v i d i r s e e n d o s c a t e g o r í a s : l a d u r e z a c a r b o n a t a d a o t e m p o r a l

y l a d u r e z a n o c a r b o n a t a d a o p e r m a n e n t e . L a d u r e z a t e m p o r a l e s

l a m á s c o m ú n y e s l a r e s p o n s a b l e d e l o s d e p ó s i t o s d e c a r b o n a t o d e

c a l c i o e n t u b e r í a s y e q u i p o s . L a s i g u i e n t e e c u a c i ó n i l u s t r a c o m o

s e f o r m a e s t a i n c r u s t a c i ó n .

C a (H C 0 3 > 2 + C a l o r > C a C 0 3 + H 2 0 + C 0 2

L a d u r e z a n o c a r b o n a t a d a r e a c c i o n a r á c o n l a a l c a l i n i d a d d e

c a r b o n a t o s p a r a f o r m a d e p ó s i t o s m s o l u b l e s d e l a s i g u i e n t e m a n e r a :

C a S O ^ + N a 2 C O . , } C a C O . + N ; S 0 ¿

L o s j a b o n e s r e a c c i o n a n c o n l a d u r e z a e n e l a g u a p a r a f o r m a r

e s p u m a s n o d e s e a b l e s e m s o l u b l e s .

L a s u a v i z a c i ó n d e a g u a p o r i n t e r c a m b i o i ó n i c o e s r e a l m e n t e

s i m p l e p e r o m u y e f e c t i v a , e l p r o c e s o c o n s i s t e e n p a s a r a g u a d u r a

a t r a v é s d e u n a c o l u m n a c o n r e s m a d e i n t e r c a m b i o c a t i ó n i c o e n

s u c i c l o s o d i o . E l s o d i o d e l a r e s i n a r e e m p l a z a e n e l a g u a l o s

i o n e s c a l c i o y m a g n e s i o , d e m a n e r a q u e e l e f l u e n t e c o n t i e n e l o s

m i s m o s a n i o n e s s ó l o q u e u n i d o s t o d o s a i o n e s s o d i o . L a e c u a c i ó n

d e l p r o c e s o e s l a s i g u i e n t e :

2 R S 0 3 N a + C a + + ^ (RS°3> 2 Ca + 21,3

L a a l t a s e l e c t i v i d a d d e l a r e s i n a p o r l o s c a t i o n e s m u l t i v a -

l e n t e s d i r i g e l a r e a c c i ó n h a c i a l a d e r e c h a . D u r a n t e l a r e g e n e

r a c i ó n u n e x c e s o d e c l u r o r o d e s o d i o i n v i e r t e l a r e a c c i ó n p o r

a c c i ó n d e m a s a . P a r a r e g e n e r a r s e u s a s a l m u e r a q u e c o n t e n g a d e

8 a 1 2 % d e N a C l e n d ó s i s q u e v a r i a n d e 8 0 a 2 4 0 g / 1 d e r e s i n a

3( 5 a 3 ) 15 l b / p i e ) , o b t e n i é n d o s e c a p a c i d a d e s q u e v a n d e s d e 4 5 a 7 3 g / 1

( 2 0 a 3 2 l b / p i e ^ ) , t o d o e x p r e s a d o o c t i o c a r b o n a t o d e c a l c i o . L a d o s i

f i c a c i ó n d e s a l i n d i c a d a r e p r e s e n t a d e 1 . 5 a 2 . 8 v e c e s l a c a n t i

d a d e s t e q u i o m é t r i c a e q u i v a l e n t e , p o r l o q u e s i l a d o s i f i c a c i ó n e s

m e n o r e n t o n c e s l a e f i c i e n c i a d e l a r e g e n e r a c i ó n e s m a y o r . L a r e

g e n e r a c i ó n d e l a r e s i n a s e d e f i n e c o r o e l p r o c e s o d e r e s t a u r a r l a a c t i v i

d a d d e l i n t e r c a b i a d o r , p o r m e d i o d e l r e e m p l a z o d e i o n e s a b s o r b i d o s d e

l a s o l u c i ó n t r a t a d a , p o r i o n e s q u e f u e r o n a b s o r b i d o s í n i c i a l m e n t e p o r e l í n t e r

c a m b i a d o r . L a r e g e n e r a c i ó n d e l a r e s m a s e p u e d e e f e c t u a r c o n a g u a d e

m a r , p e r o s u c a p a c i d a d s e r e d u c e e n t r e 5 0 y 6 0 % d e l o q u e s e o b -

13.

t e n d r í a r e g e n e r á n d o s e c o n s a l .

E n l a s c o l u m n a s d e i n t e r c a m b i o i ó n i c o c o n r e s i n a s c a t i Ó n i

c a s c o n c i c l o s o d i o , s e d e b e r á t o m a r e n c o n s i d e r a c i ó n q u e e l a -

g u a q u e s e o b t e n d r á n o s e r á t o t a l m e n t e s u a v e , y a q u e s i e m p r e e x i s

t e u n " e s c a p e " d e d u r e z a q u e d e p e n d e d e l a d u r e z a d e l a g u a p o r

t r a t a r , d e l n i v e l d e s a l o d o s i s q u e s e u s e e n l a r e g e n e r a c i ó n

d e l a r e s i n a e i n d u d a b l e m e n t e d e l a p r o f u n d i d a d d e l l e c h o q u e

s e t e n g a . C o m o r e g l a p r á c t i c a s e p u e d e d e c i r q u e c u a n d o e l a g u a

p o r t r a t a r t i e n e m e n o s d e 5 0 0 p p m d e t o t a l d e c a t i o n e s , e l e f l u

e n t e t e n d r á u n a d u r e z a p r o m e d i o d e 2 p p m , d e 1 0 0 0 a 1 5 0 0 p p m s e

o b t e n d r á u n a d u r e z a e n e l e f l u e n t e d e 4 0 p p m .

1 . 2 . 4 . 2 . P r o c e s o .

E s t e t i p o d e t r a t a m i e n t o d e s u a v i z a c i ó n p o r i n t e r c a m b i o i ó

n i c o c o n r e s i n a s c a t i Ó n i c a s e n c i c l o s o d i o , s e e f e c t ú a p o r l o

g e n e r a l e n t a n q u e s a p r e s i ó n , a u n q u e e n a l g u n o s c a s o s t a m b i é n s e

u s a e l s i s t e m a p o r g r a v e d a d y c o n s i s t e b á s i c a m e n t e e n d o s c i c l o s

q u e s o n :

- Suavización- Reacondicionamiento de la resina

En el paso de suavización el agua pasa a través de la resi-

n a , l a c u a l r e t i e n e l o s i o n e s , c a l c i o y m a g n e s i o , l i b e r a n d o l o s

i o n e s s o d i o q u e t e n í a o r i g i n a l m e n t e .

E l c i c l o d e r e a c o n d i c i o n a m i e n t o d e l a r e s i n a c o n s i s t e e n l o s

s i g u i e n t e s p a s o s : ( F i g u r a N o . 1 )

- R e t r o l a v a d o

- R e g e n e r a c i ó n

- D e s p l a z a m i e n t o

- E n j u a g e

E l p a s o d e l r e t r o l a v a d o t i e n e d o s f i n e s , u n o e s d e s e m p a c a r

l a c a m a d e r e s i n a o a f l o j a r l a , y e l o t r o e s e x p u l s a r d e l a c o l u m

n a c u a l q u i e r m a t e r i a e x t r a ñ a , q u e h u b i e r a q u e d a d o d e n t r o d e l a r e

s i n a o l a c o l u m n a , p a r a l o c u a l s e p a s a u n f l u j o e n s e n t i d o c o n

t r a r i o a l f l u 3 0 d e s e r v i c i o , g e n e r a l m e n t e a s c e n d e n t e , e s t e f l u j o

d e b e r á s e r t a l q u e o b l i g u e p o r l o m e n o s a u n a e x p a n s i ó n d e 4 0 % d e

l a c a m a d e r e s i n a .

E l s e g u n d o p a s o c o n s i s t e e n l a r e g e n e r a c i ó n p r o p i a m e n t e d i

c h a , y p a r a l o c u a l s e p a s a u n a c a n t i d a d p r e d e t e r m i n a d a d e s a l m u e

r a ( s o l u c i ó n d e s a l d e l 8 a l 1 7 % ) l a c u a l e l i m i n a l o s i o n e s c a . 1

c i ó y m a g n e s i o d e l a r e s m a i n t e r c a m b i á n d o l o s p o r i o n e s s o d i o ,

v o l v i e n d o a r e s t i t u i r l a r e s i n a a l c i c l o s o d i o . E l p a s o d e d e s -

p l a z a m i e n t o c o n s i s t e , c o m o s u n o m b r e l o i n d i c a , e n r e m o v e r e l ú l

t i m o v o l u m e n d e s a l m u e r a q u e q u e d ó e n l a r e s i n a y e l c u a l t o d a v í a

t i e n e q u e p a s a r a t r a v é s d e l a - r e s i n a p a r a a c a b a r d e e f e c t u a r e l

p a s o d e r e g e n e r a c i ó n d e l a m i s m a .

F i n a l m e n t e , s e t i e n e e l p a s o d e l a v a d o o e n j u a g u e , y d u r a n t e

e l c u a l s e l a v a l a r e s i n a d e v e s t i g i o s d e l a s o l u c i ó n d e s o d i o ,

e v i t a n d o d e e s t a m a n e r a q u e s e e n v í e n e n e l e f l u e n t e g r a n d e s c a n

t i d a d e s d e i o n e s s o d i o y c l o r u r o .

1 . 2 . 4 . 3 . D e s m i n e r a l i z a c i Ó n p o r i n t e r c a m b i o i ó n i c o .

L a d e s m i n e r a l i z a c i ó n d e a g u a p o r i n t e r c a m b i o i ó n i c o c o n s i s

t e b á s i c a m e n t e d e d o s p a s o s , e n e l p r i m e r o u n a r e s i n a c a t i ó n i c a

c i c l o h i d r ó g e n o r e m u e v e l o s c a t i o n e s e n e l a g u a , e n e l s e g u n d o u n a

r e s i n a a n i ó n i c a c i c l o h i d r ó x i d o r e m u e v e l o s a n i o n e s .

M u c h a s i n d u s t r i a s q u e t i e n e n q u e a l i m e n t a r a g u a a c a l d e r a s

d e m e d i a n a o a l t a p r e s i ó n e n s u p r o c e s o , r e q u i e r e n a g u a p a r a l a

f a b r i c a c i ó n d e f á r m a c o s o p r o d u c t o s q u í m i c o s y l o s f a b r i c a n t e s d e

c o m p o n e n t e s e l e c t r ó n i c o s c o m o t r a n s i s t o r e s , h a n e n c o n t r a d o l a n e c e

s i d a d d e q u e p a r a o b t e n e r m e j o r e s r e s u l t a d o s e n s u s o p e r a c i o n e s o

e n l o s p r o d u c t o s q u e f a b r i c a n , u n a m e j o r y m a y o r c a n t i d a d d e a g u a

d e u n a a l t a p u r e z a , e s r e q u e r i d a p a r a u n a o p e r a c i ó n e f e c t i v a . L a

16.

d e s t i l a c i ó n n o p u e d e l o g r a r l a c a n t i d a d y c a l i d a d q u e s e r e q u i e

r e , p o r l o q u e d e b i d o a l a r e l a t i v a f a c i l i d a d y b a j o c o s t o d e

o b t e n e r u n a g u a c o n a l t a p u r e z a , e s p r e f e r i b l e e l i n t e r c a m b i o

i ó n i c o .

E l d i s e ñ o y s e l e c c i ó n d e u n s i s t e m a a p r o p i a d o d e d e s m i n e r a

l i z a c i ó n y e l c o r r e c t o t i p o d e r e s i n a s d e i n t e r c a m b i o q u e l l e n e

l o s r e q u i s i t o s d e u n p r o b l e m a e n p a r t i c u l a r , e s e l t r a b a j o d e u n

f a b r i c a n t e d e e q u i p o o b i e n d e u n i n g e n i e r o d e p r o y e c t o . L a s e

l e c c i ó n d e l a s r e s i n a s p u e d e n l l e v a r d i f e r e n t e s t i p o s d e s i s t e m a s

q u e o b t e n g a n f i n a l m e n t e l a m i s m a c a l i d a d d e e f l u e n t e . A l g u n o s

s i s t e m a s p u d e n s e r m á s c a r o s e n s u i n v e r s i ó n o r i g i n a l , p e r o m u c h o

m á s e c o n ó m i c o s e n s u s c o s t o s d e o p e r a c i ó n , m i e n t r a s q u e o t r o s p u e

d e n s e r t o t a l m e n t e a l r e v é s . T a m b i é n l a s e l e c c i ó n d e r e s i n a s y

t i p o d e a r r e g l o d e l s i s t e m a , t e n d r á q u e v e r d i r e c t a m e n t e c o n l a

c a l i d a d d e l e f l u e n t e f i n a l d e u n s i s t e m a d e d e s m i n e r a l i z a c i ó n .

L a s s a l e s q u e e s t á n e n f o r m a i ó n i c a , p a s a n p r i m e r a m e n t e p a r a l a

r e s i n a c a t i o n e s d e c a l c i o , m a g n e s i o o s o d i o a c a m b i o d e i o n e s h i

d r ó g e n o , l o s c u a l e s s e c o m b i n a n c o n l o s a n i o n e s f o r m a n d o l o s á c i

d o s c o r r e s p o n d i e n t e s . L o s a n i o n e s c l o r u r o , s u l f a t o y n i t r a t o f o r

m a n l o s á c i d o s f u e r t e s c o r r e s p o n d i e n t e s y a e s t a s c o m b i n a c i o n e s s e

l e s d e n o m i n a " a c i d e z m i n e r a l l i b r e " . L o s a n i o n e s b i c a r b o n a t o y

c a r b o n a t o f o r m a n e l á c i d o d é b i l c a r b ó n i c o , q u e s e d i s o c i a f o r m a n

d o a g u a y b i ó x i d o d e c a r b o n o . E l s í l i c e ( S i 0 2 ) t o m a r á i o n e s h i

d r ó g e n o p a r a f o r m a r t a m b i é n u n á c i d o d é b i l , e l s i l í c i c o .

E n l a p a r t e f i n a l d e l p r o c e s o l a r e s i n a a n i ó n i c a e n c i c l o

h i d r ó x i d o r e m u e v e l o s a n i o n e s q u e e s t á n e n f o r m a d e á c i d o , i n t e r

c a m b i á n d o l o s p o r i o n e s h i d r ó x i d o , l o s c u a l e s s e c o m b i n a n c o n e l

i o n h i d r ó g e n o d e j a d o p a r a f o r m a r a g u a .

L a s r e a c c i o n e s p r i n c i p a l e s q u e t i e n e l u g a r e n e l p r o c e s o , s e

m u e s t r a n a c o n t i n u a c i ó n , u t i l i z a n d o c l o r u r o d e s o d i o , c o m o e j e m

p l o d e l a s a l d i s u e l t a e n e l a g u a .

1 . R e s i n a c a t i ó n i c a

R H + N a C l > R N a + H C 1

2 . R e s i n a a n i ó n i c a

ROH + H C 1 ^ R C 1 + H 2 0

E n r e s u m e n s e p u e d e c o n s i d e r a r q u e l a s r e s i n a s i n t e r c a m b i a n

l o s s i g u i e n t e s i o n e s d e p e n d i e n d o d e l t i p o d e r e s i n a d e q u e s e t r a

t e :

R e s i n a c a t i ó n i c a f u e r t e m e n t e á c i d a ( F A ) ; t o t a l i d a d d e

c a t i o n e s ( C a , M g , N a )

18.

- R e s m a c a t i ó n i c a d é b i l m e n t e á c i d a ( D A ) : c a t i o n e s a s o c i a d o s

a l a a l c a l i n i d a d .

- R e s i n a a m ó n i c a d é b i l m e n t e b á s i c a ( D B ) : a n i o n e s p r o v e n i e n

t e s d e á c i d o s f u e r t e s .

- R e s i n a a n i ó n i c a f u e r t e m e n t e b á s i c a ( F B ) : t o t a l i d a d d e a m o

n e s ( d é b i l e s y f u e r t e s ) .

L o s s i s t e m a s d e f l u j o e m p l e a d o s d e p e n d e n d e l o s o b j e t i v o s d e

s e a d o s d e u n a i n s t a l a c i ó n e n p a r t i c u l a r , e l m á s s e n c i l l o q u e s e

p u e d e u s a r p a r a u n a m á x i m a e c o n o m í a y c u a n d o n o r e q u i e r e a g u a d e

u n a p u r e z a e s p e c i a l , e s c a t i ó n f u e r t e s e g u i d o d e u n a n i ó n d é b i l .

A r r e g l o s m á s c o m p l i c a d o s s o n u s a d o s c u a n d o s e d e s e a n e f l u e n t e s d e

a l t a p u r e z a y l a s e l e c c i ó n a p r o p i a d a d e u n s i s t e m a e s t á b a s a d a

e n u n a c o m b i n a c i ó n d e r e q u e r i m i e n t o s c o m o s o n : c a l i d a d d e l e f l u

e n t e , c o s t o s d e o p e r a c i ó n e i n v e r s i ó n d e c a p i t a l . A l g u n o s d e l o s

s i s t e m a s q u e s e p u e d e n e m p l e a r s e m u e s t r a n a c o n t i n u a c i ó n , e n l o s

c u a l e s s e u s a l a a b r e v i a t u r a " D ” p a r a e l c a s o d e q u e s e a r e c o m e n

d a b l e u s a r d e s g a s i f i c a d o r y " M B " p a r a e l c a s o d e c a m a s m e z c l a d a s ,

a s í m i s m o s e i n d i c a a p r o x i m a d a m e n t e l a c a l i d a d y c a r a c t e r í s t i c a s

d e l e f l u e n t e d e c a d a s i s t e m a .

1 . ( F A ) - ( D B ) : 2 - 5 0 j a m h o s / c m ; p H d e 5 - 8 , C 0 2 y S i C >2

r e m o v i d o s

19.

2 . ( F A ) - ( F B ) : 0 . 5 - 2 0 y u m h o s / c m , p H 6 - 9 , CC>2 y S i C>2

r e m o v i d o s

3 . ( F A / F B ) = (M B ) : 0 . 1 - 1 ^ h o s / c m ; p H 6 . 5 - 7 . 5 , C 0 2 y

S i O 2 r e m o v i d o s .

4 . ( F A ) - ( D B ) - (D ) - ( F B ) : i g u a l q u e e l N o . 2

5 . ( F A ) - ( D B ) - ( F A ) - ( F B ) : 0 . 2 - 1 ^ a n h o s / c m ; p H 6 - 8 , CC>2

y S i 0 2

6 . ( F A ) - ( F B ) - ( F A ) - ( M B ) : i g u a l q u e N o . 3 , s o l o q u e

S i 0 2 m e n o s d e 0 . 0 5 p p m

L a d e s m i n e r a l i z a c i ó n d e l a g u a p o r i n t e r c a m b i o i ó n i c o r e m u e

v e l a m a y o r í a d e l o s c o n s t i t u y e n t e s m i n e r a l e s e n f o r m a m á s c o m

p l e t a d e l o q u e l a r e a l í z a l a d e s t i l a c i ó n , y e l g r a d o d e p u r e z a s e

m i d e g e n e r a l m e n t e p o r d e t e r m i n a c i ó n d e l a c o n d u c t i v i d a d d e l e f l u

e n t e y m i e n t r a s é s t a e s m a s p r ó x i m a a l a c o n d u c t i v i d a d d e l a g u a

p u r a ( 0 . 4 3 ^ i m h a s / c m a 1 8 ° C ) , m a y o r e s n e c e s i d a d e s d e r e s i n a y

s i s t e m a s s o n r e q u e r i d o s . L o s e q u i p o s d e s g a s i f i c a d o r e s s o n u s a

d o s n o r m a l m e n t e e n g r a n d e s i n s t a l a c i o n e s o c u a n d o e l c o n t e n i d o d e

i o n e s b i c a r b o n a t o y c a r b o n a t o e s a l t o e n p r o p o r c i ó n a l t o t a l d e

a n i o n e s e n e l a g u a p o r t r a t a r . E s t e e q u i p o r e d u c e o c a s i e l i m i

n a e l c o n t e n i d o d e b i ó x i d o d e c a r b o n o e n e l e f l u e n t e d e l a u n i

d a d c a t i ó n i c a y p o r l o t a n t o r e d u c e l a c a r g a d e a n i o n e s , q u e v a a

l a r e s i n a a n i ó n i c a f u e r t e m e n t e b á s i c a . C o m o r e g l a p r á c t i c a

20.

o d e e x p e r i e n c i a , q u e s ó l o s e u s e u n d e s g a s i f i c a d o r c u a n d o e l f l u

j o d e a g u a p o r t r a t a r e s m á s d e 1 2 0 1 / m i n y c u a n d o l a a l c a l i n i d a d

o c o n t e n i d o d e b i c a r b o n a t o s y c a r b o n a t o s e s m á s d e 1 0 p p m , d e o -

t r a m a n e r a e l a h o r r o d e s o s a n o j u s t i f i c a l a i n v e r s i ó n d e l a t o

r r e d e s g a s i f i c a d o r a , d e b o m b a s e i n s t r u m e n t a c i ó n q u e s e r e q u i e r e

p a r a l a a p l i c a c i ó n d e e s t e p r o c e s o .

D e n t r o d e l p r o c e s o d e d e s m i n e r a l i z a c i ó n p o r i n t e r c a m b i o i ó

n i c o , e x i s t e n u n a s e r i e d e t é r m i n o s q u e s o n g e n e r a l m e n t e u s a d o s ,

y p a r a u n a m a y o r c o m p r e n s i ó n d e l p r o c e s o s e d e s c r i b e n a c o n t i n u a

c i ó n :

- T o t a l d e c a t i o n e s ( T C ) ; s u m a d e C a +, Mg+, N a + H + t o d o s c o m o

C a C C >3 e n ppm

- T o t a l d e a n i o n e s ( T A ) : s u m a d e H C O ^ . C O ^ , O H , P O ^ ,

C l , S O ^ , N O ^ t o d o s c o m o C a C O ^ e n ppm

- A c i d e z m i n e r a l l i b r e ( A M L ) : s u m a d e C l , S O ^ , N 0 3 c o m o

C a C 0 3 e n ppm

- T o t a l d e i o n e s á c i d o ( T I A ) : s u m a d e A M L , C O 2 y S i 0 2

c o m o C a C 0 3

- P o r c i e n t o d e s o d i o ( % N a ) : p p m N a e n t r e T C

- P o r c i e n t o d e a l c a l i n i d a d (% A l e ) : A M L o n t r e T . A .

- P o r c i e n t o d e s u l f a t o s (% S O ^ ) : p p m S O ^ e n t r e A M L

- P o r c i e n t o d e c a l c i o (% C a ) : p p m C a e n t r e T C

21.

- P o r c i e n t o d e s í l i c e (% S i C ^ ) : p p m S i 0 2 e n t r e T A

- P o r c i e n t o d e A M L (% A M L ) : p p m A M L e n t r e T A

- R e l a c i ó n c l o r u r o s : p p m C L e n t r e s u m a d e C L m á s S C>4

P a r a l a r e g e n e r a c i ó n d e l a s r e s i n a s c a t i Ó n i c a s g e n e r a l m e n t e

s e u s a u n á c i d o s u l f ú r i c o o b i e n á c i d o c l o r h í d r i c o , y l a s c a n t i

d a d e s t e ó r i c a s r e q u e r i d a s s o n d e 0 . 1 5 I b . p o r k i l o g r a m o d e c a t i o

n e s r e m o v i d o s p a r a e l á c i d o s u l f ú r i c o , y d e 0 . 1 0 4 I b p a r a e l á c i .

d o c l o r h í d r i c o , a u n q u e e n l a p r á c t i c a y e n r a z ó n d e v e l o c i d a d e s

y a f i n i d a d r e l a t i v a , e s n e c e s a r i o u s a r d e 2 0 0 a 4 0 0 p o r c i e n t o d e

l a s c a n t i d a d e s t e ó r i c a s . E l á c i d o s u l f ú r i c o n o r m a l m e n t e s e u s a

e n d o s i f i c a c i o n e s q u e v a n d e 6 4 a 1 6 0 g . p o r l i t r o d e r e s m a ( 4

3a 1 0 l b / p i e ) , e n u n a s o l u c i ó n d e 3 % , m i e n t r a s q u e p a r a e l á c i d o

c l o r h í d r i c o s e u s a n d o s i f i c a c i o n e s d e 8 0 a 1 6 0 g . / l e n s o l u c i o

n e s a l 1 0 % . L a c a p a c i d a d y f u g a o e s c a p e d e l a s r e s i n a s s e p u e

d e n c o n s i d e r a r d i r e c t a m e n t e r e l a c i o n a d a s c o n :

1 . N i v e l d e r e g e n e r a c i ó n ( d o s i s )

2 . P o r c e n t a j e d e s o d i o a l t o t a l d e c a t i o n e s e n e l a g u a d e a l i

m e n t a c i ó n .

3 . P o r c e n t a j e d e a l c a l i n i d a d a l t o t a l d e a n i o n e s e n e l a g u a

d e a l i m e n t a c i ó n .

S e t i e n e p o r e j e m p l o , q u e u s a n d o u n a d o s i f i c a c i ó n d e á c i d o

s u l f ú r i c o d e 4 8 g . / l l a r e s i n a t e n d r á u n a c a p a c i d a d d e 1 8 . 3 g / 1 ,

a u m e n t a n d o l a d o s i f i c a c i ó n a 9 6 g / 1 l a c a p a c i d a d s e r á d e s ó l o

22.

2 9 . 7 g / 1 , l o q u e d e m u e s t r a q u e m i e n t r a s l a d o s i f i c a c i ó n s e a u m e n

t a a l 1 0 0 % l a c a p a c i d a d s ó l o a u m e n t a 6 0 % . C u a n d o e l p o r c e n t a j e

d e s o d i o e n e l a g u a d e a l i m e n t a c i ó n a u m e n t a ; l a c a p a c i d a d s e r á

m a y o r , p e r o a l m i s m o t i e m p o l a f u g a o e s c a p e d e c a t i o n e s t a m b i é n

s e r á m a y o r . E n e l c a s o d e l p o r c e n t a j e d e a l c a l i n i d a d s e t i e n e

q u e a u n m a y o r p o r c e n t a j e l a c a p a c i d a d a u m e n t a c o n u n a f u g a m e

n o r .

C o n r e s i n a s a m ó n i c a s , l a r e g e n e r a c i ó n d e l a s d é b i l m e n t e

b á s i c a s p u e d e e f e c t u a r s e c o n C a C 0 3 o t a m b i é n c o n N a O H , m i e n t r a s

q u e l a s f u e r t e m e n t e b á s i c a s s ó l o e s p o s i b l e r e g e n e r a r l a s c o n

N a O H . L a c a p a c i d a d y f u g a d e l a s r e s i n a s a m ó n i c a s v a n a p r i n

c i p a l m e n t e c o n l o s s i g u i e n t e s p a r á m e t r o s :

1 . N i v e l d e r e g e n e r a c i ó n .

2 . T e m p e r a t u r a d e r e g e n e r a c i ó n

3 . P o r c i e n t o d e s u l f a t o s e n e l a g u a d e a l i m e n t a c i ó n .

C o n e s t o s t i p o s d e r e s i n a , a d e m á s d e l n i v e l d e r e g e n e r a

c i ó n q u e h a c e v a r i a r l a c a p a c i d a d d e l a r e s i n a , e s m u y i m p o r t a n

t e t o m a r e n c o n s i d e r a c i ó n e l p o r c e n t a j e d e d i l u c i ó n , a s í c o m o l a

v e l o c i d a d q u e s e t e n d r á d u r a n t e l a r e g e n e r a c i ó n p o r v o l u m e n d e

r e s i n a ( g p m / p i e 3 ) .

23.

E n e l s i s t e m a d e d e s m i n e r a l i z a c i ó n p o r i n t e r c a m b i o i ó n i c o s e

u t i l i z a n b á s i c a m e n t e d o s r e s i n a s , u n a c a t i ó n i c a y l a o t r a a n i ó n i c a

d e n t r o d e t a n q u e s a p r e s i ó n . E l p r o c e s o c o n s i s t e b á s i c a m e n t e c o m o

e l d e s u a v i z a c i ó n e n d o s c i c l o s q u e s o n :

1 . D e s m i n e r a l i z a c i ó n

2 . R e a c o n d i c i o n a m i e n t o d e l a s r e s i n a s

E l c i c l o d e d e s m i n e r a l i z a c i ó n y a h a s i d o e x p l i c a d o a n t e r i o r

m e n t e ; e l c i c l o d e r e a c o n d i c i o n a m i e n t o c o n s i s t e e n l o s s i g u i e n t e s

p a s o s , q u e s o n e x a c t a m e n t e i g u a l e s p a r a l o s d o s t i p o s d e r e s i n a ,

a u n q u e s e e f e c t ú a n p o r s e p a r a d o p a r a c a d a u n a d e e l l a s : ( F i g u r a

N o . 2 )

1 . R e t r o l a v a d o

2 . R e g e n e r a c i ó n

3 . D e s p l a z a m i e n t o

4 . E n j u a g e

L a f u n c i ó n d e l p a s o d e r e t r o l a v a d o , t i e n e e n a m b o s c a s o s d e

e s t e p r o c e s o , l a s m i s m a s f u n c i o n e s q u e s e v i e r o n a n t e r i o r m e n t e e n

s u a v i z a c i ó n . E n e l p r o c e s o d e r e g e n e r a c i ó n s e i n y e c t a u n a s o l u

c i ó n d e á c i d o o s o s a , d e p e n d i e n d o d e l a u n i d a d , c o n e l f i n d e r e s

t a u r a r e n l a r e s i n a l o s i o n e s h i d r ó x i d o o h i d r ó g e n o q u e s e e n c o n

t r a b a n o r i g i n a l m e n t e e n e l l a .

1.2.4.4. Proceso.

L o s p a s o s d e d e s p l a z a m i e n t o y e n j u a g e e f e c t ú a n l a s m i s m a s f u n

c i o n e s q u e e n e l p r o c e s o d e s u a v i z a c i ó n , c o n l a ú n i c a d i f e r e n c i a

q u e e l e n j u a g e e n l a r e s i n a a n i ó n i c a s e c o n t i n ú a h a s t a q u e l a

c o n d u c t i v i d a d d e s e a d a e s a l c a n z a d a e n e l e f l u e n t e d e l s i s t e m a .

D e n t r o d e e s t e p r o c e s o s e p u e d e n e n c o n t r a r v a r i o s y d i f e r e n

t e s p r o b l e m a s q u e g e n e r a l m e n t e e s t á n r e l a c i o n a d o s c o n l a e s t a b i

l i d a d d e l a r e s i n a , c o n e l c o n t e n i d o d e c o m p u e s t o s o r g á n i c o s e n

e l a g u a d e e n t r a d a y m u y c o m ú n m e n t e c o n e l i n a d e c u a d o u s o d e r e

g e n e r a n t e s .

2 5 .

S I S T E M A S D E G E N E R A C I O N D E V A P O R .

L a d e m a n d a c r e c i e n t e d e e n e r g í a e n l a i n d u s t r i a , h a c e q u e e l

v a p o r d e a g u a s e a d e s u m a i m p o r t a n c i a p a r a l a t r a n s f e r e n c i a d e

e n e r g í a b á s i c a .

L o s r e c i e n t e s i n c r e m e n t o s e n l o s p r e c i o s d e l p e t r ó l e o y l a

c o n t i n u a a m e n a z a d e u n d é f i c i t d e l m i s m o , h a c e p e n s a r e n l a i m p o r

t a n c i a d e i n c r e m e n t a r l a e f i c i e n c i a d e l a g e n e r a c i ó n d e v a p o r ,

s i e m p r e q u e s e a p o s i b l e .

E l d i s e ñ o d e c a l d e r a s y e q u i p o a u x i l i a r t i e n e q u e s e r c o n s

t a n t e m e n t e p e r f e c c i o n a d o p a r a l o g r a r l a e f i c i e n c i a d e g e n e r a c i ó n

d e v a p o r . E l c a l o r d e c o n d e n s a d o s d e r e t o r n o y e l q u e s e d e r r o

c h a d u r a n t e e l p r o c e s o d e b e n s e r p a r t i c u l a r m e n t e a p r o v e c h a d o s .

L o s t r a t a m i e n t o s e x t e r n o s c o m p l e t o s e n c o n d e n s a d o s o a g u a d e a l a .

m e n t a c i ó n o f r e c e n g r a n d e s v e n t a j a s y e s p e c i a l m e n t e l o s t r a t a m i e n

t o s i n t e r n o s q u e u t i l i z a n c o m p u e s t o s q u í m i c o s e l e v a n l a e f i c i e n c i a

y f l e x i b i l i d a d d e l o s m o d e r n o s s i s t e m a s d e g e n e r a c i ó n d e v a p o r .

CAPITULO II.

E s ú t i l d e s c r i b i r u n d i a g r a m a s o b r e l a i m p o r t a n c i a f u n c i o n a l

d e l o s c o m p o n e n t e s e n l a g e n e r a c i ó n d e v a p o r ( F i g u r a N o . 3 )

E q u i p o d e t r a t a m i e n t o e x t e r n o .

E l a l c a n c e d e l p r e t r a t a m i e n t o e x t e r n o e s e l d e a b a t i r l a s c a

r a c t e r í s t i c a s d e l a g u a d u r a . L o s s i s t e m a s o p e r a d o s a p r e s i ó n r e

q u i e r e n d e v a p o r d e c a l i d a d , r e t o r n o d e c o n d e n s a d o s , b u e n d i s e ñ o

d e c a l d e r a , c o s t o s d e c o m b u s t i b l e y r e c u p e r a c i ó n d e c a l o r .

E l t r a t a m i e n t o e x t e r n o e n c a l d e r a s d e b a j a p r e s i ó n ( m e n o r d e

21 0 0 l b / p l g ) e s m í n i m o , p o r q u e e l a g u a d e r e p u e s t o t a m b i é n e s m í

n i m a .

L a s c a l d e r a s d e p r e s i o n e s m e d i a s ( 1 0 0 - 6 0 0 l b / p l g 2 ) , g e n e r a l -

m e n t e u s a z e o l i t a s d e s o d i o p a r a r e d u c i r l a d u r e z a y o c a s i o n a l m e n

t e u s a n p r o c e s o s d e a b l a n d a m i e n t o c a l e n c a l i e n t e y / o c a l e n f r í o .

2C a l d e r a s d e a l t a p r e s i ó n ( m a y o r d e 6 0 0 l b / p l g ) a m e n u d o e m

p l e a n d e s m i n e r a l i z a c i ó n . E l c o n d e n s a d o l i b r e d e f i e r r o y c o b r e ,

e s u s a d o f r e c u e n t e m e n t e e n s i s t e m a d e a l t a p r e s i ó n y e n s i s t e m a s

d o n d e l a l í n e a d e r e t o r n o d e c o n d e n s a d o s n o t i e n e c o n t r o l d e c o

r r o s i ó n . M u c h a s v e c e s l a e l i m i n a c i ó n d e a c e i t e e n e l c o n d e n s a d o ,

2.1. Componentes del Sistema.

2 7 .

c o m o p a r t e d e s u t r a t a m i e n t o , s e r e a l i z a p o r i g u a l e n s i s t e m a s

d e p r e s i o n e s m e d i a s .

S i n e m b a r g o , e l o b j e t i v o p r i m a r i o e n l o s s i s t e m a s p r e t r a t a -

d o s e s l a r e d u c c i ó n d e d e p ó s i t o s e n c a l d e r a s y s u p e r c a l e n t a d o r e s ,

a s í m i s m o r e d u c i r l a c o r r o s i ó n e n l a l í n e a d e r e t o r n o d e c o n d e n

s a d o s y p u r g a d e f o n d o , q u e t a m b i é n s o n o b j e t i v o s c o m u n e s .

2 . 2 . D e a r e a d o r e s .

L o s d e a r e a d o r e s s i r v e n p a r a d o s p r o p ó s i t o s e n s i s t e m a s d e

g e n e r a c i ó n d e v a p o r : i n c r e m e n t a r l a t e m p e r a t u r a d e l a g u a d e a l i

m e n t a c i ó n p o r c o n t a c t o d i r e c t o c o n v a p o r d e b a j a p r e s i ó n ; y p a r a

e l i m i n a r l o s g a s e s d i s u e l t o s , q u e s o n i n d e s e a b l e s e n l a o p e r a c i ó n

A u n a p r e s i ó n f i j a , l a s o l u b i l i d a d d e l o x í g e n o d i s m i n u y e a

t e m p e r a t u r a s a l t a s ( 9 0 - 9 7 ° C ) .

L o s p r i m e r o s d e a r e a d o r e s a c t u a b a n c o n f l u j o e n c o n t r a c o r r i e n

t e p o r u n s i m p l e b u r b u j e o d e v a p o r a t r a v é s d e l a g u a e n u n r e

c i p i e n t e a b i e r t o . E s t o s d i s e ñ o s s o l a m e n t e a l c a n z a b a n u n a r e d u c

c i ó n d e o x í g e n o d e a p e n a s 0 . 3 c m ^ / 1 .

E x i s t e n p r i n c i p a l m e n t e d o s t i p o s d e d e a r e a d o r e s q u e s o n e l

d e b a n d e j a s y e l d e e s p r e a s , l a c o m b i n a c i ó n d e a m b a s o f r e c e m a

y o r e f i c i e n c i a .

28.

E l d e a r e a d o r t i p o b a n d e j a e s m á s e f i c i e n t e p o r q u e r e d u c e e l

a g u a a f i n í s i m a s g o t i t a s q u e c a e n l i b r e m e n t e s o b r e d i v e r s a s b a n

d e j a s d e d e f l e c t o r e s ( b a f f l e s ) . U n a c a n t i d a d g r a n d e d e v a p o r s e

c o n d e n s a , p o r l a c a n t i d a d d e c a l o r q u e t r a e c o n s i g o e l a g u a , y a

q u e s e e n c u e n t r a a u n a t e m p e r a t u r a d e s a t u r a c i ó n e n l a s e c c i ó n

d e c a l e n t a m i e n t o .

U n a f r a c c i ó n d e e l v a p o r t o t a l y g a s e s n o c o n d e n s a b l e s s o n

e x p u l s a d o s d e l a s e c c i ó n p o r u n o r i f i c i o d e l c o n d e n s a d o r . L a s

b a n d e j a s d e l o s d e a r e a d o r e s d e b e r á n s e r r e v i s a d a s r e g u l a r m e n t e

p a r a a s e g u r a r q u e n o e x i s t a f o r m a c i ó n d e d e p ó s i t o s . E l d e a r e a

d o r d e e s p r e a s t r a b a j a s o b r e l o s m i s m o s p r i n c i p i o s g e n e r a l e s

d e l t i p o d e b a n d e j a s .

A v e c e s d o s f l u j o s d e a g u a s e a l i m e n t a n a l d e a r e a d o r , u n o

e s e l a g u a d e r e p u e s t o t r a t a d o y e l o t r o e s e l r e t o r n o d e c o n d e n

s a d o . S i e s t o s f l u j o s s e m e z c l a n f u e r a d e l d e a r e a d o r , s e p r o d u

c i r á f l a s h e o , o c a s i o n a n d o p o r l o r e g u l a r c o r r o s i ó n e n l a t u b e r í a .

E l c a l e n t a m i e n t o d e l a g u a d e r e p u e s t o c o n o x í g e n o , p o r m e d i o d e l

c o n d e n s a d o , t a m b i é n c a u s a i n c r e m e n t o d e l a c o r r o s i ó n e n l a t u b e

r í a m á s a l l á d e l p u n t o d e m e z c l a d o . P o r c o n s i g u i e n t e , e s m e j o r

i n t r o d u c i r e l a g u a d e r e p u e s t o y e l r e t o r n o d e c o n d e n s a d o , c a d a

u n o p o r s e p a r a d o , a t r a v é s d e b o q u i l l a s d e e n t r a d a . E s t a s e n t r a

d a s s o n c o m u n e s e n l o s d i s e ñ o s c o m e r c i a l e s .

2 9 .

L o s m o d e r n o s d e a r e a d o r e s d e a g u a d e a l i m e n t a c i ó n t i e n e u n t a n

q u e d e a l m a c e n a m i e n t o , a p a r t e d e l d e s o x i g e n a d o r y l a s e c c i ó n d e

p r e c a l e n t a m i e n t o . L a s e c c i ó n d e a l m a c e n a m i e n t o r e t i e n e e l a g u a

d e a r e a d a , p a r a u s a r s e c o m o a g u a d e a l i m e n t a c i ó n a l a c a l d e r a . L o s

t a n q u e s e s t á n d i s e ñ a d o s p a r a r e t e n e r l a c a n t i d a d d e a g u a n e c e s a r i a ,

p a r a l a p l a n t a d e o p e r a c i ó n a m á x i m a c a r g a , p o r d i e z m i n u t o s . U n a

v e n t a j a e s p e c i a l d e l a s e c c i ó n d e a l m a c e n a m i e n t o , e s t á e n l a o p o r

t u n i d a d q u e b r i n d a p o r a i n t r o d u c i r l o s c o m p u e s t o s q u í m i c o s , p o r e j e m

p í o , e l s e c u e s t r a n t e d e o x i g e n o , d a d o q u e o f r e c e m e z c l a d o ó p t i m o y

m á x i m o t i e m p o d e r e a c c i ó n , a n t e s d e q u e e l a g u a l l e g u e a l a c a l d e

r a .

O t r o s d e a r e a d o r e s o p e r a n a u n a p r e s i ó n d e 3 l b / p i < j 2 o m á s . S i

s e p r o v e e s u f i c i e n t e v a p o r d e a g u a , l a t e m p e r a t u r a d e l a m i s m a i n

c r e m e n t a a p o c o m á s d e 1 ° F d e v a p o r s a t u r a d o , a l a p r e s i ó n d e

o p e r a c i ó n . U n a r e g l a c o n v e n i e n t e i n d i c a q u e l a t e m p e r a t u r a d e s a -

7 2t u r a c i ó n s e i n c r e m e n t e 3 ° F p o r c a d a l b / p l g e n t r e 0 - 1 0 l b / p l q . S i n

e m b a r g o , s i s e u s a v a p o r a g o t a d o , p u e d e c r e a r u n a o p e r a c i ó n e r r á t i .

c a , p o r l o t a n t o e s d e s e a b l e u t i l i z a r v a p o r n u e v o p a r a b a l a n c e a r

l a p r e s i ó n . D e b e a s e g u r a r s e q u e e x i s t a s u f i c i e n t e v e n t e o , p a r a

d e s a l o j a r l o s g a s e s n o c o n d e n s a b l e s d e l a u n i d a d .

2 . 3 . E c o n o m i z a d o r e s .

L o s g a s e s q u e e s c a p a n p o r l a c h i m e n e a , c a u s a n l a s m á s g r a n d e s

p é r d i d a s d e c a l o r e n u n s i s t e m a d e g e n e r a c i ó n d e v a p o r . U n e c o -

n o m i z a d o r e s s i m p l e m e n t e u n i n t e r c a m b i a d o r d e c a l o r c o l o c a d o e n

e l p a s o d e l g a s , e n t r e l a c a l d e r a y l a c h i m e n e a , e s p e c i a l m e n t e

d i s e ñ a d o p a r a r e c o b r a r e l c a l o r g a s t a d o p o r l o s p r o d u c t o s d e

c o m b u s t i ó n . G e n e r a l m e n t e l a e f i c i e n c i a s e e l e v a e n 1 % , p o r c a

d a 1 0 a 1 1 ° F d e i n c r e m e n t o e n l a t e m p e r a t u r a d e a g u a d e a l i m e n

t a c i ó n . L o s m o d e r n o s e c o n o m i z a d o r e s e s t á n c o n s t r u i d o s d e a c e r o ,

a u n q u e e l h i e r r o f u n d i d o s e s i g u e u s a n d o , c u a n d o a s p r e s e n t a e l

p r o b l e m a d e c o r r o s i ó n d e b i d o a l a c o n d e n s a c i ó n .

E s i m p o r t a n t e r e c o r d a r q u e e l l a d o d e a g u a d e u n e c o n o m i z a -

d o r , e s u n a e x t e n s i ó n d e l a l í n e a d e a g u a d e a l i m e n t a c i ó n a l a

c a l d e r a . E l i n c r e m e n t o e n l a t e m p e r a t u r a , a g r a v a y a c e l e r a c u a l

q u i e r t e n d e n c i a d e d e g r a d a c i ó n o d e c o r r o s i ó n i n h e r e n t e e n e l

a g u a d e a l i m e n t a c i ó n . C u a n d o u n s i s t e m a t i e n e u n e c o n o m i z a d o r ,

e l a g u a t r a t a d a d e a l i m e n t a c i ó n , d e b e s e r c u i d a d o s a m e n t e m a n e j a

d a .

L o s e c o n o m i z a d o r e s y l o s c a l e n t a d o r e s d e a g u a s o n e s p e c i a l

m e n t e s u s c e p t i b l e s a l a t a q u e p o r o x í g e n o . A l a t e m p e r a t u r a e n

q u e t r a b a j a u n e c o n o m i z a r o , e l o x í g e n o e n e l a g u a d e a l i m e n t a

c i ó n n o s ó l o d e p o l a r i z a l a r e a c c i ó n d e c o r r o s i ó n , t a m b i é n r o m p e

c u a l q u i e r p e l í c u l a p a s i v a d a q u e s e p u e d e f o r m a r . C u a n d o l o s

e c o n o m i z a d o r e s e s t á n e n u s o , u n a b u e n a d e a r e a c i ó n m e c á n i c a y

q u í m i c a e s e s e n c i a l . E l f u n c i o n a m i e n t o d e u n d e a r e a d o r d e b e s e r

r e v i s a d o r e g u l a r m e n t e ; l a s p r u e b a s d e o x í g e n o d i s u e l t o d e b e n s e r

r e a l i z a d a s e n e l d e a r e a d o r ( o m i t i e n d o e l s e c u e s t r a n t e q u í m i c o d u

r a n t e l a s p r u e b a s ) y e n l a s b o m b a s d e a l i m e n t a c i ó n d e a g u a . E l

a i r e p u e d e f i l t r a r s e d e n t r o d e l a s b o m b a s d e a g u a d e a l i m e n t a c i ó n ,

b a j o c i e r t a t e m p e r a t u r a d e e n t r a d a y c o n d i c i o n e s d e p r e s i ó n , a t r a

v é s d e l o s e m p a q u e s g a s t a d o s .

A ú n c u a n d o e l s e c u e s t r a n t e d e o x í g e n o p u e d e s e r a l i m e n t a d o

d e n t r o d e l t a n q u e d e a l m a c e n a m i e n t o d e l d e a r e a d o r c o n s u f a v o r a b l e

t i e m p o d e r e t e n c i ó n , e l p e l i g r o d e q u e e l a i r e s e i n f i J l t r e d e n t r o

d e l s i s t e m a d e a g u a d e a l i m e n t a c i ó n e s l a t e n t e , p o r l o t a n t o , e s

c o n v e n i e n t e u t i l i z a r c a t a l i z a d o r e s p a r a e l s e c u e s t r a n t e c u a n d o s e

u s a e l e c o n o m i z a d o r .

2 . 4 . S i s t e m a s d e p u r g a

L a p u r g a e s u n a p e q u e ñ a p o r c i ó n d e a g u a d e c a l d e r a c o n c e n t r a

d a , q u e s e d e s e c h a c o n c i e r t a p e r i o d i c i d a d p a r a m a n t e n e r e l m á x i m o

n i v e l p e r m i s i b l e d e s ó l i d o s d i s u e l t o s y s u s p e n d i d o s e n e l s i s t e m a .

E n l a t e c n o l o g í a d e c a l d e r a s , l o s c i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n r e

f i e r e n e l n ú m e r o d e v e c e s e n q u e e l a g u a d e r e p u e s t o o d e a l i m e n

t a c i ó n e s c o n c e n t r a d a e n l a c a l d e r a .

L o s c i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n e s t á n d e f i n i d o s c o m o e l n ú m e r o

d e v e c e s q u e l o s s ó l i d o s s e c o n c e n t r a n e n u n v o l u m e n d e a g u a .

P o r e j e m p l o , s i e l agua c o n t i e n e .100 p p m d e s ó l i d o s d i s u e l

t o s y s e e v a p o r a l a m i t a d d e l v o l u m e n o r i g i n a l , l a c o n c e n t r a c i ó n

de s ó l i d o s s e r á 200 p p m . S i e s t e v o l u m e n v u e l v e a e v a p o r a r s e a

l a m i t a d s e r á de 400 p p m . Estas c o n c e n t r a c i o n e s c r e c e n p o r q u e e l

p e s o d e l agua d e c r e c e y l o s s ó l i d o s p e r m a n e c e n c o n s t a n t e s .

L o s c i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n e s t á n r e g u l a d o s p o r l a p u r g a y

p a r a r e d u c i r l o s , l a p u r g a s e a u m e n t a :

I b p u r g a = I b . d e r e p u e s t o

c i c l o s d e r e s p u e s t o

I b p u r g a = I b . d e a l i m e n t a c i ó nc i c l o s d e a l i m e n t a c i ó n

L o s c i c l o s e n e l a g u a d e c a l d e r a e s t á n c a l c u l a d o s e n b a s e a

l o s s ó l i d o s , s ó l i d o s d i s u e l t o s t o t a l e s , a l c a l i n i d a d t o t a l o s í l i

c e . U n a m á x i m a c o n c e n t r a c i ó n p e r m i s i b l e , p a r a c u a l q u i e r a d e l a s

b a s e s e n q u e s e c a l c u l e n l o s c i c l o s , e s t á d a d o p o r l í m i t e s e s t a

b l e c i d o s e n l a g u í a d e e s t á n d a r e s ( c o m o l o s l í m i t e s d e A B M A , o

l o s l í m i t e s d e A S M E ) o a t r a v é s d e l a e x p e r i e n c i a .

L o s c i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n p u e d e n s e r e v a l u a d o s , m i d i e n d o

l a c o n c e n t r a c i ó n d e c l o r u r o s e n e l a g u a d e r e p u e s t o ( o a g u a d e

a l i m e n t a c i ó n ) y e n e l a g u a d e c a l d e r a .

L a p u r g a p u e d e s e r c o n t i n u a , c e r c a n a a l a s u p e r f i c i e d e l a g u a

e n e l d o m o s u p e r i o r , o i n t e r m i t e n t e . U n a p u r g a c o n t i n u a m a n t i e n e

c o n t r o l a d o s l o s s ó l i d o s d i s u e l t o s e n e l a g u a d e c a l d e r a . L a p u r g a

i n t e r m i t e n t e d e f o n d o r e m o v e r á l o s s ó l i d o s s u s p e n d i d o s d e l d o m o i n

f e r i o r y t a m b i é n d e s e c h a r á l o s l o d o s .

L a p u r g a c o n t i n u a i n c u e s t i o n a b l e m e n t e o f r e c e e l m á s e c o n ó m i c o

y c o n s i s t e n t e c o n t r o l d e s ó l i d o s d i s u e l t o s t o t a l e s , o d e c u a l q u i e r

s ó l i d o e n e s p e c i f i c o . T a l p u r g a s e e f e c t ú a a t r a v é s d e u n a l i n e a

p e r f o r a d a , c o l o c a d a a s e i s p u l g a d a s a b a j o d e l a o p e r a c i ó n n o r m a l

d e l n i v e l d e a g u a e n e l d o m o s u p e r i o r . L a c a n t i d a d d e f l u j o a t r a

v é s d e l a l i n e a , s e c o n t r o l a p o r u n a v á l v u l a . L a p u r g a q u e f l u y e

p o r l a v á l v u l a p u e d e s e r a j u s t a d a g r a d u a l m e n t e p a r a m a n t e n e r u n m e

j o r c o n t r o l s o b r e l a c o n c e n t r a c i ó n d e l a g u a . S i l a v á l v u l a s e o p e

r a m a n u a l m e n t e , d e b e a j u s t a r s e d e s p u é s d e c a d a a n á l i s i s d e l a g u a

d e c a l d e r a ( s e a n a l i z a l a m u e s t r a a t e m p e r a t u r a a m b i e n t e , t o m a d a

d e l a p u r g a c o n t i n u a ) . L a v á l v u l a d e b e a b r i r s e t o t a l m e n t e , u n a

v e z a l d í a , p a r a q u e l o s l a d o s a c u m u l a d o s s a l g a n ; d e s p u é s s e c o l o

c a l a v á l v u l a e n s u p o s i c i ó n o r i g i n a l .

E l c o n t r o l a u t o m á t i c o d e p u r g a c o n t i n u a p u e d e r e a l i z a r s e u t i -

l i z a n d o u n m o n i t o r d e c o n d u c t i v i d a d , c o n e c t a d o a l a v á l v u l a . T a l

m e c a n i s m o e v i t a e l a r r a s t r e c a u s a d o p o r a l t a c o n c e n t r a c i ó n d e s ó

l i d o s , g a s t o s d e a g u a , d e c o m b u s t i b l e y d e t r a t a m i e n t o q u í m i c o .

L a p u r g a c o n t i n u a n o s o l o o f r e c e u n c o n t r o l u n i f o r m e d e s ó l _ i

d o s d i s u e l t o s , t a m b i é n p r e v i e n e d e g r a n d e s v a r i a c i o n e s e n l o s b a l a n

c e s q u í m i c o s d e l a g u a d e c a l d e r a .

L a p u r g a d e f o n d o e s n e c e s a r i a a f i n e n s i s t e m a s d o n d e s e u t i

l i z a l a p u r g a c o n t i n u a , y t a m b i é n c o n t r o l a l o s c i c l o s d e c o n c e n

t r a c i ó n . C o m o l a c o n c e n t r a c i ó n d e l o d o s a u m e n t a e n e l a g u a , l a

p u r g a d e f o n d o e s i m p o r a n t e , p o r q u e e s l a e n c a r g a d a d e r e m o v e r l o s ,

c o m o s e h a d i c h o a n t e r i o r m e n t e . E n s i s t e m a s d o n d e s e u s a a g u a d u

r a , e n e l c u a l l o s s ó l i d o s s u s p e n d i d o s r e p r e s e n t a n u n f a c t o r l i m j L

t a n t e p a r a e l c á l c u l o d e c i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n , p u e d e u t i l i z a r s e

s o l a m e n t e l a p u r g a d e f o n d o .

F r e c u e n t e m e n t e l a p u r g a d e f o n d o o i n t e r m i t e n t e d e c o r t a d u

r a c i ó n , e s m á s e f e c t i v a e n l a r e m o c i ó n d e l o d o s q u e l a s p u r g a s

o c a s i o n a l e s d e l a r g a d u r a c i ó n . E n a l g u n o s c a s o s , c u a n d o l o s l a

d o s n o s o n r e m o v i d o s e f e c t i v a m e n t e y h o m o g é n e a m e n t e a 3 o l a r g o d e

l a l o n g i t u d d e l d o m o i n f e r i o r u n á n g u l o d e f i e r r o d e b e i n s t a l a r

s e , a t r a v é s d e l a l o n g i t u d t o t a l d e l d o m o i n f e r i o r p a r a a u m e n

t a r l a s u c c i ó n d e l a p u r g a .

L a p u r g a d e c u a l q u i e r c a l d e r a , y a s e a i n t e r m i t e n t e o c o n t i n u a ,

e s u n f l u i d o c a l i e n t e y p r e s u r i z a d o . D e b e n t o m a r s e p r e c a u c i o n e s p a

r a s a t i s f a c e r u n a d e s c a r g a e f i c i e n t e . U n r e p e n t i n o d e s f o g u e d e p r e

s i 6 n c a u s a r á f l a s h e o d e u n a p o r c i ó n d e l f l u i d o d e n t r o d e l v a p o r d e

b a j a p r e s i ó n . P o r s e g u r i d a d , e s t e c a m b i o d e b e o c u r r i r e n u n t a n q u e

e s p e c i a l m e n t e d i s e ñ a d o .

P a r a c a l d e r a s d e m u y b a j a p r e s i ó n , e l v a p o r f l a s h e a d o s e v e n t e a

s i n p e l i g r o a l a a t m ó s f e r a . P a r a c a l d e r a s q u e o p e r a n a r r i b a d e 1 0 0

2 2 l b / o g l , , e n d o n d e e l f l a s h e o o c u r r e a 5 l b / p l g o m á s , e l f l a s h e o

\d e v a p o r a g o t a d o s e r e c u p e r a u t i l i z á n d o s e e n c u a l q u i e r p a r t e d e l

s i s t e m a . T a l v a p o r a g o t a d o , s e a p r o v e c h a n o r m a l m e n t e e n p r e c a l e n t a

d o r e s d e a g u a d e a l i m e n t a c i ó n , o s e i n y e c t a d i r e c t a m e n t e a l d e a r e a

d o r .

2 . 5 . C l a s i f i c a c i ó n d e c a l d e r a s .

Para fines prácticos las calderas son clasificadas en dos cate

gorías:

- H u m o t u b u l a r e s

- Aquatubulares

L a p r e s i ó n d e o p e r a c i ó n , c a p a c i d a d y e f i c i e n c i a v a r í a n c o n s i

d e r a b l e m e n t e d e u n a a o t r a c a t e g o r í a .

E n l a s c a l d e r a s h u m o t u b u l a r e s , l o s g a s e s d e c o m b u s t i ó n p a s a n

p o r e l i n t e r i o r d e l o s t u b o s , q u e s e e n c u e n t r a n r o d e a d o s p o r e l

a g u a . L a t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r s e l l e v a a t r a v é s d e l S r e a d e

l o s t u b o s .

A c t u a l m e n t e s e c o n s t r u y e n c a l d e r a s " p a q u e t e " . E l t é r m i n o

p a q u e t e i n d i c a q u e s o n d i s e ñ a d a s , c o n s t r u i d a s y p r o b a d a s a n t e s d e

s u e m b a r q u e .

A q u a t u b u l a r e s .

E n l a s c a l d e r a s a q u a t u b u l a r e s , e l a g u a s e c o n v i e r t e a v a p o r

e n l a p a r t e i n t e r i o r , d e l o s t u b o s y l o s g a s e s d e c o m b u s t i ó n r o

d e a n l a p a r t e e x t e r i o r d e l o s t u b o s . L o s t u b o s s o n i n t e r c o m u n i c a

d o s a c a n a l e s c o m u n e s d e a g u a .

L o s b a n c o s d e t u b o s s o n f a b r i c a d o s g e n e r a l m e n t e c o n u n a s e

n e d e b a f l e s q u e e x t r a e n l o s g a s e s d e c o m b u s t i ó n . L o s g a s e s

c r u z a n l a s s u p e r f i c i e s d e c a l o r p a r a o b t e n e r u n a m á x i m a a b s o r c i ó n

d e c a l o r .

S e c o n s t r u y e n e n u n a m p l i o r a n g o d e d i s e ñ o y v a r í a n s e g ú n

s u p r e s i ó n d e o p e r a c i ó n , c a l i d a d d e v a p o r g e n e r a n d o , c a p a c i d a d y

Humotubulares

tipo de combustible.

U n c i r c u i t o s e n c i l l o d e c a l d e r a ( F i g u r a N o . 4 ) c o n s i s t e e n u n

d o m o s u p e r i o r y u n d o m o i n f e r i o r c o n c e t a d o s p o r t u b o s . L o s t u b o s

g e n e r a d o r e s d e v a p o r e s t á n l o c a l i z a d o s e n e l á r e a m á s c a l i e n t e d e

l a c a l d e r a . L o s t u b o s p o r d o n d e p a s a n l o s g a s e s d e c o m b u s t i ó n ,

s o n l l a m a d o s a s c e n d e n t e s .

E x i s t e n t r e s d i s e ñ o s b á s i c o s d e u n i d a d e s p a q u e t e s , c o n s t r u i

d a s a c t u a l m e n t e :

a ) C a l d e r a t i p o " D " . U t i l i z a u n s i s t e m a d e d o s c o l e c t o r e s

q u e s o n e l d e v a p o r y e l d e l o d o s . E l c o l e c t o r d e v a p o r

s e e n c u e n t r a e n c i m a d e l c o l e c t o r d e l o d o s . L o s t u b o s a s

c e n d e n t e s y d e s c e n d e n t e s s o n c o n e c t a d o s a l o s c o l e c t o r e s

c o m o e n e l c i r c u i t o d e c a l d e r a s i m p l i f i c a d o . E l h o r n o y

q u e m a d o r e s t á n l o c a l i z a d o s l e j o s d e l o s t u b o s c o n u n a s e c

c i ó n a d i c i o n a l d e t u b o s d e p a r e d q u e r e v i s t e n e l h o r n o .

( F i g u r a N o . 5 )

b ) C a l d e r a t i p o " O " . T a m b i é n u t i l i z a d o s c o l e c t o r e s , e n e s t e

c a s o e s t á n s i t u a d o s e n u n a l í n e a v e r t i c a l . L o s t u b o s b a

j a n t e s y a s c e n d e n t e s e s t á n c o n e c t a d o s a l o s c o l e c t o r e s

e n f o r m a d e " 0 " . L a l o c a l i z a c i ó n d e l m e c h e r o e n e l c e n

t r o d e l a c a l d e r a o f r e c e u n a g r a n d i s t r i b u c i ó n d e c a l o r

r a d i a d o . E s t o s t u b o s , s i n e m b a r g o p r o v e e n m á s v a p o r g e

n e r a d o ( F i g u r a N o . 6 ) .

c ) C a l d e r a t i p o " A " . E m p l e a u n l a r g o c o l e c t o r d e v a p o r y

d o s p e q u e ñ o s c o l e c t o r e s d e l o d o . L o s t u b o s a s c e n d e n t e s

y d e s c e n d e n t e s c o n e c t a d o s a l o s t r e s c o l e c t o r e s f o r m a n

l a " A " . L a c o m b u s t i ó n t i e n e l u g a r e n e l c e n t r o d e c a l

d e r a j u n t o c o n l a p a r e d d e t u b o s d e l h o r n o , p r o d u c i e n d o

l a m a y o r p a r t e d e l v a p o r . ( F i g u r a N o . 7 )

3 9 .

C O N T R O L D E L A C O R R O S I O N .

L a i n h i b i c i ó n d e l a c o r r o s i ó n e n g e n e r a d o r e s d e v a p o r y e q u i

p o a u x i l i a r e s e s e n c i a l p o r r a z o n e s o b v i a s , p a r a p r e v e n i r l a r u p

t u r a d e t u b o s y l o s r i e s g o s q u e e s t o r e p r e s e n t a . E l e q u i p o d a ñ a

d o r e q u i e r e r e e m p l a z o s , r e p a r a c i o n e s c o s t o s a s y a d e m á s m a n t e n i

m i e n t o , l o q u e p r o v o c a q u e e l e q u i p o e s t é f u e r a d e s e r v i c i o , c o n

l a c o r r e s p o n d i e n t e b a j a e n l a p r o d u c c i ó n .

L a c o r r o s i ó n q u e n o e s c o n t r o l a d a e n s i s t e m a s d e c a l d e r a s

e s p e l i g r o s a a ú n c u a n d o n o s e m a n i f i e s t e n p r o b l e m a s ; e l f i e r r o y

e l c o b r e p r o d u c t o s d e l a c o r r o s i ó n s o n f r e c u e n t e m e n t e a r r a s t r a

d o s d e n t r o d e l a c a l d e r a , u n o u o t r o c o n t r i b u y e a l a t a q u e c a ú s t i c o ,

o a l a t a q u e p o r h i d r ó g e n o c o m o c o n s e c u e n c i a d e l a s c o n d i c i o n e s

p r e v a l e c i e n t e s d e l s i s t e m a .

3 . 1 . C o n t r o l d e l a c o r r o s i ó n p o r o x í g e n o .

L a p r e s e n c i a d e o x í g e n o d i s u e l t o e n a g u a d e c a l d e r a , c a u s a

l a c o r r o s i ó n c a t ó d i c a d e c u a l q u i e r c e l d a d e s p o l a r i z a d a .

CAPITULO III

L a f o r m a m á s c o n o c i d a d e l a t a q u e p o r o x í g e n o e n c a l d e r a s ,

s i s t e m a s d e v a p o r y s i s t e m a s d e c o n d e n s a d o s e s e l d e l a f o r m a

c i ó n d e p i c a d u r a s e n e l m e t a l . L a p r e s e n c i a d e l o x í g e n o e n e l

a g u a c a u s a o t r o s t i p o s d e c o r r o s i ó n , t a l e s c o m o : c o r r o s i ó n d e

a l e a c i o n e s d e c o b r e c a u s a d a p o r a m o n í a c o , c o m o l a q u e s e p r e

s e n t a e n l o s t u b o s d e c o n d e n s a d o r e s , a d e m á s c o n t r i b u y e a i n d u

c i r a l c l o r o e n l a f r a g i l i z a c i ó n d e a c e r o s i n o x i d a b l e s a u s t e n _ í

t i c o s , c o m o l a q u e s e e f e c t á a e n e l n t í c l e o d e l a c á m a r a d e c o r a

b u s t i b l e s d e g e n e r a d o r e s p o r v a p o r . •’ P o r l o t a n t o , e s e s e n c i a l

m a n t e n e r l a c o n c e n t r a c i ó n d e o x í g e n o d i s u e l t o l o m á s b a j a p o s i .

b l e y a n i v e l e s e c o n ó m i c a m e n t e j u s t i f i c a b l e s e n t o d o s i s t e m a

d e g e n e r a c i ó n d e v a p o r , s i n c o n s i d e r a r e l t i p o o t a m a ñ o . E s t e

r e q u e r i m i e n t o s e i n c r e m e n t a m á s s i l a p r e s i ó n d e o p e r a c i ó n s e

a u m e n t a ; y e n s i s t e m a s c o m p l e j o s l l e g a r a s e r a ú n m á s g r a n d e , p o r q u e e l

c o s t o y p e l i g r o d e l a s f a l l a s d e l e q u i p o s e i n c r e m e n t a p r o p o r

c i o n a l m e n t e .

E n g r a n d e s y c o m p l e j o s s i s t e m a s , l a m a y o r c a n t i d a d d e o x í

g e n o d i s u e l t o p u e d e s e r e l i m i n a d o p o r d e a r e a c i ó n d e l a g u a d e a l _ i

m e n t a c i ó n a c a l e n t a d o r e s , c o n d e n s a d o r e s o p r o c e s o s d e a b l a n d a

m i e n t o e n c a l d e r a . E s i m p o r t a n t e r e c o r d a r q u e e s t a d e a r e a c i ó n

m e c á n i c a d e b e s e r a p l i c a d a n o s ó l o a l a g u a c r u d a d e r e p u e s t o

s i n o t a m b i é n a c u a l q u i e r r e t o r n o d e c o n d e n s a d o , e s p e c i a l m e n t e s i

e l r e t o r n o d e c o n d e n s a d o o p e r a b a j o v a c í o , o s i e l c o n d e n s a d o

e s t á e n c o n t a c t o c o n l a a t m ó s f e r a .

B a j o c o n d i c i o n e s ó p t i m a s d e o p e r a c i ó n e s d i f í c i l p a r a l o s

d e a r e a d o r e s m e c á n i c o s r e d u c i r e l o x i g e n o d i s u e l t o a n i v e l e s a b a

j o d e 0 . 0 0 5 m ^ / l o 0 . 0 0 7 p p m . L o c o n v e n i e n t e e s p r o v e e r d e u n a

g a r a n t í a a l o s m o d e r n o s d e a r e a d o r e s . C u a l q u i e r m a l f u n c i o n a m i e n

t o d e e s t e e q u i p o p e r m i t i r á a l o x i g e n o d i s u e l t o e n t r a r a l s i s t e

m a a m u y a l t o s n i v e l e s .

L a a d i c i ó n d e u n a g e n t e r e d u c t o r q u í m i c o , e l c u a l s e c o m b i

n a c o n e l o x i g e n o r e s i d u a l , a c t f i a c o m o g a r a n t í a e n c a s o d e m a l

f u n c i o n a m i e n t o d e l d e a r e a d o r . L o s q u í m i c o s u s a d o s c a s i e x c l u s i

v a m e n t e s o n e l s u l f i t o d e s o d i o y l a h i d r a c i n a .

3.1.1. Sulfito de sodio.

E l s u l f i t o d e s o d i o h a s i d o u s a d o c o m o u n s e c u e s t r a n t e d e

o x í g e n o e n t r a t a m i e n t o s p a r a c a l d e r a . R e a c c i o n a r á p i d a m e n t e c o n

e l o x í g e n o , p a r t i c u l a r m e n t e a p H y t e m p e r a t u r a s e l e v a d a s f o r m a n d o

e l s u l f a t o d e s o d i o p o r m e d i o d e l a s i g u i e n t e r e a c c i ó n :

2 N a 2 S 0 3 + 0 2— > 2 N a 2 S 0 4

U n r e s i d u a l d e 4 0 a 6 0 p p m c o m o S O ^ e s m a n t e n i d o e n e l a g u a

2d e c a l d e r a a p r e s i o n e s p o r d e b a j o d e l o s 6 0 0 l b / p l g . P r o v e e r

4 2 .

m á s r e a c t i v o o c a s i o n a r á q u e e l g r a d o d e c o n v e r s i ó n s e m i n i m i

c e , y p o r l o t a n t o e l g a s t o a d i c i o n a l s e r á i n n e c e s a r i o .

C u a n d o s e u t i l i z a s u l f i t o d e s o d i o o c u a l q u i e r s e c u e s t r a n t e

d e o x í g e n o , e s e s e n c i a l l l e v a r a c a b o l a d e a r e a c i ó n a n t e s d e q u e

e l a g u a d e a l i m e n t a c i ó n l l e g u e a l a c a l d e r a . E s t o e s d e p a r t i c u

l a r i m p o r t a n c i a c u a n d o s e u s a s u l f i t o s , p o r q u e e l o x í g e n o r e m a

n e n t e q u e d a r á e n l a f a s e a c u o s a .

E s c o n v e n i e n t e a l i m e n t a r e l s u l f i t o d e s o d i o e n l a s e c c i ó n

d e a l m a c e n a j e d e l d e a r e a d o r , p a r a a s e g u r a r l a c o m p l e t a d e a r e a c i ó n

e n l a s e c c i ó n d e p r e c a l a e r a .

E l t i e m p o d e r e a c c i ó n d e l s u l f i t o d e s o d i o c o n e l o x í g e n o

e s p r o p o r c i o n a l a l a c o n c e n t r a c i ó n d e l s u l f i t o , a l a c o n c e n t r a

c i ó n d e o x í g e n o y a l a t e m p e r a t u r a y p H e n e l a g u a d e a l i m e n t a c i ó n .

P a r a a s e g u r a r l a e l i m i n a c i ó n c o m p l e t a d e l o x í g e n o c u a n d o

a l g u n o d e l o s f a c t o r e s a n t e s m e n c i o n a d o s e s i n a d e c u a d o , o c u a n d o

e l t i e m p o d e r e t e n c i ó n p e r m i t i d o p a r a l a r e a c c i ó n e s c o r t o , c o n

f r e c u e n c i a s e a d i c i o n a u n c a t a l i z a d o r a l s u l f i t o d e s o d i o p a r a

i n c r e m e n t a r e l t i e m p o d e r e a c c i ó n . L a s s a l e s d e c o b a l t o s o n l a s

m á s c o m ú n m e n t e u s a d a s p a r a c a t a l i z a r l a r e a c c i ó n .

A u n q u e e l u s o d e s u l f i t o s e s c o m ú n e n p l a n t a s c o n b a j a s o

m o d e r a d a s p r e s i o n e s d e c a l d e r a s , s e e v i t a e n c a l d e r a s d e a l t a

p r e s i ó n , y a q u e e s s u c e p t i b l e ' u n a r r a s t r e a l a c a l d e r a c a u s a d o

p o r l a c o n c e n t r a c i ó n d e s ó l i d o s d i s u e l t o s . E n c a l d e r a s d e a l t a

p r e s i ó n , l o s s ó l i d o s d i s u e l t o s a d i c i o n a d o s e n e l a g u a d e c a l d e

r a p o r e l s u l f i t o r e s i d u a l , y p o r e l s u l f a t o d e s o d i o f o r m a d o

i n c r e m e n t a r á e l p o t e n c i a l d e a r r a s t r e y p u e d e s u b s e c u e n t e m e n t e

i n c r e m e n t a r l a d e m a n d a d e p u r g a . E s t o e s e s p e c i a l m e n t e a p l i c a

b l e a c a l d e r a s q u e u s a n a g u a d e s m i n e r a l i z a d a d e r e p u e s t o , e n

l a s q u e u n o c r c e n t a j e s i g n i f i c a t i v o d e s ó l i d o s d i s u e l t o s e n e l

a g u a , s e r á e l r e s u l t a d o d e l u s o d e s u l f i t o d e s o d i o .

E l u s o d e s u l f i t o d e s o d i o c a m b i e n d e b e s e r e v i t a d o e n

c a l d e r a s d e a l t a p r e s i ó n p o r q u e s u p o t e n c i a l t é r m i c o d e s c o m p o n e

e l r e a c t i v o , s e g f i n l a s r e a c c i o n e s s i g u i e n t e s :

N a 2 S 0 3 + H 2 0 + C a l o r ----------------- >■ 2 N a O H + S 0 2

4 N a 2 S 0 3 + 2 H 2 0 + C a l o r ---------------^ 3 N a 2 S 0 4 + 2 N a O H + H 2 S

E s t a s r e a c c i o n e s s e p r e s e n t a n e n c a l d e r a s d e a l t a p r e -

2s i ó n ( 6 0 0 l b / p l g “ ) , a u n q u e u s u a l m e n t e n o c r e a n p r o b l e m a s h a s t a

2p r e s i o n e s q u e e x c e d a n l a s 9 0 0 l b / p g l . L a s r e a c c i o n e s e s t á n d e

t e r m i n a d a s p o r u n a c o m b i n a c i ó n d e l a c o n c e n t r a c i ó n d e s u l f i t o , d e l a g u a

d e c a l d e r a y d e l d i s e ñ o d e l a c a l d e r a ; l a m t e r r e l a c i ó n d e é s t o s

f a c t o r e s e s d e t e r m i n a n t e y a q u e p r e s e n t a r á n p r o b l e m a s a p r e -

2s i o n e s e n t r e 6 0 0 y 9 0 0 l b / p l g .

E l p r o b l e m a p r i n c i p a l , a s o c i a d o c o n l a d e s c o m p o s i ó n d e l s u j .

f i t o d e s o d i o , e s l a f o r m a c i ó n d e c o r r o s i v o SO2 y H2S, l a s c u a

l e s p u e d e n c a u s a r c o r r o s i ó n e n l a s e c c i ó n d e p o s t c a l d e r a .

E n t u r b i n a s , e l t o t a l d e S 0 2 e n e l v a p o r e s t á d i s u e l t o . E l

b a j o p H d e l a s o l u c i ó n d e á c i d o s u l f u r o s o c r e a d o , a t a c a r á p i d a

m e n t e l a s a s p a s d e l a t u r b i n a . E s t e a t a q u e á c i d o p u e d e o c u r r i r

c o n v a p o r c u y o p H h a s i d o e l e v a d o p o r t r a t a m i e n t o c o n u n a a m i n a .

L a r e l a c i ó n d e d i s t r i b u c i ó n d e l a a m i n a p u e d e s e r m á s a l t o

q u e p a r a e l SC>2 .

E n c a l d e r a s d e a l t a p r e s i ó n , u t i l i z a n d o u n p r o g r a m a c o o r d i

n a d o d e f o s f a t o - p H , e l u s o d e s u l f i t o d e s o d i o e s i n d e s e a b l e p o r

q u e l a i n t r o d u c c i ó n d e i o n e s s o d i o e s p e r j u d i c i a l e n e l a g u a d e

a l i m e n t a c i ó n , p o r q u e a l t e r a r á e l b a l a n c e d e s o d i o , y e l f o s f a t o

s e r á m a n t e n i d o e n l a c a l d e r a .

3 . 1 . 2 . C o n t r o l d e c o r r o s i ó n e n l a s e c c i ó n p o s t c a l d e r a .

L a c o r r o s i ó n e n l a p o s t c a l d e r a e s u n p r o b l e m a c o m ú n e n l o s

4 5 .

s i s t e m a s d e g e n e r a c i ó n d e v a p o r . L a m á s a p a r e n t e m a n i f e s t a c i ó n

d e c o r r o s i ó n e n l a p o s t c a l d e r a , d e b e i n c r e m e n t a r e l m a n t e n i m i e n

t o r e q u e r i d o p a r a r e p a r a r y r e e m p l a z a r l a t u b e r í a y e q u i p o e n l o s

s i s t e m a s d e v a p o r y c o n d e n s a d o .

L a m í n i m a m a n i f e s t a c i ó n , p e r o p r o b a b l e m e n t e e l r e s u l t a d o

m á s s i g n i f i c a n t e d e q u e e x i s t e c o r r o s i ó n e n l a p o s t c a l d e r a , e s l a

f o r m a c i ó n d e p r o d u c t o s c o r r o s i v o s , t a l e s c o m o e l ó x i d o f é r r i c o

( F e 2 0 . j ) , e l c u a l p u e d e p r o d u c i r d e p ó s i t o s d e n t r o d e l o s t u b o s , e n

e l r e t o r n o d e c o n d e n s a d o a l a c a l d e r a .

L a s e c c i ó n d e p o s t c a l d e r a e s t á s u j e t a a a t a q u e s p o r v a r i a d o s

m e c a n i s m o s d e c o r r o s i ó n . L a s c a u s a s m á s c o m u n e s s o n e l b a j o p H

c a c a d o p o r e l a t a q u e d e C O . , y 0 r¿.

L a c o r r o s i ó n p o r CC>2 s e e n c u e n t r a c a s i e x c l u s i v a m e n t e e n s i s

t e m a s d e c o n d e n s a d o . E l C 0 2 s e f o r m a p o r l a d e s c o m p o s i c i ó n d e l b i

c a r b o n a t o y c a r b o n a t o a l c a l i n o e n l a c a l d e r a , d e a c u e r d o a l a s s i

g u i e n t e r e a c c i o n e s :

2 H C 03- 2

+ C a l o r C 0 3 2 + C 0 2 + H z O

CO3

+ H 2 0 + C a l o r ^ 2 0 H + C 0 2

L a p r i m e r a r e a c c i ó n g e n e r a l m e n t e s e r e a l i z a r a l 1 0 0 % . L a s e

g u n d a r e a c c i ó n s e r e a l i z a p o r l o r e g u l a r , a l 8 0 % a p r e s i o n e s m a y o -

2r e s d e 1 5 0 l b / p l g " y e n p r e s i o n e s m á s b a j a s , s u r e n d i m i e n t o e s

m e n o r . E l f a c t o r d e c a r g a t a m b i é n i n f l u y e , y a q u e s i s e t i e n e n

f a c t o r e s d e c a r g a a l t o s , é s t o s d a r á n c o m o r e s u l t a d o b a j a s c o n v e r

s i o n e s . C a d a p p m d e b i c a r b o n a t o a l c a l i n o e n e l a g u a d e a l i m e n t a

c i ó n ( c o m o C a C O ^ ) , g e n e r a r á a p r o x i m a d a m e n t e 0 . 7 9 p p m d e C C ^ .

O t r a s f u e n t e s d e C O ^ s o n : E l C C .. l i b r e e n e l a g u a c r u d a ; e l

u s o d e c a r b o n a t o d e s o d i o e n e l t r a t a m i e n t o q u í m i c o ; a l g u n o s p r o

c e s o s d e c o n d e n s a d o s ( c o n d e n s a d o c a r b o n a t a d o e n p l a n t a s p r o d u c t o

r a s d e h i d r ó g e n o ) , y l a d e s c o m p o s i c i ó n d e a l g u n o s c o m p u e s t o s o r

g á n i c o s .

E n e l c o n d e n s a d o , e l C O . , c o m b i n a d o c o n e l a g u a , f o r m a e l á c i .

d o c a r b ó n i c o : C C , ; + 1 ^ 0 ------ > l ^ C O

E l CO . d i s u e l t o e n e l c o n d e n s a d o , a c e l e r á l a c o r r o s i ó n d e v a

r i a s f o r m a s c o m o p o r e j e m p l o : l a f o r m a c i ó n d e á c i d o c a r b ó n i c o b a

j a e l p H y p u e d e c a u s a r c o r r o s i ó n . E n r e s u m e n , e l á c i d o c a r b ó n i

c o p r o d u c e e l b i c a r b o n a t o f é r r i c o , e l c u a l e s a l t a m e n t e s o l u b l e y

+ - 2n o t i e n e e f e c t o p a s i v a n t e : F e + 2 H + 2 H C O .J ~ F e ( H C O ^ ) 2 +

D o n d e e l o x í g e n o c o m o e l b i ó x i d o d e c a r b o n o e s t á n p r e s e n t e s ,

l a c o r r o s i ó n s e p r o d u c e c o n m a y o r r a p i d e z .

E l á c i d o c a r b ó n i c o c a u s a c o r r o s i ó n , m a n i f e s t á n d o s e e n u n

a d e l g a z a m i e n t o g e n e r a l d e l m e t a l , m u c h a s v e c e s c a u s a n d o u n d e

b i l i t a m i e n t o i n i c i a l d o n d e e l m e t a l y a e s d e l g a d o ( á r e a s f i l a m e n

t o s a s ) . E n s e c c i o n e s h o r i z o n t a l e s d o n d e l o s t u b o s n o e s t á n c o m

p l e t a m e n t e l l e n o s , e l e f e c t o d e a d e l g a z a m i e n t o p u e d e a p a r e c e r e n

l a s á r e a s h ú m e d a s . L a p i c a d u r a d e l a t u b e r í a t i e n e l u g a r s i e l

o x í g e n o e s t á p r e s e n t e .

L a r e d u c c i ó n d e l a t a q u e p o r b i ó x i d o d e c a r b o n o - e s t á d e t e r

m i n a d o p o r u n n ú m e r o d e f a c t o r e s t a l e s c o m o : t a m a ñ o , c o m p l e j i

d a d y e d a d d e l s i s t e m a ; l a c a n t i d a d d e v a p o r g e n e r a d o ; l a c a n t i

d a d y l a f u e n t e d e r e t o r n o d e c o n d e n s a d o , y l a s c a r a c t e r í s t i c a s

d e l a g u a c r u d a .

L a s e v e r i d a d y l o c a l i z a c i ó n d e l a c o r r o s i ó n d e n t r o d e l s i s

t e m a ( f a c t i b i l i d a d d e l o c a l i z a c i ó n d e l t r a t a m i e n t o ) s o n c o n s i d e

r a c i o n e s i m p o r t a n t e s , c o m o s o n l a s r e s t r i c c i o n e s d e t e r m i n a d a s

p o r l a n a t u r a l e z a d e l p r o c e s o m i s m o .

3 . 1 . 3 I n h i b i d o r e s n e u t r a l i z a n t e s .

U n a c l a s e d e i n h i b i d o r e s c o n o c i d o s c o m o a m i n a s n u e t r a l i z a n -

t e s o a m i n a s v o l á t i l e s , s o n g e n e r a l m e n t e u s a d a s p a r a p r e v e n i r l a

c o r r o s i ó n e n l a s e c c i ó n d e p o s t c a l d e r a c a u s a d o p o r e l p H b a j o .

48.

E s t a s a m i n a s n e u t r a l i z a n e l á c i d o c a r b ó n i c o y e l e v a n e l p H d e l

c o n d e n s a d o . E l a m o n i a c o e s t a m b i é n a g r u p a d o c o n e s t a c l a s e d e

i n h i b i d o r e s , p o r q u e s u m é t o d o d e p r e v e n c i ó n s e l l e v a a c a b o a

t r a v é s d e l a n e u t r a l i z a c i ó n d e l á c i d o c a r b ó n i c o .

L a m o r f o l i n a y l a c i c l o h e x i l a m i n a s o n l a s a m i n a s m á s c o

m ú n m e n t e u s a d a s , o t r o s t r a t a m i e n t o s i n c l u y e n e l d i e t i l a m i n o e t a n o l

y l a d i c i c l o h e x i l a m i n a . L a r e a c c i ó n d e n e u t r a l i z a c i ó n p a r a l a

m o r f o l i n a e s :

o c 4 h 9 n + h 2 c o 3--------------------------- ? o c 4 h 9 n n 2 c o 3

L a s a m i n a s d i f i e r e n e n c o s t o , t i e m p o d e c o n s u m o y d i s t r i

b u c i ó n d e l a r e l a c i ó n v a p o r - l i q u i d o . L a d i s t r i b u c i ó n ( r e l a c i ó n

d e l a c o n c e n t r a c i ó n d e v a p o r c o n l a c o n c e n t r a c i ó n d e l c o n d e n s a -

d o ) , e s i m p o r t a n t e p o r q u e c o n t r o l a t a n t o l a c a n t i d a d d e m a t e r i a l

p r e s e n t e , c o m o l a p r i m e r a p o r c i ó n d e v a p o r c o n d e n s a d o .

E n c u a l q u i e r m e z c l a d e v a p o r - c o n d e n s a d o , l a r e l a c i ó n d e l

n e u t r a l i z a n t e e s i n v e r s a m e n t e p r o p o r c i o n a l a l a d i s t r i b u c i ó n d e

l a r e l a c i ó n . L a m o r f o l i n a , t i e n e e l p o t e n c i a l m á s g r a n d e p a r a

c o n d e n s a r e n l a p r i m e r a f o r m a c i ó n d e c o n d e n s a d o , e n c u a l q u i e r

t i e m p o n e u t r a l i z a r á c u a l q u i e CC>2 d i s u e l t o . A d e m á s , p u e d e o f r e -

49.

c e r l a m á s g r a n d e p r o t e c c i ó n e n s i s t e m a s r e l a t i v a m e n t e p e q u e ñ o s ,

o e n á r e a s c o n s i s t e m a s d o n d e e l v a p o r c o n d e n s e p r i m e r o .

L a c o m b i n a c i ó n d e a m i n a s d e d i f e r e n t e s r e l a c i o n e s d e d i s t r i b u c i ó n ,

p r o v e e n u n m é t o d o m á s e f e c t i v o d e l c o n t r o l d e l a c o r r o s i ó n , a

t r a v é s d e t o d a l a s e c c i ó n d e p o s t c a l d e r a . D e b e n o t a r s e q u e

l a r e l a t i v a b a j a e n l a r e l a c i ó n d e d i s t r i b u c i ó n d e l a m o r f o l i n a ,

r e s u l t a r á e n l a p é r d i d a a t r a v é s d e l v a p o r v e n t e a d o , o d e l d e a -

r e a d o r . L a c i c l o h e x i l a m i n a , l a c u a l t i e n e u n a r e l a t i v a a l t a

d i s t r i b u c i ó n , v i a j a a d i c i o n a l m e n t e c o n e l v a p o r y a l c a n z a á r e a s

l e j a n a s , e n l a s c u a l e s e l v a p o r c o n d e n s a p r i m e r o y a s í p r o v e e m e

j o r p r o t e c c i ó n a g r a n d e s s i s t e m a s .

C o m o l o s i n h i b i d o r e s n e u t r a l i z a n t e s r e t o r n a n a l a c a l d e r a

c o n e l c o n d e n s a d o , p u e d e n s e r r e c i c l a d o s . E s t o e s u n a a p o r t a

c i ó n i m p o r t a n t e e n s u u s o , p o r q u e l a G n i c a p é r d i d a e s a t r a v é s

d e l c o n d e n s a d o q u e n o r e t o r n a . E n e l d e a r e a d o r l a f a l t a d e p r o

t e c c i ó n d e l v a p o r , d e s c o m p o n e l a a m i n a c a r b o n a t a d a y e l i m i n a

m á s e l C O . , . S o l o u n a p e q u e ñ a p o r c i ó n d e l a a m i n a e s e l i m i n a d a

a t r a v é s d e l v e n t e o d e l d e a r e a d o r . L a s a m i n a s c o n l a m á s b a

j a d i s t r i b u c i ó n , s u f r e n l a p é r d i d a m á s b a j a e n l a d e a r e a c i ó n .

L a a m i n a r e m a n e n t e r e f o r m a a e l c a l e n t a d o r e n e l a g u a d e a l i

m e n t a c i ó n , e n t r a a l a c o r r i e n t e y c o n t i n ú a e l c i c l o .

5 0 .

L o s i n h i b i d o r e s n e u t r a l i z a n t e s p u e d e n c o n t r o l a r l a c o r r o

s i ó n m e d i a n t e u n p H b a j o , p e r o s o n p o c o e f e c t i v o s c o n t r a l a c o

r r o s i ó n p o r o x í g e n o d i s u e l t o . C u a n d o e l c o n t e n i d o d e CC>2 e n

e l v a p o r r e q u i e r e a l t o s t i e m p o s d e a l i m e n t a c i ó n d e a m i n a , l a

c o n c e n t r a c i ó n d e p o r c i o n e s p u e d e d e s a r r o l l a r l a s a l n e u t r a

c a r b o n a t o , l a c u a l e x c e d e e l l í m i t e d e s o l u b i l i d a d y a s í c a u s a

d e p ó s i t o s . E s t o s d e p ó s i t o s i n c l u y e n c a r b o n a t o a m ó n i c o , c i c l o -

h e x i l a m m a c a r b o n a t a d a y m o r f o l i n a c a r b o n a t a d a .

L a s a m i n a s n e u t r a l i z a n t e s p u d e n s e r m e z c l a d o s c o n o t r o s

t r a t a m i e n t o s q u í m i c o s y g e n e r a l m e n t e s e a l i m e n t a d i r e c t a m e n t e

a l a c a l d e r a o a l s i s t e m a d e p r e c a l d e r a . E l m é t o d o n o r m a l

d e c o n t r o l a r s u a l i m e n t a c i ó n e s p o r a n á l i s i s d e p H e n p o r c i o n e s

d e c o n d e n s a d o .

3 . 1 . 4 . A m i n a s f í l m i c a s .

L a s a m i n a s f í l m i c a s r e p r e s e n t a n u n a e f e c t i v a y e c o n ó m i c a

a l t e r n a t i v a p a r a e l c o n t r o l d e l a c o r r o s i ó n e n e l s i s t e m a d e

c o n d e n s a d o . E l p r o p ó s i t o d e l a s a m i n a s f í l m i c a s e s l a d e f o r

m a r u n a c a p a o r g á n i c a a d h e r e n t e n o h ú m e d a e n l a s u p e r f i c i e d e l

m e t a l y e l c o n d e n s a d o c o r r o s i v o .

L o s q u í m i c o s u s a d o s d e s d e h a c e t i e m p o p a r a e s t e p r o p ó s i t o s o n

a m i n a s d e a l t o p e s o m o l e c u l a r , o s a l e s d e l a s a m i n a s l a s c u a l e s

c o n t i e n e n c a d e n a s d e d i e z a d i e c i o c h o á t o m o s t a l c o m o l a o c t a d e c i -

l a m i n a (CH_, ( C H 0 ) . , C H - - N H - ) , h e x a d e c i l a m i n a ( C H , ( CH _ ) , , C H 0 - N H 0 )¿ i b ¿ ¿ ¿ 1 4 ¿ ¿

y l a d i o c t a d e c i l a m i n a ( C H 2 ) 2 ” N H ) • L a s s a l e s d e a c e t a

t o d e e s t a s a m i n a s o l o s c o m p u e s t o s p u r o s e n c o m b i n a c i ó n c o n u n e -

m u l s i f i c a n t e , s o n m u c h a s v e c e s u s a d o s . L a s a m i n a s p o r s i m i s m a s n o

s o n s o l u b l e s e n a g u a y g e n e r a l m e n t e s o n i n c o m p a t i b l e s c o n o t r o s t r a

t a m i e n t o s q u í m i c o s p a r a a g u a d e c a l d e r a c o n e x c e p c i ó n d e l a h i d r a c i -

n a . L a s a m i n a s e s t á n d i s p e r s a d a s e n e l c o n d e n s a d o , y m a n t e n i é n d o

l a s e n t a n q u e d e s e p a r a c i ó n , a d e m á s d e s e r a l i m e n t a d a s a l s i s t e m a a

t r a v é s d e b o m b a s d e s e p a r a n t e s q u í m i c o s .

L a o c t a d e c i l a m m a h a s i d o l a a m i n a m á s a m p l i a m e n t e u s a d a . E l

g r u p o a m i n o e s h i d r ó f i l i c o y s e u n e a l a s u p e r f i c i e d e l m e t a l p r e

v i n i e n d o l a c o r r o s i ó n d e l c o n d e n s a d o e n s u p e r f i c i e s h ú m e d a s ; e l g r a d o

d e p r o t e c c i ó n m e j o r a e n t r e m á s c e r c a e s t á d e l a s u p e r f i c i e . L a s

a m i n a s p r i m a r i a s s i n r a m i f i c a c i ó n s e a g r u p a n m u y c e r c a u n a d e o t r a s ,

m i e n t r a s q u e l a s a m i n a s d e r a m i f i c a c i ó n , s e c u n d a r i a s o t e r c i a r i a s ,

v e n c e n s u o r i e n t a c i ó n l a t e r a l , y p o r l o r e g u l a r o f r e c e n m á s b a j o s

g r a d o s d e p r o t e c c i ó n .

L a s a l t a s v e l o c i d a d e s d e f l u j o , r e s u l t a n e n u n a e r o s i ó n p o t e n -

5 2 .

c i a l d e l a p e l í c u l a , y u n a a l i m e n t a c i ó n c o n t i n ú a d e l a a m i n a s e r e

q u i e r e p a r a r e e m p l a z a r e l m a t e r i a l e n l a s s u p e r f i c i e s d o n d e h a

s i d o e r o s i o n a d a . E n r e s u m e n , l o s d e p ó s i t o s d e s t r u y e n l a p r o t e c

c i ó n o f r e c i d a p o r a m i n a s f í l m i c a s , p e r o t i e n e n e l i n c o n v e n i e n t e

d e n o p r o t e g e r a d e c u a d a m e n t e l a s á r e a s d o n d e e x i s t e n p i c a d u r a s

d e l m e t a l .

L a p r e s e n c i a d e s ó l i d o s d i s u e l t o s d e g r a d a n o p r e c i p i t a n l a s

a m i n a s t r a d i c i o n a l e s y l a s v u e l v e n i n e f i c i e n t e s e n c o n d e n s a d o s

c o n t a m i n a n t e s p o r a r r a s t r e s e n l a c a l d e r a o p o r g o t e o e n e l p r o

c e s o .

E l u s o d e a m i n a s f í l m i c a s d e b e s e r e v i t a d o c u a n d o l a c o n

t a m i n a c i ó n o r g á n i c a d e l v a p o r e s c o m ú n .

E l ó x i d o f é r r i c o t a m b i é n p r e s e n t a u n p r o b l e m a p o t e n c i a l , p o r

q u e p u e d e c a u s a r p o l i m e r i z a c i ó n d e l a a m i n a , e l r e s u l t a d o d e l a

c o m b i n a c i ó n c o n p r o d u c t o s d e g r a d a n t e s f o r m a d o s e n e l c o n d e n s a d o ,

p u e d e n a c e l e r a r l a c o r r o s i ó n . E l s o b r e t r a t a m i e n t o , y a s e a p o r s o

b r e a l i m e n t a c i ó n , d i s t r i b u c i ó n o a l t a r e c i r c u l a c i ó n c o n e l c o n d e n

s a d o a g r a v a e l p r o b l e m a .

C o m o l a s a m i n a s f í l m i c a s t i e n e n u n a a f i n i d a d f u n d a m e n t a l p o r

l o s m e t a l e s , p u e d e n e s c a v a r p o r a b a j o d e d e p ó s i t o s d e ó x i d o f é r r i

c o , c a u s a n d o s u e l i m i n a c i ó n r á p i d a ; m u c h a s v e c e s s e d e s al i e n t a su

u s o e n p l a n t a s c o n m u c h o s a ñ o s d e s e r v i c i o . L a e l i m i n a c i ó n d e l

ó x i d o d e f i e r r o m e z c l a d o c o n l a a m i n a a b s o r b i d a c a u s a b l o q u e o

d e v á l v u l a s y t r a m p a s e n e l s i s t e m a d e c o n d e n s a d o , y e n l a s b o

q u i l l a s d e r o c í o d e l d e a r e a d o r . U n g r a d u a l i n c r e m e n t ó e n la d o

s i f i c a c i ó n d e l a a m i n a e s m u c h a s v e c e s i n e f i c i e n t e , p o r q u e e l

p H p u e d e r o m p e r l a p e l í c u l a f o r m a d a . L a s a m i n a s f í l m i c a s s o n

m á s e f i c i e n t e s e n m e t a l e s s i n c o r r o e r , e n s i s t e m a s d o n d e e l r e

t o r n o d e c o n d e n s a d o n o e s a l t o .

L o s p r o b l e m a s c r e a d o s p o r a p l i c a c i o n e s e n s u p e r f i c i e m e t á

l i c a s p r e v i a m e n t e c o r r o í d a s , p u e d e n s e r a c a b a d o s p o r l a c o m b i n a

c i ó n d e h i d r a c i n a c a t a l i z a d a ( p a s i v a l a s u p e r f i c i e d e l m e t a l ) ;

l a h i d r a c i n a c a t a l i z a d a p r e p a r á l a a c c i ó n d e l a a m i n a f í l m i c a ,

s e u n e a l a s s u p e r f i c i e s d e m a g n e t i t a ( F e ^ 0 ^ ) q u e e s m u

c h o m á s e s t a b l e y e f e c t i v a q u e l a s u n i o n e s a l a h e m a t i t a

03) .

3 . 1 . 5 . C o r r o s i ó n c a ü s t i c a .

L a c o r r o s i ó n c a ú s t i c a e s e l r e s u l t a d o d e l a p r e s e n c i a d e

c a n t i d a d e s e x c e s i v a s d e h i d r ó x i d o d e s o d i o y q u e p u e d e o c u r r i r

e n l a s c a l d e r a s ; a u n q u e m a n t e n e r c o n c e n t r a c i o n e s e l e v a d a s d e i o n

h i d r o x i l o p r o t e g e a l a s s u p e r f i c i e s d e a c e r o .

53 .

5 4 .

E l h i d r ó x i d o d e s o d i o e s e x t e n s a m e n t e u s a d o e n e l t r a t a m i e n

t o d e a g u a d e c a l d e r a . S u p r i n c i p a l p r o p ó s i t o e s e l d e m a n t e n e r

l a c o n c e n t r a c i ó n d e l i o n h i d r ó x i d o e n e l r a n g o ó p t i m o , p a r a f o r

m a r l o d o s n o a d h e r e n t e s y n o i n c r u s t a n t e s , a s í c o m o p a r a I 3 f o r

m a c i ó n d e m a g n e t i t a ( ó x i d o f é r r i c o f e r r o s o ) q u e p r o t e g e l a s s u

p e r f i c i e s d e a c e r o .

L a s c a n t i d a d e s e x c e s i v a s d e h i d r ó x i d o d e s o d i o p u e d e n i n d u

c i r a l a c o r r o s i ó n , p a r t i c u l a r m e n t e e n c a l d e r a d e a l t a p r e s i ó n .

S i e l e x c e s o e s t á p r e s e n t e e n l a s u p e r f i c i e d e a c e r o , l a c o r r o

s i ó n o c u r r e d e b i d o a l a s s i g u i e n t e s r e a c c i o n e s :

F e 3 0 4 + 4NaOH — y 2N a FeC>2 + N a 2FeC>2 + 2 H 2 0

F e 0 + 2NaOH — * N a 2 F e 0 2 + H 2

L a c o n c e n t r a c i ó n d e h i d r ó x i d o d e s o d i o e n f o r m a l o c a l , o e n

á r e a s e s p e c í f i c a s d e l a c a l d e r a , i n d u c e a la c o r r o s i ó n l o c a l i z a

d a . C u a n d o s e f o r m a n c a p a s d e d e p ó s i t o s p o r o s o s e n l a s u p e r f i

c i e d e t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r , e l a g u a d e c a l d e r a p u e d e e v a p o r a r

s e d e l d e p ó s i t o . S i u n a s u f i c i e n t e c o n c e n t r a c i ó n d e h i d r ó x i d o

s e f o r m a , e l a c e r o e s a t a c a d o .

L a c o r r o s i ó n c a ú s t i c a t a m b i é n p u e d e t o m a r l u g a r e n la s u -

p e r f i c i e d e l o s t u b o s , c o n u n a r e l a t i v a b a j a e n l a t r a n s f e r e n c i a

d e c a l o r .

E n t u b e r í a s h o r i z o n t a l e s o i n c l i n a d a s , l a i n s u f i c i e n t e v e l o

c i d a d d e m a s a , p u e d e p e r m i t i r e l f l u j o d e b u r b u j a s d e v a p o r a l o

l a r g o d e l t u b o . L a c a n t i d a d r e l a t i v a d e a g u a d e c a l d e r a q u e r o

d e a a l a s b u r b u j a s s e c o n c e n t r a r á p i d a m e n t e .

E l n i v e l d e h i d r ó x i d o d e s o d i o p u e d e a l c a n z a r u n p u n t o d o n

d e l a c a p a d e m a g n e t i t a s e d i s u e l v a , y e l t u b o s u b y a c e n t e s e a a t a

c a d o . E l m o v i m i e n t o d e l a s b u r b u j a s d e v a p o r a c a r r e a f e r r i t a d e

s o d i o , q u e e s s o l u b l e y a b a s t e c e d e a g u a f r e s c a a l a s u p e r f i c i e

d e l m e t a l . E s t o c a u s a u n d e s g a s t e a l o l a r g o d e l a s u p e r f i c i e d e

l a t u b e r í a , q u e l e n t a m e n t e s e v a a d e l g a z a n d o .

L a f e r r i t a d e s o d i o f o r m a d a , h i d r o l i z a a l a m a g n e t i t a c u a n d o

e l a g u a c o n c e n t r a d a s e d i l u y e p o r e l a g u a d e c a l d e r a . L a m a g n e t ¿

ta p u e d e p o r l o t a n t o a p a r e c e r e n c u a l q u i e r p a r t e d e l a c a l d e r a .

L a p r e v e n c i ó n d e l a t a q u e c a ú s t i c o r e q u i e r e u n s e g i í v i e n t o y

c o n t r o l d e a l c a l i n i d a d e f e c t i v o s , c o m o c o m p l e m e n t o d e l a o p e r a c i ó n

d e c a l d e r a .

CAPITULO IV

4 . 1 . S e c c i ó n P r e - c a l d e r a .

L o s s i s t e m a s d e p r e c a l d e r a s o n i n c l u i d o s t é c n i c a m e n t e e n t o

d o s l o s p r o c e s o s d o n d e s e r e c i r c u l a a g u a c r u d a , a l p u n t o d e e n t r a

d a d e l a c a l d e r a .

E n l a s e c c i ó n p r e c a l d e r a p u e d e n e x i s t i r p r o b l e m a s e s p e c í f i

c o s , p r e v i a m e n t e l o c a l i z a d o s ; p o r e j e m p l o e n l o s d e a r e a d o r e s l o s

d e p ó s i t o s p u e d e n i n t e r f e r i r c o n l a d i s t r i b u c i ó n p r o p i a d e l a g u a

y l a d e a r e a c i ó n ; p u e d e n r e d u c i r l a c a p a c i d a d e n l a s l í n e a s d e a -

l i m e n t a c i ó n d e a g u a ; r e d u c e n e l c a l o r r e c u p e r a d o y l a c a p a c i d a d

d e e c o n o m i z a r a o t r o s c a l e n t a d o r e s e n l a a l i m e n t a c i ó n d e l a g u a ,

m i e n t r a s s e i n c r e m e n t a e l p e l i g r o d e c o r r o s i ó n ; y e n l o s r e g u l a

d o r e s d e l a g u a d e a l i m e n t a c i ó n , p u e d e n c a u s a r n i v e l e s e r r á t i c o s

d e c o n t r o l d e a g u a , p r o d u c i e n d o i r r e g u l a r i d a d e s , e n l a c i r c u l a

c i ó n .

L o s d e p ó s i t o s e n l a s e c c i ó n d e p r e c a l d e r a p u d e n s e r o r i g i

n a d o s p o r s o b r e s a t u r a c i ó n d e C a C O - , ; p o r r e a c c i o n e s c o n la dureza y

t r a t a m i e n t o q u í m i c o ; p o r c o nd e n s ad o c o n tami nad o o p o r la p r e s e n c i a d e f i e

CONTROL DE DEPOSITOS.

E n a u s e n c i a d e CC>2 , l a s o l u b i l i d a d d e l C a C C >3 e n a g u a e s d e

1 4 p p m a 2 5 ° C . E n a g u a q u e c o n t i e n e C 0 . ¡ , u n a r e a c c i ó n t i e n e l u

g a r e n t r e e l C a C C >3 y H . , 0 p a r a f o r m a r e l C a ( H C 0 3 ) 2 , e l c u a l t i e

n e u n a s o l u b i l i d a d a p r o x i m a d a d e 3 0 0 a 4 0 0 p p m a 2 5 ° C .

4.1.2. Carbonato de Calcio (CaCO^)

C u a n d o e l a g u a c o n t i e n e C a ( H C 0 3 > , s i e s c a l e n t a d a , e l C a C C >3

s e r e c u p e r a p o r l a d e s c o m p o s i c i ó n d e l b i c a r b o n a t o d e c a l c i o .

E l p o t e n c i a l d e p r e c i p i t a c i ó n d e l C a C O , p u e d e n s e r d e t e r m i n a

d a p o r e l I n d i c e d e L a n g a l i e r , e l c u a l r e l a c i o n a c o n t e n i d o d e s ó

l i d o s d i s u e l t o s , t e m p e r a t u r a , d u r e z a d e c a l c i o , a l c a l i n i d a d y p H .

S i e x i s t e e l p o t e n c i a l p a r a q u e p r e c i p i t e C a C C >3 e n l a s e c

c i ó n p r e c a l d e r a , s e d e b e r á n i n c l u i r m e d i d a s c o r r e c t i v a s e n e l t r a

t a m i e n t o e x t e r n o , p a r a r e d u c i r o e l i m i n a r c a l c i o y / o a l c a l i n i d a d

c o n e l u s o d e u n a c o n d i c i o n a d o r d e l o d o s o d i s p e r s a n t e s o r g á n i c o s ,

C a C 0 3 + C 0 2+ H 2 0 > C a (HCC>3 ) 2

58

p a r a p r e v e n i r a d h e r e n c i a d e l C a C 0 3 p r e c i p i t a d o s o b r e l a s u p e r f i

c i e d e m e t a l . E l u s o d e u n p o l i f o s f a t o p a r a e l c o n t r o l d e e s c a

mas, e l c u a l e s e f e c t i v o e n e l t r a t a m i e n t o d e a g u a d e e n f r i a m i e n

t o , n o e s a c o n s e j a b l e e n e s t a s i t u a c i ó n , p o r q u e e l c a l o r d e l a -

g u a d e a l i m e n t a c i ó n i n c r e m e n t a g r a n d e m e n t e e l p e l i g r o d e r e v e r

s i ó n d e p o l i f o s f a t o s , y e n c o n s e c u e n c i a l a f o r m a c i ó n d e l o d o s d e

f o s f a t o s .

S i s e u t i l i z a e s t e t r a t a m i e n t o , l o s n i v e l e s d e a l i m e n t a c i ó n

d e p o l i f o s f a t o s d e b e r á n s e l e c c i o n a r s e c u i d a d o s a m e n t e .

4 . 1 . 3 . D e p ó s i t o b a s a d o s e n f o s f a t o s .

A l i m e n t a c i o n e s i n a d e c u a d a s d e f o s f a t o s o a l c a l i s o u n a c o m

b i n a c i ó n d e a m b a s , e n l a s e c c i ó n p r e c a l d e r a , p u e d e n c a u s a r d u r e

za p o r l a p r e c i p i t a c i ó n p r e m a t u r a d e l a s s a l e s , q u e d e b e n f o r m a r

s e e n l a c a l d e r a . T a l e s r e a c c i o n e s r e s u l t a n e n l a f o r m a c i ó n d e

d e p ó s i t o s c o m o s e i n d i c a :

59.

L a f o r m a c i ó n d e C a 3 ^P 0 4 ^ 2 y s i l i c a t o d e m a g n e s i o ( M g S i C ^ )

e s a c e p t a b l e e n l a c a l d e r a , p o r q u e p u e d e n s e r e l i m i n a d o s c o n l a

p u r g a d e f o n d o . S i n e m b a r g o , l a f o r m a c i ó n d e e s t o s e n l a p r e c a l

d e r a n o e s d e s e a b l e , y a q u e a q u í n o h a y m é t o d o p a r a e l i m i n a r l o s .

E l M g 3 ( P O ^ ^ y e l C a C O ^ s o n e s c a m a s a d h e r e n t e s . S u p r e s e n

c i a d e b e s e r e v i t a d a e n c a u l q u i e r c a l d e r a o p r e c a l d e r a .

L a m i n i m i z a c i ó n d e d e p ó s i t o s e n p r e c a l d e r a s e l o g r a r á s i s e

a l i m e n t a n t o d o s l o s f o s f a t o s d i r e c t a m e n t e a l a c a l d e r a .

L a c a n t i d a d d e a l c a l i a l i m e n t a d o a l a s e c c i ó n p r e c a l d e r a d e b e

r á s e r e l m í n i m o n e c e s a r i o , p a r a e l e v a r e l p H l o s u f i c i e n t e y c o n

t r o l a r l a c o r r o s i ó n . E l r e m a n e n t e s e r á a l i m e n t a d o d i r e c t a m e n t e a

l a c a l d e r a c o n l o s f o s f a t o s .

S i l a s c o n d i c i o n e s i n c l u y e n u n a a l i m e n t a c i ó n d i r e c t a d e f o s f a

t o s a l a c a l d e r a , s e n e c e s i t a r á u n a c o m b i n a c i ó n d e p o l i f o s f a t o s ,

q u e l a t o s o u n p o l í m e r o a c o n d i c i o n a d o r d e l o d o s a p r o p i a d o , y d i s p e r

s a n t e s o r g á n i c o s . S u u s o r e d u c e e l p o t e n c i a l d e c u a l q u i e r p r e c i

p i t a d o d e d u r e z a , p o r s a l e s q u e s e a d h i e r e n a l a s u p e r f i c i e d e l m e

t a l , p a r t i c u l a r m e n t e c u a n d o u n d e a r e a d o r e s t á p r e s e n t e .

Debido a que la temperatura y el tiempo de retención de un

d e a r e a d o r p u e d e c a u s a r r e v e r s i ó n ; e s p r e f e r i b l e q u e l a a l i m e n t a

c i ó n s e r e a l i c e a l a s a l i d a d e l t a n q u e d e a l m a c e n a j e .

4 . 1 . 4 . D e p ó s i t o s c a u s a d o s p o r c o n d e n s a d o c o n t a m i n a d o .

L a c o n t a m i n a c i ó n d e l v a p o r y c o n d e n s a d o e s o r i g i n a d a g e n e r a l

m e n t e p o r u n a o m á s d e l a s f u e n t e s s i g u i e n t e s : a g u j e r o s e n s e r p e n

t i n e s o c h a q u e t a s e n l o s p r o c e s o s ; a c u m u l a c i ó n d e p r o d u c t o s e n s e r

p a t i n e s a b i e r t o s , u s a d o s e n e l p r o c e s o ; r e s u l t a d o d e l a p r e s e n c i a

d e u n v a c í o c r e a d o p o r c o n d e n s a c i ó n d e l v a p o r ; c o r r o s i ó n d e m e t a

l e s e n l a s e c c i ó n p r e c a l d e r a ; i n y e c c i ó n i n t e n c i o n a l d e a g u a f r í a

d e n t r o d e l c o n d e n s a d o , p a r a p r e v e n i r e l r e t o r n o d e f l a s h e o e n l a s

b o m b a s d e v a c í o .

E l v a p o r p u e d e c o n t a m i n a r ' s e c o n m a t e r i a a c e i t o s a , c u a n d o s e

u t i l i z a a c e i t e c o m b u s t i b l e c o m o m e d i o d e c a l e n t a m i e n t o , o e n l a

o p e r a c i ó n d e bombas r e c i p r o c a n t e s , c o m p r e s o r e s y m o t o r e s .

4 . 1 . 5 . D e p ó s i t o s d e p r o d u c t o s c o r r o s i v o s .

L a p r e s e n c i a d e p r o d u c t o s c o r r o s i v o s , c o m o e l c o b r e y e l f i e

r r o e n e l r e t o r n o d e c o n d e n s a d o , p r o v o c a n l a f o r m a c i ó n d e d e p ó s i

t o s a d h e r e n t e s o s u s t a n c i a s a g l o m e r a n t e s .

L a e v a l u a c i ó n d e l c o n d e n s a d o p e r m i t i r á c a l c u l a r s u v e l o c i d a d

d e c o r r o s i ó n , m e d i a n t e l a i n s t a l a c i ó n d e t e s t i g o s p a r a t a l e f e c t o .

6 1 .

C u a n d o l o s i n h i b i d o r e s n o p u e d a n u s a r s e , e s a p r o p i a d o s u s t i

t u i r l o s f i l t r o s d e c o n d e n s a d o s y p u l i d o r e s , p a r a e l i m i n a r e l f i e

r r o y ó x i d o s d e c o b r e .

E l f i e r r o s o l u b l e e n l a f o r m a d e b i c a r b o n a t o f e r r o s o ,

[ F e f H C O - j ^ ] » e s u n c o m p u e s t o q u e a m e n u d o e s t á p r e s e n t e e n e l a g u a

d e r e p u e s t o .

E l f i e r r o e n e s t a f o r m a p u e d e p r e c i p i t a r c u a n d o e l a g u a e s

c a l e n t a d a o e x p u e s t a a l a i r e .

E l f i e r r o p r e c i p i t a d o p u e d e f o r m a r d e p ó s i t o s o e n l a c e s e n l a

s e c c i ó n d e p r e c a l d e r a , p o r l o t a n t o de b e mantenerse a b a j a s c o n c e n

t r a c i o n e s . C u a n d o l a c o n c e n t r a c i ó n d e f i e r r o e n e l a g u a d e r e p u e s

t o e s m e n o r d e 1 p p m , y e l a g u a n o e s t á e x p u e s t a a l a i r e , u n i n t e r

c a m b i o c a t i ó n i c o e n c i c l o s o d i o e l i m i n a r á s a t i s f a c t o r i a m e n t e e l

f i e r r o p o r i n t e r c a m b i o i ó n i c o .

4 F e

F e (H C 0 3 ) 2 + C a l o r

4 F e (O H )2 + 0 2 + 2 H 20 -

2 F e ( O H ) 3

F e ( O H ) 2 4, + 2 C 0 2 t

4 F e ( O H ) 3 |

L o s m á s s e v e r o s e f e c t o s d e l o s d e p ó s i t o s e n s i s t e m a s g e n e r a

d o r e s d e v a p o r o c u r r e e n l a s c a l d e r a s . L a p r e s e n c i a d e d e p ó s i t o s ,

s o b r e l a s u p e r f i c i e s d e t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r , a f e c t a l a f u n c i ó n

b á s i c a d e l a s c a l d e r a s . E s t o e n o c a s i o n e s c a u s a o t r o s p r o b l e m a s .

L o s d e p ó s i t o s c a u s a n f a l l a s e n l o s t u b o s y p a r t i c u l a r m e n t e

o c u r r e e n e s t a s e c c i ó n d e l a c a l d e r a e n l o s c u a l e s l a m á x i m a t r a n s

f e r e n c i a d e c a l o r s e l l e v a a c a b o .

L a s f a l l a s e n l o s t u b o s s o n p r o d u c i d a s p o r s o b r e c a l e n t a m i e n

t o d e l a p a r e d d e l o s m i s m o s ; s o l a m e n t e c u a n d o e l e f e c t o a i s l a d o r

d e l d e p ó s i t o e s s u f i c i e n t e m e n t e s e v e r o , l a e l e v a d a t e m p e r a t u r a l i e

v a r á al m e t a l a l p u n t o d e r e b l a n d e c i m i e n t o . E l t i p o y e s p e s o r d e

e l d e p ó s i t o d e t e r m i n a e l a l c a n c e a l a c u a l l a t r a n s f e r e n c i a d e c a

l o r e s r e d u c i d a . L a s s a l e s s o d i o , d e b e r á n s e r i n o f e n s i v a s e n u n a

c a l d e r a l i m p i a , y a q u e d e l o c o n t r a r i o p u e d e n c a u s a r c o r r o s i ó n

a c e l e r a d a p o r d e p ó s i t o c o n c e n t r a d o .

4 . 2 . 1 . F o r m a c i ó n d e d e p ó s i t o s .

E s t o s s o n d o s c a u s a s b á s i c a s d e f o r m a c i ó n d e d e p ó s i t o s e n c a l

d e r a s : l a s a l t a s t e m p e r a t u r a s e n l a s c a l d e r a s c a u s a n p r e c i p i t a c i ó n

d e c o m p u e s t o s , c u y a s s o l u b i l i d a d e s s o n i n v e r s a m e n t e p r o p o r c i o n a l e s

4.2. Depósitos en calderas.

63.

a l a t e m p e r a t u r a d e l a s o l u c i ó n ; l a c o n c e n t r a c i ó n d e l a g u a d e c a l

d e r a ; c a u s a q u e c i e r t o s c o m p u e s t o s e x c e d a n s u m á x i m a s o l u b i l i d a d

a u n a t e m p e r a t u r a d a d a , f o r z a n d o p r e c i p i t a c i ó n e n á r e a s d e a l t a

c o n c e n t r a c i ó n .

A u n q u e l a s c a u s a s b á s i c a s e n l a f o r m a c i ó n d e d e p ó s i t o s e n

l a s c a l d e r a s s o n d e f i n i d a s s e n c i l l a m e n t e , l o s a c t u a l e s m e c a n i s

m o s y m a n i f e s t a c i o n e s d e l a f o r m a c i ó n d e d e p ó s i t o s s o n v e r d a d e

r a m e n t e c o m p l e j a s , p o r l o q u e s o n o b j e t o d e c u a l q u i e r p r o y e c t o

d e i n v e s t i g a c i ó n .

4 . 2 . 1 . 1 . I n c r u s t a c i o n e s y l o d o s .

L a s i n c r u s t a c i o n e s s o n r e l a t i v a m e n t e d u r a s y a d h e r e n t e s e n

d e p ó s i t o s d e c a l d e r a ; l o s l o d o s s o n b l a n d o s y m e n o s a d h e r e n t e s .

L a c o m p o s i c i ó n d e l a s i n c r u s t a c i o n e s d e c a l d e r a , c o n s t i t u y e n u n

c r e c i m i e n t o d e c r i s t a l e s s o b r e e l a g u a e n l a p a r t e d e t r a n s f e r e n

c i a d e c a l o r , y e s m á s s e v e r a e n l a s á r e a s d e l a c a l d e r a d o n d e

e x i s t e l a m á x i m a t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r . L a c o m p o s i c i ó n d e l a s

i n c r u s t a c i o n e s n o r m a l m e n t e s e a s o c i a c o n c o m p u e s t o s d e s o l u b i l i

d a d e s d e c r e c i e n t e s c o n i n c r e m e n t o s d e t e m p e r a t u r a . C o n t r a r i a m e n

t e , l o s l o d o s s o n d i r e c t a m e n t e p r e c i p i t a d o s d e e l a g u a d e c a l d e

r a , c u a n d o s u s s o l u b i l i d a d e s s o n e x c e d i d a s . L a c o m p o s o c i ó n d e

l o s l o d o s s u c e d e c u a n d o s u s t a n c i a s a g l o m e r a n t e s e s t á n p r e s e n

t e s .

64.

L o s d e p ó s i t o s e n c a l d e r a s t i e n e n t r a d i c i o n a l m e n t e u n a a s o c i a

c i ó n c o n l a d u r e z a d e c a l c i o y m a g n e s i o .

E l c a l c i o , e l c u a l p u e d e e s t a r p r e s e n t e e n a g u a d e r e p u e s t o

d e l a c a l d e r a q u e c o n t e n g a b i c a r b o n a t o , c a r b o n a t o , s u l f a t o , c l o

r u r o s y o t r o s a n i o n e s , p u e d e s u f r i r l a s s i g u i e n t e s r e a c c i o n e s e n

l a c a l d e r a .

C a + ‘: + 2 H C Q " ___ ► C a C 0 3 + C O ^ ' - H 2 0

C a + + S 0 4 ~2 C a S 0 4 ^

Ca+2 + Si02“2 __ ^ CaSi02^

E s t a s r e a c c i o n e s s o n r e p r e s e n t a t i v a s d e l o s c o m p u e s t o s q u e

s e p u e d e n f o r m a r e n l a c a l d e r a . C a d a u n o d e e s t o s c o m p u e s t o s p r o

d u c e n i n c r u s t a c i ó n e n a l g ú n s i t i o , y p u e d e c r e a r u n a e s t r u c t u r a

c r i s t a l i n a d e f i n i d a s o b r e l a s u p e r f i c i e d e e l m e t a ] , p a r a i n h i b i r

l a t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r .

E l m a g n e s i o p u e d e s u f r i r l a s s i g u i e n t e s r e a c c i o n e s :

4.2.1.2. Formación química de depósitos.

M g + 2 + 2 0 H “ y M g ( 0 H > 2

M g + 2 + S i 0 2 _ 2 — > M g S i C>2

3 M g + 2 + P 0 4 - 3 — * M g 3 ( P 0 4 ) 2

L a b r u c i t a [ Mg ( O H ) 2 1 s e m a n i f i e s t a c o m o l o d o e n l a c a l d e r a .

S i s e e n c u e n t r a s u f i c i e n t e s í l i c e e n e l a g u a d e l a c a l d e r a , p u e d e

s e r a b s o r b i d a d e n t r o d e l a b r u c i t a y f o r m a r l a s e r p e n t i n a ( 3 M g O .

2 S i 0 2 . 2 H 20 ) . S u f o r m a c i ó n s e p r e s e n t a c o m o s e i n d i c a :

3 M g + 2 + 2 S I 0 2 “ 2 + 2 0 H - + H 2 0 > . 2 M g S i 0 2 . M g ( 0 H ) 2 - H 2 0

E l p u n t o n o t a b l e d e e s t o , e s q u e l a s e r p e n t i n a e s m u y b l a n d a ,

y u n l o d o n o a d h e r e n t e e n l a c a l d e r a .

E l f o s f a t o d e m a g n e s i o p u e d e s e r f o r m a d o e n e l a g u a d e c a l d e

ra c o m o f o s f a t o d e m a g n e s i o b á s i c o [ M g 3 ( P 0 4 ) 2 . M g ( O H ) . , ] . E s t e

e s u n c o m p u e s t o a g l o m e r a n t e i n d e s e a b l e e n c a l d e r a s .

E l s i l i c a t o d e m a g n e s i o n o e s c o m ú n e n c o n t r a r l o c o m o t a l e n

d e p ó s i t o s ; l a p r e s e n c i a d e s u f i c i e n t e c o n c e n t r a c i ó n d e i o n h i d r o -

x i d o , h a r á q u e l a b r u c i t a p r e c i p i t e .

S i l i c a t o s c o m o e l d e f i e r r o o a l u m i n i o p u e d e n a p a r e c e r c o m o

d e p ó s i t o s , s o n d u r o s , a d h e r e n t e s , a i s l a d o r e s y d e d i f í c i l e l i m i n a

c i ó n .

L o s d e p ó s i t o s d e c u a r z o ( S i 0 2 ) p u e d e n p r e s e n t a r s e t a m b i é n e n

c a l d e r a , f o r m á n d o s e c u a n d o e x i s t e n a l t a s c o n c e n t r a c i o n e s d e s í l i

c e e n e l agua. L o s d e p ó s i t o s d e c u a r z o s o n e x t r e m a d a m e n t e a í s l a n

t e s y m u y d i f í c i l e s d e e l i m i n a r . S e c o n t r o l a n e n e l a g u a d e c a l

d e r a , m a n t e n i e n d o a l t o s n i v e l e s d e h i d r ó x i d o y u t i l i z a n d o d i s p e r

s a n t e s o r g á n i c o s e s p e c í f i c o s .

L o s d e p ó s i t o s e n c a l d e r a s , muchas v e c e s s o n a s o c i a d o s c o n f i e

r r o y o t r o s m e t a l e s , a l g u n o s d e l o s c u a l e s r e s u l t a n d e l a s i m p u r e

z a s e n e l a g u a d e r e p u e s t o . E l h i d r ó x i d o f e r r o s o e s u n e j e m p l o

d e d e p ó s i t o , e l c u a l p u e d e f o r m a r s e p o r l a p r e s e n c i a d e b i c a r b o n a

t o f e r r o s o .

F e (H C 0 3 ) 2 + c a l o r F e ( O H ) 2 | + 2C0 .,

L a f u e n t e m á s c o m ú n d e m e t a l e s e n d e p ó s i t o s s o n l o s p r o d u c

t o s c o r r o s i v o s t a l e s c o m o m a g n e t i t a ( F e ^ O ^ ) , h e m a t i t a ( F e 2C>3 ) ,

ó x i d o c u p r o s o ( C u 2 0 ) y ó x i d o c ú p r i c o ( C u O ) .

4 . 3 . U s o d e a n t i - i n c r u s t a n t e .

L o s a n t i - i n c r u s t a n t e s e n c a l d e r a s p u e d e n s e r d i v i d o s e n d o s

c a t e g o r í a s : l o s q u e r e a c c i o n a n e s t e q u i o m é t r i c a m e n t e c o n l a s i m p u

r e z a s d e l a g u a d e a l i m e n t a c i ó n , y l o s q u e a l t e r a n l a e s t r u c t u r a

q u í m i c a y a c c i ó n c t e l a s i m p u r e z a s . L o s r e a c t i v o s u s a d o s e s t p q u i o -

m é t r i c a m e n t e s o n c a r b o n a t o s , f o s f a t o s y q u e l a t o s . L o s q u e a l t e

r a n e l c o m p o r t a m i e n t o d e l a s i m p u r e z a s , s o n s e l e c c i o n a d o r e s o r

g á n i c o s d e p o l í m e r o s , q u e d e s e m p e ñ a n u n a a c c i ó n s e c u e s t r a n t e .

4 . 3 . 1 . R e a c t i v o s .

H i s t ó r i c a m e n t e l o s p r i m e r o s r e a c t i v o s u s a d o s e f i c a z m e n t e p a

ra p r e v e n i r l o s d e p ó s i t o s e n c a l d e r a s f u e r o n l o s c a r b o n a t o s a p l i

c a d o s c o m o N a 2 C 0 3 , d e b i d o a q u e e l p r o g r a m a d e l c i c l o c a r b o n a t o ejs

t S f u n d a m e n t a l m e n t e d i s e ñ a d o p a r a p r e v e n i r l a r e a c c i ó n :

C a + 2 + S 0 4 - 2 ------- * C a S 0 4 ^

P o r e l r e e m p l a z o d e l a r e a c c i ó n :

C a + 2 + C 0 3 ~ £ > C a C 0 3

E l p r o g r a m a e s t á b a s a d o e n m a n t e n e r l a s o l u b i l i d a d d e l o s

p r o d u c t o s , c o m o e l c a r b o n a t o d e c a l c i o a ú n m á s q u e e l s u l f a t o d e

c a l c i o p r e c i p i t a d o . Y a q u e l a s o l u b i l i d a d d e l o s p r o d u c t o s s o n

— 2 —2f u n c i ó n d e l a t e m p e r a t u r a , l a r e l a c i ó n d e l C 0 3 S 0 4 d e p e n

d e n d e l a p r e s i ó n d e o p e r a c i ó n d e l a c a l d e r a .

4 . 4 . P r o g r a m a s d e c o n t r o l .

L o s p r o g r a m a s d e t r a t a m i e n t o d e a g u a d e c a l d e r a n o r m a l m e n

t e s o n c o m b i n a d o s c o n e l u s o d e v a r i o s a n t i - i n c r u s t a n t e s ; l a m e t a

e s m a n t e n e r l a c a l d e r a l i b r e d e d e p ó s i t o s . L o s p r o g r a m a s c o n v e -

6 8 .

n i e n t e s d e p e n d e n d e l d i s e ñ o d e l a c a l d e r a , p r e s i ó n d e o p e r a c i ó n ,

a g u a d e r e s p u e s t o , t i p o d e t r a t a m i e n t o e x t e r n o y e l m é t o d o d e o p e

r a c i ó n .

E n e s t o s p r o g r a m a s , u n t r a t a m i e n t o q u í m i c o r e s u l t a e n la

p r e c i p i t a c i ó n d e l o d o s e n l u g a r d e i n c r u s t a n t e s .

E n p r o g r a m a s a b a s e d e f o s f a t o s , l o s l o d o s d e s e a d o s s o n l o s

h i d r ó x i a p a t i t a y l a s e r p e n t i n a ; s o n r e l a t i v a m e n t e n o a d h e r e n t e s y

p u e d e n s e r e l i m i n a d o s d e l a c a l d e r a c o n l a p u r g a d e f o n d o .

A g r e g a n d o l o s f o s f a t o s a l a c a l d e r a p a r a f o r m a r l a h i d r o x i a -

p a t i t a , l o s d e p ó s i t o s s e c o n t r o l a n m a n t e n i e n d o u n a c o n c e n t r a c i ó n

d e f o s f a t o s , r e s i d u a l e n t r e 10 y 6 0 p p m c o m o P 0 4 ” 3 ( d e 3 0 a 5 0 e s

m á s c o m d n ) . L a a l c a l i n i d a d n o r m a l m e n t e s e c o n t r o l a e n t r e 1 5 0 y

6 0 0 p p m c o m o O H , p a r a a s e g u r a r l a f o r m a c i ó n d e l o d o s n o a d h e r e n

t e s .

L a p r e c i p i t a c i ó n d e l m a g n e s i o c o m ú n m e n t e o c u r r e c o n e l i o n

h i d r ó x i d o , y a b s o r b e s í l i c e n a t u r a l p r e s e n t e e n e l a g u a d e r e p u e s

t o d e l a c a l d e r a , p a r a f o r m a r l a s e r p e n t i n a .

C o m o r e s u l t a d o d e e s t a s p r o p i e d a d e s e l f o s f a t o d e m a g n e s i o

b á s i c o p u e d e p r e s e n t a r s e n o s p r o b l e m a s e n l a c a l d e r a . E s t a f o r

69.

m a c i ó n s e r e l a c i o n a c o n l a d e f i c i e n c i a d e s í l i c e , b a j a a l c a l i n i

d a d o s o b r e t r a t a m i e n t o c o n f o s f a t o s . L a f o r m a c i ó n d e f o s f a t o d e

m a g n e s i o e s m e j o r p r e v e n i r l a c o n u n c o n t r o l c u i d a d o s o d e l r e s i

d u a l d e f o s f a t o s , a l c a l i n i d a d y c o n c e n t r a c i ó n d e s í l i c e e n e l

a g u a .

D e b i d o a q u e u n p r o g r a m a d e p r e c i p i t a c i ó n e s t á d i s e ñ a d o

p a r a f o r m a r l o d o s , e l u s o d e c o m p u e s t o s o r g á n i c o s r e s u l t a n u n m e

d i o e f e c t i v o p a r a i m p e d i r s u d e s a r r o l l o .

L o s p o l í m e r o s s o n c o m b i n a d o s a m e n u d o c o n l o s c o m p u e s t o s o r

g á n i c o s p a r a a s e g u r a r u n a c o n d i c i o n a m i e n t o d e l o d o s , d e f o r m a c i ó n

d e c r i s t a l e s y d i s p e r s i ó n .

A u n q u e l o s q u e l a t o s p u e d e n s e r u s a d o s e n u n p r o g r a m a d e s o -

l u b i l i z a c i ó n , t a m b i é n p u e d e n u s a r s e c o m o u n c o m p l e m e n t o p a r a l o s

f o s f a t o s e n u n p r o g r a m a d e p r e c i p i t a c i ó n , p o r q u e l o s q u e l a t o s m i

n i m i z a n l a u n i ó n d e l o d o s e n l a c a l d e r a , p o r m e t a l e s ( f i e r r o y c o

b r e ) . T a m b i é n , s u r e a c c i ó n r e s u l t a e n u n a m a s a m á s f á c i l d e d i s

p e r s a r .

A u n c o n a d i c i o n e s a d e c u a d a s d e r e a c t i v o s q u í m i c o s e n u n t r a

t r a m i e n t o , u n p r o g r a m a s u c e s i v o d e p r e c i p i t a c i ó n t a m b i é n r e q u i e

r e d e u n a e l i m i n a c i ó n e f e c t i v a d e s ó l i d o s s u s p e n d i d o s . U n a p u r

g a e f i c i e n t e d e f o n d o e s e s e n c i a l , p o r q u e a r r a s t r a l o s l o d o s d e l

f o n d o d e l a c a l d e r a . L a f r e c u e n c i a d e l a p u r g a e s t á d i c t a m i n a d a

p o r l a c a r g a d e s ó l i d o s e n l a c a l d e r a y e l d i s e ñ o d e l a m i s m a y

p u e d e v a r i a r s e g ú n l a s n e c e s i d a d e s . U n a a t r e s v e c e s p o r t u r n o ,

c a d a u n o p o r 1 5 ó 2 0 s e g u n d o s , r e p r e s e n t a u n b u e n p r o m e d i o . E s

i m p o r t a n t e n o t a r q u e e l d i s e ñ o d e l a c a l d e r a e s u n f a c t o r p r i m a

r i o d e i n f l u e n c i a . U n a p u r g a e x c e s i v a e n u n a c a l d e r a e s p e c i f i c a

t a l c o m o l a t i p o " A ” , p u e d e c a u s a r d e s i n t e g r a c i ó n d e l t u b o .

71.

CAPITULO V

S I S T E M A S D E E N F R I A M I E N T O A B I E R T O .

E l a g u a f r í a s e c o n s i d e r a ú t i l e n m u c h a s p l a n t a s , s e u s a p n n

c i p a l m e n t e p a r a c o n d e n s a r v a p o r , t a m b i é n e x i s t e n p r o c e s o s i n d u s t r i a

l e s q u e l a r e q u i e r e n .

L a t o r r e d e e n f r i a m i e n t o e s u n a u n i d a d d e o p e r a c i ó n q u e a b a s

t e c e d e a g u a , r e c u p e r á n d o l a p o r a b a t i m i e n t o d e t e m p e r a t u r a .

E l e n f r i a m i e n t o s e r e a l i z a p a r a l a d i f e r e n c i a d e t e m p e r a t u r a

d e l e f l u e n t e c a l i e n t e y l a t e m p e r a t u r a d e b u l b o h ú m e d o d e l a i r e ,

d e e s t a m a n e r a u n a p o r c i ó n d e a g u a s e e v a p o r a , l o g r á n d o s e e l e n f r i a

m i e n t o p o r d i c h a e v a p o r a c i ó n . E s p o r e s t a r a z ó n q u e s e d e n o m i n e e n

f n a m i e n t o a b i e r t o , p o r q u e e l a g u a c a l i e n t e e s t á e n c o n t a c t o c o n e l

a i r e , q u e e s e l m e d i o d e e n f r i a m i e n t o d e l a t o r r e .

5 . 1 . C l a s i f i c a c i ó n .

E s t a n q u e s

E s t a n q u e s d e e n f r i a m i e n t o

Estanques de aspersión

A d m o s f é r i c a s

T o r r e s

c T o r r e s a t m o s f é r i c a s e m p a c a d a s

T o r r e s a t m o s f é r i c a s a t o m i z a d a s

T o r r e s M e c á n i c a s [ T i r o i n d u c i d o .

T i r o f o r z a d o

E s t a n q u e d e e n f r i a m i e n t o . E l a g u a s e i n t r o d u c e a u n e s t a n

q u e y s e e n f r í a g r a d u a l m e n t e p o r m e d i o d e l a e v a p o r a c i ó n n a t u r a l .

E s t a n q u e a s p e r s o r . - S o n m á s e f i c i e n t e s c u a n d o e l e s t a n q u e s e

e n c u e n t r a l o c a l i z a d o e n u n a á r e a n a t u r a l m e n t e a e r e a d a , l a s p é r d i

d a s o c a s i o n a d a s p o r l a a e r e a c i ó n s o n a l t a s . L a s i m p u r e z a s q u e r o

d e a n e l á r e a p u e d e n e n t r a r f á c i l m e n t e al e s t a n q u e , c u a n d o p r o b l e

m a s e n e l c o n t r o l d e d e p ó s i t o s d e l s i s t e m a ( F i g u r a N o . 8 ) .

L a s t o r r e s m á s s e n c i l l a s s o n l a s d e t : r o n a t u r a l . ( F i g u r a N o .

9 ) . E l a g u a e s b o m b e a d a a l a p a r t e s u p e r i o r y p u l v e r i z a d a p o r b o

q u i l l a s , i n c r e m e n t a n d o l a s u p e r f i c i e d e l a g u a e x p u e s t a al a i r e .

L a c a n t i d a d d e a i r e e s c o n t r o l a d a p o r " L o u v e r s " . C o m o e l a -

g u a c a é p a s a n d o p o r l a t o r r e , t e n d r á c o n t a c t o c o n e l a i r e y s e r á

e v a p o r a d a , e l a g u a q u e h a s i d o e n f r i a d a c a e r á e n e l b a s i n p a r a q u e

p o s t e r i o r m e n t e , s e a b o m b e a d a p a r a s u r e u s o . O t r o t i p o d e t o r r e s i

milar es la torre atmosférica empacada (Figura No. 10)

5 . 1 . 1 . T o r r e s (fe E n f r i a m i e n t o d e T i r o M e c á n i c o .

E n e s t a s t o r r e s e l a i r e s e i n t r o d u c e p o r c u a l q u i e r a d e e s t o s

d o s m é t o d o s :

- T i r o i n d u c i d o

- T i r o f o r z a d o

T o r r e s d e t i r o f o r z a d o . U t i l i z a u n v e n t i l a d o r e n l a b a s e d e

l a t o r r e p a r a f o r z a r a l a i r e a e n t r a r e n f o r m a h o r i z o n t a l , y a s í

e n t r e e n c o n t a c t o c o n l a s g o t a s d e a g u a q u e c a e n . ( F i g u r a N o . 1 1 ) .

T o r r e s d e t i r o i n d u c i d o . E m p u j a n e l a i r e d e n t r o d e la t o r r e ,

c o n u n a b a n i c o l o c a l i z a d o e n l a p a r t e s u p e r i o r . E s t e t i p o d e t o

r r e s s e e n c u e n t r a n a s u v e z d i v i d i d a s e n d o s c l a s i f i c a c i o n e s :

- C o n t r a f l u j o ( F i g u r a N o . 12)

- C o n t r a c o r r i e n t e ( F i g u r a N o . 13)

E l d i s e ñ o a c o n t r a f l u j o u t i l i z a a i r e e n t r a n d o a l a b a s e d e l a

t o r r e , e m p u j á n d o l o h a c i a a d e n t r o y h a c i é n d o l o s u l x i a t r a v é s d e l a

t o r r e , d o n d e e n t r a e n c o n t a c t o e n e l a g u a q u e c a e .

E l d i s e ñ o d e f l u j o c r u z a d o c o n s i s t e e n " L o u v e r s " q u e s o n c o l o

74.

c a d o s a l o l a r g o d e l a t o r r e . D e e s t a m a n e r a e l a i r e s e i n t r o d u c e

e n f o r m a p e r p e n d i c u l a r , c o n r e s p e c t o a e l a g u a . A s i m i s m o , r e s u l t a

c o n v e n i e n t e h a c e r n o t a r l o s i g u i e n t e : e n l a s t o r r e s a c o n t r a f l u j o

l o s e l i m i n a d o r e s s o n l o c a l i z a d o s e n l a p a r t e s u p e r i o r , y e n f l u j o

c r u z a d o l o s e l i m i n a d o r e s s o n l o c a l i z a d o s e n l a p o r c i ó n m e d i a d e

l a t o r r e . L o s e l i m i n a d o r e s s e l o c a l i z a n j u s t o a d e l a n t e d e l o s v e n

t i l a d o r e s e n a m b o s c a s o s p a r a p r e v e n i r p é r d i d a s d e a i r e .

L a s t o r r e s d e t i r o m e c á n i c o , e s t á n d i s e ñ a d a s p a r a m i n i m i z a r

p é r d i d a s d e a g u a p o r a c a r r e o d e l v i e n t o . R e t i e n e n e n t r e 0 . 0 0 5 % y

0 . 3 % d e l a c a n t i d a d d e r e c i r c u l a c i ó n q u e p a s a p o r l a t o r r e . L o s

d i s e ñ o s i n d u s t r i a l e s t í p i c o s t i e n e n c a p a c i d a d e s d e e n f r i a m i e n t o d e

1 0 a 4 0 ° F ; e s t o e s e l r a n g o d e e n f r i a m i e n t o y e s t á d e f i n i d o c o m o

l a d i f e r e n c i a d e t e m p e r a t u r a e n t r e e l c a l o r d e l a g u a , y e l a g u a

f r í a d e l b a s i n , e l r e s t o e s t á a t r i b u i d o a l a t r a n s f e r e n c i a d e c a

l o r c o n v e c t i v o c i r c u n d a n t e d e l a i r e . L a c a n t i d a d e v a p o r a d a d e

a g u a , p u e d e s e r e s t i m a d a p o r l a a p l i c a c i ó n d e u n f a c t o r , q u e v a d e

0 . 8 a 1 % d e l a c a n t i d a d d e r e c i r c u l a c i ó n p o r c a d a 1 0 ° F d e t e m p e r a

t u r a d e g o t a , p a s a n d o p o r l a t o r r e .

L a d e t e r m i n a c i ó n d e l n ú m e r o c o r r e c t o d e l o s c i c l o s d e c o n c e n

t r a c i ó n , n e c e s a r i o s p a r a l a ó p t i m a o p e r a c i ó n d e l a t o r r e d e e n f r i a

m i e n t o , i n v o l u c r a u n c u i d a d o s o a n á l i s i s d e u n n ú m e r o d e f a c t o r e s :

7 5 .

T e m p e r a t u r a m á x i m a

A n á l i s i s d e a g u a d e r e p u e s t o

C o n t a m i n a n t e s e n e l a i r e

T i e m p o d e r e t e n c i ó n

L i m i t a c i o n e s d e l e f l u e n t e .

L a c o m p o s i c i ó n q u í m i c a d e l a g u a d e r e p u e s t o d o m i n a l a e l e c

c i ó n d e l o s c i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n , e s p e c i a l m e n t e l o r e l a c i o n a d o

al c o n t r o l d e d e p ó s i t o s . C a , M g , S i O : ? » CC , H C O ^ y O H s o n l o s

c o n s t i t u y e n t e s q u í m i c o s m á s u s u a l e s , l o s c u a l e s p u e d e n s e r c o n t r o

l a d o s e n l a t o r r e . L o s n i v e l e s d e a l c a l i n i d a d s e c o n t r o l a n r e g u

l a r m e n t e , m e d i a n t e l a a d i c i ó n d e á c i d o s o a l c a l i s p a r a a l c a n z a r

e l p H d e s e a d o , e n e l a g u a d e r e c i r c u l a c i ó n .

L o s s i s t e m a s d e e n f r i a m i e n t o a b i e r t o t i e n e u n g r a n p o t e n c i a l ,

p a r a q u e s e p r e s e n t e n t o d o t i p o d e p r o b l e m a s , s i e n d o l o s p r i n c i p a

l e s :

- C o r r o s i ó n

- D e p ó s i t o s

- M i r c o b i o l ó g i c a s

Diseño total del sistema de enfriamiento.

L a c o r r o s i ó n e s u n p r o c e s o e l e c t r o q u í m i c o m e d i a n t e e l c u a l

u n m e t a l , r e g r e s a a s u e s t a d o n a t u r a l , p r o v o c a n d o e l d e t e r i o r o

y e n a l g u n o s c a s o s l a p e r f o r a c i ó n d e l o s t u b o s d e l o s m t e r c a m -

b i a d o r e s d e c a l o r , p r o d u c i e n d o p a r o s p a r a m a n t e n i m i e n t o c o r r e c

t i v o , r e e m p l a z o s d e e q u i p o s , e t c . , d a n d o c o m o r e s u l t a d o u n i n

c r e m e n t o e n l o s c o s t o s d e p r o d u c c i ó n .

E x i s t e n t r e s t i p o s d e a t a q u e s q u e p u e d e n o c u r r i r y e s t o s

s o n :

- A t a q u e g e n e r a l i z a d o

- A t a q u e l o c a l i z a d o o p i c a m e n t o

- A t a q u e g a l v á n i c o

5 . 2 . 1 . A t a q u e g e n e r a l i z a d o .

E s t e a t a q u e d e s c r i b e u n a u n i f o r m e d i s t r i b u c i ó n d e l a c o r r o

s i ó n , s o b r e t o d o e n l a s u p e r f i c i e d e l m e t a l . L a g r a n c a n t i d a d

d e ó x i d o p r o d u c i d o p o r e l a t a q u e g e n e r a l i z a d o , c o n s t i t u y e a

s e v e r o s p r o b l e m a s d e e n s u c i a m i e n t o .

5 . 2 . 2 . A t a q u e l o c a l i z a d o o p o r p i c a m e n t o .

F s 'í s a t a q u e o c u r r e e n á r e a s m e t á l i c a s a i s l a d a s , e s e l m á s

s ev e p o r q u e t o d a l a a c c i ó n c o r r o s i v a s e c o n c e n t r a e n á r e a s m u y

p e q u e ñ a s .

5.2. Problemas de Corrosión

S e p r e s e n t a c u a n d o d o s d i f e r e n t e s m e t a l e s e s t á n e n c o n t a c t o

f í s i c o . E n t a l c a s o e l m e t a l m á s a c t i v o s e c o r r o e m á s r á p i d a m e n

t e , c o m o e j e m p l o s m á s c o m u n e s s o n a c e r o y b r o n c e , a l u m i n i c i o y

a c e r o , z i n c y a c e r o , z i n c y b r o n c e , e n d o n d e e l p r i m e r p a r e s e l

q u e s e c o r r o e . E l p r i n c i p i o d e c o r r o s i ó n e s i g u a l al d e u n a c e l

da g a l v á n i c a .

E x i s t e u n s i n n ú m e r o d e c a r a c t e r í s t i c a s e n l o s s i s t e m a s , q u e

p u e d e n i n f l u i r s o b r e l a c a n t i d a d y l a v e l o c i d a d d e c o r r o s i ó n s i e n

d o l a s m á s i m p o r t a n t e s :

1 . - L a p r e s e n c i a d e C>2

2 . - L a g r a n c a n t i d a d d e s ó l i d o s d i s u e l t o s y s u s p e n d i d o s

3 . - E l g r a d o d e a l c a l i n i d a d y d e a c i d e z

4 . - L a v e l o c i d a d d e l a g u a

5 . - L a t e m p e r a t u r a

6 . - L a p r e s e n c i a d e c r e c i m i e n t o s b i o l ó g i c o s

P a r a c o n t r o l a r l a c o r r o s i ó n e n l o s s i s t e m a s d e e n f r i a m i e n t o

s e r e q u i e r e d e l o s s i g u i e n t e s a s p e c t o s ;

a) C o n o c i m i é n t o d e l o s m e t a l e s u s a d o s e n e l s i s t e m a .

b) C o n c i e n c i a d e l a s u s c e p t i b i l i d a d a l a c o r r o s i ó n e n l a s

c o n d i c i o n e s d e o p e r a c i ó n e n e l s i s t e m a .

c ) C o n o c i m i e n t o d e l a s l i m i t a c i o n e s d e l o s q u í m i c o s u s a d o s

p a r a e l c o n t r o l .

5.2.3. Ataque galvánico.

U n e n t e n d i m i e n t o e n s i d e l p r o c e s o e s e s e n c i a l p a r a s e l e c

c i o n a r e l p r o g r a m a d e t r a t a m i e n t o m á s a d e c u a d o .

5 . 3 . P r o b l e m a s d e D e p ó s i t o s .

L o s p r o b l e m a s d e d e p ó s i t o s s e d i v i d e n e n d o s t i p o s :

- E n s u c i a m i e n t o

- I n c r u s t a c i o n e s

5 . 3 . 1 . E n s u c i a m i e n t o .

E l e n s u c i a m i e n t o e n l o s e q u i p o s d e t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r ,

s e d e b e a l a p r e s e n c i a d e s ó l i d o s s u s p e n d i d o s e n e l a g u a d e r e -

c i r c u l a c i ó n , l o s c u a l e s s e a c u m u l a n e n l a s s u p e r f i c i e s d e i n t e r

c a m b i o d e c a l o r , y s o n c o n t r i b u y e n t e s al d e t e r i o r o d e l o s m i s

m o s .

E l c o n t r o l d e e n s u c i a m i e n t o e n l o s s i s t e m a s d e e n f r i a m i e n t o ,

h a l l e g a d o a s e r m á s i m p o r t a n t e q u e n u n c a d e b i d o a q u e l o s s i s t e

m a s d e e n f r i a m i e n t o , t i e n e n q u e t r a b a j a r p o r l a r g o s p e r í o d o s e n

t r o l i m p i e z a s d e m a n t e n i m i e n t o p r e v e n t i v o .

L 1 r e s u l t a d o d e l e n s u c i a m i e n t o s u p e r f i c i a l e n m t e r c a m b i a -

d o r e s d e c a l o r , p r o d u c e b a j a e f i c i e n c i a y t a p o n a m i e n t o d e l o s

e q u i p o s .

79.

E l c o n t r o l d e l e n s u c i a m i e n t o n o s o l a m e n t e e s n e c e s a r i o p a r a

m e j o r a r l a t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r , s i n o q u e s e t i e n e u n c o n t r o l

s o b r e l a c o r r o s i ó n l o c a l i z a d a .

t o s c o m p u e s t o s q u e p r o d u c e n e n s u c i a m i e n t o s o n :

a) E n s u c i a m i e n t o d e f u e n t e s n a t u r a l e s .

E n e l a g u a :

- l o d o y f a n g o

- o r g á n i c o s n a t u r a l e s

- s ó l i d o s d i s u e l t o s

- m i c r o o r g a n i s m o s

- m a c r o o r g a n i s m o s

E n e l a i r e :

- G a s e s

- p o l v o y t i e r r a

- v e g e t a c i ó n o r g á n i c a

- m i c r o o r g a n i s m o s

- m a c r o o r g a n i s m o s .

b ) E n s u c i a m i e n t o p r o d u c i d o a r t i f i c i a l m e n t e

E n e l a g u a :

- c o a g u l a n t e

- f l o c u l a n t e s

- f o s f a t o s

- d e t e r g e n t e s

- d r e n a j e s

E n e l a i r e :

- g a s e s ( o r g á n i c o s )

- a m o n í a c o

S O ,

E n e l s i s t e m a :

- p r o d u c t o s d e c o

r r o s i ó n

- i n h i b i d o r e s r e a c -

t a n t e s

- c o n t a m i n a n t e s d e l

p r o c e s o

- p r e v e n t i v o s d e l a

m a d e r a .

80.

5.3.1.1. Factores que contribuyen al ensuciamiento;Las condiciones de operación de los sistemas pueden tener un efecto sobre el ensuciamiento, que deben ser considerados en un programa de control de ensuciamiento.La velocidad del agua es una de las más importantes condi. ciones, ya que todos los sistemas dependen de un flujo uniforme y constante, que pasa por las superficies de intercambio de calor. Las partículas que pueden producir ensuciamiento, pueden depositarse en zonas de baja velocidad, tales como las tapas de los intercambiadores de ca lor, carcazas y carcamos de las torres de enfriamiento.

- La temperatura es un factor importante y el fenómeno de ensuciamiento, se acelera conforme se incrementa la temperatura.Las características del agua que se emplea en relación a la turbiedad, salinidad y dureza.Los diseños de los equipos pueden contribuir substancia^

mente en un incremento del ensuciamiento, particularmen

te en el agua o por el lado de la coraza de los m t e r c a m

biadores de calor.

5.3.2. Incrustaciones.

La incrustación es una capa densa la cual está constituida

de material inórganico, y es el resultado de la supersaturación

de minerales solubles en el agua, representa una de las barreras más serias a la transferencia de calor a través de las superficies.

La velocidad de formación depende particularmente de:- Temperatura- Alcalinidad o acidez- Cantidad del material en el agua que forma la incrustación.

Las incrustaciones más comunes que se presentan en los sistemas de enfriamiento son:

Más comunes- Carbonato de calcio- Sulfato de calcio- Fosfato de calcio- Silicato de magnesio- Sílice

Estas incrustaciones se forman en las siguientes situaciones:

- Cuando la temperatura del agua se incrementa, en el momento de pasar a través de los intercambiadores de calor, cau sando un decremento en la solubilidad de los materiales di

- Oxido de fierro- Fosfato de zinc- Cloruro de calcio- Carbonato de fierro

82.

sueltos, tales como sulfato de calcio, fosfato de calcio y carbonato de calcio. Estos se presentan primeramente en los intercambiadores de calor, donde las temperaturas son altas y las solubilidades bajas.

- Cuando la alcalinidad bicarbonatada y la dureza de calcio se incrementa en el agua de recirculación.

- Cuando el agua llega a ser sobresaturada, con sílice o cualquier otro compuesto que forme incrustaciones.

5. 3.2.1. Carbonato de calcio.Es la incrustación más común que podemos encontrar en siste

mas de enfriamiento abierto. Esta incrustación se debe normalmen te, a que existe un desequilibrio en el bicarbonato de calcio.

El grado de la incrustación depende principalmente, sobre los niveles de dureza cSlcica y alcalinidad bicarbonatada en el agua de enfriamiento.

La velocidad del rompimiento del bicarbonato de calcio se incrementa con el pH y la temperatura.

83.

Con las mediciones de los niveles de minerales y las condiciones relacionadas, se determina exactamente cuando se formará el carbonato de calcio. Sumado a lo anterior, también depende de los sólidos totales disueltos y la temperatura.

Una predección de la formación de la incrustación, se puede hacer mediante la medición de los Indices de estabilidad.

a) Indice de Saturación de Longalier.

I.L= pH act.- pH sat. (+) = tendencia incrustante(-) = No hay incrustración

b) Indice de estabilidad de RyzmarI.R. = 2 pH sat. - pH act. Mayor de 6 = tendencia in

crustante.Menor de 6 = no hay incrus

tación.

5.3.2.2. Sulfato de calcio.El sulfato de calcio es otra clase de incrustación encontra

da en los sistemas de enfriamiento de agua.

Se presenta cuando se mantienen altas concentraciones de

sales de sulfatos y calcio. El sulfato de calcio llega a ser menos soluble con la disminución el pH e incremento de la temperatu ra.

La siguiente ecuación nos da un control de esta incrustación.

[Ca+2J . [S04 ~2] ^ 400,000 p p m

5.3.2.3. Fosfato de calcio.Es el resultado de la reacción del calcio y del ortofosfato.

El fosfato es raramente encontrado en aguas naturales, sin embargo ésta se favorece a altos pH's y temperaturas.

5.3.2.4. Silicato de magnesio.Esta incrustación es poco común encontrarla en los sistemas

de enfriamiento y se forma en dos pasos:a) La dureza de magnesio se precipita como hidróxidob) El hidróxido reacciona con la sílice disuelta y coloidal,

para formar silicato de magnesio que es una incrustación difícil de remover.

5.4. Problemas microbiológicos.Los problemas biológicos son creados por organismos grandes

o microscópicos. Producen ensuciamiento en las superficies de

intercambio.

Los problemas microbiológ'icos se refieren a depósitos de la ma y son el resultado de la presencia de microorganismos tales como:

a) Algasb) Hongosc) Bacterias.

Estos pueden crecer en un sistema de enfriamiento, formando una capa interna en líneas y superficies de intercambio de calor.

La lama de gelatinas producida por muchas clases de microor ganismos puede crear sedimentos, combinando ensuciamiento e incrustación.

La corrosión puede ser causada por ciertos microorganismos que producen productos de corrosión.

El tratamiento de un sistema de enfriamiento es el de reducir el efecto de depósitos, corrosión y ataque biológico en los equipos de intercambio de calor. Con esto se tiene una opera

85.

ción enconómicamente eficiente en la transferencia de calor, que debe mantenerse a su nivel máximo al mantener los cambiadores decalor limpios.

El control del crecimiento microbiolÓgico se lleva a cabo mediante un programa de adición de cloro gas, y mediante microbi- cidas de amplio espectro, que estén de acuerdo al programa de trai tamiento químico.

P R O P U E S T A S D E T R A T A M I E N T O Q U I M I C O Y P R O B L E M A S M A S C O M U N E S .

L o s o b j e t i v o s f ú n d a m e l e . - e s p i el t r a t a m i e n t o i n t e r n o d e

sistemas d e q e n e r a c i ó n d e v a p o r S u n 1 o~> S i g u i e n t e s :

1 I n h i b i r l a c o r r o s i ó n p o r o x í g e n o d x s u e l t o e n e l s i s t e m a

d e p r e c a l d e r a y c a l d e r a . E s t o s e l o g r a m e d i a n t e la

a d i c i ó n d e u n i n h i b i d o r d e c o r r o s i ó n

2 - E v i t a r ] a f o r m a c i ó n d e i n c r u s t a c i o n e s e n b a s e c a r b o n a c o

d e c a l c i o y s ^ 3 i c e l i b r e . P a i a o q r a r 1 c an _ o r i o r e c'

i e r « . s a r i o e u s o d e an : n h i b i u c r d e n c r u s u ^ i O tóa c o n

ó ’ j . - . c e acc nc ’ c i o r . c ; xa u j o : a e n c l <. aa n.» a l ^ -

!;■. . i i i j . f r . ;.c C . o . : . ■ . ! fr • r C ' - '• - I ' - 1 "i

i . ú o . :r v-r u u . l % ' .c» V i o

E L c r i t e r i o p a i a t l e j i r e i c j x i u e n p u r g a nú" s o d t c u a

d o s e h a r á t o r m e m l e e n c u ? » t e i p a r ú m e L r o m a s c i ' i a e o

e n n u e s t r o s i s t e i n ¡ nurti = c c i s t o k ? s í a-

- S í l u e

- A l c a l i n i d a d c í u v u ^ o

¿ 7.

CAPITULO VI

Sólidos disueltos Aceites y grasas

3.- Acondicionar a los ]odos formados de las impurezas que pudieran fugarse de su pretratamiento externo. Este acondicionamiento se realizará con la ayuda de la alcalinidad cáustica, la cual puede encontrarse en forma natural en la caldera, o bien, mediante la adición desosa cáustica en caso de ser necesario.

4.- Inhibir los fenómenos de arrastre a los sistemas depostcalderas, por concepto de sólidos disueltos. Esto se logra con niveles adecuados de alcalinidad cáustica y de sólidos disueltos.

5.- Inhibir la corrosión en el sistema de recuperación deagua de condensados por concepto de CC>2 disuelto. Esto se logrará mediante el empüeo de un inhibidor de corro sión a base de amina fílmica o neutralizante.

A continuación se ejemplifican tres casos (tres propuestas) en las cuales se tienen diferentes calidades de agua, así como diferentes condiciones de operación:

Planta localizada en: México, D. F.1.1. Datos obtenidos de la planta:

89.

Recuperación de condensados 10%

1.2. Balance de materiaCondensados 0.06 ton. 1 hr.Repuesto 0.26 ton. 1 hr.Alimentación 0.86 ton. 1 hr.Régimen de purga en base alagua de repuesto 0.32Ciclos de concentración enbase al agua de repuesto 3.125Régimen de purga en base alagua de alimentación 0.3Ciclos de concentración enbase al agua de alimentación 3.33

1.3. Parámetros de control recomendado por la A.M.B.A.(Asociación Americana de Fabricantes de Calderas).

Generación de vapor 0.6 ton. 1 hr.

Si02 p.p.m. c/Si02 300 máximoPO^ p.p.m. c/PC>4 40 - 60SO^ p.p.m. c/Na2SC>3 40 - 60Ale. cáustica p.p.m. c/OH 330 - 390Sólidos disueltos p.p.m. c/tal 3500 máximo

90

Agua cruda Agua suavizada Agua de caldera pH 7.3 8.8Ca 24.18 2.42Mg 18.92 0.96Na 100.42Total de cationes 356.26 HC03 401.94c o 3 0 . 0

OH 0.0 133.24SO, 0.2 54Cl 1 7 . 5 3

N03 2 . 2 5

Si02 96.57 96.57 529.1Total de aniones 356.26

1.4. Análisis realizado.

Dureza total 38.0Fe 0.0 0.89P04 ORTO 0.878 14.53Sólidos disueltos 524.8 2689.6Sólidos suspendidos 0.0 114.0Sólidos totales 524.8 3806.6

1.5. Consumo de químicos. Sulfitos 0.601 kg / día

0.412 kg / díaFosfatosAcondicionadorde lodos 0.230 kg / día.

1.6. Problemas encontrados a lo largo del tratamiento.Este sistema cuenta con el siguiente equipo:- Unidad suavizadora con resina 1R-120 ciclo sodio- Tanque de agua de alimentación a la caldera- Caldera de tubos de humo baja presión.

Se han presentado los siguientes problemas:- Se encontró con que ambos trenes de la unidad suavizadora

se encontraban con bajos niveles de resina, con lo cual se tienen corridas de servicio muy cortos, y con esto se sobre trabaja la resina. Es por esta razón que se reco mendó reponer sus niveles a la brevedad posible.

- Por otra parte se encontró ron niveles de sílice muy altos por lo que se recomendó incrementar sus regímenes de purga hasta lograr niveles adecuados. Asimismo, el agua de caldera se encontró sumamente turbia consecuencia de

la fuerte fuga de dureza a Xa que fue objeto la unidad suavizadora.

Se le dio un fuerte seguimiento a estos problemas que se detectó que su nivel de sílice no bajaba significativamente por lo que se recomendó la inspección de sus válvulas de purga, encontrándose con que esta se encontraba obstruida lográndose bajar a la sílice en niveles adecuados y eliminándose a su vez la turbidez en el agua de caldera, debido a que se logró una mejor eliminación de los sólidos -suspendidos.

Se empezaron a registrar bajos residuales de sulfitos debido a el régimen de purga que se empezó a registrar en el sistema, por lo que se recomendó incrementar su dosificación.

Se registró una fuerte fuga de combustoleo en el serpentín del tanque de día contaminándose de esta manera el agua de caldera muy fuertemente. Se recomendó que esta línea contaminada siguiera entrando a la caldera y también se recomendó incrementar su régimen de purga. Esto fue con el fin de evitar arrastres en 1 a caldera debido al espumeo

.93

que se produce debido a la reacción de saponificación que ocurre en el sistema.

Planta localizada en ; Estado de México.2.1. Datos obtenidos de la planta:Presión de diseño Presión de operación Generación de vapor Recuperación de condensados

500 Lb/pulg 400 Lb/pulg2 25 ton/Hr

60 - 70%

2.2. Balance de materia.CondensadosRepuestoAlimentaciónPurgaRégimen de purga en base al agua de repuesto Ciclos de concentración en base al repuesto Régimen de purga en base al agua de alimentación Ciclos de concentración en base al agua de alimentación

16.3 ton/Hr 9.4 ton/Hr

25.7 ton/Hr 0.63 ton/Hr

0.07

15 ciclos

0.024

41.0 ciclos

.94

2.3. Parámetros de control recomendado por la A.M.B.A.

SiO„ p.p.m.P04 p.p.m. S03 p.p.m.

c/SiO-c/PO.c / N a2S03

A l e . Cáustica p.p.m. C/OH Sólidos disueltos p.p.m. c/ tal

50 máximo 20 - 30 20 - 30 55 - 65 2 000 máximo

2.4. Análisis realizadosAgua cruda

pH 7.3Ca 24.18Mg 18.92Na 100.42Total de cationes 356.26

Agua suavizada Agua de caldera 8.8

2.420.96

HCO^

C03OHso 4

C l

N03Si02Total de aniones

401.940.0

0.0

0.2517.532.25

96.57356.26

96.57

133.24

529.1

95.

A g u a c r u d a A g u a s u a v i z a d a A g u a d e c a l d e r a

F e t o t a l 0 . 0

P O . D R T O 0 . 8 7 84

S ó l i d o s d i s u e l t o s 5 2 4 . 8

S ó l i d o s s u s p e n d i d o s 0

S ó l i d o s t o t a l e s 5 2 4 . 8

Dureza total 138.0 10.0

0 . 8 9

1 4 . 53

2 6 8 9 . 6

1 1 4 . 0

3 8 0 6 . 6

2 . 5 . C o n s u m o d e q u í m i c o s .

S u l f i t o s

F o s f a t o s

A c o n d i c i o n a d o r d e l o d o s

7 . 0 5 4 k g / d í a

1 . 7 2 7 k g / d í a

2 . 7 0 1 k g / d í a

2 . 6 . P r o b l e m a s e n c o n t r a d o s d e s d e e l i n i c i ó J a l o l a r g o d e l

t r a t a m i e n t o .

E s t e s i s t e m a c u e n t a c o n e l s i g u i e n t e e q u i p o :

- U n i d a d s u a v i z a d o r a ( 1 R - 1 2 0 ) c i c l o s o d i o

- D e a r e a d o r

- C a l d e r a t u b o s d e a g u a m e d i a n a p r e s i ó n .

S e p r e s e n t a r o n l o s s i g u i e n t e s p r o b l e m a s :

Se recomendó para este sistema la instalación de una unidad

96.

d e s m i n e r a l i z a d o r a , a n t e c e d i d o d e u n f i l t r o d e c a r b ó n a c t i .

v a d o , d e b i d o a q u e s e t i e n e u n f u e r t e p r o b l e m a d e m a t e r i a

o r g a n á n i c a , p o r l e q u e s e r e q u i e r e u n a c l o r a c i ó n p r e v i a .

L a f u n c i ó n d e l c a r b ó n a c t i v a d o e s l a d e e l i m i n a r e l c í o

r o l i b r e r e s i d u a l y a q u e e l c l o r o d e g r a d a f u e r t e m e n t e a

l a r e s i n a .

P a r a c a l d e r a s d e m e d i a n a p r e s i ó n e s s u m a m e n t e r e c o m e n d a

b l e e m p l e a r u n i d a d d e s m i n e r a l i z a d o r a d e b i d o a l a c a l i d a d

d e l a g u a q u e r e q u i e r e l a c a l d e r a .

S e e n c o n t r ó l a c a l d e r a f u e r t e m e n t e i n c r u s t a d a c o n d e p ó s i

t o s a b a s e d e s í l i c e y c a r b o n a t o s d e b i d o a q u e s e t u v i e

r o n f u e r t e s f u g a s d e s í l i c e y d e d u r e z a . S e l e s r e c o m e n

d ó r e a l i z a r u n a l i m p i e z a m e c á n i c a . D e b i d o a l o s p a r o s

o a r r a n q u e s e n l a c a l d e r a s e t i e n e u n e f e c t o d e c o n t r a c

c i ó n y e x p a n s i ó n l o q u e o c a s i o n a u n f u e r t e d e s p r e n d i m i e n

t o d e c a s c a r i l l a . P o r e s t a r a z ó n s e l e s r e c o m e n d ó p a r o s

p r o g r a m a d o s d e l a c a l d e r a c a d a 3 m e s e s c o n e l f i n d e l i m

p i a r l o s d o m o s y e v i t a r a s í s o b r e c a l e n t a m i e n t o e n l o s

t u b o s .

97.

P l a n t a l o c a l i z a d a e n : E s t a d o d e J a l i s c o :

3 . 1 . D a t o s o b t e n i d o s d e l a p l a n t a :

P r e s i ó n d e d i s e ñ o

P r e s i ó n d e o p e r a c i ó n

G e n e r a c i ó n d e v a p o r

R e c u p e r a c i ó n d e c o n d e n s a d o s

6 8 0 l b / p u l g ^

6 0 0 l b / p u l g ^

7 0 t o n / H r

6 0 - 7 0 %

3 . 2 . B a l a n c e d e m a t e r i a

C o n d e n s a d o s

R e p u e s t o

P u r g a

A l i m e n t a c i ó n

R é g i m e n d e p u r g a e n b a s e

a l g u a d e r e p u e s t o

C i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n

e n b a s e a l r e p u e s t o

R é g i m e n d e p u r g a e n b a s e

a l a g u a d e a l i m e n t a c i ó n

C i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n e n

b a s e a l a a l i m e n t a c i ó n

4 5 . 5 t o n / H r

2 4 . 4 t o n / H r

0 . 8 4 t o n / H r

7 0 . 8 5 t o n / H r

0 . 0 3

3 . 0 c i c l o s

0.012

8 4 c i c l o s

3 . 3 . P a r á m e t r o s d e c e n t r a l r e c o m e n d a d o p o r l a A . M . B . A .

S i 0 2 p . p . m . c / S i 0 2 3 0 m á x i m o

PO^ p.p.m. c/P04 20 - 30

98.

A l c a l i n i d a d c á u s t i c a p . p . m . c / O H 3 5 - 4 0

S ó l i d o s d i s u e l t o s p . p . m . c / t a l 5 0 0 m á x i m o

3 . 4 . A n á l i s i s r e a l i z a d o s .

A g u a a l i m e n t a c i ó n A g u a d e

pH 9.6C a 0 . 0

M g 0 . 4 8 8

N a

S03 p.p.m. c/Na2S03 20 - 30

HCO j 0.0

C03 12

O H 0 . 0 6 3

so4 0 . 0

C l 0.0

n o 3 0.0

S i 0 2 0 . 6 6 5 5

c a l d e r a

. 5

. 4 4

D u r e z a t o t a l

F e t o t a l

P 0 4 O R T O

2.0

0.0

11.32

Sólidos disueltos 15.75 360.4

S ó l i d o s s u s p e n d i d o s 0.0 2 0 9 . 0

S ó l i d o s t o t a l e s 1 5 . 7 5 5 6 9 . 4

3 . 5 . C o n s u m o d e q u í m i c o s .

S ú l f i t o s 1 9 . 0 6 6 k g / d í a

F o s f a t o s 3 . 4 3 8 k g / d í a

A c o n d i c i o n a d o r d e l o d o s 7 . 3 k g / d í a

3 . 6 . P r o b l e m a s e n c o n t r a d o s d u r a n t e e l t r a t a m i e n t o .

E s t e s i s t e m a c u e n t a c o n e l s i g u i e n t e e q u i p o .

U n i d a d d e s m i n e r a l i z a d o r a

C a l d e r a d e m e d i a n a p r e s i ó n

D e a r e a d o r

T a n q u e g e n e r a l d e c o n d e n s a d o s

S e p r e s e n t a r o n l o s s i g u i e n t e s p r o b l e m a s :

I n i c i a l m e n t e , c o m o y a f u e m e n c i o n a d o a n t e r i o r m e n t e , l a

c a l d e r a m o s t r ó f u e r t e s a r r a s t r e s d e s ó l i d o s d i s u e l t o s

d e b i d o a u n a f u e r t e c o n t a m i n a c i ó n d e a c e i t e d e c o n v e r s i ó n

p o r p a r t e d e l p r o c e s o . D i c h o a c e i t e al e n t r a r e n c o n

t a c t o c o n e l a g u a d e c a l d e r a , e l c u a l c o n t i e n e u n r e s i

d u a l e l e v a d o d e a l c a l i n i d a d c á u s t i c a y c o n l a t e m p e r a -

100.

t u r a p r e v a l e c i e n t e e n l a c a l d e r a p r o d u c e e s p u m e o . T a l

e s p u m e o p r o d u c e l a r u p t u r a d e l a t e n s i ó n s u p e r f i c i a l

d e l a i n t e r f a s e l í q u i d o - v a p o r p r o v o c a n d o c o n e s t o e l

a r r a s t r e a n t e s m e n c i o n a d o .

A n t e e s t a s i t u a c i ó n s e r e c o m e n d ó d i s m i n u i r l o s c i c l o s

d e c o n c e n t r a c i ó n d e e s t a c a l d e r a , e s d e c i r , m a n e j a r u n

r é g i m e n d e p u r g a e n b a s e a g r a s a s y a c e i t e s e n e l a g u a

d e a l i m e n t a c i ó n .

A s i m i s m o s e r e c o m e n d ó r e a l i z a r u n m o n i t o r e o d e a c e i t e s

y g r a s a s c o n e l f i n d e d e t e c t a r l a f u e n t e y l a m a g n i t u d

d e l a c o n t a m i n a c i ó n .

D e b i d o a e s t a c o n t i m i n a c i ó n , l a r e s i n a d e i n t e r c a m b i o

i ó n i c o f u e f u e r t e m e n t e c o n t a m i n a d a , t e n i e n d o é s t a u n a

f u e r t e b a j a e n s u c a p a c i d a d d e i n t e r c a m b i o , e s d e c i r ,

u n f u e r t e d e c r e m e n t o e n l a e f i c i e n c i a d e i n t e r c a m b i o d e

la r e s i n a .

S e r e a l i z ó e l m o n i t o r e o a n t e s m e n c i o n a d o e n c o n t r á n d o s e

q u e s e t r a t a b a d e u n a c o n t a m i n a c i ó n i n t e r m i t e n t e p o r

p a r t e d e l p r o c e s o p o r l o q u e la r e c o m e n d a c i ó n e s t u v o

e n f o c a d a a d o s p u n t o s p r i n c i p a l e s q u e f u e r o n :

101.

b ) I n s t a l a c i ó n d e f i l t r o s a n t e s d e l a s u n i d a d e s d e i n t e r

c a m b i o i ó n i c o .

c ) R e v i s i ó n d e l o s v á l v u l a s q u e e r a n e l o b j e t o d e la

c o n t a m i n a c i ó n .

102.

P r o p u e s t a s d e t r a t a m i e n t o q u í m i c o a s i s t e m a s d e e n f r i a m i e n t o

a b i e r t o .

I . D a t o s d e d i s e ñ o

P l a n t a l o c a l i z a d a e n : G u a d a l a j a r a

1 . D a t o s

G a s t o d e r e c i r c u l a c i ó n

G r a d i e n t e d e t e m p e r a t u r a

V o l u m e n d e s i s t e m a

1 2 0 0 G . P . M .

2 2 . 5 ° F

3 2 0 m 3

2 . B a l a n c e d e m a t e r i a l e s

E v a p o r a c i ó n

A r r a s t r e

C i c l o s d e c o n c e n t r a c i ó n

D e s p e r d i c i o

P u r g a

R e p u e s t o

Tiempo de vida media

2 1 . 6 G . P . M .

2 . 4 G . P . M .

1 . 9

2 4 G . P . M .

2 1 . 6 G . P . M .

2 4 8 . 5 2 m 3 / d l a

1 . 7 d í a s .

103.

I I . O b j e t i v o s f u n d a m e n t a l e s d e u n t r a t a m i e n t o q u í m i c o p a r a

e l a c o n d i c i o n a m i e n t o d e a g u a d e e n f r i a m i e n t o .

2 . 1 . I n h i b i r l a c o r r o s i ó n e n l a s s u p e r f i c i e s m e t á l i c a s e n

c o n t a c t o c o n e l a g u a .

2 . 2 . E v i t a r l a i n c r u s t a c i ó n d e s a l e s t a l e s c o m o c a r b o n a t o

d e c a l c i o ( c a l c i o y a r a g o n i t a ) , S u l f a t o d e c a l c i o ( a n h i d r i t a ) ,

f o s f a t o d e c a l c i o , s i l i c a t o d e m a g n e s i o y s í l i c e e n e q u i p o d o n d e

s e l l e v a a c a b o l a t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r .

2 . 3 . P r e v e n i r l a p r o l i f e r a c i ó n d e c r e c i m i e n t o s b i o l ó g i c o s

e n e l a g u a y p a r t e s e n c o n t a c t o e n e l a g u a d e l s i s t e m a .

I I I . A n á l i s i s d e a g u a d e l s i s t e m a .

A g u a c r u d a A g u a d e e n f r i a m i e n t o

p H 7 . 2 6 . 7

4 6 . 5 6 0 . 9 5

M g 6 . 2 8 7.71

N a 1 9 7 . 0

Total de cationes 570.215

104.

CO

Olí

so4

C L

n o 3

S l 0 2T o t a l d e a n i o n e s

D u r e z a t o t a l

F e t o t a l

P 0 . O R T O 4

P 0 4 T o t a l

S ó l i d o s d i s u e l t o s

S ó l i d o s s u s p e n d i o s

S ó l i d o s t o t a l e s

I V . P a r á m e t r o s d e c o n t r o l .

p H

F o s f o n a t o s

S í l i c e

S ó l i d o s d i s u e l t o s

HGO j

0.0 0.0

0.0 0.0

1 3 3 . 6 4 0 8 . 7 6

2 8 . 7 1 3 4 . 0

8 . 5

8 4 . 2 1 5 2 . 1

5 7 0 . 2 7 8

1 4 . 0 1 8 4 . 0

0 . 0 4 0 . 3 2

0 . 0 6 0 . 0 5

0 . 1 3 0 . 1 3

1 0 4 1 3 4 4 2 . 5

6 3 5 . 0

1 0 4 7 4 0 5 0 . 0

7 . 0 - 8 . 0

5 0 - 7 0 p . p . m . c / f o s f o n a t o

1 5 0 p . p . m . c / S i O , m á x i m o

1 , 2 0 0 p . p . m . c / t a l m á x i m o

468.3 1524.5

F o s f o n a t o 2 5 . 6 k g / d £ a

M i c r o b i c i d a 1 2 . 0 k g / d í a .

V. Consumo de productos.

V I . P r o b l e m a s e n c o n t r a d o s a l o l a r g o d e l t r a t a m i e n t o .

1 . S e e n c o n t r ó c o n u n f u e r t e c r e c i m i e n t o m i c r o b i o l ó g i c o p o r

l o q u e s e r e c o m e n d ó l a a p l i c a c i ó n d e u n m i c r o b i c i d a , a d e

m á s d e c h o q u e s c o n c l o r o g a s .

2 . N o s e t e n i a r a c k p a r a l a e v a l u a c i ó n d e l a v e l o c i d a d d e

c o r r o s i ó n p o r l o q u e s e p r o c e d i ó a i n s t a l a r l o . S e r e c o

m e n d ó l a e v a l u a c i ó n d e l a v e l o c i d a d d e c o r r o s i ó n ú n i c a

m e n t e d e l o s m a t e r i a l e s e x i s t e n t e s e n e l e q u i p o q u e t e

n i a c o n t a c t o c o n e l a g u a d e e n f r i a m i e n t o . ,

3 . S e e n c o n t r ó a d e m á s c o n u n f u e r t e p r o b l e m a i n c r u s t a n t e y

s e r e c o m e n d ó l a a d i c i ó n d e p o l i f o s f a t o s .

4 . P o s t e r i o r al a r r a n q u e d e l t r a t a m i e n t o s e e m p e z a r o n a

r e g i s t r a r a l t a s v e l o c i d a d e s d e c o r r o s i ó n d e b i d o a u n d e s

c o n t r o l e n l a a p l i c a c i ó n d e á c i d o s u l f ú r i c o , e s d e c i r ,

n o s e r e s p e t ó e l r a n g o r e c o m e n d a d o .

106.

5 . S e l o g r ó c o n t r o l a r l a a d i c i ó n d e á c i d o p e r o a ú n s e c o n

t i n u a b a n r e g i s t r a n d o a l t a s v e l o c i d a d e s d e c o r r o s i ó n y s e

e n c o n t r ó c o n q u e l a c a u s a e r a u n a f u e r t e c o n t a m i a n c i ó n

d e á c i d o t e r e f t á l i c o .

6 . S e c o n t i n u a b a t e n i e n d o u n f u e r t e d e s a r r o l l o m i c r o b i o l ó -

g i c o y s e d e t e c t ó q u e l a t é c n i c a a n a l í t i c a n o e r a c o n f i a

b l e d e b i d o a q u e m o s t r a b a u n m a y o r c o n t e n i d o d e c l o r o

q u e e l q u e t e n í a e n r e a l i d a d ; p o r l o q u e s e r e c o m e n d ó

c a m b i a r e s t a t é c n i c a .

107

F I G U R A S

Tipos de Tratamientos Químicos,

a).— Suavización * ( Solo se elimina la dureza deí agua ).

D

3)

2) Resina Catiónica I R - 1 2 0

Na

Resina «n cic lo sodfco

4) Resina agotada

Ca

5) 6) Regeneración del suavizador.

+ Na Cl c q > Nn

No

. CaCI 2

j Na + M g C I2

NaNaCI 2

Fig 2 A

SISTEMA : CATION CI CLO " Na" RESI NA CATIONICA FUERTE

ANION CICLO " O H ” RESINA ANIONICA FUERTE

AGUA C RU DA

REACCI ONES EN El C A ^ O N :

+2

Ht <•

Ca

+2Mg

H C 0 3 i

S 04 ^ Ca \ / \ J> < + N a - Z ----------o S < Z + Na > <

c, 2 Mg j \ /S| 02

rh c o 3

SO*2

Cl

SIO,

REACCI ONES EN EL CATION

Na^ <

H C 0 3

S 042

Cl

S i O „

+ Z-OH - O Z + Na OH

IR-120IRA—4-02

3 pp m

2 pom

FIG. 2 BDesmineralización.

-t>

Torre Descarbon adora

2) Catión 2 1) Eiirnina a todos bs cationes (Ca, Mg, Na y K)

H Resina en cic lo Hidrogeno

pH acido

Agotamiento 6) degeneración del suavizador

Resina agotada

F I G 2 C

Retrolavado

111

a) Afloja la resina

b) Elfmtna cualquier solido suspendido que se ha>a retenido

Regenerado

Inyección de Acido Sulfúrico 2%, BX y 8X.

Enjuage

Enjuage tentó o desplazam iento

Elim inación del exceso de acido en ia resina

! lü ¿ D112

Enjuage Rápido

Punto final del enjuage cuando la AML del agua

de enjuage sea sim ilar a ia AML del catión en operacion

3) 4) Resino agotada

Co

¡0 6) Regeneración del suavizador.

+ Na Cl No Na +

CaCI 2

MgCI 2

NaCI 2

r i g c. £Acidez Mineral

Corrida de Servicio

Enjuagerápido

Agua Cruda

SO 4 : 48

a : 36 +

NO 3 : 62

AML146 ppm c/ CaC03 de AMT, (Acidez m ineral total)Se determina por titulación en el agua del catión. Punto final del enjuage rápido cuando AML= AMT

3) Descarbonatador

C 02

Torre Empacada

— Anillos de porcelana

— Anillos de Rashlng

Elimina el C02

fig ¿ r114

4) AniónResino cic lo OH

OH OH

RESINA ANIONICA AGOTADA

OH +

H2 S O

H Cl

H N O j

S O

N O3 + H2 O

P R O C E S O DE REGENERACION

a) Aflojar ia rosno

b) Eliminar cualquier sol'do suspendido

F I G 2 G I n y e c c i ó n de Sosa C a u s t i c a .

A gua de E n j u a g e L en to o D e s p l a z a m i e n t o

Rec l as i f i c a c í o n

a) Flujo contra comente por 10 mln

fc>) Paro del flujo

c) Reposo de 10 mln

r i l ¿ h 116

ServicioE n ju a g erá p id o

Ag u a de E n j u a g e R á p i d o

IHasta obtener pH de operaclon

La conductividad de operaclon.

C o n d u c t iv id a d

Agua Cruda

Vapor n y , C ondensado» ^ ) —

117

119

OENTRADADE

AIRE

OSALIDADEAis :

FIG. 8

ESTANQUE ASPERSOR

O

OSALIDA

oeAIRE

o >

oENTRADA

DEAIRE

ENTRADA DE AGUA

F I G . 9

TORRE DE TIRO NATURAL

120

FIG. 10

T O R R E A T M O S F E R IC A EM PA CA D A

F IG 11

T O R R E DE T IR O F O R Z A D O

121

SALJDA DE AIRE

O o

FIG 12

T O R R E D E T I R O I N D U C I D O E N C O N T R A F L U J O

122

SALIDA AIRE

O A

F I G 13

T O R R E D E T I R O I N D U C I D O E N F L U J O C R U Z A D O

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

En los sistemas de generación de vapor y enfriamiento, la

calidad requerida debe ser excelente para garantizar su buen

funcionamiento. Es por esta razón que el tratamiento químico

tiene una gran importancia relevante.

Estos objetivos se pueden lograr mediante el empleo de

pretratamientos y tratamientos químicos. Podemos afirmar que

la inversión requerida, para lograr una buena calidad de agua,

tiene una amplia justificación desde el punto de vista económico

debido al costo-beneficio que esto implica. Este costo-benef1 -

cio se ve reflejado en:

- Continuidad en la producción

- Evitar paros de equipo por reparación mayor

- Ahorro de agua

- Alta eficiencia en los procesos de trasnferencia de calor

No obstante, a lo anteriormente descrito pueden surgir una

gran variedad de problemas, los cuales podrán ser resueltos con

con mayor facilidad, mediante la experiencia que se logre adqui

rir a lo largo del tiempo.

P a r a poder evalur los avances logrados a lo largo de un tra

tamiento, se requiere contar con una s e n e de procedimientos ana

líticos confiables, que nos indiquen el comportamiento de nues

tros sistemas; a s í como las inspecciones físicas del equipo en

forma periódica.

B I B L I O G R A F I A

- PRINCIPALES OF INDUSTRIAL WATESTREATMENT

DREW CHEMICAL CORPORATIONTHIRD ED IT ION 1979

- THE NALCO WATER HANDBOOK

NALCO CHEMICAL COMPAN'Y

Me GRAW-HILL BOOK COMPANY 1979

- WATER TREATMENT

Industrial y Municipal

D.C. BRANDVOLD

VANTAGE PRESS, Inc. 1981

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