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El agua. Tratamiento para uso industrial

Autor: ANTONIO ROS MORENO
Curso:
|310 alumnos|Fecha publicación: 10/06/2011
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Capítulo 6:

 Tratamientos para purificar el agua de calderas. Tratamientos Químicos

Consiste en suministrar internamente sustancias químicas que reaccionan con las impurezas del agua, precipitando sólidos insolubles o en suspensión, eliminando mediante purgas. Según el objetivo que persiguen, las sustancias se clasifican en:

  • Reductoras de dureza o ablandadoras: La palabra dureza se refiere a la cantidad de compuestos de calcio y magnesio disueltos en el agua, correspondientes al contenido de iones alcalinotérreos. Estos minerales tienen su origen en las formaciones rocosas calcáreas, y pueden ser encontrados, en mayor o menor grado, en la mayoría de las aguas naturales. Las sales más comunes en el agua dura son sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y cloruros de calcio, magnesio, hierro y otros.

a).- Hidróxido de sodio o soda cáustica (NaOH): (•).- Precipita las sales de magnesio. (•).- Aumenta la alcalinidad. (•).- Regeneración de resinas de intercambio iónico

b).- Carbonato de sodio o soda comercial (Na2CO3): (•).- Precipita las sales de calcio. (•).-  Son de bajo costo. (•).- Produce acidez.

c).- Hidróxido de calcio o cal (Ca(OH)2): (•).- Precipita las sales de calcio y magnesio.

d).- Fosfatos de Sodio (Na2HPO4): (•).- Precipita sales de calcio. (•).- Debe mantenerse en exceso.

e).- Intercambio de Iones: El intercambio iónico es una reacción química reversible, que tiene lugar cuando un ión de una disolución se intercambia por otro ión de igual signo que se encuentra unido a una partícula sólida inmóvil. Este proceso tiene lugar constantemente en la naturaleza, tanto en la materia inorgánica como en las células vivas.

Por sus propiedades como disolvente y su utilización en diversos procesos industriales, el agua acostumbra a tener muchas impurezas y contaminantes. Las sales metálicas se disuelven en el agua separándose en iones, cuya presencia puede ser indeseable para los usos habituales del agua. Los intercambiadores iónicos son usados para la separación de sales (cationes y aniones) del agua.

Se utilizan ablandadores naturales o sintéticos (zeolitas o permutitas): son sustancias granuladas insolubles, las cuales tienen en su estructura molecular radicales ácidos o básicos que pueden ser intercambiados. Los iones positivos o negativos fijados en estos radicales, serán reemplazados por iones del mismo signo en solución en el líquido en contacto con ellos.

Hoy en día, las sustancias intercambiadores de iones son llamadas también resinas, hay tres categorías de resinas:

1).- Resinas tipo gel: tienen una porosidad natural limitada entre las distancias intermoleculares. Esta es una estructura de microporo.

2).- Tipo microporos o de tipo unión cruzada suelta: tienen una porosidad artificial adicional la cual es obtenida por la adición de sustancias diseñadas para esta proposición.

3).- Resinas isoporosas: Se caracterizan por tener un tamaño de poro uniforme, con lo que aumenta la permeabilidad de los iones en el interior de la red. Son resinas de alta capacidad, regeneración eficiente y de costo más bajo que las resinas macroporosas.

Son utilizadas persiguiendo los siguientes fines: (•).- Eliminación de calcio y magnesio: dureza del agua cruda, la cual se convertirá en agua de alimentación de calderas y/o reposición para sistemas de enfriamiento. (•).- Evitar las incrustaciones: se elimina la formación y deposición de los carbonatos, sulfatos e hidróxidos de calcio y/o magnesio como consecuencia del aumento de la temperatura sobre las superficies de transferencia de calor, en desaireadores, calderas, intercambiadores de calor, etc. (•).- Suministro de agua suavizada constante: la buena calidad y suficiente cantidad del agua de alimentación de calderas y de cualquier otro sistema estará garantizada. (•).- Durabilidad de las resinas de intercambio iónico: se controlan los ciclos de lavado y regeneración de los sistemas de intercambio iónico.

  • Inhibidores de corrosión: Los inhibidores de corrosión, son productos que actúan ya sea formando películas sobre la superficie metálica, tales como los molibdatos, fosfatos o etanolaminas, o bien entregando sus electrones al medio.

a).- Sulfito de Sodio (NaSO3): Reacciona con el oxígeno produciendo sulfatos de sodio. Se utiliza para calderas de presiones menores a 30 Kg/cm2.

b).- Hidracina (N2H4): Reacciona con el oxígeno produciendo nitrógeno y agua sin producir sólidos disueltos. Apta para calderas de alta presión.

c).- Aminas: Utilizadas para el control de la corrosión en tuberías de retorno de condensado (corrosión por anhídrido carbónico).

  • Inhibidores de fragilidad cáustica: Debe usarse donde el agua tiene características de fragilidad.

a).- Nitratos y nitritos de sodio (NaNO3 - NaNO2).

  • Inhibidores de adherencias por lodos: Evita la formación de lodos adherentes y minimizan el arrastre.

a).- Agentes orgánicos: Taninos, almidones, derivados de aguas marinas.

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