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TRATAMIENTO DE AGUA
PARA ALIMENTACION DE
CALDERAS
Alejandra Castillón Rivera
Olivia García Ceseña
Introducción.
• El objetivo principal del
tratamiento de agua es
evitar problemas de
corrosión e incrustaciones
asegurando la calidad del
agua de alimentación y del
agua contenida en la
caldera.
Algunos parámetros importantes del agua
de alimentación son:
-pH
-Dureza
-Concentración de oxígeno y del dióxido de carbono
-Silicatos
-Sólidos disueltos
-Sólidos suspendidos
-Concentración de materia orgánica
pH del agua para caldera.
El pH representa las
características ácidas o
alcalinas del agua, por lo
que su control es esencial
para prevenir problemas de
corrosión (bajo pH) y
depósitos (alto pH).
Se recomienda no menor de
8.5 y no mayor de 9.5
Sólidos disueltos.
Las impurezas en el agua
de alimentación se
concentran en la caldera.
Prácticamente todas las
aguas de alimentación a las
calderas contienen sólidos
disueltos. Cuando el agua
de alimentación se calienta,
se evapora y sale de la
caldera como vapor
destilado dejando
impurezas atrás.
Dureza del agua. El agua con gran contenido de minerales de calcio y magnesio de les conoce como “aguas duras” debido a que con este tipo de agua es muy difícil lavar.
La dureza en el agua de la caldera indica presencia de impureza relativamente insolubles.
• Solidos disueltos
• Gases disueltos
• Sólidos en suspensión
Sólido en suspensión
Sólido disueltos
Ciclos de concentración….
La cantidad de un material disuelto en
un liquido se mide en partes por millón
(ppm).
A todas las impurezas disueltas en el
agua se le conoce como “ total de
Sólidos Disueltos” (TSD); Una (ppm)
equivale a un kg de solido disuelto en
un millón de kg de agua, Como el
agua equivale a un kilogramo por litro,
una (ppm) equivale a un kg en un
millón de litros de agua. Conductivímetro
La conductancia se mide
mhos o micromhos
Ciclos de concentración.
• Si un determinado tipo
de agua tiene un total de
solidos disueltos de 500
ppm y la concentramos
2 veces o 2 ciclos, el
nivel TSD final será de
1000 ppm con 3 ciclos
su TSD será de 1500
ppm.
• Ejemplo: Una caldera de
100 HP puede evaporar
unos 37,500 lts de agua
en 24 hrs. de trabajo
continuo. Si el agua
tiene una dureza de 340
ppm, se querían dentro
de la caldera 12.75 kg
de solido cada día.
37,500/1000=37.50
37.50 * 340=12750
12750 /1000= 12.75
Acarreo de sílice.
Limites recomendados de acuerdo a la presión de la caldera.
Efectos de un tratamiento inadecuado del
agua de la caldera.
Corrosión
Deterioro de un
material a
consecuencia de
un ataque
electroquímico por
su entorno.
Corrosión por oxigeno
Consiste en la reacción
del oxígeno disuelto en
el agua con los
componentes metálicos
de la caldera (en
contacto con el agua),
provocando su
disolución o conversión
en oxidos insolubles.
se produce por una sobre concentración local en
zonas de elevadas cargas térmicas (fogón,
cámara trasera, etc,) de sales alcalinas como la
soda caustica.
Corrosión caustica
El agua de repuesto es la que se añade a la caldera,
desde una fuente externa, para reemplazar la que se
pierde en la caldera y el sistema de distribución de vapor y
retorno de condensado; esto incluye las purgas, fugas de
vapor, perdidas de condensado y el vapor utilizado
directamente en los procesos.
Agua de repuesto
Tratamiento de agua por intercambiadores
de iones Son sustancias usadas casi exclusivamente sobre el
nombre de resinas. Hay dos categorías de resinas: las
resinas del tipo gel y estas otras de macroporos o de tipo
de unión cruzada suelta.
Algunos procesos básicos son:
• Ablandamiento (o suavización, eliminación de la dureza)
• Descarbonatación (eliminación del bicarbonato)
• Descationización (eliminación de todos los cationes)
• Desmineralización (eliminación de todos los cationes y
aniones)
• Lecho mezclado o lecho mixto, pulido final
• Eliminación de nitratos
• Eliminación selectiva de varios contaminantes
La descarbonatación
disminuye la salinidad
del agua eliminando
cationes de dureza y
aniones de alcalinidad.
Ablandar el agua no reduce su salinidad:
solo elimina los cationes de dureza y los
reemplaza por sodio. Las sales de sodio
son mucho mas solubles, de manera que
no producen incrustaciones.
Es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias
Remueve el agua de las impurezas en vez de remover las impurezas del agua.
De todos los sistemas de purificación de agua, la destilación es la que ofrece las más amplias posibilidades. No es específica para partículas ionizadas como lo es la desionización. No remueve materiales orgánicos selectivamente, como lo hace la adsorción, ni hace un trabajo incompleto como la ósmosis inversa. La destilación removerá efectivamente todos los sólidos ionizados, todos los orgánicos con un punto de ebullición mayor que el del agua, todas las bacterias y; con la ayuda de una placa especial de desviación, todos los pirógenos.
Destilación
Proceso en el cual se fuerza al agua a pasar a través de una membrana semi-permeable, desde una solución más concentrada en sales disueltas u otros contaminantesa una solución menos concentrada, mediante la aplicación de presión. El Objetivo de la Osmosis Inversa es obtener agua purificada partiendo de un caudal de agua con gran cantidad de sales como puede ser el agua de Mar. De hecho una de las grandes aplicaciones de la Osmosis Inversa es obtener agua potable partiendo del agua de Mar con la escasez de agua originada por el desarrollo humano esté proceso se ha vuelto más rentable.
Tratamiento de agua por Osmosis inversa
Tratamiento de agua por electrodiálisis
Consiste en la eliminación de iones
cargados eléctricamente y que se
encuentran disueltos en el agua.
Es un proceso de membrana durante el cual
los iones del agua residual son
transportados por una membrana
semipermeable bajo la influencia de un
potencial eléctrico. Gracias al gradiente de
potencial aplicado, los iones se difunden a
través de las membranas en la dirección del
cátodo o del ánodo. Entre el cátodo y el
ánodo, las membranas selectivas de aniones
y de cationes son colocadas en un orden
alternativo. Sólo los aniones van a pasar las
membranas selectivas de aniones y sólo los
cationes van a pasar las membranas
selectivas de cationes. Así pues, en la mitad
de los compartimentos el flujo estará
concentrado mientras que en el resto de
compartimentos, los iones son eliminados,
generándose un efluente limpio.
Tratamiento interno de agua
El mejor método es la eliminación de los materiales que
producen la incrustación del agua de repuesto, reduciendo
la dureza de esta a valores cercanos a cero.
El tratamiento interno del agua se realiza mediante la
adición de los químicos requeridos para prevenir la
incrustación derivada de los materiales que no fueron
eliminados por el tratamiento externo al agua de repuesto y
la formación de depósitos de lodo por la precipitación de
estos materiales.
Formación de depósitos
• Existen dos causas principales:
Incrustacion: Las altas temperaturas en el interior de las
calderas causan la precipitacion de los compuestos
donde la solubilidad es inversaente proporcional a la
temperatura de solución.
• Lodos: La concentración en el agua de la caldera causa
que ciertos compuestos, a una temperatura dada,
excedan su máxima solubilidad, forzando la precipitación
de estos en las áreas de la caldera donde la
concentración es mas alta.
Incrustación
Lodo
