Analisis de aguas

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ANÁLISIS DE AGUAS

Se reciben alrededor de 40 muestras de agua de proceso diariamente, provenientes de los equipos de P. Refinería, Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (P.T.A.R.), P.
Fundición y P. de Ácido para determinar el nivel de cloro libre, conductividad eléctrica, sólidos totales disueltos, pH, turbidez, alcalinidad a la fenolftaleína y al metilo, dureza de calcio y de magnesio,presencia de cloruros y concentración de impurezas, fosfatos, hierro y sílice. La mayoría de las muestras corresponden a aguas de de enfriamiento (torres de enfriamiento, rociado y chaquetas, intercambiadores, deareadores, condensadores y calderas) otras tantas a aguas residuales y tratadas.

Todas las pruebas químicas que se le realizan a las aguas tienen como objetivo general lograr operaciónmás eficiente de los equipos, con reducción de los costos de conservación y mayor vida útil.

Los problemas más comunes causados por el agua de enfriamiento son la Incrustación, corrosión, materia orgánica, deterioro de la madera en las torres de enfriamiento.
La incrustación se presenta cuando al elevarse la temperatura del agua, parte de esta se evapora causando un incremento de sus salesdisueltas. Cuando esto sucede es necesario agregar más agua de repuesto al sistema para reponer el agua perdida. Este aumento de sales disueltas trae como consecuencia la precipitación de las sales de calcio cuando se sobresatura, causando depósitos principalmente de carbonatos, sulfatos y dióxido de silicio (sílice), en la superficie del sistema. Estos depósitos actúan como aislante térmico sobresuperficies de transferencia de calor, con ello causa pérdida de calor y aumenta el requerimiento de energía para mantener temperaturas más altas y la misma generación de vapor (en el caso de las calderas) o transferencia de calor (en el caso de intercambiadores). Las incrustaciones además dañan la superficie de las tuberías.

El carbonato de calcio precipita e incrusta a valores de pH mayores de8.3. EL bicarbonato de calcio forma carbonatos de la siguiente manera,

Ca(HCO3)2 + H20 = CaCO3 + CO2 + 2 H2O

Ecuación 1.

Las incrustaciones de sulfato de calcio (CaSO4) se presentan cuando su concentración en el agua es mayor a 1 600 ppm. Esto sucede cuando un sistema no tiene purga o no se tiene un control de la dosificación de ácido sulfúrico. La sílice casusa problemas cuandosobrepasa una concentración de 180 ppm. Este mineral tiene gran presencia en el suelo de la región. Se utilizan dos métodos para evitar las incrustaciones. Se dosifica ácido sulfúrico ya que reduce la alcalinidad del agua producida principalmente por bicarbonatos y por lo tanto el pH, según la reacción:

Ca(HCO3)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2CO2 + 2H2O

Ecuación 2.
De esta manera se evitaque los bicarbonatos de calcio se conviertan a carbonatos de calcio, causantes principales de las incrustaciones. Es necesario dosificar un mililitro de ácido sulfúrico concentrado al 96% para eliminar un miligramo de alcalinidad total como carbonato de calcio.

El otro método para disminuir la alcalinidad es la purga continua, en los sistemas abiertos de recirculación de agua se utiliza eldrenaje para limitar la concentración de sólidos. El número de ciclos de concentración expresa la relación entre los sólidos disueltos en el agua del depósito. Por lo que es importante eliminar las sales que puedan formar incrustaciones antes de que se depositen en el sistema. Las purgas se realizan teniendo en cuenta que también el arrastre de las gotas de agua por el flujo de aire, significa algunaeliminación de las sales disueltas.

La corrosión es el deterioro de un metal por la acción química directa del oxígeno y el bióxido de carbono disueltos en el agua. Como se aprecia en la ecuación 1, la presencia de carbonato y bicarbonato de calcio en agua produce además bióxido de carbono. Las condiciones de un pH ácido favorece a la corrosión, en este caso es necesario tomar medidas...
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