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Ingeniería de Tratamiento y Acondicionamiento de Aguas

TRATAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO DE AGUA PARA CALDERAS Y SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO 11.0 CALDERAS Y SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO El tratamiento y acondicionamiento de agua para uso en calderas y torres de enfriamiento, es una parte especial de la tecnología del agua ya que en estos procesos ocurren cambios y alteraciones en las característicasdel agua. La evaporación que ocurre cuando el agua se emplea en estos procesos, concentra las sales disueltas en el agua, por lo que alcanzan su punto se saturación y se separan del agua formando cristales algunos de ellos difíciles de remover y que dañan los equipos al formar incrustaciones en tuberías y accesorios de calderas y equipos de calentamiento y evaporación No solo ocurre la saturaciónsalina cuando parte del agua se evapora: también ocurre la perdida de gases como el bióxido de carbono que se encuentra disuelto en el agua y que forma parte de la alcalinidad del agua y esto favorece la precipitación de componentes poco solubles como el calcio y el magnesio que forman precipitados o sales insolubles de carbonato de calcio e hidróxido de magnesio respectivamente. Esta tecnología detratamiento de agua se aplica con mucha frecuencia y en muchas industrias ya que los equipos de calentamiento y de evaporación se emplean en prácticamente todas las industrias como es la de generación de energía, farmacéutica, química, petroquímica, alimenticia, metalúrgica, de manufactura y de servicios donde se requiere de calderas para calentamiento del agua y de torres de enfriamiento paracondensación del agua y disipación del calor. Los equipos y accesorios se dañan en mayor intensidad en estos procesos de calentamiento y evaporación que en los procesos en los cuales el agua no sufre transformaciones físicas, por lo que es conveniente dar tratamiento al agua de proceso y agregar compuestos químicos que neutralicen y compensen por los efectos de calentamiento y concentración. Losproblemas mas comunes en calderas y sistemas de enfriamiento son los siguientes: 11.1 CORROSIÓN: Uno de los problemas de desgaste en una caldera son los daños y el desgaste que se presenta por corrosión. El oxígeno disuelto presente en el agua causa el desgaste del fierro de la estructura metálica de la caldera formando hidróxido férrico y esto causa corrosión por picadura que aparece en puntos muylocalizados de la estructura. Las reacciones químicas entre el oxigeno y el fierro son las siguientes: Fe ⇒ Fe2+ +2e 1/2O2 + H2O + 2e ⇒ 2OHY sumado las ecuaciones (1) y (2) Fe + 1/2O2 +H2O ⇒ Fe(OH)2 (3) (1) (2)

No solo el oxígeno es causante de la picadura, también el bióxido de carbono causa corrosión y este gas se genera abundantemente cuando el agua se calienta hasta el punto de ebulliciónPara evitar o disminuir al mínimo la corrosión, deberán separarse los gases y ventilarse a la atmósfera, sin embargo no se separan todos los gases y sus efectos corrosivos son neutralizados por la adición de reactivos que reaccionan con el oxígeno como lo es el sulfito de sodio. 2Na2SO3 +O2 ⇒ 2Na2SO4 (4)

El oxigeno es uno de los agentes mas corrosivos en una caldera y por esta razón debe removersepor aireación y ventilación del agua de alimentación y de condensados en el sistema, y el resto por tratamiento con sulfito de sodio.

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Tratamiento y acondicionamiento de agua para calderas y sistemas de enfriamiento

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A altas temperaturas el sulfito se descompone y pierde sus propiedades. Na2SO3 +H2O ⇒ 2NaOH + SO2 (5)

Encalderas de alta presión. La temperatura del agua es mayor de 100ºC y debe emplearse hidracina en forma de hidrato de hidracina N2H4.H2O o sulfato de hidracina N2H4.H2SO4 Estos productos son tóxicos y representan riesgos en su almacenamiento y manejo, pero son la mejor opción al tratamiento de calderas de alta presión para evitar la corrosión por oxígeno. La hidracina reacciona con el oxigeno de la...