Tratamiento de aguas en calderas

PARTE 3: TRATAMIENTO DE AGUAS PARA CALDERAS:
Una caldera produce vapor. Existen varios tipos y tamaños. Funcionan con una variedad de combustibles y tienen amplio rango de presiones de operación.
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CLASIFICACION DE LAS CALDERAS:
➢ Presión de operación
➢ Área de transferencia
➢ Circulación del agua
➢ Fuente de calor
PRESION SE OPERACIÓN➢ Baja Presión ((150 psig)
➢ Media presión (150-600 psig)
➢ Alta presión (( 600-2000 psig)

AREA DE TRANSFERENCIA

➢ Caldera Industrial (Area ( 294 pie2): complejos petroquímicos, refinerías, centrales termoeléctricas.
➢ Caldera Semindustrial (Area 16 - 294 pie2 ): hospitales, lavaderías, hoteles

CIRCULACION DEL AGUA
➢ Pirotubulares: agua fuera de lostubos
Flujo de vapor bajo: 500-2500 lb/h
Presión de operación: 5 – 300 psig
➢ Acuatubulares: agua por los tubos
Mayor producción de vapor con más alta presión de operación

FUENTE DE CALOR
➢ Reacción de combustión (combustible sólido, líquido o gaseoso)
➢ Recuperadoras de calor (calor de desecho)

EQUIPOS AUXILIARES DE LA CALDERA
➢Sobrecalentadores: Se utilizan para producir vapor seco para turbinas. Es menos corrosivo y erosivo que el húmedo. Realiza mayor trabajo que el húmedo. Se ubica en la trayectoria de los gases calientes de la zona de radiación. Se pueden presentar depósitos (arrastre) lado agua y corrosión lado fuego (depósitos con azufre) o lado agua (O2 y soda por arrastre o paradas)
➢ Recalentadores: Recalienta el vaporque se extrae de una turbina. Aumenta la eficiencia de la caldera y disminuye costos de operación.
➢ Atemperadores: Son usados para regular la temperatura del vapor por remoción del calor o por dilución con agua a baja temperatura. Por contacto directo con agua se debe utilizar agua de muy alta pureza.
➢ Economizadores: Recuperan calor del horno de la caldera calentando el agua dealimentación con los gases de salida. Aumentan la eficiencia de la caldera y disminuyen la temperatura de los gases de chimenea
➢ Precalentadores.

TRATAMIENTO EXTERNO: Es un conjunto de operaciones y procesos unitarios empleados para acondicionar el agua de alimentación de calderas. Contempla controladores de oxígeno, incrustaciones, corrosión del condensado y arrastre del vapor. Aplicación deproductos químicos para controlar corrosión, incrustación y arrastre en el vapor de calderas. La calidad del agua de alimentación será función de la presión de operación
• Para presión < 600 psi se puede usar agua potable sometida a un proceso de suavización
• Para presión > 600 psi se requieren tratamientos complementarios como desmineralización, ósmosis inversa, destilación, etc.DESGASIFICACION: El oxigeno causa:
➢ Ataque Localizado del Metal
➢ Aumento del Contenido en Hierro
➢ Aumento del TSD
➢ Formación Celdas de Corrosión

DESGASIFICACION MECANICA: Es un procedimiento usado para eliminar gases disueltos en el agua (O2, CO2 y NH3) con la inyección de vapor de agua. Se basa en los siguientes aspectos:
Ionización: Mientras menos ionizado este ungas mas fácil es removerlo
CO2 + H2O ( H2 + CO3 ( H+ + HCO3-
NH3 + H2O ( NH4OH ( NH4+ + OH-
Para lograr más remoción se desplaza el equilibrio a la izquierda agregando ácido o álcali.
El O2 no está ionizado por ello es mas fácil de remover
Presiones parciales: Un gas no ionizado (O2) se disuelve en agua hasta que la presion parcial del gas en el agua sea igual a lapresión parcial del gas en la atmósfera en contacto con el.
Se modifica el equilibrio usando vapor que tiene poco o nada de O2, por lo que el O2 del agua pasa al vapor
* Temperatura: La solubilidad de los gases en el agua disminuye a medida que la temperatura aumenta. La solubilidad del O2 en agua a la temperatura de ebullición es 0 ppm.
* Agitación: La remoción de...