TRABALHOS TÉCNICOS

Esta página tem o objetivo de mostrar trabalhos técnicos relacionados a controles e programas de tratamento . O conceito de apresentar os trabalhos de forma condensada e objetiva , pretende que o leitor tenha uma compreensão mais rápida e fácil dos assuntos em questão . Os temas serão trocados periodicamente e guardados em arquivos para consultas posteriores.


INDICE DE LANGELIER (IL)

O I.L. é um modelo de reações de equilíbrio proveniente do conceito teórico de Saturação e fornece um indicador do grau de Saturação da água em relação ao Carbonato de Cálcio (CaCO3). Pode ser demonstrado que o I.L é aproximadamente o logaritmo de base 10 do nível da saturação do  CaCO3.

O I.L apresenta o conceito de saturação usando o pH como variável principal, assim, o I.L pode ser interpretado como a mudança de pH necessário para trazer a água ao equilíbrio.

Água com I.L igual a 1,0 significa uma unidade de pH acima da saturação. Reduzindo o pH de 1 unidade irá trazer a água de volta ao equilíbrio, isto ocorre porque a porção de alcalinidade total presente como CO3- - diminui a medida que o pH diminui.Este conceito é mostrado pela   reação de equilíbrio da dissolução de ácido carbônico:

 

  • se o I.L é negativo: nenhum potencial de incrustação, todo o CaCO3 está dissolvido na água;

  • se o I.L é positivo: incrustação pode se formar e precipitação de CaCO3 pode ocorrer;

  • se o I.L é = 0: estamos no limite de potencial de incrustação. Qualidade de água, mudanças na temperatura ou evaporação podem mudar o I.L.

 

O I.L é provavelmente o indicador mais usado para determinar o potencial de incrustação em torres de resfriamento. É uma indicação de tendência da formação e crescimento de incrustação de CaCO3, porém, não índica quanto de incrustação vai ocorrer para que a água volte ao equilíbrio.
O I.L simplesmente indica a tendência a incrustação tendo o pH como principal variável.
Para calcular o I.L é necessário conhecer o teor de alcalinidade, dureza de cálcio, os sólidos totais dissolvidos e a temperatura.
O I.L é definido como:         

I.L. = pH – pHs

        

onde:
pH: é o valor medido na água
pHs.: é o pH de saturação de CaCO3 definida como:
pHs = (9.3 + A + B) – (C +D)
onde:
A = [loq10 (STD) – 1]/10
B = -13,12 x log10 (ºC + 273) + 34,55
C = log10 (ppm Ca como CaCO3) – 0,4
D = log10 (ppm alcalinidade como CaCO3)

 

CLORAÇÃO EM SISTEMAS DE RESFRIAMENTO

O Cloro  um dos mais importantes bactericidas, é utilizado tanto na desinfecção de água potável, como também em torres de resfriamento.

Vários fatores influenciam na demanda de cloro, sendo, a temperatura, o tempo de contato, o volume de água, além do pH mantido no sistema os mais importantes.

A reação de hidrólise de cloro na água dá ácido hipocloroso e clorídrico, segundo a equação:

Em seguida o ÁcidoHipocloroso ionizará de acordo com a reação reversível:

Como o Ácido Hipocloroso possui maior poder biocida que o íon Hipoclorito, a eficiencia da cloração será maior quanto maior for a quantidade de Ácido Hipocloroso presente na água.

O pH da água de circulação é diretamente responsável pelo teor de ÁcidoHipocloroso.

A tabela a seguir mostra o teor de HClO- em função do pH.

A figura mostra que o pH entre 2,0 e 7,0 tem os maiores valores de HClO- enquanto que na faixa de pH acima de 8,5 o teor deste biocida é muito baixo.


Como os programas de tratamento  de água envolvem pH neutro a alcalino, o nível do pH em torno de 7,5 é o mais indicado, pois temos aproximadamente 50% de HClO- (efeito biocida) e 50% de ClO- (efeito biocida reduzido).

 

Parâmetros de Tratamento em Caldeiras de Baixa e Média Pressão

Em programas de tratamento de água de caldeiras, alguns parâmetros relacionados a qualidade de água devem ser mantidos para que não ocorra problema de arraste químico.

O arraste químico é causado por uma série de condições na qualidade da água dentro da caldeira. Dependendo do teor de sais presentes nesta água, formação de espuma irá ocorrer, aumentando assim a probabilidade de arrastar gotículas de água concentrada de sais junto com o vapor gerado no processo de aquecimento.

A presença de pequenas quantidades de sais inorgânicos arrastados pelas gotículas de água para a seção de vapor poderá causar falhas em superaquecedores, trocadores de processos e até turbinas, se houverem.

Dentre os componentes presentes na água que podem causar e aumentar o potencial de arraste estão a alcalinidade, os sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão, que por si só e em função de pH na caldeira, poderão gerar reações de saponificação e conseqüente formação de espuma. Eventuais contaminações de processo trazido pelo retorno de condensado só irão piorar o potencial de arraste.

Assim, alguns órgãos relacionados ao tratamento de água e fabricação de caldeiras (principalmente ABMA dos EUA) geraram padrões que hoje são recomendados pelas empresas de tratamento de água industrial.

A tabela abaixo representa uma das mais utilizadas mundialmente:

Pressão da Caldeira

(KG/cm2)

Sólidos Totais Dissolvidos

(ppm)

Alcalinidade Total

(ppm CaCO3)

Sólidos Suspensos

(ppm)

ATÉ 20 3500 700 300
20 - 30 3000 600 250
30 - 40 2500 500 150
40 - 50 2000 400 100
50 - 60 1500 300 50

 

ABMA = American Boiler Manufacturers Association

Obs: em muitos casos existe uma recomendação especifica do fabricante da caldeira em função do tipo de aquecimento, taxa de vaporização, projeto, etc.

 

INFLUÊNCIA DAS DESCARGAS NA EFICIÊNCIA DAS CALDEIRAS

Conforme podemos ver no trabalho 003 (Parâmetros de Tratamento em Caldeiras de Baixa e Média Pressão), há limites para a presença de determinados componentes presentes na água da caldeira, existentes normalmente na água de alimentação, e se concentram na caldeira.

Para mantermos estes parâmetros dentro dos limites estabelecidos, é necessária a descarga de determinados volumes de água, que pode ser maior ou menor, dependendo das características da caldeira, como configuração, pressão, etc, e da qualidade da água de alimentação.

De fato, uma água rica em determinados sais, atinge os limites de tolerancia muito mais rápidamente que uma água mais pobre nestas mesmas substâncias, e portanto, o primeiro caso exigirá mais descargas que o segundo.

O problema é que, além do maior consumo de água, aumenta também o consumo de combustível, necessário para repor a energia perdida nas descargas.

Apenas como exemplo, uma caldeira que opere conforme os dados abaixo:

  • Produção média = 3 t/h
  • Regime de trabalho = 24 h/dia; 30 dias/mês
  • Pressão de operação = 10 Kg/cm2
  • Temperatura média da alimentação = 70 oC
  • Combustível = lenha de eucalípto

Terá um consumo de lenha que irá variar com o vlolume de descargas, conforme gráfico abaixo:

Ou seja, considerando o preço do m3 de lenha de eucalipto a R$ 70,00; podemos exemplificar segundo a tabela abaixo:

Descarga (m3/dia) Consumo de Lenha (m3/ano) Valor Gasto (R$/ano)
12,0
15 153
1 060 710,00
8,0
14 996
1 049 720,00
5,1
14 882
1 041 740,00
3,8
14 828
1 037 960,00

 

Pela tabela acima, podemos observar que pela redução de descargas, temos para este exemplo uma economia que varia de R$ 3 780,00 (descargas de 5,1 para 3,8 m3/dia) a R$ 22 750,00 (descargas de 12,0 a 3,8 m3/dia).

Este tipo de estudo permite verificar a situação real do sistema de geração de vapor, determinar as metas a serem alcançadas e justificar investimentos para melhorar a qualidade da alimentação.

Além das vantagens acima, é conveniente lembrar que melhor qualidade da alimentação favorece o desempenho do tratamento químico da água da caldeira, possibilitando superfícies de troca térmica mais limpas, ampliando aeficiência global de energia (ver gráfico abaixo):

 

produtos

O programa CHEMGARD TDS possui grande capacidade de dispersão para vários tipos de sólidos suspensos, incluindo os compostos de ferro. Saiba Mais

 

 

Os microbicidas halogênios presentes no PROGRAMA CHEMGARD CVS possui maior eficiencia bactericida que a oferecida pela cloração, a custos competitivos. Saiba Mais

 

 

O programa CHEMGARD CRD é uma ferramenta poderosa para inibir as incrustações devidas ao CaCO3. Saiba Mais.