Água tratamento caldeira, Notas de estudo de Biomedicina

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COLÉGIO TECNOLÓGICO DA ASSOCIAÇÃO DE

ENSINO DE RIBEIRÃO PRETO - AERP

ESCOLA DE ENSINO MÉDIO E EDUCAÇÃO PROFISSIONAL

Tecnologia Química I

fonte: www.adorofisica.com.br

Água para Caldeira

Sumário

1 1. Água para Caldeira............................................................................................................. 1 2 2. Incrustações........................................................................................................................ 1 3 3. Corrosão ............................................................................................................................ 2 4 4. Arraste de água de caldeira................................................................................................ 4 5 ................................................................................................................................................ 6 5. Água para Alimentação de Caldeiras 5.............................................................................. 4 7 6. Referencia Bibliográfica.................................................................................................... 5

observado para íons cálcio (Ca +2), magnésio (Mg +2^ ), silicatos (SiO 3 -2^ ) e carbonatos (CO 3 -2^ ), os quais acabam por gerar compostos insolúveis na condição térmica da água da Caldeira, originando incrustações bastante rígidas e de difícil remoção. Outro íon bastante particular refere-se ao Bicarbonato (HCO 3 -1^ ), íon este que, apesar de raramente contribuir para a formação de compostos insolúveis, tem a propriedade de decompor-se na água da Caldeira, face a ação da temperatura, formando íons carbonato e gás carbônico. A reação a seguir ilustra melhor tal afirmação^3 :

2 HCO 3 -1^ ------> H2O + CO 3 -2^ + CO

Como resultado, caso exista a presença de íons cálcio na água da Caldeira, estes irão reagir com o carbonato gerado, formando incrustação de carbonato de cálcio, conforme mostrado na reação a seguir: Ca +2^ + CO 3 -2^ ----------> CaCO 3

Conforme pode-se observar, a grande maioria dos íons dissolvidos na água acabam por provocar efeitos particularmente danosos quando submetidos às condições operacionais de um equipamento Gerador de Vapor. Neste sentido, apresenta-se a seguir uma relação dos principais compostos formadores de incrustações em sistemas de Geração de Vapor, caso inexista um efetivo controle e conhecimento técnico de seus mecanismos de formação: No caso da utilização de linhas e / ou reservatórios confeccionados em aço carbono galvanizado para recebimento de água de reposição ou condensado, íons zinco podem ser carreados para a água da caldeira^3.

3. Corrosão O processo de corrosão pode ser definido como a oxidação dos metais que compõe o sistema gerador de vapor, geralmente provocado pela água e suas impurezas. O processo corrosivo é função da pressão e temperatura de trabalho, tipos de contaminantes e tratamento químico dado a água de alimentação da caldeira. O arraste e a espumação consistem nas principais causas de contaminação do vapor produzido numa caldeira. O arraste é um fenômeno onde as partículas de água da caldeira são carregadas para o vapor gerado. A espumação é a contaminação que se verifica devido a influência exercida pela concentração de produtos químicos na tensão superficial na película de água, que envolve as bolhas de vapor na geração dessas espumas. Como as caldeiras são de grande importância para as indústrias que necessitam de vapor, o processo de corrosão deve ser controlado e evitado ao máximo. Por esse motivo é necessário o controle e tratamento da água que é utilizada em caldeiras.

Fatores Associados a Corrosão : 1.Corrosão Ácida Generalizada: Corrosão nas superfícies internas das caldeiras resultante do uso de águas com baixos valores de pH. 2.Corrosão por Oxigênio: Aeração Diferencial: Quando a água utilizada é aerada ou a remoção de oxigênio é incompleta ou em caldeiras fora de operação. Fratura da Magnética Protetora: A corrosão é localizada na forma puntiforme em decorrência da existência de pequenas áreas anódicas, junto a grandes áreas catódicas.

3.Corrosão por Metais Dissimilares- Corrosão Galvânica Diferentes metais podem ser conduzidos para o interior da caldeira, quando ionizados, complexados pela ação da amônia e/ou no estado particulado.

4.Corrosão por Ácido Sulfídrico A reação de gás sulfídrico com água produz ácido sulfídrico, que pode a vir se combinar com diferentes metais formando sulfatos metálicos correspondentes.

5.Corrosão Ácida Localizada Concentração de sais ácidos ou de cloretos dissolvidos na água da caldeira poderá nos levar aos seguintes casos: a) Sais ácidos poderão se hidrolisar sob depósitos produzindo condições de pH baixo. b) Elevados teores de cloretos em geral na água da caldeira, poderão concentrar-se em altos níveis sob depósitos ou fendas em meio aerado, provocando problema semelhante ao caso anterior. A corrosão nos dois casos se estende por toda a área onde se armazenou o ácido formado. Soda Cáustica: É usado na água de caldeira afim de elevar o valor de pH, para preservação do fino filme protetor de óxido de feno magnético.

6.Corrosão por Agente Quelante Tem características semelhantes a da corrosão cáustica. Ela ocorre quando camadas de vapor se formam ao longo das linhas de água ou quando a evaporação da água deixa um resíduo concentrado de quelato.^4

A pressão em que vai se operar a caldeira é de suma importância, pois é ela que vai determinar métodos para reduzir as impurezas contidas na água. A Tabela 3 mostra a seqüência de tratamentos que viabiliza o uso da água como fonte de alimentação em caldeiras, de acordo com a pressão de operação.

Tabela 03 – Preparação da Água de Alimentação da Caldeira Pressão kgf/cm2 Métodos de Remoção de Impurezas até 40 Clarificação, filtração, abrandamento pôr 15 trocas iônicas. 41 a 65 Clarificação, filtração, troca iônica e possivelmente desmineralização. acima de 65 Clarificação, filtração, desmineralização e desaeração.

6. Referencia Bibliográfica 1. Tratamento de Água, disponível em: <www.tratamentodeagua.com.br/a1/informativos/acervo.php?chave=3024&cp=est>, acessado em 01/08/07. 2. Tratamento de Água em Caldeira, disponível em http://www.sbrt.ibict.br, acessado em 01/08/07. 3. (^) Incrustações em Caldeiras, disponível em<www.kurita.com.br>, autores: José Roberto Pastor, Antonio R. P. Carvalho e Gabriel Zibordi, acessado em 01/08/

4. Sistemas de Vapor, disponível em <www.pipesystem.com.br/Sistemas/Vapor/vapor.html>, acessado em 010/08/
5. Tratamento de Águas, disponível em <www.mascia.com.br/site/pdfs/cursos/curso_tratamento_aguas.pdf>, acessado em 01/08/