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ASESORIA EN TRATAMIENTO DE AGUAS, S.A.DE C.V. CALDERAS, TORRES DE ENFRIAMIENTO Y CONDENSADORES
LA QUIMICA AL SERVICIO DE LA INDUSTRIA
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ASESORIA EN TRATAMIENTO DE AGUAS, S.A.DE C.V. CALDERAS, TORRES DE ENFRIAMIENTO Y CONDENSADORES
• GENERALIDADES
• INCRUSTACION
• CICLO DEL AGUA
• CORROSION
• IMPUREZAS COMUNES EN EL AGUA
• ENSUCIAMIENTO MICROBIOLOGICO
• ACONDICIONAMIENTO DEL AGUA
• ESQUEMA DE PROCESO DE ENFRIAMIENTO
• TEORIA DE SUAVIZADORES
• TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
• TEORIA DEL DEAREADOR
• ADICION DE PRODUCTOS QUIMICOS
• DETERMINACIONES
• CONTROL DE PH
• TRATAMIENTO INTERNO MEDIANTE
• CONTROL MICROBIANO
• PRODUCTOS QUÍMICOS
• INSTALACION DE TESTIGOS DE CORROSION
• PRINCIPALES PROBLEMAS EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
• CLORACION DE AGUA CRUDA • MARCHA ANALITICA
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El agua es una sustancia incolora,
inodora e insípida. Proviene de mares, ríos, lagunas,
pozos profundos, etc. En la industria es llamada como el
disolvente universal. Su fórmula química es H2O
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CONDENSACION CONDENSACION Nubes impulsadas sobre la tierra por el viento
EVAPORACION PRECIPITACION Contaminación del agua precipitada por efecto del polvo en el aire y minerales de la corteza terrestre, aguas negras y residuos industriales
Retorno a la superficie acuática para ser REPURIFICADA
PERCOLACION PROFUNDA
AGUA SUPERFICIAL
AGUA SUBTERRANEA
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FORMULA QUIMICA
FUENTES PRINCIPALES DEL CONTAMINANTE
EFECTOS POSIBLES CUANDO SE ENCUENTRA PRESENTE EN AGUA PARA CALDERAS
---
Drenaje superficial, residuos industriales
Arrastres, espuma, lodos ó incrustación
Sílice
SiO2
Depósitos minerales
Incrustación
Carbonato de Calcio
CaCO3
Depósitos minerales
Incrustación
Bicarbonato de Calcio
Ca(HCO3)2
Depósitos minerales
Incrustación
Sulfato de Calcio
CaSO4
Depósitos minerales
Incrustación, corrosión
Cloruro de Calcio
CaCl2
Depósitos minerales
Incrustación
Carbonato de Magnesio
MgCO3
Depósitos minerales
Incrustación
Mg(HCO3)2
Depósitos minerales
Incrustación
CONSTITUYE
Sólidos en suspensión
Bicarbonato de Magnesio
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Cloruro de Magnesio Ácidos Libres
Cloruro de Sodio
MgCl2 HCl, H2SO4
NaCl
Depósitos minerales
Incrustación, corrosión
Drenaje de minas, residuos industriales
Corrosión
Inerte, pero puede ser Aguas negras, residuos corrosivo bajo ciertas industriales, depósitos minerales condiciones Depósitos Minerales
Arrastres, fragilización
espumas,
Carbonato de Sodio
Na2CO3
Depósitos Minerales
Arrastres, fragilización
espumas,
Bicarbonato de Sodio
NaHCO3
Acido Carbónico
Oxígeno Grasa y Aceite Materia Orgánica y aguas negras
H2CO3
Absorción de depósitos descomposición orgánica
la
atmósfera, minerales, Corrosión de materia
O2
Absorción de la atmósfera
Corrosión
---
Residuos industriales
Corrosión, arrastres, espuma
depósitos,
---
Residuos industriales
e Corrosión, arrastres, espuma
depósitos,
domésticos
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Se denomina acondicionamiento de agua a la serie de operaciones físicas y/o químicas que es sometida un agua cruda para eliminarle las impurezas contenidas en ella.
El acondicionamiento se clasifica en dos partes:
I. TRATAMIENTO EXTERNO,
II. TRATAMIENTO INTERNO
Comprende todas las operaciones físicas y/o químicas realizadas al agua antes de introducirla a un generador de vapor, para eliminar impurezas.
Es la dosificación de reactivos químicos a un generador, para eliminar las impurezas presentes en el agua que no pudieron eliminarse en el tratamiento externo tales como:
Filtración Coagulación Intercambio iónico Deareación Suavización, etc.
Sulfitos Fosfatos Quelatos Hidracina, etc.,
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El tratamiento de un agua para uso industrial, se selecciona en base a dos criterios principalmente. a) Impurezas presentes en el agua cruda. b) Características y condiciones que debe tener el agua para introducirse a un equipo industrial, normalmente proporcionados por el fabricante de dicho equipo. 2.-Tratamiento interno, el cual es la dosificación de reactivos químicos a un generador, tales como sulfitos, fosfatos, quelatos, hidracina, etc., para eliminar las impurezas presentes en el agua que no pudieron eliminarse en el tratamiento externo.
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El tratamiento externo seleccionado es el siguiente: a) Coagulación – Floculación – Filtración b) Intercambio iónico (Suavizador) c) Deareación
SUAVIZADOR
DEAREADOR
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El agua cruda es alimentada al sedimentador junto con el vapor y los reactivos químicos para incrementar su temperatura, efectuar las reacciones necesarias y de esta manera reducir el contenido de dureza total, alcalinidad y sílice presente en el agua cruda. El agua cruda en el sedimentador pasa posteriormente a unos filtros a presión, donde es eliminada la materia en suspensión producto del proceso de suavización en caliente, el agua filtrada es alimentada a los suavizadores para que mediante intercambio iónico sea eliminada completamente la dureza. El agua ya suavizada es enviada hacia el deareador, donde se eliminan los gases disueltos, quedando de esta manera en condiciones de alimentarse al equipo generador de vapor.
SUAVIZADOR
DEAREADOR
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Uno de los tratamientos más efectivos y económicos en la reducción de impurezas presentes en el agua cruda, tales como dureza de calcio y magnesio, alcalinidad, sílice, oxigeno y turbidez es: Tratamiento químico CAL-YESO-OXIDO de magnesio en caliente. El agua cruda presenta dos tipos de dureza:
a) DUREZA TEMPORAL
Formada por el calcio y magnesio de los bicarbonatos y carbonatos.
b) DUREZA PERMANENTE
Formado por el calcio y magnesio de los compuestos carbonatados.
Estando presente en mayor cantidad la dureza temporal, como muestra el análisis de agua cruda: (HCO3)200 - 220 p.p.m. Dureza Total 100 - 120 p.p.m.
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La dureza temporal será eliminada antes que la permanente, por la adición de la cal, de acuerdo con las siguientes reacciones: Mg(HCO 3)2 Bicarbonato de Magnesio
Ca(HCO 3) 2 Bicarbonato de Calcio
2Na(HCO 3)
Bicarbonato de Sodio
+
2Ca(OH)
2
Hidróxido de Calcio
+ Ca(OH)
2
Hidróxido de Calcio
+ Ca(OH)
2
Hidróxido de Calcio
Mg(OH) 2 +
2CaCO 3
Hidróxido de Magnesio
Carbonato de Calcio
2CaCO 3
+
Carbonato de Calcio
CaCO
3
Carbonato de Calcio
+
2H 2O Agua
2H 2O Agua
+
Na 2CO 3
Carbonato de Sodio
+
H 2O
Agua
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La dureza permanente es reducida por el excedente de cal agregada y por el carbonato de sodio formado de la anterior reacción, presentándose las siguientes reacciones :
MgSO
+
4
Sulfato de Magnesio
MgCl
2
+
Cloruro de Magnesio
CaSO
4
+
Sulfato de Calcio
CaCl
2
Cloruro de Calcio
Ca(OH)
Mg(OH)
2
Hidróxido de Calcio
Hidróxido de Magnesio
Ca(OH) 2
Mg(OH)
2
Hidróxido de Calcio
Hidróxido de Magnesio
Na 2 CO
CaCO
3
Carbonato de Sodio
+
2
Na 2 CO
3
Carbonato de Sodio
3
+
3
Carbonato de Calcio
4
Sulfato de Calcio ___________ DUREZA +
CaCl
2
Cloruro de Calcio
+
Carbonato de Calcio
CaCO
CaSO
Na 2 SO Sulfato de Sodio
+
2NaCl Cloruro de Sodio
4
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Otro tratamiento muy común es el CAL-SODA ASH, presentando las siguientes características: La dureza de magnesio es reducida por la cal de 5 - 15 p.p.m. pero formando dureza de calcio que no es eliminada por completo por la cal y el carbonato de sodio. Esta dureza de calcio se podría eliminar mediante la adición de soda ash (Na2CO3 ), pero incrementaría la alcalinidad del agua y este parámetro afecta el agua de la caldera disminuyendo los ciclos de concentración.
A su vez este tratamiento ( soda ash ), deja un total de 5 a 25 p.p.m. de dureza. Por otra parte la dureza que deja el tratamiento usado en los suavizadores es de 0 a 5 p.p.m. Con la ventaja de que no incrementa la alcalinidad y su costo de operación es inferior al de soda ash.
La alcalinidad formada durante las reacciones es eliminada por el yeso (CaSO4) como muestra la siguiente reacción: Na 2 CO
3
Carbonato de Sodio
+
CaSO Yeso
4
CaCO
3
Carbonato de Calcio
+
Na 2 SO Sulfato de Sodio
4
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El suavizador es un tanque cilíndrico vertical en cuyo interior se encuentran material intercambio iónico. La finalidad de un suavizador, es eliminar por completo el contenido de dureza del agua. El material de intercambio se denomina zeolita o Resina Sintética. La resina es un polímero de alto peso molecular con cationes de sodio a su alrededor.
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1.
2.
NOTAS Las conexiones y tubos mostrados en color azul y verde no son suministradas con el equipo. Colocar el distribuidor descansando sobre la base del tanque de salmuera.
RESINA GRAVA FINA
GRAVA MEDIANA
GRAVA MEDIANA
GRAVA GRUESA
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ELIMINACIÓN DE CALCIO Y MAGNESIO: La Dureza contenida en el agua cruda, la cual se
convertirá en agua de reposición para Sistemas de Caldera, esto se traduce en: EVITAR LAS INSCRUSTACIONES: Se evita la formación y depósitos de carbonatos, sulfatos e hidróxidos de Calcio y Magnesio como consecuencia del aumento de la temperatura
sobre las superficies de mayor transferencia de calor, en intercambiadores de calor, compresores, tuberías , etc. SUMINISTRO DE AGUA SUAVIZADA CONSTANTE: nos brinda
el abastecimiento necesario y por lo tanto un equilibrio en los minerales del agua de repuesto.
DURABILIDAD DE LAS RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO: las resinas cationicas ciclo sodio que son las usadas comúnmente en los suavizadores tienen una duración de 5 a 7
años en uso constante dependiendo de la correcta presión en el equipo y evitando la contaminación por fierro principalmente.
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VISTA DE RESINA AL MICROSCOPIO CONTAMINADA Y FRACTURADA
Resina limpia Resina contaminada y fracturada
Resina fracturada
VISTA DE LA RESINA CON MICROSCOPIO DE 400 AUMENTOS
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Ca (HCO3)2
+ 2 NaZ
CaZ2
Zeolita de sodio
Zeolita de calcio
Bicarbonato de Calcio
+
NaHCO3 Bicarbonato de Sodio
2NaCl
+
CaZ2
2NaZ
+
CaCl2
2NaCl
+
MgZ2
2NaZ
+
MgCl2
Salmuera o Cloruro de sodio
Zeolitas de Calcio y Magnesio
Zeolitas de Sodio
Cloruro de Calcio y Magnesio
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El principio de la deareación consiste en elevar la temperatura del agua utilizando vapor, arriba de 100 °C, y que a esa temperatura, los gases disueltos en el agua son separados y enviados a la atmósfera. Este equipo esta diseñado para eliminar los gases disueltos en el agua, tales como el oxigeno y el bióxido de carbono, los cuales nos provocan corrosión en las tuberías de caldera, líneas de vapor y condensados.
El agua deareada es almacenada en un tanque cilíndrico horizontal que se encuentra abajo de la sección de charolas, y queda en condiciones para alimentarse a la caldera.
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PRODUCCION DE VAPOR EN UNA CALDERA SALIDA DE VAPOR CAMARA DE VAPOR GASES DE COMBUSTION
AGUA
PURGAS DE FONDO
AISLANTE
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Existen cuatro tratamientos básicos requeridos en el agua para alimentación además de una variedad de otros mas especializados que han sido derivados de la operación de calderas a alta presión. Estos requisitos son la prevención de: 1.- Incrustaciones 2.- Corrosión
3.- Contaminación del vapor 4.- Fragilización del acero de la caldera
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1. INCRUSTACIONES: Es la deposición de minerales en los tubos de la caldera. El componente más conocido es el carbonato de calcio el cual se precipita dentro de las calderas de acuerdo a la siguiente reacción de desdoblamiento térmico: Ca(HCO3)2
∆
Bicarbonato de calcio
calor
CaCO3 Carbonato de calcio
+
CO2
∆ H2O
+
Agua
Dióxido de carbono
(Vapor)
El lodo generado en la reacción anterior, es precipitado como hidroxiapatita (lodo no adherente) con el tratamiento químico de la siguiente forma:
10CaCO3 Carbonato de calcio
+
6Na3PO4 Fosfato trisódico
+
2NaOH Sosa
Ca10(PO4)6(OH)2 Hidroxiapatita
+
10Na2CO3 Carbonato de sodio
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TRATAMIENTO INTERNO MEDIANTE PRODUCTOS QUIMICOS
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2. CORROSION: Es el desprendimiento del metal al contacto del agua. Producido por gases no condensables como: Oxígeno disuelto (pitting) Bióxido de carbono (generalizada) Ácido carbónico
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TESTIGOS DE CORROSION
Son colocados para inspeccionar el sistema y observar o medir la corrosión y la inhibición de la corrosión
INSTALACION DEL TESTIGO DE CORROSION PARA CALDERA
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TESTIGOS DE CORROSION 867 Y 868 DE ACERO AL CARBON VISTO AL MICROSCOPIO DE 400 AUMENTOS.
TESTIGO DE CORROSION 867 MATERIAL ACERO AL CARBON
TESTIGO DE CORROSION 868 MATERIAL ACERO AL CARBON
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TESTIGOS DE CORROSION 304 Y 307 DE COBRE AL CARBON VISTO AL MICROSCOPIO DE 400 AUMENTOS.
TESTIGO DE CORROSION 304 MATERIAL COBRE
TESTIGO DE CORROSION 307 MATERIAL COBRE
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3. CONTAMINACION DEL VAPOR POR ARRASTRES
El agua evaporada para producir vapor no debe contener materiales contaminantes, sin embargo el vapor puede acarrear junto con él, gotas de agua, debido a varias causas. Entre ellas, el acarreo por humedad, este fenómeno consiste al hervir el agua donde se produce una neblina muy fina.
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4. FRAGILIZACION DEL ACERO DE LA CALDERA
Efecto combinado de esfuerzos no uniformes y alta concentración de sosa caústica en presencia de un catalizador a altas temperaturas. Causa fisuras intercristalinas del metal de la caldera como se puede apreciar en la siguiente figura.
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PRODUCTOS QUIMICOS Y COMPUESTOS EMPLEADOS
Actualmente se emplean productos químicos refinados
inorgánicos, para un número de creciente de funciones especificas antiguamente asignadas a compuestos para calderas de usos múltiples. Algunos de estos productos químicos sirven para fines distintos que el tratamiento de la alimentación y el agua interna de las calderas, para hacer esta lista históricamente exacta, seria necesario incluir muchos materiales tales como productos vegetales crudos, estos son obsoletos y han sido omitidos para evitar confusión.
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PRODUCTOS QUIMICOS
CLASIFICACION DE LAS FUNCIONES DE LOS PRODUCTOS QUIMICOS PARA TRATAMIENTO SECUNDARIO Y DE AGUAS PARA ALIMENTACION DE CALDERAS
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DIAGRAMA TIPICO DE UN SISTEMA DE CALDERAS Testigo de Corrosión
Tanque de Condensados
Vapor + CO2 Deareador
Abastecimiento Cisterna
Agua cruda + Minerales + Gases + Microorganismos
S u a v i z a d o r
Agua suavizada
CALDERA
Sal
Agua Suavizada
Tratamientos Externos
Agua Suavizada y Deareada Purga
PROCESO
Condensado + Ácido carbónico
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TRATAMIENTO CORRECTIVO REQUERIDO
TIPO DE PRODUCTO QUIMICO
Mantenimiento del pH del agua para alimentación y de la calidad del agua de calderas para control de incrustaciones y corrosión.
-
Sosa Caústica Carbono de Sodio
Prevención de incrustaciones en las ablandamiento interno del agua de la caldera
por
-
Fosfatos Carbonato de Sodio Aluminato de Sodio Alignatos Silicato de sodio
Acondicionamiento de los lodos para prevenir adherencias a las superficies internas de las calderas
-
Taninos Derivados de Lignina Almidón Derivados de glucosa
Prevención de incrustaciones por agua caliente, líneas de tubería, calentadores, de etapas economizadores, etc.
-
Polifosfatos Taninos Derivados de Lignina Derivados de la Glucosa
Prevención de corrosión por el oxígeno mediante deaeración química del agua para alimentación de caldera.
-
Sulfitos Taninos Hidróxido, Ferroso Derivados de la Glucosa Hidracina
Prevención de corrosión mediante la formación de películas protectoras.
-
Taninos Derivados de lignina Derivados de la glucosa
-
Compuestos de aminas Amoniaco
-
Poliamidas Polialquilen-glicoles
-
Sulfato de Sodio Fosfatos Taninos Nitratos
Prevención de corrosión de condensados
Prevención de espuma en el agua de la caldera.
Inhibición de fragilización caústica
calderas
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SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y REFRIGERACION
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PRINCIPALES PROBLEMAS EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
• Incrustación • Corrosión
• Ensuciamiento microbiológico (algas)
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INCRUSTACION En sistemas de enfriamiento se deben a un P.H. alto o cuando los límites de solubilidad de las sales presentes son excedidos, es necesario efectuar purgas y control del P.H. Esto ocurre debido a que el agua se concentra por la evaporación y al concentrarse el contenido de sales rebasa el producto solubilidad de las mismas, aunado a la temperatura alta en intercambiadores de calor, se provoca la precipitación de las mismas formando incrustación.
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CORROSION
Es el desprendimiento del metal al contacto con el agua. La causa principal de este fenómeno es la cantidad de oxígeno
disuelto en el agua de alimentación o recirculación. Debido a que el agua está en contacto con el aire, constantemente se está saturando de oxígeno, motivo por el cual se utilizan inhibidores de corrosión, cuya función es evitar el contacto entre el agua y el metal mediante la formación de una película.
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ENSUCIAMIENTO MICROBIOLOGICO (ALGAS)
• Los desarrollos microbiológicos ocasionan diversos problemas
tales como obstrucciones, baja en la transferencia de calor, corrosión y destrucción del equipo. • Debido a las condiciones de enfriamiento son propicias para el
desarrollo de diversos microorganismos por la temperatura y los nutrientes del agua además de ser sistemas abiertos en contacto con luz solar, para controlar estos problemas se usan los biocidas o desinfectantes.
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ESQUEMA DE PROCESO DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO RECIRCULANTE ABIERTO
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ESQUEMA DE PROCESO DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO RECIRCULANTE
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TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
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TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
TORRE DE A CONTRACORRIENTE
TORRE DE FLUJO CRUZADO
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TORRE DE TIRO NATURAL
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
TORRE DE TIRO MECÁNICO
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CONDENSADOR EVAPORATIVO
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ADICION DE PRODUCTOS QUIMICOS • Cada sistema de agua de enfriamiento presenta una combinación única de
equipo, químicas del agua, condiciones de purga y control, la selección adecuada de un programa correcto de tratamiento del agua depende de lo que mencionamos anteriormente, así como los problemas que ocasiona la falta de un tratamiento. • Los productos químicos de un tratamiento deben adicionarse en forma
continúa e ininterrumpida, según lo requieran el sistema, de lo contrario los resultados del mismo no son satisfactorios. • Todos los equipos deben poseer una purga de fondo para desalojar lodos que
se acumulan en el fondo y que provocan ensuciamiento del sistema.
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ENFRIAMIENTO
Cada sistema de agua de enfriamiento presenta una combinación única de equipo: Química del agua, Condiciones de purga y control
Los productos químicos de un tratamiento deben adicionarse en forma continúa e ininterrumpida, según lo requiera el sistema, de lo contrario los resultados del mismo no son satisfactorios.
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CONTROL DEL PH • El PH es uno de los parámetros más importantes a controlar en los sistemas
de enfriamiento, conociendo por PH la medida de acidez o alcalinidad de un líquido. • Debido a la evaporación del agua producida por la temperatura, las sales se
concentran y el PH del agua tiende a ser alcalino, motivo por el cual en un sistema de enfriamiento el PH deberá tener características neutras, esto indica que los límites de control son de 6.5 a 7.5. • Estos parámetros se lograrán con adición de ácido por goteo para obtener
agua en equilibrio y de esa forma minimizar riesgos de incrustación o corrosión en sus sistemas de agua recirculantes.
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CONTROL DE MICROBIANO • Los depósitos microbianos presentan un caso especial de ensuciamiento. • En el tratamiento se requieren a menudo biocidas para matar las colonias de
microbios y dispersantes para aflojarlas y sacarlas por lavado. • Existen diferentes tipos de desinfectantes y biocidas, el más usado en
sistemas enfriamiento es el cloro y el residual recomendable que es de no mayor 1 mg/L.
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CONDICIONES CRECIMIENTO
TIPO DE ALGA
EJEMPLO
VERDE
CLORELA ULOTRIX SPEROGIRA
5.5 – 6.9
30 – 35 0C
AZUL VERDE CON PIGMENTO AZUL
ANACISTIS FORLIDIUM OSCILATORIA
6.0 – 8.9
35 – 40 0C
DIATOMEAS CON PIGMENTO CAFÉ
FLASCILARIA CICLOTELA
5.5 – 8.9
18 – 36 0C
PH
TEMPERATURA
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CLORACION DE AGUA CRUDA La cloración es un proceso utilizado para eliminar los microorganismos presentes en el agua cruda o residual, obteniendo la purificación, el saneamiento y la potabilización del agua.
El proceso consiste en agregar ácido hipocloroso HOCL pastillas HTH o Hipoclorito de sodio al 13.5%, encargado de eliminar o inactivar los microorganismos patógenos. El objetivo principal del uso del cloro en el tratamiento del agua es el de desinfección, para así asegurar su potabilización. El sistema de cloración o desinfección evita el crecimiento bacteriano, por esta razón la capacidad de la cloración utilizada debe mantener un efecto residual a lo largo del sistema de distribución, asegurando la protección y el recrudecimiento de las bacterias.
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DETERMINACIONES PARA AGUA CRUDA Dureza total Dureza de calcio Dureza de magnesio Alcalinidad Cloruros
Sílice Sólidos totales disueltos pH
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MARCHA ANALITICA
CALDERAS, TORRES DE ENFRIAMIENTO Y CONDENSADORES
DETERMINACION ALCALINIDAD “F”
DETERMINACION ALCALINIDAD “M”
DETERMINACION DE CLORUROS
DETERMINACIÓN DUREZA TOTAL
DETERMINACIÓN DE DUREZA DE CALCIO
DETERMINACIÓN DE DUREZA DE MAGNESIO
DETERMINACION DE SILICE
DETERMINACION DE PH
DETERMINACION DE STD
DETERMINACION DE FOSFATOS
DETERMINACION DE SULFITOS
DETERMINACION DE FIERRO
DETERMINACION DE CLORO LIBRE RESIDUAL
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DETERMINACION ALCALINIDAD “F”
En un vaso de precipitado perfectamente enjuagado con agua destilada, vierta 50
ml de muestra, agregue 5 gotas de indicador “F”,(con clave ATA-06) la muestra tomará un color rojo si existe dicha alcalinidad. Adicione lentamente la solución tituladora de alcalinidad, (clave ATA-04) hasta el
momento en que la muestra aparezca incolora, momento en el cual habrá terminado la titulación. El cálculo de esta prueba se realizará como sigue: ppm de alcalinidad ml gastados de solución " F " como CaCO3 Tituladora
x
20
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DETERMINACION ALCALINIDAD “F”
Existe Alcalinidad “F” 1. Tomar50 ml de muestra
2. Agregar 5 gotas de Indicador “F”, clave ATA-06.
La muestra toma un color rosa.
vire 4. Setitula gota a gota con Solución Tituladora para Alcalinidad, clave ATA-04, hasta el vire de rosa a incolora momento donde termina la titulación .
CÁLCULO: ml. de Solución ppm de Tituladora de X 20 alcalinidad “F” = Alcalinidad cómo CaCO3 gastados
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DETERMINACION ALCALINIDAD “M”
Sobre la muestra anterior agregué 5 gotas de indicador “M”, clave ATA05, la muestra tomará un color amarillo. Comience a titular gota a gota con la solución tituladora de alcalinidad, clave ATA-04, hasta que la solución cambie de amarillo a rosa salmón, momento en el cual se habrá terminado la titulación.
El cálculo de alcalinidad “M” se realizará considerando el volumen gastado de solución tituladora la en ambas pruebas.
ppm de alcalinidad " M " como CaCO 3
ml de solución gastados x 20 en ambas pruebas
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DETERMINACION ALCALINIDAD “M” Existe Alcalinidad “M”
1. A muestra anterior.
2. Agregar 5 gotas de Indicador “M” clave ATA-05.
La muestra toma un color amarillo.
vire 4. Se titula gota a gota con Solución Tituladora para Alcalinidad, clave ATA-04, hasta el vire de amarillo a rosa-salmón momento donde termina la titulación.
CÁLCULO: ml de Solución
ppm de Tituladora de alcalinidad Alcalinidad = X 20 “M” cómo gastados en ambas CaCO3 pruebas
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DETERMINACION DE CLORUROS
En la muestra anterior, agregué 5 gotas de indicador de cloruros, clave ATA-08, y la muestra tomara un color amarillo. Posteriormente proceda a titular gota a gota con la solución tituladora de cloruros, clave ATA-01, hasta que la muestra cambie de amarillo aun color rojizo, en este momento se habrá alcanzado el punto final de la titulación y el cálculo se
realizará como sigue:
ppm de cloruros como NaCl
ml gastados de solución tituladora
x
20
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DETERMINACION DE CLORUROS Existen Cloruros
1. A muestra anterior.
2. Agregar 5 gotas de Indicador de Cloruros clave ATA-08.
La muestra toma un color amarillo.
vire 4. Se titula gota a gota con Solución Tituladora para Cloruros, clave ATA-01, hasta el vire de amarillo a rojo-ladrillo momento donde termina la titulación.
CÁLCULO: ppm de ml de Solución cloruros cómo = Tituladora de X 20 NaCl Cloruros gastados
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DETERMINACION DE DUREZA TOTAL
Mida 50 ml de muestra y páselos a un vaso de precipitado perfectamente limpio y enjuagado con agua destilada, a continuación agregue 8 gotas de solución buffer para dureza total, clave ATA-12, posteriormente ponga una medida de indicador para dureza total, clave ATA-09, la muestra tomara un color rojo si hay presencia de dureza. Hecho lo anterior proceda a titular con la solución tituladora para dureza total, clave ATA-03, agitando constantemente hasta el momento en que cambie la solución de rojo a azul, en este momento se habrá terminado la titulación y el cálculo se realizará con la siguiente fórmula:
ppm de dureza total como CaCO 3
ml gastados de solución tituladora
x
20
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DETERMINACION DE DUREZA TOTAL
Existe dureza 1. Tomar 50 ml de muestra
2. Agregar 8 gotas de Buffer para Dureza Total, clave ATA-12.
3. Después añadir una medida de Indicador para Dureza Total clave ATA09.
La muestra toma un color azul.
La muestra toma un color rojovino.
vire CÁLCULO: 4. Se titula con Solución Tituladora para Dureza, clave ATA-03, gota a gota hasta el vire de rojovino a azul momento donde termina la titulación.
ppm de ml de Solución dureza total = Tituladora de cómo CaCO3 Dureza gastados
X 20
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DETERMINACION DE DUREZA DE CALCIO
Mida 50 ml de muestra y viértalos en un vaso de precipitado previamente lavado con agua destilada, agregue 2 ml de solución buffer para calcio, clave ATA-13, y a continuación ponga una medida de indicador para calcio, clave ATA-10, la muestra
tomará un color rosa salmón. Comience a titular gota a gota con la solución tituladora de dureza, clave ATA-03, el punto final de la titulación, será cuando la solución cambie de rosa salmón al
morado orquídea, el cálculo se realizará de la siguiente manera:
ppm de dureza de Calcio como CaCO 3
ml gastados de solución tituladora
x
20
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DETERMINACION DE DUREZA DE CALCIO
¿Existe dureza? 2. Agregar 2 ml de Buffer para Calcio, clave ATA-13.
3. Después añadir una medida de Indicador para Calcio, ATA-10.
La muestra toma un color rosa-salmón.
vire
4. Titular gota a gota con Solución Tituladora para Dureza, clave ATA-03, el punto final de la titulación será cuando la solución cambie de rosa-salmón a morado orquídea.
CÁLCULO: ppm de dureza ml de Solución de calcio cómo = Tituladora de Dureza gastados CaCO3
X 20
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DETERMINACION DE DUREZA DE MAGNESIO La dureza de magnesio es la diferencia de la dureza total y la dureza de calcio y se
calcula como sigue:
ppm de dureza de Magnesio como CaCO3
Dureza total como CaCO3
Dureza de Calcio como CaCO3
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DETERMINACION DE DUREZA DE MAGNESIO
La dureza de magnesio es la diferencia de la dureza total y la dureza de calcio y se calcula como sigue:
ppm de dureza de = magnesio cómo CaCO3
Dureza total como CaCO3
-
Dureza de CaCO3
Calcio cómo
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DETERMINACION SILICE
Tómese una alícuota de 5 ml. de muestra filtrada y afórese a 50 ml. con 45 ml. de agua destilada, agregue 1 ml. de solución de ácido clorhídrico clave ATA-17 y posteriormente 4 ml. de solución de molibdato de amonio para sílice clave ATA-15; la muestra tomará un color amarillo cuya intensidad es directamente proporcional al contenido de sílice en la muestra tomada; a partir de este momento se tienen 2 minutos para realizar la determinación en el comparador. La lectura registrada en el comparador será multiplicada por 10 y estas serán las
p.p.m. de sílice como SiO2 en la muestra analizada.
DETERMINACION SILICE
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¿Existe sílice?
5
1. Filtrar 10 ml de muestra. Tomar 1 ml de muestra filtrada y aforar a 50 ml con agua destilada
2. Colocar en un vaso precipitado los 50 ml. Agregar 1 ml de Solución de Ácido Clorhídrico clave ATA-17 y 4 ml de Solución de Molibdato de Amonio para sílice clave ATA-15.
La muestra tomará un color amarillo. Nota: A partir de este momento se tienen 2 minutos p/realizar la determinación
CÁLCULO: 3. Verter la solución a la celda y realizar la determinación en el comparador.
Lectura ppm de Sílice= registrada en el X 50 como SiO2 comparador
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DETERMINACION DE PH
Mida 50 ml de muestra y páselos a un vaso de precipitado perfectamente limpio y enjuagado con agua destilada, a continuación tome un papel indicador universal
PH, la lectura de este papel se leerá en la tabla de colores que se adjunta en la caja de papel indicador. Para mayor exactitud de la lectura del PH, se debe usar un potenciómetro.
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1. Calibrar el potenciómetro con soluciones buffer, pH 7 y pH 4 .
DETERMINACION DE PH
2. Enjuague el electrodo con agua desionizada y retire el exceso de agua con un paño seco libre de pelusa.
4. Tomar 50 ml de muestra y coloque el electrodo dentro de la muestra , comenzará la lectura inmediatamente y el icono pH estará intermitente hasta que la lectura se estabilice.
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DETERMINACION DE SOLIDOS TOTALES DISUELTOS En una probeta de 50 ml previamente limpia y enjuagada con agua destilada,
colocar 45 ml de muestra, tomar la celda de conductivimetro e introducirla en la muestra. Tomar la lectura directa del aparato y el resultado es el total en micromohos.
Si se trata de una muestra de calderas, se corrige la conductividad de la siguiente manera: En una muestra de 45 ml agregar 5 gotas de indicador de fenolftaleína, clave ATA06, con la cual tomará un color rosa interno, para neutralizar agregar ácido gálico pulverizado, clave ATA-18, hasta que la muestra vuelva a su color original, a continuación se introduce la celda del conductivimetro y se toma la lectura.
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DETERMINACION DE SOLIDOS TOTALES DISUELTOS
CALDERAS, TORRES DE ENFRIAMIENTO Y CONDENSADORES
*
1. Calibrar el conductivímetro.
2. En una probeta colocar 30 ml de muestra e introducir la celda del conductivímetro en la muestra. Tomar la lectura directamente del aparato y es el total en µS .
Si se trata de una muestra de calderas se corrige la conductividad como sigue:
1. En una muestra de 30 ml agregar 5 gts de indicador “F”, clave ATA-06. (La muestra toma un color rosa intenso). * www.beltec.com
2. Para neutralizar agregar ácido gálico pulverizado, clave ATA-18, hasta que vuelva a su color original la muestra. A continuación introducir la celda del conductivímetro y se toma la lectura.
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DETERMINACION FOSFATOS
El método utilizado es también colorimétrico, y se procede de la siguiente manera.
Filtrar la muestra a analizar con papel Whatman No. 5 y desechar los primeros 15 ml, continuar filtrando y tomar 5 ml. de muestra, pasarlos a un tubo graduado para fosfatos. En la primera marca que son 5 ml. se tendrá la muestra y en la segunda marca que son 15 ml. se adicionará molibdato de amonio para fosfatos clave ATA-14; en la tercera marca que es 17.5 ml., se completara con agua bidestilada; ya teniendo las tres marcas a continuación agregue una medida de reactivo estañoso seco clave ATA-11 si existen fosfatos la muestra tomará un color azul marino intenso ò tenue según la concentración de fosfatos existentes, a partir de esté momento se tienen 2 minutos para realizar la lectura en el comparador. La lectura que registra la reglilla es igual a las p.p.m. de fosfatos como PO4 en la muestra analizada.
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DETERMINACION FOSFATOS
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5 ml 1. Filtrar 20 ml de muestra.
15 ml
17.5 ml
2. En un tubo para fosfatos, la primera marca que son 5 ml se coloca la muestra filtrada, la segunda marca a 15 ml se adiciona molibdato de amonio para fosfatos clave ATA-14; en la tercera marca que es 17.5 ml se completa con agua destilada. Teniendo las tres marcas se agrega una medida de reactivo estañoso seco clave ATA-11.
¿Existen fosfatos?
La muestra tomará un color azul. Nota: A partir de este momento se tienen 2 minutos p/realizar la determinación
CÁLCULO: 3. Verter la solución a la celda y realizar la determinación en el comparador.
Lectura ppm de Fosfato = registrada en el como PO4 comparador
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DETERMINACION SULFITOS
Mida 50 ml. de muestra y páselos a un vaso de precipitado limpio y enjuagado con agua destilada, adicione 1 ml. de solución de ácido sulfúrico, clave ATA-16; posteriormente agregue 1 ml. de solución indicadora de almidón, clave ATA-07. Después de realizado lo anterior, proceda a titular gota a gota con la solución tituladora de sulfitos, clave ATA-02; hasta alcanzar el vire de incoloro a azul; momento en el cual se ha alcanzado el punto final de la titulación. El cálculo se
realiza de la siguiente manera:
ppm de sulfitos ml gastados de solución como SO3 tituladora
x
10
DETERMINACION SULFITOS
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¿Existen sulfitos? 2. Adicionar 1 ml de Solución de ácido sulfúrico, clave ATA-16.
3. Después añadir 1 ml de Solución indicadora de almidón, clave ATA-07.
La muestra incolora.
vire 4. Proceda a Titular gota a gota con Solución Tituladora de Sulfitos, clave ATA-02; hasta alcanzar el vire de incoloro a azul; momento en el cual se ha alcanzado el punto final de titulación.
es
CÁLCULO: ml de Solución ppm de Sulfitos= Tituladora de como SO3 Sulfitos gastados
X 10
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DETERMINACION DE CLORO LIBRE RESIDUAL En una celda, adicionar 0.5 ml de solución orthotolidina, ATA-20. Tomar la muestra y llenar la celda hasta la marca de 11.5 ml. Agitar y esperar
2 minutos a que la muestra cambie de color. Existe cloro libre residual si la muestra presenta un color amarillo, entonces
se coloca la muestra en el comparador para realizar la lectura. Nota: Si la muestra permanece incolora, no existe cloro libre residual. Se reporta como resultado, la lectura registrada en el comparador en ppm de
Cloro libre residual.
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DETERMINACION DE CLORO LIBRE RESIDUAL
¿Existe cloro libre residual?
1. En una celda de comparador Taylor, verter 0.5 ml de ortotolidina, clave ATA-20.
2. Llenar la celda hasta la marca de 11.5 ml con agua de la muestra por analizar. Agitar, hasta mezclar la muestra con el reactivo.
La muestra tomará un color amarillo.
CÁLCULO: 3. Colocar la celda en el comparador colorimétrico.
Lectura ppm de Cloro = registrada en el libre residual comparador
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DETERMINACION DE FIERRO
Medir 10 ml de muestra y verter en vaso precipitado. Adicionar 1 ml de Acido Clorhídrico, clave ATA-17, posteriormente añadir 3 gotas de Peróxido de Hidrógeno, clave ATA-28, y por último adicionar 1 ml de Tiocianato de
Potasio, clave ATA-29. Agitar. Existe Fierro en solución si la muestra toma un color rojo, si es así, verter la solución en una celda para realizar la comparación.
Nota: Si la muestra es incolora no hay fierro en solución. Se reporta como resultado, la lectura registrada en el comparador como ppm de Fierro en solución.
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DETERMINACION DE FIERRO
CALDERAS, TORRES DE ENFRIAMIENTO Y CONDENSADORES
1. Colocar 10 ml de muestra en un vaso precipitado.
2. Adicionar 1 ml de ácido clorhídrico, clave ATA-17; posteriormente 3 gts de peróxido de hidrógeno, clave ATA-28. Por último, 1 ml de Tiocianato de potasio, clave ATA-29.
¿Existe fierro?
La muestra tomará un color rojo.
CÁLCULO: 3. Se vierte la muestra en la celda y se determina la cantidad de fierro utilizando el comparador.
Lectura ppm de Fe = registrada en el comparador
LIMITES DE CONTROL
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Is Ie
Índice de Saturación. Índice de Estabilidad.
CALDERAS DE BAJA Alcalinidad “F” PRESION Dureza Total (menor de 21 Kg/cm2) Dureza de Calcio Dureza de Magnesio Fosfatos Sulfitos pH Sólidos Totales Disueltos
500 0 0 0 30 20 10.5 ---
800 0 0 0 60 40 11.5 3500
SEDIMENTAROR
pH 2 F-M Dureza Total Turbidez Sílice
9.5 40 30 30 5
10.5 Máximo Máximo Máximo 10
DEAREADOR
Dureza Total Cloruros
0 Agua Cruda
SUAVIZADOR
Dureza Total
0
FILTRO
Turbidez
TORRES DE ENFRAMIENTO
Sílice pH Is Ie
10 Máximo
--6.5 -0.5 6.0
180 7.5 +0.5 7.0
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TABLA GENERAL DE ALCALINIDADES CUANDO HCO3-
ENTONCES CO3=
OH-
F = 0
M
0
0
F < ½M
M-2F
2F
0
F = ½ M
0
2F
0
F > ½ M
0
2(M-F)
2F-M
F = M
0
0
M