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Consultoria Ambiental, Licenciamento de poços de captação de água, análise de águas(afluentes, efluentes, potabilidade, portaria 518 entre outros), projetos de tratamentos de efluentes, eta´s.

TRATAMENTO DE ÁGUA PARA CALDEIRA

Até 1900, não se possuía conhecimento tecnológico para tratamento de água utilizada na caldeira, todas as empresas possuíam duas caldeiras, pois enquanto uma era limpa de maneira manual, a caldeira reserva entrava em funcionamento.
De 1900 até os dias de hoje se estuda técnicas em produtos químicos para tratamento de água para caldeira, a principio descobriu-se, através de depósitos internos, retirado das caldeiras grande presença de sais de Ca e Mg.
Observou-se também a necessidade de diminuir os níveis de oxigênio dissolvido, para evitar corrosão provocada por excesso de oxigênio.
A partir de 1922 passou-se a usar produtos a base de sais (fosfatos, sulfatos, silicatos e hidróxidos), posteriormente observou-se que o controle não efetivo levava a corrosão.
A partir do fim da década de 60 surgiram os polímeros sintéticos que são usados em caldeiras de baixa e média pressão, pois além de reduzirem a dureza, combatem ainda a presença de Fé e Cu, formando compostos insolúveis e inaderentes aos tubos das caldeiras.
Os polímeros atuam como inibidores de incrustação e como dispersantes de borras.
A ação dispersante do polímero tem a função de evitar a aglomeração das partículas em suspensão na água. O polímero é absorvido pelas partículas em suspensão, conferindo uma certa carga elétrica. O excesso de polímero irá conferir a todas as partículas da água, uma carga elétrica de mesma natureza, como cargas de mesmo nome se repelem, ocorre o fenômeno da dispersão.
A inibição de incrustação ocorre em função dos grupos funcionais do polímero que reagem com a matéria incrustante penetrando em sua estrutura cristalina. Este fenômeno leva a formação de um cristal maior, no interior deste cristal haverá novas tensões devidas à distorção da estrutura. Em função das tensões e da nova estrutura, com formas irregulares, o novo cristal não tem a tendência de se fixar sobre as áreas da caldeira.


 
CLASSIFICAÇÃO DE CALDEIRA EM FUNÇÃO DA PRESSÃO DE TRABALHO




ÁGUA DE RESFRIAMENTO


SISTEMA DE RESFRIAMNETO

 
Atualmente existem três tipos principais de sistema de resfriamento:
 
Aberto, semi-aberto de recirculação e sistema fechado.
O sistema aberto é totalmente inviável, pois a água não é reaproveitada, gerando assim um custo elevado.
O sistema semi-aberto é aquele em que a água de refrigeração circula através de uma torre de resfriamento ou “spray-pond”, através do ar, para diminuição da temperatura.
O sistema fechado é aquele que a água recircula pelo trocador de calor sofrendo refrigeração em sistemas fechados por meio de outro refrigerador. Este sistema encontra a sua melhor aplicação em processos onde a água deve ser mantida a temperatura menores do que as obtidas pelos outros sistemas.
Ressalta-se ainda que no tratamento semi-aberto de circulação, com relação ao tratamento químico, o tratamento é elaborado de forma a aumentar as concentrações de produtos químicos devido às perdas por evaporação, exigindo uma reposição de água no sistema e descargas para manter o teor de sólidos em níveis considerados aceitáveis.
Desde a criação de sistemas de refrigeração, três fatores que devem ser controlados contribuem para problemas nos sistemas, são eles:
Corrosão nos metais trocadores de calor;
Deposição de produtos químicos sobre metais, que podem obstruir a passagem da água e originar os processos corrosivos e;
Crescimento microbiano.
Como resumo, citamos que a corrosão, incrustações ou depósitos e crescimento microbiano, são em geral encontrados em sistemas de água de refrigeração.




 
CONTAMINAÇÃO MICROBIOLÓGICA
 
            Os fungos, algas e bactérias quando encontram condições favoráveis para o seu desenvolvimento, tornam-se um problema para águas de resfriamento, onde causam corrosão e bloqueamento de tubos.
             As algas crescem tanto boiando na superfície da água, como fixadas nas paredes de um reservatório ou torre de resfriamento, necessitando da água, ar e luz. Estas condições são oferecidas pelas plataformas de distribuição e pelas paredes de um sistema de refrigeração.
            Ressalta-se ainda, que todas as algas produzem oxigênio que pode acelerar o processo de corrosão.

CONHECIMENTO TRATAMENTO DE ÁGUA
 
1.      O que é uma caldeira?
 
É um gerador de vapor, funciona com o super aquecimento da água dentro do equipamento, ultrapassando 150ºC de temperatura formando o vapor necessário para o processo indicado.
 
 
2.      Quais os tipos de caldeiras?
 
Hoje existem n mercado três tipos de caldeira: fogotubular, águatubular e mista. O tipo de caldeira fogotubular consiste em a chama de aquecimento da água estar dentro de tubos de diâmetro de “2” para ter melhor eficiência na produção de vapor. Caldeira águatubular consiste em a chama passar por fora dos tubos enquanto que a água passa por dentro, esse tipo de caldeira tem uma produção de vapor melhor do que a fogotubular, porém o risco de entupimento é maior, pois a concentração de sais é muito superior dentro dos tubos do que fora pela área aberta de água. Caldeira mista consiste nos dois sistemas simultaneamente e seu combustível é lenha e bricket, esse tipo de caldeira possui um compartimento chamado fornalha, que é por onde se abastece a caldeira com seu combustível, na fornalha a caldeira é do tipo águatubular que além de gerar vapor, auxilia na proteção do refratário, pois o calor é muito intenso e gera trinca se não houver refrigeração no mesmo. O fogo gerado na fornalha é sugado para o tubulão através de um exaustor instalado na parte superior da caldeira e alimenta a parte que consiste em fogotubular.
 
3.      Por que tratar a água da caldeira?
 
Se pensarmos que a água consiste não apenas em H2O mas, de sais em geral (carbonatos, cloretos, sílica e etc.), dessa maneira quando o vapor é gerado, esses sais se concentram dentro do sistema formando uma camada de cristais envolvendo os tubos de fogo, devido ao calor intenso nesses tubos de “300ºC” essa camada enrijece e impede a troca de calor diminuindo a geração de vapor, aumentando o consumo de combustível, além da corrosão que o excesso de sais incrustado promove na caldeira. A presença de O2 dissolvido na caldeira é um causador de corrosão muito forte, pois reage facilmente com o Ferro do sistema formando Fe2O3 no sistema, provocando pontos de pites na tubulação e com o tempo essa corrosão provoca furos, forçando a parada da caldeira, para trocar a tubulação do equipamento.
 
4.      O que é incrustação?
 
A incrustação é uma camada de cristais formada através da evaporação da água e os principais sais que formam essa incrustação são: carbonatos de cálcio e magnésio, cloretos, sílica, sódio e carbonatos na forma de alcalinidade que em excesso também forma incrustação.

5.      O que é corrosão?
 
A deterioração de metais por ação química ou eletroquímica do meio ambiente, associada ou não a esforço mecânico, provoca uma série de alterações indesejáveis no material, tais como desgaste, variações químicas ou modificações estruturais.
 
6.      O que é torre de resfriamento?
 
Existem dois tipos principais de sistemas de resfriamento: aberto, semi-aberto de recirculação, O sistema aberto se caracteriza pela necessidade de uma disponibilidade de água, com a qualidade satisfatória e a uma temperatura considerada baixa. O sistema semi-aberto de recirculação e geralmente, utilizado onde existe uma necessidade de uma vazão de água grande e a disponibilidade de água é pequena.
Após a água passar pelo equipamento de troca térmica, a água de refrigeração circula através de uma torre de refrigeração para diminuição de temperatura.
 
7.      O que é chiller (água gelada)?
 
O sistema fechado é aquele que a água recircula pelo trocador de calor sofrendo refrigeração em sistemas fechados por de outro refrigerador.
Este sistema encontra a sua melhor aplicação em processo onde a água deve ser mantida a temperatura menores ou maiores do que as obtidas pelos outros sistemas.
 
8.      Por que tratar a água de refrigeração?
 
Desde a criação de sistemas de refrigeração, três fatores que devem ser controlados contribuem para os problemas no sistema:
1). Corrosão nos metais trocadores de calor, válvulas, registros e tubulação;
2). Deposição de produtos químicos sobre os metais (incrustação), que podem obstruir passagem de água e originar os processos;
3). Crescimento microbiano.
Como resumo, citamos que a corrosão, incrustações ou depósitos e crescimentos microbiano, são em geral encontrados em sistemas de água de refrigeração.


 


 
INTERPRETAÇÃO DA ANÁLISE DE ÁGUA
 
9.      O que significa pH?
 
A unidade pH significa “potencial do Hidrogênio”, essa unidade tem escala que varia de 0.0 a 14.0 e está relacionada da seguinte maneira:
De 0.0 à 6,99 é dito que amostra se encontra em caráter ácido; na leitura 7.00 a amostra se encontra neutra; e de 7,01 à 14.0 a amostra se encontra em caráter alcalino. É claro, que na prática, podemos dizer que, uma amostra com pH6.5 está levemente ácido, assim como pH7.5, podemos dizer que está levemente alcalino. Na Torre de Resfriamento o pH ideal de trabalho varia de 6.5 – 8.5, pois nesse meio nós temos o indicador estável e ao mesmo tempo não temos ataque ácido e alcalino no sistema. Na Caldeira do pH ideal de trabalho varia de 9.5 – 11.5, pois nesse meio podemos controlar a sílica, dureza e oxigênio dissolvido com mais facilidade. No shiller o pH ideal de trabalho é superior a 7.00, pois temos que ter uma reserva alcalina no sistema para combater o oxigênio dissolvido com mais facilidade.
 
10. O que é Condutividade?
 
A Condutividade elétrica da água é determinada pela presença de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions (Sólidos Totais Dissolvidos). É a capacidade de a água transmitir a corrente elétrica. A unidade utilizada é micromhos/cm que corresponde ao microsiemens/cm (SI) a uma determinada temperatura em graus Celsius.
 
11. O que é Alcalinidade?
 
A alcalinidade resulta da presença de sais de ácidos fracos, carbonato, bicarbonatos, hidróxidos presentes na água. São três os tipos de alcalinidade: Hidróxida (OH-), carbonato (CO3-), e a bicarbonato (HCO3 -).
Sendo que, somente dois tipos podem estar presentes simultaneamente numa mesma amostra, pois haveria uma reação entre hidróxidos e bicarbonatos, que levaria a forma de carbonatos.
 
12. O que é Dureza Total?
 
A presença dos íons cálcio e magnésio na água não tem significância sanitária, podendo ser prejudiciais ao uso industrial. Estes sais associados aos carbonatos, sulfatos e etc.; dão origem na água a chamada dureza. Podem levar a formação de incrustações em tubulações; em caldeiras, reduzem a transferência de calor, aceleram a corrosão e em função das incrustações provocam entupimentos, o que pode ocasionar uma explosão.

13. O que são Cloretos?
 
É um íon encontrado em águas naturais que associados a outros íons formam sais incrustantes. Se estiverem em concentração alta (caldeira = 200mg/l e sistemas de resfriamento = 250mg/l) podem gerar incrustações e, consequentemente, gerar corrosão.

14. O que é Sílica?
 
É um íon encontrado em águas naturais que associados a outros íons, formam sais incrustantes. Se estiverem numa proporção superior a 100mg/l em caldeira e superior a 150mg/l em sistema e refrigeração.
 
15. O que é Ferro?
 
O Ferro é metal solúvel em água e facilmente oxidado, formando hidróxidos férricos, que tendem a deixar a água com um sabor amargo adstringente e coloração amarelada e turva. É um indicador de corrosão em sistemas de geração de vapor e refrigeração. Com o tratamento, o parâmetro de Ferro é de 2.0mg/l no máximo.
 
16. O que são Sólidos Totais Dissolvidos (STD)?
 
São todas as impurezas da águas, com exceção dos gases dissolvidos e sólidos suspensos, contribuem para a carga de sólidos presentes nos recursos hídricos. Com o tratamento o parâmetro de STD é de 2.000,0mg/l como valor máximo, em todos os sistemas de águas industriais.
 
17. O que é ortofosfato?
 
O fósforo se apresenta na água de várias formas, tais como o ortofosfato, que é utilizado no tratamento de águas industriais. No gerador de vapor a sua função é inibir a dureza e passivar os metais presentes na confecção do equipamento e linha de vapor, inibindo a corrosão. Em sistemas de refrigeração é um excelente inibidor de corrosão, porém, é um elemento vital para o crescimento de algas e outros microorganismos prejudiciais ao sistema.
 
18. O que é Zinco Total?
 
Os sais de Zinco apresentam toxicidade muito baixa. Acima de 5mg/l pode alterar o sabor da água. No tratamento de águas de refrigeração é um excelente inibidor de corrosão. Com o tratamento, o parâmetro indicado é de no mínimo 0,5mg/l, porém se estiver abaixo desse valor, mas o valor de Ferro está controlado, podemos dizer que o sistema está OK.
 
19. O que é Sulfito?
 
É um sal utilizado em sistemas geradores de vapor para o controle de oxigênio dissolvido. A sua reação dentro da caldeira é bem simples, o sulfito reage com o oxigênio formando sulfato de sódio. Essa reação é mais completa em temperaturas superiores a 120ºC, em temperaturas menores e a reação é lenta e incompleta.

 

 

 
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