Tablas de Tratamiento de Agua

Aplmdice
2
TABLAS DE TRATAMIENTO
DEAGUA
Tabla A2.1.
de agua
Terminos utilizados en literatura descriptiva de tratamiento
Alcalinidad
La proteccion de la chapa de caldera de la acidez y tambien de la exposicion a
la fragilidad caustica se indica 0 refiere como relacion de alcalinidad . EI agua
que contiene carbonato sodico 0 bicarbonato tiende a ser alcalina cuando se
calienta en la caldera, transformandose en hidroxido sodico.
Cloruros
La concentracion de cloruro se usa como una indicacion de la cantidad total de
solidos disueltos y en suspension en el agua de la caldera, como los productos
qufmicos usados en el tratamiento de agua para disolver las incrustaciones. Es
un indicador para utilizar la purga.
Fosfatos
La formaci on de incrustacion por sulfatos , cloruros y nitratos de calcio y magnesio [CaS0 4, CaCI 2 , Ca(N0 3) 2' MgS04' MgCI 2 , Mg(N0 3hl no influyen en la
alcalinidad del agua y forman una costra dura en las calderas cuando se evapora el agua. Estos son normal mente tratados con una combinacion de Na 2 HP0 4
(fosfato bisodico) y Na 2C03 (carbonato sodico). EI objeto es precipitar
Ca3(P04h (fosfato calcico), mientras que el Na 2S04 (sulfato sodico), que es
muy soluble, no forma depositos de incrustacion. Los fosfatos se usan para
ayudar a evitar la formacion de la incrustacion. La utilizacion de los dos productos qufmicos Na2 HP0 4 y N ~C03 en conjuncion es, no solo mas eficaz que
cada uno por separado, sino tambien forma un lodo 0 mezcla que es mas facil
de retirar durante la purga.
Sal
Una sal es un compuesto producido cuando todo 0 parte del hidrogeno de un
acido se reemplaza por un radical electropositivo 0 un metal. EI Ca(C0 3H)z
calentado a aproximadamente 212 of (100 °C) se descompone en CaC0 3 mas
CO 2 y mas HP, el H2C03 es el acido carbonico altamente soluble el q'ue se "encuentra en el agua carbonica 0 soda comun.
Acido
Un acido tiene una produccion 0 tension permanente de iones hidrogeno (positivos), H 2•
Alcali
Un alcali tiene una produccion 0 tension predominante de iones oxihidrilo
(negativos), OH - .
(Continua)
721
722
Man ual de caldems
Tabla A2.1 . Terminos utilizados en literatura descriptiva de tratamiento
de agua (Continuaci6nl
Dureza
Tabla A2.2.
EI ag ua qu e conti ene cal y/o magnes io se conside ra dura segun el g rad o de
dureza qu e estas sa les presente n. C uand o un ac ido graso se ha ll a en e l j ab6 n.
como por ej emp lo el esteareo (C r7 H,,,COO H). e n un a cantidad dada y ag ua en
otra cantidad determ inada se mezcian, todos los no metales de las sales (como
son Ca y Mg) se co mbinan con la so luc i6n esteari ca utili zada en la prue ba anterior y se obti ene un jabon permanente; en ese pun to se deterill ina la dureza.
Efecto de las impurezas en el agua de caldera
Manifestaci6n
(en concentraci6n
excesiva)
Nombre comlIn
Termino quimico
Cal
Bicarbonato ca lcico
Mag nes ia
Sfli ce
Carbonato caic ico
Carbonato magnesico
Di 6x ido de sili cio
Yeso (e mplaste de
parfs)
Cloruro Ill agnes ico
S ul fa to caic ico y agua
cristali zada
Cloruro Illagnes ico
Sales de Epso m
S ul fa to Illagnes ico y
ag ua
C loru ro sod ico
S ulfato s6d ico
Carbonato sod ico
B icarbonato s6di co
Sal comun de mesa
Sales de G lauber
Ceni zas de sosa
Soda de ho rn ear
Inc ru stac ion bl anda (se
dis ue lve en ac ido
carbonico)
Inc rustac io n bl anda
Incrustacion yesosa
Inc rustac ion Iige ra,
frag il y dura
Incrustac ion suave y
d ura
Forma ac ido
clorhfd ri co con el
agua
COITosivo
Produce
Prod uce
Produce
Prod uce
es puma
espum a
es puma
espuma
Simbolo
Ca( HCO:,h
CaCO,
MgCO,
S;0 2
CaSO~
MgCI2
MgSO~
Oxfgeno
D iox ido de carbono
Di ox ido de carbona
C1oro
C loro
Acelera la corros ion
electro lfri ca
Form a ac ido con e l
agua
Form a ac ido con e l
ag ua
S ustancias organica s como lodos
0
Esp um as
y de pos itos
verdin
+ Hp
Na 2C1
Na2S0~
Na 2C0:1
NaHCO:,
G a ses
Oxfgeno
+ Hp
O2
CO,
CI
Tabias de tratamiento de agua
Tabla A2.2.
723
Efecto de las impurezas en el agua de caldera (Continuacion)
Nombre Comun
Termino Quimico
Manifestacion
Simbolo
Acidos
Acido sulfurico
Acido c1orhfdrico
Corrosivo
Corrosivo
Acido sulfurico
Acido muriatico
Alcalis
Hidroxido sodico
Sosa caustica
Hidroxido mag nesico
Hidrox ido magnes ico
Tabla A2.3 .
de aguas
Eliminacion caustica
del oxido protector
de los metales
Eliminac io n caustica
del oxido protector
de los metales
NaOH
Mg(OH)2
Algu nos productos quimicos y su empleo en el trat am ient o
Producto quimico
Proposito
Comentario
Hidroxido sodico
NaOH (sosa
caustica)
Carbonato sodico
Na 2C0 3 (cenizas
de sosa)
Aumenta la alcalinidad, e leva
e l pH y precipita al
mag nesio
Aumenta la alcalinidad, e leva
el pH y prec ipita el sul fa to
calcico como carbonato
Fosfato sodico
NaH 2P0 4 ,
Na 2HP04 , Na,P0 4 ,
NaPO,
Prec ipita el calcio como
hidrox iapatito
[Ca 1o(OHM P0 4)6]
Aluminato sodico
NaAlp4
Sulfito sodico
Na 2SO,
Precipita el calcio y el
mag nesio
Evita la corros ion por e l
oxfgeno
No contiene carbonato, asf que
no promueve la formacion de
CO 2 en e l vapor
Menor coste y manejo mas facil
que la sosa caustica. Pero
algun carbonato se
descompone desprendiendo
CO 2 con el vapor
La alcalinidad y el pH resultante
deben mantenerse elevados 10
suficiente para que esta reaccion
tenga lugar (pH norrnalmente
por encima de 10,5)
Forma lodo floculante
Hidrato de hidraz ina
N 2 H 4 oH 20 en
soluci6n al 35%
Evita la corrosion por el
oxfgeno
Usado para neutralizar el oxfgeno
residual formando sulfato
sodico. A altas temperaturas y
presiones, e l exceso puede
formar H 2 S e n e l vapor
Elimina el oxfgeno residual para
formar nitroge no y agua. Una
parte de l oxfgeno reacciona
con tres partes de hidrazina
(35 % en soluc ion )
(Co ntinua)
724
Manu al de calderas
Tabla A2.3 . Algunos productos quimicos y su empleo en el tratamiento
de aguas (Continuacion)
Producto qufmico
Objeto
Comentario
A minas film ogenas
Octadecil amina, etc.
Control de la corros ion en la
If nea de retorn o al form ar
un a capa protectora sobre
la supe rficie de l metal
Aminas ne utras
Mo rfo lin a,
c ic lohex ilamina,
be ncil amin a
Co nt ro l de la corros io n en la
linea de retorn o por
neutrali zac ion de l CO 2 y
ajuste de l pH de l
condensado
Inhibe la fragilidad causti ca
Protege contra el ataque de
oxfgeno y di ox ido de carbono.
Pequenas cantidades en la
alimentac ion continua
mantendran la capa protectora
Se necesitan aprox imadamente
2 ppm por cada ppm de
di ox ido de carbona en el
vapor. Mantener el pH en e l
rango de 7,0 a 7,4 0 may or
Utili zado cuando el ag ua puede
te ner caracterfsticas de
fragilidad
Estos produ ctos organicos, a
me nudo lIamados coloides
protectores, se usan con
carbonato sodi co y fosfatos.
T ambien di storsionan el
crec imiento de los cristales y
ay ud an a inhibir la fragilidad
caustica
Prod uctos orga nicos cl as ificados
como coloides reactivos ya
qu e reaccionan con el calcio y
el magnesio y absorben los
cristales de incrustac ion
Us ualmente anadidos con otros
prod uctos qufmicos para
control de incrustac ion y
di spersion de lodos
Nitrato sodi co
Na NO,
Ta ninos. almidones,
g lucosa y der ivados
de la lig nina
Deri vados de a lgas
(Al ginatos de sodio,
manuronato sodi co)
Antiespum antes
(Poliamidas, etc.)
Ev ita que se depos ite la capa
de incrustac iones
cri stalinas en la linea de
alime ntacion para qu e se
produ zcan lodos f1uid os
que no se adhieran tan
fac ilmente a las superfic ies
calefactoras de las calderas
Proporc ionan un lodo mas
f1ui do y minimi zan los
arras tres
Red ucen la te ndenc ia a
fo rmar espumas del agua
altamente concentrada de
la entrada de calderas.
Tabla A2.4. Valencia, formula ionica, pesos moleculares y equivalentes de los
compuestos quimicos usados en el tratamiento del agua *
Formula
ionica
Peso
ionico
Peso equivalente
Cationes
Alumini o
Amoni o
Calcio
Hidrogeno
Ion fe rroso
Ion ferri co
Magnesio
Manganeso
AI +++
NH,/
Ca++
H+
Fe++
Fe+++
Mo++
b
Mn++
27,0
18,0
40, 1
1,0
55,8
55,8
24 ,3
54,9
9,0
18,0
20,0
1,0
27 ,9
18,6
12,2
27,5
Tab/as de tratamiento de agua
725
Tabla A2.4. Valencia, form ula ionica, pesos moleculares y equivalentes de los
compuestos quimicos usados en el tratamiento del agua (Continuaci6n) *
Formula
ionica
Potasio
Sodio
Aniones
Bicarbonato
Carbonato
Cloruro
Fluoruro
Nitrato
Hidr6xido
Fosfato (tribas ico)
Fosfato (dibasico)
Fosfato (monobasico)
Su lfato
Sulfito
K+
Na+
,
HCOCO;-
CIp-
,
NOOW
PO:;-HPO:;HzPO:;
S04-SO- -
,
Formula
Compuestos
Hidr6xido de aluminio
Sulfato de aluminio
Alumina
Alu minato s6dico
Bicarbonato caIcico
Carbonato calcico
Cloruro caIcico
Hidr6x ido de caIcico (puro)
Hidr6xido calcico (90%)
Sulfato caIcico (anhidro)
Sulfato caIcico (yeso)
Fosfato caIcico
Fosfato dis6dico
Fosfato dis6dico (anhidro)
Oxido ferrico
Oxido de hierro (magnetico)
Sulfato ferroso (caparrosa)
Bicarbonato magnesico
Carbonato magnesico
Cloruro magnesico
Hidr6xido magnes ico
Fosfato magnesico
Sulfato magnesico
Fosfato monos6dico
Fosfato monos6dico (anhidro)
Metafosfato
Bicarbonato s6dico
Carbonato s6dico
AI(OH),
Al z(S04),
Alp,
Na zAlz0 4
Ca(HC0 3)z
CaCO,
CaCl z
Ca(OHh
Ca(OH)z
Ca2S04
CaS04,2HP
Ca,(P0 4)z
Na2 HP04, 12Hp
Na zHP04
Fe Z0 3
Fe,0 4
FeS04,7HP
Mg(HC0 3)z
MgC0 3
MgCl z
Mg(OHh
Mg,(P0 4) 2
MgS04
NaH zP0 4' H2O
NaH l P04
NaPO,
NaHC0 3
NalCO,
Peso
ionico
Peso equivalente
molecular
39, 1
23,0
39, I
23 ,0
6 1,0
60,0
35 ,5
19,0
62,0
17,0
95,0
96,0
97 ,0
96,1
80,1
6 1,0
30,0
35 ,5
19,0
62,0
17,0
31,7
48,0
97,0
48,0
40,0
Peso
molecular
Peso
equivalente
78,0
342,1
102,0
164,0
162, 1
100, 1
111,0
74,1
26,0
57,0
17,0
27,3
8 1,1
50,1
55,5
37,1
41 ,1
68 ,1
86,1
51,7
119,4
47 ,3
26,6
136,2
172,2
310,3
358,2
142,0
159,6
321,4
278,0
146,3
84,3
95,2
58,3
263 ,0
120,4
138,1
120,1
102,0
84,0
106,0
139,0
73 ,2
42,2
47 ,6
29 ,2
43,8
60,0
46,0
40,0
34,0
84,0
53,0
* Nota: Las valencias se muestran con + y - en la columna de la formu la ionica. (Cortes[a de Nalco
Chemical Co.)