EL tratamiento de agua de calderas con fosfatos era el método y programa químico más utilizado para controlar las incrustaciones en los calderos industriales.
Este tratamiento por fosfatos se puede aplicar para calderos que trabajan hasta con 1200 psig. Pero … ¿Cuál es el problema en utilizarlo?
¿Porqué utilizar fosfatos en el agua de calderas de vapor?
Los fosfatos en agua de calderas que normalmente se utilizan son: El monosódico, disódico y el trisódico.
Se utilizan fosfatos solubles para poder precipitar el calcio, por medio de una reacción química, como Fosfato – Tricálcico. Este compuesto formado es poco soluble y evita que se generen incrustaciones de sulfatos, carbonatos y/o silicatos de calcio.
Manteniendo un control riguroso de la alcalinidad, se va formar un precipitado de fosfato básico de calcio. Este precipitado tiene una menor tendencia a solidificar y tiene una baja adherencia a los materiales, se manifiesta formando un lodo que fluye con mayor facilidad que el fosfato de calcio.
Al mismo tiempo se presenta una reacción química del magnesio que forma un precipitado como hidróxido de magnesio y como silicato de magnesio.
Este programa químico facilita las condiciones químicas ideales para la precipitación del calcio como Hidróxiapatito de calcio y para el magnesio como Serpentina.
Para que los lodos formados aumenten su fluidez, es necesario utilizar compuestos orgánicos que faciliten su extracción por medio de purgas.
¿Cuáles son las reacciones químicas en el tratamiento de agua de calderas con fosfatos?
Las reacciones químicas en el tratamiento de agua, utilizando fosfato Trisódico para calderas son:
Fosfato básico de calcio
La dureza de calcio forma un precipitado como fosfato básico de calcio con un buen control de la alcalinidad de hidróxido (OH).
Fosfato Trisódico
Tipo de fosfato utilizado para la protección de calderas.
Hidróxiapatito
Lodo formado en el tratamiento de fosfatos en el agua de calderas.
Precipitado de magnesio
El magnesio es precipitado como hidróxido de magnesio.
También como silicato de magnesio
Serpentina
Lodo formado del tratamiento químico de aguas en los calderos por fosfatos.
Un tipo de reacción química que se debe evitar, es la formación del fosfato de magnesio, porque es soluble en el agua. Y a causa de esta solubilidad tiene una mayor tendencia a formar depósitos adherentes fuertes.
La formación del fosfato de magnesio se debe a los elevados valores residuales de fosfatos, baja concentración de sílice en el agua del caldero y bajo contenido de alcalinidad de hidróxido (OH).
¿Cómo se debe controlar el tratamiento de agua de calderas con fosfatos?
Para el control en el tratamiento químico con fosfatos se debe tener concentraciones residuales de fosfatos y alcalinidad de hidróxido (OH) en el agua de las calderas.
Recomendamos un valor, de fosfatos residuales, que se encuentre dentro del rango de 20 – 60 ppm (partes por millón).
Si el residual de fosfato es controlado de forma efectiva, sin exceder el rango recomendado, la alcalinidad de hidróxido se debe mantener entre 100 – 350 ppm (partes por millón) de NaOH.
El exceso de alcalinidad de hidróxido puede aumentar la tendencia a formar espuma y esto provoca el arrastre de líquido en el vapor, produciendo vapor de baja calidad, formación de sólidos en la interfase líquido – vapor y formación de depósitos insolubles.
¿Cuáles son las ventajas de utilizar el tratamiento con fosfatos en las calderas?
Las tres ventajas más importantes que se pueden destacar en este tratamiento químico del agua para calderas son:
- Bajo precio, el costo de inversión en el tratamiento con fosfatos es bajo.
- La aplicación de fosfatos en el agua de alimentación es fácil, se pueden utilizar bombas dosificadoras que faciliten la dosificación continua.
- El análisis del tratamiento es sencillo, debido a que se realiza mediante análisis por titulación. Es recomendable apoyarse en un especialista en tratamiento de aguas para mantener el control de los parámetros.
¿Cuáles son las desventajas de utilizar el tratamiento con fosfatos en las calderas?
Conforme la experiencia a marcado se detallan algunas desventajas que se presentan en el tratamiento de agua de calderas utilizando fosfatos.
- La generación de lodos en el sistema interno del caldero es grande, a este tratamiento químico se le conoce como un tratamiento «Sucio».
- Altas purgas y Control exigente, del punto anterior se puede concluir que otra desventaja es la tasa alta de purgas y el control riguroso de estas.
- Si no existe un control adecuado de la alcalinidad de hidróxido se inicia la generación de espuma y con esto el problema por arrastre.
- Debido a que la tasa de purgas es alta, el consumo de combustible va ser elevado. Esto hace que se necesite una mayor cantidad de energía constante para estabilizar la temperatura interna.
- Al existir una sobredosificación se puede iniciar la formación de un depósito aislante y adherente de fosfato de magnesio.
- Si la dosificación es menor, aumenta la formación de sólidos, así como el contenido de sílice en el agua y lineas de vapor.