Tratamento de torre de resfriamento: Mudanças e desafios

Tratamento de torre de resfriamento: Mudanças e desafios

A história do tratamento da torre de resfriamento

Os biocidas oxidantes oferecem o principal mecanismo de defesa contra incrustação microbiológica em sistemas de resfriamento. O cloro é o biocida mais frequentemente associado ao tratamento de água. Produzido como um elemento por Carl Wilhelm Scheele em 1774 e confirmado por Humphrey Davy em 1810, o cloro teve um enorme impacto na saúde global desde sua introdução como agente esterilizante para água potável no início dos anos 1900 e para outras aplicações ainda mais cedo. 

Durante grande parte do século XX, o cloro gasoso foi o principal biocida oxidante de água de resfriamento devido à sua eficácia e baixo custo. No entanto, problemas de segurança e alterações na química do inibidor da água de resfriamento escala/corrosão exigiram uma alteração na química do biocida. 

Química do tratamento da torre de resfriamento

A mistura de cloro e água inicia a seguinte reação:

Cl2+ H2O → HOCl + HCl

O ácido hipocloroso (HOCl) mata os micróbios. Porém, à medida que o pH da água aumenta, especialmente acima de aproximadamente7,5, ocorre a seguinte reação de dissociação: 

HOCl → H++ OCl

O íon de hipoclorito (OCl) é muito menos eficaz do que o ácido hipocloroso como agente de eliminação. 

Evolução do tratamento de resfriamento

Isso não foi um problema em grande parte em meados do século passado, quando tratamento de torre de resfriamento comumente consistia em ácido sulfúrico para controle de escala e dicromato de sódio para controle de corrosão. Esses programas ofereceram controle direto, com pH normalmente mantido dentro de uma faixa de 6,0–6,5. No entanto, problemas relacionados à toxicidade por cromo hexavalente surgiram nas décadas de 1970 e 1980. Eles levaram ao abandono desse método de tratamento para todos os sistemas de água de resfriamento abertos e a maioria dos sistemas de água de resfriamento fechados. Na maioria dos casos, os programas de substituição foram baseados em uma química central de fosfatos inorgânicos e orgânicos (fosfonatos), normalmente operando em uma faixa de pH de aproximadamente 8,0–8,5. O cloro e o hipoclorito de sódio de nível industrial se tornaram muito menos eficazes nessas águas mais alcalinas.  

cooling tower treatment

Soluções de tratamento de torre de resfriamento

O que nos traz ao momento atual. Programas de fosfato/fosfonato para inibição de corrosão e incrustação estão sendo implementados em fases por conta de preocupações ambientais relacionadas à descarga de fósforo, conforme evidenciado por muitas florações de algas tóxicas surgindo nos Estados Unidos. Além disso, métodos de controle de incrustação/corrosão muito mais eficazes, como a tecnologiaFlexPro®da ChemTreat, estão agora disponíveis. No entanto, esses programas ainda operam em um pH moderadamente básico, o que inibe a eficácia do cloro e do alvejante.  

O bromo ativado por alvejante fornece uma opção alternativa ao produzir o ácido hipobromoso análogo (HOBr). O HOBr dissocia-se em um pH mais alto do que o HOCl e pode ser mais eficaz em águas alcalinas. Compostos como monocloramina (NH2Cl) (como SurfClean de propriedade exclusiva da ChemTreat (CL4515) e monobromamina (NH2Br) também foram desenvolvidos. Embora sejam mais fracos que HOCl ou HOBr, eles penetram no lodo produzido por colônias microbiológicas de forma mais eficiente, matando os organismos subjacentes.  

A ChemTreat também desenvolveu uma nova química halógena estabilizada que oferece melhores propriedades de contato do biocida, melhorando a eficiência de eliminação. (Uma concessionária do Centro-Oeste apresentou um artigo sobre essa química no recente39oAnnualWorkshop de Química de Utilidades Elétricas.) Esses programas também podem ser complementados com biocidas não oxidantes que ajudam a oferecer uma “uma ou duas” punções contra a incrustação microbiológica do sistema de resfriamento.   

Entre em contato com a ChemTreat para obter assistência no desenvolvimento de um programa de tratamento sob medida para sua aplicação. Como todas as outras tecnologias, uma investigação prévia é necessária para determinar a viabilidade de utilização dos métodos. Sempre consulte os manuais e guias dos seus equipamentos.