Inibidores de incrustação para caldeira

Polieletrólitos, normalmente chamados de polímeros, são usados em praticamente todos os programas de tratamento de água de caldeira industrial, seja sozinhos ou combinados com outros componentes, como fosfatos ou quelantes. Nos últimos 30 anos, o uso de químicos de água de caldeira apenas com polímeros evoluiu para caldeiras de pressão baixa e intermediária. Isso foi motivado pelo desenvolvimento de polímeros estáveis hidroliticamente, pesos moleculares ideais, funcionalidade específica para sequestro de dureza e dispersão de óxido/hidróxido, e a capacidade de testar, com precisão, os residuais de polímeros ativos. Melhorias na química de polímeros, em conjunto com tecnologias aprimoradas para produção de reposição de água de caldeira de qualidade alta e consistente, permitiram que o tratamento apenas com polímeros fosse amplamente implementado. Esse conceito apenas com polímeros, embora não seja aplicável em todos os sistemas de caldeira, tem benefícios em relação aos programas com fosfato e quelantes quando aplicado corretamente.

Os polímeros de água de caldeira atuam como dispersantes e sequestrantes fracos. A química do fosfato funciona por meio da precipitação do cálcio como qualquer um dos compostos de fosfato de cálcio insolúveis. Esse material pode formar depósito em superfícies de tubulões ou tubos, e seu acúmulo pode dificultar a transferência de calor em tubos de geração e causar falhas em tubos. Polímeros podem ser usados em conjunto com programas de fosfato para condicionar os compostos precipitados, prevenir o acúmulo e ajudar a removê-los da caldeira.

Infelizmente, não é possível purgar todos os materiais insolúveis da caldeira por uma quantidade limitada de purga. Assim, graus variáveis de depósito são normalmente encontrados em caldeiras tratadas com fosfato, onde tenha ocorrido o aparecimento de dureza. Muitas plantas consideram indesejável o material insolúvel gerado por programas de tratamento com fosfato. Quelantes formam compostos solúveis com cálcio e magnésio durante excursões de dureza, desde que haja presença suficiente de quelato livre. Surgem problemas com químicas de quelante devido à fraca estabilidade hidrolítica térmica de EDTA livre, o quelante mais usado em água de caldeira. A incapacidade de manter um residual livre pode resultar em formação de incrustação de dureza durante perturbações. Quelantes podem ser muito agressivos ao metal da caldeira se fornecidos no local errado ou em excesso.

Uma química apenas com polímeros pode superar as desvantagens dos programas com fosfato e quelante. Os polímeros sequestram a dureza, formando compostos solúveis. Alguns polímeros disponíveis comercialmente se tornam insolúveis quando expostos a condições de dureza de cálcio alta. Os polímeros também dispersam materiais insolúveis. (Sequestrantes fracos não são agressivos a metalurgias de caldeira, e residuais livres podem ser mantidos e testados.)

A linha de produtos para água de caldeira da ChemTreat inclui produtos com fosfato/polímero, quelante/polímero, traços de fosfato/polímero e produtos verdadeiramente apenas com polímeros. Os polímeros utilizados nesses produtos são otimizados para peso molecular, estabilidade hidrolítica térmica e funcionalidade específica para dispersão e sequestro. A maioria dos produtos contém uma mistura de dois polímeros, o que nos permite integrar as melhores funcionalidades do polímero em um produto específico. As aplicações de polímero estão limitadas às pressões de operação de caldeira abaixo de 900 psig. A pressão/temperatura operacional, a qualidade da água de alimentação e a limpeza da caldeira ditam os requisitos de dosagem.

A quelação depende do sequestro, por meio do qual os íons ligam os químicos, como cálcio, magnésio e ferro, e os mantêm em um estado solúvel. É possível ter caldeiras mais limpas com quelantes do que com qualquer outra forma de tratamento de precipitação. No entanto, programas com quelantes são normalmente mais caros do que programas com fosfatos, pois eles reagem de mol para mol. Além disso, os requisitos de controle e teste subsequentes para a quelação são mais rigorosos e exigentes do que para fosfatos. Os programas de tratamento com quelantes normalmente têm a seguintes condições:

• Níveis de oxigênio dissolvido abaixo de 25 ppb.
• Remoção de cálcio e magnésio para abaixo de 0,5 ppm como carbonato de cálcio.
• Remoção de sílica e/ou alcalinidade da água de reposição.
• Os requisitos de operação e produção de vapor inviabilizam o uso de um programa de precipitação.
• O projeto da caldeira impede o uso do tratamento com fosfato.

Como a quelação completa teoricamente nunca é alcançada, a ChemTreat incorpora dispersantes poliméricos em todos os programas baseados em quelantes para ajudar a prevenir depósitos de incrustação de ferro e caldeira mineral. Como as reações de quelação predominantes ocorrerem na água de alimentação da caldeira e não na água da caldeira, é preciso atenção considerável à escolha de pontos adequados de dosagem de químicos. Os representantes de campo da ChemTreat são especialistas em aplicar tecnologias de quelantes a todos os tipos de sistemas de caldeiras.