¿¿PORQUE SE EMPLEA EL AGUA?PORQUE SE EMPLEA EL AGUA?
• Es abundante.
• Fácil de manejar.• Gran poder calorífico.
• No se descompone• Es relativamente económica.
EXPRESIONES COMUNES EN EXPRESIONES COMUNES EN TRATAMIENTO DE AGUASTRATAMIENTO DE AGUAS
� pH� ppm� Alcalinidad� Dureza
PPM = Una parte por cada PPM = Una parte por cada millonmillon de partes.de partes.
ES UNA MEDIDA EMPLEADA PARA EXPRESAR LA CONCENTRACION
DE UNA SUBSTANCIA
ALCALINIDADALCALINIDAD
Es una medida de concentración de carbonatos e hidróxidos que
estan presentes en el aguaGeneralmente expresada en ppm
DUREZADUREZA
Expresa la concentración en ppm ò (g/m3 ) de calcio y magnesio en el
agua
Se dice que un agua es muy dura cuando contiene altas cantidades de Calcio y Magnesio disuelto en ella.
PRINCIPALES USOS DEL AGUAPRINCIPALES USOS DEL AGUA
• INDUSTRIAL:INDUSTRIAL:
GENERACION DE VAPOR.
ENFRIAMIENTO.
PROCESOS.
ALIMENTOS
• DOMESTICO.DOMESTICO.
• RECREACIONAL.RECREACIONAL.
• AGRICOLA.AGRICOLA.
TRATAMIENTO DEL AGUATRATAMIENTO DEL AGUA
ACONDICIONAMIENTO DEL AGUA PARA HACERLA APTA AL USO EN:
•CONSUMO HUMANO (AGUA POTABLE)
•GENERACION DE VAPOR,
•ENFRIAMIENTO INDUSTRIAL Y
•DEVOLUCIÒN A LA NATURALEZA (EFLUENTES).
Principales usos del Agua en MATESIPrincipales usos del Agua en MATESI
Producir vapor.
Para enfriamiento de equipos.
Para enfriamiento y lavado de los gases.
TIPOS DE AGUASTIPOS DE AGUAS:
SUPERFICIALES SUPERFICIALES : RIOS, MARES, LAGOS, ETC.
SUBTERRANEASSUBTERRANEAS : POZOS.
Dependiendo del tipo de Agua se encuentran presentes diferentes tipos de Impurezas.
IMPUREZAS COMUNESIMPUREZAS COMUNES
• Dureza.(sales de Ca y Mg). Forman costra.
• Alcalinidad (HCO3, CO3). Forman espuma y gas carbónico.
• Acidez Mineral (HCl, H2SO4, HNO3). Causancorrosión.
• Silice. Forma costra.
• Materia Orgánica. Produce corrosión y espuma.
600 F600 Foo
500 F500 Foo
MetalMetalParedPared
TuboTubo
LadoLado AguaAguaLadoLado FuegoFuego
Sin Sin IncrustaciIncrustacióónn
800 Fo
500 Fo
Metalpared
Tubo
Lado aguaLado Fuego
Deposito
Con Incrustación
La deposición reduce la transferencia de calor del tubo de la caldera haciael agua de la caldera, incrementando la temperatura del metal del tubo
PERFIL DE TEMPERATURA - TUBO LIMPIO
�Transferencia de Calor, no impedida
�La temperatura de diseño de la pared del tubo, no es excedida bajo condiciones de carga normal
PERFIL DE TEMPERATURA - TUBO SUCIO
�Lado agua es aislada
�El diseño de la pared del tubo puede ser excedida, bajo condiciones normales de carga
� Sobrecalentamiento y falla del material del tubopuede ocurrir
EFECTOS DE UN TRATAMIENTO DE AGUA INADECUADOEFECTOS DE UN TRATAMIENTO DE AGUA INADECUADO
• NOMBRE FORMULA•ACMITE Na2O Fe2O3 4SiO2
•ANALCITE Na2O Al2O3 4SiO2 2H2O•GYPSUM CaSO4 2H2O•BRUCITE Mg(OH)2
•CALCITE CaCO3
•CANCRINITE 4Na2O CaO 4Al2O3 2CO2 9SiO23H2O•HEMATITE Fe2O3
•HYDROXYAPATITE Ca10 (OH)2(PO4)6
•MAGNETITE Fe3O4
•NOSELITE 4Na2O 3Al2O3 6SiO2 SO3
•PECTOLITE Na2O 4CaO 6SiO2 H2O•QUARTZ SiO2
•SERPENTINE 3MgO 2SiO2 2H2O•THENARDITE Na2SO4V•WALLASTONITE CaSiO3
•XONOTLITE 5CaO 5SiO2 H2O
CompuestosCompuestos queque puedenpueden formarseformarse en Calderasen Calderas
IONESIONES
CATIONES
Al+++ (Aluminio)Ba++ (Bario)Ca++ (Calcio)Mg++ (Magnesio)K+ (Potasio)Na+ (Sodio)
ANIONES
HCO3- (Bicarbonatos)
Cl- (Cloruro)SO4
-- (Sulfato)NO3
- (Nitrato)SiO3
-- (Silicatos)
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA PTA. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA PTA.
La función de la planta desmineralizadora es la de remover los iones (cationes y aniones) presentes en el agua cruda de alimentación y enviar el agua ya libre de impurezas al sistema de alimentación de agua de calderas
DESMINERALIZACIONDESMINERALIZACION
El proceso de desmineralización consiste en la remoción de los cationes y aniones del agua, mediante el uso de resinas de intercambio iónico.
INTERCAMBIO CATIONICOINTERCAMBIO CATIONICO
Se entiende por intercambio catiónico el intercambio de un iòn cargado positivamente, unido a un sòlido (resina), por otro iòn positivo transportado por una fase lìquida (agua)
REACCIONES EN EL CATIONREACCIONES EN EL CATION
Ca SO4 Ca H2SO4
Mg 2 Cl + 2 H-Z 2 Z Mg + 2 HCl2Na 2 HCO3 2Na 2 HCO3
2 NO3 2 HNO3
H
R + 2NaCI R + 2 HCI
H
H
R + CaSO4 R= Ca + H2SO4
H
Na
Na
1.1.INTERCAMBIO CATIONICO INTERCAMBIO CATIONICO
Ca
Mg
K
Na
H
INTERCAMBIADORCATIONICO DEACIDO FUERTE
INTERCAMBIADORINTERCAMBIADORCATIONICO DECATIONICO DEACIDO FUERTEACIDO FUERTE
PERFIL DE INTERCAMBIO CATIONICOPERFIL DE INTERCAMBIO CATIONICO
INTERCAMBIOINTERCAMBIO ANIONICOANIONICO
Se entiende por intercambio aniónico el intercambio de un ión cargado negativamente, unido a un sólido (resina), por otro ión negativo transportado por una fase líquida (agua)
SO4
NO3
Cl
HCO3
HSiO3
INTERCAMBIADORANIONICO DEBASE FUERTE
INTERCAMBIADORINTERCAMBIADORANIONICO DEANIONICO DEBASE FUERTEBASE FUERTE
PERFIL DE INTERCAMBIO ANIONICOPERFIL DE INTERCAMBIO ANIONICO
2.INTERCAMBIO ANIONICO.2.INTERCAMBIO ANIONICO.
OH
R + H2SiO3 R = SiO3 + 2H2O
OH
OH
R + H2CO3 R = CO3 + 2 H2O
OH
3. REGENERACION DE RESINA CATIONICA. 3. REGENERACION DE RESINA CATIONICA.
H
R = Ca + H2SO4 R + CaSO4
H
H
R = Mg + H2SO4 R + MgSO4
H
Na H
R + H2SO4 R + Na2SO4
Na H
4. REGENERACION DE RESINA ANIONICA. 4. REGENERACION DE RESINA ANIONICA.
OH
R = SiO3 + 2 NaOH R + Na2SiO3
OH
OH
R = CO3 + 2 NaOH R + Na2CO3
OH
CONTROLCONTROL
RESINAS ANIONICAS FUERTESNivel en Efluente
pH BajaConductividad Baja – Se ElevaSilice Sube
EQUIPOS PTA.EQUIPOS PTA.
• Dos Filtros Multi-Medio (47063-E-1/2).• Dos Unidades Catiónicas Fuertemente Ácidas (47063-
G-1/2).• Dos Unidades Aniónicas Fuertemente Básicas (47063-
F-1/2).• Un Sistema de Bisulfito de Sodio.• Un Sistema de Regeneración Cáustica.• Un Sistema de Regeneración Ácida.• Un Sistema de Neutralización.• Un juego de PLC (Controlador Lógico Programable).
OPERACIONOPERACION
1. Autom1. Automááticatica
2. 2. SemiSemi--AutomAutomáática tica
3. 3. Manual Manual
ETAPAS DE LA REGENERACIONETAPAS DE LA REGENERACION
Filtros MultimediaFiltros Multimedia..•• RetrolavadoRetrolavado..•• Enjuague.Enjuague.
Unidad Unidad CatiCatióónicanica Fuertemente Fuertemente ÁÁcida.cida.•• Lavado.Lavado.•• RetrolavadoRetrolavado.•• InyecciInyeccióón n ÁÁcida / Etapa 1: cida / Etapa 1: HH22SOSO44 al 1 %.al 1 %.•• InyecciInyeccióón n ÁÁcida / Etapa 2: cida / Etapa 2: HH22SOSO44 al 2%.al 2%.•• DesplazamientoDesplazamiento•• Enjuague rEnjuague ráápidopido
ETAPAS DE LA REGENERACIONETAPAS DE LA REGENERACION
Unidad AniUnidad Anióónica Fuertemente Bnica Fuertemente Báásicasica
•• Lavado.Lavado.
•• RetrolavadoRetrolavado
•• Calentamiento de cama Calentamiento de cama
•• InyecciInyeccióón Cn Cááustica ustica NaOHNaOH al 4%al 4%
•• DesplazamientoDesplazamiento
•• Enjuague rEnjuague ráápidopido
Ph Inicial Hora Inicio: Hora Fin:
ETP Descripción Plan Real Plan Real Ph Final
1 Lavado Inverso 118 10Pozo Neutralización
2 Enjuage 36,3 5
ETP Descripción Plan Real Plan Real
1 Lavado Superficie 38,6 5 MARCAR EN EL LG EL NIVEL INICIAL. LUEGO REPORTAR LA DIFERENCIA EN CENTIMETROS
2 Lavado Inverso* 38,6 10
ETP Descripción Plan Real Plan Real Plan Real Plan Real Plan Real Plan Real
3 Inyección Acido 1% 2,5 1 26,3 10,6 50 125
4 Inyección Acido 2% 5 2 26,3 10,6 35** 175
* Opcional
ETP Descripción Plan Real Plan Real** 70 min cuando se utiliza retrolavado
5 Desplazamiento 26,5 15
6 Enjuage Rapido 40,9 15
FI-9808 (m3/hr) Tiempo (min)
Stroke (l/min)
FI-9705/FI-9708 (m3/hr) Tiempo (min)
FI-9725/FI-9758 (m3/hr) Tiempo (min)
Catión
CI-9810 (%) Total (l)FI-9808 (m3/hr) FI-9828 (m3/hr)
Nivel Tanque Acido
Inicial
Final
Filtro Multimedia No.
Tiempo (min)
Fecha:
Tren No.
Tco. Guardia
ETP Descripción Plan Real Plan Real
1 Lavado Superficie 19,3 5
2 Lavado Inverso* 19,3 10
ETP Descripción Plan Real Plan Real
3 Precalentamiento 3,5 50
ETP Descripción Plan Real Plan Real Plan Real Plan Real Plan Real Plan Real
4 Inyección Soda 4% 8,3 4 9,2 3,7 70** 591
* Opcional
ETP Descripción Plan Real Plan Real** 140 min cuando se utiliza retrolavado
5 Desplazamiento 3,5 50
6 Enjuage Rapido 40,9 25
CI-9828 (%) FI-9818 (m3/hr)
Nivel Tanque Soda
Inicial
Final
Total (l)Stroke (l/min)
FI-9808 (m3/hr) Tiempo (min)
FI-9755/FI-9765 (m3/hr) Tiempo (min)
FI-9725 (m3/hr) Tiempo (min)
Anión
FI-9725/FI-9758 (m3/hr) Tiempo (min)
DESMINERALIZACIONDESMINERALIZACIONCausas de Ciclos de Servicio CortosCausas de Ciclos de Servicio Cortos
Aluminio
Dureza
CaSO4
Silice
Microbiològico
Aceite
Orgànicos naturales
Agotamiento
Mala Regeneraciòn
Caminos preferenciales
Mala Calidad regenerante
Calidad Agua
Degradaciòn Tèrmica
Degradaciòn/Oxigeno
Oxidaciòn
Insuficiente Resina
Distribuidores rotos
Fuga de vàlvulas
Instrumentaciòn
Degradaciòn Resina Mecànica
Resina Sucia Operacional
• Problema.El tren 1 de la PTA presentó alto Silice a los 1030 m3. Siendo el rendimiento segun diseno de 1718 m3. Se revisaron las lecturas de campo de la regeneración de este tren. El operador anotó en laslecturas que el indicador de concentración de la solución de soda
presentó variaciones. Aún así continuo la regeneración.