Apostila Tratamento Água Industrial - GEBetz

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[Apostila] Torres de Resfriamento

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g GE Infrastructure Water & Process Techonologies

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Tratamento de Águas Industriais Sign up to vote on this title

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g 1. GERADORES DE VAPOR

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Chamamos de gerador de vapor (caldeira), todo equipamento usado para aquecer a que esta entre em ebulição e passe para a forma de vapor. Quando começamos a aquecer a água, esta inicialmente tem sua temperatura eleva atingido o ponto de ebulição. A partir deste ponto, a água começa a ser transformada líquido para o estado de vapor. 1.1.

GENERALIDADES

Na apostila de CIRCUITOS DE RESFRIAMENTO, já abordamos TRATAMENTO TRATAMENTO P e as expressões mais usadas na química da água, tais como pH, ppm e solubilidad Além desses conceitos, seguem alguns a mais, que complementam a neces conhecimento da química da água relacionada a geração de vapor:

1.1.1.

ALCALINIDADE

É a concentração (g/m3) de carbonatos e de hidroxila (soda cáustica) em uma á Controlamos dois tipos de alcalinidade:

ALCALINIDADE HIDRÓXIDA - Expressa a concentração (g/m3) de alcalinidade (soda cáustica) na água.

ALCALINIDADE TOTAL TOTAL - Expressa a concentração de todas as alcalinidades da é, a soma da alcalinidade devida aos carbonatos com alcalinidade hidróxida.

1.1.2.

ENERGIA E SUAS FORMAS

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Energia é a propriedade de um sistema que lhe permite pe rmite realizar trabalho.  Useful  Not useful Como exemplo podemos dizer que quando falta energia a um homem ele dim ritmo de trabalho, isto é, ele começa a se sentir fraco.

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O vapor passa numa turbina turbina que se move girando. A energia calorífica do vapo transformada em energia de movimento. O giro da turbina produz energia elétrica. Esta energia é transmitida por meio d uma lâmpada onde se transforma em energia luminosa de enorme utilidade par Se pensarmos sobre este processo veremos que a energia calorífica que estava a na madeira foi transformada para iluminar o nosso meio ambiente.

1.2.

g

TIPOS DE GERADORES DE VAPOR Realizando a montagem da caldeira, constatamos que inicialmente a água é medida em que produzimos o vapor o nível de água vai diminuindo mas a qua sólidos no copo continua a mesma porque eles nåo saem com o vapor. Se, por exemplo, no início tivéssemos 200 gramas de água e 10 gramas de sólidos uma proporção de 20 para 1. A caldeira mais simples que podemos montar é feita com um copo e um funil.

Quando tivermos evaporado 100 gramas de água a proporção passa a ser de 100 Sign up to vote on this title água que restou para as mesmas 10 gramas de sólidos ou seja uma proporção de Usefuldissolver  mais  Not useful Isto ocorre até um ponto em que a água não consegue todos os sólidos no copo e quantidade excedente precipita formando lama. Se quisermos manter nossa caldeirinha operando precisamos repor a água que e

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1.4.

g CALDEIRA AQUATUBULAR

Essas caldeiras são constituídas de dois ou três balões interligados por tubos. A ág dentro dos tubos e a chama externamente. O balão superior é chamado de balão de vapor e o balão inferior de balão de lama lama formada nos tubos vai acumular-se nele devido ao seu peso e a circulação d Essas caldeiras permitem produzir uma grande quantidade de vapor a grandes pr O vapor produzido nessas caldeiras passar em uma serpentina colocada na You'repode Reading a Preview receber mais calor, ou seja, aumentar a energia carregada por ele. full access with a free trial. Essa serpentina é chamada de Unlock superaquecedor e o vapor após sair da serpentina é de vapor superaquecido. Download With Free Trial


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g ESQUEMA DE UMA UNIDADE GERADORA DE VAPOR

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V VP VE C CP

-

Vapor Produzido Vapor Perdido Vapor de Escape Condensado Condensado Perdido

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R - Água de Reposição A - Água de Alimentação D - Descarga Download With Trial T - Free Trabalho q - Aquecimento

Unlock full access with a free trial.

Esquema Simplificado Sign up to vote on this title 

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g 1.5.

CALDEIRA ELÉTRICA

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No Brasil, dois tipos principais de caldeiras elétricas foram colocadas no merc empresas fornecedoras:

1.5.1.

CALDEIRA DE ELETRODOS SUBMERSOS DE ALTA TENSÃO



Download With 1. Free Trial ELETRODO

2. BLINDAGEM NEUTRA 3. ISOLADOR CO CONTROLE DE CARGA 4. CONJUNTO CONDUTOR DO ELETRODO 5. CILINDRO HIDRÁULICO ELEVADOR 6. CONJUNTO ELEVADOR 7. TUBO DE JATO 8. BOMBA DE CIRCULAÇÃO  SignDE up ÁGUA to vote on this title 9. COLUNA 10. SAÍDA DE VAPOR Useful  DE  Not useful 11. VASO PRESSÃO 12. TUBO DE DISTRIBUIÇÃO R. TRAJETO DE CORRENTE

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g 1.5.2. CALDEIRA ELÉTRICA A JATO D’ÁGUA

g You're Reading a Preview


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g 2.

TRATAMENTO DA ÁGUA DE ALIMENTAÇÃO

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A água para o gerador de vapor pode provir de rios, lagos, poços ou ainda da própr água potável. Seja qual for a fonte, contém impurezas. Existem vários meios de se reduzir ou re impurezas contidas na água. A escolha de qualquer um ou de um conjunto de dive depende da concentração das impurezas, da qualidade desejável da água e outras con de ordem econômica. Não é intuito desse trabalho estudar com profundidade esses itens. Para dar generalizada dos diversos meios de remoção ou redução de impurezas apresentamo na tabela abaixo, uma síntese dos métodos usados com mais freqüência:





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g 3.

PROBLEMAS COMUNS EM GERADORES DE BAIXA PRESSÃO

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Consideramos os conceitos abaixo aplicáveis à caldeiras que trabalham com press que 450 psig. Basicamente podemos dizer que os três principais problemas causados pelas impureza na água são os seguintes: - Depósitos e incrustações; - Corrosão; - Arraste. Em caldeiras convencionais do tipo aquatubular e flamatubular, nas quais temos de queima do combustível e do outro, o vapor sendo gerado, esses problemas te conseqüência custos adicionais, tais como: diminuição na transferência de calor, equipamento, vapor com qualidade abaixo do necessário, danos em equipamentos pós-caldeira, perdas por parada de produção, etc. 3.1.

INCRUSTAÇÕES E DEPÓSITOS

Com a evaporação, a água da caldeira sofre um processo de concentração das You're Reading a Preview introduzidas pela água de reposição. Os sólidos dissolvidos são elevados a um nív a solubilidade de certos compostos a precipitação dos mesm Unlocké fullexcedida access with acausando free trial. O tipo de depósito está relacionado com a qualidade da água de reposição e t químico usado e com eventuais Download contaminações do Trial vapor/condensado e água de ali With Free Os principais agentes formadores de depósitos e incrustações são os sólidos em s sólidos dissolvidos e produtos de corrosão. O quadro abaixo mostra os principais contidos nessa divisão:

AGENTES FORMADORES DE DEPÓSITOS


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g RELAÇÃO ENTRE A ESPESSURA DO DEPÓSITO E A PERDA DO CALOR

g

Os depósitos no lado da água retardam transferência de calor e causam superaquecimento dos tubos. O gráfico 2 You're Reading a Preview mostra as perdas de fluxo de calor devido a vários tipos de Unlock full access with a free trial. incrustação. Download With Free Trial

3.2.

CORROSÃO

A inibição da corrosão em geradores de vapor e equipamentos auxiliares durante a é essencial pelas razões obvias de impedir tanto as rupturas de tubos, com os p ou par elas representam, como danos ao equipamento que requerem consertos Sign up to vote on this title correspondente perda de produção.  Useful  Not useful A corrosão é um processo eletroquímico no qual se estabelece uma diferença de elétrico entre dois metais ou diferentes partes de um mesmo metal.

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O ferro apresenta um comportamento específico quanto à corrosão em funç conforme pode ser observado na figura abaixo:

g

3.2.2.

OXIGÊNIO DISSOLVIDO A presença do oxigênio dissolvido na água de sistemas geradores de vapor faz cátodo da célula de corrosão se despolarize iniciando o processo de corrosão. A forma mais comum de ataque pelo oxigênio em caldeiras e sistemas de vapor é a corrosão puntiforme localizada, ou “pitting”. A presença de oxigênio é ta You're Reading a Preview componente necessário para outros mecanismos de corrosão (ex.: ataque por a ligas de cobre). Unlock full access with a free trial. É portanto essencial, que a água de alimentação esteja isenta de oxigênio disso qualquer sistema gerador deDownload vapor independente With Free Trial do seu tamanho, tipo ou p operação.

3.2.3.

EROSÃO A corrosão por erosão está associada a velocidade do fluido sobre a superfície ocorre Tubulações e cotovelos são exemplos de áreas onde esseon problema Sign up to vote this title intensidade.  Useful  Not useful

3.2.4.

OPERAÇÃO “ON-OFF”

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g 3.3.

ARRASTE Arraste pode ser definido como uma condição na qual a água sai da caldeira ju vapor, passando para a seção pós-caldeira, comprometendo a qualidade do vapor e d equipamentos. Dentre os efeitos causados pelo arraste destacamos: - Contaminação do condensado; - Depósitos no superaquecedor; - Danos em turbinas. Dentre as principais causas do arraste destacamos: - Arraste mecânico - Arraste químico - Arraste volátil

g

3.3.1.

ARRASTE MECÂNICO Dentre os motivos operacionais causadores de arraste podemos citar os seguin

FLUTUAÇÕES DE CARGA EXCESSIVA You're Reading a Preview Períodos em que ocorrem aumento rápidos na demanda de vapor causarão u Unlock full access with a free trial. queda de pressão da caldeira, fazendo com que haja formação de bolhas dentro massa de água da caldeira. Download With Free Trial

NÍVEL ALTO DE ÁGUA NA CALDEIRA Quando a caldeira opera com nível de água acima do projetado, o espaço para a va fica inadequado, promovendo arraste de gotículas oriundas das bolhas formada da vaporização.  Sign up to vote on this title

FALHAS NO APARELHO SEPARADOR DE GOTÍCULAS  Useful  Not useful Poderá haver falhas de projeto do separador de gotículas, ou até mesmo se danificados pela má conservação do equipamento, que permitirá a passagem de

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g 3.3.3.

4. 4.1.

ARRASTE VOLÁTIL A medida que a geração de vapor for efetuada com PRESSÕES mais elevadas de problema começa a ocorrer: é a volatilização de alguns sólidos em conseqü temperaturas mais elevadas. Esse fenômeno ocorre principalmente em caldeiras q com pressões acima de 400 psig. Dentre os sólidos que se volatilizam e são a dissolvidos no vapor, o mais importante é a sílica.

g PREVENÇÃO DOS PROBLEMAS

PREVENÇÃO DA CORROSÃO

ELIMINANDO O OXIGÊNIO DISSOLVIDO A maior parte do oxigênio dissolvido, presente na água de alimentação normalmente é mecanicamente através de equipamentos desaeradores. Em condições ótimas de (projeto), os desaeradores reduzem o teor de oxigênio dissolvido a valores inferiore Na prática, é conveniente considerar essa redução para 50 ppb. You're Reading a Preview




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g Os principais sequestrantes de oxigênio são: - Sulfito

g - Hidrazina

CONTROLANDO O pH Mantendo o pH da caldeira na faixa menos corrosiva ao ferro (10,5 a 11,5), conform no item 3.2.1.

CORROSÃO NA SEÇÃO PÓS-CALDEIRA É o ataque do condensado às tubulações na seção pós-caldeira. Assim, como o oxigênio, o gás carbônico se dissolve na água e vai para dentro d Quando a água é aquecida, este gás carbônico é liberado com o vapor. You're Reading Preview O gás carbônico na linha de vapor baixa o pHa do condensado, tornando-o mais a provocando a corrosão das linhas. Unlock full access with a free trial. Para evitar essa corrosão, recomenda-se administrar aminas neutralizantes na linh de alimentação ou diretamente Download no gerador de Free vapor. With Trial Aminas neutralizantes são produtos químicos que saem da caldeira junto com elevam o pH do condensado quando este se forma. A ação das aminas impedem das linhas de vapor.

4.2.

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Sign up to vote on this title PREVENÇÃO DOS DEPÓSITOS Useful  Not useful químicos Evitamos as incrustações, adicionando-se produtos chamados de anti-inc Podemos dividir em dois os tratamentos químicos mais usados, que são:

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TRATAMENTO DISPERSO-SOLUBILIZANTE (TDS) São programas baseados em associação de produtos orgânico sintéticos altamente que atuam em nível nåo estequiométrico para distorcer a estrutura entrelaçada do inibindo o seu crescimento. Como exemplo, temos abaixo as cópias das fotos retratando cristais de sulfato de tratamento e sob efeito do TDS.

g

Observamos também a ação do TRATAMENTO DISPERSO-SOLUBILIZANTE (TD You're Reading a Preview o silicato de cálcio, nas cópias das fotos abaixo: Unlock full access with a free trial.



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5. CONTROLE E ADIÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS Um excesso ou falta de produto químico, pode provocar sérios problemas. Os produtos químicos, quando em quantidades excessivas, podem ter efeito contrário e danos mais sérios ainda. Um tratamento bem controlado e uma caldeira bem operada, garantem o sucesso d que cuida do equipamento.

g

ADIÇÃO DOS PRODUTOS O tratamento químico é feito adicionando-se os produtos na caixa de água de alime diretamente à caldeira. A maneira mais utilizada para introdução dos produtos químicos, é através de bombas d A bomba de dosagem de produtos químicos é bastante precisa e sua vazão de saída controlada automaticamente ou manualmente.

CONTROLE DE DOSAGEM As quantidades de produtos químicos presentes na caldeira, deverão ser avaliados p analíticos. De acordo com estes resultados deve-se dosar os produtos.

Reading aQUÍMICOS Preview PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO DEYou're PRODUTOS full access a free trial. Os produtos químicos devem serUnlock dosados nawithforma de uma solução contendo 5 produtos. Download With Free Trial Os produtos devem ser adicionados ao tanque de produtos químicos, um de cada poucos. A solução deve ser constantemente agitada. Depois de pronta a solução, nåo deve sob no fundo do tanque. Caso isto aconteça, é necessário, aumentar a quantidade de á para preparar a solução. Sign up to vote on this title

CUIDADOS  Useful  Not useful O tanque de produtos químicos, deve estar sempre limpo. Nunca se deve preparar solução para mais de 24 horas.

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A descarga de fundo tem a finalidade de retirar a lama formada no interior da caldeir não existe a descarga de nível, permite-se então que se retire os sólidos dissolvido desta descarga deixando-se que saia bastante água juntamente com a lama. Um dos segredos do sucesso de um tratamento é a perfeita regulagem das descarga Vamos analisar o que pode acontecer com as descargas:

g

DESCARGAS INSUFICIENTES Com descargas insuficientes aumentam as impurezas no interior da caldeira, possi formação de depósitos. Os produtos químicos concentram-se exageradamente alterando todo o tratamento.

DESCARGAS EXCESSIVAS Com descargas excessivas eleva-se o custo da produção de vapor porque perde-se o sai junto com a água descarregada além de diminuir o residual de produtos químicos da caldeira pondo em risco o tratamento. Assim vemos que as descargas precisam ser dadas exatamente na quantidade requ caldeira de acordo com a recomendação do laboratório. O número de descargas pode variar de caldeira caldeira, mesmo que elas trabalh You're Readingpara a Preview

Unlock fullFUNDO access with a free trial. COMO DAR UMA BOA DESCARGA DE Se a caldeira dispõe, de uma válvula de gaveta e uma válvula de fecho rápido o pro Download With Free Trial deve ser o seguinte: Abrir totalmente a válvula de gaveta. • Abrir totalmente a válvula de fecho rápido durante o tempo calculado. • • Fechar suavemente a válvula de fecho rápido.  Sign up to vote on this title • Repetir a operação o número de vezes que for recomendado pelo laborató  Useful  Not useful Após esta operação fechar a válvula de gaveta. • Quando a operação é realizada desta forma, consegue-se retirar uma grande quan

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Fig. 8 Períodos de abertura e fechamento determinados

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Fig. 12 Perdas de água durante a descarga da lama.

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g 7.

7.1.

7.2.

PARTIDAS E PARADAS DE CALDEIRAS Muitos tratamentos químicos bem controlados são seriamente prejudicados observância de algumas regras básicas durante a partida ou parada de uma calde

g

PARTIDAS Quando uma caldeira estiver sendo preparada para operar, após uma parada para ma deve-se verificar se nåo foi esquecido material em seu interior, ferramentas, parafuso etc.. Verifica-se também se todos os equipamentos estão funcionando norm ventiladores, borboletas, válvulas, bombas... Deve-se observar se nenhuma bomba foi montada ao contrário. Após esta inspeção inicia-se o enchimento da caldeira. A caldeira deve ser enchida pela bomba de alimentação até o nível normal de ope A água usada já deve conter o tratamento químico e deve ser fria se a caldeira es Está provado que a freqüência e a rapidez em tirar e colocar uma caldeira em func estraga mais do que o número de horas em operação. Para diminuir os estrago fazer mudanças de temperatura lenta e uniforme, em torno de 60 oC por hora. You're Reading a Preview

PARADAS Unlock full access with a free trial. Durante as paradas deve-se tomar cuidado para prevenir que a lama formada pelo t cole na superfície do metal. Para isto procede-se da seguinte forma: Download With Free Trial Dois dias antes da parada dobrar o número de descargas de fundo. • • Dobra-se também a dosagem do condicionador de lama para impedir a ade partículas sólidas na parte de menor circulação. Quando a pressão cair a zero e a temperatura estiver baixa, deve-se drenar •  abri-la e lavá-la, de preferência com água quente. Sign up to vote on this title • Inspecionar toda a caldeira.  Useful  Not useful Quando a caldeira vai ficar fora de operação deve ser posto em prática imediat • recomendações para caldeiras fora de operação.

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Após ter enchido completamente a caldeira deve-se verificar as válvulas, drenos e para evitar vazamentos. Sempre que necessário deve-se baixar o nível de água e completar a dosagem de químicos. Nestes casos a caldeira deverá ser levemente aquecida, sem gerar v promover uma boa mistura dos produtos.

g

8. CÁLCULOS PARA SISTEMAS GERADORES DE VAPOR 8.1. CÁLCULO DO CICLO PERMITIDO C SiO2 = Sílica permissível SiO2 r - 0,4(Mg) r

C AT = . Alcalinidade total permitida . (Alc. Total)r - 1/2 (dureza total)

C SS = Sólidos Suspensos permissíveis (Dureza Total) + (SS)r

C STD = . STD permissíveis . You're Reading a Preview (STD)r + (cc/l 02 x 12,7)


PADRÕES DA ABMA



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TRATAMENTO DOS CIRCUITOS D RESFRIAMENTO You're Reading a Preview




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g 1.

ESTAÇÃO DE TRATAMENTO PRIMÁRIO

A água “in natural” nunca é pura, mesmo quando proveniente de uma precipitação teve contato com impurezas do ar. Devido ao grande poder de dissolução, as impurezas contidas na água da c substancialmente aumentadas no contato com o solo. Daí, a necessidade de condicionar a água antes do uso.

g

1.1. REMOÇÃO FÍSICA DE MATÉRIA

É o processo que tem como objetivo retirar da água a maior quantidade possível de i cuja natureza ou dimensões tornam sua presença indesejável.

1.1.1. Filtração através de tela: . . . .

Crivo Tela de poço Tela fina Micro tela


1.1.2. Câmara de Cascalho: . Cascalho full access with a free trial. .Unlock Areia mais fina Download With Free Trial

1.1.3. Remoção de lama ou pré-clarificação. 1.1.4. Clarificação: . Floculação . Sedimentação




Useful

1.2. EXPRESSÕES USADAS NA QUÍMICA DA ÁGUA

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g Quando o pH é maior do que 7,0, dizemos que o meio é alcalino . Ex.: a água com sabão tem pH = 8,0.

g ÁCIDO ALCALINO pH *_______________ _______________* 0 7 14 NEUTRO

1.2.2. ppm - partes por milhão

É uma unidade utilizada para expressar a concentração (g/m3) de uma substân Um ppm é igual a 1,0 grama de uma substância colocada em 1 milhão de grama 1 ppm = 1 g/m 3 = 1 mg/l Ex.: se encontrarmos numa análise 20 ppm de cálcio, isso quer dizer que para c água, teremos 20 gramas de cálcio.

1.2.3.Dureza

3) deReading You're Preview na água. Expressa a concentração (g/m cálcio ea magnésio Diz-se que uma água é muito dura quando uma alta quantidade d Unlock full access with aela free contém trial. magnésio, porque estas substâncias formam incrustações muito duras.


1.2.4. Sólidos Suspensos

É a concentração (g/m3) dos sólidos que ficam em suspensão na água. Se filtrarmos com um bom filtro a água, poderemos retirar os sólidos que estão s Os materiais que ficam suspensos na água, são entre outros: lama,ferrug Sign up to vote on this title microorganismos, vegetais, matéria oleosa, etc. Useful  Not useful

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g 1.2.5. Solubilidade

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Algumas substâncias quando colocadas na água, misturam-se tão bem que n mais ser retiradas por simples filtração. Nestes casos, dizemos que a substância se dissolve na água. Como exemplo disto, temos o sal de cozinha (cloreto de sódio) ou o açúca adicionamos uma pequena quantidade de açúcar no café, este se dissolve, isto se bem com a água que desaparece. Se continuarmos adicionando açúcar, chegará um ponto em que ele começará depositar-se no fundo do copo. Isto ocorre porque a quantidade de açúcar ultra capacidade da água de dissolver um sólido. O mesmo ocorre com qualquer sólido que se dissolva na água. “A água tem um sua capacidade de dissolver um sólido”.




Resumo:  Sign up to vote on this title Qualquer substância presente na água, irá precipitar quandosua at Notconcentração useful  Useful valor tal que a água não tenha mais condições de dissolvê-la. A quantidade precipitada será somente o que exceder a capacidade de dissolução

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g •

Cloração simples: consiste na aplicação de cloro na água, sem esta recebe de tratamento. Normalmente utilizada em água do poço. Pré-cloração: consiste na dosagem de cloro na água antes de algum outro de tratamento por unidade. Pós-cloração ou recloração: consiste em aplicar novamente cloro após todo de tratamento. Cloração ao ponto de suficiência (Breakpoint) ou supercloração: consiste cloro eliminando todos os microorganismos e proporcionando residual su cloro livre, de modo a controlar o desenvolvimento microbiológico no sistem

g •

•

•

1.3.1. Ozônio é uma forma gasosa instável de O3, obtida pela ação ionizante de u

elétrico sobre o oxigênio. Obs.: a ação esporicida e bactericida do ozônio é de 300 a 3000 vezes mais ráp do cloro.

1.3.2. Ultravioleta é uma radiação eletromagnética em determinado comprimento d You're Reading a Preview

Unlock full accessusados with a freepara trial. inibir a atividade microbian tóxicos, 1.3.3. Microbiocidas são produtos


1.4. ADSORÇÃO OU FILTRAÇÃO POR CARVÃO ATIVO

É usado eventualmente como meio filtrante, adsorve traços de cloro, agentes o substâncias orgânicas. A finalidade principal é de proteção aos leitos de resina de tr

1.5. TROCA IÔNICA




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É uma permuta de íons indesejáveis por outros mais convenientes.

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g 2.

SISTEMA DE RESFRIAMENTO

g

2.1. ÁGUA DE RESFRIAMENTO

Em inúmeros processos industriais que envolvem aquecimento e resfriamento, é um suprimento de água fria contínuo e econômico. Vários fatores tornam a água um excelente meio de resfriamento. É geralmente a barata e pode ser facilmente transportada; pode absorver grandes quantidades de unidade de volume, não se expande e nem se comprime significativamente dentro d temperatura normalmente usada, além de não se decompor. Nas refinarias de petróleo, 80% a 90% da água empregada é usada para resfriam

2.2. TIPOS DE SISTEMAS DE RESFRIAMENTO 2.2.1. Sistema de uma só passagem

Neste tipo de sistema, a água de refrigeração passa pelo trocador de calor e retorna, sendo descarregada no local de origem ou em outra parte qualquer (ver fi You're Reading a Preview


Fonte de água

Trocador de With Free Trial Download calor

outro uso

Fig.: Sistema aberto sem circulação de água.




2.2.2.Sistema semi-aberto de recirculação (condensadores evaporativo Useful Not useful 



A maioria dos projetos atualmente usados nas indústrias para troca de calor, é do aberto de recirculação. Ele tornou-se popular, a medida que os sistemas de uma



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g 2.2.2.2. PISCINA DE NEBULIZAÇÃO

A piscina de nebulização é um meio simples de refrigerar a água, se existir u suficientemente grande, represando grandes volumes de água, para compensa de refrigeração relativamente baixa. O sistema de distribuição na entrada, c metros acima da superfície de uma piscina ou lagoa, nebuliza para cima água água é refrigerada a medida que se mistura com o ar, evaporando-se parte de Entretanto, o desempenho é limitado por um tempo de contato relativamente b o ar e a água nebulizada. A perda de água é também elevada e as impurez facilmente na parte aberta do circuito de água.

g

2.2.2.3. SISTEMAS INDUSTRIAIS DE TORRE DE REFRIGERAÇÃO

As primeiras torres de refrigeração eram do tipo de circulação natural, conforme na fig. 7-2. A água era bombeada até o alto e nebulizada por bicos sobre a torre, au a área de contato da água exposta a corrente de ar. A quantidade de ar que entrava na torre era controlada por venezianas nas pared A medida que caía ao longo da torre, a água entrava em contato com o ar e se A água resfriada acumulava-se na bandeja era bombeada de volta para a fáb reutilização. You're Reading a Preview Inicialmente, era necessárioUnlock quefull asaccess torres de circulação natural fossem constr with a free trial. grandes alturas e situadas em ângulo reto em relação ao vento dominante para se refrigeração suficiente. Descobriu-se mais tarde, que se fossem introduzidos o Download With Free Trial no interior da torre, eles romperiam mais completamente as gotículas d aumentariam a eficiência de refrigeração, a esse processo chamou-se “enchim


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g O desenho de uma torre atmosférica com enchimento é mostrado na fig. 7-3.

g

You're Readingnebuliza a Preview Figura 7-3 - A torre atmosférica com enchimento para baixo a água sobre os obstácul menta a eficiência de refrigeração pelo fracionamento adicional das gotículas e exposição de ma full access free trial.passe através da torre, ao longo d à ventilação. Venezianas abertasUnlock permitem que with o ar aexterior altura. Download With Free Trial

Em torres de tiragem mecânica, o ar é introduzido segundo um desses 2 método forçada ou induzida. As torres de tiragem forçada, mostradas na fig. 7-4, utilizam um ventilador situad ou nos lados da torre, para forçar o ar a entrar horizontalmente e depois subir para  torre, m as gotículas descendentes de água. Eliminadores notitle alto da Signde upgotículas to vote on this a quantidade de água arrastada com a corrente de ar que sai.  Useful  Not useful

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Uma vez que nesse projeto, os ventiladores não se situam na zona de contato induzida, puxam o ar para dentro da torre por meio de um exaustor localizado no Esta concepção é ainda subdividida em duas categorias, conforme mostrado n 7-5 e 7-6.


2.3. LAVADORES DE AR


Em algumas instalações industriais, é crítico o controle da umidade e da tempe Download With Free Trial processo ou do ambiente da produção. Lavadores industriais de ar são utilizados pa condições regulamentares nessas situações e adicionalmente, remover conta carregados pelo ar. Estes contaminantes variam muito de composição, incluindo óleos lubrificantes e do  fibras têxteis e sujeira comum carregada pelo ar. As seções seguintes, contém ab Sign up to vote on this title sobre a operação de unidade típica lavadora de ar por nebulização de água, bem  Useful  Not useful problemas de corrosão, entupimento e controle microbiológico a ela inerentes. Em uma unidade lavadora de ar típica por nebulização de água, o ar entra no lavad

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principalmente dos seguintes fatores: físicos (temperatura e velocidade), químicos dissolvidos) da água e do tipo de material do sistema. águas ricas em sólidos disso mais condutores e causam problemas de incrustação (acarretando corrosão por d mais grave. Assim, a água do mar é geralmente mais incrustante que manancia doce. As formas de corrosão mais comuns são: uniforme e localizada. Como evitar a corrosão? Usando produtos químicos com propriedades específicas, os quais, atuam como de corrosão, formando uma película protetora sobre o metal, aumentando sua res consequentemente sua vida útil.

g

3.2. DEPOSIÇÃO

As impurezas contidas na água, podem depositar-se e ficar presas nas tubulações, p as chamadas “incrustações”.

CAUSAS:

•

• • •

EFEITOS:

• • • •

Impurezas como cálcio, magnésio, ferro, sílica, sólidos suspensos ( biológico); Contaminações do processo; Tratamento inadequado; You're Reading a Preview Ausência de tratamento. Unlock full access with a free trial. Redução do rendimento térmico; Corrosão por deposição; Download With Free Trial Aumento de custo e paradas não programadas; Diminuição da vida útil dos equipamentos.

Como evitar?



Sign upquímicos to vote on thischamados title Evitamos as Incrustações adicionando-se produtos dis Useful sua useful  Not (polímeros), os quais reagem com as partículas,  evitando precipitação e ad superfícies.

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g EFEITOS:

 

Diminuição da eficiência térmica; Aumento da umidade para a região, acelerando o processo corrosiv Favorece o crescimento microbiológico na parte externa.

g 

Como evitar? - Verificar problemas mecânicos; - Inspeções periódicas nos bicos e canaletas.

3.4. CRESCIMENTO MICROBIOLÓGICO

Os microorganismos são encontrados em toda parte da natureza, distribuem-se água e solo, e desempenham papéis vitais no desenvolvimento dos seres vivo microorganismos são benéficos, enquanto outros causam várias doenças. O microorganismo penetra no circuito de refrigeração através da água de reposição passa pela torre. Tipos de microorganismos: Algas: Só crescem na presença de água, luz e ar. A mais comum é a alga Fungos: São considerados uma categoria abrangente para todos organis You're Reading a Preview fotossintéticos do reino vegetal. Unlock full access with a free trial. Bactérias: São microorganismos que podem existir como célula isolada ou multicelulares. Download With Free Trial

CAUSAS:



 

EFEITOS:

 

água de reposição com alto teor de sólidos em suspensão e microbiológica; água com contaminação excessiva; água de reposição sem processo de desinfecção (cloração,ozoniza Corrosão microbiológica; Deterioração da madeira; Mau cheiro;


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g 3.5. DISTRIBUIDORES DE ÁGUA OBSTRUÍDOS CAUSAS:



EFEITOS:



As impurezas da água são provenientes do ar (areia), contaminação d ou externa e detritos jogados no circuito (cigarro, fósforo, plást borracha, etc.) e podem provocar entupimentos nos distribuidores principalmente se associado a substâncias ligantes (óleo e graxa).

g  

Redução do rendimento da torre; Deposição/incrustação acentuada na regra abaixo do distribuidor ob Corrosão localizada na serpentina.

Como evitar: - Eliminar fonte de contaminação; - INSPEÇÕES periódicas; - Parada para manutenção e limpeza das canaletas e bicos distribuidores; - Uso de dispersantes (polímeros).

4.

APLICAÇÃO DOS PRODUTOS

A dosagem inicial do inibidor deYou're corrosão e do dispersante deve ser feita na con Reading a Preview original dos produtos, diretamente na bacia da torre de resfriamento ou no tanque do Unlock full access with a free trial. Para as dosagens dos produtos que devem ser aplicados em forma contínua, devem tanques com bomba dosadora ou dosador por gravidade que permita um fluxo co Download With Free Trial uniforme. A aplicação dos produtos deve ser feita no poço de sucção das bombas de recircul O inibidor e o dispersante devem ser dosados individualmente em solução com con nunca superior a 5%, as soluções devem ser preparadas e consumidas diariamente • O antiespumante deve ser usado sempre que houver espuma, adicionado na bac  Sign up to vote on this title ou tanque do gelado.  Useful  Not useful • No caso do biocida, ele é adicionado ao sistema na bacia da torre na concentraçã

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g 5.2. CONTROLE ANALÍTICO

Para que estejamos certos da boa qualidade da água da torre, é necessário que testes analíticos diariamente. Os resultados devem estar dentro da faixa limites pelo programa de tratamento. É através dos testes analíticos que é controlada a quantidade de descarga e a do produtos.

g

PARÂMETROS DE CONTROLE PARA TORRES

ITENS pH Alcalinidade Total Dureza Total Cloretos, como Cl Sílica, como SiO Ferro Total, como Fe Sól. Tot. Dissolvidos Tc aço-carbono Td aço-carbono Tc cobre Td cobre Tc galvanizado Td galvanizado Nº colônias/ml Cl 2

FAIXA AJUSTE 6,5 a 8,5 Álcali máx. 250 ppm Descarga máx. 500 ppm Descarga, dispersante C x Cl- rep. ppm Descarga máx. 150 ppm Descarga máx. 2,0 ppmReading a Preview Descarga, dispersante You're máx. 1.500 ppm Unlock full access with a free trial. Descarga < 3,0 mpy Chec. Tratamento GE B Download With Free Trial < 2,0 mpd Chec. Tratamento GE B < 0,5 mpy Chec. Tratamento GE B < 0,1 mpd Chec. Tratamento GE B < 4,0 mpy Chec. TratamentoGE B Sign up to vote on this title < 2,0 mpd Chec. Tratamento GE B  Useful  Not useful 5 x 10 Biocida 05 10 Hi l it 4

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O efeito da concentração pode ser impedido, removendo-se água da torre e sub água menos concentrada, a este processo chamamos “descarga”. A variação d descarga irá controlar o ciclo de concentração da torre que é medido pela relação

g cloretos (ppm) na água da torre ⊄ = ____________________________________ cloretos (ppm) na água de reposição

Note:

Descargas insuficientes :



Descarga excessivas:

 

DESCARGA

Aumentam as impurezas no interior da torre de res possibilitando a formação de deposição/incrustação

Aumento no custo do tratamento; Diminuição do residual de produto no interior da resfriamento. You're Reading a Preview


É a remoção de uma pequena porção de água concentrada da torre, para manter n o nível máximo permitido de impurezas. Download With Free Trial A PURGA DE FUNDO

É muito eficiente na remoção de lodo, recomendamos uma purga de 1 minuto a c por torre.  Sign up to vote on this title

A DESCARGA CONTÍNUA



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 Not useful

É o meio mais eficiente e econômico de desconcentrar os sistemas; esta purga

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g BALANÇO MATERIAL CWT 1.

g

CICLOS MÁXIMOS PERMISSÍVEIS A) C SiO2 = SiO2 Permissíveis (SiO2) rep.

35000 (Mg) rep. x SiO2 rep.

B) ⊄ MgSiO3 =

.

C) ⊄ Ca = 1000 . (Ca) rep. D) ⊄ Fe =

2

.

(Fe) Rep.

2.

BALANÇO MATERIAL A = A%

TIRAGEM

Induzida Forçada Natural Spray Pond Cond. Evap.


Q 100



A% FAIXA

MÉDIA

USUAL

0,1 - 0,3 0,1 - 0,3 0,3 - 1,0 1,0 - 5,0 0,1 - 0,2

0,2 0,2 0,5 2,5 0,1

0,1 0,1 0,5 2,5 0,1


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g TENDÊNCIA DA ÁGUA DE RESFRIAMENTO

g

1.

INTRODUÇÃO Estudiosos criaram caminhos para determinação de índices que determinam a ten comportamento da água de resfriamento. Esses índices, baseados nos produtos de dos sais e pH da água, são bastantes úteis na compreensão do processo corrosivo e in A verificação das tendências da água, com base nos índices de estabilidade (tendênc e agressividade ao fibrocimento, é de grande importância na diagnose de proble recomendação e controle de um programa de tratamento. Conhecendo os limites de solubilidade para determinada água, sob condições conh temperatura de película em equipamentos, é possível, prever ou diagnosticar as deposição/incrustação que não dependem do tipo de fluxo.

2.

CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES As avaliações de corrosividade consideradas referem-se, sobretudo, a metais ferro fundido e aço-carbono). Por outro lado, as tendências incrustantes avaliadas re principalmente, à formação de carbonato de cálcio (CaCO3). You're Reading a Preview É necessário que fique bem claraUnlock a distinção entre as formações de uma INCRUSTA full access with a free trial. um DEPÓSITO SEDIMENTAR. Segundo o esquema apresentado na página seg processo incrustante envolve necessariamente a passagem por uma etapa de NUC Download With Free Trial (formação do cristal-semente) a partir da qual ocorrerá o crescimento da formação desenvolvendo-se um tipo de DEPÓSITO denominado INCRUSTAÇÃO VERDADEIR SCALE”). Entretanto na maioria dos casos de águas superficiais, as deposições (cristalina observadas são de natureza sedimentar. Nestes casos sólidos em suspensão, in  Sign up to vote on this title dispersos na água, separam-se da fase aquosa, depositando-se sobre as superfícies Not useful oportunidad  UsefulEmalgumas formando os chamados DEPÓSITOS SEDIMENTARES. nos casos que envolvem produtos de corrosão, como o óxido férrico (Fe2O3), pode DEPOSIÇÕES envolvendo os dois mecanismos citados, originado DEPÓSIT

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g 3.

ÍNDICES DE ESTABILIDADE EM RELAÇÃO AO CARBONATO DE CÁLCIO Os índices de Langelier, Ryznar e, mais recentemente, Puckorius definem o potencia incrustante, respectivamente em relação ao ferro metálico e ao carbonato de cálcio, denominado pH de saturação (pHs) para o carbonato de cálcio. No equilíbrio químico bicarbonato-carbonato de cálcio, valores de pH abaixo do pHs s o carbonato de cálcio, expondo a superfície metálica ao meio corrosivo. Por outro lad de pH superiores ao pHs deslocam o equilíbrio no sentido da formação da incru carbonato de cálcio. No pHs teríamos o carbonato de cálcio em solução saturada, n sua solubilidade ou no limiar de sua precipitação. A determinação do pHs é realiza dos teores de sólidos totais dissolvidos, da temperatura do meio aquoso, da conce cálcio (dureza cálcica) e da concentração de bicarbonatos (alcalinidade total). Existem métodos gráficos e analíticos bastante difundidos para determinações do p

4.

ÍNDICE DE CORROSIVIDADE DE LARSON-SKOLD O índice de Larson-Skold (ILS) foi desenvolvido especificamente para avaliação d agressividade de águas corrosivas, havendo uma relação com boa proporcionalidad e a taxa de corrosão uniforme. O ILS é calculado com base nas concentrações d sulfato e bicarbonato (alcalinidade total), considerando a agressividade desses íons Reading texto a seguir descreve uma das You're hipóteses paraa Preview influência dos cloretos e sulfatos no corrosivo: Unlock full access with a free trial. Com a elevação dos teores dos cloretos e sulfatos, o processo corrosivo se acentua. cloreto já é bem conhecida, masDownload o sulfatoWith também pode tornar a água de refriger Free Trial agressiva, o que é confirmado por Fischer, que afirma que águas com altos teores são corrosivas para o aço. Fez esta afirmativa baseado em experiências realizadas c utilizadas em sistemas de refrigeração de algumas plantas industriais, onde o teor era elevado, cerca de 332 ppm. Outra observação que pode ser apresentada para justificar o agravamento do process  Signpoderia, up to vote on title regiões o é que o aumento da concentração de cloreto ou sulfato, emthis certas corrosão sob a forma de alvéolos ou pites. Segundo Fontana uma das explicaçõ useful  Useful  Not corrosão por pites é a seguinte: a dissolução rápida do metal tende a produzir um e cargas positivas nesta área, o que resulta na migração de íons cloreto ou sulfato par

g

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g 5.

CÁLCULO DOS ÍNDICES 5.1 CARBONATO DE CÁLCIO LANGELIER (LSI), RYZNAR (RSI) e PUCKORIUS pHs = 9,3 + A + B - ( C + D ) pHeq = 1,465 logAT* + 4,54 AT* = ppm Alc. Total, CaCO3

g

LSI = pH - pHs

RSI = 2pHs - pH

PSI = 2pHs - pHeq

LSI 3.0 2.0 1.0 0.5 0.0 - 0.2 - 0.5 - 1.0 - 2.0 - 3.0

RSI/PSI 3.0 4.0 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0 9.0 10.0

INTERPRETAÇÃO CONDIÇÃO Extremamente severa Muito severa Severa Moderada You're Reading a Preview Água estável Sem tendência muito leve para disso Unlockincrustação, full access with a free trial. Sem incrustação, leve tendência para dissolver Sem incrustação, tendência moderada para disso Download With Free Trial Sem incrustação, forte tendência para dissolver Sem incrustação, tendência muito forte para diss

5.2 ÍNDICE DE CORROSÃO (PITTING)

IC = 1.408 x ppm Cl + 1.042 x ppm SO 4= ppm Alc. Total, CaCO3 INTERPRETAÇÃO


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Apostila Tratamento Água Industrial - GEBetz

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