En la actualidad es posible añadir inhibidores, con la finalidad de controlar dos clases de corrosión en los sistemas de calderas: el agrietamiento por corrosión bajo tensiones y la corrosión de la línea de retorno. El primer tipo de corrosión puede disminuirse a un mínimo por adición de fosfatos. Los reductores más usados a la fecha son:
- Sulfito de sodio catalizado - Bisulfito de sodio catalizado - Hidrazina
- Tanato sódico (adsorción)
1.5.1.-Bisulfito de Sodio Catalizado
Llamado también Sulfito Ácido de Sodio. Su formula química es
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NaHSO3. De aspecto líquido amarillo claro a verdoso, transparente de olor pungente. Su uso básico es un secuestrante de oxígeno utilizado en el tratamiento de agua. Su uso en la industria es con varias concentraciones siendo la más usada como una solución de bisulfito de sodio con una concentración media del 26%.
Para el Bisulfito de Sodio, las reacciones químicas son las siguientes:
2 NaHSO3 + O2 2 NaHSO4
Bisulfito oxígeno Bisulfato de de Sodio de Sodio
El Bisulfito de Sodio se transforma en Bisulfato de Sodio, que es una sustancia relativamente inerte al caldero.
Su principal aplicación en la industria es controlar la corrosión eliminando el oxígeno disuelto presente en las líneas de agua tales como la recuperación secundaria del petróleo. La industria papelera lo utiliza en grandes dosis para la obtención de la pasta química. Se utiliza además en la industria alimentaria, curtiembres y otras múltiples aplicaciones.
1.5.2.-Sulfito de Sodio Catalizado
Llamado también sulfito de sodio anhidro. De aspecto sólido granular polvoriento, de fluidez libre, de color blanco a ligeramente crema. Su fórmula química es Na2SO3. Es un secuestrante de oxígeno utilizado en el tratamiento de agua. Su principal aplicación en la industria es controlar la corrosión eliminando el oxígeno disuelto presente en las líneas de agua. Esta solución puede estar
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catalizada, según requerimientos para acelerar las propiedades secuestrantes.
Este agente químico reductor es el más usado debido a su efectividad y bajo precio.
Para el Sulfito de Sodio, las reacciones químicas son las siguientes: 2 Na2SO3 + O2 2 Na2SO4
Sulfito oxígeno sulfato 7.88 ppm 1 ppm
El Sulfito de Sodio se transforma en Sulfato de Sodio, que es una sustancia relativamente inerte al caldero.
El pH óptimo de operación va entre 9.0 y 10.0.
En ciertos tipos de agua varían el tiempo y eficiencia de la reacción. Los catalizadores más comunes son sales de Fe, Cu, Co, Ni y Mg agregados al sulfito en una proporción que varía entre 0.2 y 0.5%. Empleado en calderas de hasta 1300 psig
Los residuales de sulfito que se deben mantener son función de la presión de la caldera.
1.5.3. - Inhibidor Comercial
La Empresa envasadora de espárragos DANPER S.A.C. utiliza una solución compuesta de dos aditivos: antioxidante catalizado (Preven 2) y copolímero para el control de incrustaciones (Polyven).
1.5.3.1.-Antioxidante Catalizado (Preven 2)
Se utiliza para eliminar químicamente el oxígeno disuelto en el agua de alimentación de calderas. El Preven 2
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reacciona con el oxígeno disuelto en el agua casi instantáneamente aún a bajas temperaturas. Esta velocidad de reacción da mayor protección a los tubos y a las superficies metálicas de la caldera prolongando su vida útil.
Composición
Compuesto a base de sulfito de sodio de alta pureza (99.89%) estabilizado y catalizado para aumentar su velocidad de reacción con el oxígeno disuelto. Su alta pureza está certificada por el Institute Analitycal Service (INASSA).
La acción del Preven 2 se incrementa a medida que aumenta la temperatura siendo de 20 a 500 veces más rápido que el sulfito de sodio sin catalizador.
En la Figura 5 se muestra la diferencia que existe en el tiempo de reacción entre el Preven 2 y el sulfito de sodio sin catalizador.
El oxígeno a temperatura ambiente en presencia de sulfito de sodio sin catalizador es reducido de 10 ppm a 7 ppm en un lapso de 10 minutos, con el uso del Preven 2 el tiempo de reacción se acelera hasta 20 segundos reduciendo el oxígeno de 10 ppm a 0.
Propiedades Físicas
Forma física : Polvo
Color : Blanco
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Solubilidad : En agua
Densidad al 5% sol : 1.05 g/mL
PH al 5% soluc : 9.50 – 9.90
Figura 5: Solubilidad del oxigeno del aire en el agua Fuente: Manual de Presentación, Caldron
Dosificación
Está en función de la temperatura del agua de ingreso a la caldera. La empresa distribuidora recomienda usar 8 gr de Preven 2 por m3 de agua, para 1 ppm de oxígeno presente.
Control
Mantener residuales constantes de 30 a 60 ppm de sulfito de sodio en el agua de la caldera.
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Formas y Sistemas de Alimentación
Hacer una solución al 5%, agitando lentamente para evitar la oxidación del producto. A la caldera puede aplicarse mediante bomba, dosificadores y otros.
1.5.3.2.-Copolimero (Polyven)
Es usado para el control de incrustaciones. El Polyven es ideal para el control de las incrustaciones y deposiciones en las superficies metálicas de los generadores de vapor, logrando importantes ahorros de energía. Permite la conducción del tratamiento sin formación de lodos muy comunes en programas convencionales a base de fosfatos. Además remueve progresivamente viejas incrustaciones.
Composición
Es un copolímero orgánico sintético de gran estabilidad térmica, elaborado a base de una interacción compleja de polímeros, de tipo acrilatos de alto poder dispersante, propiedad que permite el acondicionamiento de sales de calcio, magnesio y hierro impidiendo su cristalización (incrustación) en la superficie metálica del caldero.
Propiedades Físicas
Forma física : Líquido
Olor : Ninguno
Color : Ámbar
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Densidad : 1.07 – 1.10
PH : 9.50 – 10.50
Dosificación
La dosis varía de 1 a 25 gr/m3 y está en función a la cantidad del agua de alimentación (dureza total, óxidos, sólidos totales disueltos, etc.)
Control
El residual de Polyven dentro de la caldera debe ser mayor de 400 ppm y tener una capacidad dispersante de carbonato de calcio mayor a 200 mg/L de carbonato de calcio.
Forma de Alimentación
A la caldera debe aplicarse en forma individual o conjuntamente con los demás productos del tratamiento;
los cuales pueden efectuarse mediante bombas
dosificadoras u otros sistemas.