1.
2/2/2023
HIDROQUIMICA INDUSTRIAL S.A.
1
Tratamiento del Agua
para Calderas
Hidroquimica Industrial S.A.

2.
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2
Sistema de Generacion de Vapor

3.
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3
Ciclos de concentracion
100 ml
Agua de
alimentacion
20ppm Cl-
50 ml
25 ml
Agua de Caldero
40ppm Cl-
Agua de Caldero
80ppm Cl-

4.
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4
 Los factores químicos que limitan los
ciclos de concentración en las calderas
son:
 Sólidos suspendidos
 Alcalinidad Total
 pH
 Silice
Principios Básicos de la
caldera

5.
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5
 Cómo determinamos los límites químicos
de control para aplicarlos a las calderas?.
 British Standard BS2486:1997
 ASME 1994
Principios Básicos de la
caldera

6.
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6
(1) Representa la pureza de vapor que se
espera si los valores de la tabla son
son mantenidos.
(2) Diseño conservativo, tratamiento
interno con polimero, antiespumante,
puede tolerar hasta 0.5ppm Fe,
0.2ppm Cu, 10ppm de dureza).
(3) Se considera la existencia de
deareador
(4) Se considera la aplicacion de dearedor
quimico.
(5) TOC, es materia organica que ingresa
a la caldera en forma no intencional
(6) La alcalinidad y la conductividad estan
relacionadas a la pureza del vapor.
(7) El valor de OH- minimo debe ser
individualmente establecido de
acuerdo a la solubilidad de la silice y el
tratamiento interno de la caldera.

7.
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7
Parametros de control
Parametro Control
Fosfatos, ppm PO4 40 – 60
Sulfitos, ppm SO3 30 – 60
Alcalinidad, ppm CaCO3 700
Silice, ppm 120
pH 10.5 – 11.5

8.
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8
Parametros de control
 Para mantener TDS en el condensado
maximo 25ppm la alcalinidad M debe ser
no mayor de 1500ppm.
 Los TDS en el condensado pueden
mejorar con el uso de antiespumantes. Si
las condiciones operativas son correctas.

9.
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9
Problemas relacionados con el
agua
 Corrosión
 Ataque químico del metal, origina pérdida
de material.
 Generalmente ocurre por presencia de
oxígeno

10.
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10
Problemas relacionados con el
agua
 Corrosion
 Un adecuado tratamiento promueve la
formacion de una capa de pasivacion

11.
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11
Problemas relacionados con el
agua
 Corrosion
Fallas originas por
presencia de
oxigeno Ataque
Caustico

12.
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12
Problemas relacionados con el
agua
 Incrustaciones
 Depositos duros dificiles de remover
 Reducen el area de fluyen
 Disminuyen la eficiencia de la
transferencia de calor.
 Asociada con componentes de solubilidad
inversa

13.
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13
Problemas relacionados con el
agua
 Problemas en el condensado primario
 El gas asociado a la corrosion en el
condensado es el CO2
 Se genera durante la descomposicion
termica del bicarbonato en la caldera
 El CO2 liberado se disuelve en el
condensado generando acido carbonico
CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3
-

14.
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14
Problemas relacionados con el
agua
 Problemas en el condensado Primario
Corrosion de una linea de
condensado por acido
carbonico y oxigeno

15.
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15
Control del arrastre
 Efectiva separación mecánica del vapor
 Apropiado control de la química del agua
de la caldera
 Antiespumantes si fuera necesario
 Evitar el ingreso de contaminantes
 Prácticas de operación apropiadas

16.
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16
Problemas encontrados en
Calderas
 Arrastre
 Origen Químico
• Altos niveles de alcalinidad
• Presencia de sólidos suspendidos
• Alto contenido de sólidos disueltos
• Presencia de aceite o grasas en la caldera
• Se pueden controlar con el uso de
antiespumantes.

17.
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17
Problemas encontrados en
calderas
 Arrastre
 Causas Quimicas
Arrastre de agua de la caldera debido a la
tension superficial.

18.
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18
Problemas encontrados en
calderas
 Arratre
 Origen Mecánico
• Altos niveles de agua
• Demandas brucas de vapor
• Falla en los quemadores
• Sobre carga en una caldera
• Mala alineacion de calderas en paralelo

19.
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19
Problemas encontrados en
calderas
 Arrastre
 Causas Mecanicas
• Alto nivel de agua
• Arrastre de agua de la caldera debido a la tension
superficial.
• Demandas Bruscas de Vapor
• Generan esponjamiento y contaccion del nivel de líquido
• Si aumenta repentinamente la demanda de vapor el nivel
de agua aumenta debido a una caída momentanea de la
presión
• La caída de presión aumenta la evaporación y el tamaño
de las burbujas (esponjamiento) que aumenta el nivel de
agua

20.
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20
Problemas encontrados en
calderos
 Arrastre
 Causas Mecanicas
• Falla en los quemadores
• Dismuyen repentinamente la presión de la caldera
• A menor presión mayor tamaño de burbujas
• Mayor tamaño de burbujas originan esponjamiento
• Finalmente arrastre de agua de caldero

21.
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21
Problemas encontrados en
calderos
 La presion en los calderos son iguales
 El punto A la presion es Menor que en B.
 Mayor caida de presion entre “A” y 4 que
entre “A” y 3.
 Mayor Caudal de salida de la caldera
No4

22.
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22
Problemas encontrados en
calderos
Fuente Spirax Sarco

23.
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23
Tratamiento del agua
 Tratamiento Mecanico
 Ablandamiento / Desmineralizado / Osmosis
 Deareacion
 Purgas
 Tratamiento Quimico
 Secuestrantes de Oxigeno
 Anti-incrustantes
 Neutralizantes de Vapor

24.
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24
Tratamiento Mecanico
 Ablandadores

25.
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25
Tratamiento Mecanico
 Ablandadores
 Se obtiene agua blanda hasta el
agotamiento de la resina
Agua Dura Agua Dura Agua Dura
Agua Blanda Agua Blanda Agua Dura

26.
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26
Regeneracion
 Cuando la resina agota el sodio, la
dureza en el agua se incrementa
rapidamente.
0
50
100
150
200
250
300
350
0 2 4 6 8 10 12 14
Tiempo, Horas
Dureza,
ppm

27.
2/2/2023
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27
Tratamiento mecanico
 Ablandadores
 Cuando la resina se agota es necesario
seguir los siguientes paso:
• Lavado Inverso
• Regeneracion
• Enjuague lento
• Enjuague Rapido

28.
2/2/2023
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28
Tratamiento Mecanico
 Ablandadores
Salmuera
NaCl
Agua
Blanda
Salada
Efluente
Salmuera
NaCl
Regeneracion

29.
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29
Tratamiento Mecanico
 Ablandadores
Minima altura de resina 36 Pulgadas
Flujo de operación Standard 3gpm/cu-ft
Altura de Expansion 50% - 75%
Flujo de Regenerante 0.5 gpm/cu.-ft
Tiempo de paso regenerante 20 – 40 min
Volumen de enjuague lento 20 gal./cu-ft
Rate de enjuague lento = paso reg.
Rate de enjuague rapido 2 gpm/cu-ft
Volumen enjuague rapido 30 gal/cu -ft

30.
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30
Tratamiento mecanico
Vista de la resina de
intercambio ionico (20 – 50
mesh) tipo estireno sulfonado
– divinilbenceno Resina
cationica (Cortesia de Rohm
and Haas Company.)
Resina con ensuciamiento
por fierro

31.
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31
Tratamiento Mecanico
 Deareador
 Tiene como finalidad eliminar los gases
disueltos en el agua
• Oxigeno
• CO2
 Son recipiente que trabajan a presion y a
la temperatura de saturacion a la presion
de trabajo

32.
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32
Tratamiento Mecanico
 Deareadores
 Tienen un ingreso de vapor vivo de la
caldera como despojo de gases
 El agua blanda ingresa atomizada por la
parte superior
 El recipiente de contencion de agua,
permite un almacenamiento por 30
minutos de agua deaireada

33.
2/2/2023
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33
Tratamiento Mecanico
FUENTE SPIRAX SARCO

34.
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34
Ubicacion del deareador

35.
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35
Tratamiento mecanico
 Purga
 La purga permite mantener los niveles de
concentracion en la caldera.
 Exsiten dos tipos de purgas
• Purga Fondos o intermitente
• Purga Continua
 El rate de purgas se establece mediante
el analisis de aguas

36.
2/2/2023
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36
Purga

37.
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37
Productos Ofertados
 Secuestrante de Oxigeno
 HISA 109
• Sulfito de sodio Catalizado con cobalto
• Pureza minima de 97.5% comoNa2SO3
• Catalizador 450ppm de Cobalto como sulfato.
• Residual recomenado: 30ppm – 60ppm
• Dosificacion:
• Contenido de oxigeno
• Ciclos de concentracion

38.
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38
Productos Ofertados
 Secuestrante de Oxigeno
 HISA 109
• Ventajas
• Bajo Costo
• Aplicacion sencilla
• Evaluaciones Rapidas a nivel de laboratorio
• Reaccion muy rapida a temperaturas de 90C
• No es toxico
• Aprobado por la FDA

39.
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Programa HISA
 HISA – 109. Secuestrante de oxígeno
Capacidad de la Caldera, BHP 700
Ciclos de concentracion 6.5
Temperatura de alimentacion, oC 90
Oxigeno, agua de alimentacion, ppm 0.5
Residual de sulfito, ppm 30
Horas de trabajo, Hrs 12
Kilos de HISA - 109 para las horas de trabajo consideradas
Con Deareador, Kilos 2.0
Sin Deareador, Kilos 3.4
Calculo de la Dosificacion de HISA - 109
Si se cuenta con
Deareador se debe
completar este dato.
Dato necesario si no
se tiene deareador
Sin Deareador Con Deareador

40.
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40
Productos Ofertados
 Dispersantes
 HISA 282
• Mezcla de polimeros acrilicos, fosfatos y
antiespumantes
• Los fosfatos con suficiente alcalinidad precipitan al
calcio como hidroxyapatita
• La alcalinidad precipita al magnesio como hidroxido
(Brucita)
• La hidroxiapatita y la brucita precipitan como lodos
• Los polimeros acondicionan el lodo
• El lodo no es adherente y se puede eliminar mediante
las purgas.

41.
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41
Productos Ofertados
 Dispersantes
 HISA 282
• Puede tratar aguas hasta con 60ppm de
dureza
• Facil de aplicar y evaluar en laboratorio
• El fosfato residual no es corrosivo
• Bajo costo
• Aprobado por la FDA

42.
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Programa HISA
 HISA – 282. Dispersante
Capacidad de la Caldera, BHP 800
Ciclos de concentracion 10
Dureza total en alimentacion, ppm 0
Residual de fosfatos, ppm 40
Horas de trabajo, Hrs 24
Kilos de HISA - 282 para las horas de trabajo consideradas 0.9
Calculo de la Dosificacion de HISA - 282
Calcular
Residual
20ppm - 40ppm

43.
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Productos Ofertados
 Tratamiento de Condesados
 Importancia:
• Fugas Vapor
• Depósitos y Corrosión en Calderas
• Aumento Costo Mantenimiento
• Costo de Reemplazar Equipos
• Perdidas de Producción
• Riesgos en Seguridad

44.
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44
Productos Ofertados
 Tratamiento de condensados
 HISA 2102
• Mezcla de aminas neutralizantes
• Controla la corrosion por CO2
• Aplicado en la linea de vapor o en el agua de
alimentacion
• Amplia razon de Distribucion (Relacion V/L)
• No forma azeotropos
• Dosis:
• Depende de la alcalinidad en la alimentacion
• Porcentaje de retorno de condensados

45.
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45
Productos Ofertados
 Tratamiento de condensados
 HISA 2102
• Ventajas
• Aprobacion por FDA
• Ciclohexilamina : Max. 10ppm
• Morfolina : Max 10ppm
• Combinacion de aminas menos de 25ppm.
• Minimiza la corrosion en los condensados
• Agua de alimentacion a las calderas con minimo
contenido de hierro
• Reduccion de las perdidas de energia por fuga de
condensado
• Reduce los costos por mantenimiento de equipos

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46
Productos Ofertados
 Antiespumantes
 HISA 1515
• Mezcla de agentes de superficie activa
• Modifican la tension superficial del liquido
• Previene la formacion de espuma y arrastre
de agua de la caldera con el vapor