Resumo
O estudo de caso relata a aplicação de Solavite Hydro em substituição aos tratamentos químicos de dispersantes, anti-corrosivos e abrandadores em caldeira de baixa pressão com alta incidência de incrustações de diversas espécies implicando em maior custo energético e risco operacional. Observou-se os efeitos de Solavite Hydro durante 150 dias analisando os parâmetros químicos da água e observações diretas do interior da caldeira. Os resultados comprovam a eficiência de Solavite Hydro na desincrustação do sistema sem qualquer ocorrência de processos corrosivos e redução de custos em comparação com o tratamento químico empregado, assim como, na redução do consumo de lenha para geração de vapor em função da remoção das incrustações existentes.
Situação
Cliente: CIPEL
Santo Antonio de Padua – RJ
Segmento: Papel tissue
Equipamento: Caldeira MEPPAN
Modelo: MDS GF 143
Ano de fabricação: 1986
PMTA: 10.5 kgf/cm2
Produção de vapor: 12.000 kgv/h
Retorno de condensado: 70%
Make-up: 3200 l/h
Combustível: lenha
Características da Água
A origem da água de alimentação da caldeira varia sazonalmente. A CIPEL utiliza água do poço nos períodos mais secos e água do rio em períodos chuvosos. Na figura 1, pode-se observar a variação da qualidade da água quando o poço ou o rio são utilizados como fonte. A alcalinidade total, dureza e sólidos totais dissolvidos são significativamente maiores na água do poço do que na água do rio. O tratamento químico empregado anteriormente a Solavite Hydro consiste em abrandador de dureza, dispersantes e anti-corrosivos.
Figura 1 – Parâmetros químicos da água de alimentação da caldeira desde o inicio do tratamento com Solavite Hydro com destaque para a origem da água: poço ou rio.
O Problema
• A caldeira apresentava incrustação em todas as superfícies no inicio do teste, ao redor dos tubos e na
carcaça da caldeira.
• A precipitação de incrustações apresenta camadas heterogêneas de espécies minerais, podendo
estar relacionada a variabilidade na origem da água, trazendo diferentes componentes sazonalmente
para dentro da caldeira.
• Uma média de 2.5 mm de incrustação no interior da caldeira foi medida no inicio do tratamento
Solavite Hydro com amostras de incrustações da carcaça na parte inferior da caldeira.
• Análise por difração de raio X em amostra retirada da carcaça no interior da caldeira revelou que as
incrustações são de carbonatos e de hematita (Fe2O3). Analises químicas apresentaram 72% de
massa em carbonatos e associados com Cálcio (10%) e Magnésio (5%). Silicatos na forma de Óxidos
de Silício e Sílica somam 12% de massa. A analise química revelou níveis baixos de hematita F2O3
(0,01%), diferente a análise de difração que revelou o conteúdo de hematita.
A Solução
A vazão de reposição (make-up) dessa caldeira era variável dependendo da demanda por vapor e a
eficiência de retorno de condensado. Segundo o cliente a vazão era: 1.5m3/h por 20 dias; 2.5 m3h por 10
dias e; eventuais 3 m3/h.
Os catalisadores Solavite para tratamento de caldeiras são dimensionados para tratar 100% da vazão de
make-up. Dada a variação sazonal da reposição de água da caldeira foi necessário a instalação de
inversor para manter a vazão de reposição em 3.2 m3/h, ajustando a vazão ao dimensionamento
Catalisador Solavite Hydro CS-04.
Figura 2 – Especificações Técnicas e Operacionais do Catalisador Solavite Hydro CS-04
