As torres de resfriamento são responsáveis pela troca térmica de fluidos de trabalho advindos do processo produtivo em alta temperatura. Utilizar uma água sem tratamento para essa finalidade pode gerar complicações no funcionamento e na vida útil do sistema de resfriamento. Dessa forma, a via química é umas das soluções mais efetivas para manter a eficiência, economia e longevidade do sistema de resfriamento.
Características das águas naturais
A composição química da água que será utilizada para realizar o resfriamento, irá determinar o tratamento mais adequado. Pois dependendo da quantidade e tipo de contaminantes poderá ser necessário realizar um tratamento adicional.
O origem da água, indica previamente quais problemas poderão ocorrer no sistema de resfriamento. As águas subterrâneas possuem uma baixa turbidez, e portanto baixa carga de sólidos suspensos. No entanto, a predominânica de sais dissolvidos, bem como matéria orgânica, acarretando nas incrustações e formação de biofilme no sistema de resfriamento.
Já as águas superficiais são constituídas majoritariamente de matéria orgânica e sólidos suspensos, que geram deposição de lama e biofilme. Por fim, as águas salinas possuem alta carga de material suspenso, dissolvido e matéria orgânica, que geram tanto deposição de lama, como formação de cristais e biofilme.
Todos esses contaminantes atuam de forma negativa ao sistema de resfriamento gerando:
- Redução na eficiência de troca térmica;
- Aumento na frequência de manutenção do sistema de resfriamento;
- Diminuição da vida útil de peças do equipamento de troca térmica, tubulações, entre outros;
- Aumento nos custos de manutenção e operação.
Via química de tratamento
Os principais interferentes, da troca térmica e vida útil do sistema de resfriamento que estão contidos na água são: sólidos suspenso, sólidos dissolvido, microrganismos e o oxigênio.
A deposição de material suspenso ocorre, principalmente nos pontos mortos do sistema, prejudicando o fluxo da água e a troca térmica. Portanto, um tratamento prévio de clarificação ajuda a resolver essa problemática. Para tanto, realiza-se uma coagulação seguida de floculação.
Os coagulantes com o melhor custo/benefício são o cloreto férrico, sulfato de alumínio e policloreto de alumínio. Já os floculantes são os polímeros catiônico e aniônico. Nos tratamentos com coagulantes, geralmente há uma queda significativa do pH da água, devendo-se realizar a sua correção com o uso de alcalinizantes como o hidróxido de sódio.
A incrustação ocorre devido as variações de temperatura e pH da água de resfriamento. Isso se deve a cristalização dos sólidos dissolvidos, e consequentemente a sua deposição nas paredes do sistema de resfriamento. Para prevenir, se pode utilizar dispersantes. Eles irão evitar a adesão dos cristais na parede das tubulações, bacia e depuradores da torre. Dois bons dispersantes são o PCA e o HEDP, pois atuam também como sequestrantes de íons metálicos.
A corrosão pode ocorrer tanto pela ação do oxigênio como por microrganismos, estes também podem formar biofilme na parede da torre, dificultando a troca de calor. Logo, para se evitar a ação dos microrganismos pode-se utilizar algicidas e desinfetantes como os quaternários de amônia. E para reduzir a corrosão por ação do oxigênio, principalmente nos depuradores, dispõe-se do nitrato de sódio.
As sugestões feitas nesse artigo, proporcionam um tratamento completo. No entanto, deve-se se analisar com atenção as características químicas da água, para determinar um tratamento assertivo.
Referências
Betz, 1991, Betz Handbook of Industrial Water Conditioning, Betz Laboratories, Trevose, PA, p. 185.
Amjad, Zahid, 2010, The Science and Technology of Industrial Water Treatment, CRC Press.
Conheça toda nossa linha de produtos voltados ao tratamento de água para a indústria. Entre em contato e peça um orçamento.
