Elija el método de desalcalinización de agua adecuado para su sistema

La dealkization del agua es importante y es el tratamiento previo para la caldera. Puede eliminar la alcalinidad del carbonato en el agua de alimentación antes de que llegue a la caldera. En agua hervida, el primer parámetro químico límite es la alcalinidad. A través de la reducción de la alcalinidad, puede ayudar a disminuir los volúmenes de purgas, aumentar los ciclos de concentración y disminuir el consumo de energía. Aquí presentaremos la alcalinidad y por qué necesitamos reducir la alcalinidad y Cómo producir agua de desalcalinización.

La alcalinidad se refiere a la capacidad del agua para neutralizar ácidos, determinada principalmente por la concentración de carbonato (CO).₃^2-), Bicarbonato (HCO₃^--E hidróxido (OH)^--Iones presentes en el agua. Refleja la cantidad total de sustancias en el agua que pueden actuar como tampones ácido-base y generalmente se mide en ppm (partes por millón) o mg/L.

La alcalinidad natural en el agua cruda viene en forma de carbonato y bicarbonato. Cuando la alcalinidad entra en la caldera, se descompone en OH^-- Y co₂. CO₂ (Gas) se descargan con el vapor y forman ácido carbónico a medida que el vapor se condensa (pH<6.0). Si el agua con alcalinidad no se trata, el agua de pH bajo puede corroer la red de condensado y las tuberías.

El agua alcalina puede tener varios impactos negativos en la producción industrial:

• Problemas de escala: El agua de alta alcalinidad contiene iones de carbonato y bicarbonato que reaccionan con los iones de calcio y magnesio a temperaturas elevadas para formar precipitados (como el carbonato de calcio), lo que provoca incrustaciones en equipos y tuberías, afectando así la eficiencia del intercambio de calor y los caudales.
• Riesgos de corrosión: Aunque algunas aguas alcalinas pueden ser corrosivas, la alcalinidad excesiva puede reducir la corrosividad, afectando las capas protectoras de ciertos metales y aumentando el desgaste del equipo.
• Problemas de calidad del producto: En industrias tales como productos farmacéuticos, alimentos y bebidas, el uso de agua de alta alcalinidad puede afectar negativamente el sabor, el color y la estabilidad de los productos finales, lo que lleva a problemas de calidad.
• Eficiencia de producción reducida: Los problemas de incrustación y corrosión pueden provocar tiempo de inactividad del equipo y mayores costos de mantenimiento, lo que reduce la eficiencia general de la producción.
• Aumento de los costos de tratamiento: Para eliminar la alcalinidad del agua, pueden requerirse procesos de tratamiento adicionales (como desalcalinización o ablandamiento), lo que lleva a mayores costos generales de tratamiento del agua.

La desalcalinización del agua principal adopta principios de intercambio iónico, que es quita los iones del carbonato y del bicarbonato con las resinas de intercambio iónico del SAC, de WAC o de SBA para alcanzar el desalcalinización del agua. Hay tres métodos principales para completar la desalcalinización del agua, aquí los presentaremos uno por uno y le daremos una comparación para ayudarlo a encontrar su sistema adecuado y elegir las resinas de intercambio iónico adecuadas.

1. Desalcalinización del anión del cloruro. El método del ciclo de Choride es apenas como el proceso del ablandamiento de la agua, que intercambian los iones del arnés (Ca)⁺, Mg⁺Con iones Na + en intercambio iónico. El sistema del ciclo de Choride adopta las resinas fuertes de una base del anión (SBA) para terminar intercambio iónico. El agua alcalinizada con carbonato y bicarbonato ingresa al tanque y pasa a través de las resinas de intercambio iónico, el carbonato y el bicarbonato se intercambian con iones de cloruro en las resinas. Luego se elimina la alcalinidad y solo quedan iones de cloruro en el agua. Una vez que las resinas están saturadas, deben regenerarse con cloruro de sodio (NaCl) o solución de combinación de sal cáustica (NaOH). En este sistema, se usa comúnmente combinado con resinas SAC (Cation ácido fuerte) para suavizar.

   
2. Desalcalinización de ácido débil. Es un sistema económico y eficiente que es adecuado para el agua cruda con alcalinidad y dureza. Y el nivel de dureza es similar o menor que el nivel de alcalinidad. Se completa el tratamiento en dos procesos: uno es la desalcalinización y el otro es el ablandamiento.
   1. Desalcalinización y desgasificador. Los cationes de ácido débil con H⁺ Los iones pueden intercambiar con carbonato y bicabonato asociados con la alcalinidad. La reacción es la siguiente:
      Ca(HCO)₃)₂ + 2R-H → 2R-Ca + 2H₂CO₃
      H₂CO₃ ←→ H₂O + CO₂
      Luego, el ácido carbónico generado se disocia en agua (H)₂O) y dióxido de carbono (CO)₂), El agua generada será entregada en el desgasificador para quitar el dióxido de carbono a través de una corriente de aire contracorriente, también, puede también quitar el TDS.
   2. Ablandamiento. En este momento, la alcalinidad y TDS se eliminan y el arnés restante en el agua. El agua dura será entregada en el dispositivo de ablandamiento (el tanque con las resinas del SAC) para quitar toda la dureza permanente restante para generar el agua calificada de la caldera.
   3. Regeneración. Cuando las resinas están cerca del agotamiento, deben regenerarse. Las resinas WAC pueden regenerarse con ácido sulfúrico y las resinas SAC deben regenerarse con solución salina.
      

3. Desalcalinización de Split Stream. Este método utiliza dos reactores de cationes ácidos fuertes (SAC) paralelos. Un reactor funciona en sodio (Na)⁺Forma, eliminando la dureza mientras retiene 100% de alcalinidad, mientras que el otro opera en hidrógeno (H)⁺), Eliminando toda la alcalinidad pero la acidez mineral libre restante (FMA). En la etapa siguiente, estas dos corrientes se mezclan, FMA en el efluente de resinas catiónicas de hidrógeno cubre el carbonato de sodio y la alcalinidad del bicarbonato en el efluente de resinas catiónicas de sodio a ácido carbónico. Refiérase a la siguiente reacción:

   

   Luego, el ácido carbónico generado se disocia en agua (H)₂O) y dióxido de carbono (CO)₂), Y se entregarán al desgasificador para eliminar el dióxido de carbono a través de una corriente de aire a contracorriente. La alcalinidad final del agua se puede controlar gestionando el porcentaje de cada flujo de agua mezclada.

   

4. Resumen comparativo

   Método	Ventajas	Desventajas	Escenarios de aplicación
   Desalcalinización del ciclo del cloruro	Elimina eficazmente la alcalinidad; adecuado para aplicaciones industriales	La regeneración puede introducir iones cloruro; se requiere gestión	Tratamiento de aguas industrial; previene el escalamiento de la caldera
   Dealcalkalization ácido débil	Ventajas de coste significativas; efluente de alta calidad; ningunos iones adicionales introducidos	Procesamiento relativamente lento; aplicabilidad limitada	Situaciones con altas relaciones de dureza a alcalinidad
   Desalcalinización de Split Stream	Ajustes flexibles a la alcalinidad efluente; alta estabilidad y adaptabilidad	Diseño complejo del sistema; requiere alto control y monitoreo	Manejo de la calidad del agua variable; tratamientos adaptables

Elegir el método de desalcalinización apropiado es crucial para optimizar la efectividad del tratamiento del agua, reducir los costos de producción y garantizar la calidad del producto. Al comprender las ventajas y desventajas de los diferentes procesos, las empresas industriales pueden tomar decisiones informadas basadas en sus necesidades específicas.