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Tema 01Principios y métodos del tratamiento químico del agua utilizada en procesos industriales.
El éxito, la eficiencia y la vida útil de un sistema de generación de vapor dependen, en gran medida, de la calidad del agua utilizada durante su operación. El agua, debido a su naturaleza como solvente universal, incorpora una amplia variedad de minerales, gases y otras sustancias durante su recorrido por el ciclo hidrológico. A esto se suman los contaminantes provenientes de actividades industriales, agrícolas y urbanas, los cuales modifican significativamente su composición química.
Si estas impurezas no son controladas adecuadamente, pueden provocar incrustaciones, corrosión, arrastres de agua, pérdida de eficiencia térmica, incremento en el consumo de combustible y fallas prematuras en los equipos. Por ello, el tratamiento químico del agua constituye una parte esencial de cualquier sistema de generación de vapor, ya que permite acondicionar el agua antes y durante su utilización, protegiendo la caldera, la red de distribución y los equipos consumidores de vapor.
A continuación, se describen las principales impurezas presentes en el agua y los efectos que pueden ocasionar cuando no reciben un tratamiento adecuado.
El agua contiene una gran variedad de impurezas microscópicas, principalmente sales minerales y gases disueltos. Entre los minerales más comunes se encuentran calcio, magnesio, hierro, sílice, sodio y manganeso, además de otros elementos presentes en menor concentración.
Durante la precipitación, el agua de lluvia puede absorber oxígeno, dióxido de carbono (CO₂), nitrógeno, polvo y otras partículas presentes en la atmósfera. Posteriormente, al infiltrarse en el suelo o recorrer ríos y lagos, disuelve minerales y arrastra materia orgánica, sedimentos y diversos contaminantes.
La calidad del agua también puede verse afectada por descargas industriales, aguas residuales, fertilizantes, residuos orgánicos y otros contaminantes de origen humano.
Las impurezas presentes en el agua se clasifican en dos grupos principales:
Comprenden principalmente:
Incluyen materiales insolubles como:
La dureza del agua es la concentración de sales minerales, principalmente calcio y magnesio, capaces de formar depósitos sólidos sobre las superficies de transferencia de calor.
Estas sales disminuyen la eficiencia térmica de la caldera, incrementan el consumo de combustible y reducen la capacidad de producción de vapor.
La dureza se clasifica en:
Originada principalmente por bicarbonatos de calcio y magnesio, la cual puede eliminarse mediante calentamiento o tratamientos específicos.
Producida por sulfatos, cloruros y otras sales que requieren procesos de ablandamiento o desmineralización.
La concentración de dureza normalmente se expresa en partes por millón (ppm) como carbonato de calcio (CaCO₃).