Adiestramiento Basico sobre Sistemas de Enfriamiento

Presentación del tema: "Adiestramiento Basico sobre Sistemas de Enfriamiento"— Transcripción de la presentación:

1 Adiestramiento Basico sobre Sistemas de Enfriamiento
Compañia de Electricidad San Pedro de Macoris 16 de Diciembre del 2009

2 El agua tiene unas propiedades bien especiales
Se atrae a si misma Puede disolver cualquier sustancia en la tierra o en la atmosfera Posee una capacidad calorica inusual Water does dissolve all substances…it is just a matter of time.

3 Reaccionan unos con otros y forman sales Los Cationes y los Aniones al
combinarse se hacen insolubles Conducen curriente eléctrica Reaccionan con metales y causan corrosión Corrosion is defined as: The destructive attack of a metal by chemical or electrochemical reaction with its environment.

4 Iones Especiales pH Hidrógeno, H+ Hidróxido, OH- Alcalinidad
Bicarbonato, HCO3- Carbonato, CO3--

5 Relación de la Alcalinidad
Alcalinidad P = OH- + ½ CO3-- Titulación hasta pH de 8.3 (fenolftaleina) Alcalinidad M = HCO3- + CO3-- + OH- Conocida como Alcalinidad Total Titulación hasta pH de 4.3 (anaranjado de metilo) Refer to Attachment #3 for further explanation of all the Alkalinity Relationships. Alkalinity is defined as the ability of a natural water to neutralize acid.

6 pH vs Alcalinidad M This chart illustrates the pH-buffering mechanism of alkalinity. Much of the added acid (or caustic) is consumed as the carbonate/bicarbonate or bicarbonate/carbonic acid ratio is shifted.

7 Conductividad Es el Inverso de la Resistencia (µmhos]
Mide la concentración de iones en una solución General Rule: TDS = (0.7)(Conductivity) represents an average empirical value.

8 Indice de Saturación de Langelier
LSI (Solubilidad del Carbonato de Calcio) pH Calcio Alcalinidad-M Conductividad Temperatura LSI = pH - pHs donde pHs es el pH al cual el agua esta saturada en Carbonato de Calcio Refer to Attachment #4 for specific equations used to determine pHs.

9 Indice de Saturación de Langelier

10 LSI (Referencia) LSI Condición +3.0 Deposición Severa Extrema
0.0 Agua Estable No Deposición; Tendencia Ligera a Disolver Depósitos No Deposición; Tendencia Moderada a Disolver Depósitos No Deposición; Tendencia Fuerte a Disolver Depósitos Self-Explanatory slide.

11 Normal: Aumenta con Temp. Sal de Mesa (NaCl) Azúcar
Tipos de Solubilidad Normal: Aumenta con Temp. Sal de Mesa (NaCl) Azúcar Retrograda: Disminuye con Temp. Carbonato de Calcio Fosfato de Calcio Self-Explanatory slide.

12 LSI = +2.5 This chart illustrates the retrograde solubility of Calcium Carbonate.

13 Que nos dice? Las características del agua De MU(reposición) y ciclada
Ciclos Actuales vs. Teóricos Tiene el tratamiento? Es suficiente? Existe corrosión o deposición? Remember to use several characteristic relationships to determine actual cycles of concentration.

14 Reposición y Agua de Torre
Organic Phosphate: TP-TIP=8-8=0 (or 4-4=0). Ask class how it is determined from this water analysis. TP - TIP = Organic Phosphate

15 Ciclos Expressing Cycles of Concentration:
Hydraulic: MU (gpm) / BD (gpm) most accurate Theoretical: BD (conc) / MU (conc) BD Ca / MU Ca BD Cl / MU Cl BD Cond / MU Cond Gaseous chlorine-drives alk down; Sulfuric acid causes sufur to go up; adding chlorine causes Cl ion conc to go up.

16 Posibles Signos de Corrosión
Hierro (Fe) Mayor o por encima del agua ciclada Cobre (Cu) > 0.2 ppm Aluminio (Al) Verifique Agua de Reposición 1 ppm Fe in tower with no Fe in MU Fe in MU and at cycles or greater in tower Fe in MU but not in cycled water

17 Posibles Signos de Deposición
Ciclos de Ca < Cl o Conductividad Ciclos de Mg < Cl o Conductividad Ciclos de SiO2 < Cl o Conductividad LSI >2.5 y Temperatura > 115o LSI >3.0 y Temperatura < 115o Hardness or silica ions are less due their dropping out of solution and combining to form Calcium Carbonate, Mag-Silicate or Cal-Mag-Silicate.

18 Ciclos Limitantes LSI MgSiO2 CaMgSiO2 (pH > 8.8)
SiO2 > 200 PPM (Reactiva) Conductividad Cloruros - SS, Cu, Al Silica—Reactive, Collodial, Suspended---Colloidal and susp are insoluble—not as much a deposition concern as reactive. Woodlands Samples—Run sample thru .22 micron filter and send filtrate in—this will be reported as “total” but will be in reality—reactive.

19 Componentes del Tratamiento Químico
Inhibidores de Corrosión Ortho-PO4 (Mild Steel) Zinc (Mild Steel) Azoles (Metales amarillos - Cobre y Bronce) Inhibidores de Deposición Fosfonato (Carbonato de Calcio) Polímeros (Carbonato de Calcio, Fosfato de Calcio, Hierro, TSS) Control Biológico Oxidantes (Todo MB) No- Oxidantes (Específico) Keep in mind that if Molybdate is used as a true open system inhibitor, ppm as MoO4 is required. (not economical). Silica-inhibition mechanism is adsorption.---protects aluminum, steel, copper---long set-up times needed for protective film formation. Need 30 ppm over that silica which is naturally occurring in the cooling water.

20 Componentes del Tratamiento Químico
Inhibidores de Corrosión Molibdato MoO4 (Mo X 1.67) (Mild Steel) Nitrito (Mild Steel) Azoles (Metales amarillos - Cobre y Bronce) Inhibidores de Deposición Tipicamente no son necesarios Control Biológico No- Oxidantes (Específico) Phosphonate is used in the organic series of CorrShield products. These products should only be used in new systems or those freshly cleaned via Ferroquest. Iron and suspended solids adsorb the phosphonate inventory.

21 Análisis de Depósitos Self-Explanatory slide.

22 Análisis de Depósitos Naturaleza del Depósito orgánico/inorgánico
Composición del Depósito Análisis de elementos Compuestos Teóricos Self-Explanatory slide.

23 Determinación Teórica de la Composición
de un Depósito Go to Cooling Page on WebAtlas—Custom Links Technical LibraryTheoretical Deposit Analysis.

24 Trivia LOI = peso seco – peso de ceizas El LOI no incluye agua!
El Análisis nos da el peso de las especies oxidadas P2O5, CaO, MgO etc..... Composición Hipotética Basada en la solubilidad relativa, cinética, etc... Los compuestos se deducen Self-Explanatory slide.

25 Indices de Corrosión Reacción Electroquímica
Los Indices de Corrosión generalmente aumentan cuando: La temperatura aumenta El pH baja La Alcalinidad baja La Conductividad aumenta El LSI baja Self-Explanatory Slide.

26 Estándares de la Industria
Indices de Corrosión Estándares de la Industria Mild Steel < 3 mpy Cobre < 0.2 mpy Aluminio < 1 mpy Stainless Steel < 1 mpy

27 La calve para un Tratamiento químico exitoso
“Añada la cantidad correcta del químico correcto en el lugar correcto del sistema”

28 Inyección del Inhibidor
Adición Controlada En un area de alta turbulencia Lejos de la inyeccion del biocida y el ácido Mejor cuando se añade puro No mezcle los químicos No diluya Lejos de los sensores del controlador Most inhibitors have very basic pH values. 3-digit products contain chelant which allow the product to be cut (diluted) without risking product stability.

29 Inyección del Biocida Añada en “shots” Lejos del inhibidor
verifique si hay lineas en comun No mezcle con surfactantes Verifique los materiales de construción Seguridad al utilizarlos Biocide Concerns: -Effect of oxidizers on organic inhibitors ( azoles and phosphonates) HEDP reverts to ortho; TTA-caramel odor and non-effective Cu corr. Inh. NaBr dilution when using bleach (ensure soft water is used to prevent precipitation at elevated bleach pH) Non-Ox: pH hydrolysis at high pH values (these actives still kill, just don’t persist—compensate with higher and more frequent dosing if pH cannot be lowered).

30 En Resumen Ciclo Hydrológico Propiedades del Agua pH y Alcalinidad
Indice de Saturación de Langelier Análiticas Expresiones Análisis de Agua/ Análisis de Depósitos Monitoreo de Corrosión Depositción Inyección de Quínicos Say no more than this list.

31 * Trademark of the General Electric Company and may be registered in one or more countries.

32 Sistemas de Enfriamiento Diseño y Operación

33 Diseño de Sistemas de Enfriamiento
Tipos de Sistemas Torres de Enfriamiento Terminos y Balances Componentes

34 Objectivo... Remover Calor (BTU’s)

35 Agua y Transferencia de Calor
Dos Mecanismos: Cambio en Temperatura Cp = 1 BTU/lb oF Q = m x Cp x (Th -Tc) Evaporación LH = 1,000 BTU/lb Q = Evap x LH

36 Sistemas de un Paso Suplido de Agua Fria Calentamiento en el Proceso
Descarga de Agua de Enfriamiento

37 Sistema de Recirculación Cerrada
Hacia la Torre de Enfriamiento Calentamiento en el Proceso Heat Exchanger Reposición De la Torre de Enfriamiento Surge Tank

38 Sistema de Recirculación Abierta
Evaporación Descarga Torre Calentamiento en el Proceso Reposición Bomba Recirculación

39 Sistema de Recirculación Abierta
Factores que Influyen en se Eficiencia: Flujo de agua Flujo de aire Distribución agua/aire (L/G) Condiciones Ambientales (Humedad Relativa) Percentge de Capacidad que usa la Torre

40 Tipos de Torres de Enfriamiento
Corriente de Aire Mecánica Corriente de Aire Natural

41 Corriente Natural Aire Caliente Agua Agua Aire del Aire del Ambiente

42 Corriente Natural

43 Corriente Mecánica Corriente Inducida – Flujo Cruzado Aire Caliente
Agua Agua Aire Aire

44 Torre de Flujo Cruzado

45 Corriente Inducida - Flujo Contracorriente
Corriente Mecánica Corriente Inducida - Flujo Contracorriente Aire Caliente Agua Aire Aire

46 Torre de Flujo a Contracorriente

47 Top 10! Terminología Reposicion Recirculación Rango Carga Calórica
Bulbo Mojado Top 10! Carga Calórica Acercamiento Ciclos de Concentración Descarga Bulbo Seco Evaporación

48 Evaporación

49 “Acercamiento” vs. “Rango”
Agua Caliente de Torre TR Rango (TR-TS) Agua Fria de Torre TS Acercamiento (TS-TWB) Temperatura Bulbo Mojado TWB

50 Sistema de Recirculación Abierta
Evaporación Descarga RH Tdb Retorno Twb Carga Calórica = Suma de Q’s TR Suplido Reposición TS Bombas Recirculacion

51 Balances Entrando - Saliendo = Acumulado Energía (Calor) Qin = Qout
Masa (Agua y sus Componentes) Reposición = Evaporación + Descarga Términos Convencionales : gal/min (gpm) o litros/hr

52 Nomenclatura Carga Calórica (Q) (BTU/hr) o J/s Evaporación (E)
Calor Latente (LH) Descarga (BD) Reposición (MU) Recirculación (RR) Ciclos de Concentración (C) (BTU/hr) o J/s (gpm) o Lt/hr (BTU/lb) o J/Lb ------

53 Energía Balances de Calor
QR = RR * Cp * (TR - TS) QA = E * LH QA = QR * f E RH T1 T2 TR Tdb Twb RR TS

54 Factor de Evaporación (f)
1.1 20% RH RH – Humedad Relativa 40% RH 1.0 60% RH 80% RH 0.9 100% RH Factor de Evaporación 0.8 0.7 0.6 0.5 20 30 40 50 60 70 80 (°F) Temperatura Bulbo Mojado

55 Balance de Masa BD E TR RR TS MU E = [RR * (TR - TS) * f]/1,000
BD = E/(C - 1) MU = BD + E C = MU/BD (medibles) C = [X]BD/[X]MU BD E TR RR TS MU

56 Efecto de Ciclos en MU & BD
RR = 10,000 gpm T = 20°F E = 180 gpm GPM Ciclos

57 Torres de Enfriamiento - Componentes
Abanicos Flujo de Aire Area de Distribución Paredes Externas Empaque y Soportes Flujo de Aire Flujo de Aire “Louvers” Eliminadores de Salpicaduras

58 Componentes de Eficiencia
Distribución de Aire (L/G) Flujo de Aire Sistema de Distribución de Agua Empaque de la Torre “Salpicado” “Filmico”

59 Abanicos

60 Tope – Flujo Cruzado

61 Distribución – Flujo Cruzado

62 Distribución – Flujo Contracorriente

63 Empaque Salpicado

64 Empaque Filmico

65 Sistemas de Enfriamiento Diseño y Operación
Resumen: Transferencia de Agua y Calor Entranda - Salida = Acumulación Eficiencia Optima (L/G) Contacto“Intimo” Distribución y Empaque

66

67 Problemas asociados a la Operacion de Torres de Enfriamiento

68 CORROSION DEPOSICION CRECIMIENTO ORGANICO

69 Corrosion – Teoria y Control

70 Factores Necesarios Anodo Catodo Electrolito Flujo de Electrones

71 DIFERENCIA DE POTENTIAL
Celda de Corrosion AGUA (ELECTROLITO) O2 Fe2+ OH- Fe(OH)3 FERRICO H2O e- DIFERENCIA DE POTENTIAL Fe(OH)2 FERROSO FLUJO DE ELECTRONES ANODO (-) CATODO (+) CARBON STEEL The classic corrosion cell (shown here) requires electrolyte, Anode, Cathode and electron flow for corrosion to occur. An electrical potential exists between the anode and cathode At the anode, iron losses electrons and becomes a ferrous iron ion The electrons flow from the anode to the cathode At the cathode, oxygen diffuses from the electrolyte and combines with the water and free electrons to produce hydroxide ions. The ferrous iron ions from the anode and the hydroxide ions from the cathode combine at the anode and produce ferrous hydroxide. A further reaction occurs at the anode as diffused oxygen and water combine with the ferrous hydroxide to form ferric hydroxide. Note that the production of the hydroxide ion creates a localized high pH at the cathode of approximately 1 to 2 pH units above the bulk water pH. REACCION ANODICA OXIDACION QUIMICA REACCION CATODICA REDUCCION QUIMICA o ++ - - - Fe Fe e 1/2O2 + H2O + 2e OH

72 Tipos de Corrosion Uniforme Localizada Macroscopic Microscopic
Microbiological Erosion

73 Corrosion Uniforme Menos Dañina
Cambio Continuo de Zonas Catodicas y Anodica Perdida Pareja de Metal Tarda mucho tiempo antes de que ocurran Fallas

74 Localized Corrosion Muy Dañina Poca perdida de Metal
Tarda mucho tiempo antes de que ocurran Fallas Puede ser: Macroscopica Microscopica Microbiologica Erosional

75 Corrosion Macroscopica
Corrosion Galvanica Celda de Concentration Picadura Percolacion

76 Corrosion Galvanica Electrolito Tornillo de Bronce Aluminio
( Catodo ) Electrolito Aluminio ( Anodo ) Zonas Corroidas

77 Corrosion Galvanica Tubo de Acero Inoxidable “Mild Steel Tube Sheet”

78 Aleaciones de Cobre Niquel “Acero Inoxidable” (Pasivado)
Series Galvanicas Anodica - Mas Facil De Corroer Magnesio Cinc Alumino Acero “Mild Steel” “Cast Iron” “Brass” Cobrer Bronce Aleaciones de Cobre Niquel Titanio “Acero Inoxidable” (Pasivado) Grafito Catodica - Mas Facil de Protejer

79 Anodos de Sacrificio

80 Celda de Concentracion
OH- O2 O2 OH- M+ Cl- M+ M+ O2 M+ O2 Cl- Cl- O2 Cl- M+ Cl- M+ M+ OH- OH- OH- O H- e-

81 Picadura Agua Hierro Tuberculo Lamina Protectora Formacion de
Picadura en la Zona anodica Hierro

82 Picadura O2 O2 O2 Cl- O2 Cl- O2 O2 O2 Cl- Cl- OH- OH- OH- OH- Cl- M+
e- M+ e- e- e- e- e-

83 Picadura

84 Picadura

85 Percolacion “Leaching”
Corrosion Causada por la Perdida Selectiva de un elemento de una aleacion metalica Ejemplos: Decincnificacion- Remocion de Cinc en aliaciones de “Brass” Grafiinitizacion- Remocion de Fe en “Cast Iron” Dealuminificacion- Remocion de Al en aliaciones de “Aluminum Brass”

86 Decincnificacion Cupon de “Admiralty” Decincinificacion

87 Corrosion Microscopica
Intergranular Transgranular “Stress Corrosion Cracking”

88 “Stress Corrosion Cracking”
Residual o Inducida Ambiente Corrosivo Intergranular o Transgranular

89 “Stress Corrosion Cracking”
Metalurgia Ambiente Tipo de Fractura Cl- Intergranular Al-Mg Intergranular Brass NH4+ Intergranular Acero NH3- , OH- Transgranular Serie 300 SS Cl- , OH- Mercurio, Acido Intergranular y MONEL Aliacion 400 Cromico, Acido Transgranular Hidroflorico (Vapores) Aliacion INCONEL 600 Caustica Intergranular Niquel 200 and 201 Mercurio, Metales Intergranular Derretidos

90 “Stress Corrosion Cracking”

91 Otras Clases de Corrosion
Corrosion por Erosion Corrosion Inducida Microbiologica

92 Corrosion por Erosion

93 Corrosion Microbiologica
Poblacion microbiana que ataca el metal: Bacterias Sulfato Reductoras Bacterias Sulfurosas Bacterias Hierro - Manganeso Formadores de lamina: Bacteria, Fungi, Algae

94 MIC – Corrosion Inducida por micro-organismos
Deposición física Productos corrosivos Reacciones depolarizantes Localizada “productos de corrosión” Feo Fe e-

95 MIC – Corrosion Inducida por micro-organismos

96 MIC – Corrosion Inducida por micro-organismos

97 Factores que Afectan la Corrosion
pH Conductividad Oxigeno Temperatura

98 Efecto del pH Razon de Corrosion 4 10 pH

99 Efecto de la Conductividad
Razon de Corrosion Solidos Disueltos (Conductividad)

100 Efecto del Oxigeno y Temperatura
Razon de Corrosion 48 F PPM de Oxigeno

101 Clases de Inhibidores Filmicos
Anodico Catodico Lamina por Adsorcion

102 Inhibidores de Corrosion
AGUA (ELECTROLITO) INHIBIDORES ANODICOS INHIBIDORES CATODICOS = O O 2 Fe(OH)3 ++ - O Fe OH 2 FLOJO DE ELECTRONES Fe(OH)2 ANODE CATOD0 ANODO

103 Inhibicion Anodica

104 Orto-Fosfato Predomina en la Inhibicion Anodica
Promueve la formacion de una capa protectora de oxido de hierro (magnetita) Requiere de Calcio para lograr la pasivacion Trabaja en pH Neutrales y Alcalinos

105 Inhibicion Catodica

106 Polifosfatos Promueve la proteccion Catodica Revierte a Orto-phosphate
Rango de pH Neutral a Alcalino

107 Fosfatos Organicos (Fosfonatos)
Inhibidores Anodicos y Catodicos Usualmente usado con otros Inhibidores Used in aguas con pH Alcalino

108 Laminas de adsorcion Superficie de Cobre Az = Azoles (TTA, BZT or HRA)
++ Cu Az Az ++ Cu Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Az Superficie de Cobre

109 Azoles Forman laminas por Adsorcion
Se usan para proteger el cobre y aliaciones Se añade a de forma continua

110 Fundamentos de Control de Depositos

111 El Potencial de Formacion de Depositos esta presente en la Operacion de Sistemas de Enfriamiento y Calderas

112 Efectos de la Deposicion Excesiva
Perdida de Produccion – Perdida de Tranferencia de Calor Reducion de Eficiencia- Aumento en Costos de Conbustible Fallas en los Equipos y Reduccion de vida Util Aumento en los Costsos de Mantenimiento y Reparacion Parada de Emergencia

113 Factores que Afectan la Deposicion
Flujo de Calor Concentracion de contaminantes Solubilidad de los contaminantes

114 Problemas Relacionados a la Perdida de Transferencia de Calor
Coeficiente de Calor Universal “U” O Inverso de Resistencia Total

115 Total Resistencia Total en los tubos de los Intercambiadores de Calor (HX)
Gradiente de 5X Temperatura Lamina Tubo Resistencia Fluido Superficie Deposicion en Metal del Deposicion en Fluido Superficie Total Interna Superficie Interna Tubo Superficie Externa Externa l = r + r + r + r + r t tf m sf s U

116 Coeficiente de Conductividad Termal (BTU/hr-in-oF )
Metalurgia del Sistema Cobre – 2640 Bronce – 768 Acero Carbon – 324 SS – 114 Inorganic Scale Carbonato de Calcio – 6.2 Sulfato de Calcio – 2.9 Silice – 9.4

117 Impacto de la Deposicion en la Operacion de Calderas
Perfil de Temperatura en tubos limpios No impedimento en Tranferancia de Calor Temperatura de diseño en pared del tubo no es exedida en condiciones normales de carga Perfil de Temperatura en tubos sucios Insulacion del lado de agua Temperatura de diseño en pared del tubo es exedida en condiciones normales de carga Sobre calentamiento y fallas pueden ocurrir Lado de Agua Lado de Fuego Lado de Agua Lado de Fuego 800 F o Pared del Incrustacion Tubo Pared del Tubo o 600 F 500 F o 500 F o Sin Deposicion Con Deposicion

118 Falla por Sobrecalentamiento

119

120 Sales Disueltas Minerales
- + + - CALCIO MAGNESIO SODIO BICARBONATO CLORUROS SULFATOS - + + - - + - + +

121 Se Concentran Los Solidos
Al evaporarse el Agua Se Concentran Los Solidos - +

122 Solubilidad de Sales Comunes y Oxidos de Metales
Na Ca Mg Fe Solubilidad Temperatura

123 Incrustacione Minerales vs. pH
Deposicion

124 Formacion de Incrustaciones en Sistemas de Enfriamiento

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129 Incrustaciones Comunes en pH Neutrales
Ca3(PO4)2 Calcium Phosphate FePO4 Iron Phosphate Zn3(PO4)2 Zinc Phosphate

130 Incrustaciones Comunes en pH Alcalinos
CaCO3 Carbonato de Calcio MgSiO3 Silicato de Magnesio CaO.MgO.2(SiO2) Silicato de-Calcio-Magnesio

131 Otras Incrustaciones Comunes
SiO Oxido de Silice CaSO Sulfato de Calcio Al2O3.SiO Silicato de Aluminio

132 Carbonato de Calcio Mas Comun
Solubilidad Inversa respecto a temperatura El grado de las incrustaciones depende de: Concentracion de Calcio Alcalinidad Solidos Disueltos Totales (TDS) pH Temperatura

133

134 Indices de Formacion de CaCO3
Indice de Saturacion de Langelier L.S.I. = pHa - pHs Donde: pHa = pH del agua pHs = pH de Saturacion pHs es funcion de la concentracion de Ca, M-Alk, TDS, y Temperatura

135 Indice de Saturacion de Langelier
Positivo (+) = tendencia a formar incrustaciones Negativo (-) = Tendencia a corrosion

136 Deposicion

137 Deposition

138 Indice de Saturacion de Silicato de Magnesio (SiO2 x Mg) x ciclos
Solubilidad de Silicato de Magnesio 500,000 400,000 Producto de Silice X Magnesio X Ciclos 300,000 Tendencia a Deposicion 200,000 100,000 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 pH

139 Silice Solubilidad aumenta con aumento en pH y temperatura (se volatiliza a altas temperaturas) Solubilidad Tradicional Se encuenta en fuentes de agua natural en forma de acido silicilico No se debe exceder de < 200 ppm SiO2 (Reactiva)

140 Incrustaciones de Compuestos de Hierro
Exiben baja solubilidad Los depositos de oxidos pueden variar en: Caracteristicas Fisicas Caracteristicas Quimicas El hierro soluble se oxida rapidamente El hierro soluble puede causar depositos en Torres de Enfriamiento

141 Tipos de Ensuciadores “Foulants”
Fango/Particulas Compuestos Organicos/Aceites Polvo/tierra Materiales precipitados en el volumen de agua Productos de Corrosion Micro-organismos

142 Problemas causados por los “Foulants”
Se adhieren a las superficies de los HX Los materiales organicos pueden actuar como agentes aglomerantes No son capaces de formar incrustaciones minerales Se sedimentan en areas de poca velocidad o flujo

143 Solidos Suspendidos Obedecen la ley de Stoke
Funcion de la velocidad, tamaño de particula y propiedades del fluido Son mas grandes que los nucleos formados por las incrustaciones Estuctura amorfas

144 Prevencion Como prevenir que las sales de minerales y ensuciadores (foulants) se depositen en las superficies de los equipos?

145 Control de Deposicion Control de Deposicion Quimico Inhibicion
Dispersion Mecanico Remocion Ajustes en Proceso

146 Soluble vs. Insoluble Inhibicion vs. Dispersion

147 Typos de Inhibidores Agentes Secuestrant o Inhibidores quilantes
Control de Inhibitores quimicos

148 Modificadores de Cristales
Particula de Modificador Particola de CaCO3 Carbonato Calcio Modificada + = Superficie Del metal Si usar Modificador ConModificador

149 Fosfatos Organicos (Fosfonatos)
Efectivos para prevenir los depositos de CaCO3 Inhibe el crecimiento de los cristales por adsorcion Se utilizan en concentraciones bajas Las dosificaciones varian segun la demanda Pueden Precipitarse Su eficacia se reduce en presencia de Fe y Cl

150 Dispersantes Los Dispersantes controlan el tamaño de las sales
Son absibidos en la superficie de las particulas Repulsion

151 Co-polimeros Dispersan los solidos suspendidos (TSS)
Estabilizadoers de fosfatos/Zinc Actuan como Inhibitors y/o dispersantes Su efectividad es interferida por materiales catodicos

152 Surfactantes Los surfactantes son agentes humedecedores (“wetting agents”) Ayudan a remover los materiales depositados Se aplican en conjunto con los dispersantes Los Surfactantes tienen regiones polares: polar = soluble en agua (hidrofilico) no-polar = soluble en aceite (hidrofobico)

153 Dispersion de aceite con un Surfactante
AGUA MOLECULAS DE SURFACTANTES ACEITE NO-POLAR POLAR

154 Bio-surfactantes Diseñados especialmente par los microbios
Aumentan la Eficiencia de los Biocidas No trabajan bien en presencia de aceites

155

156 Control microbiológico

157 Puntos a Discutir: Microbios y sus ciclos de vida
Condiciones ideales de desarrollo Impacto del bioensuciamiento Control microbiológico Oxidantes No-oxidantes Biodispersantes Legionela

158 Microbio típico Encimas Pared celular Desechos H2O CO2 C, N, P H2O O2

159 Agentes microbianos Agua de reposición Lagos, rios, y pozos
Agua de reuso Aire

160 Factores que afectan crecimiento
Agua Temperatura ( oF) pH (5 - 9) Nutrientes (C, N, P, CO2...)

161 Condiciones ideales de crecimiento
Agua Temperatura ( oF) pH (7 - 9) Nutrientes (C, N, P, CO2...)

162 Procedencía de nutrientes
Agua de reposición Lagos, rios y pozos Agua de reuso Aire Fugas de procesos Componentes del tratamiento químico

163 Microbios típicos en bio-ensuciamiento
Algas Hongos Bacterias

164 Algas

165 Hongos

166 Bacterias

167 Bacterias Versatilidad nutricional & flexibilidad ambiental
Heterotróficos (nutriente orgánico) Autotróficos (nutrientes inorgánicos) Aeróbico (Require oxígeno) Anaeróbico (crece en la ausencia de oxígeno)

168 Bacterias Dos estilos de vida: Sésiles Plantónicas Plantónicas
Aeróbicas Flotantes libre Sésiles Anaeróbicas Se pegan a la superficies

169 Bacterias sulfato reductoras (SRB)
Indicadores de un sistema limpio Anaeróbico No viven en aguas que fluyen Proliferan debajo de biocapas Reduce sulfato (SO4) a sulfito (S) Promueve corrosión

170 Biocapas

171 Biocapas

172 Impacto de Biocapas Control de corrosión y depósitos:
Corrosion Control de corrosión y depósitos: Bloquea inhibidores de corrosión Crea nucleos de concentración Produce desechos corrosivos Atrapa ensuciantes no biológicos Metabolic Products Particle Entrapment Deposition Biofouling

173 Impacto en la transferencía de calor
Flujo del agua de enfriamiento Biocapa-agua estancada ( veces < conduce menos que hierro

174 Impacto en el flujo del líquido
Flujo de agua de enfriamiento Aspereza y resistencia Biocapa…Capa visco-elástica

175 Biocapas Biosucio

176 Control microbiológico

177 Control microbiológico
Biocidas “Bio” – que vive “Cida” – que mata

178 Palabras con luz.. Prevención Cura 1 lb. 1 oz.

179 Mantiene los sistemas limpios
Control microbiano... Mantiene los sistemas limpios Limpia MB Sistema sucio Barato $$$

180 Control microbiológico
Biocidas Oxidantes Oxidación total No-oxidantes Reacciones específicas

181 Biocidas oxidantes Forma que actuan: “Quema” compuestos reducidos
Proteinas, lipidos, ácidos grasos, etc. Daña la membrana celular Daña procesos dentro de las celulas

182 Biocidas oxidantes Forma que actúan: Br2 Cl2 Ozono – O3

183 Tipos de halogenos mas utilizados:
Biocidas oxidantes Tipos de halogenos mas utilizados: Cloro Gas Hipoclorito de sodio Bioxido de cloro Bromo

184 Residuales de cloro y bromo
Intermitente Contínuo ppm libre, 1-4 horas 1-5 ppm total 0.2 to 0.5 ppm libre

185 Curvas de disociación (HOBr & HOCl)
Potencial oxidante 20 40 60 80 100 4 5 6 7 8 9 10 11 pH Percent Hypohalous Acid (HOCl or HOBr) HOCl HOBr Percent Hypohalite Ions (OCl- and OBr-)

186 Residuales de bromo Intermitente 2 - 3 ppm Total for 1- 2 Horas
Contínuo 2 - 3 ppm Total for 1- 2 Horas ppm Total Niveles bajo libres

187 Residuos de cloro para control de Legionella
Intermitente Contínuo 1.0 ppm libre Cl2, 1 hora/día (min) 0.5 to 1.0 ppm libre Cl2 No-Oxidantes por choque No-oxidantes por choque

188 Comparación económica de los halógenos
Producto Hrs/Dia Dias/Semana Costo normalizado Cloro gas Hipoclorito de sodio 12.5% Bromuro de sodio/cloro gas Bromuro de sodio Dioxido de cloro (min.) Dioxido de cloro (max.) Métodos de químicas oxidantes

189 Biocidas no oxidantes

190 Porqué no-oxidantes? Donde los oxidantes tienen problemas.
Penetran el limo Penetra los empaques de las torres Dosificación intermitente Se puede dosificar a el tope de las torres Dosificable a aguas crudas y reusadas Buena alternativa con fugas de procesos

191 Reacciones químicas susecivas que son requeridas para vivir
Metabolismo: Reacciones químicas susecivas que son requeridas para vivir 15

192 Inhibidores metabólicos
Forma que actúan: Interactúan con encimas Bloquean ciclos metabólicos Se pegan a lugares activos Bloquean la generación de energía Interfieren con los mecanismos de transporte Inhiben los procesos de síntesis La efecacía fluctua de un organismo a otro 15

193 Inhibidores metabólicos
Bromonitroestireno (BNS) Bistiocianato de Metileno (MBT) Hidroclorato de Dodecilguanidina (DGH) Isotiazolin (ISO) Bromonitropropanediol (BNPD) Dibromonitrilopropionamida (DBNPA) Glutaraldeido (GLUT)

194 Biocidas no oxidantes MBT BNPD DGH C, N, P

195 Selección de biocida X X X X X X X X X X X X X X Alga Hongo Bacteria
DGH Iso BNPD DBNPA Glut Quat MBT Alga Hongo Bacteria X X X X X X X X X X X SRB X X X

196 Bio-surfactantes No son biocidas Un seguro bajo en costo
Mejora el efecto de los oxidantes & no-oxidantes Asiste en remover la biomasa

197 Resumen Microbios y sus vidas Condiciones ideales de crecimiento
Impacto a la biomasa Control microbilógico Oxidantes No-oxidantes Biodispersantes

198 Prueba de Aprovechamiento