Andrea Laybauer

DISPERSANTES

32

Alfonso SalinasProduct Enginner

Depósitos típicos formados en el aguaCarbonato de calcioFosfato de calcioSulfato de calcioHidróxido y óxido de hierroSilicato de magnesioSílice amorfaSólidos suspendidosCrecimiento biológico

Solubilidad inversaLa solubilidad del carbonato de calcio, fosfato de calcio y algunos otros minerales reduce con el incremento de la temperatura Por lo tanto, estos minerales se precipitan primero en las superficies de transferencia de calorDesarrollar pruebas, y calcular el índice de estabilidad de Langelier considerando la temperatura más alta del sistema y agregando 20°C para la superficie de transferencia de calor

Índices de estabilidad del agua

El agua estable no disolverá o precipitará incrustaciones mineralesEl pH de saturación (pHs ) es el pH de un sistema, arriba del cual el carbonato de calcio se precipita, y abajo del cual se disuelve Mediciones de estabilidad:• Índice de estabilidad de Langelier (LSI)• Índice de estabilidad de Ryznar (RSI)• Índice de estabilidad de Puckorius (RSI)• Exceso momentáneo (precipitación a equilibrio)• Niveles de saturación (modelos de asociación de iones)

Modelos de computadora (French Creek)

http://www.frenchcreeksoftware.com

Métodos para control de incrustacionesAjuste y control de pH•Previene la precipitación

Estabilización del punto límite (threshold)•Retrasa el crecimiento de cristales

Modificación de cristales•Cambia la forma del precipitado

Dispersión•Previene que los sólidos sedimenten

Productos típicamente utilizados para el control de incrustaciones

Polímeros de bajo peso molecularFosfonatosQuelantes

Opciones de inhibición química

Control de la química del agua – mecanismo de tratamiento

Fosfonatos

Definición – Inhibición de punto límite (threshold inhibition)

La inhibición del punto límite se logra al incrementar la solubilidad de una sal más allá de sus límites de saturación utilizando un aditivo a niveles sub-estequiométricos requeridos por secuestrantes o quelantesInhibición del punto límite es generalmente vista como un efecto temporal y regresivaLa duración de inhibición está relacionada con:•Fuerzas actuantes en la precipitación •Eficacia del inhibidor •Impurezas del agua (disueltas y suspendidas)•Frecuencia en la adición de aditivos

Definición – Estabilización Puede tener dos significados con respecto a la interacción con los iones metálicos:•Coloidal – La precipitación ocurre pero el polímero

previene la aglomeración de partículas en tamaños mayores de 1 micra. Estas partículas son estabilizadas mediante la interacción electroestática con el polímero.

Típicamente no es visible (con excepción de hierro)La estabilización puede fallar debido a cambios físicos o químicos en el fluido.

•Un sinónimo de secuestrante donde la compleja coordinación es típicamente referida como prevención de la precipitación. Esta es una relación estequiomértica.

Definición - QuelaciónUn quelante es un compuesto coordinador en el cuál un ion de metal central como puede ser Fe2+ es enlazado a dos o más átomos en la misma moléculaLos polímeros actúan como quelantes con la mayoría de los iones multivalentes debido a sus múltiples sitios de enlaceEn lenguaje común, el término quelación tiende a implicar una relación más permanente o sustantiva entre el ion y el agente de liga (por ejemplo EDTA)Los polímeros, discutidos aquí, no cumplen con la definición de quelante debido a que esta asociación es temporal

Química de los inhibidores: Debe cubrir el propósito y ser económico

Herramientas para diseñar el programa de tratamiento

Bajo desempeño

Lo mejor de su clase

Desempeñomoderado

AA:AMPS:t-BAMAA:AMPS:t-BAM

60:40 AA:AMPS60:40 AA:AMPSAA:AMPS:SSAA:AMPS:SS

AA:AMPS:HYPOAA:AMPS:HYPO

AA:NI:ABS:SMSAA:NI:ABS:SMSAltamenteEfectivo

Bajo a moderadoLSI, fosfato, pH

Alto a severoLSI, fosfato, pH

Temperatura de superficie

Mapa de eficiencia de varios polímeros en función de las condiciones de operación

Sulfonatos maléicos

75:25 AA:AMPS

c c

AA:AMPS:HYPO

60:40 AA:AMPS

AA:AMPS:t-BAM

AA:AMPS:SS

AA:NI:ABS:SMS

Clasificación relativa al desempeño

Mecanismo anti-incrustante en ósmosis inversa

La mayoría son basados en fosfonatos, requieren menos dosis que los polímerosLa combinación de fosfonatos se vuelve sinergística y su desempeño se basa en la mezcla específica. Por lo que combinar productos para resolver problemas múltiples generalmente no funciona.Cuando un producto no resuelve todos los problemas, busca la combinación de un fosfonato con un polímero.

Inhibición de carbonato de calcio (CCI)

Factores involucrados

pH

Temperatura

Conc. Ca+2

Anti-incrustante

Bicarbonato

Fuerza iónica

Internal RO A/S Test : 1 ppm Fe : pH = 8.0 vs. 8.5

Andrea Laybauer

¡Gracias!

¿Consultas?