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¿Cual es el mejor solvente para la limpieza de nuestra caldera?


05/09/2023

Depuración industrial
¿Cual es el mejor solvente para la limpieza de nuestra caldera?

 

  • El solvente de limpieza idóneo depende de la composición química de los depósitos y acumulaciones presentes en la caldera
 
La correcta selección de solventes para la limpieza de calderas es un aspecto crítico que ejerce una influencia significativa en el proceso. Dentro del conjunto de opciones disponibles, se destacan cinco solventes recurrentes, cada uno con ventajas y desventajas que los caracterizan en función de sus propiedades químicas y operativas.
 
El solvente de limpieza idóneo depende de la composición química de los depósitos y acumulaciones presentes en la caldera. Factores como la solubilidad, la reactividad y la capacidad para disolver minerales y sedimentos son consideraciones cruciales en esta elección. Asimismo, es esencial ponderar la gestión de los residuos generados durante el proceso, ya que estos pueden impactar tanto en los costos como en la eficiencia ambiental.
 
Específicamente, las calderas sometidas a tratamientos con oxígeno enfrentan el reto de la corrosión por óxido, una forma persistente de deterioro. Para abordar este problema, resulta prudente buscar el consejo de aquellos que han enfrentado situaciones similares previamente. Consultar con expertos en la limpieza de calderas oxigenadas puede proporcionar soluciones efectivas y evitar costosos errores.
 

Tipos de solventes

 
Una vez que hemos identificado las incrustaciones que necesitamos eliminar, los solventes adquieren un papel crucial en la eliminación de los depósitos de hierro y cobre. Cada uno de ellos presenta un enfoque y resultado diferenciado:
 
  • Ácido Clorhídrico Inhibido: El ácido clorhídrico con inhibidores sigue siendo una elección prevalente, especialmente en calderas donde la circulación total del solvente es difícil de asegurar. Su eficacia es notable al tratar la eliminación de depósitos de sílice en los tubos, particularmente cuando se combina con bifluoruro de amonio. No obstante, su empleo no se aconseja en calderas con antecedentes de fallos por corrosión por fatiga, ya que su uso ha sido relacionado con un incremento en las tasas de falla después de los procesos de limpieza.

    En casos en los que el depósito de la caldera contiene cobre, resulta imperativo tomar medidas para su extracción, evitando su deposición sobre la superficie de los tubos de acero al descubierto. En épocas pasadas, la tiourea solía incorporarse con regularidad para complejar el cobre, y ocasionalmente aún se recurre a su uso. Ha habido situaciones donde, en algunas calderas, la tiourea no ha demostrado ser suficiente para eliminar el cobre en áreas localizadas, lo que acarrea problemas.

    Asimismo, es válido considerar las implicaciones medioambientales que se derivan del uso de este producto químico al intentar eliminar los residuos del proceso de limpieza. Por todas estas razones, se suele recomendar llevar a cabo una etapa separada de eliminación de cobre, antes o después (o incluso ambas) de la etapa de ácido, empleando una variedad de solventes específicos para esta tarea.
 
  • Ácido Hidroxiacético o Ácido Glicólico: En calderas donde los componentes de acero inoxidable están en la ruta de limpieza y la presencia de cloruros en el solvente podría generar complicaciones, se opta por el empleo de ácido hidroxiacético. Este agente se encuentra en uso frecuente, especialmente en calderas de paso único y en las que operan en condiciones supercríticas. Aunque el ácido hidroxiacético no tiene la capacidad de eliminar el cobre, esta limitación generalmente no plantea inconvenientes en este tipo particular de calderas.
 
  • Ácido Etilendiaminotetraacético (EDTA): Es posiblemente el solvente de limpieza más ampliamente empleado en diversas operaciones. En el caso de calderas con circulación forzada, la utilización del diamonio EDTA se ha convertido en prácticamente un estándar. Sus ventajas notables radican en los requisitos de baja temperatura (82.2 °C), así como en la seguridad general y la sencillez de manejo durante todo el proceso de limpieza. No obstante, pueden surgir desafíos al considerar la eliminación de los residuos resultantes del proceso.

    Para calderas que operan con circulación natural, el tetraamonio EDTA (a pH 9) aún encuentra aplicación. En este escenario, es necesario calentar la caldera a temperaturas entre 135 °C y 150 °C, sometiéndola a ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento durante el procedimiento de limpieza. El EDTA demuestra cierta capacidad para disolver y retener el cobre en solución, logrando este efecto al modificar la química del EDTA y oxidar el hierro presente en solución. Esta reacción se lleva a cabo, por lo general, al finalizar la fase de limpieza de hierro con EDTA, mediante la introducción de gas oxígeno. En casos en que exista un exceso de cobre en los depósitos, podría ser necesario aplicar un proceso separado para su eliminación.

    El EDTA se destaca como el solvente más versátil y resulta especialmente beneficioso en la limpieza de tubos densamente recubiertos con óxidos de hierro, o donde los depósitos de hierro presentan una tenacidad particular. Su capacidad para permitir una limpieza prolongada sin poner en riesgo la integridad de los tubos (a diferencia del HCl) lo convierte en una opción altamente valiosa.
 
  • Ácido Cítrico Amoniado: El ácido cítrico amoniado sobresale como un solvente excepcional, y con frecuencia se erige como la elección principal para las limpiezas previas al arranque, especialmente cuando se prevé que los depósitos sean ligeros y estén compuestos únicamente de hierro. Este solvente también demuestra su utilidad tanto en condiciones de alta temperatura (con un pH elevado) como en situaciones de baja temperatura (con un pH más bajo), similar al comportamiento del EDTA. Además, los residuos resultantes de la limpieza química con ácido cítrico tienden a ser más manejables y sencillos de desechar en comparación con los que contienen EDTA.
 
  • Ácido Fluorhídrico Inhibido: El ácido fluorhídrico inhibido (HF) es de uso frecuente en Europa y otras partes del mundo, pero su aplicación en América del Norte es poco común. La renuencia a emplearlo en Estados Unidos se debe a los serios riesgos que el HF concentrado representa para el personal. No obstante, cuando se diluye a las concentraciones típicas requeridas para los procesos de limpieza, el HF se considera no más peligroso que un solvente de HCl. Es notablemente rápido y, posiblemente, el solvente de limpieza más veloz, demostrando gran eficacia en la eliminación de depósitos de hierro y sílice.

    El riesgo potencial de exposición al ácido concentrado se limita al momento en que se diluye el HF antes de añadirlo a la caldera. Esta tarea es manejada por el proveedor de limpieza química, quien está consciente de los peligros involucrados y cuyo personal está debidamente equipado con equipo de protección personal durante la transferencia del ácido concentrado. La neutralización de los residuos por lo general se lleva a cabo utilizando una suspensión de cal, la cual neutraliza el ácido y provoca la precipitación de fluoruro de calcio e hidróxido de hierro.
 
Cada selección de solvente y enfoque de limpieza tiene sus particularidades y debe lograr un equilibrio entre la eficacia química, la seguridad operativa y el impacto ambiental. La decisión adecuada está moldeada por las características de los depósitos, la presencia de óxidos y otros factores propios de la caldera en cuestión. A través de este intrigante tejido químico, se destaca la importancia fundamental de elegir y aplicar solventes de manera precisa para asegurar la eficiencia y el funcionamiento continuo de las calderas industriales.

 
 

Fuente www.ctp-environnement.com


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