Tratamiento de aguas residuales para el uso en calderas

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UNIVERSIDAD FERMÍN TORO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN II TRATAMIENTO DEL AGUA DE SERVICIOS INDUSTRIALES PARA LA GENERACIÓN DE VAPOR. INTEGRANTE: CARLOS ESCALONA C.I.V.- 11.425.928 CABUDARE LARA

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Tratamiento de agua por procesos físicos químicos para el uso en calderas.

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UNIVERSIDAD FERMN TOROFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE MANTENIMIENTO MECNICOMETODOLOGA DE LA INVESTIGACIN IITRATAMIENTO DEL AGUA DE SERVICIOS INDUSTRIALES PARA LA GENERACIN DE VAPOR.

INTEGRANTE:CARLOS ESCALONAC.I.V.- 11.425.928

CABUDARE LARAAGOSTO 2.015Captulo 1

1. Descripcin y explicacin del problema

Tratamiento del agua de servicios industriales para la generacin de vapor.

2. Delimitacin

Tratamiento del agua de servicios para su utilizacin en la Caldera en Industria la Preferida C.A.

3. FormulacinComo evaluar el sistema de tratamiento de aguas industriales para la alimentacin en una caldera en Industria La Preferida C.A. ubicada en Guanare Estado Portuguesa.

4. Justificacin

El agua es comnmente utilizada en los procesos industriales como: Materia prima. Generacin de vapor. Medio de refrigeracin. El contenido de impurezas suele ser inadecuado o excesivo para poder emplear el agua directamente como agua de proceso. Requiere de un tratamiento basado en la calidad del agua disponible y la exigida por el proceso. Se necesita un anlisis de los parmetros relevantes del agua.Los equipos representan uno de los activos ms importantes y su conservacin y uso correcto representa una tarea importante para el rea de mantenimiento.

5. Objetivo General

Evaluar el sistema de tratamiento de aguas industriales para la alimentacin en una caldera en Industria La Preferida C.A

6. Objetivos Especficos

Captulo 2Antecedentes:Con la finalidad de sustentar de manera terica esta investigacin, se hizo obligatoria la revisin de distintos trabajos realizados anteriormente, y pudimos constatar que no se pudo conseguir material de investigacin con respecto al tema abordado, ya que por encontrarse en una zona rural son pocos los trabajos de este tipo que se han hecho.Esta investigacin surge por la necesidad de verificar y corroborar la calidad del agua que actualmente se cuenta para la empresa en proyecto. En los espacios que actualmente cuenta la empresa se encuentran unos pozos naturales y dependiendo de los resultados de los estudios se harn otros que cuenten tanto con la calidad necesaria con la cantidad necesaria para la empresa.Bases legales Constitucin de la repblica bolivariana de Venezuela de 1.999. Ley penal del ambiente Ley de sanidad nacional Ley de Agua de La Repblica Bolivariana de Venezuela De las normas y clasificacin y el control de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes lquidos. Parmetros de calidad microbiolgica segn la OMS Requerimientos para el reso del agua segn la FAOFUNDAMENTOS TERICOSTipos de Agua de Alta PurezaCon el surgimiento de las investigaciones en el rea de aguas, han ido apareciendo diferentes tipos, los cuales varan segn el tratamiento que se tenga de la misma.Entre estas se tienen: Agua BlandaEs llamada tambin agua suave, donde despus de aplicarse cierto tratamiento qumico, est exenta de sales de calcio y magnesio. Se podra decir que estos niveles de carbonato de calcio presentes deben ser menores a 50ppm, y tener una alcalinidad menor a 30ppm. Esta agua, se puede obtener de un proceso de suavizacin, el cual se basa en un filtro de intercambio inico con resinas catinicas fuertemente cidas. Agua DesmineralizadaEs aquella a la que se le han sustrado minerales como el hierro, aluminio, cromo, adems del magnesio, calcio y slice, a travs de tratamientos qumicos donde sufre transformaciones fsico-qumicas. La calidad del agua desmineralizada normalmente se evala por su conductividad elctrica especfica, medida en Mega Ohm.cm. (mo.cm) o microSiemens /cm (S/cm).Entre los usos del agua desmineralizada se destacan:Procesos donde el agua es materia prima y debe presentar siempre caractersticas fijas y reproducibles, prcticamente sin desviaciones de sus valores; ejemplos son la industria farmacutica, la industria alimenticia y la industria de bebidas.Procesos industriales donde depsitos de sales deben evitarse siempre; industria microelectrnica (circuitos impresos), industria textil (procesos de lavado y teido), industria metalmecnica (procesos de decapado de lminas).Para obtener agua destilada se dispone de dos tecnologas actualmente conocidas: intercambio inico y osmosis inversa. Agua DestiladaEl agua destilada es aquella a la que se le ha eliminado prcticamente la totalidad de impurezas e iones mediante destilacin (el agua llega a su punto de ebullicin y se recogen sus vapores, condensndolos).Debido a su elevada pureza, algunas propiedades de este tipo de agua son significativamente diferentes a las del agua de consumo diario. Como ejemplo, se puede indicar que la conductividad del agua destilada es notablemente menor que la del agua del grifo comn, al carecer de muchos iones que contribuyen a la conductividad, tpicamente cloruros, calcio, magnesio y fluoruros, as tambin no es buena conductora de electricidad como es el agua de grifo.Parmetros Fsico-Qumicos del AguaAlgunos parmetros fsicos-qumicos son: PHEl pH es una escala logartmica que permite explicar, de una manera simple, muchos procesos qumicos, y clasificar muchos compuestos como cidos o bases. La escala de pH adopta valores generalmente positivos que van de 0 a 14, a 25C. El agua pura a 25C tiene una concentracin de H+(ac) igual a 1x10-7 mol/l, por lo que el pH del agua es 7.A 25C las soluciones a pH 7 son neutras, mientras que aquellas que tienen un pH menor a 7 son cidas, y las que tienen un pH mayor a 7 son bsicas. Conductividad:Es la capacidad que tienen las sales inorgnicas en solucin para conducir la corriente elctrica. Los iones que posee el agua son los que van a transportar esta corriente, es decir, que la conductividad depender de la cantidad de iones presentes y de su movilidad.En un campo de corriente directa, los iones positivos (cationes) se dirigen hacia el electrodo negativo (ctodo), mientras que los negativos (aniones se dirigen al electrodo positivo (nodo). La mayora de los compuestos inorgnicos (cidos, bases y sales) son buenos conductores. Por el contrario, la mayora de los compuestos orgnicos (alcoholes, azcares, etc.), los cuales no se disocian en solucin acuosa, no son conductores, o en todo caso, muy malos conductores. Los compuestos buenos conductores son los cidos, bases y sales inorgnicas como el HCl, NaOH, NaCl, entre otros. Mientras que las sustancias inorgnicas como la sacarosa, el benceno, los hidrocarburos, los carbohidratos, entre otros, pertenecen al grupo de malos conductores. Dureza TotalLa Dureza es una caracterstica que tiene el agua de poseer iones calcio y magnesio presentes, estos iones se encuentran como sales disueltas tales como carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmente nitratos.Se sabe que un agua es dura cuando al reaccionar con el jabn o detergente, ste no produce una gran cantidad de espuma. Esto se debe a la naturaleza qumica de los jabones. Un jabn es una sal alcalina, generalmente sdica, que son solubles en agua.Sin embargo, cuando el jabn se disuelve en agua dura (que contiene cationes de los metales alcalino-trreos), se produce un intercambio de cationes sodio por cationes calcio o magnesio, obtenindose sales alcalino-trreas de cidos grasos que son insolubles en agua y, por lo tanto, precipitan, pudindose las propiedades del jabn en solucin, y observndose una menor formacin de espuma.La dureza es indeseable en algunos procesos, por ello debe ser removida antes de usarse en industrias tales como de bebidas, lavanderas, acabados metlicos, teidos y textiles. La mayora de los suministros de agua potable tienen un promedio de 250 mg/l de dureza, niveles superiores a 500 mg/l son indeseables. La dureza se puede interpretar de la siguiente manera:

TABLA 1: DUREZA DEL AGUA

Dureza como CaCO3 Interpretacin

0-75Agua Suave

75-150Agua poco Dura

150-300Agua Dura

Mayor a 300Agua muy Dura

ClorurosLos Cloruros son sales que estn presentes en grandes cantidades en todas las fuentes de abastecimiento de agua y drenaje. El sabor salado del agua, producido por los cloruros, es variable y dependiente de la composicin qumica del agua, cuando el cloruro est presente como cloruro de sodio, el sabor salado es detectable a una concentracin de 250 ppm de NaCl. Cuando el cloruro est presente como una sal de calcio o magnesio, el tpico sabor salado de los cloruros puede estar ausente an a concentraciones de 1000 ppm. Un alto contenido de cloruros en el agua industrial puede causar corrosin en las tuberas y en las estructuras. La mxima concentracin permitida en el agua potable es de 250 ppm. Alcalinidad (+m)La alcalinidad de un agua es debida al contenido de sales del cido carbnico (bicarbonatos, carbonatos) e hidrxidos, es una medida o indicacin de los componentes bsicos del agua. La alcalinidad de las aguas naturales suele deberse a los carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio, sodio y potasio y en algunos casos tambin se debe en pequeo grado a boratos, silicatos y fosfatos. El bicarbonato es el componente que ms contribuye a la alcalinidad.Aunque muchas sustancias puedan contribuir a la alcalinidad del agua, en el caso de las aguas naturales, la mayor proporcin de la alcalinidad se debe a tres iones, los que ordenados por el grado de influencia en el pH son: el hidroxilo (OH-), el carbonato (CO3=) y el bicarbonato (HCO3 -); la mayora de las veces, desde un punto de vista prctico, la alcalinidad de las aguas naturales debida a otros iones es insignificante y puede ser ignorada. Acidez Mineral (valor m)La acidez es la capacidad que tiene el agua en reaccionar con una base fuerte hasta un pH determinado. En cuerpos de aguas naturales, la acidez es causada por el CO2 principalmente, y en algunos casos por cidos minerales del tipo H2S o por la presencia en el agua de sales fuertes provenientes de bases dbiles (cidos conjugados). La acidez se expresa en la mayora de los casos en mil equivalentes por litro.As mismo, la acidez en el agua puede estar asociada a la presencia de cidos dbiles tales como el dixido de carbono, a la presencia de cidos fuertes como el sulfrico, clorhdrico y ntrico a la presencia de sales fuertes que provienen de bases dbiles, como el amonaco, hierro y aluminio. Aunque la acidez del CO2 tiene poca importancia desde el punto de vista de la potabilidad, desde el punto de vista industrial es muy importante debido al poder corrosivo de las sustancias cidas presentes en el agua.

SliceEl silicio es, despus del oxgeno, el elemento ms abundante de la corteza terrestre. Aparece como xido (slice) en el cuarzo y la arena y se combina con los metales en forma de variados silicatos minerales complejos, especialmente en las rocas gneas. La degradacin de las rocas que contienen slice explica su presencia en las aguas naturales como partculas en suspensin, en estado coloidal o polimrico, y como cidos silcicos o iones silicato. El contenido de slice (SiO2), en el agua natural, suele oscilar entre 1 y 30 mg/L.El Slice y los silicatos no causan normalmente ningn problema en el agua prevista para consumo domstico. Sin embargo su presencia es indeseable en el agua usada en variedad de usos industriales. Esto es porque tal agua tiende a formar una costra dura en los equipos. El Slice y el silicato que contienen las aguas son particularmente molestos en plantas de generacin del vapor tales como calderas de alta presin puesto que la costra de slice puede acumularse en las lminas de la turbina.

Cuadro de operacionalizacin de Variables

OBJETIVOS ESPECFICOSVARIABLES NOMINALESDEFINICIN NOMINALDEFINICIN OPERACIONALDIMENSIN DE LA VARIABLEINDICADORES

Analizar los procesos de tratamiento del agua y sus caractersticasCALIDAD DEL TRATAMIENTO DE AGUACONOCER A TRAVS DE LOS DISTINTOS TIPOS DE TRATAMIENTO DEL AGUA, LA CALIDAD DEL AGUA PARA QUE CUMPLA CON LOS ESTNDARES DE LOS DISTINTOS PROCESOS DENTRO DE LA EMPRESAPARA INDUSTRIA LA PREFERIDA LA CALIDAD EN LOS TRATAMIENTOS DE AGUA REPRESENTA LA POSIBILIDAD DE ELIMINAR PROBLEMAS EN LOS DISTINTOS PROCESOS POR PARADAS EN LOS EQUIPOSEVENTO DE TRATAMIENTO DEL AGUACALIDAD EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA

Dominar las Normas Nacionales e Internacionales de la potabilizacin de las aguasPERDIDA TOTAL DE LA CALIDAD DEL AGUA

Conocer el efecto de las sustancias qumicas en el tratamiento de agua.ANLISIS DUREZA

Aspectos Generales, Mtodos de LimpiezaANLISIS MICROBIOLGICO

Identificar los diferentes tipos de Tratamiento de Agua.ANLISIS DE PH