Um fabricante americano de fertilizantes enfrentou a rápida criação de incrustações em um resfriador de circulação de amoníaco, provavelmente na forma de fosfato de cálcio e carbonato de cálcio. As incrustações ocorreram devido a um problema com várias válvulas de controle de fluxo manual que foram inadvertidamente ajustadas incorretamente.
A água de resfriamento utilizada como meio de resfriamento para esses trocadores provém de um sistema de torre de resfriamento por evaporação aberta. Essa água de resfriamento é supersaturada com sais à base de cálcio (CaCO3 e CaPO4) devido ao efeito concentrador da evaporação na torre de resfriamento. Embora o programa químico da água de resfriamento seja projetado para inibir a formação de incrustação à base de cálcio no ambiente supersaturado, as válvulas ajustadas incorretamente resultaram em fluxos reduzidos, maiores temperaturas da água e menor velocidade da água, o que resultou na formação de depósitos.
O fabricante de fertilizantes procurou a Veolia para obter uma solução de limpeza química que evitasse uma parada dispendiosa para limpeza off-line e, ao mesmo tempo, minimizasse o risco de paradas futuras.
A Veolia recomendou que seu limpador químico especializado, Kleen AC9502, fosse introduzido na água circulante do trocador de resfriamento para remover a deposição de cálcio. Para evitar a diminuição nos níveis de pH na água de resfriamento a granel, a solução foi bombeada para a entrada do resfriador de amoníaco em intervalos de 5 minutos. Após a injeção inicial de Kleen AC9502, o intervalo de injeção foi ampliado de 5 para 25 minutos. A Veolia monitorou o pH da água a granel da torre de resfriamento para assegurar que ela não caísse a um ponto em que pudesse ocorrer corrosão significativa de aço carbono no sistema como um todo. A Veolia também coletou amostras de água da saída do resfriador de amoníaco, que foram enviadas para análise para determinar a quantidade de incrustação removida.
Resultado
A remoção do depósito de cálcio ocorreu imediatamente após a introdução da primeira dose de Kleen AC9502. Por meio do monitoramento da concentração de cálcio na água de saída, estimou-se que 33 quilos de incrustação foram retirados com o uso desse processo de limpeza (Figura 1). O pH da água a granel da torre de resfriamento permaneceu dentro da faixa de controle durante todo o procedimento, nunca caindo abaixo de 6,7 (veja a Figura 2), e rapidamente se recuperou para atingir a faixa alvo em questão de horas. Isso indica que direcionar a trocadores específicos injeções intermitentes do limpador Kleen AC9502 enquanto um trocador de calor está em operação pode efetivamente remover depósitos sem correr o risco de altas taxas de corrosão na rede de água de resfriamento devido à diminuição do pH.
Além de confirmar a remoção da incrustação das análises de água de saída do trocador de calor, o desempenho da limpeza ficou evidente a partir da queda imediata de 5 graus na temperatura de saída do processo. Isso aumentou a eficiência e permitiu um aumento de cerca de 2,2% na produção de UAN.
Figura 1: Concentração de cálcio na saída da água de resfriamento de amoníaco durante a injeção de Kleen AC9502. Essas concentrações em relação ao fluxo de saída se traduzem em cerca de 33 lbs de depósito de cálcio removido.
Figura 2: Níveis de pH da bacia da torre de resfriamento
*Marca registrada da Veolia. Pode estar registrada em um ou mais países.