Produtos químicos para controle de deposição e incrustação

O que são depósitos?

Acumulações de depósitos em sistemas de resfriamento de água reduzem a eficiência da transferência de calor e a capacidade de carga do sistema de distribuição de água. Além disso, os depósitos causam a formação de células diferenciais de oxigênio. Essas células aceleram a corrosão e levam à falha do equipamento de processo. Os depósitos variam de filmes finos e aderentes a massas espessas e gelatinosas, dependendo da espécie de depósito e do mecanismo responsável pela deposição.

A formação de depósitos é fortemente influenciada pelos parâmetros do sistema, como temperaturas da água e da película, velocidade da água, tempo de permanência e metalurgia do sistema. A deposição mais severa é encontrada em equipamentos de processo operando com altas temperaturas superficiais e/ou baixas velocidades da água. Com a introdução do enchimento de película de alta eficiência, a acumulação de depósitos no enchimento da torre de resfriamento tornou-se uma área de preocupação, sendo amplamente classificada como incrustação ou impureza.

O que causa as incrustações da água?

A formação de depósitos de incrustação ocorre através de um processo de precipitação e cristalização envolvendo impurezas minerais ou inorgânicas presentes na água. Quando esses contaminantes entram em contato com uma superfície de transferência de calor, seus limites de solubilidade são ultrapassados nas zonas de alta temperatura, levando à precipitação de partículas sólidas. Este fenômeno surge devido ao comportamento de solubilidade inversa exibido por certos sais formadores de incrustação, em que sua solubilidade diminui com o aumento da temperatura.

A formação da incrustação não está exclusivamente ligada às variações de temperatura. O carbonato de cálcio e o sulfato de cálcio podem precipitar e formar depósitos de incrustação em superfícies que não são submetidas ao aquecimento. Isso ocorre quando a concentração ou os níveis de pH da água a granel ultrapassam os limites de solubilidade desses compostos, fazendo com que eles se precipitem e se acumulem nas superfícies não aquecidas.

As superfícies metálicas fornecem condições favoráveis para o início da formação de cristais devido à sua textura áspera e à velocidade relativamente baixa do fluido perto da superfície. Os processos de corrosão na superfície do metal criam regiões localizadas com níveis elevados de pH, o que pode desencadear a precipitação de vários sais presentes na água de resfriamento. Uma vez que esses depósitos de incrustação se formam, eles agem como locais de nucleação adicionais, levando a uma taxa acelerada de crescimento de cristais e maior acúmulo de incrustação.

A mitigação da formação de depósitos pode ser realizada por meio de uma combinação de estratégias mecânicas e químicas. Abordagens operacionais, como modificar padrões de fluxo de fluidos ou ajustar as taxas de transferência de calor, podem ajudar a aliviar as tendências de incrustações. Além disso, vários parâmetros químicos podem ser manipulados para controlar a formação de depósitos. Isso inclui ajustar o pH e reduzir a concentração de elementos formadores de incrustação na água afluente, bem como introduzir aditivos especializados que inibem o crescimento de cristais e impedem sua adesão às superfícies.