Tratamiento de Agua Pura para Protección de Turbinas

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INSTRUMENTACION
Tratamiento de Agua Pura para
Protección de Turbinas Generadoras
de Energía
Presente en la gran mayoría de los cursos de agua, el sílice (compuesto de silicio
y oxígeno) puede causar serios problemas en las turbinas generadoras, por lo que
se recomienda su eliminación de manera temprana.
E
l sílice es un elemento presente en todos los suministros
o cursos de agua y su eliminación requiere de su separación
por membrana y/o a través de métodos de intercambio iónico.
En este sentido, es el primer contaminante que avanza a través
de un intercambiador iónico o de lecho mixto.
El sílice se volatiliza con el vapor y se deposita a altas presiones
en las aspas de las turbinas en una forma de silicato
extremadamente difícil de quitar. En las turbinas, incluso una
delgada película de este material reduce la capacidad y
eficiencia, y puede causar desequilibrio. Este compuesto también
contribuye a la generación de depósitos en las superficies de
los intercambiadores de calor y reduce la eficiencia térmica
en otras partes de la planta.
Su monitoreo en el tratamiento de agua inmediatamente
después del proceso de intercambio iónico, proporciona el
parámetro clave para iniciar la regeneración, una vez que la
membrana se encuentra saturada. Su detección oportuna y
consiguiente control, reducen los costos de funcionamiento
de los intercambiadores de iones de lecho mixto aguas abajo,
mediante la reducción de la frecuencia de las regeneraciones
en comparación con los intercambiadores de iones de lecho
individuales.
Después de la desionización, el agua puede ser monitoreada
sólo a través de mecanismos de alta sensibilidad, debido a
las bajas concentraciones del compuesto (partes por billón,
ppb), pues (como el agua tiene una conductividad insignificante
en esa etapa del proceso) no se puede detectar usando mediciones
tradicionales de conductividad. En este sentido, se requiere
de métodos de alta sensibilidad para descubrir e identificar
pequeñas fugas del condensador y para detectar el agotamiento
del sistema de filtración del condensado.
Sistemas de medición de sílice
A fin de lograr resultados consistentes y fiables, la medición
de sílice requiere cuidado. Métodos actuales emplean un
reactivo de molibdato que cambia
de color con la presencia de sílice,
y este cambio es detectado de
manera fotométricamente.
Para alcanzar una sensibilidad en
niveles de ppb, el cambio de color
se resalta usando un reactivo como
reductor, y un tiempo adecuado
de reacción para lograr el cambio
de color completo. Desafortunadamente, los fosfatos también
reaccionan con el molibdato, por lo que debe ser secuestrado
por un tercer reactivo para evitar interferencias.
Figura 1. Celda de medición de sílice. (Foto: Mettler Toledo).
En la figura 1, se muestra la celda de medición donde ocurren
todas las reacciones y mediciones en los siguientes pasos:
a) Enjuague de la celda con agua, medición y ajuste de cero.
b) Adición de reactivo 1 (molibdato-ácido) para producir
un color amarillo.
c) Adición de reactivo 2 (ácido oxálico) en caso de presencia
de fosfatos.
d) Adición de reactivo 3 (ácido amino-sulfito) para producir
un color azul, para una mayor sensibilidad.
e) Tiempo requerido para la medición: 20 minutos.
Abril 2013
INSTRUMENTACION
Figura 2. Diagrama de flujo del analizador de sílice. (Foto: Mettler Toledo).
En la figura 2, se muestra el diagrama de operación del
analizador de sílice de acuerdo a los siguientes pasos:
a) Mediciones automáticas y calibraciones son realizadas
por el transmisor.
b) Activación automática de la bomba que proporciona
pequeños volúmenes de reactivo a la celda de medición,
permitiendo una completa reacción antes de añadir el
siguiente reactivo.
El sílice se volatiliza con el vapor y se deposita
a altas presiones en las aspas de las turbinas en
una forma de silicato extremadamente difícil de
quitar. En las turbinas, incluso una delgada
película de este material reduce la capacidad y
eficiencia, y puede causar desequilibrio.
c) Calibración del cero se realiza antes de cada medición.
d) Calibración en rango de medición se realiza usando
una solución patrón.
e) Salidas analógicas se mantienen constantes entre
mediciones.
Solución
Para estos casos, se recomienda el uso de un analizador
optimizado para manejar los desafíos en cada ciclo de
medición, calibrando automáticamente el cero para
corregir cualquier cambio en la óptica o turbiedad de
la muestra. Asimismo, debe permitir que el usuario
configure el tiempo del ciclo de medición, optimizando
el consumo apropiado de los reactivos.
Abril 2013
Otro requerimiento es que el dispositivo se encuentre en un
gabinete completamente cerrado para proteger los reactivos
y otros componentes del ambiente de la planta.
Artículo Gentileza Robert Iturrieta, Product Manager
Instrumentación Analítica de SOLTEX. Mayor información
en instrumentacion@soltex.cl
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