Una caldera de vapor es un dispositivo en el cual se calienta agua por encima de los 100 ºC hasta conseguir el cambio
de fase de agua a vapor
En este proceso, van sucediéndose varios cambios:
En primer lugar, el agua se va calentando y desprende los gases presentes en ella, fundamentalmente O2 y CO2.
El O2 en contacto con el hierro de la zona donde esta el agua, va a generar óxido de hierro, que sale con la corriente de vapor, continuando así el O2 su efecto corrosivo por esta.
Y el CO2 generado en contacto con el agua va condensando produciendo así ácido carbónico H2CO3 que reduce el PH de la línea de vapor y favorece su corrosión.
En segundo lugar, cuando el agua cambia de fase (vapor), sale junto con lo gases desprendidos por la línea de vapor y en la caldera se van concentrando y depositando las sales presentes en el agua. Esta concentración de sales produce dos efectos, por un lado, pueden superar los límites de precipitación y generar incrustación (para evitar esto se establece un régimen de purga) y por otro lado aumenta la tensión superficial del agua y pueden generarse espumas que podrían salir con el vapor, generando un deterioro importante de la instalación.
Para evitar estos inconvenientes del proceso de generación de vapor, podemos optar por dos estrategias diferentes:
- Tratar el agua y neutralizar químicamente las moléculas generadoras del problema (O2 y CO2)
- Tratar el metal, generando una separación física metal-agua e impidiendo por tanto que se deteriore el mismo.
La primera estrategia implica por tanto, reducir el oxígeno para evitar la corrosión del acero, ablandar el agua (descalcificar), para evitar la incrustación de cal, añadir acondicionadores de lodo para favorecer la eliminación de los depósitos de sales por la purga y en ocasiones añadir un neutralizante volátil para neutralizar el ácido carbónico en la línea de vapor. También se suele añadir un antiespumante para evitar la generación de espuma.
La segunda estrategia, empieza también ablandando el agua, ya que la cal es muy precipitante, la diferencia consiste en la adición de una sustancia que filma el metal, siendo además volátil, de tal manera que el oxígeno no puede oxidar el acero, y acompaña al vapor generado filmando también el metal de la línea de vapor y del circuito de recuperación de condensados, impidiendo la corrosión de dicha zona, estos productos además reducen la tensión superficial del agua impidiendo la generación de espumas.
La elección entre una de estas dos posibles estrategias depende fundamentalmente del porcentaje de recuperación de condensados, ya que el producto que filma el metal, condensa con el agua de tal manera que se recupera con los condensados del vapor, reduciéndose enormemente el coste de tratamiento al aumentar dicha recuperación. El punto en el cual se iguala el coste de estas dos posibilidades es en torno a una recuperación de condensados del 60%.
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