Eliminar contaminantes del vapor industrial

Cuando se produce vapor industrial hay muchos factores que potencialmente afectan la calidad y la pureza del vapor hasta su punto de uso en el proceso. Es importante para los ingenieros de planta eliminar los contaminantes del vapor industrial y conocer cuáles son los puntos críticos que deben ser controlados para minimizar los riesgos potenciales de contaminación.

En la industria de alimentos y bebidas, el vapor frecuentemente utilizado en contacto directo con productos alimenticios, puede generar problemas de calidad o incluso de salubridad de los alimentos, si no se respetan los estándares correctos de calidad del vapor. En este tipo de industrias, es importante que el vapor esté:limpio, seco y libre de impurezas de arrastre de la caldera como oxido e incrustaciones.

Hay casos en donde debemos ser cuidadosos cuando intentamos recuperar condensado que se ha contaminado. Existen en la industria aplicaciones en las que el condensado no se puede retornar a la sala de calderas por razones operativas. Existen ciertos procesos productivos donde es necesario inyectar vapor en el producto final, en estos casos existe un riesgo de que el condensado esté contaminado y podría dañar la caldera.

Veamos los tipos de contaminantes del vapor industrial:

• Contaminación por productos químicos

La calidad del agua usada para generar vapor industrial tendrá un efecto importante en la eficiencia y funcionamiento seguro de la caldera y sistema de distribución de vapor. Además de los elementos que están presentes en el agua de la red cuando entra en el ciclo de vapor, se añaden diferentes productos químicos al agua de alimentación de caldera para reducir el efecto de incrustaciones, corrosión y ataque químico dentro del sistema.

• Contaminación por arrastres de la caldera

Es importante saber que el arrastre de caldera no es vapor y contiene potencialmente alto niveles de agua productos químicos de tratamiento de agua de caldera en forma de espuma y agua arrastrada al sistema de vapor.

Es importante entender los factores que causan la contaminación de arrastres para poder eliminar los contaminantes del vapor industrial. Los arrastres pueden ser causados por dos factores:

1) Succión – es la succión repentina del agua de caldera a la línea de vapor y que generalmente se atribuye a una o más de las siguientes causas:

• Selección, instalación, mantenimiento incorrecto de planta de tratamiento de agua.
• Operar la caldera con un nivel de agua excesivamente alto.
• Operar la caldera por debajo de su presión de diseño, incrementando el volumen y la velocidad del vapor desprendido de la superficie del agua.
• Demanda de vapor repentina, excesiva.

2) Espumas – es la formación de espuma en el espacio entre la superficie de agua y la toma de vapor. Cuanto más grande sea la cantidad de espuma, mayor son los problemas experimentados. La formación de espuma es debida generalmente a una o más de las siguientes causas:

• Niveles altos de sales disueltas (TDS) en la caldera.
• Exceso de productos químicos de tratamiento de agua, es decir, no seguir el programa de tratamiento de agua.
• Contaminación del agua de caldera desde otras áreas del proceso.
• Alcalinidad alta (>1000 ppm).

3) Contaminación por limpieza y el propio proceso productivo

La mayoría de los fabricantes de productos alimenticios y bebidas retorna el condensado de todas las áreas posibles de la planta, para reducir el consumo de energía, agua y productos químicos. El vapor/condensado al pasar por el sistema puede estar sujeto a contaminación de otras fuentes potenciales como la limpieza o el propio proceso productivo, entendamos a cada uno de ellos para saber qué medidas emplear para eliminar los contaminantes del vapor industrial.

1. Limpieza – in – situ (CIP): a menudo se usa vapor para generar agua caliente para limpieza CIP. Si existiesen pequeñas perforaciones o grietas dentro del intercambiador de calor de CIP, podría resultar en una fuente potencial de contaminación del sistema de condensado, (detergente caustico, etc.) que a la vez contaminará el vapor usado en contacto directo con el producto o en el proceso.
2. Proceso: la lista de fuentes potenciales de contaminación en aplicaciones de proceso es muy amplia. Se debe enfocar en áreas donde el vapor o condensado podían potencialmente contaminarse por el proceso en sí.

4) Contaminación por gases no condensables

El oxígeno, amoníaco, dióxido de carbono y otros gases disueltos en agua de alimentación o introducidos por otros medios, pueden producir efectos no deseados en el sistema de vapor (es decir: corrosión, disminución en la transferencia de calor, etc.). Estos gases deben ser controlados dentro de los límites aceptables con un programa de tratamiento de agua y la colocación correcta de dispositivos para el venteo de aire/gases en el sistema de vapor.

El dióxido de carbono y oxígeno en particular pueden causar una corrosión severa de las tuberías de vapor/condensado y de la caldera. Los productos resultantes de la corrosión pueden precipitarse formando depósitos que pueden contaminar el suministro de vapor y cualquier área donde se use vapor.

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