Un fabricante de fertilizantes estadounidense experimentó una rápida incrustación en un enfriador de circulación de amoníaco, probablemente en forma de fosfato de calcio y carbonato de calcio. La incrustación se produjo debido a un problema con varias válvulas de control de flujo manual que se colocaron inadvertidamente de forma incorrecta.
El agua de enfriamiento utilizada como medio de enfriamiento para estos intercambiadores proviene de un sistema de torre de enfriamiento evaporativo abierto. Esta agua de enfriamiento está sobresaturada con sales a base de calcio (CaCO3 y CaPO4) debido al efecto concentrador de la evaporación en la torre de enfriamiento. Si bien el programa químico para agua de enfriamiento está diseñado para inhibir la formación de incrustaciones a base de calcio en el ambiente sobresaturado, las válvulas mal ajustadas provocaron una reducción de los caudales, un aumento de la temperatura del agua y una reducción de la velocidad del agua que dio lugar a la formación de incrustaciones.
El fabricante de fertilizantes acudió a Veolia en busca de una solución química de limpieza que evitara una costosa interrupción de la limpieza fuera de línea y, al mismo tiempo, minimizara el riesgo de futuras interrupciones
Veolia recomendó que su limpiador químico especial, Kleen AC9502, se introdujera en el agua de circulación del intercambiador de enfriamiento para eliminar la deposición de calcio. Para evitar una disminución en los niveles de pH en el agua de enfriamiento a granel, la solución se bombeó a la entrada del enfriador de amoníaco en intervalos de 5 minutos. Después de la inyección inicial de Kleen AC9502, el intervalo de inyección se extendió de 5 a 25 minutos. Veolia monitoreó el pH del agua a granel de la torre de enfriamiento para asegurarse de que no descendiera hasta un punto en el que pudiera producirse una corrosión significativa del acero dulce en todo el sistema. Veolia también recolectó muestras de agua de la salida del enfriador de amoníaco que se enviaron para su análisis y determinar la cantidad de incrustaciones eliminadas.
Resultado
La eliminación de los depósitos de calcio se produjo inmediatamente después de la introducción de la primera dosis de Kleen AC9502. A través del monitoreo de la concentración de calcio en el agua de salida, se estimó que se eliminaron 33 libras de incrustaciones a través de este proceso de limpieza (Figura 1). El pH del agua a granel de la torre de enfriamiento se mantuvo dentro del rango de control durante todo el procedimiento, nunca bajó de 6.7 (ver la figura 2) y se recuperó rápidamente dentro del rango objetivo en cuestión de horas. Esto indica que apuntar a intercambiadores específicos con una inyección intermitente del limpiador Kleen AC9502 mientras un intercambiador de calor está en funcionamiento puede eliminar eficazmente los depósitos sin arriesgarse a tasas elevadas de corrosión en la red de agua de enfriamiento debido a la disminución del pH.
Además de confirmar la eliminación de incrustaciones de los análisis de agua de salida del intercambiador de calor, el rendimiento de la limpieza fue evidente por la caída inmediata de 5 grados en la temperatura de salida del proceso. Esto impulsó la eficiencia y permitió un aumento de ~2.2% en la producción de UAN.
Figura 1: Concentración de calcio en la salida del agua de enfriamiento de amoníaco durante la inyección de Kleen AC9502. Estas concentraciones en relación con el flujo de salida se traducen en ~33 libras de depósito de calcio eliminado.
Figura 2: Niveles de pH de la cuenca de la torre de enfriamiento
*Marca registrada de Veolia; es posible que esté registrada en uno o más países.