Por que a solubilidade do gás oxigênio na água e baixa?

O oxigênio é a principal causa de corrosão em tanques de condensado quente, linhas de alimentação, bombas de água de alimentação e caldeiras. Se o dióxido de carbono também estiver presente, então o pH será baixo, a água tenderá a ser ácida, e a quantidade de corrosão aumentará.

Tipicamente, a corrosão é do tipo de perfuração onde, embora a perda de metal possa não ser grande ou penetrante, a perfuração pode ocorrer em um curto período de tempo. 

A remoção do oxigênio dissolvido pode ser feita por métodos químicos ou físicos, mas geralmente por uma combinação dos dois.

Os requisitos essenciais para reduzir a corrosão são manter a água de alimentação a um pH não inferior a 8,5 ou 9, o nível mais baixo em que o dióxido de carbono está ausente, e remover qualquer oxigénio remanescente. O retorno do condensado da planta tem um grande impacto no tratamento da água de alimentação da caldeira - o condensado é quente e já foi tratado quimicamente, portanto quanto mais condensado for retornado, menos tratamento de água de alimentação será necessário.

A água exposta ao ar pode ficar saturada com oxigênio e a concentração variará com a temperatura: quanto mais alta a temperatura, menor o conteúdo de oxigênio. 

O primeiro passo no tratamento da água de alimentação é aquecer a água para remover o oxigénio. Normalmente, um tanque de alimentação da caldeira deve funcionar entre 85°C e 90°C. Isto resulta num teor de oxigénio de cerca de 2 mg/litro (ppm). O funcionamento a temperaturas mais elevadas à pressão atmosférica pode ser difícil devido à proximidade da temperatura de saturação e à probabilidade de cavitação na bomba de alimentação, a menos que o tanque de alimentação seja instalado a um nível muito elevado acima da bomba de alimentação da caldeira.

A adição de um removedor químico de oxigênio (sulfito de sódio, hidrazina ou tanino) removerá o oxigênio restante e evitará a corrosão. Este é o tratamento normal em uma caldeira industrial. Contudo, existem plantas que, devido ao seu tamanho, aplicação especial ou regulamentos locais, terão de reduzir ou aumentar a quantidade de produtos químicos utilizados. Para plantas que necessitam de reduzir a quantidade de tratamento químico, uma prática comum é o uso de um desgaseificador pressurizado. 

Princípios de funcionamento de um desgasificador pressurizado 

Se um líquido estiver à sua temperatura de saturação, a solubilidade de um gás é zero, embora o líquido deva ser vigorosamente agitado ou fervido para garantir que seja completamente desgaseificado.

Isto é conseguido na secção da cabeça de um desgaseificador, quebrando a água no maior número possível de gotículas pequenas e rodeando estas gotículas com uma atmosfera de vapor. Isto dá-lhes uma elevada relação superfície/massa, permitindo uma rápida transferência de calor do vapor para a água, que rapidamente atinge a temperatura de saturação.

Isto liberta os gases dissolvidos, que são depois arrastados com o excesso de vapor a ser ventilado para a atmosfera (esta mistura de gases e vapor está a uma temperatura abaixo da saturação e o eliminador actua termostaticamente). ) A água desaerada cairá então na secção de armazenamento do recipiente. 

Uma camada de vapor é mantida acima da água armazenada para garantir que os gases não sejam reabsorvidos. 

Distribuição de água 

A água que entra deve ser dividida em pequenas gotas para maximizar a relação entre a área de superfície da água e a massa. Isto é essencial para aumentar a temperatura da água e a libertação de gases num período de tempo muito curto na cúpula do desgaseificador (ou cabeça). 

A água pode ser dividida em pequenas gotas usando um dos métodos usados dentro do ambiente de vapor da cúpula. 

Existem, naturalmente, vantagens e desvantagens para cada tipo de distribuição de água, para além do consequências financeiras. A tabela seguinte compara e resume alguns dos factores mais importantes:

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