maio 16, 2022

Geração de água desmineralizada e dosagem química

Em seu estado natural, a água, mesmo limpa e potável, nunca é realmente pura, e não é necessariamente adequada ao uso industrial, porque para esse fim, não pode conter substâncias geradoras de corrosão e danos em peças ou equipamentos, acarretando, ainda, custos desnecessários.

Por isso, o sistema desmineralizador serve, principalmente, para tornar a água adequada ao uso em processos e equipamentos industriais, com características específicas.

O que é desmineralização de água?

São encontradas muitas impurezas na água, entre elas:

Dureza, representada basicamente pelos íons cálcio e magnésio, principalmente os sulfatos, carbonatos e bicarbonatos
Sílica solúvel e silicatos associados a vários cátions.
Óxidos metálicos (principalmente de ferro), originados de processos corrosivos.
Diversas outras substâncias inorgânicas dissolvidas.
Material orgânico, óleos, graxas, açúcares, material de processo, contaminantes condensados etc.
Gases, como oxigênio, gás carbônico, amônia, óxidos de nitrogênio e enxofre.
Materiais em suspensão, como areia, argila, lodo etc.

Para que todas essas impurezas não entrem no sistema gerador de vapor, a água deve ser tratada.

Desmineralização é um processo completo, por meio do qual são removidos os íons positivos e negativos da água, deixando-a praticamente isenta de materiais dissolvidos.

É um processo em que uma solução ou componente perde os elementos da sua composição (minerais, íons e metais). Assim, o produto final é desmineralizado ou desprovido dos sais minerais – caso da água desmineralizada.

A água desmineralizada é quimicamente pura e é, também, chamada de deionizada; assemelha-se à água destilada, pela sua pureza, porém o sistema de desmineralização é diferente.

A água deve ser devidamente tratada para uso industrial e reuso, para que tenha condutividade adequada, evitando-se que se formem camadas de ferrugem e sujeira nos equipamentos, garantindo o prolongamento da vida útil das máquinas e evitando o seu desgaste.

A indústria farmacêutica só utiliza água pura em seus testes de precisão e na fabricação de medicamentos, assim como a indústria de cosméticos, por conta desta água ser de alta qualidade e livre de resíduos.

Do mesmo modo, nos setores médico e odontológico, esta água pura destina-se à esterilização dos equipamentos e à realização de procedimentos cirúrgicos.

Como é o processo de desmineralização?

A desmineralização pode ser realizada por meio de diferentes tecnologias ou procedimentos, entre os processos temos:

Destilação
Troca iônica
Leito misto
Abrandador
Eletrodiálise (EDI)
Osmose reversa

Destilação – Neste processo são removidos os sais da água, porém, além de ser um processo que consome muita energia, não retira completamente os sais concentrados.

Processos de Troca Iônica – Esse processo remove íons dissolvidos na água, como magnésio, cloreto, sílica e cálcio, sendo composto por leitos catiônicos, aniônicos que removem aproximadamente 99,5% dos sais, e a parte residual é extraída por meio do leito misto. A água precisa passar por mais de um leito, preferencialmente, a fim de que eles fiquem carregados e através de um processo químico seja realizada a desmineralização da água.

Leito misto – Neste processo, as resinas catiônicas e aniônicas se misturam em um mesmo recipiente, podendo ser utilizadas como polimento após uma etapa anterior de purificação. A regeneração da resina é realizada após a saturação. O pH do efluente gerado nesse processo precisa ser neutralizado antes do seu descarte.

Abrandador – Faz parte do processo de troca iônica, com limitações em termos de aplicação. Sua função é retirar cálcio e magnésio, mas não cloreto e sílica, sendo seu uso propício para caldeiras de baixa pressão ou como desengraxante.

Eletrodiálise (EDI) – Esta é uma alternativa ao leito misto, trata-se de uma tecnologia mais onerosa e que não exige uso de produtos químicos. É um método induzido por uma corrente elétrica em função da quantidade de íons dissolvidos no meio, promovendo baixos níveis de condutividade na água. Uso mais voltado para a indústria farmacêutica.

Osmose reversa – Neste processo separam-se da água os sais minerais por meio de um filtro e um permeador. Com isto, 25% da água impura é descartada com concentração elevada de sais, enquanto o conteúdo limpo é conduzido pelo permeador.

Dosagem química para regeneração de leito misto – desmineralização por troca iônica

Troca iônica é um processo de tratamento, comumente usado para amaciar ou desmineralizar a água, um processo químico também utilizado para remover outras tantas substâncias, na produção de água ultrapura e no tratamento de água residual.

Quando um sistema consiste em um único vaso de pressão, contendo resinas catiônica e aniônica juntas, denomina-se de leito misto.

Ao ocorrer a saturação das resinas, elas devem passar por outro processo, o de regeneração, dentro da própria coluna. A maioria das resinas de troca iônica são usadas em colunas.

No caso da resina catiônica, é requerida uma dosagem de ácido e para a resina aniônica, de hidróxido de sódio. E como explicado, o pH do efluente gerado no processo precisa ser neutralizado antes do seu descarte.

A reciclagem entre a resina catiônica e a resina aniônica removerá qualquer produto químico regenerador remanescente. Ou seja, essas resinas têm a função de retirar os sais minerais da água para diminuir a condutividade.

E com isso, minimizar o índice de incrustações nos equipamentos, nas peças em geral, placas eletrônicas, caldeiras etc., e reações químicas indesejáveis nos testes laboratoriais e nos produtos finais.

Regeneração trata-se de um procedimento de dosagem do regenerante nas resinas de troca iônica, para que a resina continue sendo usada.

Um sistema de resina, ao se regenerar, apenas cerca de 60% a 80% da capacidade total da resina de troca iônica é restaurada.

Na primeira etapa de um processo de desmineralização, as resinas devem ser regeneradas com um ácido forte, os mais comuns são os ácidos clorídrico e sulfúrico.

O ácido clorídrico (HCl) é muito eficiente e não causa precipitações no leito de resina. Esta solução é obtida mediante a diluição do ácido clorídrico (solução a 32%) na água desmineralizada.

E o ácido sulfúrico (H 2 SO 4), sua concentração deve ser cuidadosamente ajustada para evitar a precipitação de sulfato de cálcio. A solução de hidróxido de sódio é obtida diluindo-o (soda cáustica a 50%) na água desmineralizada.

As duas diluições são realizadas no próprio tanque de preparo.

As bombas de processo são utilizadas nesta etapa, dosando soda cáustica ou ácido clorídrico/sulfúrico.

A ProMinent dispõe de uma tecnologia de dosagem para cada necessidade. Com suas soluções, o investimento no tratamento de água de processo compensará em pouco tempo.

Quer saber mais?

Clique aqui entre em contato com a equipe ProMinent pelo nosso portal e esclareça suas dúvidas sobre dosagem química para geração de água desmineralizada.