Anàlisi de resina de descalcificadors

ORIGEN DEL PROBLEMA

Sovint, les calderes de vapor compten amb sistemes previs de reducció de duresa a l’aigua d’aportació, amb l’objectiu d’evitar incrustacions a l’interior que deriven en una disminució de l’eficiència en el bescanvi tèrmic i, conseqüentment, en un augment del consum d’energia.

La duresa és una unitat de mesura que indica la quantitat d’ ions Ca²⁺ i Mg²⁺ presents a l’aigua i s’expressa com a número equivalent de carbonat de calci (CaCO₃) en ppm.

Per reduir aquest valor a l’entrada dels sistemes, i en el cas de calderes, on es produeix una evaporació constant i una contínua concentració a l’interior, es disposa d’uns equips anomenats “descalcificadors”.

PROBLEMA

Una empresa es va posar en contacte amb ODYL, S.A. perquè el seu sistema de calderes presentava incrustacions tot i comptar amb un sistema previ de descalcificació. Tot semblava indicar que la duresa a la sortida del descalcificador era elevada.

Aquesta empresa està equipada amb un descalcificador dúplex de 200 L de resina a cada ampolla, que s’alimenta directament d’aigua de xarxa amb una duresa aproximada de 30 °fH, una producció de 8 m³/h i un règim de treball de 8 hores.

Després de revisar l’estat dels elements que formen el sistema, així com la programació de l’equip i els cicles de regeneració, i no trobar cap anomalia en el funcionament, ODYL, S.A. va proposar la recollida d’una mostra de resina per a determinar-ne analíticament l’estat.

Un cop realitzada l’anàlisi química i física de la resina, es va detectar:

Tot i que la superfície de les boles era correcta, la mida d’aquestes era irregular

Un trencament en el 10% del total de boles

Una baixa capacitat de bescanvi (o eficàcia), del 52%.

Tot seguit es mostra la fotografia de la resina analitzada en comparació amb l’estat d’una resina nova:

SOLUCIÓ + RESULTAT

Es va realitzar un estudi tècnic i econòmic per establir les possibles solucions de millora, així com la inversió inicial de la substitució de la resina de l’equip.

A la següent taula es mostren les característiques de l’equip, consums, resultats analítics de la resina i l’inversió inicial que va fer el client:

Descalcificador 2x 200L resina

Duresa entrada 30 °fH

Producció diària 64 m³/dia

Eficàcia resina 52%

Inversió inicial

- Resina catiònica forta monosfera

- Gestió del residu (resina vella)

- Mà d'obra

- Distribuidors inferiors i superiors 2.860€

A continuació es pot observar el consum de sal anual en funció de l’eficàcia de la resina. Amb una eficàcia del 52%, el cost de sal consumida és de 18.000 €/any aproximadament, enfront dels 8.000 €/any que suposaria emprar una resina amb una capacitat de bescanvi del 100%.

Per altra banda, es mostra l’eficàcia de la resina vs el temps d’amortització de la inversió inicial. Es va concloure, que el temps d’amortització o retorn de la inversió inicial era de 130 dies aproximadament.

Descalcificador	2x 200L resina
Duresa entrada	30 °fH
Producció diària	64 m³/dia
Eficàcia resina	52%
Inversió inicial - Resina catiònica forta monosfera - Gestió del residu (resina vella) - Mà d'obra - Distribuidors inferiors i superiors	2.860€