Análisis de resina de descalcificadores

ORIGEN DEL PROBLEMA

A menudo, las calderas de vapor cuentan con sistemas previos de reducción de dureza en el agua de aporte, con el objetivo de evitar incrustaciones en el interior que derivan en una disminución de la eficiencia en el intercambio térmico y, consecuentemente, en un aumento del consumo de energía.

La dureza es una unidad de medida que indica la cantidad de iones Ca²⁺ y Mg²⁺ presentes en el agua y se expresa como número equivalente de carbonato de calcio (CaCO₃) en ppm.

Para reducir este valor en la entrada de los sistemas, y en el caso de calderas, donde se produce una evaporación constante y una continua concentración en el interior, se dispone de unos equipos llamados «descalcificadores».

PROBLEMA

Una empresa se puso en contacto con ODYL, S.A. porque su sistema de calderas presentaba incrustaciones pese a contar con un sistema previo de descalcificación. Todo parecía indicar que la dureza en la salida del descalcificador era elevada.

Esta empresa está equipada con un descalcificador dúplex de 200 L de resina en cada botella, que se alimenta directamente de agua de red con una dureza aproximada de 30 °fH, una producción de 8 m³/h y un régimen de trabajo de 8 horas.

Después de revisar el estado de todos los elementos que forman el sistema, así como la programación del equipo y los ciclos de regeneración, y no encontrar ninguna anomalía en su funcionamiento, ODYL, S.A. propuso la recogida de una muestra de resina para determinar analíticamente su estado.

Una vez realizado el análisis químico y físico de la resina, se detectó:

Aunque la superficie de las bolas era correcta, el tamaño de éstas era irregular

Una rotura en el 10% del total de bolas

Una baja capacidad de intercambio (o eficacia), del 52%.

A continuación se muestra la fotografía de la resina analizada en comparación con el estado de una resina nueva:

SOLUCIÓN + RESULTADO

Se realizó un estudio técnico y económica para establecer las posibles soluciones de mejora, así como la inversión inicial de la sustitución de la resina del equipo.

En la siguiente tabla se muestran las características del equipo, consumos, resultados analíticos de la resina e inversión inicial:

Descalcificador 2x 200L resina

Dureza entrada 30 °fH

Producción diaria 64 m³/día

Eficacia resina 52%

Inversión inicial

- Resina catiónica fuerte monosfera

- Gestión del residuo (resina vieja)

- Mano de obra

- Distribuidores inferiores y superiores 2.860€

A continuación se puede observar el consumo de sal anual en función de la eficacia de la resina. Con una eficacia del 52%, el coste de sal consumida es de 18.000 €/año aproximadamente, frente a los 8.000 €/año que supondría emplear una resina con una capacidad de intercambio del 100%.

Por otro lado, se muestra gráficamente la eficacia de la resina vs el tiempo de amortización de la inversión inicial. Se concluyó, que el tiempo de amortización o retorno de la inversión inicial era de 130 días aproximadamente.

Descalcificador	2x 200L resina
Dureza entrada	30 °fH
Producción diaria	64 m³/día
Eficacia resina	52%
Inversión inicial - Resina catiónica fuerte monosfera - Gestión del residuo (resina vieja) - Mano de obra - Distribuidores inferiores y superiores	2.860€