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Tratamiento químico en circuitos de refrigeración

En un circuito de circuito de refrigeración se utilizan grandes cantidades de agua para enfriar un foco caliente (compresores, serpentín que contiene un fluido, motores, etc.). El agua utilizada aumenta su temperatura y debe ser enfriada para volver a iniciar el proceso. El proceso de enfriamiento se realiza por evaporación del agua, al entrar en contacto (por caída libre o por pulverización) con un flujo de aire del exterior. Fruto del proceso de evaporación, el agua del sistema se va concentrando en sales y contaminantes.

La problemática más conocida asociada a este tipo de equipos es el desarrollo microbiológico y, en particular, la proliferación de la bacteria Legionella. Sin embargo, muchas veces se obvian los fenómenos de corrosión o incrustación que pueden actuar de forma paralela o sinérgica a la proliferación de la Legionella y que pueden ser prevenidos y corregidos mediante un buen programa de tratamiento químico del agua.

 

Corrosión.

Es un proceso químico que afecta a los metales y aleaciones del circuito de refrigeración; se genera una celda electroquímica entre el agua y la superficie del metal y se liberan iones oxidados del metal en el agua. Los distintos iones metálicos disueltos en el agua (en forma de hierro, aluminio, cobre, etc.) actúan como nutrientes de las bacterias y aceleran su multiplicación. La presencia de corrosión también provoca un envejecimiento prematuro del circuito y reduce su vida útil de forma notable.

Solución química para prevenir la corrosión: Existen distintas tecnologías químicas para combatir la corrosión. Destacamos los inhibidores en base a molibdato, ortofosfato, polifosfato, zinc e inhibidores orgánicos. En los últimos años, han proliferado los inhibidores en base a fosfonato, que forman una película inhibidora de la corrosión en la superfície del metal a partir de la formación de un complejo con el mismo metal. Su utilización estuvo limitada durante muchos años debido a su baja solubilidad, pero se consiguió aumentar la misma con la adición de un polímero y ahora se encuentran entre los inhibidores más utilizados. La capacidad inhibidora de la corrosión de los fosfonatos es inferior a los polifosfatos, pero su estabilidad es más elevada.

 

Incrustación.

Las sales disueltas que contiene el agua pueden precipitar al superar su producto de solubilidad (Kps). Las más habituales son las sales de calcio y magnesio que pueden precipitar en distintas formas (carbonato, sulfato, etc.). La deposición de sales en las distintas superficies de un circuito de refrigeración puede disminuir la transferencia térmica y catalizar el crecimiento microbiológico, ya que actúan como “refugio” de las bacterias donde el biocida no puede penetrar.

 

Solución química para prevenir la incrustación: La proliferación de incrustaciones puede ser combatida mediante la adición de productos químicos en base a polifosfato, fosfonatos y polímeros. En todos los casos, los aditivos actúan distorsionando el proceso de formación de cristales y evitando su precipitación. En el caso de los fosfonatos, su buena acción contra la incrustación actúa de forma sinérgica con los polímeros permitiendo trabajar con aguas de dureza muy elevada.

 

Desarrollo microbiológico.

La temperatura de trabajo del agua en los circuitos de refrigeración (habitualmente entre 25 y 35ºC) supone un medio excelente para el desarrollo de bacterias aerobias y especialmente la conocida Legionella. Junto con el desarrollo de microorganismos aerobios podemos encontrar la presencia de bacterias anaerobias, algas, hongos o capas de biofilm.

Solución química para prevenir el desarrollo microbiológico: la elección del tratamiento químico biocida para eliminar y prevenir el crecimiento microbiológico, y en especial la Legionella, es un elemento clave de la fase de diseño del programa de tratamiento de una instalación. Existen diferentes tipos de productos a utilizar:

  • Biocidas oxidantes. Son sustancias químicas de carácter oxidante que actúan como desinfectantes (derivados de cloro y bromo o peróxidos). Se dosifican habitualmente en continuo y su buena acción depende del valor de pH.
  • Biocidas no oxidantes y alguicidas. Son sustancias químicas de carácter no oxidante que actúan como desinfectantes y, en algunos casos, como alguicidas. La estrategia de dosificación, a diferencia de los biocidas no oxidantes, es en choques y su buena acción no depende del valor de pH.
  • La presencia de una biocapa proporciona a las bacterias protección frente a los desinfectantes ya que puede actuar como aislante y permite la proliferación de micoorganismos. Los biodispersantes son tensioactivos no iónicos que penetran en el biofilm y lo mantienen disperso en el medio permitiendo ser eliminado por purgas.

 

Para dar respuesta a todas estas necesidades PROQUIMIA dispone de una amplia gama de productos para el diseño de los programas de tratamiento químico del agua en circuitos de refrigeración. Son los siguientes:

Inhibidores de incrustación y corrosión.

 

PRODUCTO Tecnología Especificaciones calidad agua

(índice Langelier)

VAPEN 800-AOT mixto orgánico-inorgánico entre 0 y 2
VAPEN 400-AOT Orgánico entre 2 y 2,5
VAPEN 840-AOT Orgánico entre 2 y 2,7
VAPEN 405 Inorgánico entre 0 y 2
VAPEN 415 Inorgánico entre 0 y 2
PROAQUA 4855 mixto orgánico-inorgánico entre 0 y 1,5

(ideal en aguas de aporte descalcificadas)

PROAQUA 4454T mixto orgánico-inorgánico entre 1,5 y 2,5
CONPACK WT-4060 orgánico entre -0,5 y 1,5
CONPACK WT-4070 orgánico entre 0 y 2,5

 

Biocidas

Producto Ingrediente activo Carácter Nº de registro Tiempo acción Eficacia alguicida Eficacia legionella Eficacia aerobios
PROAQUA 150 Hipoclorito sódico Oxidante No requerido Rápido ⦁⦁ ⦁⦁⦁ ⦁⦁⦁
ASEP OX 5110 Bromo orgánico Oxidante 18-100-04099 Rápido ⦁⦁ ⦁⦁⦁ ⦁⦁⦁
ASEP TR 21 DBNPA No oxidante 14-100-02528 Intermedio ⦁⦁⦁ ⦁⦁
ASEP 5515 Fosfonio cuaternario No oxidante 18-100-05450 Intermedio ⦁⦁⦁ ⦁⦁
ASEP GT 56 Glutaraldehido No oxidante 18-100-04100 Lento ⦁⦁⦁ ⦁⦁
ASEP IS 35 Isotiazolinona No oxidante 17-100-04103 Lento ⦁⦁⦁ ⦁⦁

 

⦁ Buena ⦁⦁ Muy buena ⦁⦁⦁ Excelente

 

Referencias bibliográficas:

 

[1] Lawrence P. Everson. Evolution of a cooling water treatment program at a chemical processing plant

[2] Laura E. Rice, Elisa LUTH.The use of oxidizing and non-oxidizing biocides for control of bacteria tolerant to stabilized-oxidant treatment

 

AUTOR: Roger Valldeoriola