SUEZ Water - Água e tecnologias de água

GenGard* melhora a eficiência da torre de resfriamento e reduz os custos operacionais em uma usina siderúrgica

Metais e mineração
Resumo
Torre de resfriamento

A torre de resfriamento desta usina siderúrgica precisava de muita acidez e drenagem para evitar deposição. Essa necessidade resultava em altos custos operacionais e ao consumo excessivo de água doce.

A SUEZ recomendou a utilização de GenGard, que usa uma tecnologia de dispersante única. A eficiência na prevenção de incrustação permitiu que a usina eliminasse a alimentação de ácido e dobrasse os ciclos de concentração da torre, economizando 250 milhões de litros de água por ano.

Introdução

As torres de resfriamento operam com base no princípio de evaporação. A água quente que escoa dentro da torre provoca a dissipação do calor com a evaporação de uma parte da água. A água que não é evaporada chega ao reservatório da torre em uma temperatura bem mais baixa e pode ser enviada de volta por meio do sistema de resfriamento. A perda de água ocasionada pela evaporação precisa ser reabastecida com água de reposição para a manutenção do nível do sistema.

A água que evapora contém somente H2O, mas não contém nenhum dos sais encontrados na água de reposição em resfriamento que é abastecida. COm a repetição desse ciclo, os sais acabam ficando concentrados na água de resfriamento. A concentração é controlada pela drenagem de uma parte da água de resfriamento no efluente. A proporção de concentração de sal na torre com relação à concentração encontrada da pagua de reposição é denominada "ciclos de concentração".

A eficiência da torre de resfriamento conta com a capacidade de concentrar sais sem exceder seu limite de solubilidade. A concentração garante a conservação da água e economia de substâncias químicas, mas a super concentração forma precipitações que atingirão os trocadores de calor, reduzindo a transferência de calor e a produtividade, resultando em interrupções e manutenção dispendiosas.

Desafio

Uma usina siderúrgica canadense totalmente integrada tem em operação uma torre de resfriamento secundária e livre de contato que promove o resfriamento dos trocadores de calor de circuito fechado da usina.

Para mitigar as questões de depósito ocasionadas pelo cálcio e fosfato, a usina realizava o abastecimento de ácido para reduzir o pH, mas ainda precisava reduzir os ciclos de concentração para apenas dois. Este modo de operação gerava um volume excessivo de água drenada e acabava enviando muitas substâncias químicas de tratamento para o dreno.

Solução

A SUEZ foi para o local e implementou sua tecnologia GenGard, um programa de tratamento exclusivo desenvolvido para que os sistemas possam lidar de forma segura com uma alta carga de contaminantes em meios alcalinos. O GenGard traz a combinação de um polímero resistente a estresse (STP), uma química alcalina melhorada (AEC) e um azol resistente a halogênios (HRA) com inibidores de corrosão com base em fosfato.

O programa GenGard permitem que as torres de resfriamento ooperem com níveis muitos maiores de cálcio e fosfato residuais de forma segura e eficiente. Os polímeros STP e AEC mantêm o cálcio e o fosfato em uma solução, reduzindo significativamente o risco de formação de depósitos. A SUEZ recomendou que a operação da torre ocorra em quatro ciclos de concentração sem a adição de ácido para reduzir o pH.

Resultado

O aumento do número de ciclos de dois para quatro provocou a redução significativa da quantidade de água drenada, bem como do consumo de água doce. A economia do consumo de água foi de mais de 250MM litro por ano, representando uma redução de 50%.

Sem as propriedades de dispersão do STP e da AEC, a usina costumava gastar $5,000 ao ano com ácido para a redução suficiente do pH, bem como utilizava substâncias químicas em excesso para controlar a deposição e a corrosão devido ao alto volume de água drenada.

Os ciclos de cálcio permanecem alinhados aos ciclos da torre, não tendo havido perda de cálcio devido à deposição no sistema sem a redução do pH.

O gráfico 1 mostra que durante a aplicação do GenGard os ciclos de concentração (linha amarela) aumentaram de dois para quatro e os ciclos de cálcio (linha azul) demonstraram uma tendência similar. Isso indica que não houve a deposição de cálcio, o que seria visto como uma tendência negativa. Agora, a SUEZ oferece o melhor programa de tratamento de água livre de ácidos e sem ocasionar deposição prejudicial no sistema. O aumento de ciclos provocou a redução do volume de água consumido e de substâncias químicas utilizadas.

A economia total equivale a $28,000 ao ano e elimina o risco ambiental, de saúde e segurança associado ao uso de ácido.