Antiincrustante
Un antiincrustante es un producto químico o un producto químico de pretratamiento que previene la formación de incrustaciones o sales minerales cristalizadas, comúnmente utilizadas en sistemas de purificación de agua, tuberías y aplicaciones de torres de enfriamiento. Los antiincrustantes también se conocen como agentes inhibidores de incrustaciones . La formación de incrustaciones ocurre cuando la concentración de sales disueltas en el agua excede sus límites de solubilidad, lo que lleva a la precipitación de estas sales sobre las superficies como depósitos duros. Los antiincrustantes disuelven las sustancias acumuladas cerca de la superficie de la membrana y reducen la tasa de ensuciamiento. [1] Desempeñan un papel crucial en la prevención de la formación de incrustaciones, mejorando así la eficiencia y la longevidad de los equipos y procesos industriales.
Ingredientes comunes
Los antiincrustantes se pueden clasificar en tres categorías principales: AS a base de fósforo, AS polimérico sintético y AS verde natural. [2] Los ingredientes activos comunes incluyen fosfonatos , polifosfatos , polímeros , aminofosfonatos [3] y ácidos orgánicos. Los antiincrustantes suelen contener una combinación de ingredientes activos que interfieren en el proceso de cristalización de las sales formadoras de incrustaciones. Los antiincrustantes a base de fósforo tienen el mayor uso de aplicación a nivel mundial y se pueden clasificar además en AS a base de fósforo y AS a base de fosfonato. Los antiincrustantes verdes suelen contener polímeros naturales como el almidón y recientemente se están investigando más ampliamente debido a los requisitos de descarga. Los AS a base de polímeros son polímeros sintéticos que tienen grupos funcionales como grupos de ácido carboxílico , ácido acrílico , ácido sulfónico y grupos de ácido fosfónico . [4] [5] Los proveedores globales comunes de antiincrustantes incluyen Kurita Water Industries , Avista, Nalco y Veolia .
Química y mecanismo
Estos compuestos funcionan mediante diversos mecanismos, como la supresión de la cristalización, la dispersión y la distorsión del cristal. [6] [2]
Supresión de la cristalización
Los antiincrustantes contienen moléculas que pueden formar complejos con los iones metálicos presentes en el agua, impidiendo que participen en las reacciones de formación de incrustaciones. Los fosfonatos y polifosfatos son particularmente eficaces para secuestrar el calcio , el magnesio y otros iones metálicos.
Dispersión
Los antiincrustantes también pueden actuar dispersando partículas de pequeña escala, evitando que se aglomeren y formen depósitos más grandes y problemáticos. Los polímeros se utilizan a menudo por sus propiedades dispersantes.
Modificación de cristales
Algunos antiincrustantes alteran la estructura cristalina de las sales formadoras de incrustaciones, lo que hace que sea menos probable que se adhieran a las superficies y formen depósitos persistentes. A nivel submicroscópico, estas incrustaciones blandas no adherentes con el uso de antiincrustantes aparecerían distorsionadas, de forma más ovalada y menos compactas. [1]
Aplicaciones
Ósmosis inversa y desalinización
En las plantas de ósmosis inversa (OI) y de desalinización, los antiincrustantes son vitales para prevenir la formación de incrustaciones en las superficies de las membranas. Las incrustaciones pueden perjudicar gravemente la eficiencia de estos procesos y generar mayores costos de mantenimiento. Los antiincrustantes ayudan a mantener un rendimiento óptimo y prolongar la vida útil de las membranas. Las incrustaciones se forman en las plantas de ósmosis inversa o de desalinización cuando el producto iónico de las sales escasamente disueltas en el flujo concentrado es igual o superior a su producto de solubilidad. La extensión y el grado de los fenómenos de incrustaciones están determinados no solo por las condiciones de sobresaturación que se dieron, sino también por la cinética de precipitación. [7] [8]
Tratamiento de agua
La deposición de incrustaciones en las calderas puede reducir la eficiencia de la transferencia de calor y aumentar el consumo de energía. Se añaden antiincrustantes al agua de alimentación de las calderas para evitar la formación de incrustaciones en las superficies de transferencia de calor, las tuberías y otros componentes de la caldera. Las plantas de tratamiento de agua pueden utilizar antiincrustantes para mantener la filtración. [3]
Sistemas de agua de refrigeración
Los sistemas de agua de enfriamiento industrial son susceptibles a la formación de incrustaciones debido a las altas temperaturas y concentraciones de minerales disueltos. [9] Los antiincrustantes ayudan a mitigar la deposición de incrustaciones en torres de enfriamiento, intercambiadores de calor y condensadores, preservando su eficiencia y reduciendo la necesidad de mantenimiento.
Industria minera y de petróleo y gas
Los antiincrustantes se utilizan en las operaciones mineras y en la producción de petróleo y gas para evitar la deposición de incrustaciones en tuberías, equipos de perforación e instalaciones de procesamiento. [2] La formación de incrustaciones en estas industrias puede provocar una disminución de los caudales, daños en los equipos y tiempos de inactividad de la producción. La prevención de la formación de incrustaciones impide que se bloquee o dificulte el flujo de fluidos a través de tuberías, válvulas y bombas utilizadas en la producción y el procesamiento de petróleo. La formación de incrustaciones en yacimientos petrolíferos es la precipitación y acumulación de cristales insolubles (sales) a partir de una mezcla de fases acuosas incompatibles en los sistemas de procesamiento de petróleo. [10]
Referencias
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