O tratamento de água é um componente central de numerosos processos industriais. Dependendo da aplicação, certos iões ou compostos devem ser removidos da água para adaptar a qualidade da água aos respectivos requisitos. Três dos processos mais importantes neste contexto são o amaciamento, a descarbonização e a desmineralização. Neste artigo, explicamos como funcionam estes processos e as suas vantagens, incluindo o papel dos filtros de leito misto para a purificação fina.
Índice
Amolecimento: Remoção da dureza da água
A dureza da água é causada por iões de cálcio e magnésio dissolvidos. Estes iões podem levar à formação de depósitos de calcário nas tubagens e sistemas, causando perdas de eficiência e custos de manutenção mais elevados.
Funcionalidade
O amaciamento é conseguido através da utilização de permutadores de catiões fortemente ácidos (SAC). Estas resinas de permuta contêm grupos de ácido sulfónico que se ligam a iões de carga positiva, tais como e e trocam-nos por iões de hidrogénio ou sódio.
Vantagens do amaciamento
- Prevenção de depósitos de calcário: Proteção de tubagens, permutadores de calor e caldeiras.
- Maior eficiência energética: os sistemas sem calcário asseguram uma transferência de calor óptima.
- Redução de custos: menores custos de manutenção e maior vida útil dos sistemas.
Descarbonização: remoção da dureza carbonatada
A dureza carbonatada é causada por iões de bicarbonato dissolvidos, que podem reagir com iões de cálcio e magnésio para formar carbonato de cálcio (cal), que é pouco solúvel. A descarbonização reduz esta dureza e diminui a alcalinidade da água.
Funcionalidade
A descarbonização é frequentemente realizada com permutadores de catiões fracamente ácidos (WAC), que ligam seletivamente catiões que estão acoplados a bicarbonatos. Isto produz ácido carbónico, que se decompõe em água e CO₂. Para remover o CO₂ resultante da água, um filtro de gotejamento de CO₂ é frequentemente instalado a jusante.
Vantagens da descarbonização
- Estabilização do pH: A redução da alcalinidade assegura condições químicas mais estáveis.
- Prevenção de calcário: Evita depósitos e protege os sistemas a jusante.
- Processos mais eficientes: Redução da necessidade de produtos químicos e melhoria do comportamento operacional.
Desmineralização completa: eliminação de todos os sais dissolvidos
A desmineralização é a forma mais abrangente de tratamento de água e tem como objetivo remover todos os iões dissolvidos da água. O resultado é uma água ultra-pura com uma condutividade mínima, adequada para aplicações industriais e técnicas exigentes.
Funcionalidade
A desmineralização completa combina a utilização de permutadores de catiões fortemente ácidos (SAC) e de permutadores de aniões fortemente alcalinos (SBA). Enquanto os permutadores de catiões eliminam todos os iões positivos, como o cálcio, o magnésio e o sódio, os permutadores de aniões eliminam os iões negativos, como o cloreto, o sulfato e o nitrato. Para uma pureza máxima, é instalado um filtro de leito misto a jusante para uma limpeza fina.
Foto: Os nossos permutadores de catiões e aniões ALMA ION
Papel do filtro de leito misto
Um filtro de leito misto combina permutadores de catiões e aniões numa única unidade. É utilizado para um polimento fino, removendo mesmo as mais pequenas quantidades residuais de iões que não tenham sido completamente eliminadas pelas fases de permuta a montante. O resultado é uma água com uma condutividade inferior a 0,1 µS/cm, necessária para aplicações altamente sensíveis, como na indústria eletrónica ou farmacêutica.
Vantagens da desmineralização
- Pureza extremamente elevada da água: Ideal para processos sensíveis que exigem os mais elevados padrões.
- Proteção contra a corrosão: A condutividade mínima evita danos nos sistemas.
- Flexibilidade: Personalizável para diferentes requisitos industriais.
Aplicações de amaciamento, descarbonização e desmineralização
Os três processos são utilizados numa variedade de indústrias e aplicações:
- Amaciamento: O amaciamento desempenha um papel fundamental, particularmente em serviços de construção e sistemas de refrigeração industrial. Ao evitar depósitos de calcário em permutadores de calor, tubos e caldeiras, a eficiência energética é aumentada e a vida útil dos sistemas é prolongada.
- Descarbonização: É essencial para o tratamento da água da caldeira para evitar a corrosão e a formação de calcário. Na indústria alimentar, a descarbonização assegura uma água de processo óptima, enquanto que nos sistemas de refrigeração reduz o risco de depósitos.
- Desmineralização: A desmineralização é um processo indispensável nas indústrias eletrónica, farmacêutica e química. Permite a produção de água com uma condutividade extremamente baixa, necessária para aplicações como a produção de semicondutores, soluções de injeção esterilizadas e produção de vapor em centrais eléctricas.
Foto: O nosso permutador de iões ALMA ION com o filtro multicamada a montante ALMA Fil
Resumo
Os processos de amaciamento, descarbonização e desmineralização são componentes essenciais do tratamento moderno da água:
- Amaciamento: Evita a formação de depósitos de calcário e protege os sistemas contra o desgaste.
- Descarbonização: Reduz a alcalinidade, estabiliza o valor do pH e evita a dureza carbonatada.
- Desmineralização completa: Remove todos os sais dissolvidos e produz água de elevada pureza para aplicações exigentes.
A qualidade da água pode ser ainda mais optimizada através da utilização orientada de filtros de leito misto, o que é particularmente importante em sectores como a indústria eletrónica, farmacêutica e de centrais eléctricas. O planeamento profissional destes processos não só reduz os custos operacionais, como também aumenta significativamente a eficiência e a longevidade dos sistemas.
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