A imagem contem um sistema de osmose reversa a parte superior e uma caldeira na parte inferior.

Osmose Reversa: O Ciclo De Concentração Em Caldeira e o aumento da eficiência energética

Ciclo de Concentração em Caldeira

A qualidade da água é fator essencial para se alcançar a eficiência energética de uma caldeira. Nas últimas décadas, o estudo sobre a melhoria da qualidade de água e o impacto do ciclo de concentração em caldeira aliado ao uso de fontes de água como a de osmose reversa tem sido desenvolvido para melhoria a qualidade da água e redução do consumo de água e combustível. Neste artigo, nós analisamos detalhadamente as vantagens da utilização de água de osmose reversa com baixíssimos teores de sais, bem como os benefícios para a prevenção de problemas relacionados à incrustação e o aumento do ciclo de concentração em caldeira, assim como ao aumento na eficiência energética.

Eficiência Energética

A eficiência energética pode ser um excelente meio de melhorar reduzir o custo operacional com combustíveis, tendo benefícios secudários como o menor consumo de água e menor emisão de GEE’s (gases de efeito estufa) como o CO2. Ao usar o ciclo de concentração elevado em caldeiras, é possível remover por exemplo, a sílica reativa e coloidal, a passo que a água abrandada somente remove íons cálcio e magnésio, e com isso alcançar níveis de eficiência energética muito mais elevados. É importante notar que, para obter maiores níveis de eficiência além da qualidade de água, outros aspectos como o controle da combustão, com regulagem do excesso de oxigênio, a utilização de economizadores, pré aquecimento de ar também influenciam no aumento da eficiência energética, mas neste estudo vamos nos ater somente às questões relacionadas a melhoria na qualidade de água.

Redução do Consumo de Água e Combustível

Atualmente, a qualidade da água é alcançada através de pré tratamento como abrandadores, troca iônica e osmose reversa. A osmose reversa permite remover sais dissolvidos, sílicas e outros compostos presentes na água. Por este motivo, o ciclo de concentração na caldeira pode usualmene ser elevado para reduzir o consumo de água e combustível. O ciclo de concentração em caldeira consiste numa relação entre a água que está na caldeira em relação a água de alimentação, de forma simples ele indica o quanto a água da caldeira esta mais concentrada em relação a água que a alimenta, e neste sentido, concentrar mais a caldeira significa jogar menos água aquecida fora, através das purgas, sendo ainda mais específico, jgar água aquecida fora significa jogar literalmente o combustível que a aqueceu no lixo.

Osmose Reversa

A osmose reversa é uma técnica de tratamento de água que remove as impurezas da água, resultando em uma qualidade de água excepecional. A osmose reversa é geralmente usada para remover sílica reativa e coloidal, ícátions e ânios que estão solúveis na água, permitindo que a água seja usada para fins industriais e domésticos.

O processo de osmose reversa começa com a água de alimehtação sendo forçada através de uma membrana semipermeável de osmose reversa, que impede que as impurezas passem através dela. A água é então purificada, removendo as impurezas, permitindo que praticamente apenas moléculas de água passem pela membrana. Esta água pode então ser usada para alimentar as caldeiras.

A osmose reversa utiliza uma bomba de alta pressão, esta bomba de alta pressão é necessária para superar a contra pressão osmótica e toda perda de carga do sistema.

O uso da osmose reversa pode melhorar a eficiência energética da caldeira e reduzir a quantidade purgas realizadas no sistema. A água de osmose reversa torna possível a adoção de um ciclo de concentração mais elevado, no qual a água permanece por mais tempo na caldeira, permitindo que a mesma quantidade de água seja recirculada várias vezes antes de precisar ser descartada. Isso não apenas ajuda a economizar água, mas também ajuda a reduzir o custo associado ao uso de combustíveis.

Vantagens da Osmose Reversa

Um dos principais fatores para melhora na qualidade da água é a adoção de um método de tratamento eficiente. A osmose reversa é um processo de tratamento da água que apresenta várias vantagens, como a redução da sílica, e sais dissolvidos quando comparada a sistemas como abrandamento de água. A osmose reversa muito mais eficaz uma vez que ela é capaz de remover uma gama imensa de contaminantes, não se restrigindo somente a íons de cálcio e magnésio, melhorando assim a qualidade da água de uma forma muito mais apurada. Além disso, essa técnica exige menos manutenção/operação, devido aos sistemas de automação usualmente embarcados nos sistemas, tornando seu uso ainda mais vantajoso. Por esses motivos, a osmose reversa é considerada ideal para melhoria na qualidade da água para sistemas de geração de vapor.

Baixíssimos Teores de Sais

Na busca por melhorar a qualidade da água, os pesquisadores têm se voltado para o estudo cada vez maior das membranas e tem conseguido aumentar a capacidade delas em rejeitar sais, atingindo hoje níveis superiores a 99,5% de rejeição de sais. Estas técnicas são eficazes em diminuir os níveis de sílica entregando baixíssimos teores nas águas permeadas.

É claro que a depender da pressão da caldeira, muitas vezes existe a necessidade de se realizar um polimento da água, seja usando uma outra osmose reversa para polir a água permeada, ou a adoção de sistemas de Eletrodeionização o leitos mistos com resinas de troca iônica.

Prevenção de Problemas Relacionados à Incrustação

Um dos principais fatores a ser considerado para a melhoria da qualidade da água é a prevenção de problemas relacionados à incrustação. As estratégias para prevenir problemas de incrustação incluem o controle da concentração de sílica e dureza, que tem impacto direto na limitação do ciclo de concentração, neste sentido a osmose reversa é uma tecnologia eficaz de melhorar a qualidade da água, uma vez que ela consegue diminuir drasticamene a concentração de sílica e dureza na água de alimentação e com isso aumentar a eficiência energética aliada ainda a prevenção de problemas relacionados à incrustação.

Melhoria na Qualidade da Água

Um dos principais objetivos dessa pesquisa foi a análise dos efeitos da osmose reversa no ciclo de concentração em caldeira e a conseuqnete melhoria da qualidade da água e eficiência energética na caldeira. Para isso, foi analisada a qualidade da água antes e depois do tratamento realizado com osmose reversa . Foi observado que, após o tratamento, a qualidade da água melhorou consideravelmente, pois a diminuição da presença de sílica na água permeada foi de 98%. Além disso, a eficiência energética aumentou drasticamente, uma vez que a frequência de purda que era realizada a cada hora passou a ser feita somente uma vez por dia.

Conclusões

De acordo com este estudo, ficou evidente que a melhoria na qualidade da água que foi possível graças à adoção da tecnologia de osmose reversa com impacto direto no aumento do ciclo de concentração de caldeira. A Osmos reversa, não apenas melhorou a qualidade da água, mas também proporcionou o benefício adicional de permitir uma elevação da eficiência energética significativa, reduzindo o consumo de água, combustível e a emissão de CO2. Além disso, com o uso da osmose reversa, é possível obter baixíssimos teores de sais e prevenir problemas relacionados à incrustação, aumentando assim a segurança operacional da caldeira. Portanto, concluímos que a melhoria na qualidade da água é possível através destas técnicas. É importante que as pessoas se conscientizem da importância de adotar práticas de gestão de água que contribuam para a conservação deste recurso vital, assim como a elevação da eficiência energética diminuindo o consumo de combustível reduzindo o custo operacional da fábrica e diminuindo a emissão de gases de efeito estufa.

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