Informe sobre Práctica Profesional, Empresa: NEXXO S.A

Universidad Técnica Federico Santa María[pic 1]

Sede Viña del Mar

Departamento de Química y Medio Ambiente

Informe de práctica profesional

Carrera de Técnico Universitario Química mención Química Analítica

Empresa: NEXXO S.A.

Período de práctica: 16 enero 2023 – 10 de marzo 2023

Dirección: Parque Industrial Gulmué/Lote 3°, Camino Internacional Concón s/n.  

Contacto: 32-2133200        

Mantenimiento industrial, limpiezas químicas, flushing.

Alumno: Catalina Rivas Morales

Contacto: +569 6483 2719

E-mail: catalina.rivasm@usm.cl

Fecha: 23 de marzo del 2023

Organigrama:

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Jefe directo, título y cargo:

Luis Jorge Pérez

Ingeniero en ejecución Industrial

Subgerente Calidad y SGI

Supervisor del área química:

José Morales

Ingeniero Químico

Personal:

Patricio Gajardo, Analista Químico.

Tareas realizadas:

Preparación de soluciones ácidas respecto a su densidad específica, análisis de medición de concentraciones de ácidos mediante titulaciones, medición de concentraciones de Fe y Cu presentes en muestras, análisis de depósitos acumulados en un tubo generador de vapor (materia orgánica e inorgánica, solubles, cenizas, Fe y Cu), neutralización de etapas ácidas y alcalinas, análisis de tubo de caldera para limpieza química en Codelco (Chuquicamata), simulación de limpieza con diversas soluciones ácidas determinando la más efectiva, ensayos de efectividad de inhibidor de corrosión, incorporar con formato Nexxo hojas de seguridad faltantes de productos de laboratorio, análisis de Elimin-Ox (carbohidrazida) para preservación de caldera en Mejillones organización de material requerido para faena en Chuquicamata y Mejillones.

Equipos:

• Colorímetro Hach DR900
• Multiparámetro (pH y conductividad) HQ40d Hach
• Balanza analítica
• Agitador magnético con calefactor
• Campana extractora
• Estufa secadora JKI

Materiales empleados:

• Pipetas aforadas
• Pipetas graduadas
• Matraces aforados
• Matraces Erlenmeyer
• Crisol de porcelana
• Papel Filtro
• Propipetas
• Pinzas metálicas
• Micro bureta
• Vasos precipitados
• Gotarios
• Papel pH
• Reactivos Hach (CuVer 1 y 2, FerroVer, DEHA 1 y 2, KOH 8N)
• Termómetros
• Varillas

Resumen:

Nexxo S.A. es una empresa que realiza operaciones de limpiezas químicas y flushing de circuitos para la industria nacional y países vecinos, en las áreas de: celulosa y papel, petroquímicas, siderúrgica, marítima, minería, centrales térmicas y en toda otra área industrial. El análisis de depósitos incrustados en los tubos de caldera es fundamental para obtener resultados para desarrollar una fórmula de limpieza química adecuada para el estado del tubo y caldera. Como analista químico, el objetivo es reportar y presentar resultados al cliente de manera efectiva y transparente en base a los análisis químicos realizados con meticulosidad y precisión para que el funcionamiento de la caldera se prolongue y se pueda preservar para evitar el desgaste y oxidación de ésta.

Fundamento:

Para la generación de energía por medio de vapor hacia una turbina, existe un circuito alimentado por combustible (carbón) en el cual se calienta agua a cierta temperatura y presión para generar ese vapor el cual produce energía. Las incrustaciones se generan a partir de las reacciones químicas entre el agua (la cual contiene minerales, sales, etc..) y el calor proporcionado. Esto tiene relación directa con la calidad del agua empleada para este proceso de generación de energía termoeléctrica. La norma ASTM D3483 “Standard Test Methods for Accumulated Deposition in a Steam Generator Tube” es la empleada para determinar la densidad de incrustación del tubo de caldera y el procedimiento P-LNLQ-11 el cual se emplea para determinar la naturaleza de la incrustación, mediciones analíticas de Fe, Cu, materia orgánica y sílice. Posterior a lo analizado, se desarrolla una simulación y fórmula de limpieza química basado en los resultados de los análisis y el estado del tubo que sea adecuado y efectivo para la eficiencia energética de la caldera.

Para que el funcionamiento de una caldera sea óptimo, deben existir condiciones específicas de flujo de vapor, temperatura y flujo. Si existe una situación en donde la incrustación esté afectando la generación de energía, se presenta una mayor exigencia la cual reduce la eficiencia y genera una pérdida mayor de recursos. Si esta fase se prolonga, generará la rotura de los tubos de caldera.        

Objetivo y orden de una limpieza química

La primera fase que realiza en una limpieza química es la etapa alcalina. El objetivo de ésta es remover la capa más superficial de la incrustación la cual presenta material orgánico, grasa y aceites. Su duración suele ser de 1 a 2 horas. Según la cantidad de material orgánico existen 2 tipos de etapas alcalinas:

• Etapa alcalina fuerte (mayor cantidad de capa superficial)

En esta se emplea Metasilicato de Sodio, Fosfato trisódico y Soda cáustica o Hidróxido de Sodio.

• Etapa alcalina débil (menor cantidad de capa superficial)

En esta se emplea surfactante no iónico, el cual rompe la tensión superficial entre la grasa y la incrustación para que ésta sea permeable en la etapa ácida.

Cabe destacar que, entre una fase y otra, existe un enjuague para remover las etapas empleadas el cual se realiza con agua.

La segunda etapa de la limpieza química y la más fundamental es la etapa ácida, la cual tiene una duración máxima de 6 horas. Su objetivo es la remoción de la materia inorgánica, óxidos y sales de dureza. Dependiendo del estado de los tubos de la caldera, la compatibilidad de materiales y la composición del tubo se hace uso de diversos ácidos, siendo el más efectivo por excelencia, el ácido clorhídrico (HCl) el cual es compatible con el acero al carbono. En otros casos, donde la tubería sea de acero inoxidable, se hace uso de ácido nítrico (HNO3).

La tercera fase es la etapa secuestrante, de la cual no siempre se hace uso. El objetivo es complejar o liberar en solución pequeñas trazas de Hierro posterior a los enjuagues.

La última etapa es la pasivante la cual también es muy importante en el proceso de la limpieza química. Su objetivo es la preservación de los tubos por medio de la formación de magnetita (Fe3O4) resultado de una reacción redox, el cual es un óxido estable (ya que presenta el hierro en 2 estados de oxidación) que forma una película que protege la tubería del contacto directo del oxígeno.

El reactivo más utilizado es el nitrito de sodio (oxidante), sin embargo, también se hace uso de secuestrantes de oxígeno como la hidrazina, la carbohidrazida (Elimin-Ox) y el peróxido de hidrógeno.

Los factores importantes a considerar en esta etapa son el pH y la temperatura, ya que si el pH llega a ser menor a 4, da paso a la formación de óxidos de nitrógeno (NOx), los cuales son tóxicos y tiñen los tubos. En consecuencia, en esta etapa el pH debe ser cercano a 10 y la temperatura debe oscilar entre los 80 y 90°C.

Metodologías

Valoración Ácido-base

Este método consta en la adición de un ácido en una base o viceversa para lograr un punto de equilibrio (también llamado punto de equivalencia) que se identifica con el cambio de color mediante un indicador cuando se titula una sobre la otra. En el caso de los ensayos realizados, esta metodología es útil para obtener conocimiento del porcentaje de ácido.

Colorimetría para medición de hierro y cobre

Un colorímetro es cualquier herramienta que identifica espacio de color y el matiz para medir el color de manera objetiva, basado en el paso de luz a través de filtros que simulan la sensibilidad del ojo humano ante la luz. Es un instrumento que mide la absorbancia de una solución en una específica frecuencia de luz determinada. Es por eso, que calcula la concentración de un soluto conocido que sea proporcional a la absorbancia.

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