Au début du 20e siècle, avec l’augmentation du nombre et de la taille des unités de production d’électricité à base de vapeur et des unités industrielles, le phosphate trisodique (Na3PO4, aka TSP) est devenu un produit chimique de conditionnement d’eau de chaudière populaire pour les unités à tambour. Dans le secteur des services publics, les programmes de traitement au phosphate ont beaucoup évolué, le TSP n’étant utilisé qu’à de faibles doses pour les unités modernes. Pour les chaudières industrielles, les méthodes de traitement au phosphate, avec chimie supplémentaire, restent un choix fort.
Une fonction principale du phosphate est de générer des conditions modérément alcalines dans la chaudière pour minimiser la corrosion générale des tubes de chaudière en acier au carbone, des fûts et des collecteurs.
Bien que le TSP soit la seule espèce de phosphate recommandée pour les chaudières utilitaires (pour minimiser le potentiel de corrosion acide du phosphate), dans les unités industrielles, le TSP peut parfois être mélangé avec de moindres quantités de phosphate di-sodium (Na2HPO4) et peut-être, bien que pas souvent, même un peu de phosphate monosodique (NaH2PO4) pour contrôler la formation excessive d’hydroxyde de sodium (NaOH), c'est-à-dire le caustique. Le caustique peut se concentrer sous les dépôts poreux des tubes de chaudière et provoquer une corrosion directe du métal de la chaudière.
Une deuxième fonction du phosphate: le contrôle de la formation de tartre est particulièrement important pour les unités dans lesquelles des ions de dureté peuvent pénétrer périodiquement. Le phosphate et l’alcalinité produite par sa réaction avec l’eau peuvent réagir avec les ions de dureté et les silicates pour former des boues molles qui peuvent être éliminées par le vidange sous pression de la chaudière.
C’est là que les choses deviennent intéressantes pour les chaudières industrielles. Alors que les unités utilitaires nécessitent un appoint de haute pureté, le complément et le condensat retourné vers les chaudières industrielles peuvent avoir des concentrations d’impuretés importantes. Ainsi, en plus du traitement au phosphate, des conditionneurs de boues sont généralement recommandés. Les conditionneurs de boues sont constitués de polymères solubles dans l’eau qui aident à maintenir les solides en suspension par une combinaison de modification cristalline et de séquestration. Ces polymères peuvent parfois servir de traitement autonome, en particulier si la pénétration de dureté n’est pas un problème.
Une autre technique qui a parfois été utilisée avec succès dans les unités de baril industrielles est la chimie des chélateurs, dans laquelle les produits chimiques se lient directement aux métaux pour les maintenir en suspension. L’acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) est le chélateur le plus connu et a été utilisé pour de nombreuses applications, mais une mauvaise utilisation du chélateur peut provoquer une corrosion localisée des composants de la chaudière.
Il en résulte que plusieurs possibilités : les phosphates / polymères, les polymères seuls et les agents chélatants existent pour le traitement d’eau de chaudière. Le bon choix du traitement dépend de divers facteurs, notamment la conception et la pression de la chaudière, la sophistication et la fiabilité du traitement de l’eau d’appoint, et le potentiel d’entrée d’impuretés du condensat retourné. Dans certaines applications, et plus particulièrement pour les industries alimentaires et des boissons, les réglementations de la FDA limitent ou restreignent l’utilisation de certains produits chimiques de traitement de l’eau de chaudière et de l’eau d’alimentation. Cela peut rendre le choix d’un programme plus complexe.
Des méthodes de traitement à base de produits filmogènes (FFP), qui fournissent une couche protectrice sur les surfaces métalliques des générateurs de vapeur, émergent également. Cette chimie pourrait potentiellement changer la donne dans certaines applications.
Plusieurs choix sont possibles pour le traitement interne des chaudières industrielles, et ces choix sont influencés par un certain nombre de facteurs.
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