Un fabricant américain d’engrais a fait l’expérience d’un entartrage rapide dans un refroidisseur à circulation d’ammoniac, probablement sous forme de phosphate de calcium et de carbonate de calcium. L’entartrage s’est produit en raison d’un problème avec diverses vannes de régulation de débit manuel qui ont été mal réglées par inadvertance.
L’eau de refroidissement utilisée comme fluide de refroidissement pour ces échangeurs provient d’un système de tour de refroidissement par évaporation ouvert. Cette eau de refroidissement est sursaturée en sels à base de calcium (CaCO3 et CaPO4) en raison de l’effet de concentration de l’évaporation au niveau de la tour de refroidissement. Bien que le programme chimique de l’eau de refroidissement soit conçu pour inhiber la formation de tartre à base de calcium dans un environnement sursaturé, les vannes mal réglées ont entraîné une réduction des débits, une augmentation de la température de l’eau et une réduction de la vitesse de l’eau, ce qui a entraîné l'entartrage.
Le fabricant d’engrais s’est tourné vers Veolia pour trouver une solution de nettoyage chimique qui permettrait d’éviter un nettoyage hors ligne qui provoquerait un arrêt coûteux, tout en minimisant le risque d'arrêts futurs
Veolia a recommandé d’introduire son nettoyant chimique spécialisé, le Kleen AC9502, dans l’eau circulante de l’échangeur de refroidissement pour éliminer les dépôts de calcium. Afin d'éviter une diminution des niveaux de pH dans l’eau de refroidissement en vrac, la solution a été pompée dans l’entrée du refroidisseur d’ammoniac toutes les 5 minutes. Après l’injection initiale de Kleen AC9502, l’intervalle d’injection a été prolongé de 5 à 25 minutes. Veolia a surveillé le pH de l’eau de la tour de refroidissement pour s’assurer qu’il ne chute pas à un point tel qu’une corrosion importante de l’acier doux pourrait se produire dans l’ensemble du système. Veolia a également prélevé des échantillons d’eau à la sortie du refroidisseur d’ammoniac qui ont été envoyés pour analyse afin de déterminer la quantité de tartre éliminée.
Résultat
L’élimination des dépôts de calcium s’est produite immédiatement après l’administration de la première dose de Kleen AC9502. Grâce à la surveillance de la concentration de calcium dans l’eau de sortie, on a estimé que 33 livres de tartre avaient été éliminées grâce à ce processus de nettoyage (image 1). Le pH de l’eau de la tour de refroidissement est resté dans la plage de contrôle pendant toute la procédure, ne descendant jamais en dessous de 6,7 (voir Image 2), et est rapidement revenu dans la plage cible en quelques heures. Cela indique que le ciblage d’échangeurs spécifiques avec l’injection intermittente du nettoyant Kleen AC9502 pendant le fonctionnement d’un échangeur de chaleur peut éliminer efficacement les dépôts sans risquer d'engendrer des taux de corrosion élevés dans le réseau d’eau de refroidissement en raison d’une diminution du pH.
Outre la confirmation de l’élimination du tartre lors des analyses de l’eau de sortie de l’échangeur de chaleur, la performance du nettoyage a été mise en évidence par la baisse immédiate de 5 degrés de la température de sortie du procédé. Cela a augmenté l’efficacité et a permis une augmentation de ~2,2 % de la production d’UAN.
Image 1 : Concentration de calcium dans la sortie de l’eau de refroidissement de l’ammoniac pendant l’injection de Kleen AC9502. Ces concentrations par rapport au débit de sortie se traduisent par ~33 lb de dépôt de calcium éliminé.
Image 2 : Niveaux de pH du bassin de la tour de refroidissement
*Marque déposée de Veolia ; peut être déposée dans un ou plusieurs pays.