A desmineralização da água é o processo de remoção dos sais dissolvidos em sua estrutura. A Tabela 1 apresenta alguns processos industriais que necessitam de água desmineralizada, demonstrando a importância deste processo na indústria.
| Setor industrial | Aplicação | Característica da água | Problemática |
| Beneficiamento de vidros | Corte de chapas planas por jato de água com pressão | Água com dureza <17mg/L, sílica <15mg/L e ferro <0,1mg/L | Rompimento dos tubos de inox da bomba de pressurização |
| Beneficiamento de vidros | Laminação de vidros | Água isenta de sais, condutividade elétrica < 20uS/cm | Má aderência do filme polimérico na chapa de vidro |
| Produção de ARLA 32 | Agente redutor líquido utilizado em veículos a diesel | Alumínio < 0,5mg/L, Cobre < 0,2mg/L, Cromo < 0,2mg/L, Ferro <0,5mg/L, Fosfato <0,5mg/L, Magnésio <0,5mg/L, Potássio < 0,5mg/L, sódio <0,5mg/L, Zinco <0,2mg/L | Produto não pode ser comercializado fora das especificações |
| Pintura | Tratamento superficial de peças metálicas | Água isenta de sais, condutividade elétrica < 10uS/cm | Má interação da tinta com a peça |
| Geração de vapor | Caldeiras | Água isenta de dureza e com baixo teor de sais | Incrustações nos tubos da caldeira, diminuindo a troca de calor e eficiência do equipamento |
Uma maneira de remover os sais presentes na água e torná-la pura é mediante o uso de resinas de troca iônica. Para esta aplicação, uma possibilidade é o emprego de resinas catiônicas fortes (SAC) e resinas aniônicas fortes (SBA). Existem também variações de montagem empregando resinas catiônicas fracas (WAC) e aniônicas fracas (WBA).
As resinas catiônicas são usadas em sua forma ácida no ciclo H+ e removem os cátions, enquanto as resinas aniônicas são utilizadas em sua forma básica no ciclo OH– e removem os ânions da água. A sílica presente na água também é removida na estrutura da resina aniônica devido à sua tendência de polarizar-se negativamente.
A Figura 1 ilustra o processo de desmineralização da água usando estas resinas.
Após a troca dos cátions e ânions, as resinas liberam H+ e OH– para a água, fazendo com que a reação R.01 aconteça e tendo como produto a água isenta de sais dissolvidos.
Após a exaustão das resinas, elas podem ser regeneradas, retomando sua capacidade operacional para troca de íons. A resina catiônica pode ser regenerada com ácido clorídrico (HCl) ou ácido sulfúrico (H2SO4), enquanto a resina aniônica é regenerada com hidróxido de sódio (NaOH). A regeneração das resinas catiônicas usando H2SO4 envolve mais cuidados do que com HCl, e isto ocorre devido à possibilidade da formação de sais de sulfato insolúveis que podem precipitar durante o processo.
Em termos construtivos, os equipamentos podem ser montados principalmente de duas formas: com as resinas em leitos separados ou com as resinas em um leito misto. A Figura 2 apresenta o esquema de montagem de leitos separados e as resinas fornecidas pela Liter na aplicação deste processo. O software de dimensionamento integrado desenvolvido pela Liter, que será disponibilizado em breve, pode ser utilizado para o dimensionamento de sistemas de desmineralização da água em leitos separados.
Os leitos mistos utilizados na desmineralização da água podem ainda ser classificados em duas classes: os leitos mistos não regeneráveis e os leitos mistos regeneráveis. A Figura 3 apresenta a linha de resinas fornecidas pela Liter para uso em leitos mistos não regeneráveis. Nesta aplicação, as resinas são fornecidas prontas para o uso e devem ser trocadas após sua saturação.
Nos sistemas de leito misto regenerável, após a exaustão das resinas elas são separadas no interior da coluna antes da regeneração. A construção do vaso dever ser pensada para permitir a separação das resinas e a injeção dos diferentes regenerantes sem que ocorra sua mistura, de modo a possibilitar a regeneração das resinas. A Figura 4 apresenta a linha de resinas que a Liter possui para aplicação em leitos mistos regeneráveis.
Em aplicações nas quais a qualidade da água desmineralizada é mais restrita, é comum a aplicação de um leito misto após as colunas de leito separado. Este tipo de aplicação permite a obtenção de água com condutividade abaixo de 0,1uS/cm e concentrações de sílica entre 1 e 10ppb.
Entre em contato com a Liter para saber mais sobre desmineralização da água e como aplicar as resinas de troca iônica para esta finalidade.
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