Eliminadores de oxigênio de caldeira: DEHA vs Sulfito vs Hidrazina
Os eliminadores de oxigênio removem o oxigênio dissolvido da água de alimentação da caldeira para impedir a corrosão por picadas. O sulfito de sódio é barato e rápido, mas adiciona sólidos e se decompõe acima de aproximadamente 1.000 psi; a hidrazina é volátil e não adiciona sólidos, mas é tóxica/cancerígena e está sendo eliminada gradualmente; DEHA e carboidrazida são eliminadores de baixa toxicidade, voláteis e livres de hidrazina que também passivam o metal e protegem o condensado. Escolha pela pressão da caldeira, se você precisa de proteção contra condensação e segurança.
Por que o oxigênio dissolvido deve ser removido
O oxigênio dissolvido na água de alimentação causa corrosão por picada — poços profundos e localizados que perfuram tubos de caldeiras e economizadores mesmo quando a perda geral de metal é baixa. A desaeração mecânica remove a maior parte do oxigênio, mas uma eliminador químico de oxigênio limpa os últimos vestígios e mantém um ambiente redutor protetor. Os sequestrantes são dosados na saída do desaerador ou na água de alimentação e são uma parte essencial de qualquer tratamento de água de caldeira programa.
Sulfito de sódio – burro de carga de baixa pressão
O sulfito de sódio (frequentemente catalisado com cobalto) reage rapidamente com o oxigênio e é barato e confiável para caldeiras de baixa pressão. Precisa de cerca 7,9 ppm de sulfito por 1 ppm de O₂ (mais um resíduo de água da caldeira, normalmente ~30–60 mg/L). Desvantagens: é adiciona sólidos dissolvidos (aumentando a purga), é não volátil então dá sem proteção contra condensação, e isso se decompõe acima de aproximadamente 1.000 psi em SO₂/H₂S corrosivo. Melhor para caldeiras abaixo de ~600–900 psi.
Hidrazina – eficaz, mas eliminada gradualmente
A hidrazina reage aproximadamente com o oxigênio estequiometricamente (~1 ppm por 1 ppm O₂), não adiciona sólidos dissolvidos, é volátil (protege o condensado) e passiva o metal em magnetita – tecnicamente excelente para caldeiras de alta pressão. Mas a hidrazina é tóxico e suspeito de ser cancerígeno, por isso tem sido amplamente descontinuado em favor de eliminadores voláteis mais seguros, como DEHA e carboidrazida.
DEHA e carboidrazida – as escolhas modernas
DEHA (N,N-dietilhidroxilamina) é um volátil, de baixa toxicidade limpador que passiva o metal e, por ser transportado para o vapor, protege todo o sistema de condensado. Sua taxa de reação depende do pH (velocidade próxima ao sulfito em pH ~11). Carbohidrazida é um sem hidrazina limpador que reage rapidamente, não adiciona sólidos e se adapta caldeiras de média e alta pressão e água de alimentação fria - ela se decompõe para fornecer uma ação passivante semelhante à da hidrazina sem transportar hidrazina. Ambos são os substitutos modernos padrão para sulfito/hidrazina.
Como escolher
- Caldeira de baixa pressão, prioridade de custo → sulfito de sódio catalisado.
- Precisa de proteção contra condensação/sem adição de sólidos → DEHA (volátil).
- Água de alimentação fria de média/alta pressão, sem hidrazina → carboidrazida.
- Evite hidrazina para segurança, a menos que um programa legado exija isso.
Eliminadores de oxigênio comparados
| Propriedade | Sulfito de sódio | Hidrazina | DEHA | Carbohidrazida |
|---|---|---|---|---|
| Razão de reação (por ppm O₂) | ~7,9 ppm | ~1,0 ppm | ~1,2–1,5 ppm | ~1,4 ppm |
| Adiciona sólidos dissolvidos | Sim | Não | Não | Não |
| Volátil/protege o condensado | Não | Sim | Sim | Sim |
| Adequação de pressão | Baixo (<~1000 psi) | Alto | Baixo-médio | Médio-alto |
| Toxicidade | Baixo | Alto (cancerígeno) | Baixo | Baixo |
| Passivação de metal | Fraco | Forte | Sim | Forte |
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Perguntas frequentes
Qual é o melhor eliminador de oxigênio para caldeiras?
Depende da pressão e das necessidades. O sulfito de sódio catalisado é melhor para caldeiras de baixa pressão sensíveis ao custo; DEHA é preferido quando você precisa de proteção contra condensado volátil e sem adição de sólidos; a carboidrazida é adequada para caldeiras de média e alta pressão e água de alimentação fria. A hidrazina é eficaz, mas tóxica e em grande parte eliminada.
Quanto sulfito de sódio é necessário por ppm de oxigênio?
Cerca de 7,9 ppm de sulfito de sódio reagem com 1 ppm de oxigênio dissolvido, e um resíduo de sulfito de água de caldeira de aproximadamente 30–60 mg/L é geralmente mantido. Como o sulfito adiciona sólidos dissolvidos e não é volátil, ele aumenta a purga e não protege o sistema de condensado.
Por que a hidrazina não é mais usada em caldeiras?
A hidrazina é um excelente eliminador de oxigênio volátil que não adiciona sólidos e passiva o metal, mas é tóxica e suspeita de ser cancerígena. Por questões de segurança, foi amplamente substituído por eliminadores voláteis de baixa toxicidade, como DEHA e carboidrazida, que proporcionam desempenho semelhante sem riscos.
Qual é a diferença entre DEHA e carboidrazida?
Ambos são eliminadores voláteis, de baixa toxicidade e isentos de hidrazina, que não adicionam sólidos dissolvidos e protegem o condensado. DEHA é uma escolha econômica para caldeiras de baixa e média pressão; A carboidrazida reage mais rapidamente e passiva fortemente, tornando-a preferida para caldeiras de alta pressão e água de alimentação fria.
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Referências
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