ADVANCED POLYMER COATINGS PROTEGE TANQUE LAVADOR DE GASES DE ACEROS NACIONALES TRANSFORMADOS CONTENIENDO ÁCIDO SULFÚRICO Y SOSA CÁUSTICA (PARA PEMEX)

Aceros Transformados nacionales es una empresa dedicada a la fabricación de equipo de proceso industrial de acero como campanas de presión, tanques para pipas, tanques de almacenamiento, y en este caso lavadores de gases, para la industria en general.

Tanque lavador de gases

En este caso diseñó un proyecto para realizar un lavador de gases de acero al carbón en el cual requerían un recubrimiento capaz de resistir ataques químicos y a la corrosión de ácido clorhídrico en concentraciones de 5% y hasta el 20%, sosa cáustica en concentraciones de 5 al 30% en inmersiones continuas y a largo plazo, soportara temperaturas hasta de 70°C en servicio húmedo y 160°C en servicio seco.

Advanced Polymer Coatings México presento el Chemline 784/32 a ATN como el recubrimiento capaz de cumplir con la resistencia de los químicos mencionados y después de comparaciones con otros recubrimientos se especifico el sistema de Chemline 784/32 a un espesor de 22-24 mils. de película seca curada con calor forzado a 80°C para cumplir con la resistencia química solicitada.

Después de la inspección de la continuidad con el Spark Test a 3000 volts se reparó la falla con Chemline 784/32 gris	Primera capa terminada con Chemline 784/32 Rojo

Aplicación de la tercera capa con Chemline 784/32 gris a 8-10 mils. húmedas

Este sistema se aplicó en tres capas después de haber limpiado la superficie del metal con chorro de arena sílica y con un patrón de anclaje de 3-4 mils, de profundidad cada capa se aplico a un espesor húmedo de 8-10 mils, se realizaron pruebas de continuidad de película a 3000 volts para localizar poros.

Tanque lavador con el sistema completo de chemline 784/32 y curado a 80°C por un tiempo de 6 horas

Este equipo lavador de gases tiene como usuario final a PEMEX en la refinería de Tula, Hidalgo. La aplicación se efectuó en enero del 2004.

Advanced Polymer Coatings México S.A. de C.V. ofrece una amplia gama de productos para protección y resistencia al ataque químico y altas temperaturas. Creadores del Siloxirano ®, un polímero patentado con una matriz orgánica-inorgánica y con una alta densidad de entrecruzamiento sin la problemática de los grupos hidroxil de los epóxicos o de los grupos éster. Esta característica ayuda a hacer del polímero Siloxirano ® una película impermeable e impenetrable a todos los solventes conocidos y resistente al ataque químico de los ácidos, álcalis y ph de 1 a 14.

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Siloxirano/ChemLINE 784, La solución más efectiva ante la corrosión

El estudio de la corrosión y su desarrollo ha tenido que llevarse a cabo debido a la necesidad de proteger de la desintegración de todo tipo de materiales (madera, concreto, acero, hierro moldeado, aleaciones metálicas, aluminio, etc).

Para prevenir o controlar los efectos de la corrosión e incrementar la seguridad y vida útil de los equipos, es necesario aplicar una protección a base de recubrimientos anticorrosivos, cumpliendo con los requisitos de calidad y propiedades, exigidos por la normatividad nacional e internacional, incluyendo aspectos de seguridad, salud y protección al medio ambiente.

Los recubrimientos anticorrosivos son el método de control de la corrosión más ampliamente usados ya que protegen con mayor efectividad las superficies y sustratos que cualquier otro sistema de prevención de corrosión.

Los recubrimientos anticorrosivos proveen verdaderos métodos de control de la corrosión, y es por ello que Advanced Polymer Coatings México (APC México), empresa líder en tecnología de la industria de recubrimientos anticorrosivos, maneja en su amplia gama de productos los recubrimientos anticorrosivos de Siloxirano/ChemLine 784/32. Basados en la química orgánica/inorgánica de silicio.

Un ejemplo en donde el Siloxirano/ChemLine 784 ha tenido éxito, es en su aplicación sobre superficies de concreto en contenedores secundarios. Por ejemplo, la empresa Syntex S. A. de C. V., aplicó Siloxirano en agosto de 1997 para proteger los contenedores secundarios (de concreto) de los tanques de almacenamiento de ácido clorhídrico, solventes como el MIBK (metil isobutil cetona), cloruro de metileno y acetona, entre otros.

Otro ejemplo de éxito es el de la empresa Molymex S. A. de C. V., quien tiene tanques de almacenamiento de ácido sulfúrico, sosa y ácido fosfórico en diferentes concentraciones que provocan derrames en los contenedores secundarios, trincheras y en las áreas de bombas. Todos estos lugares fueron recubiertos con Siloxirano 2032 en junio de 1997 obteniéndose magníficos resultados.

Por otra parte, Petrocel, empresa que fabrica DMT ( diemetriltriptamina) que es la materia prima para obtener el PVC, genera en su proceso desechos de sustancias químicas, las cuales llegan a un tanque igualador (fosa de neutralización). En diciembre de 1997, estas fosas fueron protegidas con Siloxirano 2032 en un área de más de 560 metros cuadrados.

Como vimos en los ejemplos anteriores, el Siloxirano/ChemLine 784 ha demostrado ser la solución para los problemas más severos de corrosión en la mayoría de las industrias con equipos tales como: tuberías, tanques de proceso y de almacenamiento, reactores vidriados, diques, pisos, calderas, máquinas de papel, tanques de FFCC, buques tanques, silos, cajas de agua, entre otros; y todos aquellos equipos que se creían imposibles o muy costosos de reparar.

Una de sus grandes características para la industria de manejo de reactivos químicos, es el cumplir al 100% con las directrices de la EPA (ecología en MEXICO) para la protección de los mantos freáticos y subsuelo de las posibles contaminaciones por químicos corrosivos). Obligación de todas las industrias tengan conciencia ecológica, además de que es por ley cumplir con este precepto ecológico, y cumplir para las normas ISO.

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Como ayuda el Potencial Zeta en las formulaciones de suspensiones y emulsiones

¿Qué es potencial zeta?

El potencial zeta es uno de los parámetros fundamentales que controla la interacción de las partículas en suspensión.

Cuando partículas con carga se aproximan entre ellas, el que se repelen depende del equilibrio entre las fuerzas de atracción  experimentadas en todos los cuerpos, y de las fuerzas de repulsión determinadas por la magnitud del potencial en la capa de deslizamiento. Este es el potencial a una corta distancia de la superficie en dónde las moléculas del dispersante se mueven con respecto a las moléculas en el límite de la superficie.

El potencial zeta es el potencial en la capa de deslizamiento. Las partículas interactúan de acuerdo al potencial en esta capa.

Potencial Zeta como función del pH

El potencial zeta es determinado por la naturaleza de la superficie de la partícula y el medio de dispersión. El pH es a menudo un parámetro importante, y esta gráfica muestra una acción típica del efecto del pH.

En este ejemplo la curva pasa través del potencial zeta en cero, en el eje de las X, y a este punto se le llama punto isoeléctrico. Esto significa que las partículas no experimentan repulsión, por lo que la aglomeración puede ser un efecto a esperarse.

De hecho puede existir cierta atracción cerca de este valor también, y como regla si queremos asegurarnos que exista repulsión entre las partículas, debemos asegurarnos de que el valor de potencial zeta en mayor a +30mV o menor a –30mV.

Esta gráfica nos da la región de inestabilidad en cuanto al pH, en este caso entre pH 4 hasta pH 7.5.

Y las regiones de estabilidad, pH menor a 4 y mayor a 7.5.

Todo esto suena muy bien, pero ¿qué pasa con la gravedad?

En la mayoría de las formulaciones, la fase dispersa tendrá densidad diferente a la del medio, por lo que tenderá a sedimentar. Manteniendo las partículas apartadas sólo reducirá la velocidad del proceso. Si sus partículas dispersas son de densidad diferente a la del medio, siga leyendo>

Para entender como manejar esto, debemos dar un vistazo a dos fuerzas competitivas, la de repulsión y la de atracción.

Esta gráfica muestra la energía de interacción, -KT indica repulsión y KT atracción. R es la distancia entre las partículas, del lado izquierdo las partículas se están tocando. Esta curva azul, es la fuerza de repulsión entre dos partículas y representaría partículas con un potencial zeta alto. A grandes separaciones existe una pequeña interacción. A medida que las partículas se aproximan, la energía de repulsión aumenta. Si las partículas pueden ser aproximadas entre ellas, lo más cerca posible como para vencer la barrera de la energía, las fuerzas de atracción dominarían y causarían que las partículas se junten.  Una vez en este punto de mínima energía primaria, se requeriría mucha energía para separar las partículas.

La curva roja representa únicamente las fuerzas de atracción, y representarían el caso en donde no existe mecanismo de estabilización.  No importando el lugar de las partículas en la dispersión, se irán agregando y caerán en la mínima primaria. La velocidad a la que esto pasa dependerá de la concentración de la muestra y de la velocidad de difusión de la partícula, y será acelerada con la agitación.

La línea verde es la suma de las fuerzas de atracción y repulsión. Note que las fuerzas de repulsión actúan sobre una distancia más grande que la de las fuerzas de atracción.

Este hecho es importante, ya que si reducimos la fuerza de repulsión, reduciendo el potencial zeta, algo inesperado sucede.

La gráfica en la imagen anterior puede ser utilizada para explicar esta observación en las dispersiones de dióxido de titanio.

Variación de la concentración de Calgón
Foto después de dos semanas

Estas ocho botellas, contienen dispersiones de dióxido de titanio en la misma concentración, con concentraciones de calgón, que es el nombre comercial de hexameta fosfato de sodio, que varían desde 0.01% en la izquierda hasta 1.25% en la derecha, y han sido dejadas por dos semanas.

Las dos botellas de la izquierda, han formado un volumen alto de sedimentos. La insuficiente estabilización de carga ha provocado que las partículas se agreguen rápidamente, formando flóculos de baja densidad. Las cuatro botellas de en medio han floculado, pero ahora se han estabilizado, con las partículas paradas en las mínima secundaria.

Las dos botellas de la derecha, tienen una carga lo suficientemente estable que ha prevenido la agregación, pero la gravedad se ha encargado de que las partículas precipiten. El movimiento browniano de las partículas ha provocado que cada partícula vaya a la posición más baja de energía, formando una cama densa que dificultará o hará imposible la re-dispersión.

La lección de esto es que mucha cantidad de dispersante puede ser tan malo como no lo suficiente.

Regresando a la foto de las dispersiones de dióxido de titanio, la distinción principal entre las botellas b y c, y entre la f y g muestra porque las variaciones entre lotes pueden ocurrir sí la formulación esta situada justo en este punto.  Pequeños cambios en la formulación pueden fácilmente desencadenar la floculación o sedimentación.

¿Que hay de mejorar el tiempo de anaquel?

Las formulaciones pueden cambiar en al almacén debido a la hidrólisis, o por el efecto del contenedor utilizado, por ejemplo, los iones de metal pueden disolverse lentamente en una lata, o los gases pueden difundirse a través de una botella de plástico. Si estos efectos son entendidos, entonces el análisis pueden realizarse para encontrar su efecto en el potencial zeta. La formulación entonces, puede ser alterada para resistir cambios debido a estos efectos, o pueden producirse cambios en las condiciones de almacenamiento.

Esto reducirá el consumo de tiempo en pruebas de estabilidad en un gran número de formulaciones, si sólo se concentra en las candidatas.

Proveedores de medición de potencia zeta

A continuación le presentamos a Malvern Instruments, proveedor de medición de potencial zeta:

Malvern Instruments es una empresa líder en soluciones de análisis de tamaño de partícula para caracterización y aplicaciones reológicas.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Malvern Instruments.

O bien, haga contacto directo con Malvern Instrument para solicitar mayor información sobre medición de potencial zeta.