Medición de carbono orgánico total (TOC) en sistemas de generación de energía
Medición de carbono orgánico total (TOC) en sistemas de generación de energía
La contaminación por materia orgánica del agua pura en centrales de energía puede causar un número importante de problemas, como la contaminación de las resinas de intercambio iónico y de los desionizadores, lo que redundará en una mayor frecuencia de limpieza y recambio de las resinas. Asimismo, esta contaminación se descompone en ácidos orgánicos que reducen el pH del condensado, lo que causa corrosión en la turbina. Además, estos elementos pueden depositarse junto con otros contaminantes sobre las superficies de los intercambiadores de calor, reduciendo significativamente la eficiencia del sistema. De igual modo, pueden causar la formación de espumas en la caldera e incrementar la transferencia de otros contaminantes al vapor.
La presencia de compuestos orgánicos es una fuente de preocupación de la operación de centrales, y la medición de la concentración del Carbono Orgánico Total (TOC, por sus iniciales en inglés) es el primer paso en su reducción.
Detección
El monitoreo de la conductividad es la medición más económica y común para la detección de contaminantes iónicos (usualmente minerales). La conductividad detectará la presencia de ácidos y bases orgánicas, pero no es sensible a la mayoría de los otros contaminantes orgánicos. Por esta razón, los analizadores de TOC oxidan la materia orgánica mediante una luz UV (185nm) que rompe los enlaces de carbono-carbono mediante la generación de hidroxilos para producir agua y dióxido de carbono que puede ser detectado.
En su forma iónica, el ácido carbónico es fácilmente detectado por la conductividad en agua pura. El aumento de la conductividad después de la oxidación, entrega una medida de la cantidad de ácido carbónico producido. Con una adecuada calibración y correlación proporcionará una lectura en ppb (partes por billón) de TOC.
Algunos fabricantes -principalmente europeos- han desarrollado un analizador de TOC basado en la oxidación ultravioleta de un flujo continuo de muestra. Los compuestos orgánicos son oxidados con dióxido de carbono, y las mediciones de conductividad son hechas tanto aguas arriba como aguas abajo de la radiación ultravioleta (UV) que genera la lámpara. La primera medición entrega la conductividad de los contaminantes en la muestra, mientras que la segunda detecta el incremento de la conductividad debido al dióxido de carbono producido. Las mediciones de conductividad y sus diferencias son comparadas usando una curva de TOC (ver Figura 1).
