En las centrales térmicas, en el lavado de minas y en otras industrias, el sistema de desulfuración constituye un eslabón de gran importancia. Por lo general se emplea la desulfuración húmeda, y el método de desulfuración mediante yeso es el más ampliamente utilizado y el de menor costo dentro de la desulfuración húmeda industrial.

En los sistemas de tuberías de desulfurización, se utilizan generalmente tuberías revestidas de caucho o tuberías revestidas de cerámica.

1. Abrasividad de la lechada

El absorbente utilizado en la desulfuración húmeda de los gases de combustión es principalmente piedra caliza, y su diámetro de partícula depende del tamaño de malla del polvo de piedra caliza, que suele ser inferior a 60 μm. A medida que los gases de combustión siguen fluyendo, continúa la reacción química mediante la cual la lechada de piedra caliza absorbe el dióxido de azufre. El sulfato formado durante esta reacción se precipita, se separa y da lugar a una lechada de yeso que también contiene partículas sólidas extremadamente duras, como sílice y alúmina. La bomba de circulación de la lechada aspira y descarga continuamente la lechada, haciendo que ésta circule de un lado a otro. Esta lechada impacta y lava con gran intensidad la pared de la tubería, lo que provoca un desgaste o erosión severos en el revestimiento de caucho de la misma. Con el tiempo, a medida que la línea de transporte de la lechada permanece en servicio, el propio flujo de la lechada desgasta y adelgaza gradualmente el caucho del revestimiento; eventualmente, esto ocasiona que el caucho se dañe y se desgaste, exponiendo la capa metálica subyacente.

2. Corrosividad de la lechada

Dado que la lechada es ligeramente ácida y contiene iones de amonio e iones de flúor, estas sustancias reaccionan químicamente con la capa metálica en las zonas dañadas del revestimiento de goma, provocando la corrosión de la tubería. Además, los iones de amonio tienden a adsorberse sobre la superficie metálica con mayor facilidad que el oxígeno, desplazándolo y alterando parcialmente el estado de pasivación del metal, lo que favorece la aparición de corrosión por picaduras; este fenómeno resulta inevitable en ciertos materiales de acero inoxidable. La capa metálica de la tubería permanece expuesta a la corrosión durante un período prolongado, hasta que ésta se vuelve penetrante, lo que finalmente ocasiona fugas en la tubería y compromete el funcionamiento normal del sistema de desulfuración.

Ventajas y desventajas de las tuberías revestidas de caucho:

Diferencia en el coeficiente de expansión: El coeficiente de expansión del caucho es más de diez veces superior al del acero. Ambos materiales tienden a desprenderse, tanto el revestimiento de caucho como la capa metálica de la tubería, cuando se producen cambios de temperatura. Al arrancar o detener la unidad o el sistema de desulfuración, especialmente en invierno, el contacto instantáneo entre la lechada caliente y las tuberías frías agrava este fenómeno de desprendimiento.

Pelado y desprendimiento por presión positiva y negativa: La tubería de desulfurización se encuentra en estado de presión positiva durante la operación y pasa a estar en estado de presión negativa cuando está fuera de servicio. Bajo la acción de presiones alternas, tanto positivas como negativas, así como de perturbaciones, es fácil que se produzcan fenómenos de burbujeo y pelado.

La tubería revestida de caucho para el transporte de lechada de yeso presenta una resistencia al impacto extremadamente alta. El caucho se deforma bajo la acción del impacto, absorbe la energía cinética de las partículas y, a continuación, devuelve la mayor parte de esa energía a las partículas en forma de rebote, lo que reduce la fuerza de impacto y mejora notablemente la vida útil.

El revestimiento de caucho, con una excelente resistencia al desgaste, puede formularse según las necesidades de resistencia al desgaste y es adecuado para entornos de abrasión intensa. Su resistencia al desgaste supera en más de 20 veces a la de las tuberías de acero, en más de cuatro veces a la de las cerámicas y en más de siete veces a la de tuberías similares revestidas de caucho. Puede utilizarse de manera continua durante 15 a 40 años.

Posee un amplio rango de adaptabilidad a la temperatura. La tubería de acero revestida de caucho puede utilizarse durante largo tiempo en un rango de -40 °C a 140 °C. La capa de revestimiento de caucho no se separará del armazón de acero debido a los cambios de temperatura.

Los tubos revestidos de caucho para lechada de yeso presentan excelentes propiedades anticorrosivas. El revestimiento de caucho puede formularse según las necesidades de protección contra la corrosión y es adecuado para entornos altamente corrosivos. Los tubos de acero revestidos de caucho resisten la corrosión provocada por diversos ácidos, álcalis, sales, agua de mar y aguas residuales, y pueden emplearse en ambientes complejos y severos, especialmente en entornos químicamente corrosivos.

La resistencia a la rodadura es baja, el consumo de energía se reduce y la pared interna es lisa.

Ligero, fácil de instalar, de mantener y de transportar. La estructura de acero del tubo de acero revestido de caucho solo cumple la función de soportar la presión y puede reducirse hasta el nivel mínimo necesario para ello. Su peso es un 20 a 30 % inferior al de los tubos de acero convencionales, y el tubo de acero revestido de caucho no se daña ante golpes; el revestimiento no se rompe. La vida útil de los tubos de acero revestidos de caucho es varias veces superior a la de los tubos de acero convencionales. La inversión anual promedio a lo largo de su ciclo de vida es baja. Además, gracias a su ligereza, permite ahorrar en costos de soportes y en la resistencia hidráulica, lo que reduce los costos operativos. En consecuencia, el costo total de los tubos de acero revestidos de caucho se ve significativamente reducido, lo que representa un importante ahorro para los usuarios.

La mayoría de los sistemas de desulfuración utilizan tuberías revestidas de caucho, las cuales se corroen y desgastan con facilidad, lo que provoca el desprendimiento del caucho, fugas en las tuberías, obstrucciones, entre otros problemas; ello exige paradas para realizar mantenimientos, lo que no solo ocasiona un gran desperdicio de mano de obra y recursos materiales, sino que también reduce seriamente la eficiencia productiva de las centrales termoeléctricas.

Por lo tanto, muchas centrales térmicas buscan soluciones y optan por utilizar tuberías cerámicas resistentes al desgaste.

El componente principal de las cerámicas resistentes al desgaste es la alúmina. Tras una calcinación a alta temperatura, la alúmina se transforma en α‑alúmina, que presenta propiedades químicas estables y resistencia a la corrosión. Además, la dureza de las cerámicas resistentes al desgaste es muy superior a la de la goma y de las aleaciones, lo que les confiere una excelente resistencia al desgaste. La adhesivo cerámico desarrollado y fabricado por Ceramics ofrece un rendimiento excepcional. Combinado con tecnologías de instalación cerámica, como la soldadura y los rieles guía de cola de milano, permite garantizar el funcionamiento estable de las tuberías cerámicas resistentes al desgaste, evitando su caída. De este modo, se asegura la operación normal del sistema de vulcanización, se reduce considerablemente el número de intervenciones de mantenimiento y se logra un importante ahorro de costos.