AGUA1

PI - 355 Ing. Jos Huapaya Barrientos

Mail: [email protected] 1

1

Ing. JosIng. Jos Huapaya Huapaya BarrientosBarrientos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAAFACULTAD DE INGENIERFACULTAD DE INGENIERA QUA QUMICA Y TEXTILMICA Y TEXTIL

TRATAMIENTOTRATAMIENTODE AGUADE AGUA

Ing. JosIng. Jos Huapaya Huapaya BarrientosBarrientos20062006

CURSOCURSO

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Identificacin de los parmetros fsicos, qumicos, biolgicos y los problemas que causan las impurezas.

Identificacin de los parmetros bsicos de diseo para cada tipo de tratamiento.

Identificar las variables de operacin de un caldero, y las normas de calidad y control.

OBJETIVOSOBJETIVOS

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Identificar las causas de la corrosin, incrustacin, ensuciamiento y arrastre o espumeo en los calderos y en el retorno de condensado.

Aplicar alternativas de Tratamiento de Agua en la alimentacin y condensado.

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CALIDAD DEL AGUACALIDAD DEL AGUACONOCER LA CALIDAD DEL AGUA DEL ABASTECIMIENTO Y EL AGUA TRATADA, PERMITE:

UN BUEN DISEO DEL PROGRAMA DE T.A.

LA EVALUACIN DE LA EFICIENCIA DEL T.A.

LA DISMINUCIN DE PROBLEMAS OPERATIVOS EN EL PROCESO PRODUCTIVO

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CONTIENEN IMPUREZAS O SUSTANCIASQUE PROCEDEN DE LA FUENTE.EL TIPO Y CONCENTRACIN DEPENDEDE LA FUENTE.ESTAS IMPUREZAS PRESENTES CAUSANLOS PROBLEMAS: INCRUSTACIN EN EL CALDERO CORROSIN EN EL CALDERO Y EN

LA LNEA DE CONDENSADO. ENSUCIAMIENTO. ESPUMAJE Y ARRASTRE DE HUMEDAD

CUANDO SE GENERA VAPOR.

CARACTERCARACTERSTICASSTICASDEL AGUA NATURALDEL AGUA NATURAL

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FUENTES DEFUENTES DEABASTECIMIENTOABASTECIMIENTO

AGUA SUPERFICIAL.AGUA SUPERFICIAL.--ALTO CONTENIDO DE OD, SS Y CARGABACTERIANA.AGUA SUBTERRAGUA SUBTERRNEA.NEA.--ALTO CONTENIDO DE SD, MENOR COLORSS Y CARGA BACTERIANA.AGUA DE MAR.AGUA DE MAR.--LA MAYOR IMPUREZA ES EL NaCl (2,7%)Y OTRAS SALES (0,8 %)



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USO DEL AGUAUSO DEL AGUA ENFRIAMIENTO 60% CALDERAS 25% PROCESOS 15%

EL AGUA DE CONSUMO HUMANOY EL DE SEGURIDAD.

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IMPUREZAS DEL AGUAIMPUREZAS DEL AGUAEL AGUA CRUDA Y EL AGUA TRATADACONTIENEN UNA SERIE DE IMPUREZASCUYA CALIDAD Y CANTIDAD DEPENDEDEL TIPO DE FUENTE Y EL TRATAMIENTOQUE RECIBA IMPUREZAS SOLUBLES S.D. IMPUREZAS INSOLUBLES S.S. IMPUREZAS GASEOSAS OD, CO2

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CLASIFICACICLASIFICACIN DE LASN DE LASIMPUREZAS O COMPONENTESIMPUREZAS O COMPONENTES

DEL AGUADEL AGUA

A.A.COMPONENTES SOLUBLESCOMPONENTES SOLUBLESCLASE ICLASE ICOMPONENTES PRIMARIOS (>5 mg/l)BICARBONATO MAGNESIOCARBONATO SILICECALCIO SULFATOCLORURO SODIO

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CLASE IICLASE IICOMPONENTES SECUNDARIOS

(>0,1 mg/l)

AMONIACO HIERROBORATO NITRATOFLORURO POTASIO

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CLASE IIICLASE IIICOMPONENTES TERCIARIOS (>0,01 mg/l)ALUMINIO FOSFATOARSENICO ZINCCOBRE BARIOPLOMO

CLASE IVCLASE IVCOMPONENTES A NIVEL DE TRAZAS

(>0,01 mg/l)CADMIO ESTAOMERCURIO TITANIONIQUEL ANTIMONIO

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B.B.COMPONENTES INSOLUBLESCOMPONENTES INSOLUBLESSSLIDOS SEDIMENTABLES:LIDOS SEDIMENTABLES:

ARENASXIDOS

SSLIDOS COLOIDALES:LIDOS COLOIDALES:MATERIA ORGNICALIGNINATANINOSARCILLASLIMOSCOMPLEJOS METLICOS



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C.C. GASES DISUELTOSGASES DISUELTOS

OXOXGENOGENO OO22NITRNITRGENOGENO NN22ANHIDRIDO CARBANHIDRIDO CARBNICONICO COCO22

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CONCLUSICONCLUSINNLOS PROBLEMAS DE MAYOR MAGNITUD SE PUEDEN ESTABLECER:

1.1. INCRUSTAMIENTOINCRUSTAMIENTO

2.2. CORROSICORROSINN

3.3. ARRASTREARRASTRE

4.4. ESPUMEOESPUMEO

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PARPARMETROS FMETROS FSICOSSICOSY QUY QUMICOSMICOS

LOS PARMETROS QUE MAYORMENTE SEDETERMINAN EN EL T.A. INDUSTRIAL SON:A.A. PARAMETROS FPARAMETROS FSICOSSICOS

NOMBRE UNIDAD PROBLEMAMATERIA SUSPENDIDA

S.S. mg/lENSUCIAMIENTO

Y DEPSITOS

MATERIA DISUELTASTD mg/l

INCRUSTACIONESY ENSUCIAMIENTO

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CONDUCTIVIDADELCTRICA

microohmioscm

CONTENIDO DE IONESA MAYOR

CONCENTRACINDE IONES MAYOR

CORROSIN

TURBIDEZ UTJUTN

SLIDOS SUSPENDIDOS PRODUCEN TURBIEDAD,

COLOR, ENSUCIAMIENTO

TEMPERATURA CCONTROL DE

TRATAMIENTOYMEDIDAS DE EFICIENCIA

NOMBRE UNIDAD PROBLEMA

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A.A. PARAMETROS QUPARAMETROS QUMICOSMICOSNOMBRE UNIDADES PROBLEMA

CALCIO mg/l DUREZA - INCRUSTACINMAGNESIO mg/l DUREZA - INCRUSTACINBICARBONATO mg/l CAUSA ALCALINIDAD DEL

AGUA, FORMAINCRUSTACIONES CON EL CaY Mg Y FORMA CO 2

CARBONATO mg/l EN AGUA NATURAL ES POCOFRECUENTE.FORMA INCRUSTACIONES

ALCALINIDAD (M)

mg/l TODA AGUA NATURALCONTIENE ALCALINIDAD M.FORMA INCRUSTACIONES

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NOMBRE UNIDADES PROBLEMAALCALINIDAD (P) mg/l ALCALINIDAD DEBIDO AL OH -

OXGENO (OD) mg/l CORROSIN DEL CALDERO,TUBERAS, OTROS EQUIPOS

SULFATO mg/l (CaCO 3) CORROSIN EN PRESENCIADE BACTERIAS. SU ALTOCONTENIDO AFECTA ELSABOR DEL AGUA

CLORURO mg/l (CaCO 3) CORROSIN LOCALIZADASLICE mg/l (CaCO 3) INCRUSTACIONES Y

DESGASTEPH 0 - 14 A BAJO PH CORROSIN

CIDAA ALTO PH FRAGILIDADCAUSTICA



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ABLANDAMIENTOABLANDAMIENTOOPERACIN DE REDUCIR EL CONTENIDODE Ca+2 Y Mg+2.SE REALIZA EN LOS ABLANDADORES CONEL FIN DE REDUCIR LAS INCRUSTACIONESDE CaCO3, Mg(OH)2, CaSO4, SiO2.

CLASIFICACICLASIFICACIN:N:SISTEMA MANUALSISTEMA SEMIAUTOMTICO: VLVULA ,MULTIPORTSISTEMA AUTOMATIZADO: VLVULA AUTOMTICA

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RESINAS DE INTERCAMBIO RESINAS DE INTERCAMBIO IINICONICO

SE APLICA PARA AGUA CON STD< 1000 PPM TIENEN LA CAPACIDAD DE ELIMINAR

SELECTIVAMENTE LOS IONES DISUELTOS ES DE FORMA GRANULAR DE UN TIPO DE

POLMERO SINTTICO VIDA TIL PROMEDIO 5 5 1010 AOS SE REALIZA UN LAVADO DE RESINA DESPUS DE

CADA 150 CICLOS DE REGENERACIN EL TAMAO PROMEDIO DE LA RESINA (0,4 0,8

mm)

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TIPOS DE RESINASTIPOS DE RESINASA. RESINA CICLO SODIOA. RESINA CICLO SODIOz ADSORBEN EL CALCIO Y MAGNESIO Y

ELIMINAN SODIOz SE USAN EN EL ABLANDAMIENTOz SE REGENERAN CON NaCl AL 10%z BAJO COSTO OPERATIVOz SE EMPLEA EL CALDERO DE BAJA

PRESIN (PIROTUBULARES)

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z CUANDO SE SATURA UNA RESINA, ES NECESARIO REGENERARLA CON UNA SOLUCIN DE NaCl AL 10%, 6 7 Kg DE NaCl/ft3

z EL AGUA QUE ATRAVIEZA EL LECHO, DEBE ESTAR LIBRE DE DETRITUS, LODO, CIENO, PRECIPITADOS; LOS CUALES RECUBREN Y TAPAN LOS INTERTICIOS.

LAS REACCIONES TLAS REACCIONES TPICAS SON:PICAS SON:RNa2 + Ca+2 RCa+2 + 2Na+1RCa+2 + 2NaCl RNa2 + CaCl2

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EJEMPLOS DE RESINAEJEMPLOS DE RESINALIMPIA Y SUCIALIMPIA Y SUCIA

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LA RESINA TIENE MAYOR AFINIDAD O PODER DE ADSORCIN POR LOS

IONES TRIVALENTES, DIVALENTES Y EN LTIMO LUGAR LOS IONES

MONOVALENTES



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ABLANDADORABLANDADORz ES LA COLUMNA QUE CONTIENE LA

RESINA Y EN EL, SE REALIZAN LAS SIGUIENTES OPERACIONES: RETROLAVADORETROLAVADO REGENERACIREGENERACINN ENJUAGEENJUAGE ABLANDAMIENTOABLANDAMIENTO

z EL MATERIAL DE FABRICACIN SAE-1010

z POSEEN UNA BASE CON TOBERAS DE PVC 26


z TANQUE DE PREPARACIN DE LA SOLUCIN SALINA DE FIERRO RECUBIERTO CON FIBRA DE VIDRIO.

z PRESIN DE OPERACIN 20 30 PSI

27


ABLANDADOR DE FUNCIONAMIENTO MANUALABLANDADOR DE FUNCIONAMIENTO MANUAL

28


OPERACIONES EN OPERACIONES EN EL ABLANDADOREL ABLANDADOR

29


22

44

55

66

77

883311

RREyectorEyector

ABLANDAMIENTOABLANDAMIENTO

CC

CC

CC

CC

SALSALAgua BlandaAgua Blanda


30


22

44

55

66

77

883311

RREyectorEyector

RETROLAVADORETROLAVADO

CC

CC

CC

CC

SALSAL

YYAgua BlandaAgua Blanda




31


22

44

55

66

77

883311

RREyectorEyector

REGENERACIREGENERACINN

CC

CC

CC

CC



32


22

44

55

66

77

883311

RREyectorEyector

ENJUAGUEENJUAGUE

CC

CC

CCCC


Cl- Cl-

Cl-Cl-


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ABLANDADOR ABLANDADOR SEMI SEMI

AUTOMAUTOMTICOTICO

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FUNCIONAMIENTO DEL ABLANDADORFUNCIONAMIENTO DEL ABLANDADOR

POSICIPOSICIN 1: N 1: RETROLAVADO Y RETROLAVADO Y ENJUAGUEENJUAGUE

POSICIPOSICIN 2: N 2: REGENERACIREGENERACINN

POSICIPOSICIN 3: N 3: ABLANDAMIENTOABLANDAMIENTO

35


36


TABLA DE ABLANDADORES

27554 X 72170551700 Kn

22548 X 72170451325 Kn

17542 X 72168351000 Kn

12536 X 7212525750000

10030 X 727520500000

7530 X 6070154250005524 X 603511275000

4020 X 62308200000

2014 X 64154100000

1514 X 4812375000

1012 X 4810262500

7,59 X 4861,537500

59 X 406125000

CONSUMO DE SAL

REGENERANTE (K)

ABLANDADOR D X H (PULG)

FLUJO MAX. DE SERVICIO GPM

VOLUMEN DE RESINA PIE3

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO

EN GRANOS



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DATOS TDATOS TCNICOS DE LA RESINACNICOS DE LA RESINAz CAPACIDAD DE INTERCAMBIOz FLUJO REGENERANTEz FLUJO DE RETROLAVADO Y ENJUAGUEz EXPANSIN DE LA RESINAz VELOCIDAD ESPACIALz VELOCIDAD SUPERFICIALz PESO DE REGENERANTE / ft3 DE

RESINAz RESISTENCIA A LOS CLORUROSz CAIDA DE PRESIN A TRAVES DEL

LECHO 38Ing. JosIng. Jos Huapaya Huapaya BarrientosBarrientos

3 DE ARENA DE 0,8 A 1,2 mm3 DE GRAVA DE 1 A 1/8 mm6 DE GRAVA DE A mm

CCMARA DE EXPANSIMARA DE EXPANSIN DEL 80%N DEL 80%

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EVALUACIEVALUACIN DEL DESEMPEN DEL DESEMPEOODE LA RESINADE LA RESINA

z SE REEMPLAZA ANUALMENTE 10% DE RESINA CATINICA Y 20% DE RESINA ANINICA.

z UNA VARIACIN DE EFICIENCIA EN 5 10% ES NORMAL.

z UNA MAYOR VARIACIN SE DEBE: PRDIDA DE RESINA POR EXCESIVO

CONTRALAVADO O FALLAS MECNICAS MAL EL CONTRALAVADO, INSUFUCIENTE FLUJO

O TIEMPO MALA REGENERACIN, CONCENTRACIN

INAPROPIADA DEL REGENERANTE40


ROTURA DE LA RESINA ENSUCIAMIENTO DE LA RESINA POR

SUSTANCIAS ORGNICAS CONTAMINACIN CON XIDOS

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TABLA DE DESIONIZACION

36 x 7250,0 75,025,0500 000

36 x 7240,0 60,020,0400 000

30 x 7230,0 45,015,0300 000

24 x 6020,0 30,010,0200 000

21 x 6210,0 15,05,0100 000

Automticos

12 x 484,0 6,02,040 000

9 x 483,0 4,01,530 000

9 x 402,0 3,01,020 000

Semiautomtico

DIMENSIONES DIAM X ALT PULGADAS

FLUJO SERVICIO

GPM

VOLUMEN DE RESINA PIE3

CAPACIDAD DE

INTERCAMBIO GRANOS

MODELO

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DATOS TECNICOS DE RESINAS CATIONICA Y ANIONICAS

Sin lmiteSin lmiteCloro

< 100 C< 100 CT

Sin lmiteSin lmitePH

40 90 gal x ft3 de resinaAgua desionizada

25 50 gal x ft3 de resinaAgua desionizadaRequerimiento de enjuague

0,5 gal/min x ft3 de resina1 1,5 gal/min x ft3 de resinaFlujo espacial para le regeneracin y enjuague

2,6 gal/min x ft36,4 gal/min x ft2 de SodioFlujo espacial para retrolavadoexpansin 60 75%

4 lb NaOH/ft3Solucin 4%

Con una fuga de Slice de 0,05 ppm

6 lb H2SO4 /ft3 de resinaSolucin 2 4%

Con una fuga de Sodio de 2ppmRegenerante

0,85 lb/ft de resina (lecho)0,78 lb/ft de resina (lecho)Cada de presin

4 10 gal/min x ft2 de seccin4 10 gal/min x ft2 de seccinFlujo superficial recomendado en operacin (velocidad lineal)

1 5 gal/min x ft3 de resina1 5 gal/min x ft3 de resinaFlujo espacial recomendado en operacin (espacio velocidad)

16 Kgn/ft318 Kgn/ft3Capacidad de intercambio

Dow Chemical CoRohm Haas IncDistribuidor comercial

Estireno DivinilbencenoAlta capacidad estirnicaNaturaleza

ANIONICACATIONICATIPO



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DESMINERALIZACIDESMINERALIZACINN

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ABLANDADOR TANQUE DE CONDENSADO

CALDERO INTERCAMBIADOR DE CALOR

DtDcaMCOND.Cl-PHSLICE

AGUA BLANDA

PURGA DEFONDO PH

CONDUC.Fe TOTAL

RETORNO DE CONDENSADO

AGUA DE POZO

DtCl-COND.DcaM

MCl-SiO2RESIDUALDEL T.I.

CONDENSADO

PURGA DENIVEL

DtCl-COND.DcaMSLICEFe TOTALO D

AGUA DE ALIM.A LA CALDERA

CONTROLES EN UN SISTEMA DE PRODUCCICONTROLES EN UN SISTEMA DE PRODUCCINNDE VAPORDE VAPOR

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CARACTERCARACTERSTICAS DEL AGUA DE ALIMENTACISTICAS DEL AGUA DE ALIMENTACIN PARA N PARA CALDEROS PIROTUBULARES Y 150 LIBRAS DE PRESICALDEROS PIROTUBULARES Y 150 LIBRAS DE PRESIN N

MMXIMA DE TRABAJOXIMA DE TRABAJO

10- - 20-Slfitos SO

0.5 - 0.3-Hidrazina N2H4 ppm

30 - 50-Fosfatos PC 3- ppm4

Casi OCasi OGrasas y Aceites

300 mximo-Slice ppm CaCO3

500 mximo-Cloruros Cl- ppm

2500 mximo-Slidos Totales disueltosppm CaCO3

300 - 600-Alcalinidad Pppm CaCO3

500 - 800-Alcalinidad M ppm CaCO3

-6 mximoDureza total ppm CaCO3

10.5 - 11.37 mnimoPH a 25C

AGUA DENTRODEL CALDERO

AGUA DEALIMENTACINCARACTERSTICAS

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LLMITES RECOMENDADOS PARA EL MITES RECOMENDADOS PARA EL AGUA EN EL CALDEROAGUA EN EL CALDERO

ClorurosResidual SulfitoAlcalinid

TotalAlcalinidParcial

Residual de

Fosfato

Dureza Total

1111250250606050050042042060605,05,0Mximo

101000303025025017017040400,00,0Mnimo

pHpHClCl--SOSO33MMPPPOPO44DDTT ppmppm

VALORES PERMICIBLES POR ABMA, ASMEVALORES PERMICIBLES POR ABMA, ASME

ABMA: AMERICAN BOILER MANUFACTURERS ASSOCIATIONABMA: AMERICAN BOILER MANUFACTURERS ASSOCIATION

ASME: AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERSASME: AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS

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10001001 - 1500

1250901 - 1000

1500751 - 900

2000601 - 750

2500451 - 600

3000301 - 450

3500HASTA 300

SD EN EL AGUA DELSD EN EL AGUA DELCALDERO EN PPMCALDERO EN PPM

PRESIPRESIN DEL VAPORN DEL VAPOREN PSIEN PSI

LLMITES RECOMENDADOS DE SMITES RECOMENDADOS DE SLIDOS LIDOS DISUELTOS EN LA CALDERADISUELTOS EN LA CALDERA

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351004002000601 - 750

501505002500451 - 600

902506003000301 - 450

12530070035000 - 300

SSLICE COMOLICE COMO((SiOSiO22) EN ) EN ppmppm

SOLIDOSSOLIDOSSUSPENDIDOSSUSPENDIDOS

SS (SS (ppmppm))M (M (ppmppm))SD (SD (ppmppm))PRESIPRESIN DEL VAPORN DEL VAPORDE SALIDA (PSI)DE SALIDA (PSI)



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52705270360360380380320320TDSTDS

--NIVEL DISPERSINIVEL DISPERSIN (N (CaCa))--NIVEL DISPERSINIVEL DISPERSIN (Fe)N (Fe)--HIDRAZINA NHIDRAZINA N22HH44

--OXIGENOOXIGENO--Fe TOTALFe TOTAL

150150POLYVENPOLYVEN2020SOSO44

--FOSFATOFOSFATO73073060606060ClCl11,711,77,57,57,57,5PHPH890890----ALCALINIDAD ALCALINIDAD -- OHOH

145014509090100100ALCALINIDAD MALCALINIDAD M117011700000ALCALINIDAD PALCALINIDAD P

0010104040290290DUREZA TOTAL DUREZA TOTAL CaCOCaCO22

C2C2C1C1ALIMENTACIALIMENTACINNABLANDADORABLANDADORFUENTEFUENTE

FFUUEERRAA

DDEE

SSEERRVVIICCIIOO

CALDRON CALDRON S.R.LS.R.L.. WATER TREATMENT & STEAM QUALITYWATER TREATMENT & STEAM QUALITYCHEMICAL ANALYTICAL SERVICESCHEMICAL ANALYTICAL SERVICESEMPRESA: TEXTILIA S.A.EMPRESA: TEXTILIA S.A.

FECHA: 12/12/02 HORA : 11.30AMFECHA: 12/12/02 HORA : 11.30AM

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