TRABAJO DE INVESTIGACION G3 PROCESOS INDUSTRIALES

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                                                       INDICE

INTRODUCCION---------------------------------------------------------------------I

CUERPO--------------------------------------------------------------------------------II

CONCLUSIONES---------------------------------------------------------------------III

  INTRODUCCION  

Se estima que existen en el mundo unas 7.500 plantas de desalinización de agua salada, localizándose un 60% en el Medio Oriente. La planta más grande en Arabia Saudita pro- duce 480 mil m3/día de agua desalada. En el continente ame- ricano está el 12% de la capacidad mundial, ubicada principal- mente en Florida, Estados Unidos, y en el Caribe.

La desalinización es un proceso que extrae los minerales disueltos en el agua, Las tecnologías más utilizadas han sido ósmosis inversa (RO), destilación (D), electrodiálisis (ED), y congelamiento al vacío (CV). Sólo las dos primeras han sido consideradas por empresas, municipios y es- tados como las más aprovechables. Adicionalmente, se han desarrollado los procesos de cogeneración (PC).

La ósmosis inversa (RO) es una tecnología de membranas para la purificación de agua que utiliza una membrana semipermeable para eliminar iones, moléculas y partículas más grandes que la molécula del agua, y de esta forma producir agua potable.

En la ósmosis inversa, se utiliza una presión aplicada para superar la presión osmótica, una propiedad coligativa, que es impulsada por las diferencias de potencial químico del disolvente, un parámetro termodinámico.

La ósmosis inversa puede eliminar muchos tipos de especies iónicas disueltas y/o suspendidas en el agua; junto a microorganismos tales como las bacterias; y se utiliza tanto en procesos industriales como en la producción de agua potable.

El resultado es que el soluto se retiene en el lado presurizado de la membrana y el disolvente puro se deja pasar al otro lado. Para ser un proceso "selectivo", la membrana no debe permitir que grandes moléculas o iones puedan atravesar al lado de permeación a través de los poros (orificios), sino que debe permitir que los componentes más pequeños de la solución (como las moléculas de solventes) pasen libremente y sean permeados en agua limpia.

La destilación consiste en calentar el agua cruda y evaporar el agua pura separando los minerales disueltos. Los métodos co- munes empleados son: sistema flash multiefecto o con reciclo (FME), sistema multiefecto (ME), y sistema por compresión de vapor (CV). En el sistema FME el agua cruda es calentada y luego se baja la presión para obtener el “flash” (vaporiza- ción instantánea). En el sistema ME el agua cruda pasa por un sistema de evaporadores instalados en serie. El sistema VC comprende la evaporación a partir del agua cruda y comprime el vapor para calentarlo y usarlo como fuente de energía para evaporar agua adicional.

En este caso se usa la destilación de agua de mar con energía solar. En estos procesos se consideran los mismos tipos de equipamiento y diseño que tienen los sistemas de destilación, con la diferencia que se utiliza energía solar clasificada como energía renovable hasta cierto punto. Este tipo de procesos dependerá de la disponibilidad de horas con radiación solar en la región en la cual se planea instalar la planta. Es factible encontrar estos procesos en embarcaciones marítimas

1. ÓSMOSIS INVERSA, TECNOLOGÍA PARA PRODUCIR AGUA POTABLE

La osmosis inversa es una tecnología que garantiza el tratamiento desalinizador, físico, químico y bacteriológico del agua por eso puede afirmarse que la ósmosis inversa soluciona muchas de las deficiencias de la destilación y el intercambio iónico. La ósmosis inversa funciona mediante membranas, que actúan como filtro, reteniendo y eliminando la mayor parte de las sales disueltas al tiempo que impiden el paso de las bacterias y los virus, obteniéndose un agua pura y esterilizada.

En la figura, se muestra una planta de tratamiento que usa ósmosis inversa.

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2. ÓSMOSIS INVERSA

La ósmosis es un tipo de difusión pasiva caracterizada por el paso del agua (disolvente) a través de la membrana semipermeable desde la solución. Planta de ósmosis inversa  Dureza de las aguas obliga a tener y tratamientos para evitar incrustaciones, corrosión y daños (hipotónica) a la más concentrada (hipertónica) hasta que las soluciones tengan la misma concentración (isotónicas o isoosmóticas). El agua (solvente), impulsada por una fuerza ocasionada por la diferencia de energía originada a su vez por una concentración (la presión osmótica) pasa por la membrana a la solución concentrada. El flujo del agua continúa hasta que la solución concentrada está diluida, y la contrapresión evita que se produzcan otros flujos a través de la membrana (equilibrio osmótico). La presión osmótica es aquella presión necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana. En el equilibrio la presión osmótica es igual a la presión osmótica aparente. “La presión osmótica aparente es la medida de la diferencia de energía potencial entre ambas soluciones” (Textos científicos, 2007). “El flujo del solvente es una función de la presión aplicada, la presión osmótica aparente y del área de la membrana presurizada” (Textos científicos, 2007).

En la figura se muestra una planta de tratamiento que usa ósmosis inversa.[pic 3]

         Los flujos y partes del sistema de ósmosis inversa son:

• Agua de alimentación: Flujo principal de agua que pasa a través de la superficie de la membrana, y que contiene impurezas que serán retenidas por la membrana.

• Bomba: Que suministra agua a los tubos de presión. La bomba suministra la presión necesaria para producir el proceso.

• Agua producida: Porción de agua de alimentación que pasa a través de la membrana como agua pura.

• Agua de rechazo: Porción del agua de alimentación que no pasó a través de la membrana y que contiene las impurezas que serán drenadas.

• Módulo: Es la combinación del elemento cilíndrico de la membrana en espiral y el tubo de presión (carcasa).

• Tubos de presión: Contienen la membrana de ósmosis inversa. Pueden estar ordenados en serie o paralelo.

• Sello de salmuera: Es la separación entre la parte externa del elemento en espiral y la parte interna del tubo de presión. Bloquea el flujo del agua de alimentación forzándola a pasar a través del elemento de membrana y a través de su superficie asegurando una remoción de las impurezas.

• Válvula reguladora de la corriente del concentrado: Que regula la corriente dentro de los elementos (membranas).

En la ósmosis inversa el flujo es dependiente de las características de la membrana como el espesor y porosidad, así como la temperatura, la presión diferencial por la membrana, y concentración de sólidos disueltos.

3. FACTORES DE FUNCIONAMIENTO DE LA ÓSMOSIS INVERSA.

• Presión: A mayor presión mayor es el flujo a través de la membrana (producto) y mayor es el grado de retención de sales hasta límites permisibles de diseño.

• Temperatura: Con una configuración y caudal determinados la calidadvaría directamente con la temperatura, entonces a mayor temperatura mayor será el contenido salino en el producto.

• Calidad agua cruda: Si tenemos una mejor calidad de agua de alimentación mayor será la calidad del agua producto y el tiempo de vida de las membranas. Para ello se recomienda un pretratamiento antes de la ósmosis inversa.

• Relación conversión-producción: Es la cantidad de agua tratada respecto al caudal de alimentación. Cuando esta relación aumenta se incrementa el aprovechamiento del agua de alimentación y la concentración de sales enel rechazo.

• Pretratamiento del agua a tratar por ósmosis inversa: El pretratamiento del agua de abastecimiento para las instalaciones de ósmosis inversa influye mucho en la eficacia de la instalación. La forma de PRETRATAMIENTO REQUERIDO DEPENDE DE LA CALIDAD DEL AGUA ENTRANTE. El propósito del pretratamiento es reducir el contenido en materia orgánica y la cantidad.

Una planta de ósmosis inversa necesita de pretratamientos antes de la ósmosis inversa: coagulación, desinfección, filtración, ablandamiento.

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