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Proceso de desalación por Osmosis Inversa

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El núcleo del proceso de desalación es el proceso de Osmosis Inversa. Consiste en una bomba de alta presión seguida de un mecanismo de Recuperación Energética y las membranas de ósmosis inversa.

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Bomba de alta presión

Con anterioridad a la entrada de agua a las membranas de ósmosis inversa, agua de mar clarificada es presurizada por la Bomba de Alta Presión típicamente entre 55 y 85 bares, dependiendo en la temperatura y la salinidad del agua.

Main Seas and Oceans Water composition

Calculate you required applied pressure

Tipo de Bomba

émbolo o pistón

Presión de diseño

55-85 bares

Materiales

Titanio

 

Bronce

 

Aleación CO/ Ni

Acero Inoxidable Duplex

Super Duplex

Máx. caudal por bomba

250 m3/h


Mecanismo de Recuperación Energética, MRD (en inglés, Energy Recovery Device,ERD)

La pérdida de presión en las membranas de OI está entre 0.5-1 bar, dependiendo del número de elementos por tubo de presión, así el concentrado deja el sistema a alta presión.

Gracias a los Mecanismos de Recuperación Energética, es posible reutilizar la energía del caudal del concentrado. El concentrado es dirigido al MRE o ERD, dónde se transfiere directamente la energía a parte del agua de entrada

Existen 2 conceptos principales de recuperación energética:
- Turbina de Recuperación Energética, TRE (en inglés, Energy Recovery Turbine,ERT)
- Intercambiador de Presión, IP (en inglés, Pressure Exchanger, PX)

Ejemplo:

Caudal agua salada : 100 m3/h
Presión : 55 bares
Recuperación OI : 40%
Caudal agua permeada: 40 m3/h

Potencia requerida sin MRE o ERD: 220 kW
Energía específica: 220/40 = 5.5 kWh/m3

Potencia requerida con TRE o ERT: 122 kW
Energía específica: 122/40 = 3.1 kW/h

Potencia requerida con IP o PX: 98 kW
Energía específica: 98/40 = 2.4 kWh/m3

Caudal Tipo de Mecanismo Ahorros energéticos Costos
> 5 m3/h Turbina de Recuperación Energética (TRE o ERT) 30-45% +
> 5 m3/h Intercambiador de Presión
(IP o EX)
40-65% +++

Módulos de OI enrollado espiral (spiral wound)

Las membranas más comúnmente usadas en desalación por OI son de enrollado espiral (spiral wound) Thin Film Composite. Consisten en unas capas lisas selladas como un sobre y enrolladas en espiral.

CONCENTRATE WATER containing salta is rejected by the membrane and does not ener the product tube. the concentrate water exits the side of the element opposite of the feed. RAW WATER FEED enters into membrane layers. Applied pressure forces raw water across membrane layers into the product tube. PRODUCT WATER collects in the produt tube and can be output from either end of the membrane element.

Membranas de enrollado espiral (spiral wound)

Existen 3 diámetros típicos de membranas: 2.5", 4" y 8". Las membranas de OI de agua salada poseen un caudal de permeado máximo que varía entre 1.4 y 37.9 m3/d, por lo tanto muchas membranas son a menudo requeridas para cumplir los requerimientos de producción de permeado de la planta.

Las membranas de OI de agua salada en Thin Film Composite son fabricadas por DOW (Filmtec), Hydranautics, Osmonics (Desal) y Toray.

Las membranas son situadas en series en tubos de presión y el número de elementos de membrana por tubo de presión puede variar desde 1 hasta 8:



Los tubos de presión (en inglés, pressure vessels, PV) son situados en paralelo para satisfacer el caudal de las membranas y las especificaciones de presión así como los requerimientos de producción de la planta.



El número total de membranas y de tubos de presión requeridos y su distribución depende del caudal de permeado y la presión aplicada, así mismo de la salinidad y la temperatura


Reverse Osmosis Pressure vessels Rack

Los ingenieros de LENNTECH diseñan y dimensionan los más eficientes y económicos Sistemas de Osmosis Inversa basados en sus especificaciones.

 

Puntos clave de la desalación

Sistemas de entrada de agua salada

Pre-tratamiento de Desalación

Post-tratamientos de desalación

Proceso de desalación por Osmosis Inversa

Desalación: Membranas de Osmosis Inversa

Desalination and Energy Costs

Brine Disposal

Membranes cleaning

Storage and Distribution

Containerization / Tropicalization

Instrumentation and Control (SCADA)

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