Reversión de electrodiálisis (EDR)
- Introducción
- Función de proceso
- Ventajas y desventajas
- Aplicaciones de la industria de procesos
1) & nbsp; Introducción
La electrodiálisis es un proceso de membrana que utiliza membranas selectivas aniónicas (AM) y membranas selectivas catiónicas (CM) alternas, colocadas entre un ánodo (+) y un cátodo (-). Debido al campo eléctrico aplicado, los aniones se moverán hacia el ánodo y los cationes se moverán hacia el cátodo. & Nbsp; Los aniones son detenidos por los CM y los cationes por los AM, creando un flujo de proceso con baja concentración de iones (Diluyente) y un flujo de proceso con alta concentración de iones (Concentrado). & Nbsp;
Un par de CM y AM y ambas áreas entre estas membranas es un par de células. & Nbsp; Un par de células es la unidad básica de una pila y se repite “(n)” veces. El número de pares de células en una pila real varía segúnel sistema de electrodiálisis, con hasta 600 pares de células en un sistema típico a escala industrial.
En electrodiálisis, los sólidos en suspensión que portan cargas eléctricas positivas o negativas pueden aumentar la resistencia de la membrana de forma espectacular, se depositan en la superficie de la membrana. Sin embargo, en la electrodiálisis, el problema se ha eliminado en gran medida invirtiendo en ciertos intervalos de tiempo la polaridad del potencial eléctrico aplicado, lo que da como resultado la eliminación de partículas cargadas que se han precipitado sobre las membranas. Esta técnica se conoce como reversión de electrodiálisis (EDR).
2) Process Function
Figura 1, Descripción esquemática del proceso de reversión de la electrodiálisis
En cada pila de EDR hay dos electrodos en el lado exterior que están sumergidos en una solución salina acuosa que es capaz de conducir corriente eléctrica y permite colocar un campo eléctrico alrededor de la pila. La solución salina se bombea para mantener el equilibrio iónico. Debido a que la solución salina (corriente de alimentación) también se encuentra entre las membranas de intercambio iónico, el campo eléctrico dará como resultado el transporte de iones. En los espacios entre electrodos, marcados como "Diluyente", los cationes se difundirán a través del CM hasta el electrodo negativo (cátodo) mientras que los aniones se difundirán a través del AM hasta el electrodo positivo (ánodo).
Los iones que salen de la alimentación de diluyente se mueven a la cámara de alimentación de concentrado vecina, lo que conduce a una caída en la concentración de iones en las cámaras de diluyente del proceso EDR. En las cámaras de concentrado, los cationes intentarán moverse hacia el electrodo negativo pero serán bloqueados por el AM y los aniones intentarán moverse hacia el electrodo positivo pero serán bloqueados por el CM. Esto conduce a un aumento de sus respectivas concentraciones en las cámaras de concentrado.
En EDR, el voltaje en los electrodos se invierte cada 30 - 60 min, lo que también invierte la dirección del transporte de iones y provoca la eliminación de la superficie de la membrana de sustancias cargadas eléctricamente que pueden causar daños graves, quizás irreparables. Por lo general, se recomienda eliminar con anticipación
- partículas dispersas,
- coloide
- ácidos de humus
- aceites y grasas
La vida útil promedio de las membranas de la disfunción eréctil es de entre 5 y 7 años.
3) Ventajas y desventajas
Ventajas:
EDR tiene características ventajosas que lo constituyen como un éxito. En primer lugar, está la capacidad de EDR para funcionar con una recuperación de agua muy alta debido a su inversión de polaridad, lo que permite el tratamiento, sin productos químicos, de los alimentos con factores de escala de sal concentrada mucho más allá de la saturación. Con la adición de un antiincrustante, EDR aumenta aún más su tolerancia a la sal.
A diferencia de la RO, que es un proceso impulsado por presión, la EDR funciona haciendo fluir agua de alimentación sobre la superficie de las membranas de intercambio iónico, mientras que un campo eléctrico elimina los iones a través de estas últimas. EDR no tiene una capa de ensuciamiento compacta como la RO, lo que limita su eficiencia de recuperación.
Desventajas :
Un inconveniente importante es que más allá de una densidad de corriente particular (límite de densidad de corriente), la difusión de iones a través de las membranas EDR ya no es lineal al voltaje aplicado, sino que conduce a la disociación del agua (el agua se divide en H + < / sup> y OH - iones) y reduce la eficiencia del sistema. & nbsp; Por lo tanto, EDR siempre debe operar por debajo del límite de densidad de corriente. Hay disponibles procedimientos de medición experimentales para determinar la CDL de un alimento en particular.
Otra desventaja de EDR es que no elimina microorganismos ni contaminantes orgánicos, por lo que siempre es necesario un tratamiento posterior si se requiere agua de alta calidad.
4)Aplicaciones de la industria de procesos
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Electrodiálisis / Reversión de ED