Diseño de una planta piloto de electrodiálisis para la concentración de salmuera procedente de un proceso de desalación de agua de mar por ósmosis inversa PDF Download
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Author: Lorena Calvo Azagra
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El Grupo Químico y Farmacéutico SOLVAY junto con la Universidad Politécnica de Cataluña y Aguas de Barcelona proponen valorizar fuentes de sal procedentes de vertidos de desalación para su posterior uso en la industria cloro-álcali. El objetivo es evaluar el posible aprovechamiento de un proceso de desalación de agua de mar por ósmosis Inversa para la obtención de cloro mediante electrolisis. Para ello la salmuera de rechazo debía ser concentrada y purificada. Con este fin, se plantea como tecnología de concentración la electrodiálisis (ED) y se decide construir una planta a escala piloto basada en dicha tecnología. El proyecto que aquí se presenta forma parte del estudio realizado para la evaluación de la electrodiálisis en el proceso de concentración de rechazo de desalación de agua de mar. La primera fase del proyecto consistió en la colaboración en el diseño final de la planta piloto de ED y en la elaboración del método de operación y el programa de seguridad de la planta. Una vez la planta fue construida e implantada se lleva a cabo la puesta en marcha durante la cual se obtienen los primeros resultados experimentales que permiten verificar el correcto funcionamiento de la planta y que suponen el punto de partida para su explotación. Durante la primera etapa de explotación surgieron diversos problemas en relación al funcionamiento de la instalación que se deben resolver y que suponen modificaciones y mejoras en el diseño inicial de la planta. Asimismo, se consiguen establecer ciertas condiciones de operación que permitieron continuar con la experimentación. En este documento se describe los análisis realizados para solventar los problemas planteados y las mejoras introducidas. Finalmente, se consigue llevar a cabo un ensayo experimental completo donde los resultados obtenidos demuestran que la celda de ED es capaz de concentrar la salmuera de rechazo alcanzando un alto contenido en sal. Por ello, este estudio establece el punto partida en la evaluación de la electrodiálisis como tecnología para el aprovechamiento integral del agua de mar permitiendo reutilizar un residuo como es la salmuera de rechazo de un proceso de desalación por ósmosis inversa.
Author: Lorena Calvo Azagra
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El Grupo Químico y Farmacéutico SOLVAY junto con la Universidad Politécnica de Cataluña y Aguas de Barcelona proponen valorizar fuentes de sal procedentes de vertidos de desalación para su posterior uso en la industria cloro-álcali. El objetivo es evaluar el posible aprovechamiento de un proceso de desalación de agua de mar por ósmosis Inversa para la obtención de cloro mediante electrolisis. Para ello la salmuera de rechazo debía ser concentrada y purificada. Con este fin, se plantea como tecnología de concentración la electrodiálisis (ED) y se decide construir una planta a escala piloto basada en dicha tecnología. El proyecto que aquí se presenta forma parte del estudio realizado para la evaluación de la electrodiálisis en el proceso de concentración de rechazo de desalación de agua de mar. La primera fase del proyecto consistió en la colaboración en el diseño final de la planta piloto de ED y en la elaboración del método de operación y el programa de seguridad de la planta. Una vez la planta fue construida e implantada se lleva a cabo la puesta en marcha durante la cual se obtienen los primeros resultados experimentales que permiten verificar el correcto funcionamiento de la planta y que suponen el punto de partida para su explotación. Durante la primera etapa de explotación surgieron diversos problemas en relación al funcionamiento de la instalación que se deben resolver y que suponen modificaciones y mejoras en el diseño inicial de la planta. Asimismo, se consiguen establecer ciertas condiciones de operación que permitieron continuar con la experimentación. En este documento se describe los análisis realizados para solventar los problemas planteados y las mejoras introducidas. Finalmente, se consigue llevar a cabo un ensayo experimental completo donde los resultados obtenidos demuestran que la celda de ED es capaz de concentrar la salmuera de rechazo alcanzando un alto contenido en sal. Por ello, este estudio establece el punto partida en la evaluación de la electrodiálisis como tecnología para el aprovechamiento integral del agua de mar permitiendo reutilizar un residuo como es la salmuera de rechazo de un proceso de desalación por ósmosis inversa.
Author: Sérgio Miguel Lourenço Luis
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Actualmente, la escasez de agua para consumo humano generó una búsqueda por novas tecnologías que permitan satisfacer las necesidades humanas. Las tecnologías de desalinización presentan una solución, el agua de mar es un bien abundante en nuestro planeta, así que la desalinización es una plus valía, entre muchas otras tecnologías de desalinización encontramos la osmosis inversa, esta es ampliamente usada, sin embrago esta genera un rechazo o vertido que tiene que ser tratado. Entonces surge la idea de aprovechar ese rechazo y concéntralo mediante electrodiálisis, este proceso bajo la influencia de un campo eléctrico continuo se obtén un circuito más diluido y otro más concentrado. Con la electrodiálisis conseguimos realizar dos funciones, una de tratamiento del rechazo de osmosis inversa y otra de conseguir concentrar la salmuera de rechazo para un posible uso en la industria cloro alcalina. Este proyecto está inserido en el proyecto Sostaqua "desarrollos tecnológicos hacia el ciclo urbano del agua auto sostenible", con la colaboración de Solvay, Agbar y UPC fue posible construir una planta piloto de Electrodiálisis en el Prat de Llobregat donde fue efectuado el estudio. En este proyecto se estudia el proceso de combinación de osmosis inversa con electrodiálisis, durante 4 meses con la finalidad de resolver los problemas de arranque de la planta, como también poner la planta a punto. Fue usada una metodología, que nos permitió adquirir experiencia en este proceso pero también caracterizar, entender, resolver y optimizar gran parte de los problemas. Con los resultados preliminares obtenidos en la explotación de la planta piloto se pretende adquirir experiencia. Por fin se hará un estudio medio ambiental y el presupuesto del proyecto.
Author: Fátima Sánchez López
Publisher: Editorial Elearning, S.L.
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Pages : 116
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• Conocer los diferentes proyectos de desaladoras que se están implantando a nivel mundial.. • Conocer las implicaciones que tiene para el medio ambiente la instalación de infraestructuras de desalación de agua. • Conocer las posibilidades que ofrecen los procesos de desalación para aprovechar los recursos hídricos. UD1.Procesos de desalación 1. Introducción 2. Destilación súbita (Efecto flash) 3. Destilación por múltiple efecto (MED) 4. Compresión térmica de vapor (TVC) 5. Destilación solar 6. Congelación 7. Formación de hidratos 8. Destilación por membranas 9. Compresión mecánica de vapor (CV) 10. Osmosis inversa 11. Pretratamiento del agua para ósmosis inversa 11.1. Scaling 11.2. Fouling 11.3. Ataque químico 12. Electrodiálisis (ED) 13. Intercambio iónico 14.Resumen UD2.Calidad del Agua Desalada e Implicaciones Medioambientales 1. Calidad de las Aguas 1.1. Condiciones del agua bruta aportada 1.2. Calidad requerida al agua 1.3. Calidad obtenida con la desalación 2. Consideraciones Medioambientales 2.1 Evaluación del impacto ambiental de instalaciones desaladoras 2.2. Problemática medioambiental de los vertidos de salmuera 2.3. Efectos sobre la Flora y Fauna marina UD3.La Desalación en el Mundo 1. Introducción 1.1. Toxicidad del boro en las plantas 2. Proyectos de desalación de agua con nuevas tecnologías 2.1. Desalación de agua mediante energía eólica 2.2. Desalación por Ósmosis Inversa en Ksar Ghilène (Túnez) 2.3. Desionizacón de electrodos de baterías 2.4. Tecnología ReFlex (Desalitech, USA) 2.5. Tecnología de la compañía IDE Technologies, Israel 3. Proyectos de desalación de agua a nivel mundial 3.1. Desaladora de agua de mar (Binningup, Australia) 3.2. Desaladora de Ras Abu Fontas 3 (Al Wakrah, Qatar) 3.3. Instalación Desaladora y Planta Desalobradora (Donna, Estados Unidos) 3.4. Desaladora (Sohar, Omán) 3.5. Planta desaladora (Quingdao, China) 3.6. Planta desaladora (Adelaida, Australia) 3.7. Planta desaladora (Honaine, Argelia) 4. Ejemplo cálculos proyecto planta desaladora 4.1. Datos de partida 4.2. Balance de materia 4.3. Inmisario submarino 4.4. Dimensionado zona captación 4.5. Dimensionado pozo bombeo 4.6. Dosificación de reactivos 4.7. Filtración de arena 4.8. Filtros de cartucho 4.9. Dimensionado unidad ósmosis inversa 4.10 Bombeo a alta presión y recuperación energética 4.11. Post-Tratamiento 4.12. Depósito agua potable
Author: Lorenzo Cañas García
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CETaqua, Centro Tecnológico del Agua, se encarga de la I+D+i del Grupo Agbar. Intenta mejorar, con sus 6 líneas de investigación, cada etapa del ciclo urbano del agua mediante la innovación tecnológica, la eficiencia energética y el uso de energías renovables; siempre desde un punto de vista pre-industrial. Desde la línea 5 de investigación, Agua y Energía, se considera que la tecnología de electrólisis del agua puede tener un gran potencial para abarcar dos grandes problemas a la vez: la reducción del consumo energético del proceso de depuración de agua y la creciente demanda de hidrógeno en el sector transporte prevista a corto o medio plazo. Éste es el punto de partida del proyecto GREENLYSIS. El proyecto GREENLYSIS, liderado por CETaqua y subvencionado por la Comunidad Económica Europea (convocatoria LIFE+) tiene como objetivo evaluar la tecnología de electrólisis aplicada a los procesos de depuración. Para ello se construirá una planta piloto en una estación depuradora de agua residual (EDAR) para obtener hidrógeno y oxígeno a partir de la electrólisis. El hidrógeno se utilizará como combustible para el sector transporte, sustituyendo a los combustibles fósiles convencionales; y el oxígeno se aplicará al mismo proceso de depuración, reemplazando la actual aireación del reactor biológico. El agua de partida para la electrólisis será el agua depurada del efluente de la EDAR, por lo que será convenientemente acondicionada para alcanzar los niveles de calidad requeridos por la electrólisis. Además, todo el proceso se llevará a cabo con energías renovables. Este Proyecto Final de Carrera tiene como objetivo principal el diseño de la planta piloto de electrólisis descrita anteriormente. Para ello, en primer lugar se definen las etapas del proceso y la tecnología a aplicar en cada una. Posteriormente, se define la capacidad de la planta y se dimensionan los equipos, buscando a continuación modelos comerciales que cumplan con los requisitos establecidos. Por último, se utilizan datos meteorológicos para simular el comportamiento dinámico del piloto y así evaluar el diseño realizado. A partir del diseño de la planta piloto se hace el presupuesto y la planificación temporal de su construcción y operación. Además, con la simulación de su operación se pueden sacar conclusiones sobre la viabilidad técnica y los beneficios ambientales de la aplicación de la tecnología de electrólisis con energías renovables en procesos de depuración.
Author: Sergio Benito Alonso
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La escasez de agua constituye uno de los principales desafíos del siglo XXI al que se están enfrentando ya numerosas sociedades de todo el mundo. A lo largo del último siglo, el uso y consumo de agua creció a un ritmo dos veces superior al de la tasa de crecimiento de la población y, aunque no se puede hablar de escasez hídrica a nivel global, va en aumento el número de regiones con niveles crónicos de carencia de agua. Es por ello que, una de las líneas de investigación del presente proyecto en la que cooperan el Grupo Solvay, Aguas de Barcelona, y la Universitat Politècnica de Catalunya, estudia la valorización de las salmueras de rechazo generadas en las plantas de desalinización para su posterior uso en la industria cloro-álcali. Actualmente, las celdas de electrólisis empleadas para la producción de cloro y sosa requieren que las salmueras con las que se alimenta el proceso tengan una concentración próxima a la saturación (300 g/L). Sin embargo, el residuo salino de los procesos de desalinización presenta una concentración de cloruro sódico que suele rondar los 60 g/L. En este sentido resulta imprescindible concentrar y purificar estas salmueras con el fin de utilizarlas como materia prima en el proceso de electrólisis. Para ello, se decide emplear dos etapas intermedias: la nanofiltración y la electrodiálisis y, con el fin de garantizar la efectividad en un terreno experimental, se pone en marcha una planta piloto en El Prat del Llobregat, Barcelona. El Proyecto Final de Carrera que aquí se presenta tiene por objetivo verificar que, mediante un proceso de purificación y concentración de la salmuera, se revalorizan los residuos procedentes de una planta de desalación. De esta forma, se pretende estudiar la capacidad del sistema de tratamiento para concentrar la salmuera en cloruro sódico y purificarla en elementos como calcio, magnesio y sulfatos. La experimentación realizada ha indicado que ambas tecnologías podrían ser utilizadas como un primer tratamiento de las salmueras generadas por las desaladoras, evitando que éstas dañen el ecosistema. Asimismo, es posible la reutilización de los subproductos generados por los diferentes procesos para que éste sea más sostenible.
Author: Víctor Almazán Baleriola
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Author: Eric Leonel Carrasco Carrasco
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Author: Joan Anton Viñals Atienza
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En este proyecto de final de carrera se ha desarrollado un modelo matemático que predice la concentración de salmueras (procedentes de desalación por ósmosis inversa) mediante un proceso electrodiálisis, utilizando para ello el entorno Matlab. En la actualidad, existen pocos modelos publicados en este campo y la influencia de la temperatura en el proceso es estudiada únicamente en contados trabajos ([17][18]). El proyecto incluye el estudio del estado del arte y los fundamentos de los procesos de electrodiálisis, a fin de introducir los conceptos básicos de esta tecnología de concentración de salmueras. Para la obtención del modelo, se ha realizado una revisión crítica del estado del arte de la modelización matemática de esta tecnología, en la que se ha consultado un gran número de investigaciones realizadas en este campo. Por otra parte, se han estudiado los resultados experimentales obtenidos a lo largo de los cinco últimos años en la planta piloto a escala industrial (dedicada a estudiar la valorización de salmueras de desalación de agua de mar por ósmosis inversa). Fruto del estudio de esta tecnología, se han recopilado los elementos matemáticos necesarios para la predicción de la planta piloto estudiada. El resultado han sido una serie de modelos matemáticos teóricos que se aproximan al problema en distintos grados y perspectivas. La implementación de estos modelos, mediante una serie de algoritmos de cálculo, ha sido realizada utilizando el software de computación numérica Matlab. Con los programas obtenidos, se han realizado una serie de predicciones numéricas del comportamiento de la planta piloto de electrodiálisis. La validación de los resultados de estas predicciones se ha realizado comparándolas tanto con los datos procedentes de los experimentos, como de otros modelos de tipo empírico. Las predicciones permiten obtener una estimación de los costes energéticos específicos del proceso de concentración de salmueras por electrodiálisis, con lo que se puede establecer la viabilidad de esta tecnología para su utilización en el tratamiento de las materia primas en la industria cloro-álcali. En este proyecto ha sido tenida en cuenta su perspectiva medioambiental, dado que con los resultados obtenidos es posible minimizar la producción de residuos de salmueras procedentes de la industria química.
Author: Pedro Maria Gonzalez Olabarria
Publisher: Lulu.com
ISBN: 1471089290
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 304
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Libro que ofrece explicación detallada de la ingeniería constructiva de las desaladoras de agua de mar mediante osmosis inversa
Author: Salvador González Lope
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