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Curso Ósmosis inversa

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1. Parámetros que Afectan a las Membranas y a los Sistemas de Osmosis Inversa:

Temperatura
pH
Presión Osmótica (Concentración de Iones)
Concentración de Sales Poco Solubles
Polarización de la Concentración (Factor Beta)
Flux
Ensuciamiento
Recuperación por Elemento
Recuperación Total en el Sistema
Diferencial de Presión

2. Efecto de Parámetros sobre el Comportamiento de Membranas de Ósmosis Inversa

Temperatura: Afecta tanto a la presión osmótica como la permeabilidad del agua a través de la membrana. Normalmente se acepta que el flujo de permeado se incrementa alrededor de3 % por cada ºC de incremento de temperatura.
El paso de sales aumenta con la temperatura a la misma tasa que el flujo, por lo que al incrementarse la temperatura a flujo de permeado constante, la calidad
del permeado disminuye.

Presión: Para condiciones constantes de alimentación, un aumento de presión conlleva un aumento del flujo de permeado. Aunque el transporte de sales no depende de la presión, al aumentar el flujo de permeado conservando el mismo paso de sales, el resultado aparente
es una dilución del permeado.

pH: En acetato de celulosa se requiere trabajar entre 5.5 y 6.5 de pH para evitar hidrólisis del polímero. En poliamida, el rechazo aumenta al subir el pH hasta 8.0 y luego se estabiliza hasta 10.5.

3. Efecto de Parámetros. cont.

Concentración: A mayores concentraciones disminuye el flujo de permeado, ya que aumenta la presión osmótica a vencer y por lo tanto disminuye la presión neta aplicada. Esto se magnifica en los casos en que la concentración se polariza frente a la membrana. El resultado visible es que la calidad del permeado empeora, puesto que al haber menor flujo de agua y mantenerse el de sales, la
concentración de sales en el permeado se hace mayor.

Recuperación: Al aumentar la recuperación se concentran las sales de la alimentación en un menor volúmen de agua. Por lo tanto, se dá el mismo caso que en el punto anterior.

Velocidad de flujo alim./ conc.: al disminuir la velocidad del flujo, disminuye la turbulencia en el flujo y se aumenta la tendencia a la polarización de la concentración, así como se disminuye la eficiencia en el arrastre de material particulado atrapado en la malla ssde concentrado.

4. Efecto de la Recuperación en la Presión de Alimentación

5. Efecto de la Temperatura sobre la Presión de Alimentación

6. Efecto de la Temperatura sobre la Calidad del Permeado

7. Factor de Corrección de Presión por Temperatura, Poliamidas

8. Efecto del pH en la Distribución de las Diferentes Especies del CO2 en Solución

9. Efecto de la Temperatura sobre la Saturación de Sílice

10. Efecto del pH sobre la Solubilidad de la Sílice

11. Factor Beta: Polarización de la Concentración

12. Factor Beta: Polarización de la Concentración

Es una medida del incremento de la concentración de iones en la región límite del flujo con la membrana.
En esta capa límite, el flujo tiende a hacerse laminar y los iones en solución se polarizan contra las cargas de la membr.
Para evitar esta polarización, que se traduce como un incremento de la concentración que "ven" las membranas, se debe aumentar la turbulencia en el flujo de alimentación/ concentrado, mediante el aumento de la velocidad del flujo.
Para sistemas en aguas naturales, el límite recomendado para el Factor beta es 1.2 (20% de incremento de la concentración).
Cuando la alimentación es de muy baja salinidad, como en el caso de permeados de O. I., el Factor Beta pierde importancia

13. Factor Beta: Posibles efectos Negativos

Disminución en el flujo de producto, debido al incremento de presión osmótica en la superficie de la membrana.
Incremento del paso de sales, puesto que el paso de sales es proporcional a la diferencia deconcentraciones a ambos lados de la membrana.
Precipitación e incrustación de sales poco solubles, si su concentración en la capa límite excede la saturación, incrementando frecuencia e intensidad de limpiezas.

14. Polarización de la Concentración (Factor Beta)