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KEIKEN Y LA DESTILACIÓN
POR MEMBRANA (MD)

Volumen 46/ Capítulo 1

Uno de los proyectos de I+D de KEIKEN consiste en una “Planta Desaladora sustentable para ciclo eficiente de la gestión del agua y la energía”, el cual ha obtenido la certificación oficial de Proyecto IBEROEKA.

En KEIKEN Engineering hemos tenido en cuenta una serie de factores clave para poder llevar a cabo con éxito este Proyecto: la configuración de la destilación a desarrollar, el tipo de membrana a utilizar y el pretratamiento.

-->Configuraciones de Destilación por membrana (MD) aplicables al Proyecto. En este Proyecto contamos con el recurso ilimitado de agua de mar a una temperatura máxima de 17ºC. Por lo tanto, tenemos que aprovechar el agua de mar como fuente de agua de refrigeración. Con estas características podemos optar por 4 configuraciones:

- Contacto directo. Consiste en una membrana entre los dos fluidos a diferentes temperaturas. Esta disposición es idónea cuando el agua de refrigeración es agua destilada. Sin embargo, esta disposición no es viable si se quiere utilizar el agua del mar como refrigerante.

- Air Gap . A un lado de la membrana se encuentra el agua caliente, mientras que al otro lado se encuentra el vapor que ha atravesado la membrana junto con aire. Este caudal de aire con vapor, a su vez, está en contacto con una pared en contacto con el agua de refrigeración, en este caso agua marina, que favorece la condensación del vapor y almacenamiento del agua producto.

- Sweeping Gas. Consiste en el empleo de una membrana hidrofóbica para permitir el paso exclusivo de los compuestos volátiles. Al otro lado de la membrana se encuentra un gas que actúa como refrigerante.

- Empleo de vacío y posteriormente un condensador. Se genera una presión de vacío para obtener mejores resultados en la obtención del permeado. Posteriormente se necesita un condensador para el vapor que ha atravesado la membrana hidrofóbica.

En este caso se ha elegido la configuración Air Gap debido a que se quiere aprovechar el agua de mar como fuente ilimitada de agua de refrigeración, no hay contacto directo con el agua de permeado y se obtienen buenos resultados con bajos consumos energéticos adicionales con la hibridación con energías renovables en la etapa de calentamiento del agua de a desalar.

Configuración Air Gap:

img-configuración-destilación-por-membrana-AIR-GAP

--> Factores a tener en cuenta de las Membranas:

- Deben ser hidrofóbicas, para permitir el paso exclusivamente a los compuestos volátiles y retener las sales no volátiles.

- Los materiales de las membranas dependen directamente de las características del agua, sin embargo, las más utilizadas suelen ser de PVFD, PTFE y PP.

- La porosidad, el tamaño de la membrana y su espesor determinará el flujo de agua permeada. Hay que establecer la configuración más adecuada para alcanzar las mejores eficiencias.

- Otro factor muy importante a la hora de diseñar las membranas es su disposición, pudiendo establecer las membranas en módulos tubulares, módulos planos o módulos en espiral. Hay que estudiar la disposición más adecuadas para cada caso en particular y las condiciones establecidas.
Por ejemplo, la disposición en módulos planos es una de las disposiciones con mejores eficiencias que permiten un mayor flujo de permeado, sin embargo, requiere de una mayor superficie de ocupación.


--> Pretratamiento. Dependiendo de la calidad de las aguas a tratar y las características específicas de las membranas a utilizar, se necesitará o no, un pretratamiento previo. Generalmente las membranas son muy sensibles a grandes concentraciones de sales disueltas, algas u otros compuestos que pueden estar presentes en el agua. En estos procesos de desalación se puede llevar a cabo una dosificación de anti-escalante, para evitar incrustaciones y/o una regulación del pH.

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Para conocer más acerca de Proyectos de Destilación por Membrana con Energías renovables propuestos por KEIKEN, sigue el siguiente enlace.

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