Proyecto - Intercambio Ionico
40
0 PROYECTO DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDALES: INTERCAMBIADORES IONICOS UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL LICENCIATURA EN INGENIERIA AMBIENTAL Presentado por: Almillategui, Bella Mezúa, Luzzby Morales, Stephanie Noel, Job
-
Upload
gabriel-antonio-tejada-q -
Category
Documents
-
view
272 -
download
4
Transcript of Proyecto - Intercambio Ionico
0
proyecto de tratamiento de agua residales: INTERCAMBIADORES
Ionicos
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMÁ
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
LICENCIATURA EN INGENIERIA AMBIENTAL
Presentado por:
Almillategui, Bella
Mezúa, Luzzby
Morales, Stephanie
Noel, Job
Tejada, Gabriel
INDICE
RESUMEN
INTERCAMBIADORES IÓNICOS
Existen diferentes tipos de tratamientos para la potabilización y
acondicionamiento del agua para consumo humano, uso industrial y riego. En
este caso trataremos de uno en especifico, Intercambiadores Iónicos, se trata de
un sistema integrado de remoción de resinas de minerales inorgánicos; en donde
los iones que se mantiene unidos a grupos funcionales en la superficie del sólido
por fuerzas electrostáticas se intercambian por especies diferentes en disolución.
Generalmente la capacidad de los materiales de intercambio iónico esta en el
rango de 2 a 10 mequiv/gr o cerca de 15 a 1000 kg /m3 la regeneración es
realizada usando de 80 a 160 kg de cloruro de sodio por metro cúbico de resina en
una solución que puede ir del 5 al 20 % a una velocidad de flujo cercana a 40l/min
m2. Las condiciones o parámetros que se deben cumplir para este tipo de proceso
es que el agua debe estar esencialmente libre de turbidez y materia partículas o
la resina podría funcionar como un filtro y llegar a obstruirse.
También es posible utilizar dentro de la desmineralización procesos de
tratamientos de corriente continua, en los que el parte del agua residual del
efluente se desmineraliza y se combina después con parte del efluente que ha
sido desviado del tratamiento para producir un efluente de calidad especifica. Por
lo que existen dentro de este tratamiento, procesos o tecnologías tales como:
ablandamiento, descarbonatación, descationización, desmineralización, lecho
mezclado o lecho mixto, pulido final ,eliminación de nitratos y eliminación selectiva
de varios contaminantes.
PALABRAS CLAVES: Descarbonatación, Descationizaciòn, Fuerza
electroestática, Resinas, Remoción.
INTERCAMBIO IÓNICO
El agua disuelve minerales y sales de piedras y rocas, nutrientes y substancias
orgánicas de los suelos y gases del aire. Todo esto depende de la composición
geológica donde se infiltre el agua. Las aguas superficiales son de composición
muy variable y depende de los cambios estacionales. Las aguas de Pozo son más
estables. Los sólidos disueltos son una de las causas de los depósitos minerales
en diferentes sistemas. En estos cuadros 1,2 y 3: son diferentes tipos solidos
y estados de los materiales a disolver
Minerales y Sales a tratar son:
Sodio Na+, Potasio K+
Calcio Ca2+, Magnesio Mg2+
Hierro Fe2+/3+,Manganeso Mn2+
Cloruro Cl-
Sulfato SO42-, Sulfuro S2-
Sílice SiO32- (Polimórfico).
Las substancias disueltas en el agua son esenciales para la vida de los micros
organismos. En la figura No. 1: ejemplo de microrganismos flagelados.
Gases: Oxigeno O2
y CO2
(o como HCO3
-,
CO3
2-)
Nutrientes: Fósforo (como PO42-), Nitrógeno (como NH4
+, NO2-, NO3
-) y
Materia orgánica
1. Dureza, Hierro y Manganeso
2. Depósito mineral (generalmente insoluble) O de solubilidad en medio
acido
3. Salinidad
Figura No.1
La influencia de las impurezas del agua
1. Incrustación Mineral (Scaling): Sedimentación de
minerales sobre una superficie. En la figura No. 2:
podemos observar a incrustación de mineral en una
superficie cilíndrica.
2. Ensuciamiento: Sedimentación de sustancias orgánicas sobre una
superficies.
3. Biofouling: Adhesión de micro organismos sobre las superficies.
4. Sedimentación: deposición de partículas sobre superficies, como limos,
arcillas, arenas
En el proceso de intercambio iónico el agua residual pasa por un recipiente con
partículas aniónicas o catiónicas de resina. A medida que la solución pasa por el
lecho de resina se realiza un intercambio en el que los iones inocuos (U o OH) de
la resina, reemplazan a los iones de la misma carga que se desea eliminar (Cu2+
o CN-), los cuales se encuentran disueltos en la solución.
Cada resina tiene un número específico de lugares para iones, lo que determina el
máximo número de intercambios por unidad de resina.
En el proceso de intercambio llega un momento en que la resina agota totalmente
su capacidad para absorber iones y debe ser sometida a un proceso de enjuague
regenerador que produce una solución de poco volumen con una alta
concentración de los iones que se desea separar.
Figura No. 2
Las unidades de intercambio iónico pueden ser estanques pero normalmente se
utilizan columnas cerradas a baja presión. El proceso puede realizarse en una
sola unidad o en unidades en paralelo o en serie.
El tipo de resina utilizada en la columna se selecciona acorde con los
componentes que se necesita separar.
Las resinas pueden clasificarse en líneas generales:
Resinas catiónicas ácidas fuertes o débiles: depende del pH.
Resinas aniónicas básicas fuertes o débiles: funcionan indistintamente
del pH.
El uso más efectivo y común del intercambio de iones en el pre tratamiento es
para tratar residuos y aguas de enjuague procedentes de los procesos de
electroplastía que consiste en separar y recuperar los metales, el cianuro, los
ácidos y las bases.
El proceso de intercambio iónico puede recuperar los productos químicos de
ácido, cobre, níquel, cobalto y cromo procedentes de los baños de electroplastia.
También puede recuperar las soluciones ácidas gastadas y purificar las soluciones
de electroplastía para que sean recicladas.
Este tratamiento iónico se ha convenido en un método común para reciclar baños
de cromo en operaciones de cromado que utilizan ácido crómico. Para ello se
utilizan resinas aniónicas. Debido a que el ión cromato es aniónico.
Otras consideraciones de su uso:
También este método de potabilización del agua es apropiado para separar
metales en bajas concentraciones en corrientes de desecho de alto caudal.
También puede eliminar: aniones inorgánicos (halogenuros, sulfatos,
nitratos, ácidos inorgánicos (carboxílicos, sulfónicos. fenólicos), y
aniones orgánicos.
Igualmente se utiliza para recuperar substancias valiosas, como metales
preciosos. Algunos laboratorios fotográficos recuperan la plata haciendo
pasar el agua residual procedente del revelado por columnas de
intercambio iónico y recogiendo la plata en la solución regeneradora.
Por lo tanto las tecnologías aplicadas dentro de este tratamiento son las
siguientes:
Ablandamiento (o suavización, eliminación de la dureza).
Descarbonatación (eliminación del bicarbonato).
Descationización (eliminación de todos los cationes).
Desmineralización (eliminación de todos los cationes y aniones) .
Lecho mezclado o lecho mixto, pulido final.
Eliminación de nitratos .
Eliminación selectiva de varios contaminantes.
Cuadro No.1: Los tipos de procesos que se llevan acabo dentro del tratamiento del Intercambio Iónico con sus
características generales y sus diferentes usos.
Proceso Tecnológico Características
generales
Usos
Ablandamiento o
( suavización o eliminación de
dureza)
Aguas naturales contienen iones de calcio
y de magnesio que forman sales no muy
solubles. Estos cationes, así como el
estroncio y el bario que son menos
comunes y aún menos solubles, se llaman
iones de dureza. El agua dura produce
incrustaciones en tuberías y calderas
domésticas e industriales.
Puede crear turbidez en la cerveza o
bebidas gaseosas.
Tratamiento de agua para
calderas de baja presión
En Europa, muchos lavaplatos
tienen un cartucho de resina
ablandadora en el fondo de la
máquina
Cervecerías y productores de
refrescos tratan el agua de
producción con resinas de calidad
alimentaria
0
Descarbonatación
(eliminación del bicarbonato)
Este proceso emplea una resina
intercambiadora de cationes débilmente
ácida (WAC), que es capaz de eliminar
dureza del agua cuando esa tiene
alcalinidad (es decir bicarbonatos). El agua
tratada tiene gas carbónico libre que se
puede eliminar en una torre
desgasificadora. La resina se regenera
muy fácilmente con un ácido fuerte,
preferentemente ácido clorhídrico.
.
En cervecerías
En cartuchos domésticos de agua
potable
Para calderas de baja presión
Como primera etapa de una
desmineralización
Descationización (eliminación de
todos los cationes)
La eliminación de todos los cationes no es
un proceso individual muy corriente, sino
como primera etapa de un tratamiento de
condensados ante un lecho mezclado. Se
hace con una resina intercambiadora de
cationes fuértemente ácida (SAC) en
forma H+.
No tiene uso
3. Desmineralización (eliminación de
todos los cationes y aniones)
En muchas aplicaciones se deben eliminar
todos los iones del agua. Cuando se
calienta agua para producir vapor,
cualquiera impureza en ella puede
precipitar y puede causar daño. Como hay
cationes y aniones en el agua bruta, se
deben usar dos tipos de resina: un
intercambiador de cationes y un
intercambiador de aniones. La resina
catiónica se usa en forma hidrógeno (H+) ,
y la anionica en forma hidróxido (OH–), de
manera que se regenera la catiónica con
un ácido y la aniónica con un álcali. El
dióxido de carbono se elmina con una
torre desgasificadora torre desgasificadora
cuando el agua contiene una
concentración apreciable de bicarbonato.
En general, el intercambiador de cationes
está colocado en primer sitio, delante del
intercambiador de aniones.
Agua para calderas de alta
presión en centrales eléctricas
nucleares o térmicas y en otras
industrias
Agua de lavado en la producción
de semiconductores y otros
productos electrónicos
Agua de proceso en varias
aplicaciones de las industrias
químicas, de tejidos y de papel
Agua para baterías
Agua para laboratorios
Lecho mezclado o lecho mixto, Las últimas trazas de salinidad y de sílice Pulido de agua pre-
pulido final se pueden eliminar en un lecho mixto
donde una resina intercambiadora de
cationes fuertemente ácida y una resina
intercambiadora de aniones fuertemente
básica muy bien regeneradas están
mezcladas.
Los lechos mezclados producen un agua
de calidad excelente, pero son difíciles de
regenerar, porque hay que separar las
resinas antes de regenerarlas.
desmineralizada con resinas
Pulido de permeado de ósmosis
inversa
Pulido de agua de mar destilada
Pulido de condensados de turbina
en centrales eléctricas
Tratamiento de condensados de
proceso en varias industrias
Producción de agua ultrapura en
la industria de semiconductores
Desmineralización de cartuchos
(con regeneración externa)
Eliminación de nitratos La eliminación selectiva de nitratos en
agua potable se puede hacer con resina
fuertemente básicas (SBA) en ciclo
cloruro, es decir con regeneración con una
salmuera de NaCl.
Principalmente tratamiento de
aguas municipales
Eliminación selectiva de varios
contaminantes
La eliminación selectiva de metales y otros
contaminantes es importante en los casos
Eliminación de boro (ácido bórico)
en agua potable
de agua potable y de aguas de desecho.
Muchas de estas aplicaciones necesitan
resinas especiales, por ejemplo resinas
quelatantes que forman complejos
estables con metales.
Eliminación de nitrato en agua
potable.
Eliminación de perclorato en agua
potable
Eliminación de metales pesantes
en vertidos: Cd, Cr, Fe, Hg, Ni,
Pb, Zn
Cuadro No. 2: Los diferentes procesos dentro del tratamiento del intercambio iónico con sus reacciones
especificas y su reacción en el agua.
Proceso
Tecnológico
Reacciones Diagrama de reacción en el Agua
Ablandamiento Ejemplo del calcio:
2 R-Na + Ca++ R2-Ca + 2 Na+
R representa la resina, la cual está
inicialmente en forma sodio. La
reacción con el magnesio es idéntica.
Esta reacción es un equilibrio y se
puede invertir aumentando la
concentración de sodio en el lado
derecho. Eso se hace con NaCl y la
reacción de regeneración es:
R2-Ca + 2 Na+ 2 R-Na + Ca++
Ablandar el agua no reduce su
salinidad: solo elimina los cationes
de dureza y los reemplaza por sodio.
Agua brutaAgua
ablandada
SAC (Na)
Descarbonatación 2 R-H + Ca++(HCO3–)2 R2-Ca + 2 H+
+ 2 HCO3–
después, los cationes de hidrógeno se
combinan con los aniones de
bicarbonato y producen ácido carbónico
y agua:
H+ + HCO3– CO2 + H2O
La descarbonatación disminuye la
salinidad del agua eliminando
cationes de dureza y aniones de
alcalinidad.
Descationización R-H + Na+ R-Na + H+
La reacción inversa (de regeneración)
ocurre aumentando la concentración de
hidrógeno en el lado derecho. Se hace
con un ácido fuerte, HCl o H2SO4:
R-Na + H+ R-H + Na+
Desmineralización La primera etapa del proceso es la
descationización de arriba:
RSAC-H + Na+ RSAC-Na + H+
En el caso de calcio en lugar de sodio
(válido también para magnesio y otros
cationes divalentes):
2 RSAC-H + Ca++ (RSAC)2-Ca + 2 H+
En la segunda etapa del proceso, todos
los aniones son eliminados por la resina
básica fuerte:
RSBA-OH + Cl– RSBA-Cl + OH–
Los ácidos débiles producidos en la
etapa de descationización, que son el
ácido carbónico y silícico (H2CO3 y
H2SiO3) se eliminan de misma manera:
RSBA-OH + HCO3– RSBA-HCO3
– +
OH–
Y al final, los iones H+ producidos en la
primera etapa reaccionan con los iones
OH– de la segunda y forman nuevas
moléculas de agua. Esta reacción es
irreversible:
H+ + OH– H2O
Figura No. 3: cadena completa de
desmineralización, incluyendo una
columna de intercambio catiónico de
dos cámaras (WAC y SAC), una torre
de desgasificación, una columna de
intercambio aniónico de dos
cámaras (WBA y SBA), y un lecho
mezclado como pulido final.
Figura No. 3 Diagrama de Cadena de
desmineralización
Figura No. 4 Diagrama de Cadena de
desmineralización
Lecho mezclado o
lecho mixto,
pulido final
Lechos mezclados de pulido producen
agua con una conductividad de menos
que 0,1 µS/cm. Con un diseño óptimo y
resinas apropiadas se puede alcanzar
la conductividad del agua pura (0,055
µS/cm). La sílice residual puede ser 1
µg/L, a veces menos.
El pH del agua tratada no se puede
medir en agua desmineralizada. Los
valores indicados con un pH-metro son
erróneos cuando la conductividad es
menor que 1 µS/cm.
Eliminación de
nitratos
La reacción de intercambio es:
RSBA-Cl + NO3– RSBA-NO3 + Cl–
Se puede usar resinas SBA
convencionales, pero ellas también
eliminan sulfatos. Véase la tabla de
selectividad. En función del tipo de
resina, una pequeña parte (resinas
selectivas) o todo el sulfato (resinas
convencionales) desaparecen. El
bicarbonato es eliminado parcialmente
en la primera parte del ciclo.
Eliminación
selectiva de varios
contaminantes
En muchas de estas aplicaciones se
puede alcanzar una concentración de
unos µg/L en el agua tratada.
Algunos contaminantes no se pueden
eliminar fácilmente por intercambio
iónico, por ejemplo As, F, Li.
Abreviaturas
Usamos las abreviaturas siguientes para los tipos de resina:
SAC: resina fuertemente ácida (Strongly Acidic Cation exchange resin)
WAC: resina débilmente ácida (Weakly Acidic Cation exchange resin)
SBA: resina fuertemente básica (Strongly Basic Anion exchange resin)
WBA: resina débilmente básica (Weakly Basic Anion exchange resin)
ANEXOS
El intercambio iónico es un intercambio de iones entre dos electrolitos o entre una
disolución de electrolitos y un complejo. En la mayoría de los casos se utiliza el
término para referirse a procesos de purificación, separación, y descontaminación
de disoluciones que contienen dichos iones, empleando para ello sólidos
poliméricos o minerales dentro de dispositivos llamados intercambiadores de
iones.
Los intercambiadores de iones suelen contener resinas de intercambio iónico
(porosas o en forma de gel), zeolitas, montmorillonita, arcilla y humus del suelo.
Los intercambiadores de iones pueden ser intercambiadores de cationes, que
intercambian iones cargados positivamente (cationes), o intercambiadores de
aniones que intercambian iones con carga negativa (aniones). También hay
cambiadores anfóteros que son capaces de intercambiar cationes y aniones al
mismo tiempo. Sin embargo, el intercambio simultáneo de cationes y aniones
puede ser más eficiente si se realiza en dispositivos mixtos que contienen una
mezcla de resinas de intercambio de aniones y cationes, o pasar la solución
tratada a través de diferentes materiales de intercambio iónico.
Los intercambiadores de iones pueden ser selectivos o trabajar preferentemente
con ciertos iones o clases de iones, en función de su estructura química.1 Esto
puede depender del tamaño de los iones, su carga o su estructura. Algunos
ejemplos típicos de iones que se pueden unir a los intercambiadores de iones son
los siguientes:
Iones H+ (hidrones, usualmente llamados protones) y OH-(hidróxido)
Iones monoatómicos con carga eléctrica 1+, como Na+, K+, o Cl-
Iones monoatómicos con carga 2+, como Ca2+ o Mg2+
Iones poliatómicos inorgánicos como SO42-y PO4
3-
0
Bases orgánicas, por lo general moléculas que contienen el grupo funcional
amino, -NR2H+
Ácidos orgánicos, por lo general moléculas que contienen el grupo
funcional-COO-(ácido carboxílico)
Otras biomoléculas que puedan ser ionizadas: aminoácidos, péptidos,
proteínas, etc.
El intercambio iónico es un proceso reversible y el intercambiador de iones se
puede regenerar o cargarlo de nuevo con los iones deseables mediante el lavado
con un exceso de estos iones.
Figura No. 5: Intercambiador de iones
Figura No. 6: Gránulos de resina intercambiadora
de iones
Otras aplicaciones:
En ciencia del suelo, la capacidad de intercambio catiónico es la capacidad
de intercambio iónico de los suelos para los iones de carga positiva. Los
suelos pueden ser considerados como intercambiadores naturales de
cationes débiles.
En la fabricación de guías de onda planas, el intercambio iónico se utiliza
para crear la capa guía de índice de refracción superior.
Desalcalinización, o eliminación de los iones alcalinos de la superficie de un
vidrio.
Producción de Vidrio endurecido químicamente, producido por el
intercambio de iones Na+ por K+ en las superficies de cristal usando KNO3
fundido.
Funcionamiento en columnas
Tanto en el laboratorio como en plantas industriales, las resinas funcionan en
columnas. El agua o la solución de tratar pasa a través de la resina. En la imagen
de derecha se ve la resina fresca, y luego cargada poco a poco con los iones de la
solución de tratar. Iones cargados inicialmente en la resina — no visibles aquí —
migran el la solución tratada. Al final de la operación, algunos de estos iones
"oscuros" escapan en la solución tratada (aparición de la fuga, o fin del ciclo) y se
para la fase de agotamiento.
Figura No. 7: El comportamiento de los
iones.
Figura No. 8: las imágenes siguientes ilustran una columna de laboratorio,
una columna industrial simplificada, y una planta industrial de tipo
AmberpackTM.
La jarra del principio de esta página contiene un filtro llenado de carbón activo y de
resina intercambiadora de iones. El volumen de resina es aproximadamente 150
ml. Para comparar, una columna industrial grande puede tener 20'000 L de resina,
a veces más.
Capacidad de intercambio:
1. Capacidad total
El número de grupos activos corresponde a la capacidad total de una resina.
Puesto que hay millones de millones de grupos en una sola perla de resina, la
capacidad total volúmica se expresa en equivalentes por litro de resina. Un
equivalente representa 6,02×1023 grupos activos. Sin embargo, no hay que
acordarse de este número, llamado número de Avogadro.
Una resina intercambiadora de cationes fuertemente ácida típica tiene una
capacidad total de 1,8 a 2,2 eq/L
Una resina intercambiadora de cationes débilmente ácida típica tiene una
capacidad total de 3,7 a 4,5 eq/L
Una resina intercambiadora de aniones débiles o fuerte típica tiene una capacidad
total de 1,1 a 1,4 eq/L
2. Capacidad útil
En la ilustración del funcionamiento en columna del párrafo anterior, la resina es
totalmente regenerada al principio del ciclo, pero no totalmente agotada al final de
la fase de producción. La definición de la capacidad útil, o capacidad operativa, es
la diferencia entre los sitios regenerados al principio y al final del período de
producción. Se expresa también en equivalentes por litro.
Diseño de ablandadores:
Podemos establecer los tipos de ablandadores se determinan de
acuerdo a ciertos criterios tales como:
1. Análisis Fisicoquímico
2. Dureza Total.(Calcio y Magnesio)
3. S.T.D (Sólidos Disueltos Totales)
4. Hierro Total y Manganeso
5. Caudal de operación, y presión.
6. Diámetro de Tubería.
7. Diagrama.
Procedimiento para calcular el volumen de una resina:
Calculo Inicial:
Se toma la concentración de la Dureza total y se transforma en un valor de Granos
por galón.
250 ppm / 17.1 ppm/GPG = 14.62 gr/gal
Se toma el dato de cual es la forma en que se va a operar la bomba del agua.
Calculo del Volumen de Resina
Conociendo, el caudal de operación y las horas de trabajo efectivo:
16 hr x 60 min x 45 gal/min = 43,200 gal.
14.62 gr/gal x 43,200 gal = 631,584 granos
Ahora bien por los fabricantes de resina sabemos que 1 ml de resina = 1.9 meq.
Por algunos factores de conversión obtenemos que:
1 ft3 de resina = 30,000 granos
Por lo que 631,584 granos/30,000 gr/ft3 = 21 Ft3 de Resina Catiónica.
TIPOS DE RESINA DE INTERCAMBIO IÓNICO
ÁCIDO RESINAS DE INTERCAMBIO CATIÓNICO
Grupos
funcionales
— ASÍ H3–+
Ácido sulfónico
Lo que hacen En forma de sodio, eliminan la dureza (esencialmente el
calcio y el magnesio) de agua y otras soluciones
En forma de hidrógeno, eliminan todos los cationes
También se utilizan como catalizadores ácidos
Ejemplos AmberjetTM 1000 Na
DowexTM maratón c
LewatitTM Monoplus S100
Capacidad total
típica
eq/L [Na de 1.9 a 2.2+]
RESINAS DE INTERCAMBIO DE CATIONES ÁCIDOS DÉBILMENTE
(WAC)
Grupos
funcionales
— COOH
Ácido carboxílico
Lo que hacen En forma de hidrógeno, eliminan los iones preferentemente
divalentes (calcio y magnesio) de soluciones que contengan
alcalinidad
Ejemplos AmberliteTM IRC86
DowexTM MAC3
LewatitTM CNP80
Capacidad total
típica
3.7 a 4.5 eq/L [H+]
RESINAS DE INTERCAMBIO DE ANIONES FUERTEMENTE BÁSICOS
(SBA)
Grupos
funcionales
— N(CH3)3+ OH–
Amonio cuaternario
Lo que hacen En forma de hidroxilo, eliminan todos los aniones
Eliminan en forma de cloruro, nitrato, sulfato y varios otros
iones
Ejemplos AmberjetTM 4200 Cl
Un maratón de DowexTM
LewatitTM Monoplus M500
Capacidad total
típica
1.0 a 1.5 eq/L [Cl–]
RESINAS DE INTERCAMBIO DE ANIONES BÁSICOS DÉBILMENTE
(WBA)
Grupos
funcionales
— N(CH3)2
Aminas
Lo que hacen Después del intercambio de cationes, eliminan el cloruro,
sulfato, nitrato y otros aniones de ácidos fuertes, pero no
eliminan los ácidos débiles (SiO2 y CO2)
Ejemplos AmberliteTM IRA96
Maratón deTM de Dowex MWA
LewatitTM Monoplus MP64
Capacidad total
típica
1.1 a 1.7 eq/L [base libre]
RESINAS SELECTIVAS Y QUELANTES
Grupos
funcionales
Muchos tipos diferentes
Lo que hacen Eliminar metales, ácido bórico, perclorato u otros iones
selectivamente
Ejemplos Función Tipo de resina Quita
Trietilamonio Amberlite PWA5 NO3
Tiol Ambersep GT74 Hg, Cd etc...
Aminofosfonato Amberlite IRC747 CA de la salmuera
Iminodiacético Amberlite IRC748
Lewatit TP208
Ni, Cu etc...
Glucamine de metilo Amberlite IRA743
Amberlite PWA10
H3BO3
Bis-picolylamine Dowex M4195 Metales en pH bajo
Tiourea Lewatit TP214 Hg, Cd etc...
DEFINICIONES
1- Descarbonatación : proceso que emplea una resina intercambiadora de
cationes débilmente ácida (WAC), que es capaz de eliminar dureza del
agua cuando esa tiene alcalinidad (es decir bicarbonatos).
2- Descationizaciòn : Proceso que trata sobre la eliminación de los cationes
dentro de una reacción química.
3- Fuerza Electrostática: fuerza donde interactúan dos cargas puntuales en
reposo las cuales son directamente proporcional al producto de la magnitud
de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
que las separa.
4- Resinas: es una mezcla compleja de terpenos, ácidos resínicos, ácidos
grasos y otros componentes complejos: alcoholes, ésteres... La proporción
de cada componente es función del grupo al que pertenezca.
5- Remoción: es la acción de remover, quitar o sacar algo de un lugar y
remplazarlo por otro, en este caso, una sustancia que no es beneficiosa
para un proceso mediante resinas apropiadas.
Análisis General
El intercambio iónico es una técnica poderosa para la eliminación de impurezas en
el agua y varias soluciones. Muchas industrias dependen del intercambio iónico
para producir agua de pureza extrema: Centrales eléctricas nucleares y térmicas,
Semiconductores, chips electrónicos, pantallas de ordenadores, Eliminación
selectiva de contaminantes en el agua potable; solamente se sugiere utilizar en
concentraciones muy bajas ya que la perdida de capacidad de la resina es muy
temprana en algunos casos. El Consumo de sal por cada regeneración se
prolonga por más cantidad haciendo que el proceso de intercambio iónico en
algunos casos opere de manera ineficiente.
El intercambio iónico dentro del funcionamiento de una planta de tratamientos es
muy importante, ya que nos brinda diferentes mecanismos para realizar la correcta
dosificación de resinas según sea el caso en específico. Es importante mencionar
que para cada tipo de proceso existe una característica general vinculada a un
proceso que puede ir desde la desaparición de iones (cationes y aniones), así
como con la modificación de los aspectos fisicoquímicos del agua a tratar.
También es posible utilizar dentro de la desmineralización procesos de
tratamientos de corriente continua, en los que el parte del agua residual del
efluente se desmineraliza y se combina después con parte del efluente que ha
sido desviado del tratamiento para producir un efluente de calidad especifica.
En el proceso de intercambio llega un momento en que la resina agota totalmente
su capacidad para absorber iones y debe ser sometida a un proceso de enjuague
regenerador que produce una solución de poco volumen con una alta
concentración de los iones que se desea separar, dando como resultado, que el
agua con impurezas se separe de alguna manera u otra, obteniéndose el
resultado deseado.
BIBLIOGRAFIA
Definición del tratamiento del Intercambio Iónico y Diseño de
Ablandadores; Empresa: AQUATEC Eco- Systems: Chiriquí, PANAMÁ;
“Tratamiento de Agua y Filtración”.
Definición de los procesos tecnológicos dentro del tratamiento del
Intercambio Iónico: características generales, diferentes usos o aplicaciones,
reacciones y su comportamiento en el agua;
http://dardel.info/IX/processes/processes_ES.html.
Anexos; Empresa: AQUATEC Eco- Systems: Chiriquí, PANAMÁ;
“Tratamiento de Agua y Filtración” y http://dardel.info/IX/IX_Intro_ES.html
Definiciones de palabras; http://www.wordreference.com/definicion
Anexos ( Resinas de Intercambio Iónica) http://www.microsofttranslator.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fdardel.info%2FIX%2Fresin_types.html
