Métodos para desmineralizar agua con resinas intercambio ionico
Bogotá D.C. Noviembre 26 de 2020 (VERLEK INGENIERIA SAS-COLOMBIA)
Metodos para desmineralizar agua con resinas de intercambio iónico,
Definición desmineralización de agua .
En el proceso de desmineralización o desionización, las resinas eliminan casi por completo los cationes y los aniones del agua. El proceso está determinado por la composición del agua de alimentación, la configuración del equipo, las cantidades y los tipos de resinas usadas, así como sus regenerantes y la calidad requerida para el efluente.
El proceso de desmineralización intercambia los cationes de todas las sales de calcio, magnesio, sodio y otros cationes metálicos, por iones H+ liberando sus correspondientes ácidos. Posteriormente, los ácidos se eliminan mediante resinas anionicas apropiadas.
La operación de desmineralización puede hacerse mediante un proceso secuencial catión-anión (lechos simples o lechos estratificados), o una mezcla de resinas catiónicas y aniónicas (lechos mixtos). En ocasiones, y dependiendo del diseño, se puede instalar un desgasificador antes de la resina aniónica fuerte para eliminar el dióxido de carbono y, en consecuencia, reducir el consumo químico de NaOH. En la regeneración de las resinas catiónicas se usa normalmente H2SO4 ó HCl, y en las resinas aniónicas se usa sosa cáustica (NaOH)
Para mayor claridad de los metosos a emplear para un desmineralizador es importante tener claros conceptos basicos referentes a su definicion, caracteristicas y aplicaciones. Puede consultar informacion en " Que son resinas de intercambio ionico y cual es su importancia en el tratamiento de aguas"
Metodo1: Sistema de intercambio con resina catiónica de ácido fuerte + resina anionica de base fuerte
Para este método se cuenta con dos columnas de intercambio o tanques de polyglass con resinas. En la columna contiene resinas de intercambio catiónico en forma de protones (H+) y la otra columna contiene resina anionica en forma de (OH-). El agua a tratar fluye en la columna de intercambio catiónica de arriba hacia abajo intercambiando cationes por protones (H+). El agua descationizada pasara posteriormente a la columna de intercambio anionica. En esta columna todos los aniones (carga -) son intercambiados por OH-, los cuales se combinan con los protones (H+) para formar agua.
En este método se eliminan todos los iones incluyendo la sílice. En la mayoría de sistemas se sugiere reducir la cantidad de iones que pasan a través de las columnas de intercambio iónico mediante la instalación de una columna de eliminación de CO2 a pocos mg/l permitiendo reducir el volumen de la resina anionica de base fuerte y en los requerimientos de productos químicos para regenerar los reactivos.
Este sistema de resina catiónica acido fuerte y anionica base fuerte es el método mas sencillo con el cual se logra obtener agua desionizada que puede ser usada en gran variedad de aplicaciones.
Metodo2: Sistema de intercambio con resina catiónica de ácido fuerte + resina anionica base débil +resina anionica de base fuerte
Este método es una modificación del sistema anterior, en el cual es posible obtener una calidad de agua desionizada que muestra ciertas ventajas de tipo económico cuando se tienen elevadas cantidades de aniones fuertes (cloruros y sulfatos). A diferencia del anterior en este se necesita una columna adicional con resina anionica base débil.
Para regenerar los intercambiadores anionicos se emplea una solución de soda caustica (NaOH) pasándola primero por la resina de base fuerte y luego por la resina de base débil. Cuando se tiene agua con una concentración elevada de materia orgánica la resina débil ayuda a proteger la resina de base fuerte
Metodo 3: Sistema de intercambio con lecho mixto
- En estas columnas la resina de intercambio catiónico y la resina de intercambio anionica se encuentran mezcladas y contenidas en una sola Columna o tanque de polyglass. Para realizar la regeneración las dos resinas se separan por diferencia de densidad, como la resina anionica es menos densa esta se ubica en la parte superior mientas que la catiónica se ubica en la parte inferior. Después del proceso de separación se realiza la regeneración con NaOH y acido fuerte. El exceso del producto químico empleado para regenerar se debe eliminar mediante un lavado de cada lecho por separado.
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