osmosis

TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS
DE APLICACIÓN INDUSTRIAL

TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS

TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS
Presión Osmótica (π): Es el exceso de presión que debe aplicarse
a una solución para impedir el paso del solvente hacia ella, cuando
los líquidos están separados por una membrana semipermeable.
Es proporcional a la actividad del soluto y por tanto a la
concentración de sal.
Unaaproximación para la presión osmótica es que 100 ppm de
sólidos totales disueltos (TDS) generan 1 psi de presión osmótica.

TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS
Membrana: Estructura con dimensiones laterales mucho
mayores que su espesor, a través de la cual la
transferencia de masa puede ocurrir debido a fuerzas
directoras.
Membrana Semipermeable: Membrana que, bajo
condiciones idénticas, permite que eltransporte de
especies moleculares diferentes ocurra a distintas
velocidades.

TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS
-

Microfiltración

- Ultrafiltración
- Nanofiltración
- Ósmosis Inversa

TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS

Procesos de separación mediante membranas.

ÓSMOSIS INVERSA

PROCESOS DE DESALACIÓN
- DESTILACIÓN
- ÓSMOSIS INVERSA
- No requiere energía térmica (sólo energía
mecánica)
-Opera en una única fase
- Opera a temperatura ambiente

ÓSMOSIS INVERSA
FUNDAMENTOS
- Principios físico-químicos de separación
- Ciencia de los materiales de membranas
- Transporte de masa

ÓSMOSIS INVERSA
AGUA DE MAR
- Contenido Salino ≈ 30 – 40 g/L
- Presión Osmótica = 24 atm

ÓSMOSIS INVERSA
MEMBRANAS
- Cerámicas
- Poliméricas

ÓSMOSIS INVERSA
En los procesos de membranala corriente alimentación se divide en
dos corrientes:
Permeado: Corriente que contiene, fundamentalmente, los
componentes de una disolución que salen de una membrana.
Rechazo: Corriente que contiene los componentes que no
atraviesan la membrana.

ÓSMOSIS INVERSA

ÓSMOSIS INVERSA

ÓSMOSIS INVERSA

ÓSMOSIS INVERSA
-La separación puede llevarse a cabo continuamente.
-El consumo deenergía es bajo.
-Los procesos de membranas pueden combinarse fácilmente con
otros procesos de separación.
-La separación se puede producir en condiciones moderadas.
-Las propiedades de las membranas son variables y se pueden
ajustar.
-No se necesitan aditivos.

ÓSMOSIS INVERSA

Desventajas:
- La polarización por concentración y el ensuciamiento de la
membrana.
- Baja selectividad obajo flujo obtenido.
- El factor de incrustación es más o menos lineal.

ÓSMOSIS INVERSA

Valor de Corte de la membrana (Cut-Off): Es el
peso molecular mínimo de soluto que puede ser
retenido por la membrana.
Se utiliza el término NMWCO (Nominal Molecular
Weight Cut Off) que es el peso molecular en el cual el
90% de todas las moléculas esféricas no cargadas,
son retenidas.Recuperación (R):
Se define como el porcentaje del agua de alimentación que
se convierte en permeado.
Donde:

R = Qp/Qf
Qp: caudal de permeado
Qf: caudal de alimentación

Los sistemas de ósmosis inversa operan a conversiones de
15 a 80 %.

Factor de Concentración (CF): Indica el grado de aumento de la
concentración de un componente en una operación con membrana.
Se define como:
CF= Cr /Cf
Cr: Concentración en el rechazo (salmuera)
Cf: Concentración de la alimentación
Rechazo de Sal (RS): Indica la capacidad para rechazar componentes
inorgánicos disueltos.
Generalmente aumenta con la presión de operación:
%RS= (1- Cp / Cf) 100
Cp: concentración del permeado
Cf : concentración del agua de alimentación

Rechazo Iónico (RI): Es la relación de conductividad
entre lacorriente de permeado o producto y la
alimentación.
%RI = {[Cond(A) - Cond (P)]/ Cond (A)}100
Donde:
Cond(A): Conductividad en la alimentación
Cond(P): Conductividad en el permeado

Flux, Ji (kmol m-2 s-1): Número de moles, volumen, o
masa de un componente específico i, que pasa por unidad de
tiempo a través de una unidad de área superficial de
membrana, perpendicular a la dirección del...