Cálculo Del Area De Filtración (Ósmosis Inversa)

OSMOSIS INVERSA
Cálculo del área de filtración

PROBLEMA
• Para cubrir las necesidades energéticas de una industria alimentaria se utiliza una caldera de vapor a la que es necesario alimentar8000 l/hr de agua. El agua del que se dispone procede de una corriente acuífera que posee una dureza en CaCO3 de 8.5 g/l para evitar problemas de incrustaciones. En la caldera debe rebajarse sucontenido hasta 250 ppm. • El tratamiento de depuración se realiza con un sistema de ósmosis inversa, que consta de una cascada simple de dos unidades, trabajando a una temperatura de 25°C y una presión de204 atm. Las membranas de cada unidad presentan una permeabilidad al agua de 1.29x10-6 cm/s. si los factores de recuperación de la primera y segunda etapa son del 80% y 90% respectivamente, además, sesabe que el valor de la concentración del segundo permeado es de 0.0135 CaCO3/l y la concentración del permeado final es de 2.5x10-3 moles de CaCO3/l. Calcular:
A.

B. C.

El caudal de agua quedebe tomarse de la corriente acuífera para satisfacer las necesidades de la instalación de vapor. Las concentraciones de los retenidos que se obtienen en cada etapa. El área de membrana necesaria decada etapa.

DIAGRAMA DEL PROCESO DESCRITO

NOMENCLATURA
• F= Alimentación • Co= Concentración inicial • S1= Retenido de la primera etapa • Cs1= Concentración del retenido de la primera etapa •S2= Retenido de la segunda etapa • Cs2= Concentración del retenido de la segunda etapa • P1= Permeado de la primera etapa • Cp1= Concentración del permeado de la primera etapa • P2= Permeado de lasegunda etapa • Cp2= Concentración del permeado de la segunda etapa • P= Permeado final • Cp= Concentración del permeado final

DATOS
• Permeabilidad de la membrana al agua: 1.29x10-6 moles agua/cm2seg atm • Permeabilidad de la membrana al CaCO3: 9.8x10-6 cm/seg • Factor de recuperación de la primera etapa: 80%=Q1 • Factor de recuperación de la segunda etapa: 90%=Q2 • Concentración del permeado...