Post on 08-Nov-2014
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Tema 2- FUNDAMENTOS DE LA DESALACION
DESALACION
DESALACION DE AGUAS
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DESALACION
FUNDAMENTOS DE LA
DESALACION
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VOLUMENES DE AGUA DESALADA
� En España se producen diariamente 1.200.000 m3 de agua dulce a partir de la desalación.
� 700.000 m3 de estos son producidos a partir de agua de mar.
� España es el cuarto productor mundial de agua desalada tras Arabia Saudita, los Emiratos Árabes y los EEUU.
� España es una de las primeras potencias mundiales en empresas de ingeniería especializadas en construcción de instalación de desaladoras.
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Las previsiones del Gobierno de Canarias fijan una producción de agua desalada de
188.0 Hm3 en el año 2.012.
Los datos actuales más relevantes sobre Desalación son los siguientes:
0000LA PALMA
2.000044EL HIERRO
4.100101LA GOMERA
62.57080080LANZAROTE
65.04960464FUERTEVENTURA
336.19512611137GRAN CANARIA
118.14336544TENERIFE
Producción m3/dia
PrivadasPúblicasNº
Desaladoras
VOLUMENES DE AGUA DESALADA
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El Coste actual de la producción de 1 m3 de agua procedente del mar es de 0.5-0,6 €/m3,
mientras que si la procedencia es de agua salobre, el precio es de 0.2-0,3 €/m3.
0%0LA PALMA
10%0,5EL HIERRO
0%0LA GOMERA
14%16,9LANZAROTE
18%11,9FUERTEVENTURA
13%77,1GRAN CANARIA
4%18,0TENERIFE
CONSUMO ENERGETICO
VOLUMEN TOTAL AGUA DESALADA
HM3/AÑO
VOLUMENES DE AGUA DESALADA
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En Total:
• 281 Plantas desaladoras en la provincia de Las Palmas.
• 46 Plantas desaladoras en la provincia de Santa Cruz de Tenerife
0000LA PALMA
0402.870.000EL HIERRO
0101.400.000LA GOMERA
0539.60045.167.500LANZAROTE
0563.844.00037.072.000FUERTEVENTURA
1011732.126.000167.769.000GRAN CANARIA
92423.619.60039.979.800TENERIFE
Electro diálisis reversible
Osmosisinversa
Coste Aproxsalobre
Coste Aproxmar
Todas las cifras están expresadas en euros y los cálculos de coste se basan en multiplicar la producción en m3 de agua desalada multiplicado por un factor de 700 €/m3 en el caso
del agua de mar y 400 € para el caso del agua salobre.
VOLUMENES DE AGUA DESALADA
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PROCESOS DE SEPARACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
Se trata de un proceso de separación en la que se introduce una alimentación salina en la “separadora”, lo que da lugar a dos corrientes de salida (como mínimo)
Alimentación Producto
Rechazo
Aportación de Energía
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PROCESOS DE SEPARACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESOS DE SEPARACION
Los sistemas de desalación utilizados hasta ahora se suelen clasificar en dos
grandes grupos a razón del tipo de proceso de separación en que se basan, o por
decirlo mas exactamente, por la fuerza motriz que utilizan. Los dos grandes grupos
son los de
• Sistemas de destilación : Evaporación: el primer caso, se requiere calentar
y evaporar el agua, y en segundo paso condensar el vapor. La fuerza motriz en
este caso es la temperatura (o la presión de vapor). Varias etapas, por
efectividad energética.
• Sistemas de membranas. Permeabilidad a través de las membranas: La
fuerza motriz es la diferencia de presión a ambos lados de la membrana, se
emplea un diferencial de presión. Esta presión fuerza al agua a atravesar la
membrana, mientras las sales son rechazadas. Esto no significa (al contrario
de lo que se suele creer) que la membrana actúe como un filtro.
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESOS DE SEPARACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESOS DE SEPARACION
La clasificación de los procesos de desalación que se ha expuesto en función de
las propiedades que permiten la separación. Hay además otras formas de tipificar
esto procesos:
• Por el tipo de agua de alimentación, ya sea agua de mar, salobre,
industrial, ó incluso agua residual.
• Por las condiciones de trabajo (presión y temperatura), que pueden ser
las ambientales u otras mas elevadas.
• Por la fuente de energía, que puede ser vapor de calefacción, ó energía
eléctrica o mecánica para mover motores eléctricos o bombas. Igualmente en
el caso de sistemas que usan vapor, también se requiere un cierto consumo de
electricidad para bombeos, pretratamiento, equipos auxiliares, etc
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESOS DE SEPARACION
Tenemos distintas fases del proceso como son los de
• captación del agua bruta,
• pretratamiento o acondicionamiento del agua bruta,
• la separación de sales o desalación propiamente dicha, y
• el postratamiento necesario antes de proceder a distribuir el agua producto.
Todas estas etapas son igualmente importantes y de
ninguna manera ha que pensar que son accesorias o de
menor relevancia. Una captación de agua en condiciones adecuadas, ó un tratamiento previo que sea
el idóneo, facilitará mucho la operación de la fase de desalación, evitando muchos
problemas a los encargados de la explotación.
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESOS DE SEPARACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESOS DE SEPARACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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BALANCE DE MATERIA
Podemos deducir, que para la obtención de un cierto caudal agua producto es
necesaria la introducción al sistema de un caudal mayor, que el de alimentación.
Igualmente todo el caudal de alimentación debe de ser extraído del mar mediante
bombeo, o de la fuente de agua bruta, y debe ser pre-tratado, para obtener como
producto únicamente una fracción de la alimentación.
Las relaciones entre los caudales y concentraciones salinas aparecen los balances
globales de materia, sobre los caudales de alimentación (ma), producto (mp) y
salmuera de rechazo o purga (ms), será:
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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BALANCE DE MATERIA
En un balance de materia sobre las sales totales, donde las concentraciones las
llamamos X:
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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DEFINICIONES BASICAS
• APORTACIÓN: es la solución que llega al proceso de
desalación. También se la conoce como solución aporte ó
alimentación.
• PERMEADO: es la solución que se obtiene en el proceso,
una vez esta se ha difundido a su a través. También se le
denomina producto.
• RECHAZO: es la solución que no atraviesa sufre el proceso
de desalación. Se conoce como salmuera ó concentrado.
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DEFINICIONES BASICAS
• PORCENTAJE DE CONVERSIÓN Ó RECUPERACIÓN: Es el coeficiente entre
el caudal de permeado y el de alimentación. Se expresa en %. (Y)
Y = 100 x Qp x Qa-1
• CONVERSIÓN: Representa la fracción de la alimentación que es obtenida comoproducto. Es el coeficiente entre el caudal de permeado y el de la alimentación. Se expresa en tanto por uno. (y)
y = Qp x Qa-1
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DEFINICIONES BASICAS
• PORCENTAJE DE RECHAZO: Es el coeficiente entre el la concentración de la alimentación menos el permeado. Se expresa en %. (R)
R = 100 x (Ca-Cp) x Ca-1
• RECHAZO: (r) r = 1 - Cp x Ca-1
• FACTOR DE CONCENTRACION: Es el número de veces que se concentran las sales en el rechazo.(Fc)
Fc= Cr x Ca-1
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PROCESO EN ETAPAS
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PROCESO EN ETAPAS
De manera general para cada etapa: Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
El balance para cada componente i:
La relación entre etapas:
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PROCESOS CON RECIRCULACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESO CON RECIRCULACION
También es muy frecuente la utilización de diseños con recirculación de caudales,
donde el balance global:
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
El balance en el punto de mezcla de entrada:
El balance en el punto de separación de salida :
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PROCESOS CON RECIRCULACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación
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PROCESOS CON RECIRCULACION
Dureza
(mg
CaCO3/l)
Clasificación