Tratamiento de aguas: Desmineralización

Artículo escrito por: David Mateos Fernández

La función principal del proceso de desmineralización, radica en la eliminación de sólidos disueltos que contiene el agua de aportación a caldera.

Los sólidos disueltos son partículas de tamaño reducido que se encuentran totalmente rodeadas por moléculas de agua y que poseen cierta carga eléctrica. Si la carga es negativa se denominan aniones, en cambio, si la carga es positiva se denominan cationes. Sin la presencia de agua forman compuestos denominados sales.

Existen diferentes procesos para la desmineralización del agua, lo mas utilizados a nivel industrial son:

• Procesos de destilación, los cuales se basan en la separación de los componentes no volátiles mediante cambios de estado en el agua.
• Procesos de membrana, los cuales se basan en las propiedades que presentan ciertos tipos de membranas las cuales permiten el paso de moléculas de cierto tamaño a través de sus poros (Ósmosis inversa o electrodiálisis).
• Procesos de intercambio iónico, tienen lugar cuando un ion de una disloución se intercambio por otro ion del mismo signo que se encuentra unido a una partícula móvil. Se caracterizan por tener depósitos presurizados que contienen en su interior lecho de resinas donde se quedan retenidos los sólidos disueltos.

Figura 1. Reacción de intercambio iónico.

La elección de un proceso u otro vendrá condicionada por las características físico-químicas del agua de alimentación, la producción necesaria y la fuente de energía disponible para impulsar la planta de desalación.

El agua de aportación a caldera tiene que estar dentro de los ratios pertinentes de conductividad y dióxido de silicio (SiO2). Para asegurarnos de estar dentro de dichos ratios se precisa realizar el proceso de desmineralización en dos etapas:

1. Desmineralización primaria, donde se elimina el grueso de las sales disueltas, mediante intercambiadores con resinas del tipo catión fuerte y anión fuerte, un sistema de evaporación o un sistema de ósmosis inversa.
2. Desmineralización secundaria, donde se realiza el pulido final para alcanzar dichos ratios. Esta segunda etapa siempre estará constituida por intercambiadores de resinas del tipo catión y anión fuerte, formando dos lechos separados o un lecho mixto.

Procesos de intercambio iónico

Proceso que tiene lugar cuando un ion de una disolución se intercambia por otro ion de igual signo que se encuentra unido a una partícula sólida móvil.

Los intercambiadores de iones son unas sustancias del tipo granular insoluble, denominadas resinas, que contienen en su estructura grupos ácidos y básicos y son capaces de cambiar dichos iones por otros iones, eso sí, del mismo signo.

En primer lugar, el agua pasa por una resina de intercambio catiónico donde quedan retenidos los cationes y se incorporan al agua iones hidrógeno (H+). En segundo lugar, el agua, va a parar a una resina de intercambio aniónico donde quedan retenidos los aniones y se incorporan iones hidroxilo al agua (OH-). De esta manera desaparecen los aniones y cationes dando lugar a iones hidrógeno e hidroxilo que reaccionarán para dar agua.

Figura 2. Desmineralización mediante intercambio iónico.

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