Ósmosis Inversa

UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI
ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍAQUÍMICA
OPERACIONES UNITARIAS II

[pic 1]

ÓSMOSIS INVERSA

ÍNDICE GENERAL

INTRODUCCIÓN        3

CAPÍTULO I        4

1.1.        Objetivos.        4

1.1.1.        Objetivo General        4

1.1.2.        Objetivos Específicos        4

CAPÍTULO II        5

MARCO TEÓRICO        5

2.1. OSMOSIS NATURAL        5

2.2. OSMOSIS INVERSA, POR QUÉ SE CONSIDERA OPERACIÓN UNITARIA:        5

2.3. PRINCIPIO DE OPERACIÓN        10

2.4. CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS SEGÚN LA CONFIGURACIÓN DE MEMBRANAS        12

2.5. VARIABLES A CONSIDERAR:        17

2.6. PROBLEMAS OPERACIONALES        19

2.7. APLICACIONES INDUSTRIALES:        20

CAPÍTULO III...............................................................................................................................25

        3.1. CONCLUSIÓN..............................................................................................................25

3.2. BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................26

3.3. ANEXO.........................................................................................................................27

INTRODUCCIÓN

        El proceso de ósmosis inversa fue propuesto por primera vez por Charles E. Reid en 1953 para obtener agua potable del agua de mar, pero se notó la carencia de una membrana adecuada para realizar eficientemente el proceso de ósmosis inversa. La solución al problema de obtención de agua pura a partir de agua de mar o salobres fue resuelta por el descubrimiento de la membrana de acetato de celulosa por el mismo Reid y E. J. Breton en 1959. A este descubrimiento le siguió otro efectuado por S. Loeb y S. Sourirajan, entre los años 1960 a 1962, al demostrarse que la membrana de Reid y Breton mejoraba considerablemente el flujo de solvente y rechazo de sales si la membrana se hacía asimétrica en lugar de homogénea.

      La ósmosis inversa es un proceso muy eficiente, que permite la concentración, fraccionamiento y purificación simultánea del producto y la realización de múltiples tareas en una sola unidad de operación. No imparte cambios químicos o de pH en el producto y, dado que no se requiere un calentamiento significativo, no hay degradación térmica del producto. Por lo tanto, la ósmosis inversa tiene un efecto mínimo sobre las características de calidad y el valor nutricional del producto terminado, especialmente cuando se compara con la concentración por evaporación donde inevitablemente hay degradación por calor, así como pérdidas nutricionales y de sabor. La ósmosis inversa es muy energéticamente eficiente, porque normalmente funciona a temperatura ambiente (no requiere calefacción ni refrigeración); y, lo que es más importante, no existe un requisito de cambio de fase para la eliminación de agua, como en los procesos de evaporación.

CAPÍTULO I

1. Objetivos.

1. Objetivo General

Comprender el principio de operación y las diferentes líneas de aplicación de la osmosis inversa.

1. Objetivos Específicos

• Identificar la osmosis inversa como operación unitaria.
• Explicar el principio de operación de la osmosis inversa.
• Clasificar la osmosis inversa de acuerdo a sus diferentes líneas de aplicación.
• Describir el efecto de las variables operacionales críticas de la osmosis inversa.
• Reconocer los problemas operacionales más comunes.
• Ejemplificar los casos típicos de aplicación de la osmosis inversa como operación unitaria.

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. OSMOSIS NATURAL

Para comprender el propósito y el proceso de la ósmosis inversa, primero se debe comprender el proceso natural de la ósmosis.

La ósmosis natural o directa es la más común en la naturaleza, dado que las membranas semipermeables forman parte de la gran mayoría de organismos (por ejemplo raíces de plantas, órganos de nuestro propio cuerpo, membranas celulares, etc.)

Cuando dos disoluciones de distinta concentración de sales se encuentran separadas por una membrana semipermeable, de forma natural, se produce un flujo de agua desde la disolución de menor concentración hacia la de mayor concentración. Este flujo continúa hasta que las concentraciones a ambos lados de la membrana se igualan.

Por ejemplo, si tuviera un recipiente lleno de agua con baja concentración de sal y otro recipiente lleno de agua con alta concentración de sal y estuvieran separados por una membrana semipermeable, entonces el agua con menor concentración de sal comenzaría migrar hacia el recipiente de agua con mayor concentración de sal.

2.2. OSMOSIS INVERSA, POR QUÉ SE CONSIDERA OPERACIÓN UNITARIA:

La osmosis inversa es el proceso de trasferir solvente a través de una membrana semipermeable desde una disolución concentrada a una diluida. En el proceso normal de ósmosis, el solvente se mueve naturalmente de un área de baja concentración de la disolución (alto potencial hídrico), a través de una membrana, hacia un área de alta concentración de la disolución (bajo potencial hídrico). La fuerza que ocasiona el movimiento del solvente es la reducción en la energía libre del sistema cuándo la diferencia en la concentración del solvente en cualquiera de los lados de una membrana es reducido, generando presión osmótica debido a que el solvente se mueve a la solución más concentrada.

...