Desmineralizacion Del Agua

El agua desmineralizada

es aquella desprovista de minerales comunes presentes en el agua, tales como: calcio, magnesio, hierro, sodio, entre otros [1], y es un recurso muy importante utilizado en la industria automotriz, debido a su capacidad de proveer excelentes resultados en la apariencia final del automóvil [2]. El agua desmineralizada es destinada para realizar los enjuagues previos a la aplicación de la pintura, con el propósito de eliminar impurezas o partículas que puedan estar presentes sobre la carrocería, a fin de evitar la formación de hidróxidos u otro tipo de compuesto al mezclarse con la pintura. [3]. El agua desmineralizada puede ser obtenida mediante procesos de intercambio iónico, procesos con membranas o procesos con evaporación. [4-6], [6]. En la investigación, el agua cruda es proveniente de un pozo, la cual es tratada con resinas de intercambio iónico de tipo catiónica y aniónica de base fuerte. El propósito de la investigación es analizar a través de herramientas estadísticas las variables que influyen en el proceso de producción de agua desmi-neralizada, a fin de establecer si las variables se encuentran bajo control.

Además de conocer si el proceso es capaz de cumplir con las especificaciones para proveer agua desmineralizada para la industria automotriz en estudio.

2.1. Reconocimiento del proceso de desmineralización

Se determina en el área de Fosfato & E-coat, la cantidad de agua desmineralizada requerida. En las torres de intercambio iónico se cuantifican los tiempos de regeneración para las resina catiónica y aniónica y los consumos de regenerantes -ácido clorhídrico y soda cáustica-

2.2. Identificación de los indicadores de gestión en las torres de intercambio iónico

Mediante la observación directa se especifica el estado físico de los equipos, tuberías y accesorios. Estos resultados se resumen utilizando la herramienta de evaluación de indicadores de gestión: seguridad (S), calidad (Q), entrega (D), costo (C), moral (M) y ambiente (A); basada en la filosofía 6σ –término estadístico que se utiliza para identificar la variación de un proceso-. Los indicadores que miden el buen desempeño del proceso, se clasifican de la siguiente manera:

1: muy malo

, 2: malo,

3: regular,

4: bueno, hasta

5: muy bueno,

para evaluar así el proceso de producción de agua desmineralizada e identificar de acuerdo a estos indicadores las fallas y carencias en este proceso. [14]

2.3. Identificación de las variables que intervienen en la producción de agua desmineralizada

Para conocer las variables que intervienen en el proceso de desmineralización se llevaron a cabo entrevistas con ingenieros y operarios encargados del área, los cuales a través de su amplia experiencia dieron a conocer dichas variables así como su importancia en la obtención de agua desmineralizada.

2.4. Análisis estadístico de las variables más importantes en la producción de agua desmineralizada

Para las variables determinantes del buen funcionamiento de las torres desmineralizadotas, se realizan estudios de normalidad. Se utiliza el software estadístico Minitab Versión 13.2, el cual consta de tres pruebas de normalidad las cuales son: “Anderson- Darlin”, “Ryan-Joiner” y “Kolmogorov-Sirnov”, estas pruebas aumentan su grado de precisión sin embargo todas son confiables. Para este estudio se selecciona la de Anderson-Darlin¨, la cual consiste en probar si una muestra de datos proviene de una población de distribución específica. Es una modificación de Kolmogorov- Smirnov (K-s), por lo tanto se asegura que es una prueba de gran certeza [15].

Para complementar el análisis estadístico se construyen gráficos de control. Un grafico de control específica los límites de control equidistantemente determinados; estos límites se denominan límite de control superior (LCS) y límite de control inferior (LCI) y se colocan equidistantes a ambos lados de la línea que indica el promedio de un proceso. Estos gráficos son útiles para hacer seguimiento estadístico del proceso a través del tiempo y detectar la presencia

de causas especiales. [16].

Por último se construyen los gráficos de capacidad, a fin de precisar la habilidad que tiene el proceso en estudio para cumplir consistentemente lo exigido por clientes internos o externos. Para medir objetivamente el grado en que el proceso satisface o no dichos requerimientos, se ha desarrollado los índices de capacidad que permiten graficar esta medición. [17]

Los índices de capacidad permiten situar la distribución del proceso en relación a los límites de especificación.

Estos índices se identifican universalmente por Cp y Cpk. El índice Cp mide la capacidad potencial que tiene un proceso para dar las especificaciones que se le exigen.

El índice Cpk no solo mide la variación del proceso en relación a las especificaciones permitidas sino además la ubicación del promedio del proceso, es decir, mide la capacidad real del proceso. [18]

Desmineralización o intercambio iónico

Este método se basa en la remoción de impurezas del agua mediante la utilización de resinas sintéticas que tienen afinidad por las sales disueltas ionizad as. En este proceso se emplea el principio de intercambio iónico y las resinas empleadas pueden ser de intercambio catiónico, aniónico o mixtas. El sistema de purificación de agua por intercambio iónico puede consistir en dos, múltiples o una combinación de lechos desmineralizadores. En la industria el agua desmineralizada se utiliza con frecuencia para la elaboración de ciertas preparaciones, para el lavado de vidriería, equipos y envases, preparación de agentes sanitarizantes, y para alimentar las unidades de destilación o de ósmosis inversa.

Ventajas:

• No requiere un elevado gasto de energía.

• Elimina del agua el material inorgánico disuelto.

Desventajas:

• Puede aportar contaminantes al agua.

• Es necesario regenerar con frecuencia las resinas de intercambio iónico.

. Los intercambiadores iónicos:

son sustancias granuladas insolubles, las cuales tienen en su estructura molecular radicales ácidos o básicos que pueden ser intercambiados. Los iones positivos o negativos localizados en estos radicales serán remplazados por iones del mismo signo que se encuentran en la solución. Estas sustancias intercambiadoras de iones son conocidas bajo el nombre de resinas. El agua atraviesa una cama de resina catiónica que atraerá en su superficie los minerales metálicos de carga positiva, después atraviesa una cama de resina aniónica

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