BR112012008937A2 - processo de produção de água potável enriquecida com magnésio, aparelho para a produção de água potável enriquecida com magnésio, e, água potável enriquecida com magnésio - Google Patents
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Abstract
processo de produção de água potável enriquecida com o magnésio, aparelho para a produção de água potável enriquecida com magnésio, e, água potável enriquecida com magnésio a presente invenção proporciona um sistema para o fornecimento de uma água potável enriquecida com magnésio, incluindo água circulante através de um leito de composto de magnésio. a água promotora da saúde contém magnésio entre 10 e 500 mg/litro, e ainda pode conter sais promotores da saúde adicionais, enquanto é livre e sódio.
Description
NEEEEEE—— = ' + + 7 1/13 Relatório Descritivo de Patente de Invenção
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ÁGUA POTÁVEL ENRIQUECIDA COM MAGNÉSIO, APARELHO PARA A PRODUÇÃO DE ÁGUA POTÁVEL ENRIQUECIDA COM MAGNÉSIO, E, ÁGuAa POTÁVEL ENRIQUECIDA COM
MAGNÉSIO Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um sistema para O fornecimento de uma água enriquecida com magnésio, compreendendo um circuito fechado de fluxo de uma corrente aquosa que circula através de um leito de composto de magnésio, e um circuito aberto de fluxo de alimentação de água fresca para a corrente e retirada da água enriquecida deste. É fornecida água potável e promotora da saúde, fortificada com magnésio. Antecedentes da Invenção O magnésio está entre os quatro elementos de metal mais abundantes no corpo, juntamente com cálcio, potássio e sódio. Os distúrbios associados à deficiência de magnésio são complexos e geralmente acompanhados por múltiplos distúrbios metabólicos e nutricionais. As manifestações clínicas da deficiência de magnésio são anorexia, náusea, vômito, letargia, fraqueza, mudança de personalidade, tetania e tremor e fasciculação muscular [Manual Merck, 17º Ed. (1999)]. Hipomagnesemia, a redução de magnésio plasma, leva a irritabilidade neuromuscular. À deficiência de magnésio pode ocorrer por perda de fluidos corporais, excreção renal em excesso, e pode estar associada a deficiência nutricional, diarreia, diabetes, pancreatite, etc. À depleção de magnésio pode ainda levar a hipocalcemia e todos os sintomas graves resultantes dela. Verificou-se que as pessoas que bebem água deficiente em magnésio geralmente parecem ser mais suscetíveis a uma variedade de condições médicas, principalmente distúrbios cardiovasculares.
NNE— , “O ' 2/13 A água potável deve, preferencialmente complementar o magnésio fornecido pelos alimentos até o valor diário requerido. A ingestão diária recomendada para adultos está entre 200 e 400 mg de magnésio [Manual Merck, 17º Ed. (1999)], e às vezes mais. No entanto, a água da torneira frequentemente contém pouco magnésio; por exemplo, a água da torneira disponível em grandes cidades nos EUA têm muitas vezes menos de 10 ma/L de magnésio [Azoulay A. et al: J. Intern. Med. 16 (2001) 168-75]. Portanto, os princípios modernos da medicina preventiva e nutrição saudável exigiriam uma maior ingestão de magnésio, que pode facilmente ser alcançada através do consumo de água mineral ou outras águas engarrafadas com alto teor de magnésio.
Muitas das águas engarrafadas disponíveis comercialmente têm teores de magnésio muito baixos; além disso, algumas águas engarrafadas, bem como algumas das águas da torneira, contêm muito sódio [ibid], que deve ser mantido tão baixo quanto possível em dietas saudáveis. É, portanto, um objeto da presente invenção proporcionar água potável fortificada com magnésio e apresentando baixo teor de sódio.
O documento EP 1,460,042 se refere a um processo de produção de água potável de alto teor de magnésio através da dissolução de um sal de magnésio, preferencialmente pela mistura de carbonatos de magnésio e potássio. O sistema complexo compreende diversos compartimentos e etapas separadas de pré-dissolução, enquanto outros cátions, tais como O potássio, são incorporados.
O documento US 6,761,289 se refere a recipientes pressurizados para a preparação de soluções de bicarbonato de cálcio e de magnésio, contendo ainda aditivos tais como sais de sódio, sob pressões que variam de 30 a 70 atmosferas. Esta tecnologia de alta pressão é muito complexa e fornece uma pequena concentração de magnésio.
O documento US 2005/0255174 se refere à preparação de bicarbonato de magnésio, compreendendo a mistura de suspensão de carbonato de magnésio em água gaseificada. O sistema complexo apresenta problemas no
EEEE— e... ' ' 3/13 que diz respeito à agitação das suspensões, dosagem de substratos em pó, e ajuste do pH.
É, também, outro objeto da presente invenção proporcionar um método de complementar a água potável com magnésio, sem as desvantagens do estado da técnica.
É ainda um outro objeto da invenção proporcionar um método capaz de fornecer quantidades comerciais de água potável enriquecida com magnésio.
É ainda um objeto adicional desta invenção proporcionar um sistema para a fabricação de água potável com a concentração de magnésio aumentada, mas com baixa concentração de outros cátions.
É ainda um objeto da presente invenção proporcionar um sistema não- pressurizado e tecnologicamente simples, para o fornecimento de água potável promotora da saúde.
É também um objeto da presente invenção fornecer água potável que contém pelo menos 500 mg/L de bicarbonato de magnésio.
Outros objetos e vantagens da presente invenção aparecerão na descrição da invenção. Sumário da Invenção A presente invenção proporciona um processo para a produção de água potável enriquecida com magnésio, que compreende os passos de: |) proporcionar um leito de composto de magnésio, ii) bombear uma corrente aquosa através do referido leito, e iii) injetar dióxido de carbono (CO) na referida corrente aquosa; obtendo-se assim uma solução aquosa de bicarbonato de magnésio. O processo de acordo com a invenção compreende preferencialmente a medição da condutividade elétrica na referida corrente aquosa. O dito leito é geralmente fechado em um reator de fluxo, no qual o referido fluxo aquoso dissolve o referido CO, e também dissolve o referido composto de magnésio à medida em que flui através do referido leito, obtendo-se a referida solução de
N————— a , ' 4/13 bicarbonato de magnésio.
O reator pode ter a forma de uma coluna cromatográfica com entradas e saídas adequadamente localizadas.
Numa concretização preferencial do processo de acordo com a invenção, a referida solução de bicarbonato de magnésio é recirculada através do referido leito, em que o referido fluxo aquoso define um circuito fechado, compreendendo o referido leito e ainda uma bomba assegurando uma taxa de circulação de fluxo desejada.
Tal circuito compreende uma entrada através da qual a água fresca é alimentada na dita corrente aquosa, e uma saída através da qual a referida solução é levada para fora da dita corrente e recolhida, proporcionando água potável enriquecida com magnésio, em que as referidas entrada e saída defnem um circuito aberto ainda opcionalmente compreendendo uma ou duas bombas que garantam uma taxa de fluxo de alimentação desejada que é menor do que a referida taxa de circulação de fluxo desejada; as referidas entrada e de saída podem estar localizadas, por exemplo, fora do referido reator.
O referido CO, é injetado a partir de um cilindro através de um meio de injeção assegurando a dispersão fina de gás na referida corrente aquosa, e compreendendo uma abertura assegurando uma taxa de fluxo de gás desejada que é maior que, ou igual à quantidade estequiométrica necessária para a reação de água, CO, e o referido composto de magnésio para fornecer o referido bicarbonato de magnésio; o excesso pode ser, por exemplo, pelo menos 10%. A dita taxa de circulação de fluxo é maior do que a referida taxa de alimentação de fluxo, por exemplo, aproximadamente 10 vezes maior.
O dito circuito aberto compreende ainda uma entrada através da qual um outro componente é incorporado na referida água potável enriquecida com magnésio.
Este outro componente pode ser selecionado, por exemplo, a partir do grupo que consiste em sal, material promotor de saúde, sais, minerais, sabor ou material fornecedor de aroma ou desinfetantes.
Deve notar-se que o bicarbonato de magnésio não fornece qualquer sabor ou aroma à água.
Todos os materiais que estejam em contato com a referida corrente aquosa deve ser aceitável para estar em contato com água
E—————— : a. . 5/13 potável para consumo humano.
Em um aspecto da invenção, O sódio não é incorporado na corrente aquosa, e é fornecida água potável essencialmente livre de sódio, ou alternativamente Oo sódio é mantido a uma baixa concentração, tal como aproximadamente 10 ppm ou menos.
Em uma realização preferencial da invenção, é proporcionado um processo para a produção de água potável enriquecida com magnésio compreendendo magnésio numa concentração controlada, tal processo compreendendo: i) proporcionar um leito de óxido de magnésio (MgO), ii) bombear uma corrente aquosa através do referido leito de MgO; e iii) injetar dióxido de carbono (CO) na referida corrente aquosa; obtendo-se assim uma solução aquosa de bicarbonato de magnésio numa concentração controlada.
À concentração pode ser de pelo menos 0,06 g/L.
A invenção pode proporcionar água potável enriquecida com magnésio em uma concentração de até 250 ppm.
Em várias situações, e de acordo com a necessidade, a invenção pode proporcionar água potável com teor de magnésio superior a 250 ppm.
A invenção pode aumentar o teor de magnésio em água a partir de qualquer valor para qualquer outro valor desejado, por exemplo, a invenção pode ser utilizada para aumentar o teor de magnésio em água, contendo cerca de 10 ppm ou 30 ppm de magnésio que pode ser fornecido a partir de água deionizada, ou ele pode ser usado para fornecer água potável que contém até 50 ppm de magnésio ou 100 ppm de magnésio ou de até 130 ppm de magnésio, que pode ser fornecida a partir de águas com baixo conteúdo de sal.
A referida concentração de magnésio na água enriquecida por magnésio de acordo com a invenção pode conter magnésio dissolvido a uma concentração de pelo menos 200 ppm.
O referido magnésio dissolvido pode ter uma concentração de cerca de 250 ppm.
A invenção é direcionada a um aparelho e um sistema para a fabricação de água potável enriquecida por magnésio, promotora de saúde que compreende:
NNNEE—— 6/13 i) um circuito de fluxo aquoso essencialmente fechado, compreendendo um leito de composto de magnésio através do qual flui uma corrente aquosa e uma bomba assegurando uma desejada taxa de circulação de fluxo; ii) um meio de injeção para incorporação do dióxido de carbono (CO>2) para a referida corrente aquosa; ii) um circuito de fluxo aberto, compreendendo uma entrada para a alimentação de água fresca para dita corrente aquosa e uma saída para a retirada de água enriquecida com magnésio da dita corrente aquosa, e ainda meios de bombeamento que garantam uma taxa de fluxo de alimentação desejada que é menor do que a referida taxa de fluxo de circulação desejada, iv) meios para fornecer porções frescas do referido composto de magnésio ao dito leito; condutômetro para medição contínua da condutividade eléctrica na referida corrente aquosa ; e v) unidade de regulação recebendo dados de condutividade a partir do referido condutômetro e gestão da referida taxa de fluxo de alimentação e, opcionalmente, da referida taxa de circulação de fluxo para garantir a quantidade desejada de magnésio dissolvido na corrente aquosa. O aparelho e sistema de acordo com a invenção pode compreender meios de processamento para a adição de vários componentes úteis para o intermediário aquoso ou para o produto final. Tal componente pode servir na desinfecção do intermediário ou produto, na adição de sais adicionais, na adição de minerais promotores de saúde e sais, na adição de um sabor desejado ou aroma ao produto. O aparelho da invenção compreende, em um aspecto preferencial da invenção, um leito de óxido de magnésio, tal como MgoO fundido.
A invenção proporciona água potável e promotora da saúde compreendendo pelo menos 10 mg/L, de preferência pelo menos 200 mg/L de magnésio. A invenção pode proporcionar água potável enriquecida com magnésio compreendendo cerca de 500 mg/L de magnésio ou mais. A água potável de acordo com a invenção pode compreender bicarbonato de magnésio numa concentração de a partir de 30 mg/L a 3000 mg/L, ou mais. A invenção pode proporcionar água potável saudável enriquecida com magnésio,
———— ' 7113 opcionalmente livre de íons de sódio e, opcionalmente, ainda compreendendo outros sais promotores de saúde adicionais.
Tais sais podem compreender iodo, flúor, cálcio e outros elementos.
A água potável saudável pode ser embalada em qualquer meio portátil, com vários aditivos, para proporcionar de águas minerais promotoras de saúde.
Breve descrição das figuras As características e as vantagens da invenção serão mais facilmente evidentes por meio dos seguintes exemplos, e com referência aos desenhos anexos, em que: A Figura 1 é um esquema do equipamento na produção de água enriquecida por magnésio em uma forma de realização da invenção; A Figura 2 é um gráfico que mostra a solubilidade de CO, em duas temperaturas determinadas nas condições atuais; A Figura 3 é um gráfico que mostra à solubilidade de MgO como uma função da temperatura; A Figura 4 é um gráfico mostrando a condutividade como uma função da concentração de magnésio no presente sistema.
A Figura 4A relaciona-se com água da torneira, e a Figura 4B em água deionizada, e A Figura 5 compreende a Tabela 1. Descrição Detalhada da Invenção Foi agora descoberto que uma água altamente enriquecida com magnésio para o consumo humano pode ser obtida em um processo facilmente administrável numa escala industrial, usando a dissolução de óxido de magnésio por água gaseificada num reator de fluxo.
Além disso, verificou-se que o processo de dissolução é mais eficiente se um segundo circuito é incorporado ao sistema, ao lado do circuito que alimenta de água fresca e retira o produto, ou seja, um circuito que compreende um recirculação rápida de fluxo aquoso através do leito de MgO.
Quando um leito de composto de magnésio, ou resumidamente um leito, é descrito na presente invenção, deve ser
EEE ' O i 8/13 entendido como um leito de óxido de magnésio granular que tenha sido produzido por fusão, sinterização, ou calcinação de óxido de magnésio, preferencialmente a uma temperatura acima de 1200ºC, ou um leito de forma granular ou comprimido compreendendo hidróxido de magnésio ou carbonato de magnésio.
Assim, a invenção refere-se a um sistema e processo para a produção de água potável enriquecida com magnésio, que compreende pelo menos dois circuitos, um circuito fechado compreendendo recirculação do magnésio contendo água através do leito de composto de magnésio, de preferência de MgoO, e um circuito aberto, ligado ao fechado, compreendendo o fluxo de água fresca para dentro do sistema e retirada da água enriquecida com magnésio do sistema. Para a finalidade desta descrição, quando um fluxo de massa que compreende uma curva fechada está envolvido, o termo "circuito fechado" é empregado, enquanto que em outros casos, o termo "circuito aberto" é empregado. Um outro circuito, ligado ao dito circuito fechado, compreende o fluxo de dióxido de carbono a partir de um cilindro para o fluxo aquoso, através de uma entrada na corrente aquosa, preferencialmente através de uma abertura situada próximo ao leito. Todo o processo pode ser automatizado utilizando a medição de condutividade elétrica, que pode fornecer feedback para regular as taxas de fluxo nos circuitos.
Num outro aspecto, a invenção fornece água potável, que é enriquecida com magnésio. Deve ser notado que o conteúdo de magnésio da água da torneira em cidades dos EUA são, geralmente, entre 1 e 10 mg/L (1-10 ppm), os valores mais elevados estão sob 30 ppm. Os teores de magnésio das águas engarrafadas nos EUA e Europa nunca ultrapassam 130 ppm [Azoulay A.etal. Intern J.. Med. 16 (2001) 168-75]. A invenção pode proporcionar água potável contendo magnésio a uma concentração de a partir de 10 ppm até 200 ppm. A invenção, num outro aspecto, pode proporcionar água potável contendo magnésio a uma concentração maior do que 200 ppm. Numa concretização preferencial, a invenção proporciona água potável promotora de saúde com um teor de magnésio de 150 a 250 ppm. Em outra forma de realização
EE ————— ' ' 9/13 preferencial, a invenção proporciona uma água rica de magnésio que compreende 200 a 300 ppm de magnésio.
Em ainda outra concretização preferencial, a invenção proporciona água potável compreendendo magnésio a uma concentração de 150 a 300 ppm, opcionalmente compreendendo cálcio, e, - opcionalmente, compreendendo ainda um baixo teor de sódio.
Um teor de sódio inferior a 50 ppm é aqui considerado como um baixo teor de sódio.
Oo cálcio pode ser incorporado à água enriquecida com magnésio ou pode estar presente antes do enriquecimento da água com magnésio de acordo com a invenção.
Na água potável da invenção, o cálcio pode estar presente numa concentração de 1 a 100 ppm como em águas da torneira dos EUA, ou de 100 a 600 como em algumas águas minerais.
A invenção pode fornecer de tipos de água potável promotoras de saúde enriquecidas com magnésio e outros elementos selecionados a partir de cálcio, ferro, potássio, iodo, flúor, Zinco, ou ânions, tais como fosfato.
A água pode ser embalada em quaisquer tipos de meios portáteis, sendo o produto possivelmente enriquecido com vitaminas.
O processo é o aparelho da invenção compreendem a dissolução do óxido de magnésio em um reator de fluxo.
Numa concretização preferencial, o reator compreende um leito de MgO, através do qual uma corrente aquosa gaseificada flui.
Numa forma de realização preferencial, a corrente aquosa é bombeada e circulada através do leito de MgO em um primeiro circuito de fluxo (circuito fechado) e é alimentado de água fresca e retirado da corrente em um segundo circuito de fluxo (circuito aberto), em que a taxa de fluxo através do primeiro circuito é maior do que através do segundo circuito.
Numa disposição, testado em piloto, a razão entre as taxas de fluxo foi de 10. A invenção será ainda descrita e ilustrada nos exemplos seguintes.
Exemplos Materiais e equipamentos Água deionizada foi utilizada.
À água da torneira foi utilizada em algumas das demonstrações.
MgoO fundido selecionado em peneira de 1mm foi utilizado.
E ——— 10/13 Uma coluna de PVC de 10 cm de diâmetro e 150 cm de altura foi equipada com cinco torneiras em alturas diferentes para permitir a avaliação da influência do tempo de permanência do líquido na coluna.
À coluna foi cheia com 3,5 kg de MgO fundido a uma altura de 32 cm.
A água foi alimentada através da coluna a taxas variadas.
CO, foi alimentado a partir de um cilindro e o fluxo foi controlado por uma válvula, a entrada do tubo de CO, foi situada na parte inferior da coluna.
Um fluxo de reciclagem aumentou o rendimento de magnésio na solução.
O esquema do sistema utilizado é mostrado na Figura 1. Condutividade pode ser vantajosamente utilizado para determinar a concentração de magnésio na solução (Figura 4). Os testes mostraram que a taxa de fluxo de água através da coluna na faixa de 6 a 48 L/ h era adequadA; 30 L / h foi geralmente aplicada.
O fluxo de reciclagem aumentou a taxa de dissolução de MgO: era geralmente de cerca de 200 L / h.
O aumento da razão CO7/água aumentou a taxa de dissolução de magnésio para um valor limite, mas, por outro lado, o excesso de CO, foi desnecessariamente perdido.
A quantidade mínima de CO», para a dissolução de Mg(O) para uma concentração de 250 ppm, com alimentação de água de 24 L / h foi de cerca de 12 L / h de CO,» (ver também a Tabela na Figura 5). Geralmente, 12 L/h foi alimentado, uma quantidade correspondendo aproximadamente a ligeiramente mais do que a estequiometria.
A altura dos sólidos foi mantida constante no início dos testes, a cerca de 30 cm; esta altura diminuiu com o progresso da reação atingindo cerca de metade da altura inicial no último ensaio longo.
Alimentando CO,» a pressões superiores à pressão atmosférica fornece maiores taxas de dissolução de magnésio, mas o aumento da concentração de magnésio com a pressão de CO, é assintótico e envolve a eficiência reduzida no consumo de CO, No entanto, o sistema da invenção permite O enriquecimento de água com magnésio também sob pressões mais elevadas de CO,. Controle do processo A condutividade foi medida.
O fluxo de água, e assim também o tempo de permanência, foi controlado pela medição da condutividade.
A solubilidade
E ————— 11/13 de CO, em água aumenta com a pressão de CO, e diminui com a temperatura, como mostrado na Figura 2. O MgO é solubilizado de acordo com a equação: : MgO + 2 CO2 + HO > Mg(HCOs)2 (1) A relação linear entre a concentração de magnésio e condutividade foi determinada como mostrado na Figura 4; calibração com água da torneira (condutividade de 650 pSiemens sem adição de magnésio) é mostrada, e com água deionizada; as medições são mostradas para o intervalo relevante para Oo processo, ou seja, cerca de 200 ppm de magnésio. À influência da temperatura sobre a condutividade foi de cerca de 1,8%/1ºC. Esta influência foi neutralizada na correção calibrada dos resultados.
Os seguintes parâmetros são de importância na determinação da taxa de produção de água enriquecida com magnésio: - O fluxo de água: O fluxo de água está relacionado com o tempo de permanência, que aparece como o parâmetro dominante.
- Reciclagem: A aplicação de uma corrente de reciclagem permitiu estabilizar a medição da condutividade e assim o processo. Uma reciclagem grande (cerca de 10:1 de razão, sendo esta a razão entre a taxa de fluxo de reciclagem e taxa de fluxo de alimentação de água fresca) foi adicionalmente necessária para atingir a concentração de magnésio em 250 ppm.
- A razão CO,/água deve ser tal que houve um ligeiro excesso de CO: versus a estequiometria da reação expressa pela equação (1). Ainda, o aumento de CO,» teve apenas um fraco efeito.
- Temperatura: Os presentes exemplos referem-se à água na faixa de temperatura entre 10 a 25ºC. A solubilidade de MgO a uma dada pressão de CO, diminui com a temperatura, mas de qualquer modo a saturação com CO, não é atingida sob condições habituais de trabalho. Sob estas condições, a influência da temperatura era tal que mais de magnésio foi dissolvido a uma temperatura mais elevada - cerca de 3,6% a mais por 1ºC. O efeito da temperatura sobre a condutividade foi supostamente "neutralizado” pelo sistema de medição calibrado.
NEN——— ' 12/13 - Altura dos sólidos na coluna: O parâmetro está relacionado com O tempo de permanência, mas também afeta o comportamento hidrodinâmico. À proporção em peso de cerca de 5 entre HCO; e magnésio (ver Tabela 1) corresponde bem à razão molar teórica de 2 (ver equação (1) acima).
Operação estendida da Invenção A robustez da invenção foi avaliada através do monitoramento dos parâmetros acima sob condições em que a temperatura e o fluxo não eram constantes. A reciclagem foi mantida constante a 200 L / h. Após correção do efeito da temperatura, a concentração de magnésio calculada era relativamente estável, em torno de 250 ppm.
A condutividade corrigida manteve-se muito estável. A condutividade controlou o fluxo de água e, assim, o tempo de permanência, mantendo-os constantes. A concentração de magnésio medida foi de: 280 + 3 ppm quando a condutividade estava na faixa de 1960 + 20 pSiemens (a temperatura era estável, cerca de 27ºC).
O teste foi continuado fechando a reciclagem. À taxa de fluxo da água foi reduzida para compensar a diminuição dos níveis de MgO (cerca de metade da alimentação de MgO foi dissolvido). Foi confirmado que o processo é principalmente controlado pelo tempo de permanência. Fechando a reciclagem tornou-se necessária uma forte diminuição do fluxo.
Tanto o tempo de permanência e recirculação têm efeitos importantes sobre o processo. A taxa de dissolução de magnésio é muito mais baixa sem reciclagem, parece que a recirculação aumenta a turbulência no sistema e, consequentemente, a taxa de difusão a partir da superfície dos sólidos. Um aumento adicional do fluxo de reciclagem não melhorou a taxa de dissolução de MgO. O aumento da COswater tem uma menor influência, e uma concepção prática do processo pode relacionar o fluxo de CO, diretamente para o fluxo de água. O efeito da temperatura pode ser "neutralizado" por um controle eficiente através da medição da condutometria, com calibração da temperatura.
EE———————— CU i 13/13 No final do último ensaio longo, o peso de MgO era metade do inicial. O tamanho máximo das partículas que podem ser arrastadas pelo fluxo foi estimado usando a equação de Stokes (F=6nrmnv) para ser de cerca de 70 pm de diâmetro para partículas esféricas e para 200 L/h, no presente sistema.
Isto significaria que, para um tamanho inicial de cerca de 1000 um, mais do que 99,9% do MgO pode ser dissolvido antes do arraste. A concentração de impurezas insolúveis na matéria-prima é muito baixa, elas podem ser eliminadas pela utilização de um aumento súbito da taxa de fluxo e removê-las sobre o filtro de polimento na saída da coluna.
O piloto empregou uma coluna de 10 cm de diâmetro, que foi cheia até uma altura de cerca de 30 cm, mas ainda considerada foi uma coluna cheia até a altura de 1,2 m. À viabilidade do processo foi provada: o parâmetro principal é o tempo de permanência da água na coluna e um fluxo de reciclagem é necessário (10:1 sendo a razão entre a reciclagem e a alimentação no presente | trabalho), enquanto que a influência da razão CO7/água é menor e o aumento da temperatura leva a um aumento da dissolução de MgO de cerca de 3,5%/1ºC de aumento. O modelo para uma unidade de maiores dimensões, como uma função do aumento de escala para um processo industrial, pode ser fornecido por um especialista na arte.
Embora esta invenção tenha sido descrita em termos de alguns exemplos específicos, muitas modificações e variações são possíveis. É é, portanto, entendido que dentro do escopo das reivindicações anexas, a invenção pode ser realizada, exceto quando especificamente descrito.
Claims (16)
1. Processo de produção de água potável enriquecida com magnésio caracterizado por compreender os passos de: i) proporcionar um leito de composto de magnésio; ii) bombear uma corrente aquosa através do referido leito; iii) injetar dióxido de carbono (CO>) na dita corente aquosaá; e iv) medir a condutividade elétrica na referida corrente aquosa obtendo-se assim uma solução aquosa de bicarbonato de magnésio com uma concentração de pelo menos 0,06 g/L.
2. Processo de acordo com à reivindicação 1, caracterizado pelo referido composto de magnésio ser MÃO fundido, e o dito leito de MgO ser fechado em um reator de fluxo, em que a referida corrente aquosa dissolve o referido CO, e também o referido composto de magnésio à medida que flui através do leito, produzindo a referida solução de bicarbonato de magnésio.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela referida solução de bicarbonato de magnésio ser circulada através do referido leito, em que a referida corrente aquosa define um circuito fechado, compreendendo o referido leito e ainda uma bomba assegurando uma taxa de circulação de fluxo desejada.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo referido circuito compreender uma entrada através da qual água fresca é alimentada na dita corrente aquosa, e uma saída através da qual a referida solução é levada para fora da dita corrente e recolhida, proporcionando água potável enriquecida com magnésio, em que as referidas entrada e
E—— ' 2/4 saída definem um circuito aberto ainda opcionalmente compreendendo uma ou duas bombas assegurando uma taxa de fluxo de alimentação desejada que é menor do que a referida taxa de fluxo de circulação desejada.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo referido CO, ser injetado a partir de um cilindro através de um meio de injeção que assegure a dispersão fina de gás na referida corrente aquosa, e compreendendo uma abertura assegurando uma taxa de fluxo de gás desejada que é igual a ou maior à quantidade estequiométrica necessária para a reação de água, de CO,» e o referido composto de magnésio para fornecer o referido bicarbonato de magnésio.
6. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela referida taxa de circulação de fluxo ser 10 vezes maior do que a referida taxa de alimentação de fluxo.
7. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo referido circuito aberto compreender ainda uma entrada através da qual um outro componente é incorporado na referida água potável enriquecida com magnésio.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo referido componente ser selecionado do grupo que consiste em sal, mineral, material de promoção da saúde, sabor e ou material fornecedor de aroma.
9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por todas as matérias-primas utilizadas serem aceitáveis para estar em contato com água potável para consumo humano, e ainda serem essencialmente isentas de sódio.
10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser para a produção de água potável enriquecida com magnésio, que compreende magnésio numa concentração de pelo menos 10 ppm, que compreende os passos de: i) proporcionar um leito de óxido de magnésio (MgO); à) bombear uma corrente aquosa através do referido leito de MgO; e
E ——————— ' 3/4 ii) injetar dióxido de carbono (CO) na dita corrente aquosa; obtendo-se assim uma solução aquosa de bicarbonato de magnésio numa concentração de pelo menos 0,06 g/L.
11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela referida água enriquecida com magnésio ter uma concentração de magnésio controlada.
12. Aparelho para a produção de água potável enriquecida por magnésio caracterizado por compreender: i) um circuito de fluxo aquoso essencialmente fechado, compreendendo um leito de composto de magnésio através do qual flui a referida corrente aquosa e uma bomba assegurando uma desejada taxa de circulação de fluxo; à) um meio de injeção para incorporação do dióxido de carbono (CO>) para a referida corrente aquosa, iii) um circuito de fluxo aberto, compreendendo uma entrada para a alimentação de água fresca para dita corrente aquosa e uma saída para a retirada de água enriquecida com magnésio da dita corrente aquosa, e ainda meios de bombeamento que garantam uma taxa de fluxo de alimentação desejada que é menor do que a referida taxa de fluxo de circulação desejada, iv) meios para fornecer porções frescas do referido composto de magnésio ao dito leito; v) condutômetro para medição contínua da condutividade eléctrica na referida corrente aquosa ; e vi) unidade de regulação recebendo dados de condutividade a partir do referido condutômetro e gestão da referida taxa de fluxo de alimentação e, opcionalmente, da referida taxa de circulação de fluxo para garantir a quantidade desejada de magnésio dissolvido na corrente aquosa.
NNNN—— Â " = À À 4/4 |
13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por ser para a fabricação de água potável enriquecida por magnésio, promotora de saúde, em que o referido leito compreende óxido de magnésio.
14. Água potável produzida pelo processo definido na reivindicação 1, caracterizada por ser água promotora de saúde, compreendendo pelo menos 10 mg/L de magnésio.
15. Água potável de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por ser água promotora de saúde compreendendo pelo menos 200 mg/L de magnésio.
16. Água potável acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizada por ser enriquecida com magnésio, e essencialmente isenta de sódio, opcionalmente compreendendo outros sais promotores de saúde adicionais.
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