ES2259531B1 - Proceso para la obtencion simultanea de agua potable y sal marina comercial a partir de agua salada con cualquier concentracion de sales. - Google Patents
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Abstract
El agua salada se pasa por evaporadores verticales en serie. En cada evaporador se obtiene un caudal de vapor de agua que se lleva al siguiente como fuente caliente. Al ceder su calor se condensa y se convierte en agua destilada. La fuente caliente del primer evaporador consiste en vapor a una presión de 4 bar producido en una caldera convencional. Cuando la concentración de sal en el último evaporador llega a un punto máximo pre-establecido, la salmuera se extrae del circuito de recirculación y se lleva a un sistema de 3 cristalizadores donde se obtienen 3 grupos de sales cristalizadas: - CLORURO MAGNESICO y SALES AFINES. - CLORURO SODICO y SALES AFINES. - SULFATOS y SALES AFINES.
Description
Proceso para la obtención simultánea de agua
potable y sal marina comercial a partir de agua salada con cualquier
concentración de sales.
Esta invención se encuadra dentro del sector
hidráulico porque se consigue agua potable para consumo humano, para
regadíos, etc. y por otro dentro del sector medioambiental
porque se soluciona el problema medioambiental que supone la
salmuera en muchos casos de plantas desaladoras. Se puede decir que
no produce contaminación porque el sistema para el cual se solicita
la patente aprovecha íntegramente el agua salada y no produce
vertidos
Más concretamente, la presente invención
consigue por medios industriales 2 productos comercializables a
partir de agua salada que contenga cualquier concentración de sales:
por un lado se produce agua destilada por evaporación, que
convenientemente tratada para que su dureza sea la apropiada se
puede utilizar para cualquier consumo, como puede ser agua potable
en poblaciones, agua de regadío en agricultura, etc. Y por otro lado
se produce sal marina para comercializar al por menor, con las
ventajas que esta sal tienen frente a la normal como es que contiene
yodo y otros oligoelementos, etc.
Hasta e presente momento no se ha conseguido
producir a la vez agua potable y sal marina a partir de agua salada:
se obtienen por separado como dos productos que no tienen nada que
ver, en dos sectores industriales que se describen a
continuación:
B.1.- Por una lado existen plantas desaladoras
de agua de mar o agua salobre, pero todas ellas tienen un problema
común: tienen como residuo una disolución de agua muy concentrada en
sales que normalmente se llama salmuera.
Actualmente hay varias formas de deshacerse de
la salmuera, pero todas ellas causan problemas graves que se
enumeran de forma resumida
- \bullet
- En algunas desatadoras vierten la salmuera a la orilla del mar aprovechando la presencia de acantilados o zonas poco transitadas. Este residuo provoca una concentración elevada de sal en el lugar donde se vierte y mata a todos los animales o plantas de la zona.
- \bullet
- En otras desatadoras se opta por devolver la salmuera al mar mediante una tubería de longitud menor a 1 km que llega a una profundidad de 5-10 m. El problema es que en la mayor parte del litoral Mediterráneo hay unas praderas de algas posidonias que son muy sensibles a la concentración de sales y quedan exterminadas cuando reciben un caudal continuo de salmuera.
- \bullet
- En otras, optan por construir un
emisario submarino que llegue a la cota entre -25 m y -30 m, con lo
cual se asegura que se han atravesado las praderas de posidonias.
Resultan así conducciones entre 4 y 5 km de longitud cuya
construcción es extremadamente costosa. Como ejemplo, el precio del
emisario submarino de la desaladora de San Pedro de Pinatar
(Murcia) supera los 10 000 000
\euro
y tiene una longitud superior\hbox{a 5 km.}
B.2) Por otro lado, se produce sal marina
comercial en las salinas clásicas: el agua del mar se conduce a unas
lagunas de poca profundidad y el sol va evaporando lentamente el
agua, de forma que la sal cristaliza y se va al fondo. El agua se va
pasando de unas lagunas a otras según unas técnicas específicas,
pero al final queda un volumen de agua rico en sales, ósea, una
salmuera que se devuelve al mar.
Es decir, en la actualidad no existe ningún
sistema industrial que a partir de agua de mar o agua salobre
consiga los 3 objetivos siguientes:
- -
- agua potable para uso humano o para uso en otra actividad cualquiera
- -
- sal marina comercial
- -
- el aprovechamiento integro del agua del mar o del agua salobre, es decir "vertidos cero"
Es conocido el déficit de agua en algunas zonas
de España, como pueden ser las Islas Canarias, el Levante desde
Castellón hasta Almería, etc. Se están buscando soluciones a largo
plazo para este problema mediante la elaboración del Plan
Hidrológico Nacional que estará redactado en 2005.
Dado que el gobierno de España ha anunciado que
entre las medidas que contemplará este plan estará la construcción
de 20 plantas desatadoras a lo largo del Levante para obtener 671
hm^{3} de agua potable al año, la producción de salmuera como
residuo pasará a ser un problema importante. Si se tiene en cuenta
que el sistema mas utilizado hoy en día en las desaladoras es el de
ósmosis inversa, se puede hacer un cálculo aproximado de la salmuera
que se produciría anualmente si las 20 desatadoras utilizasen esta
tecnología: por cada m^{3} de agua osmotizada que se obtiene en
una desatadora se produce entre 1,25 y 1,40 m^{3} de salmuera con
una concentración de sales que sobrepasa el 4%, por tanto cuando
estén construidas las 20 desaladoras se producirán entre 839 y 939
hm^{3} de salmuera al año.
El presente solicitante ha dirigido su
investigación en la línea de conseguir un sistema mas completo que
utilice agua salada con cualquier concentración de sales como
materia prima y obtenga al final dos productos comercializables: por
un lado agua potable y por otro sal marina.
La presente invención, tal y como se dijo en el
enunciado, consiste en un sistema de producción industrial de agua
potable y sal marina a partir de agua salada con cualquier
concentración de sales.
En la parte final de la exposición se aporta un
diagrama del proceso en forma de bloques, y a continuación se
describen las diferentes etapas que figuran en él siguiendo la
misma numeración.
- \bullet
- Etapa núm. 1: preparación del agua salada mediante calentamiento hasta los 60ºC. Para ello se aprovecha el calor procedente del evaporado fase 7, según el proceso descrito en la etapa 57
- \bullet
- Etapa núm. 2: evaporación fase 1, en la que se introduce el agua salada en un evaporador vertical que es alimentado con vapor a 4 bar de presión procedente de una caldera. En el interior del evaporador, al cual se denomina también "fase 1", se produce un intercambio de calor y parte del agua se evapora, con lo cual se consigue una parte gaseosa y otra líquida. Este conjunto cae por gravedad en un tubo separador y por densidad el vapor se va hacia arriba mientras el líquido concentrado se va al fondo.
- Cada evaporador vertical está construido en acero inoxidable AISI-316 y consta de dos partes diferenciadas: por el interior hay multitud de tubos verticales de diámetro entre d=3 cm y d=4 cm por los cuales pasa el agua salada o la salmuera. La periferia de dichos tubos queda envuelta por una camisa de chapa, de forma que el vapor circula entre la chapa y los tubos, con lo cual nunca entran en contacto directo pero se produce la transferencia de calor a través de las paredes de tos tubos.
- \bullet
- Etapa núm. 3: concentrado de la fase 1, en la que el líquido se recircula a la cabeza del evaporador mediante una bomba y de esta forma está dando vueltas continuamente, con lo cual aumenta su concentración en sales hasta conseguir un 8-9%. Por tener una concentración de sales alta, a este producto se le llama salmuera.
- Para evitar que el concentrado afecte las paredes de los tubos del evaporador nº 1, una vez a la semana se procede a la limpieza del mismo con sosa cáustica. Para ello, el evaporador se construye con un By-pass que permite aislarlo de la introducción de agua salada y la recirculación de salmuera, pasando directamente al evaporador nº 2
- \bullet
- Etapa núm. 4: evaporación fase 2, en la que el concentrado de la fase 1 se lleva a un segundo evaporador, al cual se denomina "fase 2", también vertical que es alimentado con el vapor conseguido en la etapa núm. 2. Mediante un proceso de intercambio de calor similar, la salmuera se divide en una parte gaseosa y otra líquida. Al salir del evaporador se lleva por gravedad a un segundo separador, en el cual el vapor sube hacia arriba y el líquido concentrado se va al fondo.
- Para conseguir que se produzca el intercambio de calor se aumenta la presión del evaporado fase 2 mediante un compresor y un depósito oleoneumático hasta llegar a 2 bar. En ese momento una válvula reguladora de presión permite pasar el vapor al evaporador fase 2.
- \bullet
- Etapa núm. 5: concentración de la fase 2, en la que la salmuera es bombeada a la cabecera del evaporador. De esta forma va dando vueltas continuamente y aumenta su concentración de sales hasta conseguir un 11-12%. A este producto se le llama "concentrado de la fase 2".
- Para evitar cualquier posible ataque de las sales al evaporador, se lavará periódicamente con sosa cáustica. Para ello posee un sistema de By-pass que permite aislarlo de la circulación en serie de la salmuera, pasando el producto al evaporador siguiente.
- \bullet
- Etapa núm. 6: evaporación fase 3, en la que parte del concentrado de la fase 2 se lleva a un tercer evaporador, el cual se denomina "fase 3", también vertical, que es alimentado con el vapor conseguido en la etapa núm. 4. Mediante un proceso de intercambio de calor similar, la salmuera se divide en una parte gaseosa y otra líquida.
Hay que indicar que para que el intercambio de
calor tenga lugar se aumenta la presión del vapor hasta 2 bar antes
de entrar en el evaporador mediante un segundo compresor.
- \bullet
- Etapa núm. 7: concentrado de la fase 3, en la que la salmuera es bombeada a la cabecera del evaporador. De esta forma va dando vueltas continuamente y aumenta su concentración de sales hasta conseguir un 14-15%. A este producto se le llama "concentrado de la fase 3".
Para evitar cualquier posible ataque de las
sales al evaporador fase 3, se lavará periódicamente con sosa
cáustica. Para ello posee un sistema de By-pass que
permite aislarlo de la circulación en serie de la salmuera, pasando
el producto al evaporador siguiente.
- \bullet
- Etapa núm. 8: evaporación fase 4, en la cual parte del concentrado de la fase 3 se lleva a un evaporador que se denomina "fase 4", también vertical, que es alimentado con el vapor conseguido en la etapa núm. 6. Mediante un proceso de intercambio de calor se consigue dividir la salmuera en una parte gaseosa y otra líquida.
Hay que indicar que para que el intercambio de
calor tenga lugar se aumenta la presión del vapor hasta 2 bar antes
de entrar en el evaporador mediante un tercer compresor.
- \bullet
- Etapa núm. 9: concentrado de la fase 4, en la que la salmuera es bombeada a la cabecera del evaporador. De esta forma va dando vueltas continuamente y aumenta su concentración de sales hasta conseguir un 17-18%. A este producto se le llama "concentrado de la fase 4".
- Para evitar cualquier posible ataque de las sales al evaporador fase 4, se lavará periódicamente con sosa cáustica. Para ello posee un sistema de By-pass que permite aislarlo de la circulación en serie de la salmuera, pasando el producto al evaporador siguiente.
- \bullet
- Etapa núm. 10: evaporación fase 5, en la cual parte del concentrado de la fase 4 se lleva a otro evaporador que se llama "fase 5", también vertical, que es alimentado con el vapor conseguido en la etapa núm. 8. Mediante un proceso de intercambio de calor se consigue dividir la salmuera en una parte gaseosa y otra líquida.
Hay que indicar que para que el intercambio de
calor tenga lugar se aumenta la presión del vapor hasta 2 bar antes
de entrar en el evaporador mediante un cuarto compresor.
- \bullet
- Etapa núm. 11: concentrado de la fase 5, en la que la salmuera es bombeada a la cabecera del evaporador. De esta forma va dando vueltas continuamente y aumenta su concentración de sales hasta conseguir un 20-21%. A este producto se le llama "concentrado de la fase 5".
- Para evitar cualquier posible ataque de las sales al evaporador nº 5, se lavará periódicamente con sosa cáustica. Para ello posee un sistema de By-pass que permite aislarlo de la circulación en serie de la salmuera, pasando el producto al evaporador siguiente.
- \bullet
- Etapa núm. 12: evaporación fase 6, en la cual parte del concentrado de la fase 5 se lleva a otro evaporador que se llama "fase 6", también vertical, que es alimentado con el vapor conseguido en la etapa núm. 10. Mediante un proceso de intercambio de calor se consigue dividir la salmuera en una parte gaseosa y otra líquida.
Hay que indicar que para que el intercambio de
calor tenga lugar se aumenta la presión del vapor hasta 2 bar antes
de entrar en el evaporador mediante un quinto compresor.
- \bullet
- Etapa núm. 13: concentrado de la fase 6, en la que la salmuera es bombeada a la cabecera del evaporador. De esta forma se va recirculando continuamente y su concentración de sales aumenta hasta un 23-24%. A este producto se le llama "concentrado de la fase 6".
- Para evitar cualquier posible ataque de las sales al evaporador nº 6, se lavará periódicamente con sosa cáustica. Para ello posee un sistema de By-pass que permite aislarlo de la circulación en serie de la salmuera, pasando el producto al evaporador siguiente.
- \bullet
- Etapa núm. 14: evaporación fase 7, en la cual parte del concentrado de la fase 6 se lleva a otro evaporador que se llama "fase 7", también vertical, que es alimentado con el vapor conseguido en la etapa núm. 12. Mediante un proceso de intercambio de calor se consigue dividir la salmuera en una parte gaseosa y otra líquida.
Dado que se trata del último evaporador de la
cadena, en esta fase el proceso se fuerza mediante una bomba de
vacío que extrae el aire y consigue una presión menor que la
atmosférica, lo cual permite que el punto de evaporación de la
salmuera baje hasta los 60ºC. Al salir del evaporador, el producto
resultante se lleva por gravedad a un separador que independiza
ambas fases por gravedad: la fase gaseosa va hacia arriba y la parte
líquida se va al
fondo.
fondo.
- \bullet
- Etapa núm. 15: concentrado de la fase 7, en la que el concentrado es bombeado a la cabecera del evaporador. De esta forma se va recirculando continuamente y su concentración de sales aumenta hasta un 26%. A este producto se le llama "concentrado de la fase 7".
\newpage
- Para evitar cualquier posible ataque de las sales al evaporador fase 7, se lavará periódicamente con sosa cáustica. Para ello posee un sistema de By-pass que permite aislarlo de la circulación en serie de la salmuera, pasando el producto de la fase 6 directamente al evaporador de caldera nº 1.
- \bullet
- Etapa núm. 16: evaporador de caldera núm. 1. Al llegar a una concentración de sales del 26%, la salmuera se envía a un depósito especial que denominamos evaporador de caldera núm. 1. Introduciendo vapor a 4 bar procedente de una caldera convencional por el interior de una doble pared se consigue ir evaporando una pequeña cantidad de salmuera que sale por la parte superior. El resto se recircula constantemente mediante una bomba situada en el fondo del evaporador para conseguir una homogeneización de la masa.
- \bullet
- Etapa núm. 17: concentrado al 27%, que es el producto que se obtiene del evaporador de caldera núm. 1.
Hay que indicar que en todas las 7 fases, pero
especialmente en el evaporador de caldera es importante saber
exactamente la concentración de salmuera que se tiene, para lo cual
se usa un equipo llamado salinómetro: como la proporción centesimal
de las sales entre si es constante, basta con conocer la
concentración de una de las sales y con medir la densidad del agua
periódicamente.
Mediante su bombeo y recirculación
ininterrumpida se consigue que toda la salmuera tenga una
concentración de sales del 27%, momento en el que se purga de forma
continua.
- \bullet
- Etapa núm. 18: cristalizador de cloruro magnésico. La salmuera que se va purgando continuamente del evaporador de caldera número 1 se envía a un depósito cristalizador-decantador nº 1 donde se enfría de forma brusca. Dado que el producto de solubilidad de una sal disminuye con la temperatura, este enfriamiento provoca la formación de pequeños cristales de un grupo de sales que denominamos cloruro magnésico porque es la sal mas abundante, que por su propia densidad se van hacia el fondo. Estas sales son aproximadamente el 11% del total de sales presentes en la salmuera.
Para conseguir este enfriamiento brusco, el
depósito tiene una doble pared por el interior de la cual circula
agua fría a una temperatura entre 3 y 5ºC que consigue rebajar la
temperatura de la salmuera hasta 15ºC en un periodo de inferior a 10
minutos.
La mayor dificultad estriba en que esta
cristalización se produzca de forma continua, de forma que haya un
caudal de entrada al cristalizador y el mismo caudal de salida.
- \bullet
- Etapa núm. 19: evaporador de caldera núm. 2. La salmuera al 27% sin el grupo de sales de cloruro magnésico y afines se envía por bombeo a un evaporador de caldera núm. 2, donde se consigue ir aumentando su concentración de sales lentamente. Al llegar a una concentración de sales del 28%, estamos en el punto de cristalización del cloruro sódico
Para conseguir lo anterior se aporta vapor a 4
bar de presión procedente de una caldera convencional por el
interior de una doble pared del evaporador, lo cual provoca que se
evapore salmuera en pequeñas cantidades.
- \bullet
- Etapa núm. 20: concentrado al 28%, que es el producto que se obtiene de la caldera núm. 2.
Mediante su bombeo y recirculación
ininterrumpida se consigue que toda la salmuera tenga una
concentración homogénea de sales del 28%, momento en el que se purga
de forma continua.
- \bullet
- Etapa núm. 21: cristalizador de cloruro sódico. La salmuera que se va purgando de forma continua del evaporador de caldera número 2 se envía a un depósito cristalizador-decantador nº 2 donde se enfría de forma brusca. Dado que el producto de solubilidad disminuye con la temperatura, este enfriamiento provoca la formación de pequeños cristales del grupo de sales del cloruro sódico, que por su propia densidad se van hacia el fondo. Esto es lo que comúnmente se denomina sal marina y supone el 77% de las sales presentes en la salmuera inicial.
Para conseguir este enfriamiento brusco, el
depósito tiene una doble pared el interior de la cual circula agua
fría a una temperatura entre 3 y 5ºC que consigue rebajar la
temperatura de la salmuera hasta 15ºC en un periodo inferior a 10
minutos.
Este proceso se realiza de forma continua.
- \bullet
- Etapa núm. 22: evaporador de caldera núm. 3. La salmuera al 28% sin el primer grupo de sales formadas alrededor del cloruro magnésico y sin el segundo grupo formado alrededor del cloruro sódico se vuelve a enviar por bombeo a un evaporador de caldera núm. 3, donde se consigue ir aumentando su concentración lentamente. Al llegar a una concentración de sales del 29%, estamos en el punto de cristalización del resto de las sales que había en la salmuera inicial, o sea, un 12% del total.
\newpage
Este evaporador posee una doble pared y por la
camisa intermedia se hace circular vapor a 4 bar procedente de una
caldera convencional que provoca que se evapore salmuera en pequeñas
cantidades. Para conseguir la homogeneidad se recircula gracias a
una bomba situada en el fondo del evaporador.
- \bullet
- Etapa núm. 23: concentrado al 29%, que es el producto que se obtiene de la caldera núm. 3.
Mediante su bombeo y recirculación
ininterrumpida se consigue que toda la salmuera tenga una
concentración de sales del 29%, momento en el que se purga de forma
continua gracias a su movimiento constante, llevándola al
cristalizador-decantador núm. 3.
- \bullet
- Etapa núm. 24: cristalizador de sulfatos. La salmuera que se va purgando de forma continua del evaporador de caldera número 3 se envía al cristalizador-decantador nº 3 donde se enfría de forma brusca. Dado que el producto de solubilidad disminuye con la temperatura, este enfriamiento provoca la formación de pequeños cristales de un grupo de sales formadas por sulfato de magnesio, sulfato cálcico, sulfato de potasio y otras en menor proporción, que por su propia densidad se van hacia el fondo. Son las sales que aun no habían cristalizado, y que como se ha dicho es el 12% del total de sales presente en la salmuera inicial.
Para conseguir este enfriamiento brusco, el
depósito tiene una doble pared por el interior de la cual circula
agua fría a una temperatura entre 3 y 5ºC que consigue rebajar la
temperatura de la salmuera hasta 15ºC en un periodo inferior a 10
minutos.
- \bullet
- Etapa núm. 25: recirculación del agua sobrante. Una vez se ha conseguido que cristalicen todas las sales que contenía la salmuera, queda un agua residual que se recircula al evaporador vertical nº 1 por bombeo. De esta manera se consigue que entre de nuevo en el circuito de evaporación formado por las 7 fases y que acabe convirtiéndose en agua destilada.
- \bullet
- Etapa núm. 26: caldera de vapor a 4 bar. Todo el vapor a 4 bar de presión que se ha utilizado en las etapas núms. 2, 16, 19 y 22 se produce en una caldera convencional de vapor, que funciona con un combustible de los normalmente admitidos: gas natural, carbón, gasóleo, etc. La presión de salida del vapor se consigue a través de una válvula de regulación de presión.
- \bullet
- Etapa núm. 27: evaporado fase 1. En la etapa núm. 2 se dijo que el intercambio de calor hacía que parte de la salmuera se evaporase, formando lo que se llama "evaporado fase 1". Este gas está a la presión atmosférica y su calor latente va a servir para continuar el proceso descrito en las siguientes etapas sin tener que aportar vapor exterior. Aproximadamente contiene una energía igual al 95% de la que se aportó con el vapor a 4 bar procedente de la caldera indicada en la etapa núm. 26, pues ese es el rendimiento que se consigue en el intercambio de calor.
- \bullet
- Etapa núm. 28: compresión del evaporado de la fase 1 hasta 2 bar. El evaporado de la etapa núm. 27 se hace pasar por un compresor que lo comprime y lo lleva a un depósito oleoneumático, del cual sale a través de una válvula reguladora de presión tarada a 2 bar, dirigiéndose al evaporador fase 2 (ver etapa núm. 4).
Según la ley de los gases nobles, al aumentar la
presión de un gas cualquiera en un volumen constante, aumenta su
temperatura. Por tanto el vapor que sale a 2 bar de presión tiene
una temperatura alrededor de 120ºC, que es lo que hace eficaz el
intercambio de calor que se produce en el evaporador fase 2.
- \bullet
- Etapa núm. 29: evaporado fase núm. 2. En la etapa núm. 4 se dijo que el intercambio de calor hacía que parte de la salmuera se evaporase, formando lo que llamamos "evaporado fase núm. 2". Este gas está a la presión atmosférica y su calor latente va a servir para continuar el proceso descrito en las siguientes etapas sin tener que aportar vapor exterior. Aproximadamente contiene una energía igual al 95% de la que se aportó a la entrada de la fase 2, pues este es el rendimiento del intercambio de calor.
- \bullet
- Etapa núm. 30: compresión del evaporado de la fase núm. 2 a 2 bar. El evaporado de la etapa núm. 29 se hace pasar por un compresor que lo comprime y lo lleva a un depósito oleoneumático cerrado, del cual sale a través de una válvula reguladora de presión tarada a 2 bar, dirigiéndose al evaporador fase 3 (ver etapa núm. 6).
Por tanto el vapor sale a 2 bar de presión y
tiene una temperatura alrededor de 120ºC, que es lo que hace eficaz
el intercambio de calor que se produce en el evaporador fase 3.
- \bullet
- Etapa núm. 31: evaporado fase núm. 3. En la etapa núm. 6 se dijo que el intercambio de calor hacía que parte de la salmuera se evaporase, formando lo que se denominó "evaporado fase núm. 3". Este gas está a la presión atmosférica y su calor latente va a servir para continuar el proceso descrito en las siguientes etapas sin tener que aportar vapor exterior. Aproximadamente contiene una energía igual al 95% de la que se aportó a la entrada de la fase 3, pues este es el rendimiento del intercambio de calor.
- \bullet
- Etapa núm. 32: compresión del evaporado de la fase núm. 3 a 2 bar. El evaporado de la etapa núm. 31 se hace pasar por un compresor que lo comprime y lo lleva a un depósito oleoneumático cerrado, del cual sale a través de una válvula reguladora de presión tarada a 2 bar, dirigiéndose al evaporador fase 4 (ver etapa núm. 8).
Por tanto el vapor que sale a 2 bar de presión
tiene una temperatura alrededor de 120ºC, que es lo que hace eficaz
el intercambio de calor que se produce en el evaporador fase 4.
- \bullet
- Etapa núm. 33: evaporado fase núm. 4. En la etapa núm. 8 se dijo que el intercambio de calor hacía que parte de la salmuera se evaporase, formando lo que se llamó "evaporado fase núm. 4". Este gas está a la presión atmosférica y su calor latente va a servir para continuar el proceso descrito en las siguientes etapas sin tener que aportar vapor exterior. Aproximadamente contiene una energía igual al 95% de la que se aportó a la entrada de la fase 4, pues este es el rendimiento del intercambio de calor.
- \bullet
- Etapa núm. 34: compresión del evaporado de la fase núm. 4 a 2 bar. El evaporado de la etapa núm. 33 se hace pasar por un compresor que lo comprime y lo lleva a un depósito cerrado, del cual sale a través de una válvula reguladora de presión tarada a 2 bar, dirigiéndose al evaporador fase 5 (ver etapa núm. 10).
Por tanto el vapor que sale a 2 bar de presión
tiene una temperatura alrededor de 120ºC, que es lo que hace eficaz
el intercambio de calor que se produce en el evaporador fase 5.
- \bullet
- Etapa núm. 35: evaporado fase núm. 5. En la etapa núm. 10 se dijo que el intercambio de calor hacía que parte de la salmuera se evaporase, formando lo que se llama "evaporado fase núm. 5". Este gas está a la presión atmosférica y su calor latente va a servir para continuar el proceso descrito en las siguientes etapas sin tener que aportar vapor exterior. Aproximadamente contiene una energía igual al 95% de la que se aportó a la entrada de la fase 5, pues este es el rendimiento del intercambio de calor.
- \bullet
- Etapa núm. 36: compresión del evaporado de la fase núm. 5 a 2 bar. El evaporado de la etapa núm. 34 se hace pasar por un compresor que lo comprime y lo lleva a un depósito oleoneumático cerrado, del cual sale a través de una válvula reguladora de presión tarada a 2 bar, dirigiéndose al evaporador fase 6 (ver etapa núm. 12).
Por tanto el vapor que sale a 2 bar de presión
tiene una temperatura alrededor de 120ºC, que es lo que hace eficaz
el intercambio de calor que se produce en el evaporador fase 6.
- \bullet
- Etapa núm. 37: evaporado fase núm. 6. En la etapa núm. 12 se dijo que el intercambio de calor hacía que parte de la salmuera se evaporase, formando lo que se llama "evaporado fase núm. 6". Este gas está a la presión atmosférica y su calor latente va a servir para continuar el proceso descrito en las siguientes etapas sin tener que aportar vapor exterior. Aproximadamente contiene una energía igual al 95% de la que se aportó a la entrada de la fase 6, pues este es el rendimiento del intercambio de calor.
- Este vapor se introduce en el evaporador fase 7 a presión atmosférica, con lo cual su temperatura está en 100ºC. El intercambio de calor se consigue gracias a que en el circuito de tuberías se fuerza un vacío y de esta forma se consigue que la salmuera evapore a una temperatura entre 65-70ºC
- \bullet
- Etapa núm. 38: evaporado fase núm. 7. En la etapa núm. 14 se dijo que el intercambio de calor hacía que parte de la salmuera se evaporase, formando lo que se llama "evaporado fase núm. 7". Este gas está a la presión atmosférica. Aproximadamente contiene una energía igual al 95% de la que se aportó a la entrada de la fase 7, pues este es el rendimiento del intercambio de calor.
- \bullet
- Etapa núm. 39: condensador-intercambiador de calor nº 1. El vapor mencionado en la etapa núm. 38 se lleva hasta un intercambiador de calor, que se denomina "condensador núm. 1" porque el vapor hace de fuente caliente y al enfriarse pasa a estado Líquido, ósea, se condensa.
La fuente fría es agua salada en un caudal
superior, que se calienta hasta la temperatura que se necesita para
que pueda entrar en el proceso por el evaporador fase 1, ósea a unos
60ºC.
- \bullet
- Etapa núm. 40: agua destilada del condensador nº 1. El líquido que se obtiene en la etapa núm. 39 es agua destilada, pues su procedencia es la siguiente:
- 1)
- Salmuera.
- 2)
- Vapor en el la fase 7 (ver etapa núm. 14).
- 3)
- Agua destilada en el condensador de la etapa núm. 39.
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
- \bullet
- Etapa núm. 41: agua destilada fase núm. 2. En la etapa núm. 4 se introduce como fuente de calor un vapor de salmuera a 2 bar y al condensar se transforma en un líquido que es agua destilada. Su proceso fue el siguiente:
- 1)
- - Primero era salmuera.
- 2)
- - luego pasó a vapor en la fase 1 (ver etapa num. 2).
- 3)
- - finalmente se condensó en el evaporador fase 2.
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
- \bullet
- Etapa núm. 42: agua destilada fase núm. 3. En la etapa núm. 6 se introduce como fuente de calor un vapor de salmuera a 2 bar y al condensar se transforma en un líquido que es agua destilada. Su proceso fue el siguiente:
- 1)
- - Primero era salmuera.
- 2)
- - luego pasó a vapor en la fase 2 (ver etapa núm. 4).
- 3)
- - finalmente se condensó en el evaporador fase 3.
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
- \bullet
- Etapa núm. 43: agua destilada fase núm. 4. En la etapa núm. 8 se introduce como fuente de calor un vapor de salmuera a 2 bar y al condensar se transforma en un líquido que es agua destilada. Su proceso fue el siguiente:
- 1)
- - Primero era salmuera.
- 2)
- - luego pasó a vapor en la fase 3 (ver etapa núm. 6).
- 3)
- - finalmente se condensó en el evaporador fase 4.
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
- \bullet
- Etapa núm. 44: agua destilada fase núm. 5. En la etapa núm. 10 se introduce como fuente de calor un vapor de salmuera a 2 bar y al condensar se transforma en un líquido que es agua destilada. Su proceso fue el siguiente:
- 1)
- Salmuera.
- 2)
- Vapor en la fase 4 (ver etapa núm. 8).
- 3)
- Finalmente se condensó en el evaporador fase 5.
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
- \bullet
- Etapa núm. 45: agua destilada fase núm. 6. En la etapa núm. 12 se introduce como fuente de calor un vapor de salmuera a 2 bar y al condensar se transforma en un líquido que es agua destilada. Su proceso fue el siguiente:
- 1)
- Salmuera.
- 2)
- Vapor en la fase 5 (ver etapa núm. 10).
- 3)
- Se condensó en la fase 6.
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
- \bullet
- Etapa núm. 46: agua destilada fase núm. 7. En la etapa núm. 14 se introduce como fuente de calor un vapor de salmuera a 2 bar y al condensar se transforma en un líquido que es agua destilada. Su proceso fue el siguiente:
- 1)
- Salmuera.
- 2)
- Vapor en la fase 6 (ver etapa núm. 12).
- 3)
- Se condensó en la fase 7.
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
- \bullet
- Etapa núm. 47: bombeo de cristales de cloruro magnésico humedecidos núm. 1. En la etapa núm. 18 se producen unos cristales de cloruro magnésico y sales afines que se van al fondo del cristalizador por gravedad. Son extraídos desde el fondo gracias a un bombeo de cristales humedecidos.
La tubería de impulsión lleva el producto hasta
una pequeña tolva que sirve para depositar los cristales humedecidos
de forma homogénea en una cinta transportadora.
- \bullet
- Etapa núm. 48: secadero de aire a contracorriente. Los cristales de cloruro magnésico de la etapa núm. 47 son movidos por la cinta transportadora e introducidos en un secadero tipo túnel, en el cual se produce el secado gracias al aire caliente que circula a contracorriente.
- \bullet
- Etapa núm. 49: Producción de cloruro magnésico y sales afines. A la salida del secadero, la cinta transportadora deja caer la sal ya seca en un montón al aire libre, dispuesto para ser cargado sobre camiones. El producto es cloruro magnésico y las sales afines que han cristalizado en el mismo punto de concentración. Su destino son las industrias químicas que lo utilicen como subproducto.
- \bullet
- Etapa núm. 50: bombeo de cristales de cloruro sódico humedecidos núm. 2. En la etapa núm. 21 se producen unos cristales de cloruro sódico y sales afines que se van al fondo del cristalizador por gravedad. Son extraídos desde el fondo gracias a un bombeo de cristales humedecidos.
La tubería de impulsión lleva el producto hasta
una pequeña tolva que sirve para depositar los cristales humedecidos
de forma homogénea en una cinta transportadora.
- \bullet
- Etapa núm. 51: secadero de aire a contracorriente. Los cristales de cloruro sódico de la etapa núm. 50 son movidos por la cinta transportadora e introducidos en un secadero tipo túnel, en el cual se produce el secado gracias al aire caliente que circula a contracorriente.
- \bullet
- *Etapa núm. 52: Producción de sal marina comercial. A la salida del secadero, la cinta transportadora deja caer la sal ya seca en un silo colocado en el interior de la nave. El producto es lo que normalmente se conoce como sal marina, compuesta por cloruro sódico y sales afines, que han cristalizado en el mismo punto de concentración. Su destino son los supermercados, tiendas de dietética, etc.
- \bullet
- *Etapa núm. 53: bombeo de cristales de sulfatos humedecidos núm. 3. En la etapa núm. 24 se producen unos cristales de sulfato de magnesio, sulfato cálcico, sulfato de potasio y sales afines que se van al fondo del cristalizador por gravedad. Son extraídos desde el fondo gracias a un bombeo de cristales humedecidos.
La tubería de impulsión lleva el producto hasta
una pequeña tolva que sirve para depositar los cristales humedecidos
de forma homogénea en una cinta transportadora.
- \bullet
- *Etapa núm. 54: secadero de aire a contracorriente. Los cristales de sulfatos y sales afines de la etapa núm. 53 son movidos por la cinta transportadora e introducidos en un secadero tipo túnel, en el cual se produce el secado gracias al aire caliente que circula a contracorriente.
- \bullet
- *Etapa núm. 55: producción de sulfatos. A la salida del secadero, la cinta transportadora deja caer la sal ya seca en un montón al aire libre, dispuesto para ser cargado sobre camiones. El producto es lo que normalmente se conoce como sulfatos, compuesto por sulfato de magnesio, sulfato cálcico, sulfato de potasio y sales afines, que han cristalizado en el mismo punto de concentración. Su destino son las industrias químicas que los necesiten como subproductos.
- \bullet
- Etapa núm. 56: evaporado de los evaporadores de calderas núms. 1, 2 y 3. El vapor de salmuera producido en los evaporadores de caldera núm. 1, 2 y 3 (ver las etapas núm. 16, 19 y 22) se reúne en una sola tubería y se conduce hacia un intercambiador de calor.
- \bullet
- Etapa núm. 57: condensador-intercambiador de calor núm. 2. El vapor mencionado en la etapa núm. 56 se lleva hasta un intercambiador de calor que se denomina "condensador núm. 2" porque el vapor hace de fuente caliente y al enfriarse pasa al estado líquido, ósea, se condensa.
La fuente fría es agua salada en un caudal
superior, que se calienta hasta la temperatura que se necesite.
- \bullet
- * Etapa núm. 58: agua destilada del condensador nº 2. Se consigue así un caudal de agua destilada que se envía a un depósito. El proceso de este líquido ha sido el siguiente:
- 1)
- Salmuera.
- 2)
- Vapor (etapas núms. 16, 19 y 22).
- 3)
- Agua destilada (condensador de la etapa núm. 57).
- Para que sea agua potable hay que añadir una cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5 grados franceses.
Resumiendo, se puede se puede describir el
proceso que se ha explicado en 58 etapas en las tres fases
siguientes:
- -
- En una primera fase se hace pasar el agua salada por una serie de evaporadores verticales, de los cuales en la descripción se han puesto 7, pero que pueden ir desde 1 hasta 10. En cada evaporador se obtiene un caudal de vapor de agua que se lleva al siguiente, en el cual se utiliza como fuente caliente. Al ceder su calor en este segundo evaporador se condensa y se convierte en agua destilada.
- -
- En una segunda fase, la salmuera se extrae del circuito de recirculación y se lleva a un sistema de 3 cristalizadores donde se obtienen 3 grupos de sales cristalizadas:
- \circ
- Cloruro magnésico y sales afines
- \circ
- Cloruro sódico y sales afines, que una vez secadas se convierten en sal marina comercial
- \circ
- Sulfatos y sales afines
- -
- Como tercera fase, el agua residual que queda después de eliminar las sales en el cristalizador nº 3 se recircula hasta el primer evaporados, de manera que al pasar de nuevo por el circuito de evaporadores en serie se convierte en agua destilada
El presente invento consigue de esta forma
mejorar la situación actual de la técnica en el sector de la
desatación y de la producción de sal marina integrando ambos
objetivos, de forma que se aprovecha totalmente el agua salada
inicial. Esto lleva como consecuencia no generar vertidos y por
tanto eliminar la posible contaminación producida por la
salmuera.
El proceso que se somete a patente consume vapor
que se ha de producir en una caldera convencional, y consume energía
eléctrica que se adquiere de la red. Este aumento de coste se
compensa con el valor de tos productos obtenidos, especialmente con
la comercialización de la sal marina, que es mas cara que la sal
común debido a que posee mas componentes, como puede ser el yodo y
otros oligoelementos.
Hay que añadir a todo lo dicho que el número de
evaporadores verticales y sus elementos complementarios se puede
variar en cada factoría, según el equilibrio al que se desee llegar
entre las dos variables siguientes:
- Variable 1: inversión inicial. A mayor
número de evaporadores, mayor inversión inicial y menor consumo de
vapor a lo largo de la vida de la instalación. Si el número de
evaporadores verticales fuese 10, el caudal de vapor necesario sería
V=0,12*Q
- Variable 2: cantidad de vapor
consumido. A menor número de evaporadores, menor inversión
inicial pero mayor consumo de vapor a lo largo de la vida de la
instalación. Si el número de evaporadores verticales fuese 2, el
caudal de vapor necesario sería V=0,51 * Q
En general, la relación entre el vapor necesario
y el agua potable que se consigue es el siguiente, según el número
de efectos que se construyan:
| Consumos de vapor según el número de evaporadores | ||||
| Nº de evaporadores | Caudal de vapor en función del caudal | Ejemplo: caudal de vapor para obtener | ||
| o efectos | de agua destilada Q (l/s) | 33 l/s de agua destilada | ||
| V (Kg/s) | V (Kg/s) | |||
| 1 | V = Q | 33,00 | ||
| 2 | V = 0,51 * Q | 16,83 | ||
| 3 | V = 0,35 * Q | 11,55 | ||
| 4 | V = 0,27 * Q | 8,91 | ||
| 5 | V = 0,22 * Q | 7,26 | ||
| 6 | V = 0,19 * Q | 6,27 | ||
| 7 | V = 0,15 * Q | 5,00 | ||
| 8 | V = 0,14 * Q | 4,62 | ||
| 9 | V = 0,13 * Q | 4,29 | ||
| 10 | V = 0,12 * Q | 4,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
El caudal consumido en toda la instalación es la
suma del caudal obtenido en esta tabla más el que se consume en los
evaporadores de caldera. En cada evaporador de caldera se consume el
siguiente vapor, en función del caudal de agua potable obtenida en
todo el proceso:
V2 = 0,03 * Q
(Kg/s)
Y por tanto, el vapor utilizado en los 3
evaporadores de caldera se expresa mediante la siguiente
fórmula:
V2 = 0,09 * Q
(Kg/s)
\vskip1.000000\baselineskip
Se presenta como figura nº 1 un diagrama de
bloques en el cual se numeran las 58 etapas que se han citado en la
Explicación. Debido a la falta de espacio, se ha dividido la figura
en 9 hojas DIN A-4. La distribución de las hojas se
indica en una figura resumida.
Se considera como tronco de la invención el que
parte de la etapa 1: preparación del agua salada caliente y llega a
la etapa 25: recirculación del agua sobrante. A continuación se
relacionan todas las etapas del tronco de la invención:
\vskip1.000000\baselineskip
- -
- 1.- Preparación del agua salada caliente
- -
- 2.- Evaporación en la fase 1
- -
- 3.- Obtención del concentrado entre el 8-9% en la fase 1
- -
- 4.- Evaporación en la fase 2
- -
- 5.- Obtención del concentrado entre el 11-12% en la fase 2
- -
- 6.- Evaporación en la fase 3
- -
- 7.- Obtención del concentrado entre el 14-15% en la fase 3
- -
- 8.- Evaporación en la fase 4
- -
- 9.- Obtención del concentrado entre el 17-18% en la fase 4
- -
- 10.- Evaporación en la fase 5
- -
- 11.- Obtención del concentrado entre el 20-21% en la fase 5
- -
- 12.- Evaporación en la fase 6
- -
- 13.- Obtención del concentrado entre el 23-24% en la fase 6
- -
- 14.- Evaporación en la fase 7
- -
- 15.- Obtención del concentrado entre el 26-27% en la fase 7
- -
- 16.- Transporte de la salmuera al evaporador de caldera nº 1
- -
- 17.- Obtención del concentrado al 27% en el evaporador de caldera nº 1
- -
- 18.- Bombeo del concentrado al cristalizador-decantador de cloruro magnésico
- -
- 19.- Transporte de la salmuera restante al evaporador de caldera nº 2 por bombeo
- -
- 20.- Obtención del concentrado al 28% en el evaporador de caldera nº 2
- -
- 21.- Bombeo del concentrado al cristalizador-decantador de cloruro sódico
- -
- 22.- Transporte de la salmuera restante al evaporador de caldera nº 3
- -
- 23.- Obtención del concentrado al 29% en el evaporador de caldera nº 3
- -
- 24.- Bombeo del concentrado al cristalizador-decantador de sulfatos
- -
- 25.- El agua sobrante se recircula al evaporador vertical nº 1, cabecera del proceso.
\vskip1.000000\baselineskip
Como un elemento complementario está el sistema
de compresión del vapor de salmuera hasta 2 bar antes de entrar en
cada fase, descrito entre las etapas 26 y 36, ambas inclusive.
Como otro elemento complementario está el
aprovechamiento del calor sobrante en los condensadores: en las
etapas 38,39 y 40 se describe la recuperación de calor sobrante en
el condensador nº 1 y en las etapas 56, 57 y 58 se describe la
recuperación de calor en el condensador nº 2.
Como otro elemento complementario está la
obtención de agua destilada en cada uno de los evaporadores,
indicado en las etapas 41 a 46, ambas inclusive.
Como último elemento complementario está la
obtención de los 3 grupos de sales:
- -
- la producción del cloruro magnésico y sales afines se indica en las etapas 47, 48 y 49
- -
- La producción de cloruro sódico y sales afines se indica en las etapas 50, 51 y 52
- -
- La producción de los sulfatos y sales afines se indica en las etapas 53, 54 y 55.
Se presenta como figura nº 2 el diagrama de
funcionamiento del Ejemplo de aplicación para un caudal de entrada
de 42 l/s de salmuera con una concentración del 6,47%. Debido a la
falta de espacio, se ha dividido la figura en 5 hojas DIN
A-4.
En cada una de las 7 fases se indican los
siguientes valores:
- -
- Caudal de vapor de salmuera que actúa de fuente caliente y la presión de entrada al evaporador
- -
- Caudal de agua destilada que se consigue al transformarse el vapor en líquido
- -
- Concentración a la que se mantiene la recirculación del concentrado de salmuera.
\newpage
Se indican asimismo los siguientes valores en
las 3 etapas de la cristalización:
- -
- Caudal de entrada de salmuera al evaporador de caldera.
- -
- Caudal de vapor de 4 bar de presión que se aporta
- -
- Concentración a la que se mantiene la recirculación del concentrado de salmuera.
\vskip1.000000\baselineskip
Se construyen en acero inoxidable
AISI-316 los siguientes equipos:
- -
- los 7 evaporadores verticales
- -
- los 7 separadores de líquido-gas
- -
- los 2 condensadores
- -
- los 5 depósitos oleoneumáticos
- -
- los 3 evaporadores de caldera
- -
- los 3 cristalizadores-decantadores
- -
- todos los equipos de bombeo
- -
- el silo de sal marina situado en el secadero nº 2
En esta figura nº 2 se representan tos
diferentes equipos y las líneas de circulación de los productos de
dos formas:
- -
- En línea doble se representan tos circuitos de circulación del vapor
- -
- En línea simple se representan el resto de los circuitos: agua salada, agua destilada, salmuera, etc.
La invención aquí descrita tiene varios campos
de aplicación y a su vez en cada caso permite varias formas de unión
de las distintas etapas.
Un ejemplo práctico de aplicación de la
invención es el aprovechamiento de la salmuera producida en las
desatadoras de agua marina, consiguiendo a partir de este producto
agua potable y sal marina comercial.
Si se supone una planta desaladora situada en la
costa del Mar Mediterráneo que bombee 75 l/s de agua del mar con una
concentración de sales del 3,7 por cien en peso, que es la
concentración de sales normal en dicho mar (la concentración media
de todos los océanos es del 3,5%, pero en algunas zonas como el Mar
Mediterráneo es mas alta), se obtendrán los siguientes caudales
aproximadamente:
- -
- agua osmotizada: 33 l/s, lo cual representa unos 2.851 m^{3} al día.
- -
- salmuera: 42 l/s con un contenido de sales aproximado del 6,47%.
Esta salmuera aporta al día las siguientes
cantidades de productos entrantes en el proceso objeto de la
presente invención:
- -
- agua: 3.629 m^{3}/día
- -
- sales disueltas: 249.000 Kg/día.
A su vez estas sales son de 3 tipos diferentes,
representando el cloruro de sodio o sal marina el 77%, el cloruro de
magnesio el 11% y tos diferentes sulfatos el 12%, de lo que se
deduce que se obtendrían las siguientes cantidades en un día de
cada grupo:
- -
- sal
marina
\dotl
191.730 kg.
- -
- sulfatos y sales afines
\dotl
29.880 kg.
- -
- cloruro de magnesio y sales afines
\dotl
27.390 kg.
\newpage
En las páginas siguientes se siguen una a una
las 58 etapas de la presente invención usando como materia prima la
citada salmuera:
- Etapa núm. 1: de preparación de
salmuera: Se introduce por bombeo un caudal de 42 l/s de
salmuera la cual se calienta hasta 66ºC aproximadamente con el calor
sobrante del proceso, como se verá en la etapa núm. 57. Además
llegan otros 8 l/s vía recirculación, con lo cual el caudal de
entrada en el evaporador fase 1 es de 50 l/s
- Etapa núm. 2: evaporación fase 1: Se
utiliza un caudal de 5 kg/s de vapor a 4 bar, procedente de una
caldera convencional y dentro del evaporador se produce el
intercambio de calor, con un rendimiento aproximado del 95%, lo cual
supone conseguir evaporar 5 l/s de salmuera a 100ºC. Este
rendimiento es el que se produce por término medio en todos los
evaporadores construidos con acero inoxidable, y por tanto en que se
considera en todas las etapas.
- Etapa núm. 3: concentrado de la fase 1:
Se recircula el concentrado hasta que llega a una concentración
entre el 8-9%. A partir de ahí se bombea un caudal
de 45 l/s a la cabeza del evaporador fase 2 en continuo.
- Etapa núm. 4: evaporación fase 2: los 5
l/s de salmuera evaporada se comprimen hasta 2 bar, lo cual produce
a la vez un aumento de su temperatura hasta tos 120ºC
aproximadamente. Se introducen en el evaporador fase 2 y se produce
un intercambio de calor gracias al cual se consiguen los siguientes
productos finales:
- -
- 5 l/s de agua destilada.
- -
- 4,75 kg/s de salmuera evaporada.
- Etapa núm. 5: concentración de la fase
2: Se recircula el concentrado hasta que llega a una
concentración entre el 11-12%. A partir de ahí se
bombean 40,25 l/s a la cabeza del evaporador fase 3 en continuo.
- Etapa núm. 6: evaporación fase 3: como
fuente de calor se introducen los 4,75 l/s de salmuera en forma de
gas comprimido hasta 2 bar para aumentar su temperatura hasta los
120ºC aproximadamente. Como salidas se consiguen las
siguientes:
- -
- 4,75 l/s de agua destilada.
- -
- 4,50 kg/s de salmuera evaporada.
- Etapa núm. 7: concentrado de la fase 3:
Se recircula el concentrado hasta que llega a una concentración
entre el 14-15%. A partir de ahí se bombean 35,75
l/s al evaporador denominado fase 4.
- Etapa núm. 8: evaporación fase 4: como
fuente de calor se introducen los 4,5 l/s de salmuera evaporada
comprimida a 2 bar para que también aumente su temperatura hasta tos
120ºC aproximadamente. Gracias al intercambio de calor se consiguen
los dos productos siguientes:
- -
- 4,5 l/s de agua destilada.
- -
- 4,25 kg/s de salmuera evaporada.
- Etapa núm. 9: concentrado de la fase 4:
se recircuta el concentrado hasta que llega a una concentración del
17-18%, y una vez conseguido se bombea de forma
continua un caudal de 31,50 l/s al evaporador denominado
fase 5.
fase 5.
- Etapa núm. 10: evaporación fase 5: como
fuente de calor se introducen tos 4,25 kg/s de vapor comprimido
hasta 2 bar para que también aumente su temperatura hasta los 120ºC
aproximadamente. Gracias al intercambio de calor se consiguen los
productos siguientes:
- -
- 4,25 l/s de agua destilada.
- -
- 4 kg/s de salmuera evaporada.
- Etapa núm. 11: concentrado de la fase
5. El concentrado se recircula hasta que llega a una
concentración del 20-21%, y desde ese momento se
envía de forma continua un caudal de 27,50 l/s al evaporador
denominado
fase 6.
fase 6.
- Etapa núm. 12: evaporación fase 6. Como
fuente de calor se introducen los 4 kg/s de vapor comprimido hasta 2
bar para que también aumente su temperatura hasta los 120ºC
aproximadamente. Gracias al intercambio de calor se consiguen los
productos siguientes:
- -
- 4 l/s de agua destilada.
- -
- 3,85 kg/s de salmuera evaporada.
\newpage
- Etapa núm. 13: concentrado de la fase
6: el concentrado se recircula hasta que llega a una
concentración del 23-24% y desde ese momento se
envía forma continua un caudal de 23,65 l/s al evaporador
denominado fase 7.
- Etapa núm. 14: evaporación fase 7: como
fuente de calor se introducen los 3,85 kg/s de vapor a presión
atmosférica por ser la última fase. Para conseguir que se produzca
el intercambio de calor se dispone de una bomba de vacío que
consigue que la salmuera evapore a los 60ºC. Como productos se
obtienen los siguientes:
- -
- 3,85 l/s de agua destilada.
- -
- 3,40 kg/s de salmuera evaporada.
Este vapor se envía al condensador nº 1 para que
ceda su calor a una fuente fría y acabe en agua destilada. La fuente
fría es agua del mar que bombea la planta de ósmosis, con lo cual el
proceso de ósmosis inversa es más
eficaz.
eficaz.
Como ejemplo de esto último, si se utilizase
como fuente fría un caudal de 75 l/s de agua marina su temperatura
aumentaría en 24ºC. Es decir que si en el mar estuviese a una
temperatura de 12ºC entraría en la fase de ósmosis inversa a
36ºC.
- Etapa núm. 15: concentración de la fase
7. El concentrado se recircula hasta que llega a una
concentración del 26%, momento en el cual se envía de forma continua
un caudal de 20,25 l/s al evaporador de caldera núm. 1.
- Etapa núm. 16: evaporador de caldera núm.
1: Se envía a esta caldera el caudal restante de salmuera que
aproximadamente es de 20 l/s. Se mete un caudal de 1 kg/s de vapor a
4 bar conseguido en la caldera convencional. De esta forma se
obtiene un caudal de evaporado de 1 l/s que al final se convierte en
agua destilada.
- Etapa núm. 17: concentrado al 27%.
Mediante el uso de un salinómetro se detecta cuando la concentración
de sales en la salmuera ha llegado al 27%, y en ese momento se envía
de forma continua al cristalizador de cloruro de magnesio.
- Etapa núm. 18: cristalizador de cloruro
magnésico. Mediante circulación independiente de una fuente de
agua fría se consigue que la temperatura de la salmuera baje
bruscamente y se convierta en cristales el cloruro magnésico y sales
afines. Aproximadamente se obtendrán 1 1400 kg/h de estas sales, con
una humedad que le darán un peso añadido, calculándose que junto a
la sal se bombean 2 l/s de agua. Por este motivo, se bombean a un
secadero de aire caliente.
- Etapa núm. 19: evaporador de caldera núm.
2: Se envía a esta caldera el caudal restante de salmuera, que
aproximadamente es de 17 l/s. Se mete un caudal de 1 kg/s de vapor a
4 bar conseguido en la caldera convencional. De esta forma se
obtiene un caudal de evaporado de 1 l/s que al final se convierte en
agua destilada.
- Etapa núm. 20: concentrado al 28%:
Mediante el uso de un salinómetro se detecta cuando la salmuera ha
llegado al 28% de concentración, y en ese momento se envía de forma
continua al cristalizador de cloruro de sodio.
- Etapa núm. 21: cristalizador de cloruro
sódico: Mediante circulación independiente de una fuente de agua
fría se consigue que la temperatura de la salmuera baje bruscamente
y se convierta en cristales el cloruro sódico. Aproximadamente se
obtendrán 8.000 kg/h de estas sales, con una humedad que le dará un
peso añadido,calculándose que junto a las sales se extraerán
aproximadamente 5 l/s de agua. Por eso, se bombearán a un secadero
de aire
caliente.
caliente.
- Etapa núm. 22: evaporador de caldera núm.
3: Se envía a esta caldera el caudal restante de salmuera, que
está en torno a los 11 l/s. Por otra vía independiente se introduce
un caudal de 1 kg/s de vapor a 4 bar conseguido en una caldera
convencional. Como consecuencia se obtendrá un evaporado de 1 l/s
que se conduce para transformarlo en agua destilada.
- Etapa núm. 23: concentrado al 29%.
Mediante el uso de un salinómetro se detecta cuando la salmuera ha
llegado al 29% de concentración, y en ese momento se envía de forma
continua al cristalizador de sulfatos.
- Etapa núm. 24: cristalizador de
sulfatos: Mediante circulación independiente de una fuente de
agua fría se consigue que la temperatura de la salmuera baje
bruscamente y se convierta en cristales de varios tipos de sulfatos
presentes en la salmuera, de los cuales los principales son sulfato
de magnesio, sulfato cálcico y sulfato de potasio. Aproximadamente
se obtendrán 1.240 kg/h de estas sales, con una humedad que le dará
un peso añadido, calculándose que se extraerá un caudal de 2 l/s de
agua. Por eso, se bombearán a un secadero de aire caliente.
- Etapa núm. 25: Recirculación a cabecera del
agua sobrante: del cristalizador núm. 3 se consigue
aproximadamente un caudal de 8 l/s de agua exenta de sales, pues se
han ido cristalizando en los 3 cristalizadores descritos. Este
caudal se recirculara a la cabecera del evaporador fase 1 y acabará
siendo agua destilada.
\newpage
- Etapa núm. 26: caldera de vapor a 4
bar: en una caldera convencional de vapor se ha de producir un
caudal de 8 kg/s a una presión de 4 bar, el cual tiene los
siguientes destinos:
- -
- Etapa
núm. 2: evaporación fase 1
\dotl
5 kg/s.
- -
- Etapa
núm. 16: evaporador de caldera núm. 1
\dotl
1 kg/s.
- -
- Etapa
núm. 19: evaporador de caldera núm. 2
\dotl
1 kg/s.
- -
- Etapa
núm. 22: evaporador de caldera núm. 3
\dotl
1 kg/s.\hrule
- Total vapor
consumido
\dotl
8 Kg/s
\vskip1.000000\baselineskip
- Etapa núm. 27: evaporado fase núm. 1:
En el evaporador fase 1 (etapa núm. 2) se consigue un caudal de 5
l/s de vapor de salmuera, cuyo calor latente se aprovecha en el
proceso siguiente. Al hablar de vapor se acostumbra a decir 5 kg/s,
lo cual es equivalente.
- Etapa núm. 28: compresión del evaporado
fase núm. 1 a 2 bar: mediante un compresor especial, el caudal
de 5 kg/s se introduce en un depósito que está a una presión mínima
de 2 bar. Con esto se consigue subir su temperatura a 120ºC.
- Etapa núm. 29: evaporado fase núm. 2:
En el evaporador fase 2 (etapa núm. 4) se consigue un caudal de 4,75
l/s de vapor de salmuera, cuyo calor latente se aprovecha en el
proceso siguiente.
- Etapa núm. 30: compresión del evaporado de
la fase núm. 2 a 2 bar: mediante un compresor especial, el
caudal de 4,75 kg/s se introduce en un depósito que está a una
presión mínima de 2 bar. Con esto se consigue subir su temperatura a
120ºC.
- Etapa núm. 31: evaporado fase núm. 3:
En el evaporador fase 3 (etapa núm. 6) se consigue un caudal de 4,50
l/s de vapor de salmuera, cuyo calor latente se aprovecha en el
proceso siguiente.
- Etapa núm. 32: compresión del evaporado de
la fase núm. 3 a 2 bar: mediante un compresor especial, el
caudal de 4,50 kg/s se introduce en un depósito que está a una
presión mínima de 2 bar. Con esto se consigue subir su temperatura a
120ºC.
- Etapa núm. 33: evaporado fase núm. 4:
En el evaporador fase 4 (etapa núm. 8) se consigue un caudal de 4,25
l/s de vapor de salmuera, cuyo calor latente se aprovecha en el
proceso siguiente.
- Etapa núm. 34: compresión del evaporado de
la fase núm. 4 a 2 bar: mediante un compresor especial, el
caudal de 4,25 kg/s se introduce en un depósito que está a una
presión mínima de 2 bar. Con esto se consigue subir su temperatura a
120ºC.
- Etapa núm. 35: evaporado fase núm. 5:
En el evaporador fase 5 (etapa núm. 10) se consigue un caudal de
4,00 l/s de vapor de salmuera, cuyo calor latente se aprovecha en el
proceso siguiente.
- Etapa núm. 36: compresión del evaporado de
la fase núm. 5 a 2 bar: mediante un compresor especial, el
caudal de 4,00 kg/s se introduce en un depósito que está a una
presión mínima de 2 bar. Con esto se consigue subir su temperatura a
120ºC.
- Etapa núm. 37: evaporado fase núm. 6:
En el evaporador fase 6 (etapa núm. 12) se consigue un caudal de
3,85 l/s de vapor de salmuera, cuyo calor latente se aprovecha en el
proceso siguiente. En este caso se introduce en la fase núm. 7 a
presión atmosférica y por tanto a una temperatura de 100ºC.
- Etapa núm. 38 evaporado de la fase núm.
7: En el evaporador fase 7 (etapa núm. 14) se consigue un caudal
de 3,40 l/s de vapor de salmuera, cuyo calor latente se aprovecha en
un condensador como fuente caliente. Como fuente fría se introduce
el agua de mar que se va a utilizar en la planta de ósmosis
inversa.
- Etapa núm. 39: condensador intercambiador
de calor nº 1: como hemos dicho la fuente caliente es un caudal
de 3,40 kg/s de vapor de salmuera, que se desea condensar. En este
cambio de estado pierde el siguiente calor.
- Calor cedido: 3,40 \cdot 540 = 1 836 kcal/s.
De esta forma, un caudal de 75 l/s de agua
marina a 12ºC pasa a una temperatura de 36ºC, con lo cual el
rendimiento de la ósmosis inversa es superior.
\newpage
- Etapa núm. 40: agua destilada del
condensador nº 1: Al condensar el vapor de la etapa núm. 39, se
obtiene un caudal de 3,40 l/s de agua destilada, la cual se lleva a
un depósito de 300.000 l de capacidad, que es la producción de un
día entero.
Para que sea agua potable hay que añadir una
cantidad mínima de sal que le proporcione una dureza entre 3 y 5
grados franceses. Lo mismo sucede en las fuentes de producción de
agua destilada que se indican en las etapas siguientes.
- Etapa núm. 41: agua destilada fase núm.
2: En la fase núm. 2 se consigue un caudal de 5 l/s de agua
destilada, que se transporta hasta un depósito de 432.000 l de
capacidad, lo cual representa la producción de un día
entero.
entero.
- Etapa núm. 42: agua destilada fase núm.
3: En la fase núm. 3 se consigue un caudal de 4,75 l/s de agua
destilada, que se transporta hasta un depósito de 410.000 l de
capacidad, lo cual representa la producción de un día entero.
- Etapa núm. 43: agua destilada fase núm.
4: En la fase núm. 4 se consigue un caudal de 4,50 l/s de agua
destilada, que se transporta hasta un depósito de 390.000 l de
capacidad, lo cual representa la producción de un día entero.
- Etapa núm. 44: agua destilada fase núm.
5: En la fase núm. 5 se consigue un caudal de 4,25 l/s de agua
destilada, que se transporta hasta un depósito de 370.000 l de
capacidad, lo cual representa la producción de un día entero.
- Etapa núm. 45: agua destilada fase núm.
6: En la fase núm. 6 se consigue un caudal de 4,00 l/s de agua
destilada, que se transporta hasta un depósito de 346.000 1 de
capacidad, lo cual representa la producción de un día
entero.
entero.
- Etapa núm. 46: agua destilada fase núm.
7: En la fase núm. 7 se consigue un caudal de 3,85 l/s de agua
destilada, que se transporta hasta un depósito de 332.000 1 de
capacidad, lo cual representa la producción de un día entero.
- Etapa núm. 47: bombeo de cristales
humedecidos núm. 1, de cloruro de magnesio: En el cristalizador
núm. 1 se forman cristales de cloruro de magnesio a razón de 1.140
kg/h, que se depositan en el fondo. Se bombean junto con un caudal
aproximado de 2 l/s de agua, lo cual facilita su transporte.
- Etapa núm. 48: secadero de aire a
contracorriente: se trata de un secadero tipo túnel: por un
extremo entran las sales de cloruro de magnesio mezcladas con un
caudal de 2 l/s de agua y por otro lado una corriente de aire a
150ºC capaza de extraer esa agua convirtiéndola en vapor que se
diluye en la atmósfera.
- Etapa núm. 49: Producción de cloruro
magnésico y sales afines: Como resultado del secado se depositan
en un montón las sales de cloruro magnésico sales y afines. La
humedad residual está en torno al 20%.
- Etapa núm. 50: bombeo de cristales
humedecidos núm. 2, de cloruro sódico: En el cristalizador núm.
2 se forman cristales de cloruro sódico a razón de 8 000 kg/h, que
se depositan en el fondo. Se bombean junto con un caudal aproximado
de 5 l/s de agua, lo cual facilita su transporte.
- Etapa núm. 51: secadero de aire a
contracorriente: se trata de un secadero tipo túnel: por un
extremo entran las sales de cloruro de cloruro sódico con un caudal
de 5 l/s de agua y por otro lado una corriente de aire a 150ºC capaz
de extraer esa agua convirtiéndola en vapor.
-Etapa núm. 52: Producción de sal marina
comercial: Como resultado del secado se depositan en silos
situados en el interior de una nave específica las sales de cloruro
sódico y sales afines. La humedad residual está en torno al
20%.
20%.
Este conjunto de sales forman lo que se conoce
como sal marina comercial, por lo cual se depositan a
cubierto, procediéndose en la misma nave a su envasado en bolsas de
1 kg.
- Etapa núm. 53: bombeo de cristales
humedecidos núm. 3, de sulfatos. En el cristalizador núm. 3 se
forman cristales de sulfato de magnesio, sulfato cálcico, sulfato de
potasio y otros a razón de 1 240 kg/h, que se depositan en el fondo.
Se bombean junto con un caudal aproximado de 2 l/s de agua, lo cual
facilita su transporte.
- Etapa núm. 54: secadero de aire a
contracorriente. Se trata de un secadero tipo túnel: por un
extremo entran tos sulfatos mezcladas con un caudal de 2 l/s de agua
y por otro lado una corriente de aire a 150ºC capaz de extraer esa
agua convirtiéndola en vapor.
- Etapa núm. 55: Producción de sulfatos y
sales afines: Como resultado del secado los sulfatos y sales
afines y se depositan en un montón. La humedad residual está en
torno al 20%.
- Etapa núm. 56: evaporado de las calderas
núm. 1, 2 y 3: Se ha visto que de cada caldera se obtendrá
aproximadamente un caudal de 1 kg/s de vapor de salmuera, por lo
cual el caudal total será de 3 kg/s.
- Etapa núm. 57: condensador intercambiador
de calor núm. 2: como se ha dicho la fuente caliente es un
caudal de 3 kg/s de vapor de salmuera, que se desea condensar. En
este cambio de estado pierde el siguiente calor.
- Calor cedido: 3 x 540 = 1.620 Kcal/s.
De esta forma, un caudal de 42 l/s de salmuera a
28ºC procedente de la ósmosis inversa pasa a 66ºC, temperatura con
la que entrará en el evaporador fase 1.
- Etapa núm. 58: agua destilada del
condensador nº 2: Al condensar el vapor de la etapa núm. 57, se
obtiene un caudal de 3,00 l/s de agua destilada, la cual se lleva a
un depósito de 260.000 l de capacidad, que es la producción de un
día entero.
La mejor forma de aplicación industrial del
presente invento, aunque no es la única, es en combinación con una
planta desatadora de ósmosis inversa. Como se indicó mas arriba, por
cada m^{3} de agua osmotizada que se obtiene en una planta de
ósmosis inversa se produce un volumen de salmuera que está entre
1,25 y 1,40 m^{3}.
Si se instala una planta de producción de agua
potable y sal marina comercial descrita en el presente invento que
tenga como materia prima la salmuera deshecho de la planta de
ósmosis inversa, se consigue aprovechar todo el agua que se ha
bombeado del mar y toda la sal marina contenida en esa agua,
llegando as a procesar el 100% del agua salada y no verter nada como
subproducto, ósea lograr vertidos cero.
Tomando el ejemplo que ha servido para describir
un modo de realización del invento, se bombean 75 l/s de agua de
mar, ósea 6.480 m^{3}/día. En la planta de ósmosis inversa se
obtienen los siguientes resultados:
- -
- agua osmotizada: 33 l/s, ósea 2.851 m^{3}/día
- -
- salmuera al 6,47%: 42 l/s, ósea 3.629 m^{3}/día.
Así pues, en la planta de producción de agua
potable y sal marina se introducen 42 l/s de salmuera con una
concentración del 6,47%
Si se hace un resumen de todos los productos que
se han descrito se llega a la conclusión de que se obtienen las
siguientes cantidades:
- -
- Agua
destilada
\dotl
: 2.850 m^{3}/día.
- -
- Sal
marina comercial
\dotl
: 191.730 kg/día.
- -
- Cloruro magnésico y sales afines
\dotl
: 27.730 kg/día.
- -
- Sulfatos y sales afines
\dotl
: 29.880 kg/día.
- -
- Agua
evaporada en secaderos
\dotl
: 779 m^{3}/día.
\vskip1.000000\baselineskip
El agua destilada obtenida en el presente
invento se suma al agua osmotizada, con lo cual el volumen total de
agua potable que se obtiene es el siguiente:
- Volumen total de agua potable = 2.851 + 2.850 = 5.701 m^{3}/día.
Es decir, se consigue duplicar el volumen de
agua potable que la ósmosis inversa produce con los sistemas
actuales.
actuales.
La sal marina es un producto directamente
comercializable en los supermercados, tiendas de dietéticas, etc. Lo
único que sería necesario es montar una cadena de envasado para
empaquetarla en bolsas de 1 kg, Hay que indicar que al precio que se
está comercializando la sal marina actualmente se convierte en el
producto que hace rentable todo el proceso.
El cloruro magnésico se aprovecha en algunas
industrias químicas, a las cuales se les venderá como subproducto a
un precio bajo.
Los sulfatos se aprovechan en otras industrias
químicas, a las cuales se les venderán como subproductos a un precio
bajo.
\newpage
Por último, el agua restante es la que pasa a la
atmósfera en los tres secaderos, con el siguiente reparto:
- -
- Secadero nº 1
\dotl
: 173 m^{3}/día
- -
- Secadero nº 2
\dotl
: 433 m^{3}/día
- -
- Secadero nº 3
\dotl
: 173 m^{3}/día\hrule
- Total agua a la
atmósfera
\dotl
779 m^{3}/día
Por tanto, se puede resumir que el proceso para
el que se solicita la patente, utilizado a continuación de un
tratamiento de ósmosis inversa consigue las siguientes mejoras:
- -
- Duplica la producción de agua potable de la ósmosis inversa
- -
- Consigue "vertidos cero"
- -
- Produce 67 Kg de sal marina comercial por cada m^{3} de agua potable obtenido por evaporación
En el ejemplo de instalación que se ha descrito
se han puesto 7 evaporadores verticales, con lo cual el consumo de
vapor a 4 bar se sitúa en 5 Kg/s. Se considera que de esta forma se
obtiene un aprovechamiento óptimo del vapor exterior, ya que con el
calor sobrante se consiguen dos beneficios adicionales:
- Calentar 75 l/s de agua de mar hasta 36ºC
antes de que entre en la fase de ósmosis inversa
- Calentar 42 l/s de salmuera hasta 66ºC antes
de que entre en el evaporador vertical nº 1
En el caso del ejemplo descrito, en que el
caudal de agua potable es Q=33 l/s, el caudal de vapor consumido en
los 3 evaporadores de caldera es el siguiente:
V2 = 0,09 * 33
= 3
Kg/s
Por tanto, si a los 5 Kg/s le sumamos el vapor
consumido en los evaporadores de caldera se llega a un caudal total
de 8 Kg/s de vapor para toda la instalación, tal y como se indica en
la etapa nº 26.
Mientras se limpia un efecto cualquiera con sosa
cáustica, el proceso se realiza con el resto de efectos mediante el
By-pass descrito mas arriba, lo cual tiene como
consecuencia que el consumo de vapor aumenta según lo indicado en
la tabla nº 1. Así, en el ejemplo descrito, al pasar de 7
evaporadores a 6 el consumo de vapor aumenta de 5 Kg/s a 6,27
Kg/s
Asimismo, el invento que aquí se presenta es
susceptible de diversas combinaciones en cuanto al número de
cristalizadores, secaderos, etc. Como ejemplo, los 8 depósitos que
recogen el agua destilada producida en cada efecto se podrían
sustituir por uno solo con capacidad de 2.850 m^{3}, que es el
agua destilada conseguida en 1 día. En ese depósito se añadiría una
mínima cantidad de sal para conseguir una dureza entre 3 y 5 grados
franceses, lo cual es más sencillo que si se tienen 8 depósitos.
Cuando se instala una planta industrial
"mixta", ósea compuesta por una planta de ósmosis inversa mas
una planta de evaporación hay que tener en cuenta 2 cuestiones
finales:
1.- El agua potable final será mezcla del agua
osmotizada y el agua destilada. Por tanto, la dureza de esa agua
mezclada va a ser suficiente por si misma para el consumo
humano.
2.- Para conseguir que la sal marina sea
comercializable, los aditivos que se incorporen en la ósmosis
inversa deben ser compatibles con dicho producto.
Claims (22)
1. Proceso para la obtención simultánea de agua
potable y sal marina comercial a partir de agua salada con cualquier
concentración de sales, con aprovechamiento total del agua, es
decir, con "vertidos cero", caracterizado por tener las
siguientes etapas:
- Bombeo del agua salada a cualquier
concentración de sales y calentamiento hasta 60-70ºC
gracias al calor residual de la serie de evaporadores verticales que
se describe a continuación.
- Paso del agua salada con cualquier
concentración de sales por evaporadores verticales en serie ó
efectos. En cada efecto se obtiene un caudal de vapor de agua que se
lleva al siguiente, en el cual se utiliza como fuente caliente. Al
ceder su calor se condensa y se convierte en agua destilada. La
fuente caliente en el primer efecto consiste en vapor a una presión
de 4 bar producido en una caldera convencional.
- En el primer efecto entra agua salada como
materia prima y vapor a 4 bar de presión como fuente de calor y en
su interior se producen 2 procesos: por un lado se evapora una parte
del agua y por otra parte se van concentrado las sales de forma
lenta, llegando a una concentración del 8-9%, con lo
cual el agua salada inicial se ha convertido en "salmuera".
- En los siguientes efectos se produce un
aumento progresivo de las sales mediante recirculación continua de
la salmuera. En todos los efectos el caudal que se recircula es
superior al caudal de entrada en el proceso, con lo cual el
producto entrante se diluya dentro de la salmuera existente.
- Cuando la concentración de sal en el último
efecto llega a un punto máximo, la salmuera se extrae del circuito
de recirculación y se lleva a un sistema de 3 cristalizadores donde
se obtienen 3 grupos de sales cristalizadas:
- -
- cloruro magnésico y sales afines
- -
- cloruro sódico y sales afines
- -
- sulfato magnésico, sulfato cálcico, sulfato potásico y afines
- El caudal residual de agua que queda después
de eliminar las sales en el cristalizador nº 3 se recircula hasta el
primer efecto, de forma que al pasar de nuevo por el circuito de
evaporadores en serie se convierte en agua destilada, con lo cual el
proceso global consigue "vertidos cero".
2. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado porque el vapor de la salmuera conseguido en un
efecto se eleva de presión a 2 bar de presión y 120ºC de temperatura
mediante un compresor y un depósito oleoneumático de
almacenamiento. El vapor sale del depósito a la presión prefijada en
una válvula de regulación y entra en el efecto siguiente como fuente
caliente, cambiando de estado al ceder su calor y convirtiéndose en
agua destilada que se recoge en un depósito con capacidad suficiente
para almacenar la producción de 24 h. De esta forma se consigue que
el intercambio de calor en el evaporador vertical tenga un
rendimiento superior al 95%.
3. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por la colocación de una bomba de vacío en el
condensador nº 1, la cual mediante aspiración del aire de los
circuitos consigue propagar el vacío hasta el ultimo evaporador
vertical de la serie, y de esta forma la salmuera que circula por el
mismo evapora a una temperatura menor de 100ºC, pudiendo llegar a
evaporar a los 65ºC.
4. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por la concentración paulatina de las sales en
los sucesivos efectos, desde un 9% en el efecto 1 hasta un 27% en el
último efecto. La concentración de sales en cada evaporador se mide
mediante un salinómetro en continuo, lo cual permite al operador
establecer el momento y el caudal de salmuera que debe enviar desde
ese evaporador vertical al siguiente. Para conseguir que la
salmuera no se agarre a las paredes, ni forme espumas, ni se
produzcan otros posibles problemas dentro de los tubos que tiene que
atravesar, se añaden aditivos a la entrada del evaporador vertical
nº 1.
5. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por el tratamiento de la salmuera concentrada
en el último efecto en un sistema formado por el evaporador de
caldera nº 1, el cristalizador-decantador nº 1 y el
equipo de bombeo nº 1 que permite convertir el cloruro magnésico y
sus sales afines en cristales sólidos y separarlos del resto de la
salmuera de una forma continua. Los equipos principales son los
siguientes:
- Evaporador de caldera nº 1 que va extrayendo
vapor de salmuera de una forma proporcional a la cantidad de vapor
externo a una presión de 4 bar que se aporta, con lo cual se lleva
la concentración de sales al punto deseado. El vapor procede de una
caldera de vapor convencional.
- Depósito de
cristalización-decantación nº 1 donde la salmuera
primeramente sufre un enfriamiento brusco que consigue que la
concentración de sales supere el punto de saturación del cloruro
magnésico, motivo por el que se empiezan a formar pequeños
cristales, y posteriormente se facilita la sedimentación de los
cristales en el fondo.
- Equipo de bombeo nº 1 que succiona los
cristales de cloruro magnésico depositados en el fondo del
cristalizador mezclados con agua y los envía a un secadero para
disminuir su humedad hasta el punto deseado. El proceso se efectúa
en continuo, de forma que los equipos funcionan las 24 h.
seguidas.
6. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por el envío de la salmuera desprovista de
cloruro magnésico a un segundo sistema formado por el evaporador de
caldera nº 2, el cristalizador-decantador nº 2 y el
equipo de bombeo nº 2, que consigue separar el cloruro sódico y
sales afines en forma de diminutos cristales, con los siguientes
equipos principales:
- Evaporador de caldera nº 2 que va extrayendo
vapor de salmuera de una forma proporcional a la cantidad de vapor
externo a una presión de 4 bar que se aporta, con lo cual se lleva
la concentración de sales al punto deseado. El vapor procede de una
caldera de vapor convencional.
- Depósito de
cristalización-decantación nº 2 donde la salmuera
sufre primeramente un enfriamiento brusco que consigue que la
concentración de sales supere el punto de saturación del cloruro
sódico, motivo por el que se empiezan a forma pequeños cristales, y
posteriormente la sedimentación de los cristales en el fondo.
- Equipo de bombeo nº 2 que succiona los
cristales de cloruro sódico depositados en el fondo del
cristalizador mezclados con agua y los envía a un secadero para
disminuir su humedad hasta el punto deseado. El proceso se efectúa
en continuo, de forma que los equipos funcionan las 24 h.
seguidas.
7. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por el envío de la salmuera desprovista de
cloruro magnésico y cloruro sódico a un tercer sistema formado por
el evaporador de caldera nº 3, el
cristalizador-decantador nº 3 y el equipo de bombeo
nº 3, que consigue separar los sulfatos y sales afines en forma de
diminutos cristales, con los siguientes equipos principales:
- Evaporador de caldera nº 3 que va extrayendo
vapor de salmuera de una forma proporcional a la cantidad de vapor
externo a una presión de 4 bar que se aporta, con lo cual se lleva
la concentración de sales al punto deseado. El vapor procede de una
caldera de vapor convencional.
- Depósito de
cristalización-decantación nº 3 donde la salmuera
sufre primeramente un enfriamiento brusco que consigue que la
concentración de sales supere el punto de saturación de los
sulfatos, motivo por el que se empiezan a forma pequeños cristales,
y posteriormente la sedimentación de los cristales en el fondo.
- Equipo de bombeo nº 3 que succiona los
cristales de sulfatos y sales afines depositados en el fondo del
cristalizador mezclados con agua y los envía a un secadero para
disminuir su humedad hasta el punto deseado. El proceso se efectúa
en continuo, de forma que los equipos funcionan las 24 h.
seguidas.
8. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por el bombeo del agua residual que sale del
cristalizador nº 3 hasta la cabecera, de manera que entra en el
evaporador vertical nº 1 mezclada con la salmuera inicial. De esta
forma se consigue que el proceso global tenga "vertidos cero",
ya que el agua de recirculación pasará por las diferentes fases y se
irá evaporando para acabar siendo agua destilada.
9. Proceso según la reivindicación 5,
caracterizado por la introducción del vapor de 4 bar de
presión que llega al evaporador de caldera nº 1, que forma parte del
equipo destinado a separar el cloruro magnésico, en el interior de
una doble pared de acero inoxidable AISI-316,
efectuándose la transferencia de calor a través de la pared interior
que separa la salmuera y el vapor. En el intercambio de calor
suceden los 2 procesos siguientes:
- -
- El vapor a 4 bar se condensa y sale por la parte inferior en forma líquida, siendo enviado de retorno a la caldera convencional de vapor.
- -
- El vapor de salmuera producido sale por la parte superior en forma de gas y se envía a una condensador donde hace de fuente caliente. Al condensarse pasa al estado líquido y es agua destilada.
10. Proceso según la reivindicación 5
caracterizado por el enfriamiento brusco de la salmuera en el
cristalizador-decantador nº 1, que es un depósito
especial construido en acero inoxidable AISI-316
con doble pared y forma troncocónica. Por el interior de esta doble
pared se hace circular agua fría a un temperatura entre 3 y 5ºC que
consigue el enfriamiento rápido de la salmuera, provocando que la
concentración de sales supere el punto de saturación del cloruro
magnésico y se empiecen a formar diminutos cristales de esta sal y
sus afines. Para dimensionar el cristalizador hay que conseguir que
la salmuera baje de 100ºC a 15ºC en un tiempo menor a 5
minutos.
El cristalizador tiene una segunda función de
decantador, para lo cual tiene forma troncocónica, consiguiendo así
que los cristales se vayan al fondo por tener mayor densidad que el
agua y queden amontonados en el foso inferior. Para dimensionar el
cristalizador hay que conseguir un periodo de retención superior a
las 2 h.
11. Proceso según la reivindicación 5
caracterizado por el equipo de bombeo nº 1 en cámara seca,
que aspira por depresión la mezcla del fondo del cristalizador,
capaz de impulsar a través de una tubería una mezcla de agua y
cristales de cloruro magnésico en una proporción inferior a 2, es
decir, por cada Kg de cristales bombea como máximo 2 l. de agua. La
tubería transporta la mezcla hasta una tolva que sirve para regular
el paso de la mezcla a una cinta transportadora encargada de
conducirla por el interior de un secadero.
12. Proceso según la reivindicación 5
caracterizado por el secado de las sales de cloruro magnésico
y afines en el secadero-túnel nº 1, en el cual las
sales circulan sobre una cinta transportadora en una dirección y una
corriente de aire caliente a 150ºC o superior lo hace en sentido
contrario, con lo cual el aire cede su calor para evaporar parte del
agua de las sales. Al salir del secadero la humedad del cloruro
magnésico y sales afines está entre un 12% y un 15%, lo cual permite
su almacenamiento y venta.
13. Proceso según la reivindicación 6,
caracterizado por la introducción del vapor de 4 bar de
presión que llega al evaporador de caldera nº 2, que forma parte del
equipo destinado a separar el cloruro sódico, en el interior de una
doble pared de acero inoxidable AISI-316,
efectuándose la transferencia de calor a través de la pared interior
que separa la salmuera y el vapor. En el intercambio de calor
suceden los 2 procesos siguientes:
- -
- El vapor a 4 bar se condensa y sale por la parte inferior en forma líquida, siendo enviado de retorno a la caldera convencional de vapor.
- -
- El vapor de salmuera producido sale por la parte superior en forma de gas y se envía a una condensador donde hace de fuente caliente. Al condensarse pasa al estado líquido y es agua destilada.
14. Proceso según la reivindicación 6
caracterizado por el enfriamiento brusco de la salmuera en el
cristalizador-decantador nº 2, que es un depósito
especial construido en acero inoxidable AISI-316 con
doble pared y forma troncocónica. Por el interior de esta doble
pared se hace circular agua fría a un temperatura entre 3 y 5ºC que
consigue el enfriamiento rápido de la salmuera, provocando que la
concentración de sales supere el punto de saturación del cloruro
sódico y se empiecen a formar diminutos cristales de esta sal y sus
afines. Para dimensionar el cristalizador hay que conseguir que la
salmuera baje de 100ºC a 15ºC en un tiempo menor a 5 minutos.
El cristalizador tiene una segunda función de
decantador, para lo cual tiene forma troncocónica, consiguiendo así
que tos cristales de cloruro sódico se vayan al fondo por tener
mayor densidad que el agua y queden amontonados en el foso inferior.
Para dimensionar el cristalizador hay que conseguir un periodo de
retención superior a las 2 h.
15. Proceso según la reivindicación 6
caracterizado por el equipo de bombeo nº 2 en cámara seca,
que aspira por depresión la mezcla del fondo del cristalizador,
capaz de impulsar a través de una tubería una mezcla de agua y
cristales de cloruro sódico en una proporción inferior a 2, es
decir, por cada Kg de cristales bombea como máximo 2 l. de agua. La
tubería transporta la mezcla hasta una tolva que sirve para regular
el paso de la mezcla a una cinta transportadora encargada de
conducirla hasta un secadero.
16. Proceso según la reivindicación 6
caracterizado por el secado de las sales de cloruro sódico y
afines en el secadero-túnel nº 2, en el cual las
sales circulan sobre una cinta transportadora en una dirección y una
corriente de aire caliente a 150ºC o superior lo hace en sentido
contrario, con lo cual el aire cede su calor para evaporar parte del
agua de las sales. Al salir del secadero la humedad del cloruro
sódico y sales afines está entre un 12% y un 15%, lo cual permite
su almacenamiento y venta como sal marina común.
17. Proceso según la reivindicación 6,
caracterizado por el empaquetado de la sal marina comercial
en bolsas de 1 Kg mediante un tren de envasado automático. Una vez
la sal marina comercial está en bolsas de 1 Kg se procede a su
comercialización.
18. Proceso según la reivindicación 7,
caracterizado por la introducción del vapor de 4 bar de
presión que llega al evaporador de caldera nº 3, que forma parte del
equipo destinado a separar los sulfatos, en el interior de una doble
pared de acero inoxidable AISI-316, efectuándose la
transferencia de calor a través de la pared interior que separa la
salmuera y el vapor. En el intercambio de calor suceden los 2
procesos siguientes:
- -
- El vapor a 4 bar se condensa y sale por la parte inferior en forma líquida, siendo enviado de retorno a la caldera convencional de vapor.
- -
- El vapor de salmuera producido sale por la parte superior en forma de gas y se envía a una condensador donde hace de fuente caliente. Al condensarse pasa al estado líquido y es agua destilada.
19. Proceso según la reivindicación 7
caracterizado por el enfriamiento brusco de la salmuera en el
cristalizador-decantador nº 3, que es un depósito
especial construido en acero inoxidable AISI-316
con doble pared y forma troncocónica. Por el interior de esta doble
pared se hace circular agua fría a un temperatura entre 3 y 5ºC que
consigue el enfriamiento rápido de la salmuera, provocando que la
concentración de sales supere el punto de saturación de los
sulfatos y se empiecen a formar diminutos cristales de esta sal y
sus afines. Para dimensionar el cristalizador hay que conseguir que
la salmuera baje de 100ºC a 15ºC en un tiempo menor a 5 minutos.
El cristalizador tiene una segunda función de
decantador, para lo cual tiene forma troncocónica, consiguiendo así
que los cristales de se vayan al fondo por tener mayor densidad que
el agua y queden amontonados en el foso inferior. Para dimensionar
el cristalizador hay que conseguir un periodo de retención superior
a las 2 h.
20. Proceso según la reivindicación 7
caracterizado por el equipo de bombeo nº 3 en cámara seca,
que aspira por depresión la mezcla del fondo del cristalizador,
capaz de impulsar a través de una tubería una mezcla de agua y
cristales de sulfatos en una proporción inferior a 2, es decir, por
cada Kg de cristales bombea como máximo 2 l. de agua. La tubería
transporta la mezcla hasta una tolva que sirve para regular el paso
de la mezcla a una cinta transportadora encargada de conducirla
hasta un secadero.
21. Proceso según la reivindicación 7
caracterizado por el secado de Los sulfatos y sales afines en
el secadero-túnel nº 3, en el que las sales circulan
sobre una cinta transportadora en una dirección y una corriente de
aire caliente a 150ºC o superior lo hace en sentido contrario, con
lo cual el aire cede su calor para evaporar parte del agua de Las
saltes. Al salir del secadero la humedad de tos sulfatos y sales
afines está entre un 12% y un 15%, lo cual permite su
almacenamiento y venta.
22. Proceso según la reivindicación 3,
caracterizado por la limpieza periódica de tos evaporadores
verticales. Para ello se para el evaporador que se va a limpiar y se
añade sosa cáustica diluida en agua, haciendo que recorra todos los
circuitos que recorre la salmuera. Al finalizar la limpieza se
extrae la sosa y se termina aclarando con la introducción de agua
limpia. Para que el resto de evaporadores pueda seguir funcionando,
mientras se limpia una fase cualquiera el producto se envía por un
By-pass a la fase siguiente.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200403156A ES2259531B1 (es) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Proceso para la obtencion simultanea de agua potable y sal marina comercial a partir de agua salada con cualquier concentracion de sales. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200403156A ES2259531B1 (es) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Proceso para la obtencion simultanea de agua potable y sal marina comercial a partir de agua salada con cualquier concentracion de sales. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2259531A1 ES2259531A1 (es) | 2006-10-01 |
| ES2259531B1 true ES2259531B1 (es) | 2007-08-16 |
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|---|---|---|---|
| ES200403156A Expired - Fee Related ES2259531B1 (es) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Proceso para la obtencion simultanea de agua potable y sal marina comercial a partir de agua salada con cualquier concentracion de sales. |
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| US2440173A (en) * | 1942-06-15 | 1948-04-20 | Roy O Henszey | Multiple effect still with thermocompression of vapors |
| US2863501A (en) * | 1951-08-24 | 1958-12-09 | William H Farnsworth | Method and apparatus for evaporating salt brine or the like |
| US3147072A (en) * | 1961-01-04 | 1964-09-01 | Alfred M Thomsen | Method of processing sea water |
| CH454796A (de) * | 1966-10-17 | 1968-04-30 | Escher Wyss Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen einer Na2SO4 enthaltenden NaCl-Sole |
| US4160812A (en) * | 1977-09-20 | 1979-07-10 | Texasgulf Inc. | Multi-stage crystallization of sodium carbonate |
| US4276117A (en) * | 1979-02-12 | 1981-06-30 | Ppg Industries Canada Ltd. | Process of treating potassium chloride brine by evaporation and crystallization |
-
2004
- 2004-12-30 ES ES200403156A patent/ES2259531B1/es not_active Expired - Fee Related
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| FD1A | Patent lapsed |
Effective date: 20101018 |