ES2310110B1 - Sistema y procedimiento de control y dosificacion de productos anti-incrustantes y/o dispersantes para plantas desaladoras. - Google Patents
Sistema y procedimiento de control y dosificacion de productos anti-incrustantes y/o dispersantes para plantas desaladoras. Download PDFInfo
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Abstract
Sistema y procedimiento de control y
dosificación de productos anti-incrustantes y/o
dispersantes para plantas desaladoras.
La presente invención se refiere a un sistema de
control y dosificación de anti-incrustante y/o
dispersante en aguas de mar procesadas por ósmosis inversa
caracterizado porque comprende al menos los siguientes
componentes:
- un conducto principal de agua de mar o agua
permeada
{}\hskip0.1cm procedente de un primer paso de ósmosis inversa;
{}\hskip0.1cm procedente de un primer paso de ósmosis inversa;
- un primer medidor seleccionado entre un
medidor de
{}\hskip0.1cm potencial redox y un medidor de conductividad;
{}\hskip0.1cm potencial redox y un medidor de conductividad;
- un punto de dosificación de un producto que
comprende
{}\hskip0.1cm al menos agente anti-incrustante y/o dispersante y otro
{}\hskip0.1cm agente seleccionado entre un agente reductor y un elec-
{}\hskip0.1cm trolito;
{}\hskip0.1cm al menos agente anti-incrustante y/o dispersante y otro
{}\hskip0.1cm agente seleccionado entre un agente reductor y un elec-
{}\hskip0.1cm trolito;
- un segundo medidor seleccionado entre:
{}\hskip0.1cm un medidor de potencial redox
cuando el primer medidor
{}\hskip0.1cm es un medidor de potencial redox, y
{}\hskip0.1cm es un medidor de potencial redox, y
{}\hskip0.1cm un medidor de conductividad
cuando el primer medidor
{}\hskip0.1cm es un medidor de conductividad;
{}\hskip0.1cm es un medidor de conductividad;
dispuestos cada uno de los componentes en serie,
con la conducción principal donde se dosifica el producto
anti-incrustante y/o dispersante, procedimiento de
control y dosificación de anti-incrustante y/o
dispersante y uso.
Description
Sistema y procedimiento de control y
dosificación de productos anti-incrustantes y/o
dispersantes para plantas desaladoras.
La presente invención se engloba en el campo del
control y dosificación de productos
anti-incrustantes y dispersantes en plantas
desaladoras, en procedimientos de ósmosis inversa.
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En la actualidad, el control analítico de un
anti-incrustante dispersante, no es siempre
posible, debido a su composición. Los
anti-incrustantes dispersantes que son más
fácilmente analizables, son los que están formulados a base de
fosfonatos o fosfatos orgánicos, y ácido maleico ya que los métodos
analíticos para conocer su presencia y concentración en el agua,
están basados en la determinación del fósforo orgánico por lo que
es necesario conocer la concentración de fósforo total y de fósforo
en forma de ortofosfato. La diferencia matemática entre ambas
concentraciones, corresponde a la concentración de fósforo
orgánico, que a su vez equivale a una determinada concentración de
producto anti-incrustante dispersante. Además,en el
mercado existen productos con la función de antiincrustante y/o
dispersante, exentos de compuestos a base de fósforo.
Por lo expuesto anteriormente, se desprende que
los productos que en su formulación no tienen incorporado
fosfonatos o fosfatos orgánicos son de difícil control en el
agua.
Por otro lado, la determinación de fósforo total
y ortofosfato, precisa de una metódica de laboratorio donde se
requiere el tratamiento previo de la muestra por ebullición e
hidrólisis, así como la posterior aplicación de un método analítico
espectrofotométrico con desarrollo de color proporcional a la
concentración de fósforo.
Aunque los métodos mencionados pueden llegar a
automatizarse, su realización es altamente costosa y existe siempre
el cuidado de reponer reactivos y la necesidad de un mantenimiento
muy tedioso. Por otro lado, la frecuencia de realización de
análisis es muy bajo, ya que los métodos analíticos conocidos para
la determinación de fósforo total y ortofosfato requieren un tiempo
de preparación de la muestra y un tiempo de respuesta de la
reacción del fósforo con los reactivos que el método analítico
indica.
Otro método que se utiliza, es en el que se
incorpora un compuesto trazador al producto antiincrustante y/o
dispersante. Dicho producto, tiene propiedades fotosensibles, y es
detectado en el agua por un circuito electrónico construido a tal
efecto. Sin embargo, este sistema, tiene el inconveniente de que el
producto trazador, se adhiere a las paredes de los conductos de
agua donde es dosificado, dando lecturas erróneas en cuanto a su
presencia en el agua y en cuanto a su concentración se refiere.
Por lo tanto, se puede decir que actualmente no
existe ningún método analítico en continuo con fiabilidad
suficiente que pueda ser aplicado en serie a la conducción principal
en una planta de desalación por ósmosis inversa, que además sea
fiable sencillo y económico.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se refiere a un sistema de
control y dosificación de anti-incrustante
dispersante en aguas de mar procesadas por ósmosis inversa
caracterizado porque comprende al menos los siguientes
componentes:
- un conducto principal de agua de mar o agua
permeada procedente de un primer paso de ósmosis inversa;;
- un primer medidor seleccionado entre un
medidor de potencial redox y un medidor de conductividad;
- un punto de dosificación de un producto que
comprende al menos agente anti-incrustante
dispersante y otro agente seleccionado entre un agente reductor y
un electrolito;
- un segundo medidor seleccionado entre:
- un medidor de potencial redox cuando el primer medidor es un medidor de potencial redox, y
- un medidor de conductividad cuando el primer medidor es un medidor de conductividad;
dispuestos cada uno de los componentes en serie
con la conducción principal de agua donde se dosifica el
producto.
De manera preferente dicho electrolito es
altamente soluble en agua y totalmente disociado en la misma.
\newpage
De manera preferente, dicho sistema puede
comprender además los siguientes componentes:
- dos válvulas reguladoras de caudal;
- dos rotámetros, y
- dos cubetas de medición,
estando todos los componentes dispuestos en
serie con la conducción principal.
Actualmente, no existe ningún método analítico
en continuo que pueda ser aplicado en serie
(on-line) en una planta de desalación por
ósmosis inversa, que sea a su vez fiable, sencillo y económico, tal
y como se describe en la presente invención.
Según una primera realización particular de la
presente invención, el sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante puede tener como
primer y como segundo medidor, medidores de potencial redox. Estos
medidores son electrodos que pueden estar seleccionados entre
electrodo de platino y electrodo de referencia, electrodo combinado
de redox, y combinaciones de los mismos.
Además, según esta realización particular,
dichos electrodos pueden comprender un sensor de compensación de
temperatura. De esta manera, al llevar ambos electrodos este sensor
de compensación de temperatura es posible referenciar la lectura
del potencial redox a una temperatura deseada, preferentemente de
20 o 25ºC.
Para poder medir el potencial redox del agua del
mar, el sistema de control de la primera realización particular de
la presente invención, se le puede añadir a dicha agua a tratar,
además de un agente anti-incrustante y/o
dispersante, un agente reductor. Dicho agente reductor está
preferentemente seleccionado entre bisulfito sódico,
meta-sulfito sódico, sulfito sódico y combinaciones
de los mismos. La proporción de mezcla entre el agente reductor
antes mencionado y el producto anti-incrustante y/o
dispersante, se puede realizar de manera que preferentemente, por
cada 1 mg de producto anti-incrustante dispersante
que se dosifique al agua, se debe dosificar a su vez una cantidad
de agente reductor comprendida preferentemente entre 5 y 10 mg.
Según esta primera realización particular, este
agente reductor con el agua del mar a tratar, produce una reacción
redox, que es posible seguir mediante la medición de la variación
del potencial redox. Esta variación se puede medir, como se indica
anteriormente, mediante electrodos que pueden estar seleccionados
entre electrodo de platino y electrodo de referencia, electrodo
combinado de redox, y combinaciones de los mismos. Cada mV
detectado en dicha medición, corresponde a una cantidad determinada
de agente reductor y por lo tanto, indirectamente, a una cantidad
de anti-incrustante dispersante conocida.
Si se calibra el sistema, según esta realización
particular, de manera que se construya una curva en la que las
abcisas expresan la concentración de agente reductor o
anti-incrustante y/o dispersante y en ordenadas la
diferencia de potencial expresada en mV, se obtienen unas curvas
como las que se muestran en las figuras 1 y 2.
Como el agua del mar que se está tratando no
tiene de origen el mismo potencial redox que ese mismo agua una vez
se le ha añadido el agente anti-incrustante
dispersante y el agente reductor, y éste depende de la temperatura
y de las características de la matriz de agua (fuerza iónica,
compuestos orgánicos, si el agua ha sido tratada con cloro, metales
etc...), el sistema de medición que se utiliza de manera preferente
en esta primera realización particular de la presente invención, es
un sistema de medición diferencial, es decir, en cada medida
obtenida de la reacción redox se le ha restado el valor original de
redox del agua o valor patrón. Los resultados de esta realización
particular, se pueden ver representados las gráficas de las figuras
3 y 4. Según esta realización particular, las pendientes de las
gráficas obtenidas son más acusadas y en el rango de dosificación
de anti-incrustante dispersante comprendido entre 0
y 1 ppm es de unos -35 mV, siendo prácticamente una recta con una
pendiente de 3,5 mV por cada 0,1 ppm de
anti-incrustante dispersante.
En la figura 10, se expone un ejemplo de un
circuito electrónico básico para proceder a la medida diferencial
del potencial redox según la primera realización particular de la
presente invención. Este circuito electrónico, consta
preferentemente de tres bloques:
Bloque 1: Circuito separador de alta
impedancia de entrada, formado por un amplificador operacional OP1,
una resistencia R1 y un condensador C1. Este bloque, permite leer
el potencial redox patrón proporcionado por el electrodo El. La
resistencia R1 y el condensador C1 actúan de filtro integrador de
la señal de entrada. El circuito operacional OP1, actúa como
seguidor de la señal de entrada con G=1 (ganancia o factor
de amplificación 1).
Bloque 2: Circuito separador de alta
impedancia de entrada, formado por un amplificador operacional OP2,
una resistencia R2 y un condensador C2. Este bloque permite leer
el potencial redox del agua con la dosificación de
anti-incrustante dispersante y agente reductor,
proporcionado por el electrodo E2 o analizador. Al igual que en el
bloque 1, la resistencia R2 y el condensador C2, actúan como filtro
integrador de la señal de entrada. El circuito operacional OP2,
actúa como seguidor de la señal de entrada con G=1 (ganancia
o factor de amplificación 1).
Bloque 3: Circuito amplificador
diferencial o restador. Este circuito es de ganancia variable, es
decir, también actúa como amplificador de la resta de valores en
sus entradas. Permite efectuar la diferencia o resta de los
potenciales E1 y E2. Por otro lado, este circuito permite
amplificar la diferencia de potenciales obtenida en un rango de
G entre 1 y 10. Este bloque, está formado por un
amplificador operacional OP3, unas resistencias fijas R3, R4, R6 y
una resistencia variable R5, que permite fijar el valor de
amplificación o ganancia G de la señal.
Bloque 4: Este bloque consta de un
circuito ADC, (Analogic Digital Converter), es decir, este
circuito convierte la señal analógica de salida del amplificador
OP3 en una señal digital que puede convertirse en datos numéricos
en un display LCD. Este circuito ADC, permite además
convertir la escala de mV en valor numérico a una escala de
0-2 ppm (u otra) de anti-incrustante
dispersante. Así mismo, este bloque permite establecer alarmas de
fallo de dosificación de producto o sobredosificación del mismo.
Por otro lado, es posible tener una señal de 4-20
mA, se puede llevar a una tarjeta de adquisición de datos.
Para completar el circuito descrito arriba, éste
comprende además una fuente de alimentación simétrica de +15/-15 V
estabilizada y con filtros para picos de tensión.
Por otro lado, el seguimiento de la
concentración de anti-incrustante y/o dispersante
en aguas de permeado procedentes de un primer paso de ósmosis
inversa de agua del mar y que deben ser tratadas por un segundo
paso de ósmosis inversa para la eliminación de boro, no puede
realizarse por la mezcla o adición de un agente reductor en el
anti-incrustante dispersante, tal y como se describe
en la primera realización particular de la presente invención.
Esto se debe a que en este tipo de aguas de fuerza iónica muy baja
y por lo tanto con un bajo contenido en sales así como de materia
orgánica, no presentan un potencial redox estable y además tampoco
ofrecen un cambio de potencial redox acusado por la adición de un
agente reductor.
Para solucionar el problema expuesto en párrafo
anterior, y según una segunda realización particular de la presente
invención, el sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante tiene
preferentemente un primer y un segundo medidor que son medidores de
conductividad, estando preferentemente seleccionados entre
electrodos y sensores de conductividad.
Según la segunda realización particular, los
medidores de conductividad de estos sistemas de control comprenden
un sensor de compensación de temperatura que pueden servir para
referenciar la lectura de la conductividad a una temperatura
deseada, preferentemente de 20 o 25ºC.
Según esta segunda realización particular, el
agente anti-incrustante dispersante comprende
además preferentemente un electrolito que está preferentemente
seleccionado entre cloruro sódico, cloruro potásico y combinaciones
de los mismos.
La adición conjunta al agua de permeado de
anti-incrustante y/o dispersante y un electrolito
fuerte, puede proporcionar un aumento de conductividad del agua
suficiente para ser detectado por un medidor de conductividad
seleccionado entre un electrodo y un sensor de conductividad, tal y
como se ha expresado anteriormente, sin que este aumento de la
conductividad afecte al proceso posterior de eliminación de sales y
boro en el segundo paso de ósmosis inversa, y sin que ofrezca un
aumento significativo de la presión osmótica ni de la presión de
trabajo. La respuesta de la conductividad del agua obtenida según
esta segunda realización particular se puede ver en las gráficas de
las figuras 5, 6 y 7.
Si se procede a un sistema de medida
diferencial, es decir, si se resta el valor de la conductividad
inicial o patrón, de los datos obtenidos, se obtiene la gráfica
representada en la figura 8.
De manera preferente, el sistema de medición es
un sistema de medición diferencial, es decir, en cada dato
obtenido de la conductividad, se le ha restado el valor inicial de
la conductividad del agua o valor patrón. Los resultados de esta
realización particular, se pueden ver representados en la gráfica
de la figura 8.
Las cantidades de
anti-incrustante dispersantes según esta segunda
realización particular, suele estar en unos intervalos preferentes
de 0,5 a 2 ppm. En la figura 9 se muestra la gráfica de la
variación diferencial de la conductividad en el intervalo
mencionado.
Como puede verse, el sistema tiene precisión
suficiente para detectar variaciones de conductividad aceptables
dentro de un intervalo preferente de dosificación de
anti-incrustante dispersante entre 0 y 2 ppm.
En la figura 11, se expone un ejemplo de un
circuito electrónico básico para proceder a la medida diferencial
de la conductividad según la segunda realización particular de la
presente invención. Este segundo circuito electrónico, está formado
por un primer circuito oscilador de onda cuadrada o senoidal,
preferentemente esta última, y dos líneas simétricas con
amplificación de señal, rectificación de la misma y un único paso
de amplificación diferencial o resta. El oscilador, envía una
corriente alterna con una frecuencia entre 500-3000
Hz a las cubetas de medida donde se encuentran las sondas de
conductividad. En función del valor de la conductividad o
resistividad de las muestras de agua se genera un voltaje en
función de la Ley de Ohm. Este voltaje o diferencia de potencial
generada entre los electrodos de las sondas de conductividad, sigue
siendo alterna. Este voltaje, entra en una etapa de amplificación
de ganancia variable y posteriormente el voltaje obtenido de las
etapas de amplificación es llevado a una etapa de rectificación y
filtrado. Esta etapa de rectificación permite transformar el
voltaje senoidal o de onda cuadrada en un voltaje de corriente
continua que se puede medir en los puntos 1 y 2 con respecto a la
masa. El voltaje en corriente continua es llevado a las entradas 1
y 2 del circuito amplificador diferencial o restador de ganancia
variable.
A la salida del amplificador diferencial, se
conecta un ADC (Analogic Digital Converter) circuito
convertidor de señal analógica a digital. Este último paso, permite
digitalizar en un display LCD o de leeds los valores de
voltaje obtenidos del amplificador diferencial. Así mismo, permite
transformar el voltaje obtenido en una lectura de
0-2 ppm mediante una configuración interna. También,
se pueden programar alarmas de máxima o de no dosificación así
como establecer un lazo de control para la dosificación de
anti-incrustante dispersante y electrolito.
Completa el circuito descrito arriba una fuente
de alimentación simétrica de +15/-15 V estabilizada y con filtros
para picos de tensión.
La presente invención se refiere además a un
procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante utilizando el
sistema de control descrito anteriormente, caracterizado porque
puede comprender al menos, las siguientes etapas:
- una primera medición de parámetros del agua
del mar o agua permeada procedente de un primer paso de ósmosis
inversa, en el primer medidor;
- dosificación de un producto que comprende, al
menos agente anti-incrustante y/o dispersante y
otro componente seleccionado entre agente reductor y
electrolito;
- una segunda medición de parámetros del agua
del mar o agua permeada procedente de un primer paso de ósmosis
inversa, en el segundo medidor.
Además, tal y como se ha mencionado
anteriormente, en dicho procedimiento el sistema de medición es
preferentemente un sistema de medición diferencial. Esto significa
que el valor inicial medido o patrón, se le resta al valor obtenido
una vez añadido el producto que comprende, al menos, agente
anti-incrustante y/o dispersante y un agente
seleccionado entre un agente reductor y un electrolito El hecho de
efectuar preferentemente una medida en modo diferencial, tiene la
ventaja de que ambos, el primer y el segundo medidor,
independientemente del tipo de medidor, están afectados por los
mismos cambios de temperatura, composición de sales del agua,
materia orgánica y metales entre otros. La única diferencia de
dicha medición radica en que el medidor 2 mide el parámetro
concreto del agua con el producto dosificado mientras que el
primero mide únicamente el parámetro del agua sin ningún producto
añadido. Por lo tanto, las diferencias observadas entre ambas
mediciones se deberán únicamente a las aportadas por el agente
anti-incrustante y/o dispersante que comprende
además un agente reductor o un electrolito.
Según la primera realización particular, en el
procedimiento de la presente invención el agente
anti-incrustante y/o dispersante comprende
preferentemente un agente reductor que puede estar seleccionado
entre bisulfito sódico, meta-sulfito sódico,
sulfito sódico y combinaciones de los mismos.
Según esta primera realización particular del
procedimiento de la presente invención, por cada 1 mg de agente
anti-incrustante dispersante se dosifican de manera
preferente de 5 a 10 mg de agente reductor. Dicho agente reductor
produce preferentemente una reacción redox que puede ser medida
mediante al menos un electrodo.
Dichos electrodos están seleccionados
preferentemente entre electrodo de platino y de referencia,
electrodo combinado redox y combinaciones de los mismos.
La figura 13 muestra un ejemplo del principio de
funcionamiento de un procedimiento descrito según la primera
realización particular así como el dispositivo utilizado. El agua
de mar circula por la conducción principal y en sentido de la
flecha. En el punto "A" se toma una muestra del agua sin
reactivos y se hace circular por la cubeta donde está insertado el
electrodo de Redox 1, que se utiliza como patrón o blanco con un
caudal regulado por la válvula 1 de regulación. Este electrodo
está conectado a un circuito electrónico donde se lee el valor
redox del agua sin reactivos.
Del punto "B", se toma una muestra del
conducto principal pero con los reactivos dosificados
(anti-incrustante dispersante y agente reductor).
El caudal de agua es regulado así mismo por la válvula de
regulación 2 y de igual manera que en la cubeta 1. El electrodo
Redox 2, lee el potencial redox de la muestra y está conectado al
mismo circuito electrónico que el electrodo Redox 1. El circuito
electrónico está equipado con circuitos operacionales de alta
impedancia de entrada que restan la medida del electrodo 1 y la
medida del electrodo 2. Así mismo, el circuito electrónico puede
amplificar la diferencia de potencial obtenida si es conveniente.
Los dos electrodos tienen incorporado un sensor de compensación de
temperatura para referenciar la lectura del potencial redox a una
temperatura preferente de 20 o 25ºC.
El hecho de efectuar la medida en modo
diferencial, tiene la ventaja de que los dos electrodos están
afectados por los mismos cambios de temperatura, composición de
sales del agua, materia orgánica y metales entre otros. La única
diferencia radica en que en el electrodo 2, se mide el potencial
con los productos dosificados, por lo que las diferencias observadas
se deben únicamente a las aportadas por el agente reductor y el
producto anti-incrustante dispersante.
Según la segunda realización particular de
procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante, el agente
anti-incrustante dispersante comprende además de
manera preferente un electrolito, preferentemente fuerte, que puede
estar seleccionado entre cloruro sódico, cloruro potásico y
combinaciones de los mismos.
En esta segunda realización particular, por cada
1 mg de agente anti-incrustante dispersante se
dosifican preferentemente 4 mg de electrolito. Este electrolito
puede producir un aumento de la conductividad del agua de permeado
que se mide mediante un medidor seleccionado entre un electrodo y
un sensor de conductividad.
En la figura 15 se muestra un ejemplo del
principio de funcionamiento de un procedimiento descrito según la
segunda realización particular así como el dispositivo utilizado.
El agua de permeado circula por la conducción principal en sentido
de la flecha. En el punto "A" se toma una muestra del agua sin
reactivos y se hace circular por la cubeta donde está insertado el
sensor de conductividad 1, que se utiliza como patrón o blanco con
un caudal regulado por la válvula 1 de regulación. Este sensor está
conectado a un circuito electrónico donde se lee el valor de la
conductividad del agua sin reactivos.
Del punto "B", se toma una muestra del
conducto principal pero con los reactivos dosificados
(anti-incrustante dispersante y electrolito
fuerte). El caudal de agua es regulado así mismo por la válvula de
regulación 2 al igual que en la cubeta 1. El sensor de conductividad
2 lee el valor de conductividad de la muestra y está conectado al
mismo circuito electrónico que el sensor 1. El circuito electrónico
está equipado con circuitos operacionales de alta impedancia de
entrada que restan la medida del sensor 1 a la medida del sensor 2.
Los dos sensores tienen incorporado un sensor de compensación de
temperatura para referenciar la lectura de la conductividad a una
temperatura preferente de 20 o 25ºC.
El hecho de efectuar una medida en modo
diferencial, tiene la ventaja de que los dos sensores están
afectados por los mismos cambios de temperatura, composición de
sales del agua, materia orgánica y metales entre otros. La única
diferencia radica en que en el sensor 2 se mide la conductividad
con los productos dosificados, por lo que las diferencias
observadas se deben únicamente a las aportadas por el electrolito
mezclado con el producto anti-incrustante. La
figura 13 muestra un ejemplo de un diagrama de bloques para
efectuar la medición diferencial de la conductividad según la
segunda realización particular.
Como se puede observar, el dispositivo arriba
descrito se utiliza para la medición diferencial de la
conductividad siendo similar al utilizado en el seguimiento y
detección de anti-incrustante dispersante por
potencial redox. La única diferencia entre este procedimiento y
dispositivo y el de la primera realización es que los electrodos de
las cubetas utilizados en la primera realización (figura 14) han
sido substituidos por sensores de conductividad. Además el circuito
para esta aplicación, lleva incorporado un oscilador de onda
cuadrada o senoidal.
La presente invención se refiere además al uso
de un sistema y procedimiento de control y dosificación de
antiincrustante y/o dispersantes descritos anteriormente en plantas
desaladoras de ósmosis inversa.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 1: Gráfica de la variación del potencial
redox en función de la cantidad de bisulfito.
Figura 2: Gráfica de la variación del potencial
redox en función de la cantidad de anti-incrustante
dispersante.
Figura 3: Gráfica de la variación diferencial
del potencial redox en función de la cantidad de
anti-incrustante.
Figura 4: Gráfica de la variación diferencial
del potencial redox en función de la cantidad de bisulfito.
Figura 5: Gráfica de la variación de la
conductividad en función de la cantidad de
anti-incrustante dispersante.
Figura 6: Gráfica de la variación de la
conductividad en función de la cantidad de la mezcla de 1 ppm
anti-incrustante y/o dispersante y 2 ppm de
NaCl.
Figura 7: Gráfica de la variación de la
conductividad en función de la cantidad de NaCl.
Figura 8: Gráfica de la variación diferencial de
la conductividad en función de la cantidad de mezcla de
anti-incrustante dispersante y NaCl.
Figura 9: Gráfica de la variación diferencial de
la conductividad en función de la cantidad de
anti-incrustante dispersante.
Figura 10: Esquema de un circuito electrónico
básico para la medida diferencial del potencial redox.
\newpage
\global\parskip0.970000\baselineskip
Figura 11: Esquema de un circuito electrónico
básico para la medida diferencial de la conductividad donde:
- (11.1)
- oscilador de 500-3000 Hz;
- (11.2)
- celdas de medición;
- (11.3)
- amplificadores;
- (11.4)
- rectificadores.
Figura 12: Esquema de un circuito amplificador
diferencial o restador.
Figura 13: Ejemplo de diagrama de bloques para
la medición diferencial de la conductividad donde:
- (13.1)
- oscilador;
- (13.2)
- cubetas de medición;
- (13.3)
- amplificadores;
- (13.4)
- rectificadores;
- (13.5)
- amplificador diferencial o restador;
- (13.6)
- ADC, Convertidor Analógico Digital.
Figura 14: Diagrama del principio de
funcionamiento del procedimiento de la presente invención según una
realización preferente donde:
- (14.1)
- conducción principal de agua de mar;
- (14.2)
- punto de dosificación del producto;
- (14.3)
- medidor diferencial Redox;
- (14.4)
- electrodo Redox 1, patrón;
- (14.5)
- medidor diferencial redox;
- (14.6)
- electrodo Redox 2, analizador;
- (14.7)
- desagües;
- (14.8)
- cubetas;
- (14.9)
- rotámetros;
- (14.10)
- válvulas de regulación de caudal.
Figura 15: Diagrama del principio de
funcionamiento del procedimiento de la presente invención según
otra realización preferente donde:
- (15.1)
- punto de dosificación de producto;
- (15.2)
- medidor diferencial de conductividad;
- (15.3)
- sensor 1 de conductividad, patrón;
- (15.4)
- medidor diferencial de conductividad;
- (15.5)
- sensor 2 de conductividad, analizador;
- (15.6)
- desagües;
- (15.7)
- cubetas;
- (15.8)
- rotámetros;
- (15.9)
- válvulas de regulación de caudal.
\global\parskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se prepara una disolución con agua permeada de
10 g/l de anti-incrustante a la que se añade 50 g/l
de NaHSO_{3} Mediante una bomba dosificadora se inyectan a la
conducción principal de agua de mar un total de 1 l/h de ambas
disoluciones obteniéndose una concentración en el agua del mar de 1
ppm de anti-incrustante y/o dispersante y 5 ppm de
NaHSO_{3}. La dosificación se realizó inyectando 1/h de volumen
total en dosis de 100 ml/h. El potencial redox alcanzado con la
primera dosis de 100 ml fue de 250 mV y al terminar con inyección
del último volumen (total de 1 litro) el potencial redox fue de
211,9 mV. En la tabla 1 se refleja la evolución del potencial
durante el experimento:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Potencial Redox inicial: +250,4 mV E_{0}.
La variación del Potencial Redox, está obtenida
restando E_{0} de cada uno de los valores obtenidos de Potencial
Redox en cada adición de producto.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se prepara una disolución de 10 g/l de
antiincrustante-dispersante a la que se añade de 20
g/l de NaCl. Mediante una bomba dosificadora, se inyectan a la
conducción principal de agua permeada un total de 2 l/h de
disolución con una concentración de 2 ppm de
antiincrustante-dispersante y de 4 ppm de NaCl. La
dosificación se realizó inyectando los 2 1 de volumen total en
dosis de 100 ml/h. El valor inicial de la conductividad (patrón) fue
de 189,9 uS/cm y al terminar con la inyección del último volumen
(total de 2 l) la conductividad fue de 194,5 uS/cm. En la tabla 2
se refleja la evolución de la conductividad durante el
experimento:
La diferencia de conductividad, se obtuvo
mediante la resta de 189,9 us/cm (patrón)de cada uno de los
valores obtenidos en cada adición de producto
Los valores de la columna de "\Delta
Conductividad" fueron amplificados posteriormente con una
ganancia de G=5 por el amplificador diferencial del circuito (Fig.
12), con lo que el valor final diferencial fue de 23 uS/cm.
Claims (28)
1. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante en aguas de mar
procesadas por ósmosis inversa caracterizado porque
comprende al menos los siguientes componentes:
- un conducto principal de agua de mar o agua
permeada procedente de un primer paso de ósmosis inversa;
- un primer medidor seleccionado entre un
medidor de potencial redox y un medidor de conductividad;
- un punto de dosificación de un producto que
comprende al menos agente anti-incrustante y/o
dispersante: y otro agente seleccionado entre un agente reductor y
un electrolito;
- un segundo medidor seleccionado entre:
- un medidor de potencial redox cuando el primer medidor es un medidor de potencial redox, y
- un medidor de conductividad cuando el primer: medidor es un medidor de conductividad;
dispuestos cada uno de los componentes en serie
con la conducción principal de agua donde se dosifica el
producto.
2. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende además los
siguientes componentes:
- dos válvulas reguladoras de caudal;
- dos rotámetros, y
- dos cubetas de medición;
dispuestos cada uno de los componentes en serie
con la conducción principal.
3. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el primer y el
segundo medidor son medidores de potencial redox.
4. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 3, caracterizado porque los medidores de
potencial redox son electrodos que pueden estar seleccionados entre
electrodo de platino y electrodo de referencia, electrodo combinado
de redox, y combinaciones de los mismos.
5. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 3, caracterizado porque dichos electrodos
comprenden un sensor de compensación de temperatura.
6. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 3, caracterizado porque el agente
anti-incrustante y/o dispersante comprende además
un agente reductor.
7. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 6, caracterizado porque dicho agente reductor
está seleccionado entre bisulfito sódico,
meta-sulfito sódico, sulfito sódico y combinaciones
de los mismos.
8. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el primer y el
segundo medidor son medidores de conductividad.
9. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 8, caracterizado porque los medidores de
conductividad están seleccionados entre electrodos y sensores de
conductividad.
10. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 8, caracterizado porque dichos medidores de
conductividad comprenden un sensor de compensación de
temperatura.
11. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el agente
anti-incrustante dispersante comprende además un
electrolito.
12. Sistema de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 11, caracterizado porque dicho electrolito
está seleccionado entre cloruro sódico, cloruro potásico y
combinaciones de los mismos.
13. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante utilizando un
sistema de control descrito en las reivindicaciones 1 a 12,
caracterizado porque comprende al menos, las siguientes
etapas:
\newpage
- una primera medición de parámetros del agua
del mar o agua permeada procedente de un primer paso de ósmosis
inversa en el primer medidor;
- dosificación de un producto que comprende, al
menos agente anti-incrustante y/o dispersante y
otro componente seleccionado entre agente reductor y
electrolito;
- una segunda medición de parámetros del agua
del mar o agua permeada procedente de un primer paso de ósmosis
inversa en el segundo medidor.
14. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 13, caracterizado porque el sistema de
medición es un sistema de medición diferencial.
15. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según una de las
reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque el agente
anti-incrustante dispersante comprende además un
agente reductor.
16. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 15, caracterizado porque dicho agente
reductor está seleccionado entre bisulfito sódico,
meta-sulfito sódico, sulfito sódico y combinaciones
de los mismos.
17. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 16, caracterizado porque por cada 1 mg de
agente anti-incrustante y/o dispersante se
dosifican de 5 a 10 mg de agente reductor.
18. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 15, caracterizado porque dicho agente
reductor produce una reacción redox.
19. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 18, caracterizada porque dicha reacción redox
se mide mediante al menos un electrodo.
20. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 19, caracterizado porque dicho electrodo está
seleccionado entre electrodo de platino y de referencia, electrodo
combinado redox y combinaciones de los mismos.
21. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 15, caracterizado porque el agua a tratar es
agua de mar.
22. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según una de las
reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque el agente
anti-incrustante dispersante comprende un
electrolito.
23. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 22, caracterizado porque dicho electrolito
está seleccionado entre cloruro sódico, cloruro potásico y
combinaciones de los mismos.
24. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 23, caracterizado porque por cada 1 mg de
agente anti-incrustante y/o dispersante se
dosifican 4 mg de electrolito.
25. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 22, caracterizado porque dicho electrolito
fuerte produce un aumento de la conductividad del agua.
26. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 25, caracterizada porque dicho aumento de
conductividad se mide mediante un medidor seleccionado entre un
electrodo y un sensor de conductividad.
27. Procedimiento de control y dosificación de
anti-incrustante y/o dispersante según la
reivindicación 22, caracterizado porque el agua a tratar es
agua permeada procedente de un primer paso de ósmosis inversa.
28. Uso del sistema de control y dosificación de
antiincrustante y/o dispersantes descrito en las reivindicaciones
1 a 12, en plantas desaladoras de ósmosis inversa.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200700387A ES2310110B1 (es) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Sistema y procedimiento de control y dosificacion de productos anti-incrustantes y/o dispersantes para plantas desaladoras. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200700387A ES2310110B1 (es) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Sistema y procedimiento de control y dosificacion de productos anti-incrustantes y/o dispersantes para plantas desaladoras. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2310110A1 ES2310110A1 (es) | 2008-12-16 |
| ES2310110B1 true ES2310110B1 (es) | 2009-11-11 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200700387A Expired - Fee Related ES2310110B1 (es) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Sistema y procedimiento de control y dosificacion de productos anti-incrustantes y/o dispersantes para plantas desaladoras. |
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| US6821428B1 (en) * | 2002-03-28 | 2004-11-23 | Nalco Company | Method of monitoring membrane separation processes |
| WO2006128730A1 (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-07 | Toray Membrane Europe Ag | Improved process for treating an aqueous medium using reverse osmosis and reverse osmosis system therefor |
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2007
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