ES2332856A1 - System for the elimination of the rejected branch with ammonia (nh3) and acetic acid (ch3cooh) treatment. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Sistema para la eliminación de la salmuera de
rechazo con tratamiento de amoniaco (NH_{3}) y ácido
acético
(CH_{3}COOH).System for the elimination of rejection brine with treatment of ammonia (NH3) and acetic acid
(CH 3 COOH).
La presente invención, tal y como lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una instalación para la eliminación de las salmueras de rechazo procedentes de la desalación de agua marina, mediante un tratamiento realizado con amoniaco (NH_{3}) y ácido acético (CH_{3}COOH). El objetivo fundamental de la invención es evitar el vertido al mar de las salmueras procedentes de las desaladoras y en consecuencia, las altas concentraciones salinas en los fondos marinos y especialmente en aquellos fondos marinos donde existen praderas de posidoneas.The present invention, as expressed by the set forth in this specification, refers to an installation for the elimination of rejection brines from the desalination of seawater, through a treatment carried out with ammonia (NH3) and acetic acid (CH3COOH). The objective fundamental of the invention is to avoid the spillage of brines from desalination plants and, consequently, high salt concentrations in the seabed and especially in those sea beds where there are grasslands of posidoneas.
Uno de los grandes problemas que tienen que abordar los poderes públicos, es el suministro de agua en cantidad y calidad suficiente, para garantizar el abastecimiento de la demanda de una población en constante crecimiento.One of the big problems they have to address public authorities, is the supply of water in quantity and sufficient quality, to guarantee the supply of the demand of a population in constant growth.
Para ello, una de las alternativas con que cuenta la Administración, es la instalación de plantas desaladoras por el procedimiento de ósmosis inversa o cualquier otra forma de desalación de los que actualmente se encuentran en estudio, aunque una planta por el sistema de osmosis inversa, es, en un principio, la forma convencional, y quizá menos costosa, para desalar agua marina y su posterior tratamiento para su potabilización para el consumo humano o su destino para el regadío.To do this, one of the alternatives with which Account Administration, is the installation of desalination plants by the reverse osmosis procedure or any other form of desalination of those currently under study, although a plant by the reverse osmosis system, is, in the beginning, the conventional, and perhaps less expensive, way to desalinate water marine and its subsequent treatment for purification for human consumption or its destination for irrigation.
Con independencia del modo en se realice la desalación del agua marina, queda siempre por resolver un tema que resulta francamente apasionante desde el punto de vista técnico y ecológico, y es el alto contenido de salmuera que se vierte al mar tras el proceso de desalinización, pues dependiendo de las zonas donde sean instaladas las plantas desaladoras, la solución al problema de la eliminación de las salmueras puede resultar altamente costoso.Regardless of the way in which the desalination of seawater, there is always an issue to resolve it is frankly exciting from a technical point of view and ecological, and it is the high brine content that is poured into the sea after the desalination process, depending on the zones where desalination plants are installed, the solution to brine removal problem may result highly expensive
Así pues, estamos ante un problema crucial que
preocupa a todo el mundo y que está siendo debatido continuamente
en todos los foros nacionales, sin que por el momento se pueda
decir que hay acuerdo unánime de crite-
rios.Thus, we are facing a crucial problem that worries the whole world and that is being continuously debated in all national forums, without at the moment it can be said that there is unanimous agreement of criticism.
rivers.
Con la finalidad de aportar una solución a un problema tan importante y de tanta repercusión para las generaciones futuras, está ideado y desarrollado este "Sistema para la eliminación de la salmuera de rechazo con tratamiento de amoniaco (NH_{3}) y ácido acético (CH_{3}COOH)", que evita los efectos negativos que generan las plantas desaladoras con el vertido al mar de la salmuera de rechazo obtenida en el proceso de desalación.In order to provide a solution to such an important problem that has such an impact on future generations, this " System for the elimination of rejection brine with ammonia (NH3) and acetic acid treatment (devised) CH 3 COOH) ", which avoids the negative effects generated by desalination plants with the discharge into the sea of the rejection brine obtained in the desalination process.
Como ya hemos indicado anteriormente el objetivo fundamental de la invención es evitar el vertido al mar de las salmueras procedentes de las desaladoras por las altas concentraciones de salinidad y los efectos nocivos que ello provoca en los fondos marinos y especialmente sobre las praderas de posidoneas.As we have indicated previously the objective fundamental of the invention is to avoid the spillage of brines from desalination plants by high salinity concentrations and the harmful effects that this causes on the seabed and especially on the grasslands of posidoneas.
Además otra de las grandes novedades de esta invención, radica en el ahorro energético que se obtiene en el funcionamiento de la planta desaladora por el sistema de ósmosis inversa, ya que el sistema, una vez tratadas y eliminadas las salmueras, las aguas residuales resultantes, no son vertidas al mar, siendo reutilizadas de nuevo en la planta desaladora junto con el agua de mar que se toma para su desalación, con lo que se obtiene una mezcla de agua con menor concentración salina y en consecuencia una menor presión en las membranas necesarias en el proceso de la ósmosis, lo que produce un menor consumo energético.In addition another of the great novelties of this invention, lies in the energy savings obtained in the operation of the desalination plant by the osmosis system inverse, since the system, once treated and eliminated the brines, the resulting wastewater, is not discharged into sea, being reused again in the desalination plant together with the seawater that is taken for desalination, with which obtains a mixture of water with lower saline concentration and in consequently a lower pressure on the membranes needed in the osmosis process, which results in lower consumption energetic.
La invención de este "Sistema para la eliminación de la salmuera de rechazo con tratamiento de amoniaco (NH_{3}) y ácido acético (CH_{3}COOH)", es una instalación que está compuesta por un depósito mezclador, en el cual se introducen las salmueras procedentes de la desaladora. En dicho depósito se añade una cantidad de amoniaco (NH_{3}) y otra cantidad de ácido acético (CH_{3}COOH). Dicha mezcla permanece en agitación continua dentro del depósito durante un tiempo determinado. La reacción química que se produce de la mezcla de los productos añadidos a la salmuera, nos da como resultado la obtención de cloruro amónico (NH_{4}Cl) y acetato sódico (CH_{3}COONa).The invention of this " System for the elimination of rejection brine with treatment of ammonia (NH3) and acetic acid (CH3COOH) " is an installation that is composed of a mixing tank, in which Brines from the desalination plant are introduced. An amount of ammonia (NH3) and another amount of acetic acid (CH3COOH) are added to said deposit. Said mixture remains in continuous stirring inside the tank for a certain time. The chemical reaction that occurs from the mixture of the products added to the brine, results in the obtaining of ammonium chloride (NH4Cl) and sodium acetate (CH3COONa).
La disolución saturada con el contenido del cloruro amónico (NH_{4}Cl) y el acetato sódico (CH_{3}COONa), ambos productos obtenidos por la reacción química de la adición del amoniaco (NH_{3}) y del ácido acético (CH_{3}COOH) a la salmuera, la evacuamos del depósito mezclador hasta una instalación de cristalización por sistema de enfriamiento. En un primer estadio, se procede a la cristalización del acetato sódico (CH_{3}COONa) el cual se recoge por decantación en el fondo de la tolva de la instalación de cristalización.The solution saturated with the content of ammonium chloride (NH 4 Cl) and sodium acetate (CH 3 COONa), both products obtained by the chemical reaction of the addition of ammonia (NH3) and acetic acid (CH3COOH) at brine, we evacuate it from the mixing tank to an installation of crystallization by cooling system. In a first stage, the crystallization of sodium acetate (CH 3 COONa) which is collected by decantation at the bottom of the hopper of the crystallization facility.
Posteriormente la disolución saturada, ya en este caso solo con cloruro de amonio (NH_{4}Cl), es tratada igualmente, primero por un filtrado de cartucho y después sometida al tratamiento de cristalización. De esta forma obtenemos el acetato sódico (CH_{3}COONa) y el cloruro de amonio (NH_{4}Cl), en forma sólida por el sistema de cristalización. Al final del proceso queda una disolución de agua desalinizada, la cual es filtrada antes de ser incorporada a un depósito para ser mezclada nuevamente, en la proporción de un 50%, con agua del mar y cuyo caudal es tratado en la planta de desalación por el sistema de ósmosis inversa.Subsequently the saturated solution, already in this case only with ammonium chloride (NH4Cl), is treated also, first by a cartridge filtration and then subjected to the crystallization treatment. In this way we get the sodium acetate (CH 3 COONa) and ammonium chloride (NH 4 Cl), in solid form by the crystallization system. At the end of process is a desalinated water solution, which is filtered before being incorporated into a tank to be mixed again, in the proportion of 50%, with sea water and whose flow is treated in the desalination plant by the system of Inverse osmosis.
De esta manera se produce un tratamiento continuo para la eliminación de la salmuera procedente de la desalación, sin realizar ningún tipo de vertido al mar que proceda de la planta desaladora.This way a treatment is produced continuous for the removal of brine from the desalination, without carrying out any type of discharge into the sea that is appropriate of the desalination plant.
Figura núm. 1.- Muestra un diagrama esquematizado de una instalación como ejemplo de realización del "Sistema para la eliminación de la salmuera de rechazo con tratamiento de amoniaco (NH_{3}) y ácido acético (CH_{3}COOH)", objeto de la invención.Figure no. 1.- Shows a schematic diagram of an installation as an example of implementation of the " System for the elimination of rejection brine with treatment of ammonia (NH3) and acetic acid (CH3COOH) ", object of the invention.
En el se detalla que: (1) es el depósito mezclador donde se almacena la salmuera de rechazo procedente de la planta de ósmosis y a la cual se le adiciona una cantidad de amoniaco (NH_{3}) y otra cantidad de ácido acético (CH_{3}COOH), lo que forma una disolución que se mantiene en constante agitación durante un tiempo determinado, hasta que por la reacción química que e produce, la disolución queda transformada en agua saturada de cloruro amónico (NH_{4}Cl) y acetato sódico (CH_{3}COONa); (2) es la instalación de cristalización por el sistema de enfriamiento, donde se obtiene el acetato sódico (CH_{3}COONa); (3) es el segundo cristalizador donde se produce la cristalización del cloruro amónico (NH_{4}Cl); (4) es el depósito donde se almacena el agua desalinizada tras la eliminación de la salmuera y donde se mezcla junto con el agua salada procedente del mar en una proporción del 50% para su tratamiento en la planta de ósmosis; (5) representa propiamente la planta de ósmosis.It details that: (1) is the deposit mixer where the rejection brine from the osmosis plant and to which a quantity of ammonia (NH3) and other amount of acetic acid (CH 3 COOH), which forms a solution that is maintained in constant agitation for a certain time, until by the chemical reaction that occurs, the solution is transformed into saturated water of ammonium chloride (NH4Cl) and sodium acetate (CH 3 COONa); (2) is the installation of crystallization by the cooling system, where sodium acetate is obtained (CH 3 COONa); (3) is the second crystallizer where it is produced crystallization of ammonium chloride (NH4Cl); (4) is the reservoir where desalinated water is stored after disposal of the brine and where it mixes with the salt water from the sea in a proportion of 50% for treatment in the osmosis plant; (5) properly represents the plant of osmosis.
Figura núm. 2.- Se muestra un esquema del proceso de la eliminación de la salmuera en las diferentes fases de su tratamiento. En dicho esquema vemos que: (1) representa la fase de recepción de la salmuera de rechazo procedente de la Planta de ósmosis; (2) es la representación de la fase donde se le añade a la salmuera, en primer lugar el amoniaco (NH_{3}) y en segundo lugar el ácido acético (CH_{3}COOH); (3) es la fase en la que tras un periodo de tiempo limitado de agitación, la disolución de la salmuera con la mezcla del amoniaco (NH_{3}) y del ácido acético (CH_{3}COOH), se ha transformado por efecto de la reacción química, en una disolución con el contenido de cloruro amónico (NH_{4}Cl) y acetato sódico (CH_{3}COONa); (4) representa la fase de la cristalización del acetato sódico (CH_{3}COONa); (5) es la siguiente fase de cristalización para el cloruro amónico (NH_{4}Cl), donde previamente la disolución a pasado por un sistema de filtro de cartuchos para evitar el paso de residuos de la cristalización anterior; (6) es la fase siguiente que representa el paso del agua ya desalinizada y libre de cloruro amónico (NH_{4}Cl) y de acetato sódico (CH_{3}COONa) por efecto de la cristalización, que tras ser pasada nuevamente por un filtro de cartucho, es mezclada en el depósito receptor de agua de mar para formar una nueva disolución compuesta al 50% de ambas; (7) representa la mezcla del agua de mar con el 50% de salinidad al haber sido mezclada con el otro 50% de agua desalinizada procedente del proceso de eliminación de la salmuera; y por último (8) es la representación de la planta de ósmosis donde se envía el agua de la fase anterior para ser tratada.Figure no. 2.- An outline of the brine removal process in the different phases of Your treatment In this scheme we see that: (1) represents the phase of reception of the rejection brine from the Plant of osmosis; (2) is the representation of the phase where it is added to the brine, first the ammonia (NH3) and secondly acetic acid (CH 3 COOH); (3) is the phase in which after a limited period of agitation, the dissolution of the brine with the mixture of ammonia (NH3) and acetic acid (CH 3 COOH), has been transformed by reaction effect chemistry, in a solution with the ammonium chloride content (NH 4 Cl) and sodium acetate (CH 3 COONa); (4) represents the crystallization phase of sodium acetate (CH 3 COONa); (5 is the next phase of crystallization for ammonium chloride (NH4 Cl), where previously the dissolution has gone through a cartridge filter system to prevent the passage of waste from the previous crystallization; (6) is the next phase that represents the passage of water already desalinated and free of ammonium chloride (NH 4 Cl) and sodium acetate (CH 3 COONa) as a result of the crystallization, which after being passed through a filter of cartridge, is mixed in the seawater receiver tank to form a new solution composed of 50% of both; (7) represents the mixture of seawater with 50% salinity at having been mixed with the other 50% desalinated water from of the brine removal process; and finally (8) is the representation of the osmosis plant where the water is sent from the previous phase to be treated.
La invención, consiste en una "Sistema para la eliminación de la salmuera de rechazo con tratamiento de amoniaco (NH_{3}) y ácido acético (CH_{3}COOH)", la cual cuenta con un depósito mezclador (1), que se alimenta de la salmuera procedente de la planta desaladora por el sistema de ósmosis inversa, o cualquier otra forma de desalación. En el depósito mezclador (1) con el contenido de la salmuera, se añade una cantidad de amoniaco (NH_{3}) y otra cantidad de ácido acético (CH_{3}COOH) con lo que se obtiene una disolución que se mantiene en continua agitación dentro del depósito mezclador (1) durante un tiempo determinado. Motivado por la agitación de la disolución en el interior del depósito mezclador (1), y por la reacción química que se produce entre la salmuera, el amoniaco (NH_{3}) y el ácido acético (CH_{3}COOH), dicha disolución pasa a convertirse en agua saturada de cloruro amónico (NH_{4}Cl) y de acetato sódico (CH_{3}COONa).The invention consists of a " System for the elimination of rejection brine with treatment of ammonia (NH 3) and acetic acid (CH 3 COOH) ", which has a mixing tank (1), which It feeds on the brine from the desalination plant by the reverse osmosis system, or any other form of desalination. In the mixing tank (1) with the content of the brine, an amount of ammonia (NH3) and another amount of acetic acid (CH3COOH) are added whereby a solution is obtained which is maintained in continue stirring inside the mixing tank (1) for a certain time. Motivated by stirring the solution inside the mixing tank (1), and by the chemical reaction that occurs between the brine, the ammonia (NH3) and the acetic acid (CH3COOH), said The solution is converted into saturated water of ammonium chloride (NH4Cl) and sodium acetate (CH3COONa).
Una vez alcanzada dicha reacción química y con la disolución de agua saturada de cloruro amónico (NH_{4}Cl) y acetato sódico (CH_{3}COONa), dentro del depósito mezclador (1), hacemos pasar dicha disolución a través de la instalación de cristalización por enfriamiento, donde en el primer cristalizador (2) obtenemos el acetato sódico (CH_{3}COONa) en forma de cristales sólidos. Tras este proceso pasamos la disolución por un filtro de cartucho y la tratamos en el segundo cristalizador (3) para obtener el cloruro amónico (NH_{4}Cl) en la misma forma de cristales sólidos.Once this chemical reaction has been reached and with the saturated water solution of ammonium chloride (NH4Cl) and sodium acetate (CH 3 COONa), inside the mixing tank (1), we pass this dissolution through the installation of crystallization by cooling, where in the first crystallizer (2) we obtain sodium acetate (CH 3 COONa) in the form of solid crystals After this process we pass the dissolution through a cartridge filter and we treat it in the second crystallizer (3) to obtain ammonium chloride (NH4Cl) in the same way as solid crystals
La disolución resultante después del proceso de cristalización es agua desalinizada, la cual volvemos a filtrar para eliminar los restos en suspensión que pudieran haber quedado del sistema de cristalización, llevándola hasta el depósito (4) receptor del agua de mar destinada a la desalación. Como quiera que el agua que aportamos en dicho depósito (4), es agua totalmente desalinizada, al mezclarse está con agua de mar en una proporción del 50%, se forma una nueva tanda de agua a tratar en la planta desaladora (5) de agua con una salinidad del 50% respecto al agua de mar aportada. De esta forma se produce así la segunda gran novedad de la invención y que hemos resaltado en los objetivos de esta memoria, es decir, el ahorro energético que se obtiene en el funcionamiento de la planta desaladora por el sistema de ósmosis inversa, como consecuencia de ser necesaria una menor presión en las membranas que se utilizan en el proceso de la ósmosis, lo que produce un menor consumo energético.The resulting solution after the process of crystallization is desalinated water, which we filter again to eliminate the remains in suspension that may have remained crystallization system, taking it to the tank (4) seawater receiver intended for desalination. However the water that we provide in said tank (4), is totally water desalinated, when mixed it is with seawater in a proportion 50%, a new batch of water to be treated in the plant is formed desalination plant (5) of water with a salinity of 50% with respect to water of contributed sea. In this way the second great is produced novelty of the invention and that we have highlighted in the objectives of this memory, that is, the energy savings obtained in the operation of the desalination plant by the osmosis system conversely, as a result of lower pressure being necessary in the membranes that are used in the osmosis process, which It produces lower energy consumption.
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ES2380476A1 (en) * | 2010-10-14 | 2012-05-14 | Joaquín Ramos Calvo | Salted or salted water treatment process that reduces the salinity of the spills to make them compatible with the receiving means by obtaining chemical products. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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