ES2402628B1 - Sistema y procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la salmuera y agua de mar. - Google Patents

Sistema y procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la salmuera y agua de mar. Download PDF

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ES2402628B1 ES201100568A ES201100568A ES2402628B1 ES 2402628 B1 ES2402628 B1 ES 2402628B1 ES 201100568 A ES201100568 A ES 201100568A ES 201100568 A ES201100568 A ES 201100568A ES 2402628 B1 ES2402628 B1 ES 2402628B1
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Abstract

Sistema y procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre el agua de mar (1) previamente filtrada y la salmuera (5) procedente de una planta de desalación (6) consistente en añadir una etapa adicional (6) compuesto por una cámara isobárica (9) que aumenta la presión de la salmuera (14), un bastidor de membranas de ósmosis natural (10) alimentada por la salmuera (14) y agua de mar (1) filtrada, una bomba tipo Booster (11) y una turbina hidráulica (12) alimentada por un caudal igual a la transferencia de caudal entre el agua de mar (1) y la salmuera (5) dentro del bastidor 1.

Description

Sistema y procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la salmuera yagua de mar.
Sector de la técnica.
La presente invención se refiere a un sistema y su procedimiento para el aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la salmuera de
rechazo de una planta desaladora y el agua de mar previamente filtrada antes
de su vertido al mar. Por tanto, esta invención se encuadra dentro del sector de
la técnica de desalación de agua de mar.
Estado de la Técnica.
La ósmosis es un fenómeno físico·quimico relacionado con el comportamiento del agua como solvente de una solución ante una membrana semipermeable
para el solvente, agua, pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin aportación de energia desde
el exterior. Se produce el fenómeno de ósmosis cuando se enfrentan, por medio de una membrana semipermeable, dos soluciones de agua de diferente
concentración, produciéndose un flujo natural de agua, a través de la
membrana, que tiende a igualar las concentraciones en ambas caras de la misma:
La energía osmótica, conocido como energía azul, es la obtenida por la diferencia en la concentración de sal entre el agua salada a diferentes concentraciones, con el uso de membranas de iones específicos.
La presión osmótica (rr) es la presión la cual es aplicada, naturalmente, a la
solución con menor concentración en sales lo cual permite un paso de agua
dulce (o libre de sales) a través de la membrana semipermeable, con la
finalidad de igualar las concentraciones a ambas caras de dicha membrana.
En base a esto, se establece que el flujo de agua que es transportada a través de la membrana se determina por:
Siendo:
•
Jw: Flujo de agua a través de la membrana
•
A: Constante de permeabilidad al agua de la membrana
• o: Coeficiente de reflexión
• ap: Presión aplicada en contra del flujo osmótico natural
Las patentes españolas 2.192.966 y 2.199.370 Y documentos US 6.190.566, US 5.306.428, exponen diferentes procedimientos de separación por ósmosis
inversa en varias etapas con utilización de bombas intermedias cuyo objeto es recuperar energía. No obstante, ninguna de estas propuestas se centra en la utilización de un proceso de recuperación de la energía basado en la ósmosis
natural que se produce entre la salmuera procedente del sistema de
desalinización y el agua salada que alimenta a la planta de desalinización.
Explicación de la invención .
El objeto de la presente invención tiene su origen en el flujo de agua que es transportado a través de la membrana, el cual, tal y como se ha indicado anteriormente, se determina por:
Jw ~ A(crólt-óP)
De esta manera tenemos que, cuando el parámetro .ó.P es cero, se trata de un
proceso de ósmosis natural o directa, conocido en el estado del arte por el acrónimo inglés FO (Forward Osmosis), si ÓP> órr el flujo tomaría la dirección
"no natural" lográndose la ósmosis inversa , cuyo acrónimo en inglés es RO
(Reverse Osmosis). En un último caso, si Llrr > LlP el flujo seguiría
manteniéndose en la dirección general, pero en menor cuantía debido a la existencia de esta contra presión, conociéndose este caso intermedio entre el FO y RO como proceso de presión osmótica retardada (PRO ó Pressure
Retarded Osmosis).
Basándose en este principio, la presente invención presenta un procedimiento para el aprovechamiento energético de la salmuera de rechazo de una planta
desaladora, a través de un proceso PRO entre esta salmuera y el propio agua de mar. El residuo de este proceso será una mezcla de salmuera yagua de
mar que será vertido al mar como residuo final del proceso de desalación.
Por tanto, dentro del marco de desalación de agua de mar, el procedimiento propuesto unifica la optimización de los procesos de aprovechamiento
energético. Para ello se aprovechará la presión osmótica de dos fluidos a diferentes concentraciones utilizando las tecnologías de membranas que optimizan este tipo de flujos por ósmosis natural, es decir, membranas tipo
"Forward Osmosis Membranes", u optimizadas para el proceso PRO.
El procedimiento general de funcionamiento comienza con la entrada de agua
de alimentación salada, en la planta de desalación la cual utiliza una fuente de
energía ya sea eléctrica, térmica o combinación de ambas para realizar el
proceso de desalaci6n. La planta de desalación produce agua desalada y un
rechazo o salmuera. El objeto de la presente invención es atíadir una nueva etapa, denominada de recuperación de la presión osmótica, PRO, la cual está
alimentada directamente por la salmuera generada por la planta de desalación y por agua de mar o salobre. Fruto de este proceso PRO se genera una
energía y se elimina un rechazo compuesto por una mezcla de agua de mar y
salmuera procedente de la planta de desalación.
El proceso PRO, que recibe como alimentación salmuera, proveniente de cualquier tipo de planta de desaladón existente en el mercado, yagua de mar,
o agua proveniente de procesos de depuración. El rechazo vertido al mar tras
la etapa PRO tiene una concentración salina inferior a la salmuera generada
por los procedimientos de desalinización conocidos y que es vertida
directamente al mar. Esta salmuera vertida directamente al mar produce un
efecto negativo sobre el medio ambiente debido a su alta concentración en sal, algo que se minimiza usando el paso intermedio PRO.
Centrándonos en el proceso PRO objeto de esta invención, el proceso de
recuperación de energía se realiza utilizando los siguientes elementos:
• Una cámara isobárica a la que llega la salmuera procedente del rechazo de una planta de desalación a baja presión asi como el flujo de agua salada a la que se le ha amentado la presión proveniente de un bastidor
de membranas de ósmosis natural. La cámara isobárica aumenta la
presión de la salmuera procedente de la planta de desalación y disminuye la presión flujo agua salada procedente de una bomba Booster.
• Un bastidor de membranas de ósmosis natural, conocido con el
acrónimo de FO. Esta cámara está alimentada por agua de mar directa y salmuera de rechazo de planta desalada a alta presión tras pasar por una cámara isobárica. Este bastidor FO (Bastidor formado por membranas tipo FO membranes) genera dos caudales de producto de
agua salada con una concentración salina superior al agua de mar pero
inferior a la salmuera procedente de la planta de desalación.
• Una bomba tipo Booster que aumenta parte del producto o flujo de agua
salada obtenida del bastidor FO y cuya salida conecta con la cámara isobárica.
• Una turbina hidráulica que transforma en energia parte del flujo de agua salada generado por el bastidor FO.
El procedimiento de recuperación de energía comienza con la salmuera
procedente del rechazo de una planta de desalación a baja presión que alimenta con un caudal (QO) y presión (PO') una cámara isobárica, la cual también es alimentada por un caudal de agua a alta presión (P1). La cámara
isobárica proporciona un caudal de salmuera que proviene del proceso de
desalación a alta presión (P1) Y caudal (QO) el cual se introduce en el bastidor
de membranas de ósmosis natural (FO) con una presión (P1), siempre menor
que la presión osmótica entre la salmuera y el agua de mar (rr). Al mismo tiempo, también es introducido un caudal (Q1) de agua de mar, previamente filtrada, con una simple presión de circulación (PO).
Dentro del bastidor de membranas FO, se produce el fenómeno de ósmosis
natural, pasando un caudal (Qx) del agua de mar, a través de la membrana, a
la salmuera, siguiendo el principio ya expuesto:
Q, ~ A(aó,,-(PI-PO))
Esta presión (P1) será la que optimice el aprovechamiento energético en la turbina hidráulica, el cual dependerá del tipo de salmuera, diferente para los
diferentes procesos de desalación , y del agua de mar de alimentación. Dado
que este aprovechamiento energético depende de la presión de salida del bastidor (P1 '), la cual es algo menor que P1 debido a las pérdidas en las membranas, y del caudal de paso a través de las membranas Ox; la presión P1 será la que optimice el valor (P1 ' . Ox) en función del tipo de fluido que se emplee.
Por lo tanto, sólo se aprovechará energéticamente el caudal de paso entre las
membranas (Qx), devolviéndose nuevamente el caudal inicial (QO) a la cámara isobárica, pasando antes por una bomba Booster que devuelve a este fluido la
presión perdida en el proceso de ósmosis natural, pasa de P1' a P1 , el cual cede su presión a la salmuera de rechazo de la planta de desalación, la cual
posee una baja presión de circulación PO', que puede ser o no igual a la
presión de entrada de agua de mar.
Finalmente, se recoge el rechazo de la cámara isobárica, a baja presión (PO',
00), junto con el rechazo del bastidor de membranas (PO",01-0x) y el rechazo de la turbina hidráulica de recuperación de energía (PO"',Ox) y se envía como vertido al mar.
La energía producida en la turbina hidráulica sería aprovechada, o bien en el
propio proceso de desalación, o dependiendo del tipo de sistema de
desalación, convertida en energía eléctrica y vertida a la red.
Además de lo expuesto anteriormente, también es posible establecer un
procedimiento para aprovechamiento de la ósmosis natural utilizando como
fluidos de alimentación la salmuera de rechazo de una planta desaladora de agua de mar o salobre, y el agua depurada procedente de una planta de
depuración de aguas residuales, con o sin tratamiento terciario, con o sin pretratamiento previo, lo cual será función de la calidad de este fluido. Con este
sistema se consigue cerrar el ciclo integral del agua, aprovechar dos fluidos que, sin la utilización de esta patente, son tratados como vertidos, y mejorar
notablemente el aprovechamiento energético del sistema al presentar ambos fluidos una diferencia importante de concentración.
Se trata, por tanto, de una variante del anterior procedimiento para aprovechamiento de la ósmosis natural entre la salmuera y el agua depurada procedente de una planta de depuración de aguas residuales, o en su caso cualquier fluido de menos concentración que la salmuera se basa en utilizar la energía contenida en el fluido a presión resultante del proceso de aprovechamiento energético y utilizarla directamente en el proceso de desalación de agua de mar/salobre por ósmosis inversa inyectándola directamente en una segunda bomba booster. De esta manera no se utiliza una turbina hidráulica de recuperación, sino que, con la intención de mejorar notablemente el rendimiento energético y económico del sistema, se transmite la energía de presión a través de una segunda cámara isobárica con la que se presuriza agua de mar/salobre, previamente tratada, y, a través de una bomba booster, es introducida directamente en la alimentación de las membranas de ósmosis inversa.
Breve explicación de los dibujos.
Para la mejor compresión de la presente memoria, se incluyen las siguientes tres figuras que representa un modelo de realización de la presente invención.
La figura 1 muestra una vista general de un proceso de desalación al que se le ha incluido el procedimiento de recuperación de energía.
La figura 2 muestra con más detalle el procedimiento de recuperación de energía.
La figura 3 muestra una variante en el detalle del procedimiento de
recuperación de energía.
Exposición detallada de una realización de la invención.
En la figura 1 se muestra el esquema general de funcionamiento de un
procedimiento de desalación de agua de mar o salobre al que se le instala la
etapa de recuperación de la presión osmótica (PRO) (6) el cual, tal como se muestra en la figura 2, tiene por objeto producir energia (8). Para ello, el agua de alimentación (1) salada, procedente del mar o fuenie salobre, entra en la planta de desalación (2). La planta (2) necesita de una fuente de energia (3)
eléctrica, térmica o combinación de ambas para realizar el proceso de
desalación. La planta desalación (2) produce agua desalada (4) y un rechazo o salmuera (5). Esta salmuera (5) se conduce a una nueva etapa de recuperación de la presión osmótica, PRO, (6) la cual está también alimentada
directamente por agua de alimentación procedente del mar o salobre (1). Fruto
de este proceso PRO (6) se genera una energia (8) y se elimina un rechazo (7) compuesta por una mezcla de agua de alimentación (1) y salmuera (5). De esta
manera, la concentración de sal del rechazo (7) vertido al mar es inferior a la
salmuera (5) con lo que se amortigua los efectos negativos que la salmuera (5) realiza sobre el medio ambiente cuando ésta se vierte directamente tal y como
ocurre en otros procedimientos de desalación.
En la figura 2 se muestra en detalle la etapa de recuperación de la presión
osmótica, PRO (6). Esta etapa incluye:
• Una cámara isobárica (9). Esta cámara (9) es alimentada por la salmuera (5) procedente del rechazo de una planta de desalación (2) la cual está a baja presión asi como el flujo de agua salada (13) a la que se le ha amentado la presión con una bomba tipo Booster (11) proveniente
de un bastidor de membranas de ósmosis natural (10). Como productos,
esta cámara (9) genera un flujo de salmuera (14) procedente de la planta de desalación (2) a la que se le ha incrementado la presión y un flujo de (15) de baja presión proveniente del flujo de agua salada (13)
una vez que ha disminuido su presión.
• Un bastidor de membranas de ósmosis natural (10), conocido con el acrónimo de FO (10). Esta cámara está alimentada directamente por agua de alimentación (1) asi como por el flujo de salmuera (14) procedente de la cámara isobárica (9). Tras el proceso de ósmosis natural entre el agua de alimentación (1) y salmuera (14), este bastidor FO (10) genera dos fluidos salados (16, 17) de tal forma que el flujo o rechazo (16) es la continuación del flujo de agua de alimentación (1) con menor caudal y mayor concentración salina y el flujo o producto (17)
corresponde a la continuación de la salmuera (14) con un caudal mayor y menor concentración salina.
• Una bomba tipo Booster (11) que aumenta la presión de parte del flujo
(19) obtenido del bastidor FO (10) para inyectarlo en la cámara isobárica
(9).
• Una turbina hidráulica (12) que transforma en energia (8) parte del flujo de agua salada (18) generada el bastidor FO (10). El caudal de agua
que entra en la turbina (12) es sensiblemente igual al caudal de agua
traspasado desde el flujo de agua de alimentación (1) a la salmuera (14) en el bastidor FO (10).
En esta figura 2 se muestra que el proceso PRO comienza en la cámara
isobárica (g) la cual está alimentada por una salmuera (5) procedente de la planta de desalación (2) a baja presión que alimenta con un caudal (00) y presión (PO'). Un segundo caudal (13) de agua salada a alta presión (Pl) y caudal 00 también alimenta a la cámara (9). Esta cámara isobárica (9) genera
como productos:
•
Un caudal de salmuera (14) proveniente del proceso de la planta de desalación (2) al cual ha aumentado la presión hasta (Pl) manteniendo su caudal constante (00).
•
Un caudal de agua salada (15) proveniente del flujo de agua salada (13) a la que se ha bajado la presión hasta PO', siendo constante el caudal (00).
El caudal de salmuera (14) se introduce en el bastidor de membranas de
ósmosis natural (FO) (10) con una presión (PI), menor que la presión osmótica entre la salmuera (14) y el agua de alimentación (1). Al mismo tiempo, también es introducido un caudal (01) de agua de alimentación (1), previamente filtrada, con una simple presión de circulación (PO).
Dentro del bastidor FO (10), se produoe el fenómeno de ósmosis natural, pasando un caudal (ox) del agua de alimentación (1), a través de la membrana (31), a la salmuera, siguiendo el principio ya expuesto:
Q, ~ A (crLl.x-(PI-PO))
Tal y como se ha expuesto anteriormente, sólo se aprovechará energéticamente el caudal (ox) de paso entre las membranas (31), de tal manera que el bastidor FO (10) genera un producto (17) correspondiente a un flujo de agua salada (17) con un caudal que es suma del caudal 00 de alimentación de salmuera (14) y parte del caudal Ox procedente del agua de alimentación (1) transferido por ósmosis dentro del bastidor FO (10). El producto (17) se divide en dos (18, 19) de tal manera que el flujo (19) se dirige a una bomba tipo Booster (11) con un caudal igual al inicial 00 y una presión P1 ' menor a la presión PI debido a la pérdida de presión ocurrida en el bastidor FO (10) durante el prooeso de ósmosis natural. La bomba (11 ) aumenta la presión de este caudal (00) recuperando la perdida de presión PI ' de tal forma que a la salida de la bomba (11) sale un flujo (13) de agua salada con un caudal 00 y presión PI el cual alimenta a la cámara isobárica (9) y transfiere la presión al caudal 00 de salmuera (5) procedente de la planta de desalación (2) y presión PO', transformándolo en el flujo (14) de salmuera a alta presión PI y caudal OO. Esta presión de circulación PO' puede ser o no igual a la presión PO de entrada de agua de alimentación (1 ).
Será el flujo (18) restante de caudal ox el cual se encuentra a una presión PI ' ligeramente inferior a la presión de alimentación PI del bastidor FO (10) el que alimente a la turbina (12) para de esta manera generar energía (8) y realizar un
aprovechamiento energético en un proceso de desalación de ósmosis inversa.
La suma de los rechazos (22) procedentes de la cámara isobárica (9), bastidor FO (10) y turbina hidráulica (12) se vierten conjuntamente al mar. Es decir, el rechazo (15) a baja presión (PO', QO) de la cámara isobárica (9), se suma al rechazo (16) del bastidor FO (10). Este rechazo (16) tiene un caudal Q1-Qx y una presión PO"" inferiores al caudal QO y presión PO del agua de mar de alimentación (1) debido a la perdida de presión durante el proceso de ósmosis y transferencia de agua a la salmuera (14) de alimentación. El flujo (20) compuesto por el rechazo (15) yel rechazo (16) se suma al rechazo (21) de caudal Qx y presión P1 ' procedente de la turbina hidráulica (12) de
recuperación de energía de tal manera que genera un flujo final de agua salada
(22) con una presión PO'" y un caudal final igual a QO+Q1 el cual se vierte al mar.
La energía producida en la turbina hidráulica (12) seria aproveChada, o bien en
el propio proceso de desalación, 0, dependiendo del tipo de sistema de desalación, convertida en energía eléctrica y vertida a la red.
Una segunda realización de la invención consiste en sustituir la turbina
hidráulica (12) por una segunda cámara isobárica (23) para establecer un procedimiento de aprovechamiento de la ósmosis natural en el bastidor (10). En este caso, utiliza como fluidos de alimentación la salmuera (5) de rechazo de una planta desalación (2) de agua de mar o salobre, y el agua depurada procedente de una planta de depuración de aguas residuales (32), con o sin
tratamiento terciario y con o sin pretratamiento previo, lo cual será función de la
calidad de este fluido. Para ello utiliza dos cámaras isobáricas (9, 23). Con este
sistema se consigue cerrar el ciclo integral del agua, aprovechar dos fluidos
que, sin la utilización de esta patente, son tratados como vertidos, y mejorar notablemente el aprovechamiento energético del sistema al presentar ambos
fluidos una diferencia importante de concentración .
Esta variante del procedimiento para aprovechamiento de la ósmosis natural entre la salmuera (5) y el agua depurada procedente de una planta de
depuración de aguas residuales (32), con o sin tratamiento terciario, se basa en dirigir el flujo (18) restante del caudal Qx a presión Pl', ligeramente inferior a la presión de alimentación Pl del bastidor FO (10) a una segunda cámara isobárica (23) el cual está también alimentado por agua de mar o salobre (28), previamente tratada. La salida de la cámara (23) está compuesta por el flujo de alta presión (24) de agua de mar o salobre y el flujo de baja presión (27). A través de una bomba tipo booster (25), que puede estar o no incorporada de
forma compacta con la cámara isobárica (23), se introduce directamente el flujo
de alta presión (24) en la alimentación de las membranas de ósmosis inversa (30). Los caudales (5), (13), (14) Y (15) son iguales en lo que respecta a la
alimentación expuesto la anterior forma de realización de la invención. Por otro
lado los caudales (18), (27), (28) Y (24) son iguales en lo que respecta a la salida de la primera realización de la invención. Con este sistema, se deja de
bombear a través de la Bomba de Alta Presión de alimentación a membranas
de ósmosis inversa, el caudal equivalente al flujo (24), por lo que repercute en
importantes ahorros en el proceso de desalación. Finalmente, el rechazo del
sistema (29), compuesto por los caudales de rechazo (15), (16) Y (27), es
enviado a drenaje y tratado como rechazo del sistema.
Lista de elementos citados en las figuras:
1.
Agua de alimentación, como puede ser la del mar.
2.
Planta de desalación
3.
Inyección de energía a la planta de desalación.
4. Producto del proceso de ósmosis inversa, agua dulce.
5. Rechazo de la planta de desalación, salmuera (BRINE) I Salmuera
de rechazo de desaladora a baja presión
6.
Proceso de recuperación de energía basado en la recuperación de la presión osmótica PRO.
7.
Eliminación o rechazo
8.
Producción de energía del proceso de recuperación de presión
9.
Cámara isobárica.
10.
Bastidor de membranas de ósmosis natural.
osmótica.
11 . Bomba tipo Booster.
12. Turbina hidráulica 13.Caudal de agua proveniente de la bomba Booster (11).
14. Salmuera de rechazo de desalad ora a alta presión. 15.Caudal de agua saliente de la cámara isobárica a baja presión. 16.Rechazo del bastidor FO (10) correspondiente al flujo de agua
salada 01-0x.
17. Producto del bastidor FO (10) correspondiente a un flujo de agua
salada de caudal OO+Ox 18.Alimentación de la turbina (12) I cámara (18). 19.Alimentación de la bomba (11)
20.
Suma de flujos (15 + 16)
21.
Producto I rechazo de la turbina (21) 22.Suma de rechazos (20 + 21) 23.Segunda cámara isobárica (23)
24.
Caudal a alta presión de agua de mar de la cámara isobárica (23).
25.
Segunda bomba tipo booster. 26.Suma de caudales de rechazo (16 y 27).
27.
Caudal a baja presión rechazo de la cámara isobarica (23).
28.
Entrada de agua de mar o salobre. 29.Suma de rechazos (15 y 26).
30. Sistema de desalación de ósmosis inversa.
31.
Membrana del bastidor de membranas de ósmosis natural (10).
32.
Agua depurada procedente de una planta de depuración de aguas
residuales. Esta planta no se indica en las figuras.
Aplicación industrial.
Esta invención es de aplicación industrial en el sector de la técnica de los procesos de desalación de agua salada en especial desalación de agua de mar.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la el agua de alimentación como la del mar (1) previamente filtrada y la salmuera proveniente de una planta de desalación (2) consistente en añadir una etapa adicional (6) a la salmuera (5) proveniente de una planta de desalación (2) caracterizado por que esta etapa de recuperación comprende:
    • una cámara isobárica (9) cuya entrada a baja presión conecta con el
    conducto de rechazo o salmuera (5) procedente de una planta de desalación (6) y cuya entrada a alta presión conecta con la salida de una bomba tipo Booster (11) conectando su salida a alta presión con un conducto de salmuera (14) que conecta con un bastidor de
    membranas de ósmosis natural (10) y la salida de baja presión con
    un conducto de fluido salado a baja presión (15),
    • un bastidor de membranas de ósmosis natural (10) con una entrada
    (1) directa de alimentación agua salada (1) y otra entrada conectada al conducto de salmuera (14) a alta presión estando la salida procedente de la salmuera conectada al conducto del producto (17) de fluido salado del bastidor FO (10) y la salida procedente del fluido de alimentación (1) conectado con el conducto de fluido salado de rechazo (16) del bastidor FO (10),
    •
    el conducto de fluido del producto (17) se bifurca en dos conductos de fluidos salados (18, 19) siendo el conducto de fluido (18) de menor caudal que el conducto fluido (19),
    •
    una bomba tipo Booster (11) cuya entrada se empalma al conducto de fluido (19) y la salida se empalma con el conducto de fluido (13)
    correspondiente a la entrada a alta presión de la cámara isobárica
    (9).
  2. 2. Sistema para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la
    salmuera yagua de mar según reivindicación 1 caracterizado por que la etapa de recuperación incluye una turbina hidráulica (12) cuya entrada
    conecta al conducto de fluido (18) y la salida conecta al conducto de
    fluido salado (21).
    5 3. Sistema para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la
    salmuera yagua de mar según reivindicación 1 caracterizado por que la etapa de recuperación incluye una segunda cámara isobárica (23) cuya entrada (28) a baja presión conecta con una entrada de agua de mar o salobre y cuya entrada a alta presión conecta con el conducto de flujo 10 salado (18) y la salida a alta presión conecta con el conducto del caudal
    (24)
    de agua de mar que conecta con una bomba tipo Booster (25) y la salida de baja presión con un conducto de caudal a baja presión rechazo
    (27)
    y por que el conducto del caudal de rechazo (29) total conecta con
    el conducto del caudal agua saliente de la cámara isobárica a baja 15 presión (15) y el conducto de la suma de rechazos (16 y 27).
  3. 4. Sistema para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la salmuera (5) yagua de alimentación (1) previamente filtrada según reivindicación 2 y 3 caracterizado por que la membrana del bastidor (10)
    20 es del tipo de ósmosis natural o directa, conocida en el estado del arte como membrana FO.
  4. 5. Procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre agua de alimentación (1) como la del mar previamente filtrada y la
    25 salmuera (5) proveniente de una planta de desalación (2) caracterizado por que el procedimiento de recuperación de energia de la etapa (6) comprende las siguientes etapas:
    • etapa de aumento de presión de la salmuera (5) consistente en que la salmuera (5) procedente de la planta de desalación (2) a baja
    30 presión alimenta con un caudal 00 y presión PO' a una cámara isobárica (9) la cual también es alimentada por otro caudal (13) de agua salada a alta presión PI y caudal 00 generando la cámara isobárica (9) un flujo de salmuera (14) a alta presión PI y un caudal de agua salada (15) a baja presión PO', siendo los caudales de salida (14, 15) 00 igual que los de entrada (5, 13) 00,
    •
    etapa de osmosis natural consistente en que un bastidor de membranas de ósmosis natural (10) es alimentado por un caudal 01 de agua de alimentación (1), previamente filtrada, con una presión de circulación PO y por un caudal 00 de salmuera (14) a presión P1 menor que la presión osmótica entre la salmuera (14) generando el bastidor (10) un producto de flujo de agua salada (17) con un caudal suma del caudal 00 de alimentación de salmuera (14) más Ox procedente del flujo osmótico de agua a través de la membrana (31) asi como otro rechazo (16) de caudal 01 menos Ox con agua procedente del agua de alimentación (1) con una mayor concentración salina, siendo la presión del flujo del producto (17) inferior a la presión de alimentación P1 de la salmuera (14) a la entrada del bastidor (10), y la presión PO" del rechazo (16) inferior a la presión de alimentación PO del agua de alimentación (1),
    •
    etapa de distribución del flujo del producto (17) consistente en que el producto (17) se divide en un flujo (19) con caudal (00) y un flujo (18) restante compuesto por el caudal Ox siendo la presión del presión P1' inferior a la presión de alimentación P1 del bastidor FO (10),
    • etapa de realimentación de la cámara isobárica (9) consistente en
    que el flujo saliente (19) se dirige a una bomba tipo Booster (11) que aumenta su presión hasta P1 siendo el flujo (13) de agua salada saliente de la bomba (11) el que alimenta la cámara isobárica (9) con un caudal igual al inicial 00 y una presión P1.
  5. 6. Procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural
    entre agua de alimentación (1) como la del mar previamente filtrada y la salmuera (5) proveniente de una planta de desalación (2) según
    reivindicación 5 caracterizado por que el procedimiento de recuperación
    de energia de la etapa (6) comprende:
    • etapa de alimentación de la turbina (12) consistente en que el flujo
    (18) con un caudal Ox y presión PI' inferior a la presión de alimentación P1 del bastidor (10) alimenta a la turbina (12)
    generadora de energía ,
    • una etapa de evacuación de rechazo consistente en sumar los rechazos de agua salada procedentes de la cámara isobárica (9), bastidor (10) y turbina hidráulica (12) en un solo flujo (22) que se vierten conjuntamente al mar siendo el caudal del flujo (22) igual a la suma del caudal 00 más O 1 Y su presión P'" inferior al agua de alimentación (1) de alimentación.
  6. 7. Procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre agua de alimentación (1) previamente filtrada y la salmuera (5) proveniente de una planta de desalación (2) según reivindicación 5 caracterizado por que el procedimiento de recuperación de energía de la etapa (6) comprende una segunda etapa de aumento de presión de agua de mar o salobre en una cámara isobárica (23) consistente en que el caudal (18) con un caudal Ox y presión P1 ' alimenta a una cámara isobárica (23) la cual también está alimentada por otro caudal (27) de agua de mar o salobre a baja presión con un caudal Qx generando la cámara isobárica (23) un caudal de alta presión (24) agua de mar o salobre y un rechazo a baja presión del caudal (27) y por que el caudal
    (24) conecta con una bomba booster (25) que alimenta a las membranas
    de un sistema ósmosis inversa (30) y por que la etapa de evacuación de
    rechazo consistente en sumar los rechazos (15, 16, 27) de agua salada procedentes de la cámara isobárica (9), bastidor (10) y cámara isobárica
    (23) en un solo flujo (29) que se vierten conjuntamente al mar siendo el caudal del flujo (29) igual a la suma del caudal 00 más 01 y su presión inferior al agua de alimentación (32) de alimentación.
  7. 8. Procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural
    entre la salmuera (5) yagua de alimentación (1) previamente filtrada
    según reivindicación 5, 6 Y 7 caracterizado por que la presión de
    circulación PO' del caudal de salmuera (5) es igual a la presión PO de entrada de agua de alimentación (1).
  8. 9. Procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la salmuera (5) yagua de alimentación (1) previamente filtrada
    según reivindicación 5 y 6 caracterizado por que la energía producida en la turbina (12) es de aplicación en la planta desalación (2).
  9. 10.Procedimiento para aprovechamiento energético de la ósmosis natural entre la salmuera (5) yagua de alimentación (1) previamente filtrada según reivindicación 5 y 6 caracterizado por que la energia producida en la turbina (12) se vierte a la red eléctrica.
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