ES2803954A1

ES2803954A1 - Sistema de Limpieza Ultrasónica para Contribuir a Procesos de Osmosis, Ultrafiltración y Nanofiltración 100% Libres de Químicos

Info

Publication number: ES2803954A1
Application number: ES201930693A
Authority: ES
Inventors: Izquierdo Juan Carmelo Suarez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2021-02-01
Anticipated expiration: 2039-07-26
Also published as: ES2803954B2

Abstract

Sistema de limpieza ultrasónica para contribuir a procesos de ósmosis, ultrafiltración y nanofiltración 100% libre de químicos. La presente invención se refiere a un sistema ultrasónico de limpieza de membranas de ósmosis, así como, la de otros medios filtrantes como la ultrafiltración o nanofiltración, sin desplazamiento de los transductores, ni su instalación en el interior de los vasos de presión o carcasas. El sistema permite mantener limpios el interior de los vasos de presión y carcasas, así como, las membranas y filtros que puedan acoger en su interior, sin la necesidad de añadir productos químicos durante el proceso. El sistema permite además, que esta labor se lleve a cabo mediante la sujeción y fijación de diversos transductores piezoeléctricos (por ejemplo cerámicos) en el exterior de los vasos de presión o carcasas de los medios filtrantes y el uso de una frecuencia de modulación generada por drivers y comprendidas, a efecto informativo pero no limitada, entre 20kHz y 40kHz. Los transductores permanecen en una posición fija en la superficie exterior de los vasos de presión o carcasas y sin desplazamiento sobre la superficie de éstos. Para evitar las ondas estacionarias de larga duración que podrían dañar las membranas o los medios filtrantes, en lugar de mover o desplazar el transductor sobre la superficie de los tubos de presión o carcasas, lo que se hace es crear una frecuencia de activación y desactivación automática en cadena de los distintos transductores para simular el efecto de un desplazamiento de éstos sobre la superficie de los vasos de presión o carcasas.

Description

DESCRIPCIÓN

SISTEM A DE L IM P IE Z A U LTRASÓ NICA PA R A C O N T R IB U IR A PROCESOS DE ÓSMOSIS, U LT R A F IL T R A C IÓ N Y N AN OFILT RACIÓN 100 % L IB R E DE

QUÍMICOS

La presente invención se refiere a un sistema ultrasónico de limpieza de membranas de ósmosis, así como, la de otros medios filtrantes como la ultrafiltración o nanofiltración, sin desplazamiento de los transductores, ni su instalación en el interior de los vasos de presión o carcasas. El sistema permite mantener limpios el interior de los vasos de presión y carcasas, así como, las membranas y filtros que puedan acoger en su interior, sin la necesidad de añadir productos químicos durante el proceso. El sistema permite además, que esta labor se lleve a cabo mediante la sujeción y fijación de diversos transductores piezoeléctricos (por ejemplo cerámicos) en el exterior de los vasos de presión o carcasas de los medios filtrantes y el uso de una frecuencia de modulación generada por drivers y comprendidas, a efecto informativo pero no limitada, entre 20kHz y 40kHz. Los transductores permanecen en una posición fija en la superficie exterior de los vasos de presión o carcasas y sin desplazamiento sobre la superficie de éstos. Para evitar las ondas estacionarias de larga duración que podrían dañar las membranas o los medios filtrantes, en lugar de mover o desplazar el transductor sobre la superficie de los tubos de presión o carcasas, lo que se hace es crear una frecuencia de activación y desactivación automática en cadena de los distintos transductores para simular el efecto de un desplazamiento de éstos sobre la superficie de los vasos de presión o carcasas.

A N T E C E D E N T E S DE LA INVENCIÓN

Las plantas y procesos tradicionales de ósmosis , ultrafiltración o nanofiltración, se enfrentan a retos importantes a la hora de protegerlos de la contaminación biológica u orgánica, las incrustaciones, así como, de su limpieza efectiva sin provocar daños a las membranas, medios filtrantes u otras partes del sistema.

Hasta ahora, todos las plantas y sistemas de ósmosis, ultrafiltración y nanofiltración que se comercializan, precisan para su limpieza de la adicción de productos químicos en una, o varias de las fases del proceso.

Existen antecedentes y estudios de limpieza ultrasónica de membranas de ósmosis y ultrafiltración que utilizan como complemento de limpieza, algunos productos químicos, que según estos estudios y experiencias, ayudan a una limpieza más efectiva. Por otro lado, se han desarrollado sistemas ultrasónicos para la limpieza de membranas, no asociados a productos químicos, pero que tienen la desventaja de que requieren del desplazamiento de los transductores a lo largo de los vasos de presión, o bien, incorporan los transductores en el interior de dichos vasos, o en las propias membranas. En el primero de los casos, el movimiento requiere de un complejo sistema para desplazar el transductor a lo largo del vaso de presión, en el segundo de los casos, la incorporación de los transductores en el interior de los vasos de presión y asociados a las membranas, conlleva exponerlos a los peligros de fugas de agua y a las presiones hidráulicas necesarias para el proceso de ósmosis. En cualquier de ambos casos, las labores de control y mantenimiento preventivo y correctivo son complejas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de limpieza ultrasónico innovador y único, que no necesita el desplazamiento de los transductores, ni su ubicación interna en los vasos de presión o carcasas para conseguir la limpieza de las membranas de ósmosis, así como, otros la de medios filtrantes como la ultrafiltración o la nanofiltración,.. El sistema es especialmente idóneo, aunque no limitativo, como complemento en procesos de ósmosis inversa 100% libres de químicos, donde existe un control del riesgo de Biofouling mediante la eliminación del EPS, entre otros factores de riesgo biológico y de la incrustación mineral mediante el retraso de la nucleación de los minerales incrustantes presentes en el agua o el líquido a tratar. El sistema que proponemos no requiere de un desplazamiento de los transductores ni de la incorporación de éstos al interior de los vasos de presión o carcasas, lo que facilita enormemente las labores de control y mantenimiento preventivo y correctivo, a la vez que mejora el acceso al sistema y su control, manteniendo limpios el interior de los vasos de presión, así como, las membranas y filtros que puedan acoger en su interior sin la necesidad de añadir productos químicos durante el proceso. El sistema permite que esta labor se lleve a cabo mediante la sujeción y fijación de diversos transductores piezoeléctricos (por ejemplo cerámicos) en el exterior de los vasos de presión o carcasas de los medios filtrantes y el uso de una frecuencia de modulación generada por drivers y comprendidas a modo de ejemplo, pero no limitativo, entre 20kHz y 40kHz. Los transductores permanecen en una posición fija en la superficie exterior de los vasos de presión o carcasas de los filtros y sin desplazamiento sobre la superficie de éstos. Para evitar las ondas estacionarias que podrían dañar las membranas, en lugar de mover el transductor a lo largo de los vasos de presión o insertarlos en el interior de éstos, lo que se hace es crear una frecuencia automática de activación y desactivación en cadena de los distintos transductores para simular el desplazamiento de éstos sobre la superficie de los vasos de presión. Tras la activación de los transductores y una vez separada la suciedad de los poros de las membranas o de los medios filtrantes, éstos, se lavarán mediante un flux de agua u otro líquido que permita arrastrar la suciedad fuera del sistema para su posterior tratamiento y vertido. El número de exacto de piezoeléctricos y su distribución definitiva en la superficie de los vasos de presión o carcasa, se establecen en función de las características y necesidades de cada proyecto.

B R E V E DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Muestra una vista general frontal de la distribución de los dispositivos y elementos auxiliares que constituyen el sistema objeto de la invención aplicados a una planta o sistema de ósmosis, ultrafiltración o nanofiltración. Transductor (1); Vaso de Presión o Carcasa (2); Conexiones Transductor - Driver (3); Driver , Modulador y Alimentación de los Transductores (4); Membranas - Medios Filtrantes (5). Fig.1-A Vista general del exterior de un tubo de presión con distintos transductores sobre su superficie, así como, el driver; Fig-1-B Vista en sección de un tubo de presión con distintos transductores en su superficie; Fig-1-C Vista en sección de un tubo de presión con distintos transductores en su superficie, donde se pueden observar las membranas de ósmosis - medios filtrantes y que no hay instalados transductores en el interior de los tubos, ni tampoco asociados directamente a las membranas - medios filtrantes.

Figura 2.- Muestra una vista frontal de la distribución de transductores circulares que rodean el vaso de presión o carcasa, así como los dispositivos y elementos auxiliares que constituyen el sistema objeto de la invención aplicados a una sistema de ósmosis, ultrafiltración o nanofiltración. Transductor (1); Vaso de Presión o Carcasa (2); Conexiones Transductor - Driver (3); Driver , Modulador y Alimentación de los Transductores (4).

DESCRIPCION DE UNA F O R M A DE REALIZACION P R E F E R I D A

En una realización preferida de la invención (FIG.1), los transductores de limpieza ultrasónica (1) estarán ubicados en la superficie externa de los vasos de presión o carcasas (2). La entrada de señal de los transductores (3) se unirá a la salida de los drivers y sistemas de control (4) que permitirán entre otras funcionalidades, modular las frecuencias y los procesos de activación y desactivación total o parcial, para generar la simulación de desplazamiento de los transductores piezoeléctricos sobre la superficie de los vasos de presión o carcasas y limpiar las membranas (5).

En una realización preferida de la invención (FIG.2), los transductores de limpieza ultrasónica fijados a la superficie tendrán forma circular (1) y rodearán los vasos de presión o carcasas (2). La entrada de señal de los transductores (3) se unirá a la salida de los drivers y sistemas de control (4) que permitirán entre otras funcionalidades, modular las frecuencias y los procesos de activación y desactivación total o parcial para generar la simulación de desplazamiento de los transductores piezoeléctricos sobre la superficie de los vasos de presión o carcasas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema ultrasónico de limpieza de membranas en procesos de ósmosis, donde no existe desplazamiento de los transductores sobre la superficie de los vasos de presión, ni se ubican los transductores en el interior de dichos vasos de presión o en las membranas. El desplazamiento a lo largo de los vasos de presión se simula mediante la activación y desactivación automática y en cadena de los distintos transductores piezoeléctricos fijados a la superficie de los vasos, con el fin de evitar las ondas estacionarias de larga duración.

2. Sistema ultrasónico de limpieza de membranas en procesos de ósmosis conforme a la reivindicación 1, donde los distintos transductores piezoeléctricos fijados a la superficie tendrán forma circular y rodearán los vasos de presión.

3. Sistema ultrasónico de limpieza de medios filtrantes en procesos de ultrafiltración o nanofiltración, donde no existe desplazamiento de los transductores sobre la superficie de las carcasas, ni se ubican los transductores en el interior de dichas carcasas o vasos. El desplazamiento sobre la superficie de las carcasas y los vasos de presión se simula, mediante la activación y desactivación automática y en cadena de los distintos transductores piezoeléctricos fijados a la superficie de las carcasas, con el fin de evitar las ondas estacionarias de larga duración.