MX2012004989A - Sistemas y metodos de separacion osmotica. - Google Patents

Sistemas y metodos de separacion osmotica.

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Abstract

Los procesos de separación que utilizan la ingeniería de osmosis se dan a conocer generalmente, que implican la extracción de un solvente de una primera solución a un soluto concentrado, usando una segunda solución concentrada para extraer el solvente de la primera solución a través de una membrana semipermeable. La eficiencia incrementada puede resultar de la utilización de calor residual de grado bajo de fuentes comerciales o industriales.

Description

SISTEMAS Y MÉTODOS DE SEPARACIÓN OSMÓTICA CAMPO DE LA INVENCIÓN más aspectos generalmente relacionados a .la separación osmótica. Más particularmente, uno o más aspectos que involucran el uso de procesos de ingeniería de osmosis, tales como la osmosis forzada (FO, por sus siglas en inglés ) , para separar los solutos de las soluciones.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION La osmosis forzada se ha utilizado para la desalinización . En general, un proceso de desalinización de osmosis forzada involucra un recipiente que tiene dos cámaras separadas por una membrana semipermeable. Una cámara contiene agua de mar. La otra cámara contiene una solución concentrada que genera un gradiente de concentración entre el agua de mar y la solución concentrada.' Este gradiente extrae el agua del agua de mar a través de la ' membrana y la solución concentrada, la cual de manera selectiva permite que pase el agua pero no las sales, en la solución concentrada. Gradualmente, el agua ' que entra a la solución concentrada diluye la solución. Entonces se remueven los solutos de la solución diluida para generar agua potable.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Generalmente los aspectos relacionados a los sistemas y métodos de osmosis, incluyen la separación de osmosis forzada (FO), concentración osmótica directa (DOC, por sus siglas en inglés), osmosis forzada asistida por presión y osmosis retardada por presión (PRO, por sus siglas en inglés) .
Conforme a una o más de las modalidades, un sistema para la extracción osmótica de solvente de una solución inicial puede consistir de una primera cámara que tiene una entrada fluidamente conectada a una fuente de la solución inicial, una segunda cámara tiene una entrada fluidamente conectada a una fuente de una solución de extracción de concentrado que incluye amoniaco y dióxido de carbono en una relación molar deseada de al menos uno a uno, un sistema de membrana semi-permeable que separa la primera cámara de la segunda cámara, un sistema de separación fluidamente conectado corriente abajo de la segunda cámara que incluye una columna de destilación, el sistema de separación está configurado para recibir una solución de extracción diluida de la segunda cámara y para recuperar extractos solutos y una corriente solvente, un sistema de reciclado incluye un absorbedor configurado para facilitar la' reintroducción de solutos de extracción a la segunda cámara para mantener la relación molar deseada, y una fuente de calor de grado bajo en comunicación térmica con el sistema de separación.
En algunas modalidades, el sistema puede incluir de manera subsiguiente un . sistema de almacenamiento de solución de extracción en comunicación fluida con la fuente de la solución de extracción concentrada. El sistema de almacenamiento de solución de extracción puede incluir de manera subsiguiente al menos una cámara de aire. El sistema de almacenamiento de solución de extracción puede estar contenido en un recipiente compuesto de al menos una de las cámaras de aire de almacenamiento de primera solución y una cámara de aire de almacenamiento de extractos de diluido. En al menos una modalidad, la columna de destilación puede estar posicionada debajo del nivel del suelo. El sistema de membrana semipermeable puede incluir de manera subsiguiente un módulo de membrana sumergido en un tanque. El tanque puede incluir de manera subsiguiente una primera zona de concentración y una segunda zona de concentración. El módulo de membrana puede incluir una pluralidad de membranas de placas planas. En algunas modalidades, el sistema puede incluir de manera subsiguiente un sistema de gas de limpieza. El sistema puede incluir de manera subsiguiente un sistema de penetración, en comunicación fluida con la primera solución, seleccionada del grupo que consiste de un intercambio de iones, reblandecimiento químico, nanofiltración, anti-formadores de incrustaciones y la operación de unidad de precipitación. En al menos una modalidad, el sistema puede incluir de manera subsiguiente un cristalizador de sal en cooperación con el sistema de separación. El sistema puede incluir de manera subsiguiente al menos uno de un pH, zona de iones, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y sonda medidora del caudal de flujo.
De acuerdo con una o más modalidades, un proceso de separación de osmosis forzada puede incluir de manera subsiguiente la introducción de una primera solución de un primer lado de la membrana semipermeable, introduciendo una solución de extracto concentrado de amoniaco y dióxido de carbono en un relación molar de al menos uno a uno en un segundo lado de la membrana semipermeable para mantener un gradiente de concentración osmótica deseada a través de la membrana semipermeable, promoviendo el flujo de al menos una porción de la primera solución a través de la membrana semipermeable para formar una segunda solución en el primer lado de la membrana semipermebale y una solución de extracción diluida en el segundo lado de la membrana semipermeable, introduciendo al menos una porción de la solución de extracción diluida en una operación de separación para recuperar solutos diluidos y una corriente solvente, reintroduciendo los solutos diluidos al segundo lado de la membrana semi-permeable para mantener la relación molar deseada de amoniaco al dióxido de carbono en la solución de extracción concentrada, recolectando la corriente de solvente, y controlando el incrustación biológica de la membrana semipermeable.
En algunas modalidades, controlar la incrustación biológica implica desgasificar la primera solución. Controlar la incrustación biológica también puede implicar el ajuste de una presión osmótica en un entorno de la membrana semipermeable. En al menos- una modalidad, controlar la incrustación biológica implica al menos una reducción de sulfitos, tratamiento biológico, choque osmótico, y la adición de bisulfitos y. flujo de agua de producción.
Aún asi otras cuestiones, modalidades, y ventajas de estos aspectos de ej emplificación y modalidades, se discuten a detalle a continuación. Además, debe de entenderse que ambas, la información anterior y la siguiente descripción detallada son meramente ejemplos ilustrativos de varios aspectos y modalidades, y se pretende que proporcionen un panorama o marco de trabajo para entender la naturaleza y el carácter los aspectos reivindicados y modalidades. Los dibujos que se incluyen tienen como propósito la ilustración y futuro entendimiento de varios aspectos y modalidades, y se incorporan y constituyen parte de esta especificación. Los dibujos junto con la agenda de especificación, sirven para explicar los principios y operaciones de los aspectos descritos y reivindicados y las modalidades. Además, debe entenderse que las características de varias modalidades descritas en el presente documento no son mutualmente excluyentes y pueden existir en varias combinaciones y permutaciones .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Varios aspectos de al menos una modalidad se discuten a continuación con referencia a las figuras que los acompañan. En las figuras, las cuales no se pretende estén dibujadas a escala, captan el componente idéntico o casi idéntico que está ilustrado en varias · figuras se encuentra representado por una cifra. Para propósitos de claridad, puede que no todos los componentes estén etiguetados en cada dibujo. Las figuras se proporcionan con fines ilustrativos y explicativos y no se pretende que se definan como límites de la invención. En las figuras: FIG. 1 es un diagrama esquemático de un sistema de almacenamiento de solución conforme a una o más modalidades; FIG. 2 es un diagrama esguemático de módulos de osmosis forzada conforme a una o más modalidades; FIG. 3 es un diagrama de flujo esquemático de depósitos de osmosis forzada conforme a una o más modalidades; FIGS. 4A a 4D son diagramas esquemáticos de marcos de membrana conforme a una o más modalidades; FIG. 5 es un diagrama esquemático de un arreglo de módulos conforme a una o más modalidades; FIG. 6 y 7 son diagramas esquemáticos de perfiles hidráulicos conforme a una o más modalidades ,- FIG. 8 es un diagrama esqúemático de sistema de integración conforme a una o más modalidades ,- FIG. 9 es un diagrama esquemático de integración de un cristalizador conforme a una o más modalidades; FIG. 10 es un diagrama esquemático de una integración de filtración de silicón conforme a una o más modalidades; FIG. 11 es un diagrama esquemático de un proceso de osmosis forzada móvil conforme a una o más modalidades; y FIG. 12 y 13 son diagramas esquemáticos de contactores de osmosis de presión retardada conforme a una o más modalidades ; DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Conforme a una o más modalidades, un método osmótico para la extracción de agua de una solución acuosa generalmente puede implicar la exposición de solución acuosa a una superficie de una' membrana de osmosis forzada. Una segunda solución, o solución de extracción, con una concentración incrementada relativa a la de la solución acuosa puede exponerse a una segunda superficie opuesta de la membrana de osmosis forzada. El agua entonces puede extraerse de la solución acuosa a través de la membrana de osmosis forzada en la segunda solución generando una solución enriguecida con agua via osmosis forzada que utiliza propiedades de transferencia fluidas que implican movimiento de una solución menos concentrada a una solución más concentrada. La solución enriquecida con agua, también señalada como solución de extracción diluida, puede ser recolectada en un primer canal y experimentar un proceso subsiguiente para producir agua purificada. Una segunda corriente de producción, por ejemplo, una solución de proceso acuosa concentrada, puede ser. recolectada en un segundo canal para su descarga o tratamiento subsiguiente.
Por lo general, la presión hidráulica promueve el transporte de la primera y segunda soluciones a través de un módulo de membrana a lo largo de un eje longitudinal de sus respectivos salidas, mientras que la presión osmótica generalmente promueve el transporte de agua a través de la membrana de osmosis forzada en el módulo desde la solución de alimentación hasta la solución de extracción. De manera alternativa, la presión hidráulica puede ser ejercida en la solución de alimentación para ayudar al flujo de agua desde la solución de alimentación hasta la solución de extracción, o la presión hidráulica puede colocarse en la solución de extracción para permitir la producción de energía de la expansión del volumen de la solución de extracción debido al flujo membrana del agua desde la solución de alimentación conducido por la diferencia de presión osmótica entre las dos soluciones (PRO) . Por lo general,' los salidas de flujo dentro del módulo están diseñados para minimizar la presión hidráulica necesaria para causar flujo a través de estos salidas (corriente transversal), pero esta casi siempre está en desacuerdo con el deseo de crear turbulencia en los salidas de flujo, . enéficos para la generación eficiente de la diferencia de presión osmótica entre las dos soluciones, el cual tiende a incrementar la resistencia al flujo. Las diferencias de presión osmótica más altas incrementan la cantidad de calor requerido para separar los solutos extraídos de la solución de éxtracción diluida para la producción de un producto · de agua diluida y una solución de extracción reconcentrada.
Conforme a una o más modalidades, el módulo de membrana de osmosis forzada puede incluir una o más membranas de osmosis forzada. Generalmente, las membranas de osmosis forzada pueden ser semipermeables, por ejemplo, permitiendo el paso de agua, pero excluyendo los solutos ahí disueltos, como el cloruro de sodio, carbonato de amonio, bicarbonato de amonio, y el carbamato de amonio. Muchos tipos de membranas semipermeables son idóneas para este propósito siempre que sean capaces de permitir el paso de agua (por ejemplo, el solvente) mientras bloquean el paso de los solutos y no reaccionando con los solutos en la solución. La membrana puede tener una variedad de configuraciones incluyendo capas delgadas, membranas de fibra huecas, membranas de tejido en espiral, monofilamentos y tubos de disco. Existen muchas membranas semipermeables conocidas comercialmente disponibles, que se caracterizan por tener poros lo suficientemente pequeños . para permitir que el agua pase mientras elimina las moléculas de soluto como el cloruro de sodio y sus especies moleculares iónicas como el cloruro. Dichas membranas semipermeables pueden estar hechas de materiales orgánicos o inorgánicos. En algunas modalidades, pueden usarse las membranas hechas de materiales como el acetato de celulosa, nitrato de celulosa, polisulfona, fluoruro de polivinilideno, poliamida y co-polimeros de acrilonitrilo . Otras membranas pueden ser membranas minerales o membranas de cerámica hechas de materiales como Zr02 y Ti02.
Preferentemente, el material seleccionado para su uso como membrana semipermeable por lo general debe ser apto para resistir varias condiciones del proceso a los cuales la membrana puede estar sujeta. Por ejemplo, puede ser deseable que la membrana sea capaz de resistir temperaturas elevadas, como aquellas asociadas con la esterilización u otros procesos de temperatura alta. En algunas modalidades, un módulo de membrana de osmosis forzada puede operarse a una temperatura en un intervalo de alrededor de 0-100 grados Celsius. En algunas modalidades no limitantes, las temperaturas de los procesos pueden estar en un intervalo de 40-50 grados Celsius. Asimismo, puede ser deseable para la membrana que sea capaz de mantener integridad bajo varias condiciones de pH. Por ejemplo, una o más soluciones en el entorno de la membrana, como la solución de extracción, puede ser más o menos ácida o básica. En algunas modalidades no limitantes, un módulo de membrana de osmosis forzada puede operarse a un nivel pH de entre 2 y 11. En ciertas modalidades no limitantes, el nivel de pH puede estar entre 7 y 10. Las membranas usadas necesitan estar hechas de uno de estos materiales y pueden ser compuestos de varios materiales. En al menos una modalidad, la membrana puede ser una membrana asimétrica, como una con capa activa en la primera superficie, y. una capa de apoyo en la segunda superficie. En algunas modalidades, una capa activa puede ser generalmente una capa de rechazo. Por ejemplo, una capa de rechazo puede bloquear el paso de sales en algunas modalidades no limitantes. En algunas modalidades, una capa de apoyo, como una capa de soporte puede estar generalmente inactiva.
Conforme a una o más modalidades, al menos una membrana de osmosis forzada puede estar posicionada dentro de una carcasa o cubierta.. La carcasa por lo 'general tiene la medida y la forma para acomodar ahí las membranas. Por ejemplo, la carcasa puede ser substancialmente cilindrica si se guardan membranas de rollo en espiral de osmosis forzada. La carcasa del módulo puede contener entradas para proporcionar soluciones de alimentación y de extracción al módulo asi como también salidas para retirar productos . de las corrientes del módulo. En algunas modalidades, la carcasa puede proporcionar al menos un depósito o cámara para mantener o conservar un fluido para que sea introducido o se retire del módulo. En al menos una modalidad, la carcasa puede aislarse.
Un proceso de separación conforme a una o más modalidades puede implicar la exposición de una primera solución a una primera superficie de membrana semipermeable. Una segunda solución que tiene una concentración más grande que la de la primera solución¦ puede ser expuesta a una segunda superficie opuesta a esta membrana. En algunas modalidades, la concentración de una segunda solución puede incrementarse utilizando la cantidad de especies solubles de soluto dentro de la segunda solución. El gradiente de concentración entre la primera y segunda solución entonces extrae el solvente de la primera solución a través de una membrana semipermeable y' dentro de una segunda solución produciendo una solución rica en solvente. Conforme a una o más modalidades, una parte de los solutos puede ser recuperada de la solución rica en solvente y reciclada a la solución de extracción.' El proceso de recuperación puede producir una corriente de producto solvente. El gradiente de concentración también produce una solución agotada en el primer lado de la membrana semipermeable la cual puede descargarse o procesarse de manera subsiguiente. La solución agotada puede incluir una o más especies destino de las cuales se desee la concentración o recuperación.
Conforme a una o más . modalidades , se describe un aparato para la extracción de un solvente de una primera solución usando osmosis. En una ' modalidad no limitada del aparato, el aparato tiene una primera cámara con una entrada y una salida. La entrada de la primera cámara puede estar conectada a una fuente de la primera solución. Una membrana semipermeable separa la primera cámara de la segunda cámara. La segunda cámara tiene, entrada y una primera y segunda salidas. En algunas modalidades, una tercera cámara puede recibir una segunda solución enriquecida de solvente de la primera entrada de la segunda cámara y un reactivo de la segunda salida de la segunda cámara. La tercera cámara puede incluir una salida que está conectada a una operación de separación, como un filtro para la filtración de la segunda solución enriquecida de solvente. El filtro puede tener una primera y segunda salidas con la primera salida conectada a la entrada de la segunda cámara para reciclar un soluto precipitado a la segunda cámara. En algunas modalidades, una cuarta cámara puede recibir la segunda solución enriquecida de solvente de la segunda salida de la operación de separación. La cuarta cámara puede tener un calentamientor para el calentamiento de la segunda solución enriquecida de solvente. Una primera salida en la cuarta cámara puede regresar gases constituyentes a la entrada de la segunda cámara. Como se discutió en este documento, varias especies, como los gases de la cuarta cámara y/o soluto precipitado de la tercera cámara, pueden ser reciclados dentro del sistema. Dichas especies pueden . introducirse, por ejemplo a una segunda cámara, en la misma entrada o en diferentes entradas. Una segunda salida en la cuarta cámara puede permitir un producto final, el solvente, para abandonar el aparato. Las configuraciones del canal de flujo pueden considerarse para los volúmenes de flujo cambiantes o caudales de flujo en la solución de alimentación y la solución de extracción mientras sucede la fluidificación a través de la membrana de una solución a otra. Los canales de flujo para las soluciones de alimentación y extracción en los sistemas de membrana por lo general deberían estar diseñadas . para ser aproximadamente iguales para duraciones cortas y relaciones de flujo de bajas a moderadas, o abocinando en los cuales la alimentación se hace más estrecha y las extracción se vuelven más profunda para los tramos de canal más largos y flujos más altos.
Conforme a una o más modalidades, por lo general un módulo de membrana de osmosis forzada puede construirse y arreglarse para que la primera solución y segunda solución entren en contacto con el primer y el segundo lado de una membrana semipermeable, respectivamente. Aunque la primera y segunda solución pueden mantenerse . estancadas , es preferible que ambas la primera y la segunda solución se introduzcan por medio de corriente transversal, por ejemplo, los flujos paralelos a la superficie de la membrana semipermeable. Generalmente, esto puede incrementar el contacto del área de la superficie de la membrana junto con uno o más flujos regulables, de este modo se incrementa la eficiencia de la osmosis forzada. En algunas modalidades, la primera y la segunda solución pueden fluir en la misma dirección. En otras modalidades, la primera y la segunda solución pueden fluir en direcciones opuestas. En al menos algunas modalidades, las dinámicas de fluido similares pueden existir en ambos lados de una superficie de .membrana. Esto puede alcanzarse por medio de integración estratégica de la única o más membranas de osmosis forzada en el módulo o carcasa.
Conforme a una o más modalidades, los solutos extraídos pueden recuperarse para volverlos' a usar. Un sistema de separación puede quitar solutos de la solución de extracción diluida para producir agua1 substancialmente libre de solutos. El sistema de separación puede incluir una columna de destilación. Entonces los solutos extraídos pueden ser regresados, por medio de un sistema de reciclaje, a la solución de extracción concentrada. Los solutos gaseosos pueden ser condensados o absorbidos para formar una solución de extracción concentrada. Un absorbedor puede usar solución de extracción diluida como un absorbente. En otras modalidades, el agua producida puede usarse como absorbente, para todos o una parte de la absorción de las corrientes de gas de un sistema de reciclaje de soluto.
Conforme a una o más modalidades, la primera solución puede ser cualquier solución acuosa o solvente que contenga uno o más solutos para los cuales se desee la separación, purificación u otro tratamiento. En algunas modalidades, la primera solución puede ser agua no potable como el agua de mar, agua de sal, agua salobre, agua gris, y alguna agua industrial. Una corriente de proceso que vaya a ser tratado puede incluir sales y otras especies iónicas como el cloruro, sulfato, bromuro, yoduro de silicato, fosfato, sodio, magnesio, calcio,, potasio, nitrato, arsénico, litio, boro, estroncio, molibdeno, manganeso, aluminio, cadmio, cromo, cobalto, cobre, hierro, plomo, níquel, selenio, plata y zinc. En algunos ejemplos, la primera solución puede ser salina, como el agua salada o agua de mar, aguas residuales u otra agua contaminada. La primera solución puede entregarse a un sistema de tratamiento de membrana de osmosis forzada desde una unidad de operación corriente arriba como una instalación industrial, o cualquier- otra fuente como el océano. La segunda solución puede ser una solución de extracción que contiene una concentración más alta de soluto relativa a la primera solución. Puede usarse una amplia variedad de soluciones extractoras. Por ejemplo, la solución de extracción puede consistir de una solución de sal termolítica. En algunas modalidades, se puede usar una solución de dióxido de carbono y amoniaco, como aquellas reveladas en el Número de Publicación de Solicitud de Patente de EUA 2005/0145568 a McGinnis la descripción de la cual se incorpora por medio de este documento únicamente como referencia para todos los propósitos. En una modalidad, la segunda solución puede ser una solución de concentrado de dióxido de carbono y amoniaco. En al menos una modalidad, la solución de extracción puede consistir de dióxido de carbono y amoniaco en un relación molar más grande que 1 a 1.
Los solutos preferidos para la segunda solución (extractora) pueden ser los gases de dióxido de carbono y amoniaco y sus productos, carbonato de amonio, bicarbonato de amonio, y carbamato de amonio. Cuando se disuelven el dióxido de carbono y el amoniaco en agua en una relación de alrededor de 1, forman una solución compuesta principalmente de bicarbonato de amonio y en una extensión menor los productos relacionados al carbonato de amonio y el carbamato de amonio. El equilibrio en esta solución favorece a las especies menos solubles de soluto, bicarbonato de amonio, sobre las especies solubles de soluto, carbamato de amonio y en una extensión menor el carbonato de- amonio. Amortiguar la solución compuesta principalmente de bicarbonato, de amonio con un exceso de gas de amoniaco para que la relación de amoniaco a dióxido de carbono se incremente a alrededor de 1.75 a 2.0, desplazará el equilibrio de . la solución hacia las especies solubles del soluto,, carbamato de amonio. El gas de amoniaco es más soluble en agua y se adsorbe preferencialmente por la solución. Debido a que el carbamato de amonio es adsorbido fácilmente por el solvente de la segunda solución, su concentración puede incrementarse al punto donde el solvente ya no puede adsorber más del soluto, por ejemplo, la saturación. En algunas modalidades, la concentración de soluto dentro de la segunda solución alcanzada mediante esta manipulación es más grande que alrededor de 2 molal, más que alrededor de 6 molal, o alrededor de 6 a 12 molal.
Conforme a una o más modalidades, la relación de amoniaco a dióxido de carbono debería sustancialmente permitir la completa absorción de los gases de solución de extracción en el fluido absorbente, por ejemplo, una parte de la solución de extracción como se describió previamente, basándose en la concentración más alta de la solución de extracción en el sistema. La concentración, volumen, y caudal de flujo de la solución de extracción deberían generalmente empatar con la concentración, volumen y caudal de flujo de la solución de alimentación, de manera que la diferencia deseada en la presión osmótica entre las dos soluciones se mantiene por todo el sistema de membrana y el intervalo de recuperación de agua suministrada. Esto puede calcularse conforme a una o más modalidades tomando en cuenta ambos fenómenos de concentración de polarización internos y externos en la membrana y en su superficie. En una modalidad de desalinización no limitante, puede utilizarse un caudal de flujo de entrada de solución de extracción concentrada, la cual es aproximadamente 33% de suministro de agua salina, típicamente en el intervalo de alrededor de 25% a 75% para un sistema de desalinización de agua de mar. Un suministro de salinidad más bajo puede requerir tasas de entrada de solución de extracción de alrededor de 5% a 25% del flujo de suministro de agua. La tasa de, salida de solución de extracción diluida generalmente puede ser de alrededor de 50% a 100% de la tasa de entrada de agua de suministro, y alrededor de tres a cuatro veces el volumen de la descarga salina.
Conforme a una o más modalidades, la relación de dióxido de carbono y amoniaco generalmente debe empatar con las concentraciones de la solución de extracción y las temperaturas utilizadas en la remoción de solución de extracción y procesos de recuperación. Si las relaciones no son suficientemente altas, no 'será posible absorber por completo los gases de ¦ soluto extractor en sales para volverlos a usar en la solución concentrada, y si la relación es muy alta, habrá un exceso de amoniaco en la solución de extracción que no se condensará adecuadamente en un intervalo de temperatura deseada,, como la que es necesaria para el usó de calor residual para conducir el proceso. Por ejemplo, en algunas modalidades una columna de destilación puede quitar los gases a 50°C y una columna de. absorción puede operar a alrededor de 20°C. La relación, de amoniaco a dióxido de carbono de manera subsiguiente debe de considerarse para prevenir el paso de amoniaco en la solución de alimentación a través de la membrana. Si la relación es muy alta, puede que se presente amoniaco no ionizado en las concentraciones altas necesarias o deseadas en la solución de extracción (de manera normal principalmente el amonio) . Otros parámetros, como el tipo de suministro de agua, la presión osmótica deseada, flujo deseado, tipo de membrana y la concentración de solución de extracción pueden impactar la relación molar de la solución de extracción que se prefiera. La relación de amoniaco a dióxido de carbono puede monitorearse y controlarse en un proceso de separación osmótica. En al menos una modalidad, la solución de extracción puede componerse de amonio y dióxido de carbono en un relación molar más grande que 1 a 1. En algunas modalidades no limitantes, la relación para una solución de extracción a aproximadamente 50 °C, y con la molaridad de la solución de extracción especificada como la molaridad de dióxido de carbono dentro de la solución, debe ser al menos alrededor de 1.1 a 1 por hasta solución de extracción 1 molar,- alrededor de 1.2 a 1 por hasta solución de extracción 1.5 molar, alrededor de 1.3 a 1 por hasta solución de extracción 3 molar, alrededor de 1.4 a 1 por hasta solución de extracción 4 molar, alrededor de 1.5 a 1 por hasta solución -de extracción 4.5 molar, alrededor de 1.6 a 1 por hasta solución de extracción 5 molar, alrededor de 1.7 a 1 por hasta solución de extracción 5.5 molar, alrededor de 1.8 a l por hasta solución de extracción 7 molar, alrededor de 2.0 a 1 por hasta solución de extracción 8 molar y alrededor de 2.2 a 1 por hasta solución de extracción 10 molar. Los experimentos indican que estos son aproximadamente las relaciones mínimas que se necesitan para la solubilidad estable de soluciones de estas concentraciones a esta temperatura aproximada. A temperaturas más bajas, se requieren relaciones más altos de amoniaco a dióxido de carbono para las mismas concentraciones. A temperaturas más altas, se requiere de relaciones más bajas pero también se requiere alguna presurización para prevenir la descomposición de solutos en gases. Las relaciones más grandes que 1 a 1, incluso en concentraciones totales de menos de 2 molar incrementan en gran medida' la estabilidad de las soluciones y previenen la evolución de gas dé dióxido de carbono y en general el fraccionamiento termolítico de las soluciones extractoras en respuesta a incluso cantidades de calor y/o reducción de presión.
Conforme a una o más modalidades, un proceso de separación de osmosis forzada puede estar compuesto de una primera solución en un primer lado de una membrana semipermeable, detectando al menos una característica de la primera solución, seleccionando un relación molar para una solución de extracción de concentrado compuesta de amoniaco y dióxido de carbono basado en al menos una característica detectada, introduciendo la solución de extracción de concentrado que comprende amoniaco y dióxido de carbono en la relación molar seleccionada en un segundo lado de la membrana semipermeable para mantener un gradiente de concentración osmótica deseada a través de la ¦ membrana semi-permeable, promover el flujo de al menos una porción de la primera solución a través de la membrana sémi-permeable, para formar una segunda solución en el primer lado de la membrana semipermeable y una solución de extracción diluida en el segundo lado de la membrana semipermeable, introduciendo al menos una parte de la solución de extracción diluida a una operación de separación para recuperar solutos extraídos y una corriente de .solvente, reintroduciendo los solutos extraídos a un segundo lado de la membrana semipermeable para mantener las concentraciones seleccionadas y una relación molar de amoniaco a dióxido de carbono en la solución de extracción concentrada, y recolectando la corriente de solvente.
Conforme a una o más modalidades, un aparato para la extracción osmótica de- un solvente de una primera solución puede comprender una primera cámara que tiene una entrada conectada fluidamente a una fuente de la primera solución, una segunda cámara que tiene una entrada fluidamente conectada a una fuente de una solución de extracción concentrada que comprende amoniaco y dióxido de carbono en un relación molar de al menos 1 a 1, una membrana semipermeable que separa la primera cámara de la segunda cámara, un sistema de separación directamente conectado corriente abajo de la segunda cámara que comprende una columna de destilación, el sistema de separación configurado para recibir una solución de extracción diluida de la segunda cámara y para recuperar solutos extraídos y una corriente de solvente, y un sistema de reciclado compuesto de un absorbedor configurado para facilitar la reintroducción de solutos extraídos a una segunda cámara para mantener la relación molar de amoniaco a dióxido de carbono en la solución de extracción concentrada.
Conforme a una o más modalidades, los sistemas y métodos pueden ser diseñados para menos espacio. En algunas modalidades, varias soluciones, como las soluciones reutilizables diluidas y concentradas, pueden ser estratégicamente almacenadas en cámaras de aire. En al menos una modalidad no limitada, las cámaras de aire pueden estar hechas de neopreno o un material similar. En algunas modalidades no limitadas, tres cámaras de aire pueden ser utilizadas dentro del mismo recipiente para almacenar agua suministrada, agua producida, concentrado y solución de sal diluida. El volumen total dentro del recipiente puede mantenerse igual independientemente de si el agua y el concentrado están separados o mezclados. Una cámara de aire para cada fluido, o dos cámaras de aire, una para cada uno de los dos fluidos con el tercer fluido almacenado entre el exterior de las dos cámaras de aire y la pared del recipiente, pueden implementarse . Las cámaras de aire pueden almacenarse ya sea en alineación- vertical u horizontal. La FIG. 1 ilustra varias configuraciones de dos y tres cámaras de aire.
En otras modalidades asociadas con una reducción de espacio, puede implementarse una sola envolvente, como un tanque forrado de . concreto lleno con empaque utilizado como una torre de destilación. Pueden permitirse las cubiertas de acero para la formación de vacio. El concreto puede ser cubierto con polímero o una presa cubierta con polímero puede utilizarse sin concreto. También se utilizan los recipientees sepultados. Pueden implementarse ' auxiliares . Las estructuras de bajo costo pueden facilitar el intercambio de calor. En varias modalidades, puede usarse una construcción de muro compartida o común para integrar agotadores y absorbentes en la misma estructura para minimizar espacio asi como también costos y mejorar de manera general la estética.
Conforme a una o más modalidades, la desalinización con osmosis forzada puede llevarse a cabo con sistemas y métodos que implican un diseño de membrana atmosférica sumergida. Un dispositivo de membrana de osmosis forzada puede fijarse en una configuración de fibras huecas con solución de extracción dentro de los pasos de la fibra y fluyendo a una velocidad adecuada para minimizar la polarización de concentración en el lado de solución de extracción. Para minimizar la polarización de concentración en el lado suministrador, el exterior de las fibras puede restregarse continua o intermitentemente con el aire- que es distribuido a través del área de soporte del haz del módulo. Las fibras pueden estar orientadas en una alineación vertical paralelo al flujo de aire para minimizar .el estrés a las fibras. En otra modalidad, las configuraciones de membranas de rollo en espiral también pueden utilizarse en configuraciones sumergidas o de recipiente sumergido. Estos módulos de membrana pueden estar sujetos a las velocidades de fluido suficientes para generar fuerzas desplazables en la superficie de la membrana útiles para reducir los fenómenos de concentración de polarización y para mantener limpias las superficies de membrana. Estas técnicas pueden permitir el tratamiento de agua con potenciales elevados de incrustación y/o incrustación biológica.
En operación como se presentó en la FIG. 2 esquemática, la solución de extracción concentrada puede entrar en una cámara de distribución en un extremo del módulo, fluir a través de la longitud del conjunto de fibra en una cámara de recolección al otro extremo del módulo. La solución de extracción que sale de un módulo puede subsecuentemente fluir en la distribución de un módulo adyacente. Este arreglo puede permitir que la solución de extracción fluya en dirección horizontal opuesta como el agua de suministro que va a desalinizarse . De manera benéfica puede obtenerse una fuerza conductora osmótica relativamente constante a través de la membrana. El diseño de sistema de membrana puede implicar el uso de etapas de los contactores del módulo para que las velocidades que psan por la superficie de la membrana se mantengan relativamente constantes a lo largo del depósito completo del contactor en ambos lados de la solución de extracción y la de suministro.
Conforme a una o más modalidades, la FIG. 3 representa un esquema de configuración de depósitos en la cual el agua de suministro sin tratar entra a lo largo de la periferia. El flujo entra y sale del depósito a través de placas perforadas para asegurar las velocidades de flujo vertical uniforme. La solución de extracción fresca entra hasta arriba de los módulos lo más alrededor de la salida de salmuera, fluye hacia abajo a través de la segunda plataforma y hacia arriba a través de los primeros módulos de plataforma. El número relativo de plataformas y. módulos por plataforma puede ajustarse para cumplir las condiciones especificas necesarias para el suministro . de agua y condiciones de solución de extracción .
Conforme a una o más modalidades, los sistemas y métodos pueden implicar un diseño de módulo de membrana de placa plana de osmosis forzada. Una envolvente de membrana de hoja plana puede facilitar el flujo de solución de extracción dentro de una envolvente de membrana. Una hoja de membrana puede estar pegada entre dos marcos de plástico que proporcionan soporte estructural como se ilustra en la FIG. 4A. Dos marcos de membrana se pueden combinar en una envolvente de membrana como se ilustra en la Fig. 4B. Los marcos pueden estar diseñados de manera que se crea una fila de orificios en los . extremos opuestos del marco para facilitar la distribución uniforme y la recolección de solución de extracción dentro de la envolvente como se ilustra en la FIG. 4C.
En al menos algunas modalidades, la solución de extracción puede incrementarse sustancialmente en volumen mientras fluye a través de la envolvente como resultado del transporte de agua a través de la membrana. Con tal configuración de fluido, la velocidad de solución de extracción a través del módulo puede incrementarse mientras se incrementa el volumen, el cual puede llevar a incrementar la caída de presión y la energía de bombeo. Conforme a una o más modalidades, una solución de extracción relativamente constante puede mantenerse benéficamente mientras se incrementa el volumen de la entrada a la salida de la envolvente .
De forma alternativa, como se ilustra en la FIG. 4D, el módulo puede ser asimétrico con respecto a su volumen interno, por ejemplo, más grueso en el fondo para el flujo de volumen más alto. Alternativamente, el módulo puede ser flexible a un grado.
Conforme a una. o más modalidades, las envolventes de membrana pueden ser configuradas en un módulo compuesto de múltiples envolventes. El espaciado, final entre envolventes y las dimensiones del módulo pueden determinarse durante el desarrollo del producto. Por ejemplo, en una modalidad no limitante tres envolventes por pulgada de módulo pueden usarse para un área de membrana estimada por unidad de volumen .
Con respecto a la FIG.5, los- módulos múltiples pueden estar alineados de forma vertical en un ensamble de apilamientos, con un marco de soporte plástico entre cada módulo diseñado para permitir el flujo vertical de ambas la solución de extracción y el agua. Todos los módulos individuales y las 'dimensiones de apilamientos pueden determinarse basándose en factores incluyendo las instancias del manejo durante el ensamble y el desarmado y/o remoción del tanque de membrana. Los módulos, espaciadores, y apilamientos pueden estar diseñados para mantener el suministro y las características hidráulicas de la solución de extracción.
Respecto al perfil hidráulico a través de un contactor de membrana conforme a. una o más modalidades, varios parámetros de diseño pueden aplicar. La velocidad relativamente constante' puede mantenerse en ambos lados de la membrana para minimizar el declive de flujo de una velocidad baja y un exceso de caída de presión de velocidad alta. También la velocidad puede mantenerse apropiadamente alta para prevenir la deposición de sólidos en el lado del agua de la membrana. Las caudales de flujo volumétricas de solución de extracción y el flujo de agua a través del proceso pueden incrementarse y disminuir respectivamente, haciendo deseable en algunas modalidades, el uso de dos o más etapas en serie de ambos flujos, el del agua y el de la solución de extracción. En al menos algunas modalidades, puede ser preferible que la solución de extracción más concentrada (por ejemplo, la solución de extracción entrando al contactor) se use para extraer el agua del agua más salina (salmuera que sale del contactor) . En general, la rotación del equipo para mover fluidos a través del proceso debe de minimizarse. El diseño debe proporcionar las características que faciliten el tratamiento confiable de fuentes de suministro de agua con sólidos suspendidos y/o sales solubles con moderación que pudieran precipitarse después- de la concentración.
Conforme a una o más modalidades como se ilustra en la FIG.6, el diseño hidráulico para el lado del agua del concepto puede tener üna o más características como dos o más etapas en serie, uno o más apilamientos en paralelo por etapas, aeración para el control de velocidad de flujo cruzado, depuración de superficie, fuerza motriz para el reciclado de agua por medio de un efecto de elevación por aire, tratamiento de paso único o reciclaje concentrado, un bombeo de suministro si el aire solo es insuficiente, y un tanque de decantación concentrado para la remoción y engrosamiento de sólidos suspendidos del concentrado reciclado.
Conforme a una o más modalidades no limitadas, el diseño hidráulico para el lado de la solución de extracción puede implicar de manera opcional el flujo de la solución de extracción en dirección opuesta como el agua y/o el uso de presión desarrollada en concentrado diluido como fuente de energía para bombear concentrado a través del sistema, como se ilustra en la FIG.7.
Conforme a una o más modalidades, varios sistemas y métodos de ingeniería de osmosis pueden estar integrados con sistemas más grandes. En algunas modalidades, los sistemas y métodos pueden estar integrados con varias fuentes de calor y sistemas de agua como se presentan en la FIG.8. En al menos una modalidad, una solución de extracción puede ser alimentada en el lado de los tubos asociados con un condensador. En algunas modalidades, el agua caliente de pisos subterráneos puede usarse en un rehervidor. En otras modalidades puede usarse, el calor geotérmico, calor gastado de las fuentes industriales, recolectores solares, sal fundida o calor residual en un sistema de almacenamiento termal. Aún en otras modalidades, los generadores de diesel pueden implementarse .
Conforme a una o más modalidades, los sistemas y métodos de osmosis forzada pueden integrarse con un cristalizador de sal. La administración de calor puede optimizarse para una osmosis forzada · integrada y un sistema cristalizador de manera que el cristalizador produzca una calidad de vapor que subsecuentemente puede ser usada en el proceso de osmosis forzada para la regeneración de solución de extracción. El vapor del cristalizador puede ser vapor saliendo del cuerpo de vapor del cristalizador después, de la separación de cristal de sal, o alternativamente una parte de la salida del compresor de vapor que se usa como la fuente de energía de vapor para el cristalizador. La FIG.9 presenta un esquema de una modalidad no limitada.de tal integración.
Conforme a una o más modalidades adicionales, los sistemas y métodos de osmosis forzada pueden integrarse con procesos auxiliares para maximizar la recuperación de agua de las fuentes de aguas residuales con potencial para precipitación de incrustaciones. Por ejemplo, para prevenir la precipitación de calcio y sales de magnesio, puede que se remuevan primero el calcio y el magnesio del suministro, por medio de técnicas como aquellas que implican el intercambio de iones con sodio sobre resina de intercambio de cationes de acido fuerte. El concentrado de FO se puede usar para regenerar la resina. Un dispersante químico puede usarse para prevenir la precipitación dentro de la columna de intercambio de iones. Para el control de incrustaciones de sílice, un dispersante de incrustaciones de sílice puede suministrarse a la alimentación del sistema. Si el factor de concentración deseada lleva a una concentración de sílice que excede el máximo recomendado por el proveedor del dispersante, una parte del suministro puede ser reciclado a través de un microfiltro externo pequeño o un ultrafiltro que remueva sílice. La FIG.10 presenta un esquema de una modalidad no limitada del proceso.
En otra modalidad, las sales solubles pueden estar concentradas en el sistema de membrana FO a ó más allá de su solubilidad, con o sin el uso de químicos anti-formadores de incrustaciones, de manera que la solución de alimentación concentrada se dirija al tanque de precipitación que contiene cristales de siembra y/o adición química de floculante. Entonces esta solución puede ser dirigida a un tanque de decantación y/o dispositivo de filtración para remover partículas. El efluente de éste tratamiento entonces puede redireccionarse a otro proceso, .desecharse, o recircular en el sistema de membrana FO para una concentración subsecuente. El uso de fuerzas de cizallamiento de fluido y/o introducción de burbujas de aire para la purificación puede usarse en el sistema de membrana FO para asegurarse de que la precipitación y/o ensuciamiento no ocurra en la superficie de la membrana.
Conforme a una o más modalidades, los sistemas y métodos pueden usarse en operaciones del biorreactor de membrana (MBR, por sus siglas en inglés) para el tratamiento de aguas residuales. En algunas modalidades, las aguas residuales pueden ser convertidas . para su reutilización a partir de los desechos en un solo paso. Algunas modalidades puede que no requieran aeración, de manera que la separación de membrana directa de agua de . sólidos suspendidos y orgánicos en una corriente residual, o una operación digestora de membrana, puede brindar ahorros en términos de energía y en el costo total. En modalidades no- limitadas, un sistema MBR puede estar diseñado de manera que la circulación sea a lo largo de la superficie de las placas de membrana, con una región relativamente no mezclada en el tanque debajo de las placas. Los sólidos pueden removerse de la zona de decantación. La fermentación puede tomar lugar en la región no mezclada, así como también, permitiendo la remoción y el uso de metano de arriba del tanque.. El tanque puede estar configurado de manera que las salidas de bombeo se coloquen en un lado del tanque que dirige el flujo a lo largo del eje transversal (anchura) de las placas de membrana induciendo la fuerza de cizallamiento y turbulencia si se desea, de manera que el flujo se distribuya uniformemente a lo largo del eje longitudinal de las placas, distribuido uniformemente de la parte superior a la inferior. Las fuerzas de cizallamiento, junto por ejemplo, la aeración y la agitación, ayudan a prevenir/reducir el ensuciamiento de las superficies de las membranas. El tanque puede configurarse subsecuentemente para que la pared opuesta del- tanque sea curva de tal forma que regrese el agua con resistencia reducida de vuelta al lado de bombeo del tanque, con este flujo pasando en cualquier lado del apilamiento de membrana. La solución de extracción en el interior de las cavidades de membrana puede fluir de la parte superior a la inferior, de la inferior a la superior, o alternada en series como sea necesaria. Los apilamientos de membrana pueden organizarse de manera que diferentes regiones del tanque experimenten diferentes concentraciones a régimen permanente en la solución de alimentación. Las burbujas de aire pueden usarse para purificar la superficie de la membrana para reducir fenómenos de concentración de polarización y para prevenir el ensuciamiento y/o formación de incrustaciones en la superficie de la membrana, con esta introducción de aire siendo propuesta para estos propósitos más que para la introducción de oxigeno a la solución, como seria típico de los bioreactores de membrana convencionales.
Conforme a una o más modalidades, los sistemas y métodos pueden ser implementados en un proceso de ingeniería de osmosis intermitente (EO, por sus siglas en inglés) . En algunas modalidades no limitadas, lotes de agua salobre y fuentes de aguas residuales pueden ser desalinizadas y concentradas. El fluido a ser tratado puede recircular entre un proceso EO intermitente y un tanque de almacenamiento para la fuente de agua hasta que se logre una concentración de sal deseada. El proceso EO intermitente puede ser diseñado para operar con sólidos suspendidos en el agua de suministro, ya sea por prefiltración o con una membrana EO y un diseño de módulo que pueda acomodar sólidos suspendidos. El proceso puede ser utilizado ya sea para tratamiento temporal móvil o instalaciones permanentes. La FIG.ll presenta un ejemplo de cómo un proceso de EO móvil puede aplicarse para concentrar agua producida salobre embalsada.
Un módulo de membrana conforme a una o más modalidades puede usarse en osmosis de presión retardada. La presión retardada por lo ' general puede relacionarse al poder osmótico derivado o la energía del gradiente de salinidad de una diferencia de concentración de sal entre dos soluciones, como una solución de extracción concentrada y un fluido de trabajo diluido. En algunos ejemplos, el agua de mar puede ser una primera solución y el agua dulce o casi desionizada puede ser una segunda solución. En algunas modalidades, los módulos de membrana de osmosis forzada de rollo en espiral pueden estar incluidos en un recipiente de presión para facilitar la osmosis de presión retardada. Uno o más aspectos diseñados de los módulos de membrana de osmosis forzada de rollo en espiral pueden modificarse para el uso osmótico de presión retardada. Dentro de la osmosis de presión retardada, puede introducirse una solución de extracción en una cámara de presión en un lado de la membrana. En algunas modalidades, al menos una parte de la solución de extracción puede ser presionada basándose en una diferencia de presión osmótica entre la solución de . extracción y un fluido de trabajo diluido. El fluido de trabajo diluido puede ser introducido en un segundo lado de la membrana. El fluido de trabajo diluido por lo general puede moverse a través de la membrana por' medio de la osmosis, de este modo se incrementa el volumen en el lado de la solución de extracción presionada de la membrana. Mientras la' presión se compensa, una turbina puede girar para generar electricidad. Una solución de extracción diluida resultante entonces puede ser procesada, como separado, para su reutilización. En algunas modalidades, una fuente de calor a temperatura más baja, como el calor de desperdicio indus.trial, puede utilizarse para facilitar un sistema o procesos de osmosis de presión retardada.
Conforme a una o más modalidades, los sistemas y métodos pueden ser usados en un contactor de osmosis de presión retardada a gran escala. Pueden usarse los módulos de membrana de fibras huecas como se ilustra en las FIGS. 12 y 13. Los módulos pueden ser instalados dentro de un recipiente de presión vertical u horizontal, mostrados con un módulo sencillo en un recipiente de presión vertical para propósitos ilustrativos. En el caso de la PRO "abierta" que utiliza la presión osmótica diferencial entre el agua de mar y el agua dulce, la concentración de sal puede controlarse y la velocidad adecuarse para minimizar los efectos de concentración de polarización en el lado de agua dulce de la membrana y que esta se mantenga. Ya sea que el agua dulce pudiera entrar en un extremo de la fibra y salir en el otro extremo, o alternativamente el agua dulce podría entrar por ambos extremos de la fibra y permitir que las sales se acumulen a un grado dentro de la fibra, seguida por un lavado periódico de las sales en el paso con agua dulce introducida en la parte superior. Para PRO de "circuitos cerrados" donde ambas la solución de extracción reconstituida y el agua desinonizada o destilada se regresan al contactor, el agua puede ser suministrada al módulo de ambos lados el superior y el inferior del haz de la fibra, de manera simultánea para minimizar la pérdida de .presión hidráulica dentro de las fibras y maximizar la producción de energía.
Ya sea en circuitos de PRO abiertos o cerrados, el control de la concentración de polarización en el exterior de las fibras dentro de la zona de presión alta puede facilitar la maximización de producción de energía y caudal de flujo de agua. Un gas puede introducirse en la parte inferior de cada módulo para desestabilizar la capa limítrofe CP. El gas puede recolectarse en la parte superior del compartimento de presión alta y reciclarlo con- un compresor pequeño. El compresor sólo necesita ¦ combatir la relativamente baja pérdida de presión a través de la tubería de reciclaje y el sistema de distribución dentro del contactor, minimizando el consumo de energía.
En algunas modalidades que implican la PRO abierta, el gas puede ser aire, pero también puede ser o incluir otro gas como el nitrógeno o dióxido de carbono para el control de pH para prevenir la precipitación de carbonato de calcio en los módulos. En el caso de la PRO cerrada usando carbonato de amonio como la solución de extracción, puede ser ventajoso usar amoniaco/dióxido de carbono saliendo de la columna de destilación en el sistema de recuperación térmica como gas desestabilizado, en. dicho caso el recipiente del contactor de membrana también serviría como absorbedor de gas y así brindaría ahorros en el costo de capital y complejidad en los procesos totales. Los gases que no entren en la solución se reciclan en varias modalidades, de manera que es factible utilizar una mezcla de gases, particularmente si uno o más de los gases se disuelve de. manera significativa dentro de la solución de extracción. Por ejemplo, el aire y el amoniaco y el dióxido de carbono 'pueden ser utilizados en una relación apropiada y volúmenes de gas que aseguren la agitación de fibra adecuada.
Conforme a una' o más modalidades, el ensuciamiento de membrana puede ser monitoreado y controlado. El ensuciamiento de membrana puede controlarse usando técnicas de purificación tales como aquellas que involucran turbulencia líquida e introducción de gas. En algunas modalidades, las fuerzas de cizallamiento, como aquellas que implican dinámicas fluidas en circulación induciendo el cizallamiento en una superficie de membrana, pueden usarse para la purificación. En otras modalidades, objetos como pelotas de espuma pueden ser colocados en rutas de flujo para afectar la purificación. En algunas modalidades, el ensuciamiento y la actividad biológica pueden ser controlados a través de manipulación de parámetros operacionales para alterar la presión osmótica y rutas de flujo, por ejemplo, de manera que diferentes aéreas de membrana experimenten soluciones diferentes, presiones osmóticas, pH, u otras condiciones a diferentes tiempos. Las variaciones en el tiempo, como basarse en minutos, horas o años, pueden ser programadas.
Conforme a una o más modalidades, la presencia de extremófilos en una . solución de extracción puede ser controlada con varias técnicas. La alimentación puede ser desgasificada o pretratada de otra forma para evitar que la nitrificación de bacterias u otros organismos consuman componentes de la solución de extracción por medio de reacción con gas en la corriente de alimentación, como el oxigeno. Los contactores de membrana u otras técnicas de desgasificación pueden ser- utilizadas. La reducción de sulfitos, tratamiento biológico, choques osmóticos, técnicas de limpieza convencionales que no reaccionen con solución de extracción, flujos de producción de agua sin químicos, aeración de solución de salmuera, y adición de bisulfitos son otras técnicas las cuales pueden implementarse para controlar los extremófilos en la solución de extracción.
Conforme a una o más modalidades, dispositivos, sistemas y métodos por lo general pueden implicar un controlador para ajustar o regular al menos un parámetro operativo del dispositivo o componente del sistema, como, pero no limitado a, válvulas y bombas de accionamiento, así como también el ajuste de una característica o propiedad de una o más corrientes de flujo de fluido a través de un módulo de membrana de osmosis forzada de rollo en espiral. Por lo general, un controlador puede estar en comunicación electrónica con al menos un sensor configurado para detectar al menos un parámetro operacional del sistema, como concentración, caudal de flujo, nivel de pH o temperatura. El controlador por lo general está configurado para generar una señal de control para ajusfar . uno o más parámetros operacionales en respuesta a una señal generada por un sensor. Por ejemplo, el controlador puede estar configurado para recibir la representación de una condición, propiedad, o estado de cualquier corriente, componente, o subsistema o un dispositivo de separación de osmosis forzada subsecuente. Por lo general, el controlador incluye un algoritmo que facilita la generación de al menos una señal de salida que típicamente se basa en una o más de cualquiera de las representaciones y un valor destino o deseado como un punto de ajuste. Conforme a uno o más aspectos particulares, el controlador puede ser configurado para recibir' una representación de cualquier propiedad medida de cualquier corriente, y generar un control, conducir o dar una señal de salida a cualquiera de los componentes del sistema para reducir cualquier desvio de la propiedad medida de un valor destino.
Conforme a una o más modalidades, los sistemas y métodos de control de procesos pueden monitorear varios niveles de concentración, de manera que pueden basarse en detectar parámetros incluyendo pH. y conductividad. Los caudales de flujo de corriente de proceso y los niveles de tanque también pueden ser controlados. La temperatura y la presión pueden monitorearse . Las fugas de membrana pueden detectarse usando las sondas selectivas de iones, medidores del pH, niveles de tanque, y caudales de flujo de corriente. Las fugas también pueden detectarse comprimiendo un lado de la solución de extracción de una membrana con gas y usando detectores ultrasónicos y/o la observación visual de fugas en un lado del suministro de agua.' Otros parámetros operacionales y asuntos de mantenimiento pueden monitorearse. Pueden monitorearse varias eficiencias de procesos, como por medio de la medición de caudal de flujo de producto de agua y la calidad, el flujo de calor y el consumo de energía eléctrica. Los protocolos de limpieza para la migración de purificación biológica pueden ser controlados como por medio de la medición de declive de flujo, mientras se determina por medio de caudales de flujo de soluciones de alimentación y de extracción en puntos específicos en un sistema de membrana. Un sensor en una corriente de salmuera puede indicar cuándo se necesita un tratamiento, como la destilación, intercambio de iones, cloración de ruptura u .otros protocolos. Esto puede realizarse con pH, sondas de iones selectivos, u otros medios de sensor de concentración de soluto extractor. Una condición de solución de extracción puede monitorearse y rastrearse para adición de repuesto y/o remplazo de solutos. De igual manera, la calidad de producto de agua puede ser monitoreada por medios convencionales o por una sonda como una sonda de amoniaco o amonio. La espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR, por sus siglas en inglés) puede ser implementada para detectar especies presentes que proporcionen información que pudiera ser útil, por ejemplo, para asegurar la operación de planta propia, y para identificar el comportamiento como los efectos de intercambio de ion de la membrana.
Conforme a una o más modalidades, cualquiera o ambas soluciones de extracción, la concentrada y la diluida pueden almacenarse en cámaras de aire, en algunos casos dentro de un recipiente. Similarmente, productos de agua y/o suministros de agua puede almacenarse en cámaras de aire. Cuando un recipiente se usa con múltiples cámaras de aire, el volumen total del recipiente necesita¦ no cambiar mientras los volúmenes de varios recipientes cambian con flujo a través de la membrana y reciclan solución de extracción, de manera que la espacio del proceso puede minimizarse. Las columnas de destilación pueden colocarse dentro del suelo por medio del uso de, por ejemplo, una presa revestida de concreto recubierto llena con empaque y fijada con una cubierta. Los módulos de membrana pueden estar sumergidos en un tanque de suministro de agua, con solución de extracción en el interior de la membrana. Las membranas pueden ser espirales, fibra hueca, placa y marco, u otra configuración. El aire de purificación puede ser' continuo o intermitente. Los módulos de membrana pueden organizarse dentro de un tanque sumergido de manera que diferentes zonas tengan diferentes concentraciones. Las placas planas de membranas de osmosis forzada pueden usarse en la configuración de apilamientos y estar inmersas en un tanque. El calor de temperatura baja puede usarse para la regeneración de solución de extracción en la osmosis forzada u osmosis de presión retardada. Las fuentes de calor de grado bajo pueden incluir calor geotérmico, térmico solar, residual de los sistemas de almacenamiento térmico y el calor residual de los procesos de producción de energía y/o industriales. Un proceso de osmosis forzada subsiguiente puede integrarse con un cristalizador de sal, de manera que el calor del cristalizador pueda ser usado en el siguiente proceso de osmosis forzada, y cualesquiera solutos de extracción que hayan fluido a la salmuera de osmosis forzada subsiguiente se regresen al siguiente proceso de osmosis como gases del cristalizador. La osmosis subsiguiente puede emparejarse con parámetros de prevención de incrustaciones para permitir la recuperación más alta de suministro de agua incluyendo, por ejemplo, intercambio de iones, reblandecimiento químico, nanofiltración, antiformadores de incrustaciones, y/o técnicas de precipitación. La purificación del aire en un sistema de prevención de incrustaciones para la FO puede usarse para prevenir la formación de incrustaciones en la superficie de la membrana. La osmosis forzada puede usarse para aguas que contienen compuestos orgánicos sin aeración para actividad biológica. Una corriente residual puede ser concentrada para su uso potencial en un digestor, mientras potencialmente produce metano dentro del tanque de membrana para el uso de energía, y produciendo un producto de agua de calidad de reutilización. Esto puede ser particularmente efectivo en un diseño de tanque de membrana sumergido. Además de proporcionar oxigeno, la purificación de aire también puede usarse para permitir una concentración alta de orgánicos sin ensuciamiento de membrana. Una operación de tipo de reactor de tanque con agitación continua (CSTR, por sus siglas en inglés), o intermitente puede ser implementada con osmosis forzada, particularmente ¦ para permitir la función incrementada de los sistemas precipitadores y/u osmosis forzada para la concentración de compuestos orgánicos. Los sistemas de osmosis de presión retardada pueden estar también en una configuración de tanque sumergido. Los sistemas de osmosis de presión, retardada puedes estar aereados para prevenir el ensuciamiento y/o incrustaciones y para reducir la polarización de la concentración. Los gases reactivos también pueden asistir en¦ esta funcionalidad. El crecimiento biológico en los sistemas de osmosis forzada puede controlarse alternando cuales secciones o módulos de membrana de un arreglo están expuestos a presiones osmóticas bajas o altas. Por ejemplo, una sección de arreglo de membrana la cual normalmente ve. aguas 0.5 M puede ser cambiada a un tratamiento de aguas 2M. Dicho ajuste hará el crecimiento de película biótica muy difícil. La desgasificación de la corriente de alimentación también puede realizarse para prevenir el crecimiento de ciertos tipos de organismos biológicos. Por ejemplo,- la remoción de oxígeno puede restringir el crecimiento de organismos nitrificadores que pueden oxidar el amoniaco que pasa de la solución de extracción a la solución de alimentación. La reducción de sulfito, tratamiento biológico, choques osmóticos, técnicas de limpieza convencionales que no reaccionan con solución de extracción, flujo de producto de agua sin químicos, aeración de solución salmuera, y adición de bisulfito son otras técnicas que pueden ser' implementadas para restringir la actividad biológica. En algunas modalidades, pH, sonda iónica, FTIR, y/o caudales de flujo pueden usarse para el control de sistemas de osmosis forzada para asegurar los flujos deseados, las diferencias de presión osmóticas, relaciones de amoniaco a dióxido de carbono, y concentraciones.
Habiendo descrito ahora algunas modalidades ilustrativas de invención, debe ser aparente para aquellos expertos en la técnica que lo anterior es meramente ilustrativo y no limita, habiendo sido presentado sólo de ejemplo. Numerosas modificaciones y otras modalidades están dentro del enfoque de una persona experta en la técnica y está contemplado que entren en el ámbito de la invención. En particular, aunque muchos de los ejemplos presentados en el presente documento implican combinaciones especificas de actos de método o elementos de sistema, debe entenderse que aquellos actos y aquellos elementos pueden combinarse en otras formas para cumplir los mismos objetivos.
Además aquellos expertos en la técnica deberían apreciar que los parámetros y las configuraciones descritas en el presente documento son ejemplos, y que los parámetros actuales y/o configuraciones dependerán de la solicitud específica en la cual los sistemas y técnicas de la invención sean utilizados. Aquellos expertos en la técnica también deberían reconocer o ser capaces de verificar, utilizando no más que experimentación de rutina, equivalentes a las modalidades específicas de la invención. Asimismo, debe entenderse que las modalidades descritas en el presente documento se presentan sólo como ejemplo y que, dentro del enfoque de cualquiera de las reivindicaciones añadidas y equivalentes a ello; otra invención diferente a que la específicamente descrita puede practicarse.
La fraseología y. terminología usada en el presente documento es para propósito de descripción y no debe de apreciarse como limitante. Como se utilizó en el presente documento, el término "pluralidad" se refiere a dos o más artículos o componentes. Los términos "comprende2, "incluye", "transporta", "tiene", "contiene", e "implica", ya sea en la descripción escrita o las reivindicaciones y semejantes, son términos abiertos, por ejemplo, significa "incluyendo pero no limitado a". Asimismo, el uso de dichos términos quiere abarcar los artículos enlistados en lo sucesivo, así como también los términos . adicionales. Sólo las frases transicionales, "compuesto de" y "esencialmente compuesto de" son frases transicionales cerradas o semicerradas respectivamente, con respecto a cualquiera de las reivindicaciones. El uso ordinario de términos como "primer", "segundo", "tercero", y semejantes en las reivindicaciones para modificar un elemento de reivindicación por si mismo no connota alguna prioridad, procedencia, u orden de un elemento de reivindicación sobre otro o el orden temporal en el cual los actos de método se realizan, pero se usan meramente como etiquetas para distinguir un elemento de reivindicación teniendo cierto nombre de otro elemento teniendo el mismo nombre (pero para uso del término ordinario) para distinguir elementos de reivindicación.

Claims (13)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES
1. Un sistema para, extracción osmótica de un solvente de una primera solución, caracterizado porque comprende: una primera cámara que tiene una entrada fluidamente conectada a una fuente de una primera solución; una segunda cámara que tiene una entrada fluidamente conectada a una fuente de solución de extracción concentrada que está compuesta de amoniaco y dióxido de carbono en una relación molar deseada de al menos uno a uno; un sistema de membrana semipermeable que separa la primera cámara de la segunda cámara; un sistema de separación fluidamente conectado corriente abajo de la segunda cámara que comprende una columna de destilación, el sistema de separación configurado para recibir una solución de extracción diluida de la segunda cámara y para recuperar solutos de extracción y una corriente de solvente; un sistema de reciclaje que comprende un absorbedor configurado para facilitar la reintroducción de los solutos de extracción a la segunda cámara para mantener la relación molar deseada; y una fuente de calor de grado bajo en comunicación térmica con el sistema de separación.
2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un sistema de almacenamiento de solución de extracción en comunicación fluida con la fuente de solución de extracción concentrada.
3. El sistema de 'conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de almacenamiento de la solución de extracción se comprende de al menos una cámara de aire.
4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el sistema de almacenamiento de solución de extracción está contenido en un. recipiente que comprende además al menos una cámara de aire de almacenamiento de primera solución y una cámara de aire de almacenamiento de solución de extracción diluida.
5. El sistema de ' conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de membrana semipermeable comprende un módulo de membrana sumergido en un tanque.
6. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el tanque comprende una primera zona de concentración y una segunda zona de concentración.
7. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el módulo de membrana comprende una pluralidad de membranas de hoja plana.
8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un sistema de depuración de gas.
9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un sistema de pre-tratamiento, en comunicación fluida con la primera solución, seleccionado de un grupo' que consiste de un intercambio de iones, reblandecimiento químico, nanofiltración, anti-formadores de incrustaciones y operación de unidad de precipitación.
10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además compr.ende un cristalizador de sal en cooperación con el sistema de separación.
11. El sistema de- conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende al menos una sonda de pH, sonda de iones, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, y una sonda de medición de caudal de fluj o .
12. Un proceso de separación de osmosis forzada, caracterizado porque comprende: introducir una primera solución en un primer lado de la membrana semipermeable;- introducir una. solución de extracción concentrada compuesta de amoniaco y dióxido de carbono a un relación molar de al menos uno a uno en un segundo lado de la membrana semipermeable para mantener un gradiente de concentración osmótica deseado a través de la membrana semipermeable; promover el flujo de' al menos una parte de la primera solución a través de la membrana' semipermeable para formar una segunda solución en el primer lado de la membrana semipermebale y una solución de extracción diluida en el segundo lado de la membrana semipermeable; introducir por lo menos una parte de la solución de extracción diluida a una operación de separación para recuperar solutos de- extracción y una corriente de solvente; reintroducir los solutos de extracción al segundo lado de la membrana semipermeable para mantener la relación molar deseada de amoniaco a dióxido de carbono en la solución de extracción concentrada; recolectar la corriente de solvente; y controlar el ensuciamiento biológico de la membrana semipermeable,
13. El proceso de la reivindicación 12, caracterizado porque el paso de controlar el ensuciamiento biológico implica al menos uno de desgasificar la primera solución, ajustar una presión osmótica en un medio ambiente de membrana semipermeable, reducción de sulfitos, tratamiento biológico, choque osmótico, aereación, flujo de agua de producto y adición de bisulfitos.
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WO (1) WO2011053794A2 (es)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9044711B2 (en) 2009-10-28 2015-06-02 Oasys Water, Inc. Osmotically driven membrane processes and systems and methods for draw solute recovery
AU2010319846B2 (en) 2009-10-28 2015-05-28 Oasys Water LLC Forward osmosis separation processes
GB0918916D0 (en) * 2009-10-28 2009-12-16 Surrey Aquatechnology Ltd Thermal desalination
WO2011053794A2 (en) 2009-10-30 2011-05-05 Oasys Water, Inc. Osmotic separation systems and methods
US20130105377A1 (en) 2010-02-10 2013-05-02 Queen's University At Kingston Water with Switchable Ionic Strength
US10377647B2 (en) 2010-12-15 2019-08-13 Queen's University at Kingson Systems and methods for use of water with switchable ionic strength
AU2012249903B2 (en) 2011-04-25 2015-11-12 Oasys Water LLC Osmotic separation systems and methods
US20130001162A1 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 Victor Yangali-Quintanilla Apparatus, System, and Method for Forward Osmosis in Water Reuse
PE20140877A1 (es) 2011-08-03 2014-07-18 Oasys Water Inc Sistemas y metodos para mejorar el flujo en sistemas de membrana impulsados osmoticamente
US8491795B2 (en) * 2011-09-01 2013-07-23 Kenneth Yat-Yi Chen Conversion of seawater to drinking water at room temperature
US10343118B2 (en) 2011-12-22 2019-07-09 Water Standard Company (Mi) Method and control devices for production of consistent water quality from membrane-based water treatment for use in improved hydrocarbon recovery operations
US10329171B2 (en) 2011-12-22 2019-06-25 Water Standard Company (Mi) Method and control devices for production of consistent water quality from membrane-based water treatment for use in improved hydrocarbon recovery operations
US20130213885A1 (en) * 2012-02-11 2013-08-22 King Abdullah University Of Science And Technology Forward osmosis system and process
US20130330711A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 National Taiwan University Sensor for detection of a target of interest
EP2867175A4 (en) * 2012-07-02 2016-06-22 Dead Sea Works Ltd FORWARD-OIL SYSTEMS FOR UNDERWATER PLATES
EP2716341A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-09 VITO NV (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek NV) Device and method for liquid treatment by mechanical vapor recompression
PE20150972A1 (es) * 2012-11-16 2015-07-09 Oasys Water Inc Soluciones de extraccion y recuperacion de soluto de extraccion para procesos de membrana impulsada osmoticamente
AU2013364069B2 (en) * 2012-12-21 2018-03-01 Porifera, Inc. Separation systems, elements, and methods for separation utilizing stacked membranes and spacers
KR101454314B1 (ko) * 2013-02-04 2014-10-27 한국기계연구원 정삼투식 해수담수화 공정의 정삼투유도용액 회수방법
CN107261847A (zh) * 2013-02-08 2017-10-20 Oasys水有限公司 渗透分离系统和方法
US9861937B2 (en) 2013-03-15 2018-01-09 Porifera, Inc. Advancements in osmotically driven membrane systems including low pressure control
GB201321711D0 (en) * 2013-12-09 2014-01-22 Univ Surrey Forward Osmosis
WO2015100087A1 (en) * 2013-12-24 2015-07-02 Robert Creighton Pressurized forward osmosis process and system
WO2015111033A1 (en) * 2014-01-27 2015-07-30 Nagare Membranes, Llc Systems and methods for thermal recovery of draw solutes
CN114935180B (zh) * 2014-03-20 2023-08-15 艾默生环境优化技术有限公司 空气调节系统、冷却和除湿的方法和加热和加湿的方法
CA2944430A1 (en) 2014-04-08 2015-10-15 Oasys Water, Inc. Osmotic separation systems and methods
US20180297867A1 (en) * 2014-12-12 2018-10-18 Artesion, Inc. Processing including a membrane and gas recycling system for forward osmosis water treatment systems using switchable polar solvents
WO2016106049A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Oasys Water, Inc. Enhanced brine concentration with osmotically driven membrane systems and processes
WO2016115497A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 Artesion, Inc. Switchable polar solvent-based forward osmosis water purification system incorporating waste exhaust and heat streams from co-located facilities with co2 sequestration
CN107922220B (zh) 2015-06-24 2022-11-08 波里费拉公司 经由正向渗透使酒精溶液脱水的方法及相关系统
US10464021B2 (en) 2015-08-31 2019-11-05 Porifera, Inc. Water purification systems and methods having pressurized draw stream
US20170080389A1 (en) 2015-09-18 2017-03-23 Maher Isaac Kelada Symbiotic reverse osmosis for maximizing desalinated water recovery from saline waters and brines
US11312643B2 (en) 2015-09-18 2022-04-26 Maher Isaac Kelada Ecologically sustainable hydraulic fracturing system and method
US11484822B2 (en) 2016-01-27 2022-11-01 Koch-Giltsch, LP Inlet vane device and vessel containing same
CN107922286B (zh) 2016-03-22 2022-05-24 死海工程有限公司 球形肥料及其生产方法
US11014834B2 (en) * 2016-06-22 2021-05-25 Conocophillips Osmotic concentration of produced and process water using hollow fiber membrane
CN109996596B (zh) * 2016-09-06 2022-10-21 普林斯顿大学理事会 通过气体溶解来连续流动分离颗粒的装置和方法
US10988419B2 (en) 2016-10-22 2021-04-27 Dead Sea Works Ltd. Binders for the granulation of fertilizers
US20180126336A1 (en) * 2016-11-04 2018-05-10 Nrgtek, Inc. Renewable Energy Storage Methods and Systems
JP7086068B2 (ja) 2016-11-11 2022-06-17 エムケイエス インストゥルメンツ， インコーポレイテッド アンモニアガスをその中に溶解した脱イオン水を含む導電性液体を生成するためのシステム及び方法
DE112017006300T5 (de) 2016-12-17 2019-08-29 Dead Sea Works Ltd. Prozess für die Herstellung von Kaliumsulfat und Magnesiumsulfat aus Carnallit und Natriumsulfat
CN110290854A (zh) 2016-12-23 2019-09-27 波里费拉公司 通过正向渗透除去醇溶液的组分和相关系统
CN110198779B (zh) 2017-02-10 2022-06-28 艾斯尔欧洲合作社公司 杂卤石制粒方法
CN111386147A (zh) * 2017-10-25 2020-07-07 梅斯富特创新私人有限公司 膜式水处理系统及其方法
RU2020124416A (ru) 2018-02-27 2022-03-29 Дед Си Воркс Лтд. Способ гранулирования пылеобразного поташа
RU2686146C1 (ru) * 2018-11-05 2019-04-24 Иван Андреевич Тихонов Способ дегазации воды
WO2020121332A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-18 Shanmukham Saravana Perumal Batch and semi-batch pressure and osmotically driven separation processes
WO2020155325A1 (zh) * 2019-02-03 2020-08-06 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司 一种基于正渗透原理的乳制品制备方法
JP7341719B2 (ja) * 2019-05-13 2023-09-11 国立大学法人高知大学 排水処理装置及び排水処理装置の製造方法
WO2020237155A1 (en) * 2019-05-22 2020-11-26 University Of South Florida Chitosan based membrane and associated method of use
US11478749B2 (en) 2019-06-18 2022-10-25 U.S. Department of the Interior, Bureau of Reclamation Method for purifying and recovering solvent from ion exchange processes
JP7351704B2 (ja) * 2019-10-10 2023-09-27 株式会社クラレ ろ過モジュールの運転方法およびろ過装置
US11092141B1 (en) * 2020-06-19 2021-08-17 James Cheng-Shyong Lu Method and system for generating large-scale renewable energy by pressure-enhanced osmosis and synergistic effects
US11396469B2 (en) * 2020-12-29 2022-07-26 Kuwait University Zero pollution hybrid desalination and energy production system
JP7490606B2 (ja) * 2021-03-23 2024-05-27 株式会社東芝 アミン含有水濃縮システム及び装置並びに二酸化炭素回収システム
JP2022186382A (ja) * 2021-06-04 2022-12-15 オルガノ株式会社 水処理方法および水処理装置
CN114011241B (zh) * 2021-11-29 2024-03-26 中新国际联合研究院 含有机分子或聚合物与无机盐的响应性混合汲取液及应用

Family Cites Families (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3130156A (en) 1960-12-13 1964-04-21 Ray A Neff Solvent extractor
US3171799A (en) 1962-08-28 1965-03-02 George W Batchelder Process for the demineralization of water
US3216930A (en) 1963-01-04 1965-11-09 Dow Chemical Co Process for liquid recovery and solution concentration
US3405058A (en) 1964-02-17 1968-10-08 Wendell S. Miller Purification of water
US3357917A (en) 1964-09-21 1967-12-12 Kaiser Ind Corp Desalination by osmosis and change of state
CH468356A (de) 1966-04-05 1969-02-15 Inventa Ag Verfahren zur Aufarbeitung des bei der Synthese von Harnstoff aus Ammoniak und Kohlendioxyd in einem Synthesereaktor bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur erhaltenen Synthesegemisches
AU425206B2 (en) 1967-07-10 1972-06-19 Thomas Hough William Process and apparatus for extracting solvent from a solution
US3617547A (en) 1968-03-19 1971-11-02 Albert H Halff Process for osmotically decreasing the concentration of a solute
US3562152A (en) 1968-05-29 1971-02-09 Research Corp Osmosis,reverse osmosis process
US3541006A (en) 1968-07-03 1970-11-17 Amicon Corp Ultrafiltration process
US3721621A (en) 1969-12-02 1973-03-20 W Hough Forward-osmosis solvent extraction
US3670897A (en) 1970-03-20 1972-06-20 Bruce S Frank Desalination of sea water
FR2102763A5 (en) 1970-08-20 1972-04-07 Midi Salins Saline Est Desalination process - for sea-water
US3707231A (en) 1971-01-25 1972-12-26 Puredesal Inc Two-stage fluid treatment system
US4142966A (en) 1974-04-01 1979-03-06 Monsanto Company Membrane separation of water from aqueous mixtures
AT343082B (de) 1974-11-28 1978-05-10 Mohammed Thoeni Verfahren und vorrichtung zur osmotischen trennung von losungen in losungsmittel und konzentrat mit einem unter druck loslichen gas
US4083781A (en) 1976-07-12 1978-04-11 Stone & Webster Engineering Corporation Desalination process system and by-product recovery
JPS5332885A (en) 1976-09-08 1978-03-28 Teijin Ltd Water making method
US4141825A (en) 1977-10-31 1979-02-27 Stone & Webster Engineering Corporation Desalination process system and by-product recovery
US4161445A (en) 1977-11-23 1979-07-17 Coillet Dudley W Process for the desalination of salt containing water
US4332685A (en) 1978-01-26 1982-06-01 Ecodyne Corporation Method and apparatus for treating water
DE2907319A1 (de) 1979-02-24 1980-09-18 Bayer Ag Modulblock fuer osmotische trennverfahren
JPS5712802A (en) 1980-06-26 1982-01-22 Ebara Infilco Co Ltd Water extraction system using permeable membrane
US4545862A (en) 1981-03-17 1985-10-08 W. L. Gore & Associates, Inc. Desalination device and process
EP0121099B1 (de) 1983-03-03 1988-06-29 Knut Stache Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkflüssigkeit aus Meerwasser, verunreinigtem Wasser od.dgl. durch Osmose
US4574049B1 (en) 1984-06-04 1999-02-02 Ionpure Filter Us Inc Reverse osmosis system
ZA858921B (en) 1984-11-21 1986-07-30 Syrinx Res Pty Ltd Osmotic concentration by membrane
GB8526976D0 (en) 1985-11-01 1985-12-04 Hamblin M J Orally operable water filters
US4689156A (en) 1985-11-12 1987-08-25 Amax Inc. Removal of ammonia from wastewater
MX165967B (es) * 1987-04-08 1992-12-07 Union Carbide Corp Membranas de separacion mixtas, mejoradas, y su preparacion y su uso
US4808287A (en) 1987-12-21 1989-02-28 Hark Ernst F Water purification process
IL95075A0 (en) 1990-07-13 1991-06-10 Joseph Yaeli Method and apparatus for processing liquid solutions or suspensions particularly useful in the desalination of saline water
US5207806A (en) * 1991-10-08 1993-05-04 Praxair Technology, Inc. Dual product pressure swing adsorption and membrane operations
FR2682613B1 (fr) 1991-10-22 1994-06-03 Cogia Procede de deshydratation au moins partielle d'une composition aqueuse et dispositifs pour mettre en óoeuvre le procede.
US5266203A (en) 1992-01-30 1993-11-30 Arrowhead Industrial Water, Inc. Method for treating process streams containing cyanide and heavy metals
IL101906A0 (en) 1992-05-18 1992-12-30 Yissum Res Dev Co Extraction of electrolytes from aqueous solutions
JPH0663362A (ja) * 1992-08-24 1994-03-08 Kurita Water Ind Ltd 膜分離装置
US5403490A (en) * 1992-11-23 1995-04-04 Desai; Satish Process and apparatus for removing solutes from solutions
US5281430A (en) 1992-12-08 1994-01-25 Osmotek, Inc. Osmotic concentration apparatus and method for direct osmotic concentration of fruit juices
US5501798A (en) 1994-04-06 1996-03-26 Zenon Environmental, Inc. Microfiltration enhanced reverse osmosis for water treatment
US5925255A (en) 1997-03-01 1999-07-20 Mukhopadhyay; Debasish Method and apparatus for high efficiency reverse osmosis operation
US6537456B2 (en) 1996-08-12 2003-03-25 Debasish Mukhopadhyay Method and apparatus for high efficiency reverse osmosis operation
AU2584299A (en) 1998-02-09 1999-08-23 Robert L. Mcginnis Osmotic desalinization process
US6368849B1 (en) 1998-02-20 2002-04-09 Bioscan A/S Method and plant for the treatment of liquid organic waste
US6706189B2 (en) * 1998-10-09 2004-03-16 Zenon Environmental Inc. Cyclic aeration system for submerged membrane modules
DE69924642T2 (de) 1998-11-23 2006-02-09 Zenon Environmental Inc., Oakville Wasserfiltration mittels unterwassermembranen
RS49810B (sr) 1999-05-27 2008-08-07 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno, Postupak za prečišćavanje tečnosti membranskom destilacijom a naročito za proizvodnju desalinizovane vode iz morske vode ili slane vode ili procesne vode
IT1307093B1 (it) 1999-07-20 2001-10-23 S I C It Spa Procedimento sinergico di trattamento dei bagni di calcinaioprovenienti dalle operazioni conciarie per il recupero del cloruro
US7560029B2 (en) * 2001-02-01 2009-07-14 Yale University Osmotic desalination process
WO2009155596A2 (en) 2008-06-20 2009-12-23 Yale University Forward osmosis separation processes
US7320756B2 (en) 2001-05-05 2008-01-22 Debasish Mukhopadhyay Method and apparatus for treatment of feedwaters by membrane separation under acidic conditions
US6849184B1 (en) 2001-12-12 2005-02-01 Hydration Technologies Inc. Forward osmosis pressurized device and process for generating potable water
GB0317839D0 (en) * 2003-07-30 2003-09-03 Univ Surrey Solvent removal process
WO2005089913A1 (en) 2004-03-16 2005-09-29 Sri International Membrane purification system
GB0416310D0 (en) * 2004-07-21 2004-08-25 Bp Exploration Operating Method
CN101287537A (zh) 2004-10-25 2008-10-15 凯斯凯德设计有限公司 利用可控渗透剂的正向渗透
WO2006047577A1 (en) 2004-10-25 2006-05-04 Cascade Designs, Inc. Forward osmosis utilizing a controllable osmotic agent
US7608188B2 (en) 2004-12-03 2009-10-27 Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education Vacuum enhanced direct contact membrane distillation
US8083942B2 (en) 2004-12-06 2011-12-27 Board of Regents of the Nevada System of Higher Education, on Behalf of the Universary of Nevada, Reno Systems and methods for purification of liquids
AU2006294205B2 (en) * 2005-09-20 2010-12-16 Aquaporin A/S Biomimetic water membrane comprising aquaporins used in the production of salinity power
US7727400B2 (en) * 2005-09-23 2010-06-01 Michael Flynn Low water recovery rate desalination system and method
KR100697563B1 (ko) 2005-11-25 2007-03-23 서희동 해양 심층수로부터 청정소금, 조염, 미네랄염 및 간수의제조방법
JP5230076B2 (ja) * 2006-03-17 2013-07-10 メタウォーター株式会社 ろ過膜の洗浄装置
CA2654508C (en) * 2006-06-08 2014-07-29 Yale University Multi stage column distillation (mscd) method for osmotic solute recovery
US8029671B2 (en) 2006-06-13 2011-10-04 Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education, On Behalf Of The University Of Nevada, Reno Combined membrane-distillation-forward-osmosis systems and methods of use
JP2008100219A (ja) * 2006-09-22 2008-05-01 Toray Ind Inc 脱塩方法及び脱塩装置
GB2442941A (en) 2006-10-21 2008-04-23 Philip Peter Monro A method for the generation of water with reduced ionic solutes
KR20090086246A (ko) * 2006-11-09 2009-08-11 예일 유니버시티 삼투 열기관
GB0622520D0 (en) 2006-11-13 2006-12-20 Univ Sheffield Water purification
US7981196B2 (en) * 2007-06-04 2011-07-19 Posco Apparatus and method for recovering carbon dioxide from flue gas using ammonia water
EP2155350A4 (en) 2007-06-28 2010-07-21 Calera Corp DESALINATION PROCESSES AND SYSTEMS WHICH LEAVE CARBONATE COMPOUNDS
US20100192575A1 (en) 2007-09-20 2010-08-05 Abdulsalam Al-Mayahi Process and systems
US8021549B2 (en) 2007-10-02 2011-09-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for producing potable water from seawater using forward osmosis
SG188901A1 (en) * 2008-03-20 2013-04-30 Univ Yale Spiral wound membrane module for forward osmotic use
US7695624B2 (en) 2008-06-09 2010-04-13 Otv Sa Method and system for treating water and utilizing a membrane filtering system
US20110155665A1 (en) 2008-06-11 2011-06-30 The Regents Of The University Of California Method and System for High Recovery Water Desalting
GB2464956A (en) 2008-10-31 2010-05-05 Apaclara Ltd Water purification method using a field separable osmotic agent
SG170106A1 (en) 2008-11-28 2011-04-29 Kobelco Eco Solutions Co Ltd Method and apparatus for generating fresh water, and method and apparatus for desalinating sea water
US20100155333A1 (en) 2008-12-18 2010-06-24 Chevron U.S.A., Inc. Process for dewatering an aqueous organic solution
US20100163471A1 (en) 2008-12-30 2010-07-01 Irving Elyanow Water desalination plant and system for the production of pure water and salt
WO2011004303A1 (en) 2009-07-09 2011-01-13 I.D.E. Technologies Ltd. A desalination system
JP2011083663A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Fujifilm Corp 水浄化装置及び水浄化方法
KR101144316B1 (ko) 2009-10-28 2012-05-11 한국건설기술연구원 정삼투와 역삼투 조합형 막분리 하폐수 고도처리장치와, 상기 하폐수 고도처리를 위한 막분리공정 제어장치 및 제어방법
AU2010319846B2 (en) * 2009-10-28 2015-05-28 Oasys Water LLC Forward osmosis separation processes
WO2011053794A2 (en) 2009-10-30 2011-05-05 Oasys Water, Inc. Osmotic separation systems and methods
US20110155666A1 (en) 2009-12-30 2011-06-30 Chevron U.S.A. Inc. Method and system using hybrid forward osmosis-nanofiltration (h-fonf) employing polyvalent ions in a draw solution for treating produced water
US20130001162A1 (en) 2011-06-28 2013-01-03 Victor Yangali-Quintanilla Apparatus, System, and Method for Forward Osmosis in Water Reuse

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Publication number Publication date
SA110320023B1 (ar) 2014-06-25
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