Reverse Osmosis Desalination Process

O processo de osmose inversa é a etapa principal do processo de dessalinização. Esta etapa do processo consiste numa Bomba de Alta Pressão, seguida de um Mecanismo de Recuperção de Energia (ERD-Energy recovered devices) e Membranas de Osmose Inversa.

Bomba de alta pressão

Antes de água do mar entrar no sistema de membranas de osmose inversa, esta é previamente clarificada e pressurizada, pela bomba de alta pressão. A bomba de alta pressão varia entre os 55 a os 85 bars, dependendo da temperatura e da salinidade a que a água se encontra.

Oceanos e mares mais importantes:Composição da água

calculo da pressão adequada

Tipo de bomba	Bomba de êmbolo ou de pistão
Pressão de desenho	55-85 bars
Materiais	Titânio
	Bronze
	CO/ Ni Alloy
	Aço inoxidáve Duplex
	Super Duplex
Caudal Max por bomba	250 m3/h

Dispositivo de recuperação de energia (DRE)

Depois das membranas de OI, há uma queda de pressão cerca de 0.5-1 bar, dependendo do número de elementos por tanque de pressão, por isso o concentrado é libertado a elevada pressão.

Ao utilizar um recuperador de energia, é possível re-utilizar a energia proveniente do fluxo de concentrado. O concentrado é direccionado para ERD, onde a sua energia é directamente transferida para o caudal de alimentação de água.

Existem dois tipos de ERD
-Turbina de rescuperção de energia (ERT-Energy Recovery Turbine)
- Permutador de pressão (PX)

Exemplo:

Fluxo de água do mar: 100 m3/h

Pressão aplicada: 55 bars

Taxa de recuperação OI: 40%

Fluxo de permeado: 40 m3/h

Potência necessária sem recuperador de energia: 220 kw Energia específica: 20/40=5.5 kWh/m3

Potência necessária com uma turbina recuparadora de energia: 122 kW
Energia específica: 122/40=3.1 kWh/m3

Potência necessária com um trocador de calor: 98 kW
Energia Específica: 98/40 = 2.4 kWh/m3

Fluxo	Tipo de mecanismo	Ganhos energéticos	Custos
> 5 m3/h	Energy recovery turbine (ERT)	30-45%	+
> 5 m3/h	Permutador de pressão (PX)	40-65%	+++

Módulos de membranas de Osmose Inversa específicas para água do mar

Em processos de dessalinização, as membranas mais comuns de OI usadas são as compostas em camadas finas enroladas em espiral. Tais membranas consistem em folhas planas seladas em forma de envelope e enroladas em espiral.

CONCENTRATE WATER containing salta is rejected by the membrane and does not ener the product tube. the concentrate water exits the side of the element opposite of the feed. RAW WATER FEED enters into membrane layers. Applied pressure forces raw water across membrane layers into the product tube. PRODUCT WATER collects in the produt tube and can be output from either end of the membrane element.

Spiral wound Reverse Osmosis membrane

As membranas de Osmose Inversa específicas para água do mar, têm três tipos de diametros: 2.5”, 4” e 8”. O que se traduz num intervalo máximo de fluxo de permeado de 1.4 a 37.9 m3/d. Por isso é sempre necessário saber o fluxo de permeado desejado para escolher o tipo diâmetro membranar.

As membranas estão compactadas em série no interior de um vaso pressurizado, o número de elementos de membranas pode variar entre 1 a 8 por vaso pressurizado.

Os vasos pressurizados podem ser rearranjados em paralelo, por forma a satisfazer as necessidades de fluxo membranares e de pressão desejadas bem como a produção requirida.

O número total de membranas e de vasos de pressão, tal como seu arranjo dependem do fluxo de permeado e da pressão aplicada. Esta última é influenciada pela salinidade e pela temperatura.

Reverse Osmosis Pressure vessels Rack

Na LENNTECH dimensionamos e fazemos o design de plantas de OI com a melhor relação custo-eficiencia baseado nas caracteristica da sua água.

Dessalinização

Origem da água do mar

Dessalinizaçao Pre-tratamento

Dessalinização Pós-tratamento

Dessalinização Polishing steps

Osmose Inversa processo de Dessalinização

Dessalinização e custos energéticos

Eliminação da salmoural

Membranas lavagem (CIP)

Armanezamento e distribuição

Contentor / Tropicalização

Instrumentação e Controlo (SCADA)

Processos de Osmose Inversa Dessalinização

Dispositivo de recuperação de energia (DRE)