7. Diseño de Plantas y Simulación. OSMOSIS INVERSA...
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Diseño de Plantas y Simulación octubre de 2015
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Datos para el análisis 1. Datos del agua de alimentación •
Tipo: superficial, pozo, efluente terciario, permeado OI
•
Pretratamiento: convencional, MF, UF
•
Composición del agua
2. Caudales de Permeado, Alimentación, Conversión 3. Rango de temperaturas de operación (máx, mín) 4. Calidad requerida en permeado 5. Enfoque determinante CAPEX/OPEX
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Proyección con ROSA 9.1 1. Información del proyecto 2. Datos del agua de alimentación 3. Información sobre incrustaciones 4. Configuración del sistema 5. Informe
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ROSA – Control Panel
Información básica del proyecto
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Casos Extremos
Se deben evaluar los siguientes casos: 1. T Máx + FF Máx (condiciones a corto plazo) + TDS Máx de entrada Peor escenario en términos de pasaje de sales y de hidráulica del sistema (mayor flujo específico del primer elemento) 1. Mínima T + Mínimo FF (condiciones a largo plazio) + TDS Máx de entrada Peor escenario en términos de demanda de energía (útil para dimensionar la bomba de alta presión) octubre de 2015
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Factor de Flujo Factor de Flujo: FF = 0.95 Caudal nominal del elemento según especificaciones FF = 0.85 El elemento produce el 85% del caudal nominal Flow Factor Membrana
Puesta en marcha
+ 3 años
BW SW
0.95 0.90
0.75 - 0.85 0.65 - 0.80
FF a largo plazo (+ 3 años) depende considerablemente de: Temperatura, Tipo agua alimentación, pre-tratamiento, presión de operación etc. octubre de 2015
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Pérdida de carga previa
Se puede definir la pérdida de carga previa a la etapa (∆P) Si el ∆P específico no es conocido, deje el valor que viene por defecto octubre de 2015
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ROSA – Control Panel: File
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ROSA – Control Panel: Options Permite al programa realizar múltiples proyecciones automáticamente
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Bach Processor Permite al programa realizar múltiples proyecciones automáticamente
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ROSA – Control Panel: Options Permite actualizar base de datos con los tipos de membranas
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ROSA – Control Panel: Options
Permite configurar donde se guardarán los ficheros ROSA
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ROSA – Control Panel: Options
Permite configurar datos del usuario mostrados en cada proyecto
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ROSA – Control Panel: Help Permite establecer las unidades del proyecto
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Proyección con ROSA 9.1 1. Información del proyecto 2. Datos del agua de alimentación 3. Información sobre incrustaciones 4. Configuración del sistema 5. Informe 6. Análisis de costos
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ROSA – Introducción del análisis de agua Escoge el tipo de agua de alimentación
Introduce los datos del análisis 1. Haz check en esta casilla 2. Introduce las concentraciones
Introduce T y pH
Los iones deben estar balanceados
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ROSA – Introducción del análisis de agua
Los iones deben estar balanceados
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Proyección con ROSA 9.1 1. Información del proyecto 2. Datos del agua de alimentación 3. Información sobre incrustaciones 4. Configuración del sistema 5. Informe 6. Análisis de costos
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ROSA – Información sobre incrustaciones
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Proyección con ROSA 9.1 1. Información del proyecto 2. Datos del agua de alimentación 3. Información sobre incrustaciones 4. Configuración del sistema 5. Informe 6. Análisis de costos
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ROSA – Configuración del Sistema
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Calculadora de caudales Nueva forma de entrar los datos del proyecto Los caudales y conversiones de ambos pasos pueden ser definidos al mismo tiempo La cantidad de mezcla de permeado o de split de permeado pueden ser determinadas a la vez
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Selección de tipo de elementos
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Selección de tipo de elementos Seleccione el tipo de elemento de acuerdo a:
1. Capacidad del sistema 2. Salinidad de la alimentación 3. Potencial de ensuciamiento 4. Requerimientos de calidad de permeado y consumo energético
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Selección de tipo de elementos De acuerdo a la capacidad del sistema Diámetro Elemento: 2.5” < 200 l/h 4.0” < 2.3 m3/h 8.0” > 2.3 m3/h Longitud Elemento: Estándar: 40” (1016 mm) Para instalaciones compactas: 21” or 14”
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Selección de tipo de elementos De acuerdo a la salinidad TDS de la alimentación
< 1000 mg/l
NF270, NF90, XLE, LE, TW30, BW30
< 10 000 mg/l
BW30, BWXHR
10 000 - 30 000 mg/l
SW30XLE
30 000 - 50 000 mg/l
SW30HR, SW30HRLE, SW30XLE,
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Selección de tipo de elementos De acuerdo al potencial de ensuciamiento del agua de alimentación 1. Espesor estándar del espaciador de concentrado: 28 mils 2. Espesor del espaciador de concentrado para aguas con alto potencial de ensuciamiento: 34 mil. Usado en los elementos: BW30-400/34i, BW30-365, BW30XFR-400/34i, BW30-365-FR, SW30HRLE-370/34i 3. Membranas Fouling Resistant BW para prevención de biofouling usadas en elementos BW30XFR-400/34i, BW30-365-FR, 4. Membranas de alto rechazo: SW30HRLE-400, SW30XHR-440i Espaciador Alimentación octubre de 2015
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Espaciador Permeado
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Selección de tipo de elementos De acuerdo a la calidad del permeado y consumo energético Mayor paso de sales
NF270 NF200
Menor Presión Alimentación
NF90 XLE LE BW30 / TW30 SW30ULE, SW30XLE, Menor paso de sales
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SW30XHR / SW30HRLE
Mayor Presión Alimentación
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Selección de flujo medio
Datos pilotaje Experiencias previas Directrices o Recomendaciones FilmTec
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Guías de diseño
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Guías de diseño
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Selección de n° de elementos
NE QP f SE
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Número Elementos Caudal Permeado Flujo medio Área Activa membrana
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Selección de n° de vasos de presión
NV
Número Cajas de Presión
NE
Número Elementos
NEpV
Número Elementos por Caja de presión
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Elementos por vaso de presión Grandes sistemas de 8-pulgadas Beneficios de cajas de presión con 7 a 8 elementos: • menor coste de CAPEX • mayor conversión posibl econ el mismo número de etapas Beneficios de cajas de presión de 6 y menos elementos: • menos pérdida de carga • mejor resultado de limpieza • más compacto • más etapas para un mejor diseño hidráulico octubre de 2015
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Selección de n° de etapas
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Relación n° de PVs en cada etapa Relaciones típicas entre etapas 1.5 : 1 2 :1 3 :1
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Instalaciones de agua de mar Instalaciones de agua salobre Segundos pasos
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Balancear Flujos de Permeado El caudal de permeado producido en la primera etapa es mayor que el producido en la segunda etapa: Pérdida de presión entre alimentación y rechazo Aumento de la salinidad (y presión osmótica a lo largo del canal de alimentación) Predominancia de desequilibrio entre etapas con:
Sistemas con conversión elevada
Salinidad de alimentación alta
Membranas de baja energía (LE)
Temperatura de alimentación elevada
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Nuevas membranas
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Balancear Flujos de Permeado Porqué balancear? Evitar un flujo excesivo en los primeros elementos Reducirla tendencia al ensuciamiento de la primera etapa Hacer un mejor uso de los elementos de cola Reducir el número de elementos Mejorar la calidad del agua producto)
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Balancear Flujos de Permeado Cómo balancear? Bomba etapa Contrapresión de permeado solamente en la primera etapa Membranas con menor permeabilidad en las posiciones de entrada y membrana sde alta permeabilidad en las posiciones de cola Mejorar
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Informe ROSA
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Informe ROSA
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Solución a Warnings – Sistema una Etapa
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Solución a Warnings – Sistema Multietapa
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