Equipos basados en membranas

Introducción
Equipos basados en tecnología de membranas

La tecnología de membranas es comúnmente utilizada en procesos de separación avanzada. El uso de membranas semipermeables permite la generación de dos corrientes: rechazo y permeado.

APRIA Systems diseña y suministra a medida del cliente instalaciones de separación mediante membranas, como etapa única o integradas en procesos híbridos, abordando un amplio abanico de aplicaciones.



Las principales ventajas de este tipo de tecnología son:



En general, este tipo de procesos son aptos para su uso en aplicaciones de mejora medioambiental (tratamiento/reutilización de aguas residuales complejas) o directamente en procesos industriales (valorización de corrientes industriales).

Microfiltración (MF)

Es la operación más parecida a una filtración "convencional". Se utiliza como etapa de clarificación, limpieza o concentración ya que permite la separación de coloides, partículas suspendidas, bacterias e incluso parte de los virus. Estas membranas poseen un tamaño de poro de 0,1 – 10 µm.

Aplicaciones más comunes: esterilización de bebidas, eliminación de bacterias en agua, separación de emulsiones agua-aceite, separación de sólidos en productos farmacéuticos o pretratamiento de aguas para procesos más selectivos.

Ultrafiltración (UF)

Retiene contaminantes tan pequeños como proteínas, virus o antibióticos, empleando membranas de ultrafiltración capaces de retener partículas de 0,001 – 0,1 µm.

Aplicaciones más comunes: sector alimentario (concentración de zumos, clarificación de vino y otras bebidas, etc.), sector lácteo (recuperación/concentración de leche y su suero), tratamiento de pinturas (industria textil y del metal), eliminación de trihalometanos en aguas residuales.

Nanofiltración (NF)

Retiene moléculas de bajo peso molecular e iones multivalentes, con un tamaño de 0,1 nm-0,001 µm, permitiendo el paso de iones monovalentes.

Aplicaciones más comunes: operaciones de desmineralización, desalinización y eliminación de colores y metales pesados, descontaminación de aguas residuales, eliminación de nitratos.

Ósmosis inversa (OI)

Retiene moléculas de pequeño peso molecular, concentrando sólidos disueltos o en suspensión. Para ello se requiere alcanzar una diferencia de presiones que suele variar entre los 15-60 bar.

Aplicaciones más comunes: desalinización de agua, deshidratación/concentración de sustancias y alimentos, tratamiento final de efluentes líquidos, agua de limpieza de sistemas electrónicos e industria del vidrio, agua de alimentación de caldera y sistemas de vapor.

Membranas Líquidas (ML)

Reconocidas como un método efectivo de separación selectiva. La tecnología consiste en una fase líquida que separa dos fases fluidas inmiscibles, permitiendo el transporte selectivo de una fase a otra. La fuerza impulsora que gobierna el transporte de materia en este proceso es el gradiente de potencial químico, que normalmente se traduce en la diferencia de concentraciones entre ambas fases (alimentación y re-extractora).

Aplicaciones más comunes: eliminación/recuperación de metales en efluentes líquidos, separación de gases con propiedades similares, tratamiento de corrientes residuales.

Ósmosis directa (OD) y ósmosis de presión retardada (OPR)

APRIA Systems emplea la más moderna tecnología de procesos de ósmosis directa y retardada (OD-OPR) para fomentar las sinergias entre la presión osmótica como fuerza impulsora y la selectividad de la membrana. Estas tecnologías se están desarrollando para la producción de agua limpia, la concentración de corrientes de proceso a partir de corrientes residuales, la eliminación de sustancias altamente tóxicas (arsénico) de corrientes acuosas, así como la generación de energía.

El know-how de APRIA Systems permite ofrecer módulos completamente customizables, incluyendo el diseño y mecanización de la geometría necesaria para dar lugar a la fluidodinámica deseada, siendo capaz de operar en diferentes configuraciones, incluyendo:

  • Ósmosis Directa (OD).
  • Ósmosis de Presión retardada (OPR).

Aplicaciones más comunes: tratamiento de aguas residuales y purificación de aguas, desalación de agua de mar, producción de energía, procesado de alimentos, operaciones en industria farmacéutica.

Destilación con membranas (DM)

APRIA Systems emplea la más moderna tecnología de destilación con membranas (DM) para fomentar las sinergias entre la energía térmica y la selectividad de las membranas. El diseño de los equipos de DM realizado por APRIA Systems es completamente customizable, permitiendo su uso en diferentes configuraciones, incluyendo:

  • Direct Contact Membrane Distillation (DCMD).
  • Air Gap Membrane Distillation (AGMD).

Aplicaciones más comunes: purificación de aguas, desalación, tratamiento de aguas de industria textil, concentración zumos y productos lácteos, concentración de ácidos y sustancias corrosivas.

PERVAPORACIÓN (PV)

La pervaporaciónes un proceso de separación empleado sobre mezclas líquidas de compuestos miscibles (generalmente azeótropos y mezclas cuyo punto de ebullición es cercano). Por un lado de la membrana se hace pasar la mezcla líquida, y por el otro se aplica vacío, lo que provoca que uno de los fluidos atraviese la membrana y pase a estado vapor. Ese vapor el posteriormente condensado para finalmente obtener dos corrientes líquidas. El aporte energético requerido es mucho menor que en las operaciones de destilación.

Aplicaciones más comunes: deshidratación de alcoholes, eliminación de compuestos orgánicos volátiles (COVs) de aguas contaminadas.

PERMEACIÓN DE GASES (PG)

Tecnología empleada para la separación de compuestos, tanto contaminantes como productos de valor añadido, en fase gas.

Aplicaciones más comunes: tratamiento de efluentes gaseosos (COVs), separación de gases (p.e. el nitrógeno u oxígeno del aire), deshidratación del aire, separación del hidrógeno del amoniaco, recuperación de CO2.

ELECTRODIALISIS (ED)

La electrodiálisis aplica un campo eléctrico continuo sobre unos electrodos sumergidos en la corriente a tratar, permitiendo la separación de sustancias ionizadas disueltas en la disolución mediante el uso de membranas selectivas de intercambio iónico.

Aplicaciones más comunes: desalación de agua salobre, purificación de agua, desmineralización de sueros, vinos y azúcares, recuperación de ácidos y bases de efluentes ácidos, recuperación de metales.