OSMOSIS NATURAL Y OSMOSIS DIRECTA

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- Alta densidad de empaquetamiento

- Coste de fabricación asequible

- Facilidad de limpieza

- Costes de sustitución de la membrana no excesivamente elevados

En los procesos de osmosis inversa al mismo tiempo que se van separando las sales por medio de la membrana, estas se van concentrando en el rechazo. En sistemas en los que la recuperación de agua es del 50 – 75 % las sales presentes en el rechazo pueden llegar a alcanzar 2 – 4 veces superiores a las del agua de alimentación. Cuando esta concentración excede los límites de solubilidad de alguna de las sales estas precipitan y se depositan sobre la membrana. La formación de incrustaciones está en el origen de una peor calidad del producto obtenido debido a una disminución de la tasa de rechazo, mayor caída de presión en el módulo y, frecuentemente, una colmatación irreversible de la membrana.

La capacidad del agua, o fluido tratado, de producir incrustaciones depende, lógicamente, de su composición, temperatura de trabajo y del factor de concentración del propio proceso condicionado, a su vez, por el porcentaje de recuperación del mismo.

Desde el punto de vista de los requerimientos del agua de aporte, el tratamiento previo recomendado para este tipo de instalaciones, debe de contemplar:

- Eliminación de la turbidez o sólidos suspendidos

- Ajuste y mantenimiento del pH del agua de alimentación en los límites adecuados.

- Reducción de la tendencia a producir precipitados

- Desinfección con el fin de evitar la formación por algas o bacterias.

- Eliminación de aceites (emulsionados o no) y otros compuestos orgánicos capaces de perjudicar a la membrana.

Materiales de la membrana

Las membranas pueden ser de materiales como:

- Acetato de celulosa.

- Poliamidas aromáticas.

- Polietileno aminas transversalmente en cadenas.

Los esteres de celulosa fueron los primeros polímeros que se emplearon con éxito en procesos de separación por membranas a baja presión y pueden ser fabricados con distintas porosidades de acuerdo con las necesidades, sin embargo presentan ciertas desventajas. Los acetatos de celulosa pueden sufrir hidrólisis en medios ácidos fuertes y medios ligeramente alcalinos. La hidrólisis es mínima en un rango de ph comprendido entre 4,5 y 5. Son incapaces de resistir temperaturas elevadas teniendo el límite el rango de 40-60° C de acuerdo con el tipo de material empleado. Las membranas de acetato de celulosa pueden sufrir también el ataque de microorganismos y enzimas. La permeabilidad de estas membranas al agua tiende a descender durante el uso normal debido al progresivo embotamiento.

Algunos materiales modernos-poliamidas y poliamidas aromáticas son capaces de resistir temperaturas elevadas bajo condiciones corrosivas. Tienen una gran resistencia al colapso o consolidación en las condiciones de presión que se trabaja, mantienen sus propiedades a altas temperaturas, poseen buena resistencias a las deformaciones mecánicas y abrasión, son estables en medios ácidos, alcalinos y oxidantes.

Tipos de membrana

- Membrana en espiral

A causa de su diseño compacto y su magnitud de área de membrana por elemento, los espirales se utilizan típicamente para aplicaciones de alto flujo con cantidades mínimas de sólidos es suspensión. Su ventaja reside en su bajo material y costo operativo.

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Membrana cerámica

Ideal para productos de valor agregado o productos sanitarios, al igual que para aplicaciones que requieran separaciones selectivas de fluidos conteniendo componentes agresivos como ser solventes.

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Membrana de acero inoxidable

Diseño rugoso, especialmente efectivo para aplicaciones que demanden condiciones de procesamiento extremas o productos con elevadas partículas sólidas y/o alta viscosidad.

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Membrana tubular

Altamente resistentes a taponarse al procesar corrientes con grandes cantidades de sólidos en suspensión o componentes fibrosos.

- Membrana de fibra hueca

Con densidad extremadamente alta de empaquetamiento y diseño de canales abiertos; ofrece la posibilidad de limpieza a contracorriente desde el permeado. Particularmente adecuada para flujos líquidos con bajos sólidos

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Plate and frame

Diseño de canales abierto permite utilizarla para productos de alta viscosidad, adecuada para aplicaciones alimenticias y farmacéuticas altas en sólidos.

Aplicación:

Conservación de alimentos

Desafortunadamente durante la deshidratación de las frutas ocurren cambios más o menos intensos que disminuyen en calidad y cantidad el contenido de nutrientes básicos para la dieta humana y cambian las características sensoriales de los productos. En un intento para evitar estos efectos se emplean aditivos que contrarrestan el desarrollo de microorganismos y previene o reponen los cambios ocasionados por los procesos aplicados.

Deshidratación osmótica de frutas

Un buen número de frutas, como es el caso de la fresa, papaya, mango o melón entre otras, cuentan con los elementos necesarios para inducir la osmosis.

Estos elementos corresponden a la pulpa, que en estas frutas consiste en una estructura celular más o menos rígida que actúa como membrana semipermeable. Detrás de estas membranas celulares se encuentran los jugos, que son soluciones diluidas, donde se hallan disueltos sólidos que oscilan entre el 5 a 18% de concentración. Si esta fruta entera o en trozos se sumerge en una solución o jarabe de azúcar de 70%, se tendría un sistema donde se presentaría el fenómeno de ósmosis.

Aplicaciones de la Osmosis Inversa