Usuario:Pitana/Taller

1,3 x 7,6 x 7,6 pulgadas (3,3 x 19,3 x 19,3 cm)

Ventajas y desventajas

Una de las principales ventajas de la nanofiltración como método de ablandamiento del agua es que, durante el proceso de retención de los iones de calcio y magnesio y el paso de los iones monovalentes hidratados más pequeños, la filtración se realiza sin añadir iones de sodio adicionales, como se hace en los intercambiadores de iones[7]. Muchos procesos de separación no funcionan a temperatura ambiente (por ejemplo, la destilación), lo que aumenta considerablemente el coste del proceso cuando se aplica un calentamiento o enfriamiento continuos. La realización de una separación molecular suave va unida a la nanofiltración, que a menudo no se incluye en otras formas de procesos de separación (centrifugación). Estas son dos de las principales ventajas que se asocian a la nanofiltración. La nanofiltración tiene la ventaja muy favorable de poder procesar grandes volúmenes y producir continuamente flujos de productos. Aun así, la nanofiltración es el método de filtración por membrana menos utilizado en la industria, ya que el tamaño de los poros de la membrana se limita a unos pocos nanómetros. Todo lo que sea más pequeño, se utiliza la ósmosis inversa y todo lo que sea más grande, la ultrafiltración. La ultrafiltración también puede utilizarse en casos en los que puede emplearse la nanofiltración, por ser más convencional. Una desventaja principal asociada a la nanotecnología, como a toda tecnología de filtración por membrana, es el coste y el mantenimiento de las membranas utilizadas[8] Las membranas de nanofiltración son una parte costosa del proceso. La reparación y sustitución de las membranas depende del total de sólidos disueltos, el caudal y los componentes de la alimentación. Dado que la nanofiltración se utiliza en varias industrias, sólo se puede utilizar una estimación de la frecuencia de sustitución. Esto hace que los nanofiltros se sustituyan poco tiempo antes o después de que finalice su uso principal.

Diseño y funcionamiento

Las aplicaciones industriales de las membranas requieren cientos o miles de metros cuadrados de membranas y, por tanto, se necesita una forma eficaz de reducir el espacio que ocupan empaquetándolas. Las membranas empezaron a ser comercialmente viables cuando se consiguieron métodos de bajo coste para alojarlas en "módulos"[9] Las membranas no son autoportantes. Necesitan un soporte poroso que pueda soportar las presiones necesarias para el funcionamiento de la membrana NF sin obstaculizar el rendimiento de la membrana. Para ello, el módulo debe proporcionar un canal para eliminar la permeación de la membrana y ofrecer unas condiciones de flujo adecuadas que reduzcan los fenómenos de polarización de la concentración. Un buen diseño minimiza las pérdidas de presión tanto en el lado de alimentación como en el de permeado y, por tanto, los requisitos energéticos[10].

Polarización por concentración

La polarización de concentración describe la acumulación de las especies retenidas cerca de la superficie de la membrana, lo que reduce la capacidad de separación. Se produce porque las partículas son convectadas hacia la membrana con el disolvente y su magnitud es el equilibrio entre esta convección causada por el flujo de disolvente y el transporte de partículas lejos de la membrana debido al gradiente de concentración (predominantemente causado por la difusión). Aunque la polarización de la concentración es fácilmente reversible, puede provocar el ensuciamiento de la membrana[10][11].

Módulo enrollado en espiral

Los módulos enrollados en espiral son los más utilizados y tienen un diseño "estandarizado", disponible en una gama de diámetros estándar (2,5", 4" y 8") para adaptarse a recipientes a presión estándar que pueden alojar varios módulos en serie conectados mediante juntas tóricas. El módulo utiliza láminas planas envueltas alrededor de un tubo central. Las membranas se pegan a lo largo de tres bordes sobre un espaciador de permeado para formar "hojas". El espaciador de permeado soporta la membrana y conduce el permeado al tubo central de permeado. Entre cada hoja se inserta un espaciador de alimentación similar a una malla[11][12] La razón de la dimensión similar a una malla del espaciador es proporcionar un entorno hidrodinámico cerca de la superficie de la membrana que desaliente la polarización por concentración. Una vez enrolladas las hojas alrededor del tubo central, el módulo se envuelve en una capa de carcasa y se colocan tapas en el extremo del cilindro para evitar el "telescopado" que puede producirse en condiciones de caudal y presión elevados.

Parte de la serie sobre Ingeniería genética
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