Tutor 1
Balda Ayala, Roberto Rafael
Resumen
En la actualidad el agua para uso industrial es someida a diferentes mecanismos para garantizar que sus características físicas-químicas realizadas su utilización en los diferentes procesos productivos como por ejemplo, una baja concentración de iones de dureza y hierro, toda vez que estos pueden deteriorar los equipos industriales presentándose en ellos incrustaciones o corrosiones indeseables. El método más empleado hoy en día para remover dichos iones es el intercambio iónico, por lo que se plantea, en el presente proyecto, comparar la resina de intercambio con un intercambiador con zeolita. Para lograr los objetivos propuestos en el proyecto y la comparación de las dos alternativas, se realizó una metodología dividida en 4 fases que se describe a continuación: una primera fase en la que se diseñaron dos unidades piloto, teniendo como referencia de diseño los intercambiadores con resina de intercambio catiónico. Posteriormente se le agregó a uno de los prototipos zeolita natural y al otro resina de intercambio iónico. En una segunda fase, se prepararon las muestras de agua a tratar con agua del acueducto de Bogotá y se impactó con sulfato de hierro para aumentar la concentración de hierro a niveles de 0.1-0.3 mg / l (bajo), 2-4 mg / l (medio) y 8-10 mg / l (alto). Para impartirle la dureza al agua se utilizó cloruro de calcio hasta llegar a valores de 30-80 mg CaCO3 / l (bajo), 140-170 mg CaCO3 / l (medio) y 480-550 mg CaCO3 / l (alto). Los reactivos que se utilizaron fueron de tipo analítico para evitar interferencias. Adicional a esto se verificó que el agua no presentara cloro residual. En la tercera fase se procedió a pasar las muestras de agua a través de cada uno de los prototipos con una carga hidráulica de 25 m3 / m2 hy al finalizar cada prueba se regeneró en contra-corriente el material intercambiador con NaCl; luego se repitió el procedimiento con las concentraciones de dureza y hierro, pero se disminuyó la carga hidráulica a 6 m3 / m2 .h. Por último, se realizaron los análisis correspondientes para determinar hierro y dureza al efluente. Los resultados obtenidos durante el desarrollo del proyecto se realizaron que de los tres parámetros que se evaluaron (TRATAMIENTO, CARGA y CONCENTRACION), el parámetro de carga no presentó una influencia significativa en la remoción de los iones. Así mismo se muestra que la resina de intercambio iónico presenta una mayor afinidad de eliminación con los iones contaminantes. También se apreció que el tiempo de agotamiento de la zeolita es más corto que el que presenta la resina de intercambio iónico; por lo anterior los costos de regeneración de la zeolita son mayores
Resumen en lengua extranjera 1
At present, industrial´s water is subjected to various mechanisms to ensure their physical and chemical characteristics allow its use in the different production processes such as a low concentration of hardness and iron ions, since these can damage the industrial equipment presenting them undesirable fouling or corrosion. The method most commonly used today to remove these ions is ion exchange, therefore arises, in this project, comparing the exchange resin with an exchanger with zeolite. A first phase in which two pilot units were designed with reference design exchangers with: To achieve the objectives proposed in the project and comparison of the two alternatives, a methodology divided into 4 phases described below are made cation exchange resin. He was later added to one of the natural zeolite prototypes and other ion exchange resin. In a second phase, water samples treated with water from the aqueduct of Bogota and hit with iron sulphate to increase the iron concentration levels of 0.1-0.3 mg / L (low) were prepared, 2-4 mg / l (average) and 8-10mg / l (high). To impart hardness to water calcium chloride was used up to values of 30-80 mg CaCO3 / L (low), 140-170 mg CaCO3 / l (middle) and 480-550 mg CaCO3 / l (high). The reagents used were of analytical type to avoid interference. In addition to this it was found that the water did not present residual chlorine. In the third phase we proceeded to pass water samples through each of the prototypes with a hydraulic load of 25 m3 / m2h and after each test was regenerated in counter-current exchanger material NaCl; then the process with the same hardness and iron concentrations was repeated, but the hydraulic load to 6 m3 / m2.h was decreased. Finally, the data was analyzed to determine the iron and hardness effluent. The results obtained during the project showed that of the three parameters (treatment, loading and concentration) were evaluated, the load parameter did not show a significant influence on the removal of ions. Also it was observed that the ion exchange resin has a higher affinity with the contaminant ions removal. It was also noted that the expiration time for the zeolite is shorter than the one with the ion exchange resin; Therefore the costs of regeneration of the zeolite are higher
Palabras clave
Utilización del agua, Industria de la zeolita
Tipo de documento
Trabajo de grado - Pregrado
Licencia Creative Commons
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Fecha de elaboración
2015
Programa académico
Ingeniería Ambiental y Sanitaria
Facultad
Facultad de Ingeniería
Citación recomendada
Duarte Valencia, E. A., & Vizcaíno Sánchez, C. M. (2015). Estudio comparativo entre la implementación de la zeolita y la resina de intercambio iónico en la remoción de hierro y dureza en un agua sintética que simula el agua para uso industrial. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/35
Publisher
Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Ambiental y Sanitaria