Con respecto a Purolite
Purolite ha evolucionado en los ltimos 32 aos, de una pequea empresa importadora de resinas de intercambio inico en el mercado Norteamericano para convertirse en el principal productor y lder en innovaciones en el mundo. Empresa familiar 100% dedicada para la tecnologa de resinas Espritu Emprendedor
Purolite 2013
Alcance Global
Fbricas en EUA, Rumana y China Laboratorios de Investigacin y Desarrollo en
EUA, Gran-Bretaa, Rumana, Mosc y China Sucursales en ms de 40 pases
Purolite 2013
Productos Superiores
La calidad y consistencia de nuestros productos es fundamental para nuestra performance. En todas las fbricas de Purolite, la produccin es cuidadosamente controlada para asegurar que nuestros productos atiendan a los ms rigurosos criterios, independiente de donde han sido producidos.
Purolite 2013
Industrias Atendidas
Semiconductores
Petroqumica y Refinera
Mineras y Galvnicas
Nucleares
Qumicas
Suavizacin
Farmacutica
Agua Potable
Remediacin de Aguas Subterrneas
Alimentos y Bebidas
Purolite 2013
Servicios Confiables
Somos especialistas en la aplicacin de nuestros productos y optimizaciones. Confiables y bien entrenados, entendemos la importancia de nuestros productos y servicios para la operacin de nuestros clientes. Purolite tiene la mayor estructura de ventas tcnicas de ese mercado
Purolite 2013
Soluciones Innovadoras
Nuestra continua inversin en investigacin y desarrollo muestra que estamos siempre buscando optimizaciones y descubriendo usos innovadores de nuestras resinas de intercambio inico y adsorbentes. Nosotros nos esforzamos por hacer que lo imposible sea posible.
Purolite 2013
Por que Purolite?
Nuestro espritu emprendedor
Nuestra dedicacin para servir nuestros clientes
Nuestro deseo de ser el lder en tecnologa de resinas
Tres caractersticas que siempre nos diferencian:
Conceptos Bsicos del Tratamiento de Aguas para uso en la Industria
Identificar los principales contaminantes presentes en el agua, bien como las mejores prcticas para la remocin y controle con vistas a tornar su uso ms racional, preservando y
minimizando de esta manera, el impacto sobre el medio ambiente.
Objetivo
El ciclo del agua y sus impurezas
Slidos Disueltos: Calcio, Magnesio, Sodio, Hierro Gases Disueltos: O2, CO, CO2, etc. Materia Suspensa: Arcilla, Sedimento, Arena
Precario en slidos disueltos;
Rica en slidos suspensos;
La calidad cambia rpidamente con las estaciones y el
clima;
Grande posibilidad de existencia de orgnicos
Agua de Superficie
Rica en slidos disueltos
Precario en slidos suspensos
Puede contener hierro, manganeso, fluoruro y gas
sulfhdrico
Precario en oxigeno
Calidad y temperatura relativamente constantes
Agua de Profundidad
Resinas de Intercambio Inico
Composicin
Co-polmero de Estireno e Di-Vinil-Benzeno en forma de esferas con dimetro entre 0,3 e 1,2 mm (existen opciones uniformes). Los grupos funcionales asociados base do co-polmero definen su caracterstica de intercambio.
Resina Catinica
El cido Sulfnico al ser inserido da a resina caracterstica FUERTEMENTE cida.
El cido Carboxlico produce la resina DEBILMENTE cida.
Resina Aninica
El Cuaternario de Amonio produce la resina FUERTEMENTE bsica.
Las Aminas Terciarias producen resinas DEBILMENTE bsica.
Secuencia de obtencin da matriz polimrica de estireno-divinilbenzeno
La concentracin de divinilbenzeno varia entre 8 e 12%. Cuanto mayor este porcentaje, mayor ser la resistencia de la resina a oxidantes .
Polimerizacin
La resina es una esfera porosa.
El intercambio inico ocurre en la parte interna de la resina.
En la parte activa quedan retenidos los iones-meta y son liberados los iones impregnados en la resina.
Perla de la Resina
Tipos de Resina
Gel Macroporosa Super Gel
Poliestirenica Poliacrlica
Dbil Fuerte
Catinica
Lecho Mixto
Aninica
Adsorbente
Selectiva
Cataltica
Tipo I Tipo II Tipo III (exclusividad Purolite)
Resinas Aninicas Fuertes
Resina Tipo Gel I
Resina Tipo Macroporosa
Tipos de Resina Aninica
Capacidad
Operacional
Eficiencia
de
Regeneracin
Remocin
de
Slice
Temperatura
Mxima
Resistencia
Orgnicos
Tipo I Est.
Ex: Purolite PFA400 2 2 4 60oC 2
Tipo I Acr.
Ex: Purolite A850 3 3 3 40oC 4
Tipo II
Ex: Purolite PFA300 4 4 2 40oC 1
Tipo III
Ex: Purolite A555 3 3 4 60oC 3
Comparativo: Aninicas
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
Fuga
de
ion
es
Perdida de Campaa por Tiempo de Uso
Nueva
2 aos de uso
4 aos de uso
6 aos de uso
Cuando Cambiar las resinas viejas?
Ciclo de Trabajo
Ca Mg
HCO3
Na K
SiO2
Cl SO4 NO3
WAC
WBA
SAC SBA
TORRE
Selectividad
SO42-
NO3
-
Cl-
HCO3-
SiO3
-
OH-
Aninica
Fe2+
Ca2+
Mg2+
Na+
H+
Catinica
Selectividad
SUAVIZACIN
Suavizacin
Agua Dura
Termo originado por la dificultad en la lavaje de ropas;
Presencia de iones que reaccionan con jabones formando precipitados y evitando formacin de espumas;
Iones provenientes de depsitos subterrneos, como el calcreo (CaCO3) o la dolomita (CaCO3.MgCO3) que agregan a la composicin del agua una cantidad excesiva de iones Ca2+ e Mg2+;
Las calderas industriales operan en altas temperaturas cristalizando los iones de Ca2+ e Mg2+ formando incrustaciones;
Disminucin de la eficiencia en la generacin del vapor;
Aumento de la temperatura de la pelcula del metal;
Posibilidad de rompimiento de tubos y explosiones.
Agua Dura = Incrustaciones = Problemas
Suavizacin
Dureza Temporaria: iones de calcio y magnesio que bajo calentamiento se combinan con los iones bicarbonato y carbonatos.
Dureza Permanente: iones de calcio y magnesio que se combinan con sulfato, cloruros, nitratos y otros, dando origen a compuestos solubles.
Dureza Total: Es la suma de la dureza temporaria con la permanente, expresa en mg/l CaCO3 = ppm CaCO3
Tipos de Dureza
Suavizacin
Suavizacon
Funcin
Remocin de iones de Calcio y Magnesio por intercambio inico.
Aplicaciones
a. Calderas de baja presin b. Procesos Qumicos Industriales c. Lavaje de hilo en la industria textil d. Industria de bebidas (clarificacin) e. Plantas de refino de azcar (dem al anterior)
Regenerante
El regenerante normalmente es el NaCl (exento de Iodo).
Sistema Co-Corriente
OPERACIN REGENERACIN
Operacin del Suavizador
Na+ Ca2+
Fe2+
Mg2+
Na+ ,Ca2+, Fe2+, SO4
2- CO3
2-, SiO3-
Na+, SO42-
CO32-, SiO-3
Na+
Na+ Na+
Na+
Na+
Ca2+, Mg2+ (aq) + R-Na+ R-Ca2+, Mg2+ + Na+(aq)
dureza resina resina iones de sodio regenerada saturada
Intercambio Catinico
Criterios de Regeneracin para los Suavizadores
Parmetro Tiempo Caudal
Contra Lavado 15 a 20 8 a 40 BV/h
Inyeccin de Qumicos min 30 2 a 4 BV/h
Lavado Lento min 30 2 a 4 BV/h
Lavado Rpido 10 a 20 8 a 40 BV/h
Regeneracin 1 Paso
Contra lavado
Clasificacin de las resinas;
Remover slidos en suspensin;
Expansin del lecho en 60 - 80%;
Preparo del lecho para la salmuera;
Tiempo mnimo 10 - 20 minutos.
Regeneracin 2 Paso
Inyeccin de Qumicos
Solucin de NaCl a 10%;
Reducir el volumen de agua del lecho para evitar la dilucin de la salmuera (dejar apenas una camada de agua sobre a resina);
Inyeccin de la solucin en el mismo sentido de la operacin;
Caudal de 2 4 BV/h;
Tiempo mnimo de 45 minutos.
Lavado Lento
Completa a regeneracin;
Remocin del regenerante entre las resinas;
Mismo caudal y sentido de la inyeccin de la salmuera.
Regenerao 3 passo
Regenerao 4 passo
Lavado Rpido
Remocin del regenerante de dentro de las resinas;
Mismo caudal de la operacin;
Acerca de 20 minutos o hasta remocin total del regenerante .
Operando de manera correcta
Procedimiento Lo que monitorear
Operacin Normal Caudal, Dureza e Volumen de Agua producida
Retro-lavado del Filtro Caudal y tiempo
Contra Lavado de las
Resinas Caudal y tiempo
Preparo de la Salmuera Cantidad de la Sal y Concentracin de la solucin
Inyeccin de Qumicos Caudal y tiempo
Lavado Lento Caudal y tiempo
Lavado Rpido Caudal, tiempo y Anlisis de Dureza
0
2
4
6
8
10
12
0 20 40 60 80
(%N
aC
l)
Tiempo (min)
20 < t < 30 min.
Curva ideal de eluicin de la Salmuera
Por que utilizar la Purolite SST60? Reduccin hasta un 35% del costo operacional
Reduccin hasta un 30% del consumo de la sal
Reduccin hasta un 10% del consumo del agua
Opera hasta un 10 ppm de Fe
Reduccin del gasto del agua
Retorno de Inversin Medio: < 9 meses
Tecnologa SST Purolite: Ncleo blindado protege la resina contra
contaminantes sin pierda de campaa y reduce el consumo de
la sal.
Purolite SST60
Menor Fuga
de Dureza
Ejemplo comparativo entre Costos Operacionales de un Suavizador de 20m/h
R$ 0,00
R$ 50.000,00
R$ 100.000,00
R$ 150.000,00
R$ 200.000,00
R$ 250.000,00
R$ 300.000,00
R$ 350.000,00
R$ 400.000,00
R$ 450.000,00
Purolite C100 R$ 5.302,00 R$ 61.389,62 R$ 403.533,62
Purolite PPC100 R$ 6.600,00 R$ 60.431,62 R$ 345.551,62
Purolite SST60 R$ 11.123,00 R$ 55.519,01 R$ 298.421,81
Resinas gua Sal
Economia $$$
Economia $$$
ROI - Suavizacin
Diferencial Purolite
Diferencial Purolite
Diferencial Purolite
Purolite SST104 Cambia iones Ca2+ y Mg2+ por H+
Alcalinidad ser removida por eliminacin de CO2
Reduce el pH del agua promoviendo la formacin de H2CO3 para posterior eliminacin de CO2
Capacidad de remocin de alcalinidad en funcin de la relacin [dureza]/[alcalinidad]
Alternativa para sistemas donde la alcalinidad es muy alta y el uso de resinas aninicas proporcionaran ciclos cortos de trabajo
Capacidade Operacional da Purolite SST104
Dealcalinizacin y Suavizacin
Favor consultar Purolite para dealcalinizacin aninica
Desmineralizacin
Desmineralizacin
Funcin
Remocin de todos los iones presentes produciendo agua pura;
Bajar conductividad y slice.
Aplicaciones
a. Calderas de alta presin
b. Procesos Qumicos Industriales
c. Industria de bebidas
d. Plantas de refino de azcar
Regenerante
Los regenerantes normalmente utilizados son HCl, H2SO4 y NaOH.
Lecho de resinas
R-OH R-H
Abastecimiento
Agua
Desmineralizada
Esquema de Desmineralizacin del Agua
OPERACIN REGENERACIN
OPERACIN REGENERACIN
Operacin del sistema de desmineralizacin
Sistema Co-Corriente
Sistema Contra-Corriente
Las Reacciones Qumicas
Unidad Catinica
Operacin
NaCl + R-H R-Na + HCl contenido del resina resina cido agua regenerada saturada
Regeneracin
R-Na + HCl R-H + NaCl resina regenerante resina sal para saturada regenerada efluente
reduz o pH
Operacin del Lecho Catinico
2
1
CO3-
SO42-
NO3-
CO3-
SO42-
NO3-
CO3-
SO42-
NO3-
CO3-
SO42-
NO3-
CO3-
SO42-
NO3-
CO3-
SO42-
NO3-
Las Reacciones Qumicas
Unidade Aninica
Operacin
HCl + R-OH R-Cl + H2O cido de la resina resina agua pura catinica regenerada saturada
Regeneracin
R-Cl + NaOH R-OH + NaCl resina regenerante resina sal para saturada regenerada el efluente
sobe o pH
1
2
Operao do Leito Aninico
Etapas da Regenerao
Contra Lavado
Lavado Lento
Lavado Rpido
Regeneracin (cido/Soda)
Regeneracin 1 paso
Contra lavado
Clasificacin de las resinas;
Remover slidos en suspensin;
Expansin del lecho en 60 - 80%;
Preparo del lecho para la salmuera;
Tiempo mnimo 10 - 20 minutos.
Regeneracin 2 paso
Inyeccin de Qumicos Lecho Catinico Solucin de HCl o H2SO4 a 5%;
Reducir el volumen del agua del lecho para evitar la dilucin de la solucin (dejar apenas una camada de agua sobre la resina);
Caudal de 2 4 BV/h;
Tiempo mnimo de 45 minutos.
Inyeccion de Qumicos Lecho Aninico
Solucin de NaOH a 4%;
Reducir el volumen del agua del lecho para evitar la dilucin de la solucin (dejar apenas una camada de agua sobre la resina);
Caudal de 2 4 BV/h;
Tiempo mnimo de 45 minutos.
Regeneracin 2 paso
Lavado Lento Completa la regeneracin;
Remocin del regenerante entre las resinas; Mismo caudal y sentido de la inyeccin de los qumicos;
Debe ser realizado en cada columna independientemente
Regeneracin 3 paso
Regeneracin 4 paso
Lavado Rpido
Remocin del regenerante de dentro de las resinas; Mismo caudal de la operacin; Acerca de 20 minutos o hasta remocin total del regenerante .
Especificacin de los Regenerantes
H2SO4 HCl NaOH NaCl
Fe < 50 ppm Fe < 100 ppm NaCl < 1,5% Fe < 100 ppm
Cl < 5 ppm S, como SO3
< 3.000 ppm
Na2SO4 < 0,5% Ca < 500 ppm
As < 0,2 ppm xxx NaClO < 2,0ppm Mg < 100 ppm
Cu < 1,0 ppm xxx SiO2 < 200 ppm SO4 < 700 ppm
Mn < 0,5 ppm xxx Al2O3 < 20 ppm xxx
Pb < 5,0 ppm xxx Dureza < 50 ppm xxx
M.O. < 100 ppm O2 M.O. < 100 ppp O2 M.O < 100 ppm Livre de Iodo
Libre de
Inhibidores y
Oxidantes
Libre de Turbiedad,
Inhibidores y
Oxidantes
Valores para NaOH
en escamas
Insolubles en agua
< 1000 ppm
Conc. > 93% Conc. > 28% Conc. > 97,5% Conc. > 99,6%
Fuga de Slice Cl-, SO4
2-, SiO3-,HCO3
-, CO32-
OH-, OH-,HCO3- CO3
2-, SiO3-
Unidad de cationes
Saturados
Ca2+, Mg2+, Na+
H+, H+, Na+
Fuga de Sdio
Escape de Na+ aumento de pH
Saturacin del Sistema
Unidad de aniones
Saturados
> Slice > Condutividad
Pareja de resinas ms econmico: Purolite Puropack SST60H y Purolite PFA300
Retorno de Inversin Medio: < 9 meses
Economa de hasta un 30% de soda
Economa de hasta un 30% de cido
Campaa obtenida de un 15% a un 35% mayor
Economa de hasta un 15% de agua
Mejor calidad de agua final
Controle de Slice ms eficaz
Vida til de las resinas: a ser determinado por el retorno de inversin con la economa obtenida de la compra de resinas nuevas.
Comparativo: Desmineralizador
Resina Catinica
Masa de cido/
litro de resina en la
regeneracin (g)
Campaa
Purolite C100 120 1
Purolite PPC100 100 1
Purolite PPSST60H 85 1
Resina Aninica
Masa de base/ litro
de resina en la
regeneracin (g)
Champaa
Purolite A400 120 1
Purolite PFA400 100 1
Purolite PFA300 100 1,3
Retorno del Investimento - Desmineralizacin
Retorno del Investimento - Desmineralizacin
Retorno del Investimento - Desmineralizacin
Lecho Mixto
Principios de Operacin
Mixtura homognea de resinas catinicas e aninicas.
Remocin de cationes (Ca, Mg, Na, K, Fe) e aniones (Cl, SO4, NO3, CO3, CO2, SiO2) al mismo tiempo.
Produccin de agua pura:
R-H/R-OH + NaCl -> R-Na/R-Cl + H2O
Formacin irreversible de agua evita competicin entre H+ y otros metales como Na+, reduciendo escape de estos.
Atinge, por tanto, menores conductividades que lechos separados
Tipos de Lechos
Lechos Mixtos de Trabajo
Lechos Mixtos de Pulimento
Normalmente con bajo tenor de orgnicos Velocidad Linear Tpica: 40 60 m/h Agua tratada: 0,06 0,2 uS/cm
Lechos Mixtos de Pulimento de Condensado
Normalmente con mayor temor de orgnicos y/o aminas/amonio Velocidad Linear Tpica: 60 120 m/h Agua tratada: 0,06 0,2 uS/cm
Lechos Mixtos para Agua Ultra
Regeneracin
Regeneracin
1. Contra- Lavado
Expansin del lecho entre 80-100%
Siempre monitoreando visualmente para evitar pierda de
resina
La separacin es crucial para el suceso de la regeneracin
Es deseada una separacin eficiente entre los dos lechos
2. Etapa Alcalina
Solucin de Soda Custica a 4-5% descendente
Por lo menos 100g de NaOH a 100% por litro de resina
Inyeccin de cido ascendente al mismo tiempo
Salida de los efluentes por el colector central
3. Etapa cida
Solucin de HCl o H2SO4 a 4-5% ascendente
Por lo menos 100 g de NaOH a 100% por litro de resina
Inyeccin de soda descendente al mismo tiempo
Salida de los efluentes por el colector central
4. Lavado Lenta
Utilizar agua desmineralizada
Simultneamente a travs da catinica y aninica
Completa la regeneracin y remueve el exceso de
regenerante
Regeneracin
5. Mixtura
Utilizar aire comprimido limpio y libre de aceite
Agua a 5-10 cm por encima del lecho de resinas
Se pretende evitar camada de resinas catinicas al fondo
6. Asentamiento y Recarga
Dejar el lecho asentar por 10 minutos
Completar la columna con agua
Evita separacin dos lechos por choque brusco
Regeneracin
70
Regeneracin
7. Lavado Rpido
Operacin Normal del lecho (agua bruta descendente)
Lavar hasta la especificacin mnima
8. Limpiezas Especiales
Salmuera para orgnicos
HCl para hierro y precipitados del calcio
Peractico para contaminacin de micro-organismos
Detergentes no inicos para aceite (difcil)
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Contaminacin de Resinas de Intercambio Inico
Calidad del Agua Afluente
Metales: Fe2+, Fe3+, Al3+, Pb2+, Mn2+, Ba2+,entre otros. Aceite y Materia Orgnica
Microorganismos Turbidez
Residuales de Cloro o Compuestos Clorados
Regeneracin Inadecuada
Concentracin excesiva de H2SO4
72
Limpieza Especial de Resinas
El correcto entendimiento del histrico de operacin de un sistema de intercambio inico, caractersticas da agua afluente, procedimientos de regeneracin, aliados a una anlisis de los contaminantes en una muestra de resinas, permitir desarrollar un programa de Limpieza Qumica capaz de recuperar de forma satisfactoria su capacidad de intercambio.
Algunas bases qumicas empleadas para tal:
lcalis e Detergentes no-inicos M.O, Aceite/Engrase
cidos (HCl, C6H8O7) Metales, Ba2SO4, Ca2SO4 y Fe3+
Biocidas (cido Peractico e Formol) Microorganismos
Resina catinica contaminada con Hierro y Orgnicos
Resina catinica contaminada con Hierro
Resina Aninica ligeramente contaminada con Orgnicos
Resina Catinica despus de una limpieza bien efectuada
Otras Aplicaciones
Otras Aplicaciones
En azul: Resinas Purolite sin cualquier equivalente el en mercado.
Pulimento de Agua para Grandes Caudales: Purolite SGC650H e Purolite SGA550OH
Proteccin de Osmosis Reversa: Purolite MPR1000
Remocin de Orgnicos: Purolite TANEX
Tratamiento do Alcohol:
1. Desmineralizacin: Purolite C150 e Purolite A500
2. Reduccin del Acidez: Purolite A500
3. Desodorizacin: Purolite MN202
Produccin del Biodiesel:
1. Catlisis da Esterificacin: Purolite CT275
2. Purificacin: Purolite PD206
Efluentes Galvnicos:
1. Reciclo de Agua de Lavado:
a. Purolite C160
b. Purolite A133S (Aninica Dbil)
c. Purolite A850 (Aninica Fuerte)
2. Remocin de Boro: Purolite S108
3. Remocin de Mercurio:
a. Purolite S920 (no regenerable)
b. Purolite S924 (regenerable)
4. Remocin de Metales Equivalentes: Purolite S930-4757
5. Remocin de Metales con Bajo Peso Molecular: Purolite S940
Remocin de Nitratos: Purolite A520E
Otras Aplicaciones
Purolite es ms que una empresa de resinas. Es una empresa de soluciones.
www.purolite.com
Purolite 2013