Aplicación de resinas especializadas de tratamiento de nitrógeno amoniacal en agua condensada por evaporación
Entendiendo el agua condensada por evaporación
Un evaporador es un dispositivo común que se utiliza para convertir líquidos en gases. El agua condensada por evaporación se forma en generadores de vapor e intercambiadores de calor cuando el agua y el vapor se mezclan, se enfrían y se condensan de nuevo en líquido mediante intercambio de calor.
Durante el proceso de evaporación, a medida que las aguas madres se concentran más en el evaporador, la temperatura de la solución aumenta. Debido a la naturaleza volátil del nitrógeno amoniacal (NH₃-N), este pasa a estado gaseoso junto con el vapor de agua. Una vez enfriado, se condensa de nuevo a estado líquido y permanece en el agua. Cuando el pH es superior a 9, el nitrógeno amoniacal se presenta principalmente en forma de NH₃. Por debajo de pH 9, se presenta predominantemente como NH₃ (ion amonio).
El tratamiento del nitrógeno amoniacal en el agua condensada por evaporación es un desafío común para industrias como la farmacéutica, la química y la de procesamiento de alimentos.
Tecnología para la eliminación del nitrógeno amoniacal del agua condensada por evaporación
Método de pelado: El método de desorción consiste en poner las aguas residuales en contacto con el aire, lo que permite que el nitrógeno amoniacal pase de la fase líquida a la fase gaseosa debido a la diferencia entre su concentración real y su concentración de equilibrio. Sin embargo, debido a la solubilidad del nitrógeno amoniacal, es difícil reducir aún más su concentración únicamente mediante la desorción. La aplicación de la desorción para la eliminación del nitrógeno amoniacal del agua destilada es ineficaz e incluso puede deteriorar la calidad del agua, aumentando significativamente la conductividad. Por lo tanto, este método es más adecuado para aguas residuales con alta concentración de nitrógeno amoniacal, pero no es ideal para el tratamiento de agua condensada por evaporación.
Tratamiento Biológico:
El tratamiento biológico utiliza los procesos de nitrificación y desnitrificación de bacterias aeróbicas y anaeróbicas para convertir el nitrógeno amoniacal de las aguas residuales en nitrato, que posteriormente se convierte en nitrógeno gaseoso y se elimina. Sin embargo, este método presenta varias desventajas, como la larga duración del proceso, la gran necesidad de terreno, la necesidad de fuentes adicionales de carbono, el alto consumo de energía y los altos costos operativos.
Método de precipitación química:
El método de precipitación química elimina el nitrógeno amoniacal añadiendo compuestos de magnesio y fosfato o sales de fosfato a las aguas residuales, lo que provoca la reacción de NH4Cl, MgCl2 y PO4Cl2, formando un precipitado de fosfato de magnesio y amonio (MAP). Sin embargo, el alto coste del fósforo y las sales de magnesio encarece este método, lo que limita su aplicación en China.
Método de intercambio iónico para la eliminación de nitrógeno amoniacal del agua condensada por evaporación
El método de intercambio iónico es altamente eficaz para la eliminación profunda del nitrógeno amoniacal del agua condensada por evaporación. Ofrece una excelente estabilidad y resuelve problemas comunes en las tecnologías existentes, como la dificultad para reducir el nitrógeno amoniacal de baja concentración, el gran tamaño de los equipos y los altos costos operativos.
Además, este método no introduce iones tóxicos ni dañinos en el agua tratada. Es altamente eficiente, no tóxico y seguro de usar. Requiere un espacio mínimo y ofrece la ventaja de recuperar líquido de regeneración de alta concentración, que puede devolverse al sistema de evaporación MVR (Recompresión Mecánica de Vapor) para su reutilización.
Aplicación de SEPLITE
®Resinas de adsorción de nitrógeno amoniaco serie MC
Sunresin produce una amplia gama de resinas de amplio uso en la industria química, especialmente en el refinado de productos químicos orgánicos y el tratamiento de aguas residuales. Con una amplia experiencia en el sector, Sunresin ha desarrollado resinas especializadas para el tratamiento de aguas residuales químicas orgánicas con nitrógeno amoniaco.
El SEPLITA
®Las resinas de la Serie MC están diseñadas específicamente por Sunresin para la eliminación del nitrógeno amoniacal de las aguas residuales de la producción de productos químicos orgánicos. Estas resinas de intercambio iónico de alta capacidad se basan en una extensa investigación y desarrollo de resinas macroporosas y de poros uniformes. Ofrecen ventajas como alta capacidad de intercambio, fácil regeneración y larga vida útil.
Estas resinas se utilizan principalmente para el tratamiento de aguas residuales de industrias como la de tintes, pesticidas, productos farmacéuticos y sus intermediarios. También se pueden aplicar en la adsorción y recuperación de fenoles, aminas, ácidos orgánicos, compuestos nitrados e hidrocarburos halogenados. El uso de SEPLITE...
®Las resinas de la serie MC para el tratamiento de aguas residuales de la producción química orgánica proporcionan importantes beneficios económicos y sociales, con un proceso maduro y confiable.
Principio de funcionamiento de las resinas de adsorción de nitrógeno amoniacal
Adsorción de resina:
Durante la aplicación real, las sustancias que contienen amoníaco en las aguas residuales pasan a través del lecho de resina, donde experimentan un intercambio iónico y se adsorben en la resina, purificando eficazmente las aguas residuales.
Desorción:
Las sustancias de amoníaco adsorbidas pueden eluirse completamente mediante un método adecuado, lo que permite la reutilización de la resina. Generalmente, los solutos ácidos se desorben mediante una solución alcalina diluida, los básicos mediante una solución ácida diluida y los neutros mediante un disolvente orgánico o regeneración con vapor, según el punto de ebullición seleccionado.
Caso de cliente: Eliminación de nitrógeno amoniacal del agua condensada por evaporación
Diagrama de flujo del proceso
Proceso general
En el caso de un cliente, el sistema de tratamiento de aguas residuales se diseñó para un caudal de 10 m³/h utilizando un modo de operación de columna única.
En este proyecto, el volumen de agua de operación diseñado es de 10 metros cúbicos/hora, el contenido de nitrógeno amoniacal del afluente es de aproximadamente 500 mg/l y el pH es de aproximadamente 7-7,5. Tras el tratamiento con resina, el contenido de nitrógeno amoniacal del efluente es inferior a 5 mg/l y el pH es de aproximadamente 5-5,5, lo que cumple plenamente con los requisitos del cliente.
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