Tecnología IONEX

[Ampliar] Válvula de distribución múltiple PVDF de IONEX
[Ampliar] Válvula IONEX y tubos de acero inoxidable

PuriTech observó una oportunidad en el competitivo y creciente mercado internacional del intercambio de iones para una tecnología de separación de líquidos mediante adsorción, que no sólo reducía los costes de funcionamiento y la inversión en capital en comparación con los sistemas existentes, sino que también ofrecía mejoras tanto en funcionalidad como en rendimiento.
En el desarrollo de IONEX, el principal objetivo de PuriTech fue la mejora del diseño de los sistemas existentes, en participar los procesos continuados contracorriente, y la ampliación de la base de aplicaciones de esta tecnología.

 

Diseño tradicional  [arriba]

Las tecnologías estándar existentes incluyen sistemas de intercambio de iones de base fija y de tipo continuado contracorriente. Basándose en el funcionamiento por lotes, las unidades de base fija se utilizan en el 90% de los proyectos, aunque en comparación con los sistemas de funcionamiento continuado contracorriente, su rendimiento es relativamente pobre. Además, en estos sistemas se pierde entre el 2 y el 4% del flujo de líquido tratado en las aplicaciones de tratamiento de agua.
Los sistemas avanzados de base fija utilizan un entramado de válvulas automatizadas para cada celda de resina, ofreciendo un enfoque mejorado y algunas ventajas, aunque siguen basándose en muchos tubos y complejos controles.
Otros sistemas de intercambio continuado y contracorriente de iones utilizan un sistema giratorio para ir cambiando las celdas de resina alrededor de una válvula central. Este enfoque ofrece algunas ventajas, pero también necesita de controladores complejos para su funcionamiento y requiere el uso de mangueras flexibles entre la válvula y las cámaras de resina.

 

Una solución elegante

Al detectar el creciente mercado potencial del intercambio de iones, PuriTech ha llevado el diseño de los sistemas de intercambio continuado y contracorriente de iones a un nuevo nivel. Ha buscado soluciones a problemas que han limitado el desarrollo y el uso generalizado de los sistemas actuales.
La empresa ha invertido un enfoque comprobado de distribución de líquidos a las celdas de intercambio de iones, o cámaras, utilizado por las empresas de la competencia, para crear un sistema inteligentemente concebido. Esta elegante solución no sólo mejora la eficacia del contacto entre el líquido y la resina, sino que también reduce los costes de funcionamiento de la planta y requiere una inversión inferior en equipos.

 

Válvula de distribución de varias salidas  [arriba]

IONEX utiliza una única válvula de distribución de varias salidas, creando un sistema de proceso para el intercambio continuado y contracorriente de iones. Esta válvula patentada distribuye diferentes corrientes de flujo hacia varias celdas de resina y determina si dicha resina se encuentra en el ciclo de adsorción, regeneración o lavado.
Esta tecnología es claramente diferente al resto de sistemas de intercambio continuado y contracorriente de iones disponibles en el mercado actualmente. En lugar de utilizar un sistema giratorio para mover las celdas alrededor de una válvula central, el disco de procesamiento situado dentro de la válvula IONEX gira alrededor de un eje central y distribuye el flujo a las celdas que contienen la resina del intercambio de iones u otros materiales de adsorción. Durante un giro completo, cada celda está sometida a un ciclo completo de adsorción.

 

Uso y regeneración de la resina

La separación mediante adsorción e intercambio de iones suele incluir una transferencia de masa de dos fases, un ciclo de adsorción y otro de desorción, separadas por un tiempo de lavado de la fase sólida entre los pasos de transferencia de masa. El uso de bases de resina más cortas y pequeñas permite un uso máximo de la resina.
La zona de transferencia de masa en una planta estándar de intercambio de iones suele ser una pequeña sección de la longitud real de la base operativa. Esta pequeña sección de producción, en la que tiene lugar la transferencia de masa, pasa a ser una zona de transferencia en la base, de una resina saturada a otra no saturada.
Para evitar la regeneración frecuente de la base, el contenido de un contenedor se satura antes de que tenga lugar la regeneración. Cada regeneración sigue a una secuencia de lotes. El contacto contracorriente en una base continuada no sufre estas limitaciones, ya que no se trata de un proceso por lotes.

 

Configuraciones de válvulas  [arriba]

Se pueden utilizar diferentes configuraciones de válvulas y materiales para diferentes aplicaciones.
Por ejemplo, para un entorno de procesamiento no corrosivo, PuriTech ofrece un cabezal de válvulas de acero inoxidable estándar con un disco de procesamiento de politetrafluoroetileno (PTFE). Para aplicaciones que impliquen corrientes corrosivas, la empresa ha desarrollado un cabezal de válvulas de cloruro de polivinilo (PVC) y un disco de procesamiento adaptado. También ofrece cabezales de válvulas fabricados en Hasteloy o Inconel y discos fabricados en polivinilidenefluorido (PVDF) para aplicaciones especializadas.

 

Beneficios y ventajas

Para resumir, las innovadoras características del sistema IONEX de PuriTech lo hacen idóneo para unidades de separación y procesamiento en una amplia gama de aplicaciones. Muchas de estas características, incluyendo las enumeradas aquí, hacen que esta tecnología sea muy buscada, y asegura su adopción continuada en numerosos sectores e industrias de todo el mundo. Esencialmente, los sistemas IONEX:

*  no necesitan el uso de una mesa o sistema giratorio;
*  no se basan en el uso de mangueras;
*  son fáciles de utilizar y apenas necesitan mantenimiento;
*  están diseñadas para el uso de resinas de alto nivel;
*  producen menos residuos;
*  consumen un volumen menor de productos químicos y agua;
*  tienen un coste inferior de funcionamiento, en comparación con las tecnologías estándar actuales;
*  ofrecen un alto nivel de flexibilidad, capaz de gestionar los diferentes flujos y concentraciones de la corriente de alimentación.