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)

71

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