Resinas de Intercambio Iónico

Las resinas de Intercambio Iónico de Global Water Technologies Group cubren un amplia gama de aplicaciones en la industria del tratamiento de agua y otras industrias.

Hay 2 tipos básicos de resinas- intercambio de cationes e intercambio de aniones. Resinas del intercambio de cationes emiten iones Hidrógeno (H+) u otros iones como intercambio por cationes impuros presentes en el agua. Resina de intercambio de Aniones despedira iones de hydroxil (OH) u otros iones de cargas negativas en intercambio por los iones impuros que están presentes en el agua.

Las resinas de Intercambio de iones modernas son preparadas de polímeros sintéticos tales como  copolimeros de estireno-divinilbenceno que han sido sulfonatada para formar unos intercambios de cationes fuertemente ácidos o aminated para formar intercambios de aniones fuertemente básicos o débilmente básicos.

La aplicación del intercambio de ion al tratamiento de agua y purificación

Estas son tres maneras en la cual la tecnología de intercambio de iones puede ser usada en el tratamiento de agua y purificación: primero, resinas de intercambio de cation solas se pueden emplear para suavizar el agua por intercambio base; segundo, resinas de intercambio anión solas pueden ser utilizadas para escarbar o eliminar nitrato y tercero, combinaciones resinas de intercambios de cationes y aniones pueden ser utilizadas para eliminar virtualmente todas las impurezas iónicas presentes en el feedwater, un proceso conocido como desionización.

Las dos primeras tecnologías son formas de tratamiento de agua en cualquiera de la naturaleza química de las impurezas sean cambiadas(como un intercambio en base de suavizante(]) o ciertas impurezas que son eliminadas selectivamente (como un escarbar orgánico o eliminación de nitrato). Por contraste, la desionización es un proceso de purificación que puede producir agua de calidad excepcional.

Suavizando Intercambio de Base

Suavizando fue la primera aplicación industrial que involucro el intercambio de iones. Este proceso fue propuesto por primera vez por Gans en el 1905. Excepto para algunos tipos de mejoramientos en el tipo de material de intercambio de ion y el equipo, el proceso de Gans es aún uno de los métodos mas simples de Suavizar el agua.

El proceso consiste agua que pasa conteniendo iones de dureza, mayormente calcio (Ca²⁺) y magnesio (Mg²⁺) a través de una columna conteniendo una resina de intercambio ácido de cation en forma de sodio (Na⁺) (por ejemplo, los cationes intercambiables son sodio). Los iones de calcio y magnesio son intercambiados por un número equivalente de iones de sodio. La resina, una vez agotada, (por ejemplo, todos los iones de sodio disponible han sido intercambiados) deben ser recargados. Esto significa que hay que pasar una solución que contiene una alta concentración de sales de sodio tales como brine cloruro de sodio a través de la resina de intercambio- un proceso conocido como regeneración.

Usos Principales del agua Suavizada

• Para prevenir formación de sarro en calderas, calentadores de agua, planchas de vapor y máquinas de lavar platos, etc.
  
   
• Para eliminar la producción de “capa de suciedad” formada como resultado de la reacción entre los iones de calcio y magnesio con ácidos de grasa encontrado en jabones en la industria textil, máquinas de lavar, etc
  
   
• Para prevenir manchas antiestéticas en cristalería, espejos, etc.
  
   
• Para pre-tratar osmosis inversa feed water para prevenir que se contaminen las membranas de osmosis inversa.

Escarbando Orgánicos

Escarbadores orgánicos son plantas totalmente automáticas diseñadas primordialmente para eliminar contaminantes que ocurren naturalmente- mayormente ácidos humic y fulvic- de las fuentes de agua. Estos son compuestos ionizados débilmente que pueden contaminar irreversiblemente las resinas normales de los aniones e invertir las membranas de osmosis pero que pueden ser eliminados fácilmente del agua por una combinación de absorción e intercambio de ion.

Escarbadores orgánicos contienes resinas especiales macroporosas que operan en la forma de cloruro. Tienen una estructura abierta con grandes poros que le permiten a los voluminosos aniones orgánicos ser eliminados del agua de alimentación entonces eludidos fuera de nuevo durante la regeneración.

La Regeneración es iniciado automáticamente por un reloj automático de ciclo. El regenerante es cloruro de sodio en forma de solución salmuera 10% que se lleva hacia el escarbador desde el tanque de salmuera.

Eliminación de Nitrato

Nitratos son un peligro particular para bebés de menos de seis meses de edad. Los nitratos se reducen a nitritos en el sistema gastrointestinal del niño(a), reduciendo así la capacidad de llevar oxigeno a la sangre (el síndrome de niño azul). El método más simple más factible de costo para eliminar nitratos del agua es por intercambio de aniones, utilizando sus resinas en forma de cloruro y regeneradas con enjuague. Resinas especiales están disponibles para tratar las aguas ricas en sulfato. (Resinas convencionales tienen una mayor afinidad para el sulfato que el nitrato, reduciendo así su capacidad para eliminar el nitrato.

Desionización

Para muchas aplicaciones de laboratorio e industriales se requiere la alta pureza del agua, la cual esté esencialmente libre de contaminantes iónicos. Agua de esta calidad se puede producir con la Desionización.

Los dos tipos más comunes de desionización son:

• Deionización de Dos Camas
  
   
• Deionización de Camas Mixtas

Desionización de Dos Camas

El Desionizador de Dos Camas consiste en dos recipientes- uno conteniendo una resina de intercambio de cationes en forma de hidrógeno (H⁺) y la otra conteniendo una resina de aniones en forma de hidroxil (OH^-). El agua fluye a través de la columna de cationes, donde todos los cationes son intercambiados por iones de hidrógeno.

Para mantener el agua eléctricamente balanceada por cada monovalente , por ejemplo, Na⁺, un ión de hidrógeno es intercambiado y por cada cation divalente, por ejemplo Ca²⁺, ó Mg²⁺, dos iones de hidrógeno son intercambiados. El mismo principio aplica cuando se considera un intercambio de aniones.

El agua descationizada entonce fluye a través de la columna de aniones. Esta vez todos los iones con carga negativa son intercambiados por iones de hidróxido los cuales entonces se combinan con los iones de hidrógeno para formar agua (H2O).

Desionización de Cama Mixta

En los desionizadores de cama mixta, las resinas del intercambio de cationes y de aniones están íntimamente mezcladas y contenidas en un solo recipiente a presión. La mezcla minuciosa de cationes intercambiadores y aniones intercambiadores en una columna sencilla hace al desionizador de cama mixta equivalente a la serie larga de plantas de dos camas. Como resultado, la calidad del agua obtenida de un desionizador de cama mixta es apreciablemente mas alta que la que se produce en una planta de dos camas.

El recipiente puede ser en la forma de una columna grande de acero inoxidable o de fibra de vidrio reforzada conteniendo cientos de litros de resina , o un cartucho pequeño desechable/regenerable que cuando se acaba, puede desecharse o enviado al proveedor original para regeneración. Los desionizadores grandes- ya sean de dos camas o camas mixtas- se regeneran automáticamente ellos mismos, en su lugar, cuando la calidad del agua cae por debajo de los niveles fijados anteriormente.

Aunque son mas eficientes purificando el feedwater entrante, las plantas de camas mixtas son más sensitivas a las impurezas en la fuente de agua e involucran un proceso de regeneración más complicado. Los desionizadores de cama mixta se utilizan normalmente para “pulir” el agua a altos niveles de pureza después de que han sido tratadas inicialmente por un desionizador de dos camas o una unidad de osmosis inversa.

Los desionizadores usados en aplicaciones de laboratorios son casi invariablemente unidades de camas mixtas conteniendo cartuchos de resina intercambiables o desechables. Desionizadores grandes de auto-regeneración se utilizan a veces en sistemas de purificación de agua supliendo volúmenes substanciales de aguas para suites de laboratorios, o grandes cantidades de agua para proceso industrial.

1. TRATAMIENTO DE AGUAS

a. Eliminación de la dureza del agua.

i. Eliminación de calcio y magnesio evitando así depósitos e incrustaciones. Se emplean resinas de poliestireno sulfonado.

ii. Eliminación de hierro y manganeso, cuya presencia puede manchar tejidos, formar depósitos en tuberías e inducir su corrosión. Este proceso debe realizarse con precaución por existir un riesgo de que ambos iones precipiten sobre la resina.

b. Alcalinidad del agua Eliminación de aniones bicarbonato, carbonato e hidróxidos. Generalmente se emplean resinas en forma cloruro.

 c. Eliminación de materia orgánica Eliminación de ácidos orgánicos (p.e. ácidos húmicos o taninos) precursores de trihalometanos al clorar el agua. Se emplean generalmente resinas aniónicas en forma de cloruro, especialmente de tipo acrílico.

d. Eliminación de nitratos Eliminación de aniones nitrato NO3-, mediante resinas en forma de cloruro.

e. Eliminación del ión amonio Eliminación de NH4 + por medio de resinas catiónicas.

f. Desionización del agua Reducción de los cationes (Ca2+, Na+, Mg2+, etc) y aniones (Cl-, SO4 2-, etc) presentes en el agua a niveles muy bajos. Muy importante para laboratorios, industrias farmacéuticas, cosméticos, microelectrónica, etc. Se realiza mediante una resina catiónica y dos resinas aniónicas, una básica débil que adsorberá los ácidos fuertes y otra básica para intercambiar los aniones.

2. INDUSTRIA NUCLEAR

Tratamiento de efluentes contaminados con elementos radiactivos, purificación del agua de refrigeración del núcleo, etc. Las resinas, una vez usadas y contaminadas con elementos radiactivos, deben tratarse un residuo radiactivo más.

3. INDUSTRIA ALIMENTARIA

Purificación del agua (p.e. industria de la cerveza), desmineralizar líquidos azucarados y jarabes, controlar la acidez, el olor, el sabor y contenido en sal del alimento. También se emplean para aislar o purificar aditivos o componentes de alimentos.

4. INDUSTRIA FARMACÉUTICA

Recuperación y purificación de productos (antibióticos, vitaminas, enzimas, proteínas, etc).

5. HIDROMETALURGIA

 Tratamiento de efluentes procedentes de la industria de refinado de metales. Recuperación y concentración de metales valiosos (Oro, Platino, Plata, Cobre, Uranio, Cromo, etc.)

MEDIOS FILTRANTES DE USO COMÚN

 

KDF 85 22.68 Kg. $384.00 USD. +IVA $4,184.40 Mx. + IVA.	Resina para suavizador equivalente DOW o R&H $39.00 USD. + IVA $429.00 Mx. + IVA.	Carbón activado granular pie cúbico $29.70 USD. + IVA $326.00 Mx. + IVA.	BIRM 44 CF 19.95 Kg. $43.30 USD. + IVA $475.20 Mx. + IVA.

 

Calcita Saco de 50 Kg $14.85 USD. + IVA $163.35 Mx. + IVA.	Filter Ag Saco de 25 Libras $11.00 USD. + IVA $121.00 Mx. + IVA.	MTM (para Hierro) 22.68 Kg $53.40 USD. + IVA $597.00 Mx. + IVA.	Corosex Saco 100 libras $90.00 USD. + IVA $990.00 Mx. + IVA.

Precios y mas Materiales Filtrantes

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Electrodesionización EDI

Notas:

Precios expresados en pesos mexicanos.
Precios mas I.V.A.
Sujetos a cambio sin previo aviso.

Contamos con distintas distribuciones de empresas líderes en el mercado de tratamiento de agua:

Para un mayor detalle consulte la sección de Purificadoras y embotelladoras de agua.