Determinación de parámetros óptimos para la remoción de iones calcio mediante un módulo de resinas de intercambio iónico en una solución modelo

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo determinar los parámetros de operación óptimos de un módulo de resinas de intercambio iónico para la remoción de iones calcio de una solución modelo para así mejorar las condiciones de operación de equipos convencionales a escala industrial. Se construyó un módulo de resinas de intercambio iónico a escala piloto, el cual cuenta con una estructura metálica donde se montó los equipos y materiales, se utilizó un tanque de almacenamiento principal con capacidad de 10 L y dos tubos de almacenamiento de resinas de 6 L, bomba de agua, resina de intercambio iónico Lewatit S1567 y accesorios. Se cuantifico los sólidos totales disueltos, pH, conductividad y la concentración de iones calcio del agua tratada. Los parámetros de operación evaluados fueron: peso de resina, flujo volumétrico y concentración de la solución modelo. Mediante el uso del software Minitab se determinaron los valores óptimos de cada parámetro, los cuales se establecieron en las siguientes medidas: Peso de resina (1770 gr), Flujo volumétrico (1.3 ml/s) y concentración (0.5 g/L), bajo estas características de los parámetros del equipo de intercambio iónico brindo mejores resultados en el proceso de obtención de agua libre de dureza cálcica.

This research aimed to determine the optimal operating parameters of an ion exchange resin module for the removal of calcium ions from a model solution in order to improve the operating conditions of conventional equipment on an industrial scale. A pilot scale ion exchange resin module was built, which has a metallic structure where the equipment and materials were assembled, a main storage tank with a 10 L capacity and two 6L resin storage tubes, pump of water, Leawtit S1567 ion exchange resin and accessories. The total dissolved solids, pH, conductivity and the concentration of calcium ions of the treated water were quantified. The operating parameters evaluated were: resin weight, volumetric flow and concentration of the model solution. Using Minitab software, the optimal values of each parameter were determined, which were set in the following measures: Resin Weight (1770 gr), Volumetric Flow (1.3 ml/s) and Concentration (0.5 g/L), under these characteristics of the parameters of the ion exchange equipment provide better results in the process of obtaining water free of calcium hardness.