Destilación multiefecto (MED)

Los principales componentes que comprende una instalación MED, son los siguientes:

Pretratamiento.
  • Evaporador multiefecto.
  • Sistema de evacuación de gases no condensables.

La técnica de MED (múltiple efecto) consiste en evaporar en etapas sucesivas. Así, la primera etapa es alimentada con vapor externo (70°-80°C) y en el resto de las etapas se va utilizando el calor de condensación del vapor producido por la etapa anterior. De esta forma, se va elevando la temperatura del agua del mar desde unos 22°C, (2-3 grados por etapa), hasta la temperatura del vapor de alimentación. Simultáneamente, el condensado (agua desalada) va perdiendo temperatura hasta igualar, en la salida del proceso, a la del mar. Este proceso se realiza en un vacío constante en todas las etapas, aproximadamente 0.05 [kg/cm2], equivalente a un punto de ebullición de 33°C.

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La destilación de multiefecto (MED) utiliza el mismo principio que el proceso MSF.

La diferencia principal entre el proceso MED y e MSF radica en la forma en que se lleva a cabo la evaporación. En las plantas de MED se utilizan varios evaporadores del tipo de película delgada, con los cuales se logran mejores coeficientes de transferencia de calor que los que se pueden obtener en las plantas de MSF donde se produce la evaporación súbita en forma directa.

En el proceso MED el agua de mar, precalentada en la etapa de condensación del vapor generado en el último efecto, ingresa al primer efecto en donde se eleva su temperatura al punto de ebullición con vapor de calefacción. El agua de mar se rocía sobre la superficie de los tubos del evaporador donde se forma inmediatamente una película delgada la cual favorece su rápida ebullición y evaporación. El vapor producido es colectado en este efecto y enviado al interior de los tubos evaporadores del efecto siguiente, el cual opera a una temperatura y presión inferiores a las del anterior.

La salmuera proveniente del primer efecto es también enviada al efecto siguiente donde se rocía formando una película delgada sobre la superficie de los tubos por los que circula el citado vapor repitiendo el proceso de evaporación. El vapor de cada uno de los efectos se convierte así en agua desalada al ser condensado en el evaporador del efecto siguiente. El proceso se repite varias veces, dependiendo del número de efectos en el sistema. Normalmente también existen cámaras flash para evaporar una porción del agua salada que pasa al siguiente efecto, gracias a su menor presión de operación.

¿Cómo se determinan el número de efectos?

Los factores que limitan el número de efectos son el rango de temperatura total disponible y la diferencia de temperatura mínima requerida entre los efectos. La temperatura de salida del último efecto (temperatura “bottom end” está normalmente limitada por la temperatura del agua de refrigeración disponible. La temperatura del primer efecto (temperatura “top”) lo está por las incrustaciones probables de acuerdo a la calidad del agua de mar disponible. La diferencia de temperatura entre efectos es determinada por la elevación del punto de ebullición, las pérdidas de presión entre los efectos y la necesidad de tener una diferencia de temperatura mínima que permita obtener un caudal de destilado razonable en un evaporador de tamaño finito.

Las plantas de MED, cuando utilizan polímeros para controlar la formación de incrustaciones, generalmente se diseñan para el funcionamiento a baja temperatura en el primer efecto, del orden de 65-70ºC, limitando de esta manera la formación de incrustaciones.

La relación entre la producción de agua y el consumo de vapor (GOR) de la planta de MED es aproximadamente igual al número de efectos menos uno (N-1). Para un GOR de 8: 1, el número de efectos necesario en una planta de MED sería 9. Este número es mucho menor que el que correspondería a una planta MSF equivalente. El menor número de efectos de las plantas de MED contribuye a una importante reducción de costos en comparación con las equivalentes de MSF. Además el consumo eléctrico es menor que la MSF ya que necesita menos bombas de circulación al no existir recirculación de salmuera.

¿Cuánto es la cantidad de agua recuperada?

La fracción de agua desalada producida en estas plantas es también dependiente de la calidad del agua de alimentación. En este proceso la recuperación máxima es aproximadamente del 30-40% (71-113°C).

Costos:

El coste de capital es mayor que MSF, pero es más sencilla de operar y tiene un coste de operación menor. El sistema MED se ha utilizado fundamentalmente en plantas de tamaño medio y es muy aconsejable cuando se aprovechan los calores residuales procedentes del vapor de escape de las turbinas, motores diesel, turbinas de gas, etc., en las instalaciones de cogeneración —en las que hay un considerable ahorro energético—, y cuando no se pueden aplicar otros procesos.

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