calculo de ablandador de agua

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Registrado: Jueves, 7 Mayo, 2009 - 18:25
calculo de ablandador de agua

Hola, quisiera que me ayuden a calcular la cantidad de resina de intercambio que necesito para un determinado CUADAL de agua a tratar.
Es decir, yo se como calcular el VOLUMEN de agua que se puede tratar de acuerdo a la dureza y de acuerdo a la recina, lo que necesito es saber que caudal emplear. En los catalogos de recinas dan un rango que puede ser por ejemplo de 5 a 40 volumenes de agua/hora por volumen de recina, pero es demasiado amplio. Por favor ayudenme.

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Registrado: Martes, 30 Marzo, 2010 - 14:32

En la practica y el diseño de equipos, el caudal se define en base al hardware disponible en el mercado, es decir las valvulas y tanques a los que tengas acceso.

Para hacer un buen diseño tienes que cumplir con dos condiciones:

1.- Un flujo por unidad de area para que el intercambio se pueda dar.
Generalmente se usa 8 GPM/ft2 de area de contacto.

2.- Un flujo volumetrico. Es el que ya tienes.

Me dedico al tratamiento de aguas, a la asesoria y venta de equipo.
Si necesitas mas ayuda, mi correo es:
[email protected]
Saludos,

Alba Gareca (no verificado)

Quisiera saber como dimensionar un ablandador para aguas de alimentación a un caldero de vapor. El caldero produce 560 kg/h de vapor saturado a 169ºC. El agua de alimentación fue analizada y muestra los siguientes resultados:
pH 7.41
Dureza total; (mg-CaCO3/L) 69.8
La dureza que requiero para mi caldero dede ser <10 mg-CaCO3/L.
Además del dimensionamiento, quisiera saber el costo del equipo, así como de la instalación. Estoy haciendo cotizaciones para poder instalar uno en la industria que trabajo.
Desde ya muchas gracias

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Registrado: Martes, 30 Marzo, 2010 - 14:32

Si el flujo de alimentacion es igual a la cantidad de vapor saturado producida, 560 kg/hr, es decir a temperatura ambiente, debes alimentar aproximadamente 560 lts/hr de agua, o 2.47 GPM de agua.

Se tienen que verificar 2 criterios:
1.- Dimensionamiento por flujo
Se usa como criterio 5 GPM/ft2 de area del tanque mineral.
Es decir para ese flujo necesitas por lo menos 0.49 ft2 de area de tanque.
Por los tamaños comerciales, minimo necesitas un tanque de 10" de diametro para cumplir el primer criterio, a este tanque tipicamente le caben 1.5 ft3 de resina.

2.- Dimensionamiento por capacidad de intercambio ionico
Si la dureza es de 69.8 ppm, equivale a 4.08 granos/galon.
Un pie cubico de resina tipicamente rinde para 24,000 granos de dureza a una capacidad de regeneracion de 9 lbs/ft3 de sal.
Es decir, un pie cubico rinde para suavizar 5,882.35 Galones entre regeneraciones, dividido enter el flujo, rendiria aproximadamente para 2,381.5 minutos (39.69 horas) trabajando sin parar.
Desconozco cuantas horas diarias trabajara la caldera, pero lo recomendable es regenerar cada 3 a 7 dias para evitar un consumo excesivo de sal.
Si consideramos que regeneres una vez cada 3 dias, sugeriria un suavizador minimo de 2 ft3 de resina.

Vimos que por flujo la haces con un suavizador 1.5 ft3 y por volumen quiza seria aconsejable uno de 2 ft3.

Hay 2 formas de regenerar automaticamente, una por tiempo y otra por demanda.
Por tiempo, significa que tu programas cada cuantos dias y a que hora se regenera, obviamente escoges horas a las que la caldera no este operando.
Por demanda significa que en cuanto la resina se agota, empieza sola la regeneracion. Esta opcion tiene el riesgo de que si cae en horas de trabajo de la caldera, mientras se regenera, pasara agua dura a tu caldera.
Si la caldera trabaja las 24 horas y nunca para, lo mejor es que metas un suavizador duplez, ese trabaja por demanda, es un suavizador de 2 columnas de resina, una trabaja mientras la otra esta en reposo. Cuando se agota la que esta en uso, automaticamente cambia por la que esta regenerada y empieza la regeneracion de la que se acaba de agotar.

Los precios aqui en Mexico de suavizador por tiempo de 1.5 y 2 ft3, estan alrededor de 660 y 748 USD mas impuestos.

De que ciudad escribes?

Avisame si necesitas una cotizacion formal o si puedo ayudarte en algo mas.

Saludos,

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Registrado: Lunes, 5 Septiembre, 2011 - 04:50

Muchas gracias por responder mi consulta.
El problema, en mi caso, radica en que la industria no cuenta con un sistema de tratamiento de aguas para el caldero, en lugar de eso inyectan químicos antiincrustantes directamente a la caldera, con el propósito de evitar incrustaciones en la misma.
Trato de remplazar el tratamiento utilizado actualmente por uno que "prevenga" en lugar de "remediar", por lo que deberé demostrar la "rentabilidad" de mi propuesta, por así decirlo; a fin de convencerlos de que deben de instalar el sistema de tratamiento de aguas de alimentación que recomiendo.
El caldero trabaja los 7 días de la semana, un promedio que vá de las 18 a las 24 horas (intercalando). Debido a la utilización de los antiincrustantes, se purga demasiadas veces y cantidades elevadas de vapor.
Como mencioné, la dureza en las aguas de alimentación del caldero es de 69.8; mg-CaCO3/L (el agua de alimentación está a 50ºC). La dureza del vapor (muestra tomada en la línea de vapor) es de 12 mg-CaCO3/L (vapor saturado a 169 ºC) y la dureza de la purga es >350 mg-CaCO3/L.
Como podrá apreciar, la dureza del agua de purga es tan elevada, que obliga a purgar más veces y en mayor cantidad, perdiendo de esta manera energía presente en la purga
Con esto se concluye que el agua de alimentación no es igual a la cantidad de vapor producido. No cuantifiqué la masa de agua de purga debido a que me es dificultoso hacerlo.
De antemano muchas gracias

P.D. Escribo desde Bolivia

como puedo cambiar la resina de mi suavisador es duplex pero es la primera ves qe lo tengo qe acer y como es qe se da uno cuenta qe la resin a ya no sirve me paso algo extrano me canbio el sabor del agua ,me salia amarga y me imagoino qe es el el suavisador ,me suavisa el agua pero la pasa como salada y amarga, por favor comtesteme necisito su ayuda si no de lo contrario tendria qe cerrar mi negocio

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Registrado: Martes, 30 Marzo, 2010 - 14:32

En que ciudad te encuentras?
Cuanto tiempo tiene funcionando ese suavizador desde que lo compraste?
Era nuevo al comprarse?
De que capacidad son los tanques (pies cubicos) y que tipo de valvula tienes (manual o automatica) y de que marca es la valvula?
Cuanta sal se consume en cada regeneracion?
Cual es la duracion del ciclo de retrolavado, del de succion y del de enjuague (minutos)?
Tienes medidores de dureza, TDS y alkalinidad para muestrear el agua?
Ademas del suavizador, tienes osmosis inversa?

Conociendo esos datos, pudiera darme una idea de cual es el problema y sugerirte algo.

Anónimo (no verificado)

conseguiste lo que buscabas?

Anónimo (no verificado)

INDEPENDIENTEMENTE QUE YA NO SIRVAN TUS RESINAS LO PRIMERO QUE TIENES QUE CHECAR ES QUE LA VÁLVULA DE REGENERACIÓN ESTE FUNCIONANDO CORRECTAMENTE PUDISTE HABER DEJADO PASAR SALMUERA A TUS TANQUES DE AGUA CRUDA POR ESO EL SABOR Y O NO DISTE SUFICIENTE TIEMPO DE RETRO LAVADO Y ENJUAGUE A LAS RESINAS PARA ELIMINAR POR COMPLETO LA SOLUCIÓN DE SALMUERA DEPENDIENDO DEL TAMAÑO DE TU FILTRO PERO CON DIEZ MINUTOS DE RETO LAVADO Y DIEZ DE ENJUGUE ES SUFICIENTE
CON RESPECTO A LA VIDA ÚTIL DE LA RESINA VA PERDIENDO SU CAPACIDAD TE DAS CUENTA PORQUE TIENES QUE REGENERAR MAS SEGUIDO DE NUEVA TE DURA UN PROMEDIO DE 100,000LITROS Y POSTERIORMENTE TIENES QUE IR REGENERANDO CADA 70,000LTS ASÍ SUCESIVAMENTE

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Registrado: Sábado, 7 Diciembre, 2013 - 21:00

y si quisiera regenar las resinas de intercambio ionico, con que lo haria, a k concentracion y cuanto de ello tendria que utilizar para un peso de 250 gr de resina

Anónimo (no verificado)

Buen día... me gustaría conocer si tienes más información sobre l os filtros de resinas... en el caso de que indicas que tiene un período para cada regeneración eso es para que capacidad de tanque... o es en general. Además puedas indicarme la cantidad de sal comercial a utilizar para cada regeneración sabiendo que es una sal fina y no granulada o pellets como indican.

Gracias.

Registrado: Jueves, 6 Febrero, 2014 - 16:40

Saludos a todos del foro, deseo saber que resina utilizar y como calcular el volumen de resina, para eliminar la dureza temporal del agua. Cuento con los siguientes datos.
El caudal necesario en dicho proceso es de 45 m3/h para una operación del sistema de tratamiento de 8 horas por ciclo. Las dimensiones del equipo son diámetro=0.6 m, altura=1.8 m, área=0.2827 m2, las carcateristicas del agua son:
Parámetros Unidad de medidas mg/L
pH UpH 7,2
Alcalinidad total mg/L 150
Hierro mg/L 0,12
Materia orgánica (KMnO4) mg/L 0,85
Dureza Cálcica mg/L 106
Dureza Magnésica mg/L 68
Sodio mg/l 19
Cloruros mg/L 76
Cloro residual mg/L 0,2-1,2
Sulfatos mg/L 19,4
Nitratos mg/L 15,1
Sílice mg/L 17
Dióxido de Carbono mg/L 22

Samuel Lagos (no verificado)

Excelente respuesta...

Adriana Cisneros (no verificado)

Como puedo calcular la cantidad de sal utilizada en un suavizador para el regenerado de la resina si el volumen de la salmuera es de 17 m3, una densidad de 1.08 y una concentración de 35%. Por favor si me pudieran ayudar

ANGELOHPI (no verificado)

Adriana, la concentración de una salmuera según fabricante de resina debe ser % en peso, por lo tanto multiplicar 17,000 litros*1.08 Kg/Litro = 18,360 KG de solución salmuera. Con la concentración 35% de SAL que tienes calculamos los KG de sal = 35*18,360/100 = 6,426 KG de Sal.

Aconsejo revisar la ficha técnica de la resina que estas utilizando y verifiques las concentraciones recomendadas de soluciones salmueras. Normalmente se prepara soluciones al 10% en peso, para una buena disolución.

La cantidad de Sal que debe utilizarse es 7 Kg/pie3 de resina, la cual es un nivel se regeneración para una capacidad total de intercambio de 30,000 granos/pie3 de resina.

Ing. Angelo Avalos E.
HYDROTECH PERU IMPORT E.I.R.L
División Tratamiento de aguas
Lima-Perú

ANGELO HPI (no verificado)

El flujo de 45 m3/h, corresponde a 198 GPM. Los equipos ablandadores se diseñan considerando el flujo de agua a tratar como el volumen requerido por ciclo de regeneración.

El flujo de diseño es 5 GPM/Pie3 de resina. Por lo tanto la cantidad de pies3 de resina es de 39.6 pie3, es decir 40 pie3.

Asumiendo una altura de resina mínima de 3 pies, el área del lecho sería 13.33 pie2, y con la formula de la circunferencia determinamos el diámetro, que es 4 pies (1.25 m). Comparando con el diámetro de su equipo (0.6 m)se puede verificar que NO se cumplirá con el flujo de diseño. Esto ocasiona que no se de un buen intercambio iónico.

Se necesita una columna de 48" diametro x 72" altura.

Contando con este equipo de 40 Pie3 de resina. La producción de agua por cada ciclo de regeneración, con una dureza total (Calcio y Magnesio)de 174 ppm como CaCO3 será de 117,931 Galones de agua blanda.

Tiempo entre regeneraciones del ablandador: 117,931 Galones/198 GPM = 595 MINUTOS = 9.9 horas (TEORICO), en la practica, el tiempo puede reducirse a 8 horas, considerando un factor de seguridad.

AL TANQUE QUE TIENEN ACTUALMENTE POR SUS DIMENSIONES, LE CORRESPONDE 10 PIE3 de resina catiónica. Según la dureza total 174 ppm y el volumen de resina de 10 pie3, la producción de agua blanda será de 29,483 Galones. Para el flujo alimentado de 198 GPM, el tiempo entre regeneraciones será cada 2.4 horas.

La recomendación es proyectarse a adquirir un nuevo equipo ablandador de 48" x 72", para el flujo requerido y tiempo entre regeneraciones.

Trabajo en diseño y selección de equipos de tratamiento de aguas industriales.

Ing. Angelo Avalos E.
HYDROTECH PERU IMPORT E.I.R.L
División tratamiento de aguas
Lima-Perú

ANGELO HPI (no verificado)

El ciclo o tiempo para cada regeneración de ablandadores de agua se puede estimar conociendo:

- Volumen de resina catiónica
- Dureza total del agua
- Flujo de agua de alimentación al ablandador, en Gal/min

Es decir para cada tamaño de equipo, dureza total de agua y flujo, se puede determinar cuanto tiempo durará el ciclo hasta que se agote la resina. Sin embargo hay que realizar siempre análisis de dureza total al agua efluente antes del tiempo estimado.

Frecuentemente los equipos se diseñan para que se efectúe una regeneración por día y ciclos de 8 o 12 horas.

La cantidad de SAL industrial sea granulada o fina, deberá ser la misma, ya que lo que importa es la concentración de NaCl. Para una capacidad de intercambio de 30,000 granos/pie3 de resina, se utiliza 7 Kg/pie3 de resina. Para ablandadores automáticos debe ser SAL GRANULADA, ya que los finos pueden llegar a parar a cabezal automático y tapar el inyector. Si esto pasa se tendrá problema con las regeneraciones. Utilizar sal industrial granulada de la mejor calidad, con el menor contenido de impurezas.

Saludos,

Ing. Angelo Avalos E.
HYDROTECH PERU IMPORT E.I.R.L
División Tratamiento de Aguas
Lima-Perú

Registrado: Jueves, 6 Febrero, 2014 - 16:40

Muchas gracias ingeniero por su respuesta me ayudo bastante, es importante el aporte de gente como usted, aprovechando de su experiencia deseo saber donde puedo conseguir ejemplos reales sobre la clarificación de aguas ya sea por coagulación-floculación y filtración, donde se utilice la operación de separación con valores de variables operacionales y calidad del agua de entrada y salida del proceso.

Anónimo (no verificado)

una pregunta como recupero la mayor cantidad de agua despues de una regeneracion de resina ya que esta sale con una acida debido al acido sulfurico que se le inyecta en el proceso

Anónimo (no verificado)

disculpe queria preguntarle si existe algun sensor que detecte la dureza del agua es que quiero automatizar un ablandador donde la solucion de salmuera se recarge automaticamente cuando detecte la dureza alta .o si existe otra forma de detectar por medio de un sensor que la resina necesita ser recargada

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Registrado: Miércoles, 4 Junio, 2014 - 22:57

buenas noches, te indico que existen sensores de ION SELECTIVO para dureza (ion calcio e ion magnesio). Sin embargo debo hacerte saber que la manera de controlar tu alta o baja dureza mediante el recargue de sal, en el momento que se detecte alta dureza, NO ES RECOMENDABLE, ya que la sal se aconseja ingresarlo al tanque salmuera con un prudente tiempo de anticipación estimado para que pueda disolverse con el agua. Si deseas sensar dureza e inmediatamente ingresar salmuera no tendrás nunca buena regeneracion, ya que la sal no terminará de disolverse totalmente y no ingresará toda la sal que necesita la resina para recuperar su total capacidad.

Por otro lado, te doy una buena noticias, EXISTE un analizador de DUREZA en linea. Mide la dureza del agua colorimétricamente y enciende una alarma en caso de exceso del límite determinado previamente.

Puede utilizarse un relé para activar la regeneración automática del ablandador, eliminando los cálculos intuitivos.

BENEFICIOS:

- La regeneración del ablandador de agua sólo ocurre cuando es realmente necesario y el riesgo de penetración de dureza se elimina casi completamente.
- Funciona sin requerir atención durante 60 días y toma muestras del agua automáticamente cada 2 minutos.
- El nivel de reactivos quimicos se visualiza fácilmente a través de una ventana grande en el monitor. Un visor con LED brillante registra la condición del agua (DURA O BLANDA) de manera continua.

Espero esta información se de gran ayuda.

Saludos

Ing. Angelo Avalos E.
Lima - Perú

cheo116 (no verificado)
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Registrado: Miércoles, 4 Junio, 2014 - 22:57

Buenos días, según los datos por cada día de 16 horas a un flujo de 40 GPM, con dureza total de 250 ppm trabajando a una capacidad de 26,000 gpg, necesitarás un ablandador de 20 pie3, para una producción de agua blanda continua, luego de estas 16 horas con este ablandador de 20 pie3, tendrás que regenerar.

Espero haberte ayudado.

Saludos,

Ing. Angelo Avalos E.
Lima - Perú

1452jhg (no verificado)

disculpa una pregunta tengo un suavizador y me esta gastando muchísima sal y antes no que puedo a ser gracias

Yorks (no verificado)

requiero hacer una prueba de teñido , tomando agua de pozo profundo , que no se utiliza por mas de 3 años , como puedo ablandar solo 2 m3 de esta agua , favor la respuesta a mi e-mail , agredezco por anticipado , saludos

PD :pensé en utilizar un ablandador pequeño , portátil , y/o , utilizar productos químicos en forma directa
Favor detallar el método a utilizar por Uds , es muy urgente
Nuevamente , muchas gracias

MUY BUENAS TARDES COMPAÑEROS TENGO UN PROBLEMA CON MI SUAVIZADOR LO QUE PASA QUE NADAMAS ME ESTA DANDO 5 HORAS DE TRABAJO YA LE CAMBIE LA RESINA LE CAMBIE EL CABEZAL Y NADA ME DA LAS MISMAS ORAS DE TRABAJO QUE SON 5

SystemGDS (no verificado)

Estimado Angelo, Quisiera hacerle una pregunta con respecto al tratamiento de agua, necesito mezclar una cierta cantidad de resina en 3000 gls. de agua y no se como calcular la proporsion de Resina a Utilizar en esta solucion.

A la espera de su pronta respuesta Jorge Ramirez

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Registrado: Miércoles, 4 Junio, 2014 - 22:57

Para calcular las horas de trabajo teórico real de tu ablandador por ciclo de regeneración, bríndame el caudal de trabajo continuo en esas 5 horas, el volumen de resina catiónica, la marca de resina y la dureza total del agua.

Quizás solo te de 5 horas y no mas de lo que tu esperas. Si es así, deberás adquirir un ablandador de mayor capacidad.

Espero tu respuesta.

Saludos.

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Registrado: Miércoles, 4 Junio, 2014 - 22:57

Estimado Jorge Ramírez, si deseas utilizar resina catiónica para ablandar agua y deseas saber cual es la cantidad de resina catiónica a utilizar, se necesita saber los siguientes datos:

- Volumen de agua que requieres por dia
- Horas de trabajo por dia.
- Dureza total del agua de alimentación

Con estos datos se puede diseñar tu equipo ablandador.

Saludos.

la capacidad de mi suavizador es mas de 80ft cúbicos esta resina estaba en un suavizador que generaba 10 de horas d trabajo y lo cambie a otro suavizador el cual me esta fallando por que en ese suavizador genera solo 5 horas y la reina que tenia este suavizador se lo pase al otro y me genera las mismas 10 oras de trabajo en cambio esta resina que me generaba 10 oras en el otro me esta generando solo 5 quisiera saber que pasa cual es el problema como te mencione ya le cambiamos el cabezal se se separaron lineas de agua por si alguna contaminación pero no fue eso la dureza total del agua es de 280 ppm.
de mi parte la resina no es el problema tampoco el cabezal entonces me gustaria saber cual es o alguna idea para saber cual es el problema
espero tu respuesta.

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Registrado: Miércoles, 4 Junio, 2014 - 22:57

1. Verifica el flujo de agua que trata el ablandador. El flujo verifícalo a la salida. Hay válvulas automáticas que miden flujo y que son reportados en su pantalla digital, si es tu caso. El volumen de agua blanda que te da el ablandador para 80 pie3 de resina, a su capacidad máxima de 30,000 granos/pie3 de resina y una dureza total de agua de alimentación de 280 ppm es de 146,571 Galones. Esto se calcula realizando la siguiente ecuación:

V agua blanda en galones = (V resina en pie3 x 30,000 granos/pie3) / (Dureza total en ppm/17.1)

Si tienes un flujo, por ejemplo de 240 Galones/minuto, el tiempo aprox de regeneración será de 10 horas. Si tienes un flujo de 480 Galones/minuto el tiempo aprox de regeneración es de 5 horas.

2. Verifica la succión de salmuera, que sea en el tiempo adecuado y que estés realizando una buena solución de salmuera. Cuando tienes una regeneración deficiente, el ablandador trabaja a baja capacidad y por ende te dará poca cantidad de agua por cada regeneración.

Espero haberte ayudado.

Saludos.

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