Desmineralização por troca iônica é o processo de remoção de minerais dissolvidos em soluções aquosas pelo emprego de compostos orgânicos ou inorgânicos insolúveis especiais conhecidos como "zeolitos" (minerais naturais) ou "resinas de troca iônica" (materiais orgânicos sintéticos).
Para redução dos sais dissolvidos, catiônicos e aniônicos são utilizadas resinas de troca iônica específicas para cations e anions.
A reativação das resinas obtém-se por regeneração de sua capacidade de troca com soluções básicas (soda cáustica) e soluções ácidas (ácidos sulfúrico ou clorídrico).
Para maior refinamento do processo pode ser adicionado ao sistema um "trocador de leito misto" resultando água de mínima salinidade.
No processo de troca iônica, qualquer substância a ser removida da solução (ou a sofrer troca) deve ser ionizável. Substâncias não-ionizáveis tais como os compostos orgânicos, estão, portanto, excluídas desse processo.
Este equipamento remove até 95% dos sais presentes na água. Esse tipo de equipamento é indicado para tratar a água de alimentação de caldeiras, gerando economia no consumo de combustível, água e evitando depósito de Sílica.
DESMINERALIZADORES DE ÁGUA
Desmineralizadores, também conhecidos como desmineralizadores de água, são dispositivos ou sistemas de tratamento de água projetados para remover completamente os minerais dissolvidos presentes na água, incluindo cálcio, magnésio, ferro e outros cátions metálicos, bem como ânions como sulfato e cloreto. O processo de desmineralização, também chamado de desionização ou troca iônica, envolve a remoção de íons tanto positivos quanto negativos, resultando em água altamente purificada, também conhecida como "água desmineralizada" ou "água deionizada".
Os desmineralizadores de água normalmente consistem em dois ou mais leitos de resina de troca iônica, que são projetados para capturar os cátions e ânions presentes na água. Os dois principais tipos de resinas usadas em desmineralizadores são:
Resina catiônica: Remove íons cátions, como cálcio, magnésio, ferro e outros metais. A resina catiônica é carregada com íons de hidrogênio (H+), que são liberados durante o processo de troca iônica para capturar os íons cátions da água.
Resina aniônica: Remove íons ânions, como sulfato, cloreto, nitrato, entre outros. A resina aniônica é carregada com íons hidroxila (OH-), que são liberados durante o processo de troca iônica para capturar os íons ânions da água.
O processo de desmineralização ocorre da seguinte maneira:
Água de alimentação: A água a ser tratada entra no desmineralizador.
Resina catiônica: A água passa pelo primeiro leito de resina catiônica, onde os íons cátions são trocados pelos íons de hidrogênio da resina.
Resina aniônica: A água então passa pelo segundo leito de resina aniônica, onde os íons ânions são trocados pelos íons hidroxila da resina.
Água desmineralizada: Após passar pelos leitos de resina, a água é altamente purificada e praticamente livre de minerais, resultando em água desmineralizada ou deionizada.
Os desmineralizadores são amplamente utilizados em várias indústrias, como a indústria farmacêutica, eletrônica, química e de energia, onde a presença de minerais na água pode causar problemas em processos e afetar a qualidade dos produtos. No entanto, é importante notar que a água desmineralizada é muito pura e não contém os minerais essenciais para a saúde, como cálcio e magnésio. Portanto, quando a água é destinada ao consumo humano, é comum que ela seja remineralizada antes do consumo para garantir a saúde e o equilíbrio mineral adequado no organismo.
O que são desmineralizadores de água
Os desmineralizadores de água, também conhecidos como unidades de desmineralização ou sistemas de desionização, são dispositivos amplamente utilizados em indústrias para remover minerais e íons dissolvidos da água. Isso é especialmente importante em aplicações industriais que exigem água de alta pureza, como na produção de alimentos e bebidas, eletrônicos, produtos químicos, farmacêuticos, energia e outras áreas.
Esses sistemas funcionam com base em princípios de troca iônica, que envolvem a remoção seletiva de íons carregados presentes na água. Existem dois tipos principais de desmineralizadores de água utilizados em indústrias:
Deionizadores de Leito Duplo: Este tipo de sistema utiliza resinas de troca iônica, que são materiais poliméricos com grupos funcionais que possuem cargas elétricas opostas. Os deionizadores de leito duplo consistem em dois leitos de resina - um leito catiônico e um leito aniônico. A água passa primeiro pelo leito catiônico, onde os íons positivos (cátions) são trocados pelos íons hidrogênio. Em seguida, a água passa pelo leito aniônico, onde os íons negativos (ânions) são trocados por íons hidróxido. Esse processo resulta em água com baixíssimo teor de íons e alta pureza.
Sistemas de Osmose Reversa (RO): Os sistemas de osmose reversa utilizam membranas semipermeáveis para separar os íons e contaminantes da água. A água é forçada a passar através de membranas que permitem apenas a passagem das moléculas de água, bloqueando íons e outras substâncias indesejadas. Isso resulta em água purificada no lado da saída da membrana, enquanto os íons e contaminantes são eliminados.
Os desmineralizadores de água podem ser personalizados para atender às necessidades específicas de diferentes indústrias. Eles são projetados para operar de forma contínua ou intermitente, dependendo da demanda de água da indústria. A escolha entre os tipos de sistema depende das características da água de alimentação, das exigências de pureza da água de saída e dos requisitos específicos da aplicação industrial.
É importante notar que, embora os desmineralizadores de água sejam eficazes na remoção de minerais e íons dissolvidos, eles não removem necessariamente contaminantes orgânicos ou microorganismos. Portanto, em algumas indústrias, é necessário combinar os desmineralizadores com outros sistemas de tratamento de água, como filtragem e desinfecção, para garantir a pureza e a segurança adequadas da água utilizada nos processos industriais.
Vantagens do desmineralizadores de água
Os desmineralizadores de água oferecem várias vantagens para indústrias e outras aplicações que exigem água de alta pureza. Aqui estão algumas das principais vantagens dos desmineralizadores:
Produção de Água de Alta Pureza: Os desmineralizadores são projetados para remover minerais, sais e íons dissolvidos da água, resultando em água de alta pureza, muitas vezes adequada para uso em processos industriais sensíveis e produtos de alta qualidade.
Redução de Incrustações e Depósitos: A remoção de minerais e íons ajuda a prevenir a formação de incrustações e depósitos em equipamentos industriais, como caldeiras, trocadores de calor e tubulações. Isso pode melhorar a eficiência operacional e prolongar a vida útil desses equipamentos.
Melhoria na Qualidade do Produto Final: Em indústrias como alimentos, bebidas, farmacêuticos e eletrônicos, onde a qualidade do produto é crítica, a utilização de água desmineralizada pode contribuir para a consistência e pureza dos produtos finais.
Maior Eficiência em Processos: A água desmineralizada pode melhorar a eficiência de vários processos industriais, como lavagem, resfriamento, diluição de produtos químicos, produção de vapor e outros. A ausência de minerais ajuda a evitar problemas associados à dureza da água e à formação de incrustações.
Menos Manutenção: Equipamentos e sistemas que utilizam água desmineralizada tendem a exigir menos manutenção devido à redução de incrustações e depósitos que normalmente ocorrem com a água com alta concentração de minerais.
Controle de Qualidade: Os desmineralizadores permitem um controle mais preciso sobre a qualidade da água utilizada nos processos industriais, garantindo que os níveis de minerais e íons estejam de acordo com os requisitos específicos.
Redução de Resíduos: Como os desmineralizadores removem minerais e íons da água, isso pode levar a uma redução na quantidade de resíduos gerados, comparado a outros métodos de tratamento.
Flexibilidade de Aplicação: Os desmineralizadores podem ser projetados para atender a diversas demandas industriais, desde pequenas instalações até grandes operações industriais. Eles podem ser personalizados para atender às necessidades específicas de cada aplicação.
Economia de Energia: A utilização de água desmineralizada em equipamentos como caldeiras e trocadores de calor pode resultar em maior eficiência energética, uma vez que a ausência de incrustações permite uma transferência de calor mais eficiente.
Conformidade Regulatória: Em algumas indústrias, como farmacêutica e de alimentos, a utilização de água de alta pureza é exigida por regulamentações e padrões de qualidade. Os desmineralizadores ajudam a cumprir esses requisitos.
É importante lembrar que, embora os desmineralizadores ofereçam muitas vantagens, eles não são adequados para todas as aplicações. Em algumas situações, outros métodos de tratamento de água, como osmose reversa ou tratamento químico, podem ser mais apropriados. A escolha do sistema de tratamento de água depende das características da água de alimentação, das necessidades específicas da indústria e das exigências de pureza da água de saída.
