Proyecto de una planta potabilizadora de agua de mar por el método de múltiple efecto de 5000 m3/día
Resumen
El objetivo de este proyecto consiste en el cálculo y diseño de una planta
desaladora de agua de mar. Esta planta se va a ubicar en Torrevieja con el objetivo de
abastecer de agua a su población estable que es de unos 25.000 habitantes, lo que supone
una producción de 5000 m3 /dia.
Se ha decidido que la fuente principal de potencia para abastecer la planta sea
mediante los vapores de baja de una central térmica de carbón, ya que supone una fuente
de energía barata que nos va a permitir obtener el agua a un precio competitivo frente a
otras fuentes de energía y otros procesos de desalación, y además es una fuente de energía
muy adecuada al tratarse de vapor, que nos va a permitir transmitir su energía al agua del
mar mediante un simple intercambiador de calor. El procedimiento que mejor aprovecha esta fuente de energía utilizada y que
además menor consumo de energía mecánica requie0re va a ser el procedimiento de
múltiple efecto (ME) que combina el método de evaporación súbita (MSF) con el de tubos
horizontales.
El método de múltiple efecto consiste básicamente en calentar agua de
alimentación, haciéndola pasar por el interior de una serie de condensadores. Una vez
calentada, pasa por el exterior de haz de tubos de un evaporador donde sufre un proceso de
evaporación súbita y evaporación en película. El vapor así obtenido pasará al interior del
evaporador del siguiente efecto, donde calentará la salmuera que hay en el exterior,
condensándose parte del vapor. El resto del vapor se condensará en el exterior del
condensador por el que circula el agua de alimentación.
El vapor formado en el exterior del evaporador será de nuevo sometido a un
proceso de condensación en el interior del evaporador del siguiente efecto, repitiéndose de
nuevo todo el proceso, de manera que al final obtendremos un destilado y una purga con
un alto contenido en sal, que tendrán que ser bombeados al exterior, por encontrarse a una
presión menor que la atmosférica.
Sólo es necesario aportar energía a la salmuera que entra en la primera etapa. Para
calentar esta salmuera será para lo que utilicemos los vapores de baja de una central
térmica, que calentarán la primera etapa a través de un intercambiador de calor.
El proceso se realizará en varias etapas porque, aunque aumenta el tamaño de la
planta y, por tanto, la cantidad de materiales a utilizar, la economía de ésta, es decir, la cantidad de destilado obtenido por kilogramo de vapor, también aumenta. La planta
óptima, esto es, la que nos da el m3 de destilado a menor precio, será aquella que minimice
la suma de ambos factores. En este caso y para la producción que se pretende, la planta
óptima es de 12 etapas (efectos) y una economía de 10.