El presente trabajo consistió en explorar y encontrar una opción energéticamente y
económicamente más eficiente que el proceso de destilación simple para la
producción de agua ultra pura en el laboratorio de manufactura de la PUCP. La opción
alternativa elegida fue una máquina de ósmosis inversa y deionización de agua
suministrada por la red de agua potable.
Esta tesis desarrolló el diseño mecánico de una máquina que utilice los procesos de
purificación del agua mediante una membrana de ósmosis inversa y cartuchos de
resina iónica, la selección de componentes, la elaboración de los planos necesarios y
la estimación de los costos de fabricación, armado y funcionamiento de la máquina.
Para realizar el diseño, primero se definió el caudal y calidad de agua requeridas por el
laboratorio y también la calidad y propiedades físicas del agua suministrada por la red.
Con esos datos, se procedió a seleccionar una membrana de ósmosis inversa que
pudiera producir dicho caudal con una alta tasa de purificación del agua. El siguiente
paso fue aplicar la teoría de mecánica de fluidos para calcular las pérdidas de energía
del fluido en tuberías y accesorios para el caudal requerido. Una vez conocido el
caudal necesario y las pérdidas en el sistema, se procedió a seleccionar una bomba
que pudiera cumplir con los requerimientos necesarios de presión y caudal, y que
también use la energía eléctrica y el agua potable con la mayor eficiencia posible. A
continuación, se aplicaron conceptos químicos de soluciones iónicas, para calcular la
vida útil y la composición necesaria de una cama de resina desionizadora mixta que
produjera agua ultra pura con un pH neutro, a partir de la composición aproximada del
agua producida por la ósmosis inversa.
Una vez dimensionados y seleccionados los componentes, se procedió a desarrollar
los planos y calcular los costos de adquisición, armado y operación de la máquina. La
bomba seleccionada fue una bomba de desplazamiento positivo tipo diafragma y la
membrana de ósmosis inversa una membrana en espiral de poliamidas.
El costo total de adquisición de componentes, diseño y ensamblaje asciende a
S/.6500.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/14202 |
| Date | 15 May 2019 |
| Creators | Rivas Nieto, Pedro Daniel |
| Contributors | Ezeta Ferrand, Fernando |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf, application/octet-stream |
| Rights | Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Perú, info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/ |
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