Modelado matemático y simulación numérica de una planta desaladora - MSF

Mathematical modeling and numerical simulation of a desalination plant - MSF

La complejidad del problema del acceso al agua potable apunta a la necesidad de estudios y evaluaciones que faciliten el uso de fuentes alternativas de agua potable, las cuales puedan satisfacer las necesidades humanas básicas y también permitan el desarrollo de actividades económicas en estas regiones. En estos términos, motivados por la discusión de un tema tan relevante, el objetivo de este trabajo fue realizar el modelado matemático y la simulación numérica de una planta de desalinización utilizando el método de Destilación Flash de Etapa Múltiple (MSF), como un método de desalinización para cumplir las demandas existentes. Para la ejecución de este estudio, se utilizó el software de modelado EES®, en el que se evaluó la influencia de los parámetros operativos en el rendimiento de la planta desaladora. El modelo resultante pudo reproducir los datos operativos reales y las condiciones operativas previstas. Las herramientas de modelado matemático y simulación numérica son importantes para el desarrollo de propuestas de proyectos y tecnologías eficientes tecnologías eficientes, viables para la desalinización del agua con capacidad de ayudar en el suministro de la misma. En teoría, su uso puede reducir significativamente el tiempo de ingeniería, creando la capacidad de probar diferentes opciones variables, operativas y otros parámetros, en un programa de computadora y no en modelos de prueba física. Esta capacidad fue teóricamente el costo del proyecto/ instalación, y el costo final para la población que puede aprovechar estas instalaciones (si se construyen, instalan y ponen en funcionamiento), eliminando la necesidad de hacer y probar múltiples prototipos físicos. Los resultados del estudio muestran que el número de etapas es la variable que más afecta el rendimiento de la planta, ya que el flujo de vapor de calefacción disminuye dramáticamente con el aumento en el número de etapas, esto hace que la planta sea más eficiente y económica desde el punto de vista energético. También se verifica que las variables relacionadas con el agua de mar no proporcionan variaciones significativas en el rendimiento de la planta. Finalmente, la elevación de la temperatura máxima de salmuera causa una reducción en el área total de transferencia de calor, sin embargo,con respecto al rendimiento de la planta, la temperatura máxima de la salmuera no afecta significativamente este parámetro en el proceso.

INTRODUCCIÓN

Brasil posee una de las mayores reservas de agua dulce del planeta, pero la escasez de agua es un problema real. Hay que entender que las reservas brasileñas están desigualmente repartidas por el territorio nacional. Este problema se da en todo el mundo y, en la actualidad, ha alcanzado la cifra de aproximadamente una cuarta parte de la población sin acceso a agua potable [1].