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sexta-feira, 31 de julho de 2015

Dessalinização de água e os processos de destilação

A destilação é basicamente um processo de transferência de calor. O problema fundamental da Engenharia, nesse caso, é encontrar maneiras de transferir grandes quantidades de água, vapor e calor da forma mais econômica possível.
O processo conceitual básico de destilação é mostrado na figura abaixo.
esquema destilação convecional
Esquema conceitual de um processo convencional de destilação. Fonte: adaptado de USBR (2003). Retirado do livro Dessalinização de águas, publicado pela editora Oficina de Textos.

No processo de destilação, os sólidos dissolvidos e os sais não voláteis permanecem em solução, sendo a água vaporizada quando a solução salina é fervida. A água que se forma quando o vapor de água condensa em uma superfície mais fria é quase pura e fica praticamente livre dos sólidos dissolvidos, os quais permanecem no concentrado.

Ao analisar a acima, pode-se deduzir que é necessário um aporte de energia de 645 kWh para que um processo convencional de destilação possa produzir 1,0 m3/h de água dessalinizada.
Segundo a Aneel (2011), o custo médio, no Brasil, da energia elétrica para o setor industrial varia de região para região. Por exemplo, na região Sudeste era de aproximadamente R$ 0,25/kWh em outubro de 2010. Utilizando esse valor, o custo para produzir 1,00 m3 de água destilada por meio de processo convencional de destilação seria de R$ 161,25/m3 (US$ 80,63/m3), ou seja, aproximadamente R$ 0,16/L, apenas no que se refere ao custo de energia elétrica.

Ressalte-se que o custo de energia elétrica para consumo residencial em São Paulo, incluindo impostos (que são variáveis por faixas de consumo), era em média de R$ 0,44/kWh, de modo que, em pequena escala, o custo passava a ser de R$ 283,80/m3 (US$ 137,10/m3), ou cerca de R$ 0,28/L. Ou seja, em qualquer um dos casos, o custo era considerado excessivamente alto.
É claro que ninguém produz água por dessalinização a um custo tão alto. Portanto, mundialmente falando, por essas razões econômicas buscam-se processos que obtenham uma produção maior do que a anteriormente reportada, ou seja, busca-se um menor consumo de energia.
Três diferentes processos de destilação foram desenvolvidos com esse objetivo:
  • processo DME = destilação por múltiplo efeito (em inglês, MED)
  • processo MEF = destilação por multiestágio flash (em inglês, MSF)
  • processo DCV = destilação por compressão de vapor (em inglês, VC)
Tudo a ver
capa_dessalinização 

Para saber mais detalhes de cada processo de destilação, fique ligado em nosso próximo lançamento: Dessalinização de águas.
O livro preenche uma importante lacuna na bibliografia brasileira sobre o tema, sendo uma referência completa para pesquisadores e profissionais da área, de especial interesse quando crises de escassez começam a ocorrer onde nunca antes imaginado.

Dessalinização de águas apresenta os diferentes processos de destilação, os materiais e tecnologias utilizados, e explica detalhadamente o processo de obtenção de água, desde os conceitos químicos e o pré-tratamento da água bruta até as considerações ambientais, a microbiologia sanitária e o pós-tratamento da água produzida.
O livro inclui ainda um estudo detalhado sobre o uso do vácuo na destilação térmica e relatos de caso reais com exemplos no Brasil e no exterior.

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