Nuevas resinas de intercambio iónico con microesferas de radio reducido

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  • Microesferas de radio reducido para una purificación más eficiente de los soles empleados en la electrólisis cloroalcalina.

(LANXESS) El grupo de especialidades químicas LANXESS ha ampliado su acreditada gama de intercambio iónico Lewatit con una nueva generación de tipos microdispersos. Las características y aplicaciones de estas nuevas resinas de intercambio iónico con microesferas de radio reducido fueron el tema principal de la ponencia que el Dr. Stefan Neumann —jefe del laboratorio de tecnología de aplicaciones de la unidad de negocio de Tecnología de Purificación de Líquidos de LANXESS— presentó el 8 de abril de 2013 en el simposio tecnológico anual del Instituto del Cloro en Houston (Tejas, EE.UU.).

Estas resinas quelantes monodispersas y macroporosas permiten mejorar significativamente la eficiencia de la purificación de soles en la electrólisis cloroalcalina con membranas. Además, previenen eficazmente los daños en las membranas de última generación, cada vez más sensibles.

La diferencia decisiva de los nuevos tipos de resina con respecto a los disponibles hasta ahora reside en el diámetro de las microesferas. En los nuevos tipos MDS (MonoDisperse Small, «monodispersas pequeñas»), tales como Lewatit MDS TP 208, el diámetro es de solo 390 micrómetros, aproximadamente un 40% menos que en el tipo monodisperso Lewatit MonoPlus TP 208. Esta diferencia implica que la superficie total de las microesferas por unidad de volumen es aproximadamente dos veces mayor. Como consecuencia de ello, los tipos MDS se caracterizan por una mejor cinética, un mayor grado de regeneración y una mayor capacidad total y capacidad útil, especialmente para cationes alcalinotérreos. Al mismo tiempo, presentan una estabilidad mecánica y osmótica óptima.

Los iones de bario y estroncio son eliminados de los soles de modo especialmente eficaz; se trata de un dato especialmente destacable, ya que muchas otras resinas presentan en ese sentido una selectividad reducida y una cinética de intercambio lenta. La resina quelante también liga los elementos más ligeros del grupo de los alcalinotérreos, esto es, el calcio y el magnesio. La mejora de las tasas de separación supone una importante ventaja, ya que la reducción del escurrimiento contribuye a incrementar la vida útil de las membranas para electrólisis. En ese aspecto, las resinas MDS se adelantan al constante avance en el desarrollo de las membranas, cuyas tolerancias a la concentración de iones alcalinotérreos seguirán disminuyendo previsiblemente en el futuro.

Numerosas ventajas económicas

Las resinas de la serie MDS ofrecen todo un abanico de ventajas económicas a los operadores de electrólisis cloroalcalina, basadas fundamentalmente en los siguientes efectos:

  • Mayor vida útil de las membranas y de la resina
  • Disminución de los costos de explotación gracias a las menores necesidades de medio de regeneración y a la reducción del volumen de aguas residuales
  • Mayores tiempos de ciclo de la resina
  • Mayor velocidad de procesado en la purificación de soles.

Desde hace poco, los nuevos tipos de resina se utilizan ya con éxito en Alemania a escala industrial. «Sin embargo, hay que tener en cuenta que, por su mayor densidad aparente en comparación con los tipos convencionales, las resinas de la serie MDS presentan una caída de presión más elevada y una mayor expansión del lecho filtrante. También son más sensibles a los sólidos en suspensión», explica Neumann.

Además de la electrólisis cloroalcalina mediante la técnica de membranas, Neumann señaló otros posibles ámbitos de aplicación para las resinas MDS. Uno de los muchos campos en los que pueden aprovecharse las extraordinarias características de producto de las resinas MDS TP es la ultrapurificación de soles para su uso en células de membranas de última generación.

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