Ultrafiltración de alta carga

¿Cómo normalizar la permeabilidad de UF por temperatura sin invertir el factor?

Referencia, fórmula y ejemplo ilustrativo para comparar la permeabilidad de ultrafiltración en distintas temperaturas y detectar cambios operativos.

Publicado Actualizado

Fijar la referencia antes de calcular

El agua fría ofrece mayor resistencia viscosa. Una caída de permeabilidad medida puede reflejar enfriamiento, además de un cambio de estado de la membrana. El manual IntegraTec utiliza 25 °C como referencia y expresa la permeabilidad como flujo por superficie dividido por presión transmembrana. Su corrección se basa en viscosidad de agua. IAPWS proporciona una correlación para viscosidad de agua líquida a 0,1 MPa.

Antes de comparar campañas, deje escrito qué referencia y qué fórmula usa el módulo instalado. Una hoja normalizada a 20 °C no se puede superponer directamente a una serie normalizada a 25 °C. Tampoco se debe trasladar automáticamente una corrección de OI a UF: utilice la documentación correspondiente al proceso y a la membrana seleccionada.

Fórmula y sentido físico del factor

Defina J como flujo de filtración en L/(m²·h), TMP en bar y Lp = J/TMP en L/(m²·h·bar). En la convención citada, TCF(T) = µ25/µT, sin unidades, y Lp25 = Lp/TCF. La TMP equivalente a 25 °C, manteniendo J, se calcula como TMP25 = TMP × TCF. Las viscosidades del cociente deben estar expresadas en la misma unidad.

Por debajo de 25 °C, TCF es menor que uno: la corrección eleva la permeabilidad al valor equivalente de referencia. Por encima, TCF es mayor que uno: la reduce. Esta comprobación de sentido permite detectar errores de fórmula. Si otro fabricante define el factor inverso, la operación también cambia; conserve juntas definición, unidades y ecuación, sin copiar únicamente el nombre TCF.

Ejemplo ilustrativo: la presión sola puede engañar

Supuestos propios para mostrar la aritmética: mismo módulo y superficie activa, J de 60 L/(m²·h), lecturas en la misma fase de filtración y referencia de 25 °C. Se usan los TCF redondeados de la tabla IntegraTec: 0,78 a 15 °C y 1,12 a 30 °C. Son datos hipotéticos, no mediciones ni resultados de una planta Neptuno.

  • Frío: 60/0,39/0,78 = 197,2; variación frente a base: aproximadamente −1,4 %.
  • Calor: 60/0,30/1,12 = 178,6; variación frente a base: aproximadamente −10,7 %.
  • La lectura cálida recupera la TMP de base, pero su permeabilidad normalizada permanece por debajo.
Condición ilustrativaTMP real, barLp real, L/(m²·h·bar)TCFLp25, L/(m²·h·bar)
Base, 25 °C0,30200,01,00200,0
Lectura fría, 15 °C0,39153,80,78197,2
Lectura cálida, 30 °C0,30200,01,12178,6

Qué registrar para interpretar la tendencia

Compare valores tras el mismo tiempo desde el contralavado y bajo condiciones equivalentes. Registre temperatura, caudal, superficie realmente en servicio, presiones usadas para TMP, calidad de alimentación y cambios de limpieza. Anote además si la lectura corresponde a inicio o final de ciclo. Una curva que mezcla ambas fases puede parecer una degradación aunque el procedimiento de toma haya cambiado.

Normalizar elimina una contribución térmica bajo el modelo elegido; no corrige errores de sensores, cambios de área activa ni modificaciones del agua. Para valorar recuperación después de una limpieza, aplique el mismo método antes y después y contraste la tendencia con integridad y calidad del filtrado. El comprador puede pedir que el sistema entregue tanto datos medidos como valores normalizados y su fórmula, para que la evaluación siga siendo reproducible.

Fuentes y documentación

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