PROTON®: Software de antiincrustante para membranas

PROTON®: software de antiincrustante para membranas mais poderoso do mundo

Por que o novo software de antiincrustante da AWC recebeu o nome de PROTON®?

A protonação é a aceitação de prótons ácidos da solução circundante, enquanto a desprotonação é a doação de prótons ácidos para a solução circundante. O nome PROTON® foi selecionado porque todos os cálculos no software, seja para saturação da incrustação, ou para rejeição de sal, são baseados na protonação e desprotonação de ácidos fracos, bases e complexos iônicos no processo de Osmose Reversa / Nanofiltração (OR / NF).

Como o PROTON® pode me ajudar com o design do sistema?

PROTON® permite ao usuário comparar a pressão de alimentação necessária e a qualidade da água do permeado para várias membranas sob condições idênticas. Uma vez que o projeto é selecionado, o usuário pode simplesmente selecionar um tipo de membrana diferente e pode ver instantaneamente o impacto na pressão, qualidade da água e potencial de incrustação. O usuário pode ver os impactos em tempo real das mudanças no pH, temperatura ou recuperação na pressão, fluxo e qualidade do permeado.

PROTON® calcula com precisão a rejeição de boro com pH variável, levando em consideração a temperatura e a força iônica, e diferenciando a rejeição por nanofiltração, salobra e membranas de água do mar. Outras rejeições de contaminantes que são calculadas incluem ferro, manganês, alumínio, amônia, nitrato, nitrito, sulfetos. É também o único software disponível atualmente que prevê a rejeição de arsênio com pH, temperatura e força iônica variáveis. PROTON® fornece ainda cálculos que ajudam no projeto de coagulação pré-tratamento e desgaseificação pós-tratamento (veja abaixo: Especiação Química).

O que torna o PROTON® diferente de outros softwares antiincrustantes?

A maioria dos softwares antiincrustante de osmose reversa e nanofiltração assume 100% de rejeição de sal. Os poucos que permitem a entrada da rejeição do sal na membrana aplicam-no como um fator, ignorando completamente o fato de que a passagem do sal é uma função do fluxo da membrana.

PROTON® é o primeiro software antiincrustante que pode projetar um sistema de nanofiltração ou osmose reversa, e é responsável pelas propriedades da membrana e taxas de fluxo nos vários estágios de um sistema. O usuário tem a opção de usar o projeto do sistema fornecido pelo PROTON® ou sobrescrevê-lo com a matriz do fabricante da membrana e taxas de fluxo por estágio. O software também calcula o fator de polarização da concentração, fornecendo ao usuário as dosagens de inibidor de escala mais precisas e ideais necessárias para sistemas híbridos NF, OR ou NF / OR. O recurso de hibridização permite que o usuário insira qualquer combinação de membranas no mesmo estágio.PROTON® também é o único software de projeção antiincrustante capaz de modelar a tecnologia de Osmose Reversa em Circuito Fechado (CCRO) da Desalitech. CCRO é uma tecnologia única que desacopla recuperação, fluxo e fluxo cruzado para permitir a operação em recuperações muito além das alcançáveis com OR convencional.

PROTON® calcula o potencial de incrustação para mais de 50 diferentes compostos que podem se formar em sistemas de membrana OR / NF. Muitos programas de software antiincrustante de OR usam fórmulas prontas que falham ou fornecem leituras errôneas fora de um determinado pH ou faixa de TSD. No entanto, os cálculos de antiincrustantes do Proton não são baseados em fórmulas, mas sim em dados termodinâmicos adquiridos de artigos de pesquisa científica revisados por especialistas. Temperatura, atividade iônica e complexos iônicos são considerados em cada cálculo. O software é responsável por mais de 130 complexos iônicos, permitindo a modelagem precisa para a reutilização de águas residuais industriais complexas ou água do mar em toda a faixa operacional de OR de 1 a 11. As saturações de escala calculadas pelo PROTON® são, portanto, as mais precisas e confiáveis na indústria com todas as reações testadas em um ambiente controlado e reconciliado em aplicativos do mundo real.

PROTON® também introduziu cinco novos índices poderosos:

1. Índice de Nucleação de Carbonato de Cálcio (CCNI): O CCNI é um índice de carbonato de cálcio responsável pelo pH, temperatura, atividade iônica e formação de complexo iônico. Em sistemas de osmose reversa e nanofiltração, qualquer quantidade de incrustação de carbonato de cálcio afetará o desempenho. O Índice de Saturação Langelier comumente usado (LSI) é limitado porque não leva em consideração a formação do complexo de íons e apenas estima a atividade iônica aplicando um “fator de correção” com base no TDS. Em TDS mais alto, o índice Stiff & Davis é frequentemente usado, mas é muito pouco confiável quando usado para aplicações que não sejam de água do mar. O Potencial de precipitação de carbonato de cálcio (CCPP) calcula a quantidade real de incrustação que pode precipitar. Mas é estequiometricamente limitado, de modo que uma força motriz maior para a formação de incrustações pode ser mascarada por uma baixa concentração de cálcio; uma água com uma alta força motriz para a formação de incrustações e uma água sem incrustação podem ter um CCPP de apenas 125 mg/L, simplesmente porque a concentração de cálcio é de apenas 50 ppm em ambas. O CCNI é capaz de prever com precisão a nucleação espontânea e a saturação de carbonato de cálcio para qualquer qualidade de água na faixa de pH de 1 a 11 e faixa de temperatura de 5 a 60 ° C.
2. Índice de precipitação de antiincrustante (API): Este índice é o primeiro do tipo na determinação das limitações de vários antiincrustantes em um sistema de membrana. Todos os inibidores de incrustação têm a tendência de formar escamas de cálcio ou magnésio. Isso se aplica a antiincrustantes de fosfonato, acrilato e até mesmo “verdes”. AWC® também identificou sais complexos antiincrustantes de carbonato de cálcio que se formam sob certas condições. O API calcula a solubilidade de antiincrustantes com base na quantidade de cálcio na água, alcalinidade, pH, força iônica, complexos iônicos e temperatura. É responsável pelas diferentes solubilidades de diferentes sais antiincrustantes e prevê com precisão se uma determinada dosagem resultará na precipitação do sal antiincrustante. Aqueles que estão na indústria de membranas há tempo suficiente reconhecerão casos em que ocorreu incrustação, mesmo quando a saturação de carbonato de cálcio era relativamente baixa. Isso ocorre por causa da precipitação de sais antiincrustantes de cálcio; quando o inibidor ativo é perdido, formar-se a incrustação mineral. A API permite que o usuário preveja a probabilidade desse tipo de dimensionamento e, portanto, faça ajustes ainda na fase de design.
3. 5. Índice de cinética de polimerização de sílica (SPKI): O SPKI é o único índice que considera as propriedades termodinâmicas e cinéticas da sílica para prever o escalonamento da membrana. A taxa de formação de incrustações de sílica é essencial para prever como isso afetará a operação do sistema de membrana. Certos cátions, como cálcio e magnésio, podem tornar a sílica menos solúvel e aumentar sua taxa de polimerização. A sílica é mais solúvel em pH mais alto, mas estudos AWC® mostraram que pH mais alto também aumenta a taxa de polimerização em alta força iônica. A sílica é mais solúvel em temperaturas mais altas, mas, paradoxalmente, sua taxa de polimerização também é mais rápida com o aumento da temperatura. O SPKI é responsável por todos esses mecanismos concorrentes, permitindo ao usuário determinar a maior recuperação na qual a incrustação de sílica pode ser inibida.
4. Índice CaSiO₃: Este índice prevê a formação de silicato de cálcio em condições de pH alto. O trabalho experimental do AWC® mostrou que a formação de silicato de cálcio pode desencadear forte incrustação de sílica, o que significa que sua inibição é essencial para o controle de incrustação de sílica. Este índice é calculado com base nas propriedades termodinâmicas que consideram o pH, a temperatura, os complexos iônicos e a atividade iônica, mas adicionalmente corrige a temperatura com base na cinética de nucleação. Ao prever as condições nas quais CaSiO₃ irá nuclear, a recuperação máxima e o pH operacional máximo podem ser melhor previstos para qualquer qualidade de água.
5. Índice de CaSi₂O₄: Este índice prevê a formação de silicato de cálcio em condições de pH neutro. O trabalho experimental de AWC® mostrou que qualquer nucleação de cristais de CaSi₂O₄ pode desencadear precipitação severa de sílica e sua inibição é, portanto, essencial para o controle de incrustação de sílica. Este índice é calculado com base nas propriedades termodinâmicas que consideram o pH, a temperatura, os complexos iônicos e a atividade iônica, mas adicionalmente corrige a temperatura com base na cinética de nucleação. Ao prever as condições nas quais CaSi₂O₄ irá nuclear, a recuperação máxima e o pH operacional máximo podem ser melhor previstos para qualquer qualidade de água.

Qual é a função de Especiação Química no PROTON®?

PROTON® realiza a especiação de ácidos fracos, bases fracas, hidróxidos de metal e complexos de íons com base no pH, força iônica, estado de oxidação e temperatura. Isso permite ao usuário determinar o número de cargas que os compostos carregarão em qualquer conjunto de condições. Isso é essencial para prever a formação de precipitados e incrustação da membrana frontal por hidróxidos de metal. A função de especiação também permite ao usuário ver as mudanças nas cargas de qualquer espécie com mudanças na temperatura ou pH em tempo real; uma função que é extremamente útil na otimização do pH para a coagulação a montante. Finalmente, permite ao usuário projetar para desgaseificação pós-tratamento com base em dióxido de carbono, amônia e / ou sulfeto de hidrogênio no permeado.

Por que o PROTON® está disponível apenas como um software baseado na nuvem?

PROTON® é baseado em nuvem por três razões principais:

1. Pode ser acessado de qualquer computador, tablet ou smartphone com conexão à internet.
2. As atualizações e melhorias no software podem ser realizadas perfeitamente, sem a necessidade do usuário fazer o download de uma atualização.
3. O software baseado em nuvem pode ser constantemente monitorado quanto à funcionalidade e elimina problemas associados aos sistemas operacionais de computador que mudam constantemente de um ano para o outro.

Como posso ter certeza de que as informações que eu inserir no PROTON® permanecerão confidenciais e não violarão quaisquer acordos de não divulgação que eu possa ter?

PROTON® é baseado em um servidor altamente seguro com múltiplas camadas de segurança. Além disso, não permite que qualquer usuário faça login sem concordar com os termos e condições de uso, que incluem um acordo de não divulgação (NDA) entre o usuário e a American Water Chemicals®, Inc. Este NDA fornece ao usuário a garantia de que A American Water Chemicals® será mantida em sigilo e não compartilhará nenhuma informação do usuário sem a permissão explícita do usuário.

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