Descripción

Se trata de una operación de separación controlada por la transferencia de materia y cuya fuerza impulsora es un gradiente de presión y concentración.
Su objetivo es el paso de un disolvente desde una disolución concentrada a otra más diluida a través de una membrana semipermeable.

Ventajas de los procesos de separación por membranas, comparados con otras operaciones de separación

• coste inferior
• mayor selectividad y menor cantidad de subproductos no deseables, ya que no se requieren aditivos
• en general, los procesos son más sencillos
• las separaciones pueden realizarse de forma continua
• los requerimientos energéticos suelen ser inferiores, ya que, en la mayoría de los casos, no se producen cambios de fase
• pueden combinarse fácilmente con otros procesos de separación
• las características de las membranas pueden diseñarse prácticamente para cada caso particular

Simulación

La ósmosis inversa separa un soluto de una disolución forzando al disolvente a fluir a través de una membrana mediante la aplicación de una presión superior a la presión osmótica de la disolución. Al contrario que otras operaciones unitarias como la destilación, este proceso permite operar a temperatura ambiente. Además, combina simplicidad técnica con versatilidad.

Los materiales más frecuentemente utilizados en la fabricación de las membranas son el acetato de celulosa y las poliamidas aromáticas.

Modelos más comunes empleados en la separación por ósmosis inversa:

• el modelo "hollow-fiber"
• el modelo "spiral-wound"
• el modelo de plato y carcasa
• el modelo tubular

Diseño

La ecuación del flujo volumétrico de disolvente a través de la membrana es:

Equipos

Aplicaciones

La principal aplicación es la desalinización de agua, ya sea para consumo humano o para uso industrial.

También resulta frecuente su uso en procesos de producción de sustancias inestables térmica o químicamente en los que los métodos tradicionales de separación provocan pérdida de producto o deterioro de su sabor (medicinas, alimentos...).

La ósmosis inversa también se emplea para fraccionar mezclas de materiales difíciles de separar por otros medios, como polímeros naturales o sintéticos.