Simulación de una planta de desalinización MSF aplicando el modelo eNRTL

Resumen

El modelado convencional plantas de desalinización por destilación multietapa con evaporación súbita (MSF - multi-stage flash) se basa en correlaciones empíricas para estimar las propiedades termodinámicas del agua de mar. Dado que las unidades MSF operan mediante múltiples etapas de equilibrio líquido-vapor (o una aproximación a este), una representación precisa del fluido de trabajo resulta determinante para la calidad de la simulación. En este estudio se aplica un enfoque alternativo basado en el modelo NRTL para electrolitos (eNRTL), definiendo el agua de mar como una solución iónica acuosa (Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Cl^-, SO₄^2-, entre otros) e incorporando coeficientes de actividad para describir el equilibrio de fases. El modelo fisicoquímico desarrollado para el agua de mar fue validado con datos experimentales en un amplio rango de composiciones y temperaturas y se utilizó aquí para simular la planta MSF Al Khobar II. La comparación de perfiles operativos (temperatura, salinidad, entre otros) arrojó errores inferiores al 3 %. El enfoque propuesto es aplicable en un rango de concentración, temperatura y presión más amplio, lo que ofrece una alternativa robusta para la representación fisicoquímica del agua de mar en la optimización del proceso de desalinización.