dissalazióne
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Descrizione generale
(anche desalazione), sf. [sec. XVIII; da dissalare]. Processo di impoverimento del contenuto salino di una soluzione, spinto fino all'ottenimento del solvente pressoché puro. La dissalazione viene applicata in particolare all'acqua marina e a quella salmastra per la produzione di acqua dolce per uso civile o industriale. § In petrolchimica, processo di rimozione dal greggio dell'acqua salata e di sali cristallizzati in sospensione. Il principio sul quale si basa il processo di desalinazione è il "lavaggio" del greggio con acqua dolce, che porta a una intima emulsione acqua/olio, con sua successiva rottura, mediante processi elettrostatici o chimici, realizzando una efficace separazione della fase oleosa da quella acquosa in cui le impurezze si sono disciolte o comunque concentrate e vengono così eliminate.
Industria: processi di dissalazione
La dissalazione delle acque marine per via fisica può essere fatta mediante uno o più passaggi di stato dell'acqua, che sotto forma di vapore o di ghiaccio è praticamente incapace di trattenere sali, oppure ricorrendo all'uso di opportuni solventi, generalmente ammine secondarie o terziarie, aventi la proprietà di sciogliere l'acqua (e non i sali in essa contenuti) a freddo meglio che a caldo: il processo consiste sostanzialmente nel trattare l'acqua a freddo con tali solventi separando poi per riscaldamento una parte dell'acqua disciolta, che risulta priva di sali. Altri processi di dissalazione sono quelli basati sull'elettrodialisi e l'iperfiltrazione; per quantitativi molto limitati si possono usare resine scambiatrici di ioni (vedi anche depurazione e demineralizzazione). I processi maggiormente utilizzati si basano sull'evaporazione o la distillazione dell'acqua, che rappresentano in sintesi un adattamento tecnico del medesimo processo naturale con cui si ottiene l'acqua dolce da quella marina.
Industria: impianti di dissalazione
Il sistema più largamente in uso negli impianti è quello a evaporazione rapida a più stadi: l'acqua marina, riscaldata a circa 120° C, passa in una camera pressurizzata (la pressione è di poco inferiore a quella del punto di ebollizione dell'acqua); a questa pressione ridotta, una parte dell'acqua evapora rapidamente e si condensa così da ottenere acqua dolce. L'evaporazione può essere ottenuta sfruttando l'energia solare come sorgente termica, oppure col riscaldamento a vapore o con la termocompressione. Gli impianti a irraggiamento solare constano di semplici vasche di minima profondità, coperte da un tetto inclinato in vetro a tenuta sul quale condensa il vapore; il distillato viene poi raccolto in appositi canali situati alla base del tetto lateralmente alle vasche. Con il riscaldamento a vapore si possono avere vari schemi di impianto: generalmente vengono usati impianti distillatori basati su un preriscaldamento dell'acqua salata con recupero in controcorrente del distillato in uscita e un successivo riscaldamento a vapore con separazione per evaporazione di una parte dell'acqua. Allo scarico viene espulsa la soluzione salina a elevata concentrazione. Cicli di questo tipo possono essere migliorati secondo particolari schemi con impiego di liquidi idrofili ottenendo rese di acqua dolce con elevato grado di purezza. I distillatori riscaldati a vapore possono essere disposti in cascata, in modo che il calore di condensazione del vapore recuperato da ciascuno stadio serva per il successivo. Negli impianti a termocompressione, il calore è ottenuto comprimendo moderatamente il distillato mediante un turbocompressore: in un successivo scambiatore il calore del distillato in uscita passa all'acqua da trattare in entrata; la spesa di energia per azionare il turbocompressore è minima. Altri procedimenti di dissalazione di grande interesse sono il congelamento sotto vuoto, la conversione per via chimica e l'iperfiltrazione. Con il congelamento sotto vuoto l'acqua di mare raffreddata viene immessa in una camera di congelamento, mantenuta a pressione ridotta; parte dell'acqua evapora, assorbendo calore dalla parte restante. Con una temperatura ormai prossima al punto di congelamento, si formano dei cristalli di ghiaccio, che costituiscono uno strato di brina, da cui è possibile ottenere acqua dolce. Tra i procedimenti per via chimica, il più importante è quello di elettrodialisi, conosciuto anche come processo a scambio ionico: l'acqua viene trattata in celle divise in tre scomparti da due membrane, delle quali una è permeabile agli anioni, l'altra ai cationi. Applicando una differenza di potenziale a due elettrodi posti negli scomparti laterali, si provoca una migrazione degli anioni e dei cationi rispettivamente verso l'anodo e verso il catodo, mentre nello scompartimento centrale rimane l'acqua dissalata. Negli impianti di uso pratico si usano celle divise in un numero elevato di scomparti, nelle quali l'acqua viene depurata mediante passaggi successivi. Nell'iperfiltrazione, basato sul fenomeno dell'osmosi inversa, l'acqua marina è posta a una pressione superiore a quella osmotica sua propria: l'acqua dolce filtra allora attraverso una membrana osmotica ottenendo la dissalazione. Un impianto di iperfiltrazione comprende perciò essenzialmente un certo numero di membrane semipermeabili generalmente di acetato di cellulosa, che devono poter resistere a pressioni considerevoli, e di pompe atte a fornire le differenze di pressione necessarie. Gli impianti più diffusi sono quelli a distillazione, realizzati con varie tecniche. Tra questi si ricordano quelli di Point Loma in California, di Aruba nelle Antille e, in Italia, di Taranto e di Brindisi, ma anche quelli basati sull'elettrodialisi hanno notevole diffusione.