EP2861537A1 - Dispositif et procede pour la production d'eau purifiee, notamment pour l'industrie pharmaceutique. - Google Patents

Dispositif et procede pour la production d'eau purifiee, notamment pour l'industrie pharmaceutique.

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EP2861537A1
EP2861537A1 EP13731407.6A EP13731407A EP2861537A1 EP 2861537 A1 EP2861537 A1 EP 2861537A1 EP 13731407 A EP13731407 A EP 13731407A EP 2861537 A1 EP2861537 A1 EP 2861537A1
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EP
European Patent Office
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osmosis unit
main
osmosis
purified water
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13731407.6A
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German (de)
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Patrick SABAT
Yannick LEVENEUR
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Osmotech
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Osmotech
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Publication date
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    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for the production of purified water, said ultra-pure, especially for the pharmaceutical industry, the cosmetic industry or the food industry, and even the electronics industry.
  • the principle of reverse osmosis is generally used to purify water before it is used.
  • a purified water production system includes a series-mounted osmosis and deionizer.
  • water recirculation is generally provided between the osmosis outlet.
  • 1500 of which are taken at the outlet of the osmosis unit, and then recycled.
  • 4500 liters are new water; at the outlet, 1500 1 / h are recycled to the inlet of the osmosis unit, 1500 are rejected, and only 3000 1 / h are used.
  • the solutions generally proposed to increase the production of ultra-pure water consist in increasing the size of the installations, substantially in proportion to the quantity of water to be produced. However, especially when such facilities equip so-called "white" rooms, it is not always possible to allocate an additional area.
  • the object of the invention is to propose a solution for increasing the efficiency of a system for producing ultra-pure water.
  • a system for the production of purified water characterized in that it comprises a main stage comprising at least one main reverse osmosis unit, and a secondary stage comprising at least one secondary osmosis unit , the inlet of the secondary osmosis unit being connected to an outlet for the concentrate resulting from a reverse osmosis process in the main osmosis unit.
  • a main ionizer connected in series with the main osmosis unit and whose input is common with the purified water outlet resulting from the reverse osmosis process in the main osmosis unit.
  • It may also include a secondary ionizer, connected in series with the secondary osmosis unit and whose input is common with the purified water outlet resulting from the reverse osmosis process in the secondary osmosis unit.
  • a process for the production of purified water characterized in that the concentrate resulting from the reverse osmosis process is submitted to a main osmosis unit with a reverse osmosis in an osmosis unit. secondary.
  • a process for increasing the efficiency of a purified water production system comprising a first osmosis unit, characterized in that a secondary osmosis unit is provided to purify a concentrate from of the reverse osmosis process in the first osmosis plant.
  • This system comprises, on a main branch, a main osmosis unit 2 connected in series with a main deionizer 3, between an inlet 4 of fresh water, that is to say not yet treated and a tank 5 for the storage of water. ultra-pure water.
  • the main deionizer is connected to a main outlet 6 of the main osmosis unit 2.
  • the system further comprises a secondary branch 8 on which are mounted in series, a secondary osmosis 10 and a secondary ionizer 11, between a secondary outlet 12 of the main osmosis unit 2 and the tank 5.
  • the secondary deionizer 11 is connected to a purified water outlet 13 of the secondary osmosis unit 10.
  • the secondary osmosis unit 10 further comprises a rejection 14 for the concentrate resulting from the reverse osmosis process.
  • the main outlet 6 of the main osmosis unit is a purified water outlet.
  • the secondary outlet 12 of the main osmosis unit is that of the concentrate resulting from the reverse osmosis process in the main osmosis unit - that is to say the water which would have been rejected in the processes of the prior art.
  • the yields are very significantly increased compared to the systems of the prior art.
  • Q12 flow rate at the secondary outlet 12 of the main osmosis unit 2
  • Q13 flow rate at the outlet of purified water 13 of secondary osmosis unit 10
  • the efficiency of a system according to the invention may be close to 94% where an equivalent installation of the prior art, had a yield of about 70%.

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Abstract

L'invention concerne un système (1) pour la production d'eau purifiée, caractérisé en ce qu'il comprend: - un étage principal comprenant au moins un osmoseur principal (2); et, - un étage secondaire comprenant au moins un osmoseur secondaire (10); l'entrée de l'osmoseur secondaire (10) étant reliée à une sortie (12) pour le concentrât issu d'un processus d'osmose inverse dans l'osmoseur principal (2)· L'invention concerne aussi un procédé mettant en œuvre un tel système et un procédé pour augmenter le rendement d'un système de l'art antérieur.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE POUR LA PRODUCTION D'EAU PURIFIEE, NOTAMMENT POUR L'INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la production d'eau purifiée, dite ultra-pure, notamment pour l'industrie pharmaceutique, l'industrie cosmétique ou l'industrie agroalimentaire, et même, l'industrie électronique.
On utilise généralement le principe de l'osmose inverse pour apurer l'eau avant son utilisation. Généralement, un système de production d'eau purifiée comprend un osmoseur et un déionisateur montés en série. Cependant, de tels systèmes ont un rendement assez faible. Pour améliorer le rendement, on prévoit généralement une recirculation d'eau entre la sortie de osmoseur. Ainsi, à titre d'exemple, pour produire un débit de 3000 litres d'eau par heure, on fournit à l'entrée de l'osmoseur 6000 1/h, dont 1500 sont prélevés à la sortie de l'osmoseur, puis recyclés, et 4500 litres sont de l'eau nouvelle ; à la sortie, 1500 1/h sont donc recyclés vers l'entrée de l'osmoseur, 1500 sont rejetés, et seuls 3000 1/h sont utilisés.
Les solutions généralement proposées pour augmenter la production d'eau ultra-pure consistent à augmenter la taille des installations, sensiblement en proportion de la quantité d'eau à produire. Cependant, notamment lorsque de telles installations équipent des salles dites « blanches », il n'est pas toujours possible de leur attribuer une surface supplémentaire. Le but de l'invention est de proposer une solution pour augmenter le rendement d'un système pour la production d'eau ultra-pure.
Selon un premier objet de l'invention, il est proposé un système pour la production d'eau purifiée, caractérisé en ce qu'il comprend un étage principal comprenant au moins un osmoseur principal, et, un étage secondaire comprenant au moins un osmoseur secondaire, l'entrée de l'osmoseur secondaire étant reliée à une sortie pour le concentrât issu d'un processus d'osmose inverse dans l'osmoseur principal. De préférence, un tel système comprend un ionisateur principal, relié en série à l'osmoseur principal et dont l'entrée est commune avec la sortie d'eau apurée issue du processus d'osmose inverse dans l'osmoseur principal. Il peut aussi comprendre un ionisateur secondaire, relié en série à l'osmoseur secondaire et dont l'entrée est commune avec la sortie d'eau apurée issue du processus d'osmose inverse dans l'osmoseur secondaire.
Selon un deuxième objet de l'invention, il est proposé un procédé pour la production d'eau purifiée, caractérisé en ce que l'on soumet le concentrât issu du processus d'osmose inverse dans un osmoseur principal à une osmose inverse dans un osmoseur secondaire.
Selon un troisième objet de l'invention, il est proposé un procédé pour augmenter le rendement d'un système de production d'eau purifiée, comprenant un premier osmoseur, caractérisé en ce que l'on fournit un osmoseur secondaire pour purifier un concentrât issu du processus d'osmose inverse dans le premier osmoseur.
Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, unique, est une représentation schématique d'un système selon l'invention.
La figure illustre schématiquement un système 1 de production d'eau ultrapure. Ce système comprend, sur une branche principale, un osmoseur principal 2 monté en série avec un déionisateur principal 3, entre une arrivée 4 d'eau fraîche, c'est-à-dire non encore traitée et une cuve 5 pour le stockage de l'eau ultra-pure. Le déionisateur principal est relié à une sortie principale 6 de l'osmoseur principal 2. Une pompe 7, disposée à l'amont de l'osmoseur principal 2, permet de maintenir l'eau fraîche à une pression supérieure à la pression osmotique dans l'osmoseur principal 2.
Le système comprend en outre une branche secondaire 8 sur laquelle sont montés en série, un osmoseur secondaire 10 et un ionisateur secondaire 11, entre une sortie secondaire 12 de l'osmoseur principal 2 et la cuve 5. Le déionisateur secondaire 11 est branché sur une sortie d'eau apurée 13 de l'osmoseur secondaire 10. L'osmoseur secondaire 10 comprend en outre un rejet 14 pour le concentrât issu du processus d'osmose inverse.
La sortie principale 6 de l'osmoseur principal est une sortie d'eau apurée. La sortie secondaire 12 de l'osmoseur principal est celle du concentrât issu du processus d'osmose inverse dans l'osmoseur principal - c'est-à-dire l'eau qui aurait été rejetée dans les processus de l'art antérieur.
Grâce au système selon l'invention, les rendements sont très nettement augmentés par rapport aux systèmes de l'art antérieur.
Ainsi, les débits dans le système étant définis comme suit :
- Q7 : débit de la pompe 7 ;
- Q6 : débit à la sortie principale 6 de l'osmoseur principal 2 ;
- Q12 : débit à la sortie secondaire 12 de l'osmoseur principal 2 ; - Q13 : débit à la sortie d'eau apurée 13 de osmoseur secondaire 10 ;
- Q14 : débit du rejet 14 de P osmoseur secondaire 10 ; et,
- Q5 : débit total à l'entrée de la cuve.
On obtient typiquement les rendements suivants, pour un débit de pompe Q7=100 litres/heure:
- Q6 ~ 67 litres/heure ;
- Q12 = Q7 - Q6 ~ 33 litres/heure ;
- Q13 ~ 27 litres/heure ;
- Q14 = Q12 - Q13 ~ 6 litres/heure ; et,
- Q5 = Q6 + Q13 « 94 litres/heure.
Le rendement d'un système selon l'invention peut être voisin de 94% là où une installation équivalente de l'art antérieur, n'avait qu'un rendement d'environ 70%.
A titre d'exemple, pour une installation ayant un débit de pompe Q7 de 4.500 litres/heure, son débit de sortie dans la cuve Q5 est voisin de 4.100 litres/heure. Pour rappel, dans une installation de l'art antérieur ayant le même débit de pompe Q7, le débit de sortie Q5 aurait été voisin de 3000 litres/heure.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.
Ainsi, au lieu d'un seul osmoseur principal, on peut prévoir un étage principal constitué de plusieurs osmoseurs principaux montés en parallèle. De même, au lieu d'un seul osmoseur secondaire, on peut prévoir un étage secondaire constitué de plusieurs osmoseurs secondaires montés en parallèle.

Claims

Revendications
1. Système (1) pour la production d'eau purifiée, caractérisé en ce qu'il comprend:
- un étage principal comprenant au moins un osmoseur principal (2); et,
- un étage secondaire comprenant au moins un osmoseur secondaire (10);
l'entrée de l'osmoseur secondaire (10) étant reliée à une sortie (12) pour le concentrât issue d'un processus d'osmose inverse dans l'osmoseur principal (2)·
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ionisateur principal (3), relié en série à l'osmoseur principal (2) et dont l'entrée est commune avec la sortie d'eau apurée issue du processus d'osmose inverse dans l'osmoseur principal.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un ionisateur secondaire (11), relié en série à l'osmoseur secondaire (10) et dont l'entrée est commune avec la sortie d'eau apurée issue du processus d'osmose inverse dans l'osmoseur secondaire.
4. Procédé pour la production d'eau purifiée, caractérisé en ce que l'on soumet le concentrât issu du processus d'osmose inverse dans un osmoseur principal (1) à une osmose inverse dans un osmoseur secondaire (2).
5. Procédé pour augmenter le rendement d'un système de production d'eau purifiée, comprenant un premier osmoseur (2), caractérisé en ce que l'on fournit un osmoseur secondaire (10) pour purifier un concentrât issu du processus d'osmose inverse dans le premier osmoseur (2).
EP13731407.6A 2012-06-15 2013-06-11 Dispositif et procede pour la production d'eau purifiee, notamment pour l'industrie pharmaceutique. Withdrawn EP2861537A1 (fr)

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