La destilación de efecto múltiple o destilación multiefecto ( MED ) es un proceso de destilación que se utiliza a menudo para la desalinización de agua de mar . Consta de varias etapas o "efectos". En cada etapa, el agua de alimentación se calienta con vapor en tubos, normalmente rociándolos con agua salina. Parte del agua se evapora y este vapor fluye hacia los tubos de la siguiente etapa (efecto), calentando y evaporando más agua. Cada etapa reutiliza esencialmente la energía de la etapa anterior, con temperaturas y presiones sucesivamente más bajas después de cada una. Hay diferentes configuraciones, como alimentación hacia adelante, alimentación hacia atrás, etc. [1] Además, entre etapas, este vapor utiliza algo de calor para precalentar el agua salina entrante. [2]
La planta puede verse como una secuencia de espacios cerrados separados por paredes de tubos, con una fuente de calor en un extremo y un disipador de calor en el otro extremo. Cada espacio consta de dos subespacios que se comunican, el exterior de los tubos de la etapa n y el interior de los tubos de la etapa n +1. Cada espacio tiene una temperatura y presión más bajas que el espacio anterior, y las paredes de los tubos tienen temperaturas intermedias entre las temperaturas de los fluidos de cada lado. La presión en un espacio no puede estar en equilibrio con las temperaturas de las paredes de ambos subespacios. Tiene una presión intermedia. Entonces la presión es demasiado baja o la temperatura demasiado alta en el primer subespacio, y el agua se evapora. En el segundo subespacio, la presión es demasiado alta o la temperatura demasiado baja, y el vapor se condensa. Esto lleva energía de evaporación desde el primer subespacio, más cálido, al segundo subespacio, más frío. En el segundo subespacio, la energía fluye por conducción a través de las paredes de los tubos hasta el siguiente espacio, más frío.
Cuanto más fino sea el metal de los tubos y más delgadas las capas de líquido a ambos lados de las paredes de los tubos, más eficiente será el transporte de energía de un espacio a otro. Introduciendo más etapas entre la fuente de calor y el sumidero se reduce la diferencia de temperatura entre los espacios y se reduce en gran medida el transporte de calor por unidad de superficie de los tubos. La energía suministrada se reutiliza más veces para evaporar más agua, pero el proceso lleva más tiempo. La cantidad de agua destilada por etapa es directamente proporcional a la cantidad de energía transportada. Si se ralentiza el transporte, se puede aumentar la superficie por etapa, es decir, el número y la longitud de los tubos, a costa de un mayor coste de instalación.
El agua salada recogida en el fondo de cada etapa se puede rociar sobre los tubos de la siguiente etapa, ya que esta agua tiene una temperatura y una presión adecuadas, cercanas o ligeramente superiores a la temperatura y la presión de funcionamiento de la siguiente etapa. Parte de esta agua se convertirá en vapor al ser liberada en la siguiente etapa a una presión menor que la de la etapa de la que procede.
La primera y la última etapa necesitan calefacción y refrigeración externas respectivamente. La cantidad de calor extraída de la última etapa debe ser casi igual a la cantidad de calor suministrada a la primera etapa. Para la desalinización de agua de mar, incluso la primera etapa, la más caliente, se opera normalmente a una temperatura inferior a 70-75 °C, para evitar la formación de incrustaciones. [3]
Las etapas de menor presión necesitan una superficie relativamente mayor para lograr el mismo transporte de energía a través de las paredes del tubo. El costo de instalar esta superficie limita la utilidad de utilizar presiones y temperaturas muy bajas en las etapas posteriores. Los gases disueltos en el agua de alimentación pueden contribuir a reducir los diferenciales de presión si se les permite acumularse en las etapas.
Se debe suministrar agua de alimentación externa a la primera etapa. Los tubos de la primera etapa se calientan utilizando una fuente externa de vapor o cualquier otra fuente de calor.
El condensado (agua dulce) de todos los tubos de todas las etapas debe bombearse desde las respectivas presiones de las etapas hasta la presión ambiente. La salmuera recogida en el fondo de la última etapa debe bombearse ya que tiene una presión sustancialmente menor que la presión ambiente.