Hvordan er afsaltning af vand gjort?
Hvordan er afsaltning af vand gjort?
Multi-stage flash destillation
Etapevis flash destillation (MSF) er en afsaltning proces, der destillerer havvand ved at blinke en del af vandet til damp i flere trin af væsentligst regenerative varmevekslere. Først bliver havvand opvarmes i en beholder kendt som en saltlage varmelegeme. Dette opnås sædvanligvis ved at kondensere damp på en bank af rør transporterer havvand gennem saltlage varmelegeme. Opvarmet vand ledes til en anden beholder kendt som en "scene", hvor det omgivende tryk er lavere end i saltlage varmelegeme. Det er den pludselige indførelse af dette vand til et lavere tryk "stage", der får den til at koge så hurtigt som at blinke til damp. Som regel er kun en lille procentdel af dette vand omdannes til damp. Det er derfor normalt tilfældet, at det resterende vand sendes gennem en række supplerende etaper, hver besidder en lavere omgivende tryk end det tidligere "stadium". Som der genereres damp, er det kondenseret på rør af varmevekslere, der løber gennem hvert trin. Omvendt osmose
Omvendt osmose er en filtreringsproces typisk anvendes til vand. Det virker ved hjælp pres at tvinge en opløsning gennem en membran, bevarer det opløste stof på den ene side og lade rent opløsningsmiddel at passere til den anden side. Dette er det modsatte af den normale osmose proces, som er den naturlige bevægelse af opløsningsmiddel fra et område med lav koncentration opløst stof, gennem en membran, til et område med høj koncentration af opløst stof, når ingen ydre tryk påføres. De anvendte membraner til omvendt osmose har en tæt barrierelag i polymermatrixen hvor de fleste adskillelse forekommer. I de fleste tilfælde membranen er konstrueret til kun at tillade vand at passere gennem denne tætte lag samtidig forhindre passagen af opløste stoffer (såsom salt ioner). Denne proces kræver, at et højt tryk udøves på den høje koncentration af membranen, sædvanligvis 2-17 bar (30-250 psi) i frisk og brakvand, og 40-70 bar (600-1000 psi) i havvand, som har omkring 24 bar (350 psi) naturlig osmotisk tryk, der skal overvindes. Normalt i osmose
når to opløsninger med forskellige koncentrationer af et opløst stof blandes, den samlede mængde af opløste stoffer i de to løsninger vil blive ligeligt fordelt i den totale mængde af opløsningsmiddel fra de to opløsninger. I stedet for at blande de to opløsninger sammen, kan de sættes i to rum, hvor de er adskilt fra hinanden af en semipermeabel membran. Den semipermeable membran tillader ikke opløste stoffer til at bevæge sig fra et rum til det andet, men tillader opløsningsmidlet at flytte. Da ligevægt ikke kan opnås ved bevægelsen af opløste stoffer fra kammeret med høj koncentration af opløst stof til den med lav koncentration opløst stof, er det i stedet opnås ved bevægelsen af opløsningsmidlet fra områder med lav koncentration opløst stof til områder med høj koncentration af opløst stof. Når opløsningsmidlet bevæger sig væk fra lav koncentration områder, det forårsager disse områder bliver mere koncentreret. På den anden side, når opløsningsmidlet bevæger sig ind områder med høj koncentration, koncentration af opløst stof vil falde. Denne proces kaldes osmose. Tendensen for opløsningsmiddel til at strømme gennem membranen kan udtrykkes som "osmotiske tryk", da det er analog med flow forårsaget af en trykforskel. I omvendt osmose
, i en lignende opstilling som den i osmose, tryk påføres kammeret med høj koncentration. I dette tilfælde er der to kræfter påvirker bevægelsen af vand: det tryk forårsaget af forskellen i koncentration af opløst stof mellem de to rum (det osmotiske tryk) og eksternt påført tryk. Sammenligning mellem de to
mere effektiv metode er etapevis flash destillation
og dermed i øjeblikket producerer verdens største mængde afsaltet vand. Men MSF kræver et stort system, og arbejder hovedsageligt i industriel produktion, og dermed omvendt osmose
er mere passende i boliger som en mindre husstand system, på trods af sin lavere effektivitet, på grund af sin langt mere lydsvag drift og mindre mekanisme.
