Avsalting

Avsalting er prosessen med å fjerne saltvannsfraksjonen fra vann som inneholder salt , vanligvis fra marine farvann , for å oppnå vann med lavt saltinnhold; vannet brukes da ofte til matbruk, men også til industriell bruk, som kjølevann.

Utstyret som brukes kalles vannmaker . Det kalles også feilaktig en vanndestilleri , kanskje fordi alle avsaltningsanleggene tidligere var av fordampningstypen og derfor minnet lekmannen om destillasjonskolonner ; faktisk er typen separasjon ikke, og har aldri vært, en form for destillasjon .

Drikkevann må ikke være fritt for salter: både av helsemessige årsaker og fordi det anbefales å tilsette visse salter (men dette er en praksis som vanligvis utføres nedstrøms for selve avsalteren for å tillate tilsetning av riktige salter) og fordi en fullstendig avionisert vann ville være helt smakløst, ikke velsmakende. Det blir derfor igjen en liten mengde saltvannsinnblanding i det behandlede vannet, i størrelsesorden 25-50 mg / l [1] .

Typer vannmakere

Avsaltningsteknikker refererer til tre typer planter:

Fordampningsavsaltningsapparater

Fordampende avsalting oppnås ved fordampning av vannet, som gjenvinnes ved kondensering, og en høyere saltholdighetsavvisning av brakkfôrvannet oppnås vanligvis . I noen tilfeller gjenvinnes den faste delen (hovedsakelig natriumklorid) i krystallinsk form, etter total fordampning av den flytende delen.

Vanligvis brukes den fordampende typen til store produksjoner av avsaltet vann, i størrelsesorden 100 000 m 3 / t og av drikkekvalitet eller sammenlignbar med den.

De trenger en varmekilde da de må transformere den mottatte energien til latent fordampningsvarme . De opererer ved relativt høye temperaturer (mellom 40 og 200 °C) og må derfor, i det minste i noen deler, bygges i spesielle materialer, som austenoferritisk stål , Cu - Ni - legeringer eller titanlegeringer , på grunn av alkalisk korrosjon på grunn av natriumklorid.

De er i hovedsak av tre typer:

Multiple effect watermakers

Det er en tilførsel av termisk væske S (nesten alltid vanndamp ), som frigjør varmen og gjenvinnes som (i tilfelle av damp) kondensat C. Varmen overføres til fødevannet ( F ) i det første fordampningskammeret EC ved hjelp av en HE -veksler . Den vandige fraksjonen fordamper, og dampene passerer til HE-veksleren til neste EC-kammer (figur); dampene fra det første kammeret kondenseres i veksleren til det andre, mens kondensatet utgjør (en del av ) det avsaltede vannet W. Prosessen gjentas 5 ganger (figur). Dampene som separeres i det siste kammeret EC kondenseres i en veksler VC , vanligvis avkjølt med sjøvann; denne kondensen tilsettes det behandlede vannet. Væsken i det siste kammer EC, nå for saltvann til å kunne behandles nyttig, utgjør avvisningen R.

Antall effekter er normalt mye høyere enn de 5 vist i figur 1. I store systemer er det ganske vanlig å oppnå 15 effekter.

Multiflash desalinators

Oppvarmingen skjer i en enkelt løsning i veksleren E utenfor selve fordamperen og involverer råvannet som mater systemet. En ytterligere varmegjenvinning finner sted i kondensatorene C , anordnet en for hver fordampningsseksjon V (sekvensen mellom veksleren og kondensatorene kan reverseres). Hvert kammer V holdes ved et definert arbeidstrykk, som avtar med temperaturen på råvannet. Fordampningen av vann oppnås dermed i hvert kammer, og kondensatet samles opp som behandlet vann. Avslaget består av sjøvann med høy saltkonsentrasjon (5 % eller mer). Her snakker vi ikke om effekter men om stadier. Antall mulige stadier er også her høyere enn de 5 som er representert. Det er også mulig å bruke et høyere tall enn det som gjøres i de multiple effektene og kan noen ganger nå antallet på 20 stadier.

Rekompresjonsavsaltningsapparater

Dampene som skilles ut i fordampningskammeret EC bringes til høyere trykk av kompressoren K , drevet av motoren M (vanligvis elektrisk , men det kan for eksempel være en turbin ). Takket være trykkøkningen stiger kondenseringstemperaturen til dampene, som derfor kan kondensere i HE -veksleren . Det er dobbel og til og med trippel effekt avsaltningsapparater av denne typen, der dampen fra den siste effekten, etter kompresjon, sendes til den første, og dobler (eller tredobler) utbyttet i behandlet vann.

Permeation desalinators

Avsalting ved permeasjon oppnås ved separasjon på semipermeable membraner . Egenskapene til vann og avvisning er lik den forrige typen; det er imidlertid ikke mulig å oppnå total utvinning av den vandige delen siden membraner ved omvendt osmose ikke tillater behandling av faste faser, om ikke ved å tilveiebringe en fordampningsseksjon. Et spesielt tilfelle er avsalting ved elektrodialyse .

Omvendt osmose-typen brukes til små til store produksjoner for størrelsesordener fra 1 til 10 000 m 3 / t og for kvalitet tilsvarende fordampende avsalting.

Avsalting ved ionebytte

Avsalting ved ionebytte oppnås ved å fjerne Na + og Cl - ionene på henholdsvis harpiksene i H + og OH - syklusene (dette gjelder selvsagt alle ionene som er tilstede). Sterkt avsaltet vann oppnås i en enkelt omgang; avvisningen i dette tilfellet utgjøres av restene av regenereringen av harpiksene .

Ionebyttertypen brukes for små og svært små strømningshastigheter, i størrelsesorden 1 m 3 / t maksimum, eller for å oppnå svært høye renheter av vannet som produseres.

Kombinerte planter

Implantatene kan åpenbart kombineres; det er en aktuell trend å installere et relativt enkelt omvendt osmosesystem i serie, etterfulgt av et fordampet system med sikte på å gjenvinne ytterligere vann; en del av vannet som produseres kan renses ytterligere ved ionebyttedemineralisering , for eksempel for å brukes til å drive en kjele .

Merknader

  1. ^ Argyris Panagopoulos, Katherine-Joanne Haralambous og Maria Loizidou, Avsaltningsmetoder og behandlingsteknologier for saltlake - En gjennomgang , i Science of The Total Environment , vol. 693, 25. november 2019, s. 133545, DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2019.07.351 . Hentet 26. oktober 2019 .

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker