Мембранная дистилляция
Опреснение воды |
---|
Методы |
|
Мембранная дистилляция ( МД ) — это термический процесс разделения, в котором разделение происходит за счет фазового перехода. Гидрофобная мембрана представляет собой барьер для жидкой фазы , позволяя паровой фазе (например, водяному пару) проходить через поры мембраны. [1] Движущей силой процесса является парциальная разница давлений паров, обычно вызываемая разницей температур. [2] [3]
Принцип мембранной дистилляции
[ редактировать ]Большинство процессов, в которых для разделения материалов используется мембрана, основаны на разнице статического давления в качестве движущей силы между двумя ограничивающими поверхностями (например, обратный осмос - RO), или на разнице в концентрации ( диализ ), или на электрическом поле (ED). [4] Селективность мембраны может быть обусловлена соотношением размера пор с размером удерживаемого вещества, коэффициентом его диффузии или электрической полярностью . Мембраны, используемые для мембранной дистилляции (МД), препятствуют прохождению жидкой воды, одновременно обеспечивая проницаемость воды для свободных молекул и, следовательно, для водяного пара. [1] Эти мембраны изготовлены из гидрофобного синтетического материала (например, ПТФЭ, ПВДФ или ПП) и имеют поры стандартного диаметра от 0,1 до 0,5 мкм (3,9 × 10 мкм) . −6 и 1,97 × 10 −5 в). Поскольку вода обладает сильными дипольными характеристиками, а ткань мембраны неполярна, материал мембраны не смачивается жидкостью. [5] Несмотря на то, что поры значительно больше молекул, высокое поверхностное натяжение воды предотвращает попадание жидкой фазы в поры. выпуклый мениск . В пору развивается [6] Этот эффект называется капиллярным действием. Помимо других факторов, глубина отпечатка может зависеть от внешней давления на жидкость. Размером проникновения жидкости в поры является контактный угол Θ=90 – Θ'. Пока Θ < 90° и соответственно Θ' > 0°, смачивания пор не будет. Если внешнее давление превышает так называемое давление входа жидкости , то Θ = 90°, что приводит к обходу поры. Движущей силой, которая пропускает пар через мембрану, чтобы собрать его на стороне фильтрата в виде полученной воды, является разность парциального давления водяного пара между двумя ограничивающими поверхностями. Эта разница парциального давления является результатом разницы температур между двумя ограничивающими поверхностями. Как видно на изображении, мембрана загружается потоком горячего сырья с одной стороны и потоком охлажденного пермеата с другой стороны. Разница температур через мембрану, обычно составляющая от 5 до 20 К, создает разность парциальных давлений, которая гарантирует, что пар, образующийся на поверхности мембраны, следует за перепадом давления, проникая через поры и конденсируясь на более холодной стороне. [7]
Методы мембранной дистилляции
[ редактировать ]Существует множество различных методов мембранной дистилляции. Четыре основных метода в основном различаются расположением дистиллятного канала или способом работы этого канала. Наиболее распространены следующие технологии:
- Прямой контактный доктор медицинских наук (DCMD)
- Воздушный зазор MD (AGMD)
- Вакуумный МД (ВМД)
- Промывочный газ MD (SWGMD)
- Вакуумная многокорпусная мембранная дистилляция (V-MEMD)
- Разрыв пермеата MD (PGMD)
Прямой контактный доктор медицинских наук
[ редактировать ]В DCMD обе стороны мембраны загружаются горячей питательной водой со стороны испарителя и охлажденным пермеатом со стороны пермеата. Конденсация пара, проходящего через мембрану, происходит непосредственно внутри жидкой фазы на граничной поверхности мембраны. Поскольку мембрана является единственным барьером, блокирующим массоперенос, с помощью DCMD можно достичь относительно высоких потоков пермеата, связанных с поверхностью. [8] Недостатком являются высокие явные теплопотери, поскольку изоляционные свойства одного мембранного слоя низкие. Однако высокие тепловые потери между испарителем и конденсатором также являются результатом использования одного слоя мембраны. Это потерянное тепло не используется в процессе дистилляции, что снижает эффективность. [9] В отличие от других конфигураций мембранной дистилляции, в DCMD охлаждение через мембрану обеспечивается потоком пермеата, а не предварительным нагревом сырья. Следовательно, для рекуперации тепла пермеата также необходим внешний теплообменник, а высокая скорость потока сырья должна быть тщательно оптимизирована. [10]
Воздушный зазор MD
[ редактировать ]В воздушно-зазорном MD канал испарителя аналогичен каналу в DCMD, тогда как зазор для пермеата находится между мембраной и охлаждаемой стенкой и заполнен воздухом. Пар, проходящий через мембрану, должен дополнительно преодолеть этот воздушный зазор, прежде чем конденсироваться на более холодной поверхности. Преимуществом этого метода является высокая теплоизоляция канала конденсатора, что позволяет свести к минимуму потери теплопроводности. Однако недостатком является то, что воздушный зазор представляет собой дополнительный барьер для переноса масс, снижая выход пермеата на поверхность по сравнению с DCMD. [12] Еще одним преимуществом перед DCMD является то, что летучие вещества с низким поверхностным натяжением, такие как спирт или другие растворители, можно отделить из разбавленных растворов благодаря тому, что между жидким пермеатом и мембраной с AGMD нет контакта. AGMD особенно выгоден по сравнению с альтернативами при более высокой солености. [13] Варианты AGMD могут включать гидрофобные конденсирующие поверхности. [14] или пористые конденсаторы [15] для улучшения потока и энергоэффективности . В AGMD к уникально важным конструктивным особенностям относятся толщина зазора, гидрофобность поверхности конденсации, конструкция прокладки зазора и угол наклона. [16]
Продувочный газ MD
[ редактировать ]Продувочный газ MD, также известный как отгонка воздуха, использует конфигурацию каналов с пустым зазором на стороне пермеата. Эта конфигурация такая же, как и в AGMD. Конденсация пара происходит вне модуля MD во внешнем конденсаторе. Как и в случае с АГМД, с помощью этого процесса можно перегонять летучие вещества с низким поверхностным натяжением. [17] Преимущество SWGMD перед AGMD заключается в значительном снижении барьера для переноса массы за счет принудительного потока. Таким образом, могут быть достигнуты более высокие массовые потоки продуктовой воды, относящихся к поверхности, чем при использовании AGMD. Недостатком SWGMD, обусловленным наличием газового компонента и, следовательно, более высоким общим массовым расходом, является необходимость более высокой производительности конденсатора.При использовании меньших массовых расходов газа существует риск нагрева самого газа на горячей поверхности мембраны, что снижает разницу давлений паров и, следовательно, движущую силу. Одним из решений этой проблемы для SWGMD и для AGMD является использование охлаждаемой стенки канала пермеата и поддержание температуры путем продувки ее газом. [18]
Вакуум МД
[ редактировать ]Vacuum MD содержит конфигурацию каналов с воздушным зазором. После прохождения через мембрану пар высасывается из канала пермеата и конденсируется за пределами модуля, как и в случае SWGMD. ВКМД и СВМД могут применяться для отделения летучих веществ из водного раствора или для получения чистой воды из концентрированной соленой воды.Одним из преимуществ этого метода является то, что нерастворенные инертные газы, блокирующие поры мембраны, высасываются вакуумом, в результате чего активная эффективная поверхность мембраны увеличивается. [19] Кроме того, снижение температуры кипения приводит к получению сопоставимого количества продукта при более низких общих температурах и более низких перепадах температур через мембрану.Более низкая требуемая разница температур приводит к снижению общей и удельной потребности в тепловой энергии . Однако создание вакуума, который необходимо адаптировать к температуре соленой воды, требует сложного технического оборудования и поэтому является недостатком этого метода. Потребность в электроэнергии намного выше, как в случае DCMD и AGMD. Дополнительной проблемой является повышение значения pH из-за удаления CO 2 из питательной воды. Чтобы вакуумная мембранная дистилляция была эффективной, ее часто используют в многоступенчатой конфигурации. [20]
Пермеат-зазор MD
[ редактировать ]Ниже будут объяснены принципиальная конфигурация каналов и метод работы стандартного модуля DCMD, а также модуля DCMD с отдельным зазором для пермеата. Конструкция на соседнем изображении изображает конфигурацию плоских каналов, но ее также можно понимать как схему модулей с плоской, полой или спиральной намоткой.
Полная конфигурация каналов состоит из канала конденсатора с входом и выходом и канала испарителя с входом и выходом. Эти два канала разделены гидрофобной микропористой мембраной. Для охлаждения канал конденсатора заполняется пресной водой , а испаритель, например, соленой питательной водой. Охлаждающая жидкость поступает в канал конденсатора при температуре 20 °C (68 °F). Пройдя через мембрану, пар конденсируется в охлаждающей воде, высвобождая скрытое тепло и приводя к повышению температуры теплоносителя. Ощутимая теплопроводность также нагревает охлаждающую воду через поверхность мембраны. Из-за массопереноса через мембрану массовый расход в испарителе уменьшается, в то время как в канале конденсатора увеличивается на ту же величину. Массовый поток предварительно нагретой охлаждающей жидкости покидает канал конденсатора с температурой около 72 °C (162 °F) и поступает в теплообменник, предварительно нагревая питательную воду. Эта питательная вода затем подается к следующему источнику тепла и, наконец, попадает в канал испарителя модуля MD при температуре 80 °C (176 °F). В процессе испарения из потока сырья извлекается скрытое тепло , которое все больше охлаждает сырье в направлении потока. Дополнительное снижение тепла происходит за счет прохождения явного тепла через мембрану. Охлажденная питательная вода выходит из канала испарителя с температурой около 28 °C. Общая разница температур между входом конденсатора и выходом испарителя и входом конденсатора и выходом испарителя примерно равна. В модуле PGMD канал пермеата отделен от канала конденсатора поверхностью конденсации. Это позволяет напрямую использовать подаваемую соленую воду в качестве охлаждающей жидкости, поскольку она не вступает в контакт с пермеатом. Учитывая это, охлаждающая или питательная вода, поступающая в канал конденсатора с температурой Т1, теперь также может использоваться для охлаждения пермеата. Конденсация пара происходит внутри жидкого пермеата. Предварительно нагретая питательная вода, которая использовалась для охлаждения конденсатора, может быть направлена непосредственно к источнику тепла для окончательного нагрева после выхода из конденсатора с температурой Т2. После достижения температуры Т3 он направляется в испаритель. Пермеат экстрагируют при температуре Т5 и охлаждают. Рассол сливается при температуре Т4.
Преимуществом PGMD перед DCMD является прямое использование питательной воды в качестве охлаждающей жидкости внутри модуля и, следовательно, необходимость использования только одного теплообменника для нагрева сырья перед входом в испаритель. Тем самым уменьшаются потери теплопроводности и можно сократить дорогостоящие компоненты. Еще одним преимуществом является отделение пермеата от охлаждающей жидкости. Таким образом, пермеат не требуется извлекать на более позднем этапе процесса, а массовый расход охлаждающей жидкости в канале конденсатора остается постоянным. Низкая скорость потока пермеата в зазоре для пермеата является недостатком этой конфигурации, поскольку приводит к плохой теплопроводности от поверхности мембраны к стенкам конденсатора. Результатом этого эффекта (температурной поляризации ) являются высокие температуры на поверхности, ограничивающей мембрану со стороны пермеата, что снижает разницу давлений паров и, следовательно, движущую силу процесса. Однако выгодно, чтобы благодаря этому эффекту также снижались потери теплопроводности через мембрану. Эта проблема с плохой теплопроводностью зазора в значительной степени устраняется с помощью варианта PGMD, называемого CGMD, или мембранной дистилляции с проводящим зазором, при котором к зазорам добавляются теплопроводящие прокладки. [21] По сравнению с AGMD, в PGMD или CGMD достигается более высокий выход пермеата, связанного с поверхностью, поскольку массовый поток дополнительно не тормозится диффузионным сопротивлением воздушного слоя. [7]
Вакуумная многокорпусная мембранная дистилляция
[ редактировать ]Типичная вакуумная многокорпусная мембранная дистилляция (например, марки memsys). [ нужны разъяснения ] В-МЭМД) состоит из пароподъемника, ступеней испарения-конденсации и конденсатора. Каждая ступень рекуперирует тепло конденсации, обеспечивая многоэффектную конструкцию. Дистиллят образуется на каждой ступени испарения-конденсации и в конденсаторе. [22]
Пароподъемник:Тепло, вырабатываемое внешним источником тепла (например, солнечной тепловой системой или отходящим теплом), передается в пароподъемнике. Вода в пароподъемнике находится под более низким давлением (например, 400 гПа) по сравнению с атмосферным давлением. Горячий пар поступает на первую ступень испарения-конденсации (ступень 1).
Стадии испарения–конденсации: Ступени состоят из альтернативной гидрофобной мембраны и каркаса из фольги (полипропилен, ПП). Сырье (например, морская вода) вводится на первом этапе модуля. Сырье последовательно проходит через стадии испарения-конденсации. В конце последней стадии он выбрасывается в виде рассола.
Этап 1: Пар из испарителя конденсируется на полипропиленовой фольге при уровне давления P1 и соответствующей температуре T1. Сочетание фольги и гидрофобной мембраны создает канал для подачи, где сырье нагревается за счет тепла конденсации пара из пароподъемника. Корм испаряется под отрицательным давлением P2. Вакуум всегда прикладывается к пермеатной стороне мембран.
Этап [2, 3, 4, х]: Этот процесс повторяется на последующих стадиях, и на каждой стадии происходит более низкое давление и температура.
Конденсатор: Пар, образующийся на последней стадии испарения-конденсации, конденсируется в конденсаторе с использованием потока теплоносителя (например, морской воды).
Производство дистиллятов: Конденсированный дистиллят транспортируется через нижнюю часть каждой ступени за счет разницы давлений между ступенями.
Конструкция модуля memsys:Внутри каждого кадра memsys и между кадрами создаются каналы. Рамки из фольги представляют собой «каналы для дистиллята». Мембранные каркасы представляют собой «паровые каналы». Между рамками из фольги и мембраны создаются «каналы подачи». Пар попадает на сцену и стекает в параллельные рамки из фольги. Единственным вариантом попадания пара в фольгированные рамки является конденсация, т.е. пар попадает в «тупиковый» фольговый каркас. Хотя ее называют «тупиковой» рамой, она содержит небольшой канал для удаления неконденсирующихся газов и создания вакуума.
Конденсированный пар поступает в дистиллятный канал. Тепло конденсации передается через фольгу и немедленно преобразуется в энергию испарения, создавая новый пар в канале подачи морской воды. Канал подачи ограничен одной конденсирующей фольгой и мембраной. Пар покидает мембранные каналы и собирается в главном паровом канале. Через этот канал пар покидает ступень и поступает на следующую ступень. Компания Memsys разработала высокоавтоматизированную производственную линию для модулей, которую можно легко расширить. [ нужны разъяснения ] Поскольку процесс memsys работает при умеренно низких температурах (менее 90 °C или 194 °F) и умеренном отрицательном давлении, все компоненты модуля изготовлены из полипропилена (ПП). Это исключает коррозию и окалину и обеспечивает крупномасштабное экономически эффективное производство.
Приложения
[ редактировать ]Типичными применениями мембранной дистилляции являются:
- морской воды Опреснение
- солоноватой воды Опреснение
- Опреснительная рассола обработка
- Очистка технологической воды
- Очистка воды
- Удаление/ концентрация аммония
- Концентрация ресурсов
Мембранная дистилляция на солнечной энергии
[ редактировать ]Мембранная дистилляция очень подходит для компактных опреснительных установок, работающих на солнечной энергии, обеспечивающих производительность малой и средней мощности менее 10 000 литров в день (2600 галлонов США в день). [23] Для этого применения особенно подходит спирально-навитая конструкция, запатентованная компанией GORE в 1985 году. В рамках проекта MEMDIS, стартовавшего в 2003 году, Институт систем солнечной энергии Фраунгофера ISE приступил к разработке модулей MD, а также к установке и анализу двух различных операционных систем, работающих на солнечной энергии, вместе с другими партнерами по проекту. Первый тип системы — это так называемая компактная система, предназначенная для производства питьевой воды 100–120 литров в день (26–32 галлона США в день) из морской или солоноватой воды. Основная цель разработки системы — создание простой, самодостаточной, не требующей особого ухода и надежной установки для целевых рынков в засушливых и полузасушливых районах со слабой инфраструктурой.Второй тип системы — это так называемая двухконтурная установка производительностью около 2000 литров в сутки (530 галлонов США в сутки). Здесь контур коллектора отделен от контура опреснения с помощью теплообменника, устойчивого к соленой воде. [7] На основе этих двух типов систем было разработано, установлено и проверено различное количество прототипов.
Стандартная конфигурация сегодняшней (2011 г.) компактной системы способна производить производительность дистиллята до 150 литров в день (40 галлонов США в день). Требуемую тепловую энергию обеспечивает 6,5-метровый 2 (70 кв. футов) солнечного теплового коллектора поле . Электрическую энергию обеспечивает фотоэлектрический модуль мощностью 75 Вт. Этот тип системы в настоящее время разрабатывается и продается компанией Solar Spring GmbH, дочерней компанией Института систем солнечной энергии Фраунгофера. В рамках проекта MEDIRAS, еще одного проекта ЕС, на острове Гран-Канария была установлена усовершенствованная двухконтурная система. Построен внутри контейнера размером 6,1 м (20 футов) и оснащен коллекторным массивом размером 225 м. 2 (2420 кв. футов), резервуар для хранения тепла обеспечивает производительность дистиллята до 3000 литров в день (790 галлонов США в день). Также были реализованы дополнительные приложения с производительностью до 5000 литров в день (1300 галлонов США в день) либо на 100% солнечной энергии, либо в виде гибридных проектов в сочетании с отходящим теплом. [ нужна ссылка ]
Проблемы
[ редактировать ]Эксплуатация систем мембранной дистилляции сталкивается с несколькими серьезными препятствиями, которые могут ухудшить ее работу или сделать ее нежизнеспособной. Основной проблемой является смачивание мембраны, когда физиологический раствор просачивается через мембрану, загрязняя пермеат. [1] Это особенно вызвано загрязнением мембраны, когда на поверхности мембраны откладываются частицы, соли или органические вещества. [24] Методы уменьшения загрязнения включают супергидрофобность мембраны, [25] [26] обратная промывка воздухом для реверса [1] или предотвратить намокание, [27] выбор необрастающих условий эксплуатации, [28] и поддержание слоев воздуха на поверхности мембраны. [27]
Самой большой проблемой для рентабельности мембранной дистилляции является энергоэффективность. Коммерческие системы не достигли конкурентоспособного энергопотребления по сравнению с ведущими термическими технологиями, такими как многоступенчатая дистилляция , хотя некоторые из них были близки к этому. [29] и исследования показали потенциал для значительного улучшения энергоэффективности. [21]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Варсингер, Дэвид М.; Серви, Амелия; Коннорс, Грейс Б.; Линхард В., Джон Х. (2017). «Обратное смачивание мембран при мембранной дистилляции: сравнение сушки с обратной промывкой воздухом под давлением». Наука об окружающей среде: водные исследования и технологии . 3 (5): 930–939. дои : 10.1039/C7EW00085E . hdl : 1721.1/118392 .
- ^ Дешмукх, Акшай; Бу, Чанхи; Караникола, Василики; Линь, Шихун; Штрауб, Энтони П.; Тонг, Течжэн; Варсингер, Дэвид М.; Элимелех, Менахем (2018). «Мембранная дистилляция на стыке воды и энергии: ограничения, возможности и проблемы». Энергетика и экология . 11 (5): 1177–1196. дои : 10.1039/c8ee00291f . ISSN 1754-5692 .
- ^ Панагопулос, Аргирис; Хараламбус, Кэтрин-Джоанна; Лоизиду, Мария (25 ноября 2019 г.). «Методы утилизации и технологии очистки опреснительных рассолов. Обзор». Наука об общей окружающей среде . 693 : 133545. Бибкод : 2019ScTEn.693m3545P . doi : 10.1016/j.scitotenv.2019.07.351 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 31374511 . S2CID 199387639 .
- ^ Лоусон, Кевин В.; Ллойд, Дуглас Р. (5 февраля 1997 г.). «Мембранная дистилляция». Журнал мембранной науки . 124 (1): 1–25. дои : 10.1016/S0376-7388(96)00236-0 .
- ^ Резаи, Мохаммед; Варсингер, Дэвид М.; Линхард В., Джон Х.; Дюк, Микель С.; Мацуура, Такеши; Самхабер, Вольфганг М. (август 2018 г.). «Явления смачивания при мембранной дистилляции: механизмы, обращение и предотвращение». Исследования воды . 139 : 329–352. дои : 10.1016/j.watres.2018.03.058 . hdl : 1721.1/115486 . ISSN 0043-1354 . ПМИД 29660622 . S2CID 4902941 .
- ^ Ли, Чонхо; Карник, Рохит (15 августа 2010 г.). «Опреснение воды парофазным транспортом через гидрофобные нанопоры». Журнал прикладной физики . 108 (4): 044315. Бибкод : 2010JAP...108d4315L . дои : 10.1063/1.3419751 . hdl : 1721.1/78853 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Перейти обратно: а б с Иоахим Кошиковски: Разработка энергонезависимых установок для опреснения воды на основе мембранной дистилляции Fraunhofer Verlag, 2011, 3839602602
- ^ Песня, Лиминг; Ли, Баоань; Сиркар, Камалеш К.; Гилрон, Джек Л. (2007). «Опреснение на основе мембранной дистилляции с прямым контактом: новые мембраны, устройства, крупномасштабные исследования и модель». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 46 (8): 2307–2323. дои : 10.1021/ie0609968 . ISSN 0888-5885 .
- ^ Шрисуричан, С; Джираратанонон, Р.; Фейн, А.Г. (1 июня 2006 г.). «Механизмы массопереноса и транспортные сопротивления в процессе прямой контактной мембранной дистилляции». Журнал мембранной науки . 277 (1–2): 186–194. дои : 10.1016/j.memsci.2005.10.028 . ISSN 0376-7388 .
- ^ Сваминатан, Джайчандер; Чунг, Хён Вон; Варсингер, Дэвид М.; Линхард В., Джон Х. (2016). «Простой метод балансировки прямой контактной мембранной дистилляции». Опреснение . 383 : 53–59. дои : 10.1016/j.desal.2016.01.014 . hdl : 1721.1/105370 . ISSN 0011-9164 . S2CID 4183861 .
- ^ Варсингер, Дэвид М.; Сваминатан, Джайчандер; Моралес, Люсьен Л.; Линхард В., Джон Х. (2018). «Комплексные режимы потока конденсации при мембранной дистилляции с воздушным зазором: визуализация и энергоэффективность». Журнал мембранной науки . 555 . Эльзевир Б.В.: 517–528. дои : 10.1016/j.memsci.2018.03.053 . hdl : 1721.1/115268 . ISSN 0376-7388 . S2CID 103774569 .
- ^ Варсингер, Дэвид; Сваминатан, Джайчандер; Линхард, Джон Х. (2014). «Влияние угла наклона модуля на мембранную дистилляцию с воздушным зазором». Материалы 15-й Международной конференции по теплопередаче . дои : 10.1615/ihtc15.mtr.009351 . hdl : 1721.1/100241 . ISBN 978-1-56700-421-2 . Статья № IHTC15-9351.
- ^ Сваминатан, Джайчандер; Чунг, Хён Вон; Варсингер, Дэвид М.; Линхард В., Джон Х. (2018). «Энергоэффективность мембранной дистилляции до высокой солености: оценка критического размера системы и оптимальной толщины мембраны». Прикладная энергетика . 211 : 715–734. дои : 10.1016/j.apenergy.2017.11.043 . hdl : 1721.1/113008 . ISSN 0306-2619 . S2CID 73650179 .
- ^ Варсингер, Дэвид Э.М.; Сваминатан, Джайчандер; Масваде, Лэйт А.; Линхард В., Джон Х. (2015). «Супергидрофобные поверхности конденсатора для мембранной дистилляции с воздушным зазором». Журнал мембранной науки . 492 : 578–587. дои : 10.1016/j.memsci.2015.05.067 . hdl : 1721.1/102500 . ISSN 0376-7388 .
- ^ Фаттахи Джуйбари, Хамид; Пармар, Харшарадж Б.; Альшуббар, Али Д.; Янг, Кэтрин Л.; Варсингер, Дэвид М. (2023). «Пористые конденсаторы могут удвоить эффективность мембранной дистилляции» . Опреснение . 545 . Elsevier BV: 116129. doi : 10.1016/j.desal.2022.116129 . ISSN 0011-9164 . S2CID 253087478 .
- ^ Варсингер, Дэвид М.; Сваминатан, Джайчандер; Моралес, Люсьен Л.; Линхард В., Джон Х. (2018). «Комплексные режимы потока конденсации при мембранной дистилляции с воздушным зазором: визуализация и энергоэффективность». Журнал мембранной науки . 555 : 517–528. дои : 10.1016/j.memsci.2018.03.053 . hdl : 1721.1/115268 . ISSN 0376-7388 . S2CID 103774569 .
- ^ Караникола, Василики; Коррал, Андреа Ф.; Цзян, Хуа; Эдуардо Саес, А.; Эла, Венделл П.; Арнольд, Роберт Г. (2015). «Резкая газовая мембранная дистилляция: численное моделирование массо- и теплопереноса в мембранном модуле из полых волокон». Журнал мембранной науки . 483 : 15–24. дои : 10.1016/j.memsci.2015.02.010 . ISSN 0376-7388 .
- ^ Хает, М.; Кожокару, К.; Баруди, А. (2012). «Моделирование и оптимизация очистки газовой мембранной дистилляции». Опреснение . 287 : 159–166. дои : 10.1016/j.desal.2011.04.070 . ISSN 0011-9164 .
- ^ Бандини, С.; Гостоли, К.; Сарти, GC (1992). «Эффективность разделения при вакуумной мембранной дистилляции». Журнал мембранной науки . 73 (2–3): 217–229. дои : 10.1016/0376-7388(92)80131-3 . ISSN 0376-7388 .
- ^ Чунг, Хён Вон; Сваминатан, Джайчандер; Варсингер, Дэвид М.; Линхард В., Джон Х. (2016). «Системы многоступенчатой вакуумной мембранной дистилляции (MSVMD) для применений с высокой соленостью». Журнал мембранной науки . 497 : 128–141. дои : 10.1016/j.memsci.2015.09.009 . hdl : 1721.1/105371 . ISSN 0376-7388 . S2CID 4200568 .
- ^ Перейти обратно: а б Сваминатан, Джайчандер; Чунг, Хён Вон; Варсингер, Дэвид М.; Линхард В., Джон Х. (2016). «Энергетическая эффективность зазора пермеата и новая мембранная дистилляция с проводящим зазором». Журнал мембранной науки . 502 : 171–178. дои : 10.1016/j.memsci.2015.12.017 . hdl : 1721.1/105372 . S2CID 4282677 .
- ^ Харраз, Джихад; Фарид, Мухаммад Усман; Ан, Алисия Кёнджин; фон Эйфф, Дэвид; Гао, Юнган; Ши, Живэй (2020). ГИБРИДНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ МЕМБРАННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ: ВАКУУМНАЯ МНОГОЭФФЕКТНАЯ МЕМБРАННАЯ ДИСТИЛЛЯЦИЯ в Янг Му Ли, Энрико Дриоли (ред.). Мембранная дистилляция: материалы и процессы (1-е изд.). Nova Science Publishers, Inc., стр. 213–236. ISBN 978-1-53617-448-9 .
- ^ Сарагоса, Г.; Руис-Агирре, А.; Гильен-Бурьеза, Э. (2014). «Эффективность использования солнечной тепловой энергии небольших мембранных систем опреснения для децентрализованного производства воды». Прикладная энергетика . 130 : 491–499. дои : 10.1016/j.apenergy.2014.02.024 . ISSN 0306-2619 .
- ^ Резаи, Мохаммед; Алсаати, Альбраа; Варсингер, Дэвид М.; Черт возьми, Флориан; Самхабер, Вольфганг М. (август 2020 г.). «Длительное сравнение отложений в питательной воде при мембранной дистилляции» . Мембраны . 10 (8): 173. doi : 10.3390/membranes10080173 . ПМЦ 7463528 . ПМИД 32751820 .
- ^ Резаи, Мохаммед (2016). «Смачивающее поведение супергидрофобных мембран, покрытых наночастицами, при мембранной дистилляции». Химико-технологические операции . 47 : 373–378. дои : 10.3303/cet1647063 .
- ^ Варсингер, Дэвид М.; Серви, Амелия; Ван Беллегем, Сара; Гонсалес, Джоселин; Сваминатан, Джайчандер; Харраз, Джихад; Чунг, Хён Вон; Арафат, Хасан А.; Глисон, Карен К.; Линхард В., Джон Х. (2016). «Сочетание подпитки воздухом и супергидрофобности мембраны для предотвращения загрязнения при мембранной дистилляции» (PDF) . Журнал мембранной науки . 505 : 241–252. дои : 10.1016/j.memsci.2016.01.018 . hdl : 1721.1/105438 . ISSN 0376-7388 . S2CID 4672323 .
- ^ Перейти обратно: а б Резаи, Мохаммед; Варсингер, Дэвид М.; Линхард В., Джон Х.; Самхабер, Вольфганг М. (2017). «Предотвращение смачивания при мембранной дистилляции за счет супергидрофобности и пополнения воздушного слоя на поверхности мембраны». Журнал мембранной науки . 530 : 42–52. дои : 10.1016/j.memsci.2017.02.013 . hdl : 1721.1/111972 . ISSN 0376-7388 . S2CID 54029099 .
- ^ Варсингер, Дэвид М.; Тау, Эмили В.; Сваминатан, Джайчандер; Линхард В., Джон Х. (2017). «Теоретическая основа прогнозирования неорганического загрязнения при мембранной дистилляции и экспериментальное подтверждение с помощью сульфата кальция» . Журнал мембранной науки . 528 : 381–390. дои : 10.1016/j.memsci.2017.01.031 . hdl : 1721.1/107916 .
- ^ Тарнацкий, К.; Менесес, М.; Мелин, Т.; ван Медеворт, Дж.; Янсен, А. (2012). «Экологическая оценка процессов опреснения: обратный осмос и Memstill®». Опреснение . 296 : 69–80. дои : 10.1016/j.desal.2012.04.009 . ISSN 0011-9164 .
Литература
[ редактировать ]- HE Hoemig: Морская вода и дистилляция морской воды Vulkan-Verlag, 1978, 3802724380
- Зима, Д.; Кощиковски Дж.; Вигхаус, М.: Опреснение с использованием мембранной дистилляции: экспериментальные исследования полномасштабных спирально-навитых модулей. Fraunhofer ISE, Фрайбург, 2011.
- Э. Курчо, Э. Дриоли: «Мембранная дистилляция и связанные с ней операции — обзор», Separation & Purification Reviews 34/1 35–85, 2005.