Processo di desalinizzazione per osmosi inversa
Il processo principale della desalinizzazione è il processo di osmosi inversa. È costituito da una pompa ad alta pressione seguito da un dispositivo di recupero energetico e le membrane ad osmosi inversa
SWRO
Prima di entrare nelle membrane di osmosi inversa dell'acqua di mare, l'acqua di mare chiarificata viene pressurizzata dalla pompa ad alta pressione tipicamente tra 55 e 85 bar, a seconda della temperatura e della salinità dell'acqua.
Composizione dell'acqua dei mari e degli oceani principali
Calcola la pressione applicata richiesta
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Tipi di pompa |
Pompa a pistoni o pistoni Pompa centrifuga > 5 m3/h |
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Pressione di progettazione |
55-85 bar |
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Materiali |
Titanio |
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Bronzo |
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Lega CO/Ni |
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| SS 904 L | |
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SS 2205 |
Dispositivo di recupero energetico (ERD)
La caduta di pressione sulle membrane RO è di circa 1,5-2 bar, a seconda del numero di elementi per recipiente a pressione, quindi il concentrato viene rilasciato ad alta pressione.
Grazie ai dispositivi di recupero dell'energia, è possibile riutilizzare l'energia del flusso del concentrato. Il concentrato viene diretto all'ERD, dove trasferisce direttamente la sua energia a parte dell'acqua di alimentazione in entrata.
Esistono due concetti principali di recupero energetico:
- Turbina a recupero energetico (ERT)
Per gentile concessione di FedCo
- Scambiatore di pressione (PX)
Per gentile concessione di Grundfos
Esempio:
Portata acqua di mare: 100 m3/h
Pressione applicata: 75 bar
R.O. Recupero: 40%
Portata permeato: 40 m3/h
Potenza richiesta senza dispositivi di recupero dell'energia: 300 kW
Energia specifica: 300/40 = 7,5 kWh/m3
Potenza richiesta con Turbina a recupero energetico: 177 kW
Energia specifica: 177/40 = 4,4 kWh/m3
Potenza richiesta con Scambiatore di pressione: 140 kW
Energia specifica: 140/40 = 3,5 kWh/m3
| Tipo di dispositivo | Risparmio energetico | Costi |
| Turbina a recupero energetico (ERT) | 30-40% | + |
| Scambiatore di pressione (PX) | 50-60% |
++ |
Analisi dei costi di dissalazione
Vedi il diagramma di flusso completo dell'osmosi inversa dell'acqua di mare
Moduli a osmosi inversa dell'acqua di mare con ferita a spirale
Le membrane RO più comuni utilizzate nella desalinizzazione sono i compositi a film sottile con avvolgimento a spirale. Sono costituiti da un foglio piatto sigillato come una busta e avvolto a spirale.
Membrana ad osmosi inversa della ferita a spirale
Ci sono 3 diametri tipici della membrana: 2,5", 4" e 8". Acqua di mare Le membrane RO hanno una portata massima di permeato che va da 1,4 a 37,9 m3/d, pertanto sono spesso necessarie molte membrane per soddisfare i requisiti di produzione di permeato delle piante.
Le membrane RO per acqua di mare in Thin Film Composite sono prodotte da Dow Chemical ( Filmtec), Hydranautics, Osmonics (Desal) e Toray.
Le membrane sono racchiuse in serie in recipienti a pressione e il numero di elementi di membrana per recipienti a pressione può variare da 1 a 8:
I recipienti a pressione vengono quindi disposti in parallelo per soddisfare le specifiche di flusso e pressione delle membrane, nonché i requisiti di produzione dell'impianto:
Il numero totale di membrane e recipienti a pressione richiesti e la loro disposizione (l'array) dipende dal flusso del permeato e dalla pressione applicata, ovvero salinità e temperatura.
Rack per recipienti a pressione ad osmosi inversa
Gli ingegneri LENNTECH progettano e dimensionano il processo di osmosi inversa dell'acqua di mare più conveniente in base alle specifiche dell'acqua.