روش های حرارتی شیرین سازی آب 

کم آبی یکی از جدی ترین مشکلات عصر حاضر می باشد. طبق آمار بیش از 95 درصد آب های کره زمین شور هستند و منابع آب شیرین روز به روز کمتر می شوند. راه حل این مشکل شیرین سازی آب شور است. برای شیرین کردن آب شور روش های مختلفی وجود دارد. در فرآیند شیرین سازی مقدار نمک و املاح موجود در آب تا حد امکان کاهش پیدا می کند. میزان شیرین سازی و دقت روش های مختلف با هم فرق دارد و بسته به کاربرد آب شیرین شده از روش های مختلفی می توان استفاده کرد. شیرین سازی آب نیاز به انرژی مکانیکی، گرمایی یا الکتریکی دارد. 

فناوری ‌هایی که در سراسر جهان برای نمک‌زدایی استفاده می ‌شوند، را می ‌توان به طور کلی به دو دسته حرارتی یا غشایی طبقه‌ بندی کرد. هر دو فناوری برای کار و تولید آب شیرین به انرژی نیاز دارند. در این دو روش، فرآیندهایی وجود دارد، که از تکنیک ‌های مختلف استفاده می‌کنند. در این مقاله به بررسی انواع روش های حرارتی برای شیرین سازی آب می پردازیم. 

روش حرارتی برای شیرین سازی آب 

تقطیر با استفاده از انرژی گرمایی برای شیرین سازی آب از معمول ترین روش ها می باشد. تقطیر برای شیرین سازی آب روش بسیار خوبی است. در این روش آب با حرارت زیاد، تبخیر می شود، سپس با خنک کردن آن، آب خالص به دست می آید. تبخیر به وسیله گرم کردن آب شور تا دما جوش و یا کم کردن فشار بخار آب شور انجام می شود. کیفیت آب تولیدی با روش تقطیر به نسبت دیگر روش ها بسیار بالاتر دارد. 

در روش تقطیر از انرژی حرارتی استفاده می شود و مهم ترین نکته در مورد این روش میزان انرژی مورد نیاز می باشد. در صورتی که انرژی حرارتی به میزان لازم باشد، می توان گفت این روش به صرفه است. به همین دلیل استفاده از این روش در کنار نیروگاه های حرارتی بهترین راه حل می باشد. از روش های حرارتی برای شیرین سازی آب به ندرت استفاده می شود، زیرا هزینه های بالایی به همراه دارد. 

انواع آب شیرین کن های حرارتی 

تمامی روش های حرارتی شیرین سازی آب به نام تقطیر شناخته می شوند. روش های حرارتی شامل سه نوع تقطیر ناگهانی چند مرحله ای (MSF)، تقطیر چند مرحله ای (MED) و تقطیر فشرده سازی بخار می باشند. در ادامه به بررسی این روش ها می پردازیم و با عملکرد آن ها بیشتر آشنا می شویم: 

تقطیر ناگهانی چند مرحله ای (MSF) 

در این روش از چندین محفظه و مرحله استفاده می شود. هر مرحله متوالی در روش MSF با فشارهای تدریجی کمتر کار می کنند. آب شور ابتدا تحت فشار بالا گرم می شود و به سمت اولین محفظه فلش هدایت می شود، جایی که فشار آزاد می شود و باعث می شود آب به سرعت بجوشد و منجر به تبخیر ناگهانی شود. این تبخیر ناگهانی در هر مرحله متوالی ادامه پیدا می کند، زیرا فشار در هر مرحله کمتر از مرحله قبل می شود. بخار تولید شده با متراکم شدن روی مبدل حرارتی که از هر مرحله می کند، به آب شیرین تبدیل می شود. لوله ها توسط آب ورودی کولر خنک می شوند. به طور کلی، تنها درصد کمی از آب تغذیه به بخار تبدیل می شود و سپس متراکم می شود. 

یک مجموعه آب شیرین کن MSF می تواند مراحل زیادی داشته باشد. سیستم های تقطیر MSF می توانند فرآیند بازیافت داشته و یا یک بار مصرف باشند. در فرآیند یک بار مصرف آب تنها یک بار از سیستم عبور داده می شود، ولی در طرح بازیافتی آب ورودی برای خنک سازی بازیافت می شود. همچنین هر دو روش در طرح لوله بلند یا لوله متقاطع ساخته شوند. در طراحی لوله بلند، لوله موازی با جریان کنسانتره می باشد، در حالی که در طراحی لوله متقاطع، لوله عمود بر جریان کنسانتره است. 

تقطیر چند مرحله ای (MED) 

تقطیر MED از اصول تبخیر و میعان در فشار محیطی کاهش یافته استفاده می کند و چندین مرحله مختلف دارد. در MED، یک سری از اثرات تبخیرکننده، آب را با فشارهای به تدریج پایین تر تولید می کند. با کاهش فشار، آب در دماهای پایین ‌تر می‌جوشد، بنابراین بخار آب اولین ظرف به‌ عنوان محیط گرم‌ کننده دوم و غیره عمل می‌کند. هرچه تعداد مراحل بیشتری وجود داشته باشد، نسبت عملکرد بالاتر است. بسته به چیدمان لوله مبدل حرارتی، واحدهای MED را می توان به صورت لوله افقی، لوله عمودی یا دسته لوله عمودی دسته بندی کرد. چندین کارخانه MED در کشورهای مختلف از جمله ایالات متحده و کشورهای خاورمیانه ساخته شده است. بر اساس آمار در حدود 5 درصد تولید آب شیرین جهان با این روش می باشد. 

تعداد مراحل در این فرآیند به دما آب شور بستگی دارد. هر چه دما آب شور بیشتر باشد، تعداد مراحل کمتری نیاز است. افزایش تعداد مراحل باعث افزایش بازده می شود، ولی به سرمایه گذاری اولیه بیشتری نیز نیاز دارد. استفاده از روش MED برای شیرین سازی آب مزیت ها و معایبی دارد. از مزیت های این روش می توان به مصرف انرژی کمتر، جلوگیری از خوردگی و رسوب، بدون نیاز به پیش تصفیه، هزینه های پایین نگهداری و قابلیت کار 24 ساعته می باشد. 

تقطیر فشرده سازی بخار (VCD)

فرآیند تقطیر فشرده سازی بخار (VCD) در ترکیب با سایر فرآیندها مانند MED یا به تنهایی استفاده می شود. گرمای تبخیر آب به جای تبادل مستقیم گرما از بخار تولید شده در دیگ بخار از فشرده سازی بخار حاصل می شود. معمولاً برای تولید گرمای تبخیر از کمپرسور مکانیکی استفاده می شود. واحدهای VC عموماً ظرفیت کمی دارند و اغلب در هتل ها، استراحتگاه ها و کاربردهای صنعتی استفاده می شوند. برای متراکم کردن در روش های مکانیکی از توربین یا کمپرسور استفاده می شود. 

وبسایت تصفیه آب آبین عرضه کننده انواع دستگاه های تصفیه آب صنعتی و خانگی می باشد، تیم ما این امکان را برای تمامی افراد فراهم کرده است، که در صورت نیاز به اطلاعات با متخصصان ما به صورت رایگان در ارتباط باشید.