여러 종류의 담수화 기술 원리

여러 종류의 담수화 기술 원리

 

담수화 기술은 저번에 소개한 다단계 플래시 증류 외에도 많이 있습니다. 다중 효과 증류 공정은 MSF라고 약자로 불리며, 1950년대 후반과 1960년대 초부터 사용되었습니다.

 

다중 효과 증류는 다단계 플래시 증류와 같은 원리를 사용하지만, 그와는 반대로 일련의 용기에서 발생하며 감소 된 주변 압력에서 증발 및 응축 원리를 사용합니다.

 

다중 효과 증류 공정에서 일련의 증발기 효과는 점진적으로 더 낮은 압력에서 물을 생성합니다. 압력이 연속적으로 감소함에 따라 물은 더 낮은 온도에서 끓고 첫 번째 용기의 수증기는 두 번째 용기의 가열 매체 역할을 하는 식입니다.

 

혈관이나 효과가 많을 수록 성능 비율이 높아집니다. 물을 끓이는 동안 생성되는 수증기를 응축하여 수집합니다. 여러 효과를 사용하면 이 프로세스가 더 효율적입니다.

 

다중 효과 증류는 해수 담수화를 위한 가장 오래된 대규모 증류 방법으로 알려졌습니다. 주요 특징은 고품질 증류수, 높은 단위 용량 및 높은 열효율입니다.

 

다중 효과 증류의 장단점

 

다중 효과 증류의 장단점을 정리해보겠습니다. 다중 효과 증류 공정은 70°C의 낮은 온도에서 작동하도록 설계되었습니다. 이것은 튜브 부식과 튜브 표면의 스케일 형성을 줄입니다.

 

급수의 품질은 역삼투압 시스템 기술만큼 중요하지 않습니다. 따라서 이 기술의 전처리 및 운영 비용이 낮습니다. 이 기술의 전력 소비는 MSF보다 낮고 성능은 MSF 플랜트보다 높습니다.

 

MED 기술은 식수 생산 측면에서 MSF 기술보다 비용 효율적이고 더 효율적인 것으로 간주할 수 있습니다.

 

 

증기 압축 증류 또는 증기 압축 증발 공정의 약자는 VCD이며, 개별적으로 작동하거나 다단계 플래시 증류인 MED 및 단일 효과 증기 압축과 같은 다른 공정과 함께 사용됩니다.

 

이 방법에서 급수를 증발시키는 열은 보일러에서 생성된 증기의 열을 직접 교환하는 것이 아니라 증기의 압축에서 비롯됩니다.

 

이 공정에서는 일반적으로 두 개의 장치를 사용하여 수증기를 응축하여 해수를 증발시키기 위한 적절한 열을 생성합니다.

 

그중 하나는 기계식 압축기이고 다른 하나는 증기 분사인 열 증기 압축, 증기 압축인 VC 장치는 다른 구성으로 제작됩니다.

 

기계식 압축기는 일반적으로 증발을 위한 열을 발생시키는 데 사용되며 일반적으로 전기 또는 디젤로 작동합니다. 이 압축기는 증발기에서 진공을 생성하고 증발기에서 얻은 증기를 압축하여 튜브 번들로 응축합니다.

 

급수는 가열된 튜브 번들 외부로 분사됩니다. 여기서 물은 끓고 부분적으로 증발하여 더 많은 증기를 생성합니다.

 

증기 분사 유형의 진공 압축 증류의 경우 증기 분사에 있는 벤처 오리피스가 수증기를 생성하고 수증기에서 추출하여 대기 온도를 낮춥니다.

 

추출된 수증기는 증기 제트에 의해 압축되고 튜브 벽에 응축되어 응축열을 제공하여 증발기의 다른 쪽에서 나오는 급수를 증발시킵니다. 이 단위는 일반적으로 용량이 더 적으며 주로 호텔, 리조트 및 산업에서 사용됩니다.

 

증기 압축 증발의 장단점은 다음과 같습니다. 이 방법은 간단하고 신뢰할 수 있으므로 소규모 담수화 장치에 더 나은 것으로 간주할 수 있습니다.

 

일반적으로 3000㎥ / 일의 용량을 가지며 일반적으로 담수가 부족한 리조트, 산업 및 시추 현장에 사용됩니다. VC 증류 또는 증발의 작동 온도가 낮아 전력 소비 측면에서 간단하고 효율적인 공정이 가능합니다. 작동 온도가 낮으므로 스케일 형성 및 튜브 부식 가능성이 감소합니다.

 

태양광 담수화 방법

 

 

태양광 담수화 방법은 일반적으로 소규모 작업에 사용됩니다. 이 유닛의 디자인은 다르지만, 기본 원리는 같습니다. 여기서 태양은 바닷물에서 담수를 증발시키기 위해 열에너지를 제공합니다.

 

태양열 증류 공정에서 증발 공정에서 생성된 수증기는 투명한 유리 또는 플라스틱 덮개에 응축된 다음 응축수 통에 담수로 수집됩니다.

 

덮개는 복사 에너지를 전달하는 두 번째 목적과 내부 표면에 수증기가 응축되도록 하는 두 가지 목적으로 사용됩니다. 남겨진 소금과 증류기안에 있는 증발하지 않은 물은 적절하게 폐기해야 합니다.

 

태양열 증류는 안전한 담수를 이용할 수 없는 건조한 지역에서 주로 사용됩니다. 태양열 증류 장치는 설계와 지리적 위치에 따라 다양한 양의 담수를 생산합니다.

 

전력 및 물 담수화를 위한 열병합 발전 시스템은 에너지원이 전력 발전, 물 담수화 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 이중 목적 또는 열병합 발전 시스템에 에너지를 사용할 가능성이 있습니다.

 

이러한 열병합 발전소에서는 터빈을 작동시키기 위해 고압 증기로 전기가 생성되고 증기는 최대 5408° C 온도에서 보일러에 의해 생성됩니다. 이 증기가 터빈에서 팽창하면 온도와 에너지 수준이 감소합니다.

 

증류 플랜트에는 1208° C 미만의 온도를 가진 증기가 필요하다는 것을 알고 있으므로 최대 에너지를 전력 생산에 사용한 후 터빈 끝에서 쉽게 얻을 수 있습니다.

 

이 증기는 담수화 공정에 사용되며 증기의 응축수는 보일러로 되돌아가 다시 가열되어 터빈에 사용됩니다. 해당 시스템의 장단점은 다음과 같습니다.

 

열병합 발전 시스템의 가장 큰 장점은 별도로 운영되는 다른 발전소보다 연료를 매우 적게 사용하고 담수화 공정에 드는 에너지 비용이 적다는 것입니다.

 

반면, 단점 중 하나는 담수화 플랜트와 발전소의 영구적인 결합으로 인해 문제가 발생할 수 있다는 것인데, 이는 전력 수요가 감소하거나 터빈 또는 발전기에 문제가 있을 때 물 생산에 문제를 일으킬 수 있습니다.

 

이번 포스팅에서는 다중 효과 증류, 증기 압축 증류, 증기 압축 증발, 열병합 발전소 등을 알아보았습니다. 담수화는 특히 과거부터 많은 사용으로 역사가 오랫동안 이어져 온 거 같습니다. 이외 다른 담수화 기술도 있는데 다음 포스팅에 조사해보도록 하겠습니다.