Was ist Membrandestillation?
Bei der Membrandestillation handelt es sich um ein Verfahren zur Trennung oder Reinigung von Flüssigkeiten. Die Technologie erzeugt einen Temperaturgradienten an der Membran, wobei eine Seite wärmer und die andere Seite kühler ist. Aus der erwärmten Flüssigkeit aufsteigende Dämpfe gelangen durch die Membran in den kühleren Bereich mit niedrigerem Druck, wo sie zu einer gereinigten Form der Flüssigkeit kondensieren. Diese Art der Destillation findet Anwendung in Industrieanlagen, in denen bestimmte Flüssigkeiten aus einem Gemisch abgetrennt werden müssen, und in Entsalzungsanlagen, in denen Süßwasser aus Salzwasser gewonnen werden muss.
Wenn eine Flüssigkeit erwärmt wird, beginnt sie schließlich zu verdampfen oder zu kochen. Durch Wärme gewinnen die Moleküle der Flüssigkeit Energie und steigen dampfförmig auf. Ein Beispiel dafür ist der Dampf, der aus heißem Wasser aufsteigt.
Bei der Membrandestillation ist der Dampf in einer Kammer enthalten und steigt der Druck an, wodurch die Moleküle durch ein poröses Medium - die Membran - gedrückt werden. Der bei diesem Destillationsprozess verwendete Membrantyp lässt nur den Dampf durch, wodurch andere Verunreinigungen beseitigt werden. Nachdem der Dampf die Membran passiert hat, trifft er auf einen kühlen Bereich oder eine kühle Oberfläche, wodurch er wieder in einen flüssigen Zustand kondensiert. Die resultierende Flüssigkeit besteht nur aus den Molekülen, die sich im Dampf befanden, und jegliches Salz oder andere nicht verdampfte Verunreinigungen befinden sich noch in der ursprünglichen Mischung.
Es gibt einige Arten von Membrandestillationsverfahren. Die Direktkontakt-Membrandestillation, die üblicherweise bei der Entsalzung verwendet wird, hält die Kühllösung in Kontakt mit der anderen Seite der Membran. Die Luftspaltmembrandestillation trennt das Kühlmittel von der Membran durch einen Spalt und eine harte Oberfläche, auf der der Dampf kondensieren kann. Andere Arten von Prozessen, wie die Spülgas- und Vakuummembrandestillation, ziehen aktiv Dampf unter Verwendung eines Gases oder Vakuums durch die Membran. Diese letzteren Techniken sind nützlich, um unerwünschte Verbindungen aus der ursprünglichen Mischung zu entfernen.
Die Anwendungen der Membrandestillation sind vielfältig. Es kann verwendet werden, um Salz und andere mineralische Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen, es ist jedoch auch nützlich, um bestimmte Chemikalien zu entfernen oder konzentrierte Gemische für den industriellen oder kommerziellen Gebrauch herzustellen. Wenn der Dampf durch die Membran abdestilliert, wird er aus der ursprünglichen Mischung entfernt, wodurch diese ursprüngliche Mischung konzentrierter wird.
Die Membrandestillation hat sich zu einer wünschenswerten Lösung für die Entsalzung entwickelt, da für den Betrieb eine relativ geringe Energiemenge benötigt wird. Es kann durch Sonnenwärme oder Abwärme aus anderen Betrieben betrieben werden. Die geringe Wärmemenge, die für den Prozess benötigt wird, macht es zu einer möglichen Lösung für die Erstellung kleiner Anlagen in abgelegenen Gebieten, die möglicherweise keinen Zugang zu umfangreichen Stromressourcen haben.