膜蒸留とは何ですか？

膜蒸留は、液体の分離または精製に使用されるプロセスです。 この技術は、膜全体に温度の勾配を作成することで機能し、一方の面は暖かく、他方の面は冷たくなります。 温められた液体から上昇する蒸気は、膜を通過してより低い圧力のより低温の領域に至り、そこで凝縮して液体の精製された形になります。 このタイプの蒸留は、特定の液体を混合物から分離する必要がある工業プラントや、淡水を塩水から取得する必要がある脱塩プラントでの用途があります。

液体が温められると、最終的に蒸発または沸騰し始めます。 熱により液体の分子はエネルギーを獲得し、蒸気状態で上昇します。 この例は、お湯から上昇する蒸気です。

膜蒸留では、蒸気はチャンバーに収容されて圧力が上昇し、分子を多孔質媒体、つまり膜に押し込みます。 この蒸留プロセスで使用される膜のタイプは、蒸気のみを通過させ、他の不純物を排除します。 蒸気が膜を通過した後、蒸気は冷たい領域または表面に遭遇し、凝縮して液体状態に戻ります。 結果として生じる液体は、蒸気中にあった分子のみで構成され、塩またはその他の蒸発していない不純物は、元の混合物のままです。

いくつかのタイプの膜蒸留プロセスが存在します。 脱塩で一般的に使用される直接接触膜蒸留は、冷却液を膜の反対側に接触させ続けます。 エアギャップ膜蒸留は、ギャップと蒸気が凝縮できる硬い表面によって、クーラントを膜から分離します。 スイープガスや真空膜蒸留などの他のタイプのプロセスは、ガスまたは真空を使用して膜を通して蒸気を積極的に引き込みます。 これらの後者の手法は、元の混合物から望ましくない化合物を除去するのに役立ちます。

膜蒸留の用途はさまざまです。 水から塩や他のミネラル不純物を除去するために使用できますが、特定の化学物質を除去したり、工業用または商業用の濃縮混合物を作成するのにも役立ちます。 蒸気が膜を介して蒸留すると、元の混合物から蒸気が除去され、元の混合物がより濃縮されます。

膜蒸留は、操作に必要なエネルギー量が比較的少ないため、脱塩の望ましいソリューションになりました。 それは、太陽熱または他の操作からの廃熱によって実行できます。 プロセスに必要な熱量が少ないため、広範囲の電力リソースにアクセスできない可能性がある遠隔地に小規模プラントを作成するための可能なソリューションになります。