Co to jest destylacja membranowa?

Destylacja membranowa jest procesem stosowanym do oddzielania lub oczyszczania cieczy. Technologia polega na tworzeniu gradientu temperatur w poprzek membrany, przy czym jedna strona jest cieplejsza, a druga chłodniejsza. Pary unoszące się z ogrzanej cieczy przechodzą przez membranę do chłodniejszego obszaru o niższym ciśnieniu, gdzie skraplają się w oczyszczoną formę cieczy. Ten rodzaj destylacji znajduje zastosowanie w zakładach przemysłowych, w których pewne ciecze muszą zostać oddzielone od mieszaniny, oraz w zakładach odsalania, w których słodką wodę należy pozyskiwać ze słonej wody.

Gdy ciecz zostanie ogrzana, ostatecznie zacznie parować lub gotować się. Ciepło powoduje, że cząsteczki cieczy zyskują energię i powstają w stanie pary. Przykładem tego jest para wodna, która unosi się z gorącej wody.

Podczas destylacji membranowej para jest zawarta w komorze i wzrasta ciśnienie, przez co cząsteczki przechodzą przez porowate medium - membranę. Rodzaj membrany stosowanej w tym procesie destylacji pozwala na przejście tylko pary, eliminując inne zanieczyszczenia. Po przejściu pary przez membranę napotyka ona zimny obszar lub powierzchnię, która powoduje, że kondensuje się z powrotem w stan ciekły. Powstała ciecz składa się tylko z cząsteczek znajdujących się w oparach, a wszelkie sole lub inne nieparowane zanieczyszczenia są nadal w oryginalnej mieszaninie.

Istnieje kilka rodzajów procesów destylacji membranowej. Destylacja membranowa z bezpośrednim kontaktem, która jest powszechnie stosowana w odsalaniu, utrzymuje roztwór chłodzący w kontakcie z drugą stroną membrany. Destylacja membranowa w szczelinie powietrznej oddziela czynnik chłodzący od membrany szczeliną i twardą powierzchnią, na której para może się skraplać. Inne rodzaje procesów, takie jak destylacja gazu zamiatanego i próżniowa membrana, aktywnie wciągają parę przez membranę za pomocą gazu lub próżni. Te ostatnie techniki są przydatne do usuwania niepożądanych związków z oryginalnej mieszaniny.

Zastosowania destylacji membranowej są różnorodne. Może być stosowany do usuwania soli i innych zanieczyszczeń mineralnych z wody, ale jest także użyteczny w usuwaniu określonych chemikaliów lub tworzeniu skoncentrowanych mieszanin do użytku przemysłowego lub komercyjnego. Gdy para oddestylowuje się przez membranę, jest usuwana z oryginalnej mieszaniny, dzięki czemu ta oryginalna mieszanina jest bardziej skoncentrowana.

Destylacja membranowa stała się pożądanym rozwiązaniem odsalania, ponieważ do działania wymaga stosunkowo małej ilości energii. Może być uruchamiany przez ciepło słoneczne lub ciepło odpadowe z innych operacji. Niewielka ilość ciepła potrzebna do procesu sprawia, że ​​jest to możliwe rozwiązanie do tworzenia małych instalacji w odległych obszarach, które mogą nie mieć dostępu do dużych zasobów energii.