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Bachelorarbeit : Integration einer Meerwasserentsalzungsanlage in ...

Bachelorarbeit : Integration einer Meerwasserentsalzungsanlage in ...

Alicia DESPORTES

Alicia DESPORTES Bachelorarbeit Januar 2010 In der letzten Stufe, dem Kondensator, wird der Dampf verflüssigt und dem Destillat zugefügt. Dafür wird das Meerwasser als Kühlwasser benutzt. Während der Wasserdampf kondensiert wird, wird das Meerwasser erwärmt. Nach dem Austritt wird es verteilt, ein Teil als Feed (Futter) in die Verdampfer geleitet, der Rest geht zurück ins Meer. Nach dem Kondensator wird das erwärmte Meerwasser in die einzelnen Verdampfer bis zur ersten Zelle geleitet. Unterwegs kann es durch mehrere Vorwärmer erwärmt werden, um in der ersten Zelle eine Temperatur nahe der Dampftemperatur zu erreichen und die Effizienz zu verbessern. Diese Vorwärmer sind allerdings nicht obligatorisch, denn sie bedeuten Zusatzkosten. Das Brine wird nach der vorletzten Stufe dem abgehenden Meerwasser zugefügt und ebenfalls zurück ins Meer geleitet. Das Destillat wird danach chemisch behandelt, um als Trinkwasser verwendet werden zu können. Eine wichtige Kenngrösse für die Güte eines thermischen Entsalzungsprozesses ist die Gain Output Ration (GOR), das Verhältnis von erzeugtem Destillat zum Dampfverbrauch: Der GOR bewegt sich zwischen ca. 5 und 10 und stellt die Effizienz einer Anlage dar. Je höher der GOR ist, desto besser ist die Anlage. Beispiel von MED-Anlage Die Layyah Power Station ist eine Meerwasserentsalzungsanlage in den UAE. Sie hat eine Kapazität von 2 x 36 368 m 3 /Tag und besitzt 5 Zellen. Bild 10: Modellierung der Layyah-Anlage 13

Alicia DESPORTES Bachelorarbeit Januar 2010 Bild 11: Layyah Power Station (Quelle: Sidem) 2.1.2. Die Umkehrosmose (engl. Reverse osmosis, RO) Osmose bezeichnet den Prozess des Konzentrationsausgleichs zweier, durch eine semipermeable Membran getrennte, Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Ionen-Konzentration. Bild 12: Schema des Prinzips der Umkehrosmose Ionen von der hochkonzentrierten Seite wollen auf die Seite der niedrigeren Konzentration gelangen. Da die Membran eine Barriere darstellt, die die Ionen aufgrund ihrer molekularen Größe nicht ohne weiteres durchdringen können, strömen stattdessen die kleineren Wassermoleküle von der niedrig konzentrierten auf die höher konzentrierte Seite. Dabei fließen die Wassermoleküle so lange, bis entweder die Ionen-Konzentration der beiden Seiten ausgeglichen, oder ein Druck auf der hochkonzentrierten Seite aufgebaut worden ist – der sogenannte osmotische Druck. Bei der Umkehrosmosetechnik wird das Osmose-Prinzip umgekehrt. Auf der Seite mit den hohen Ionen- Konzentrationen (Meerwasser) wird ein Druck angelegt, der das Wasser in die andere Richtung zwingt, nämlich auf die Reinwasserseite mit der niedrigeren Konzentration. Die unerwünschten gelösten Stoffe (Salz und andere Mineralien) können aufgrund ihrer molekularen Größe nicht durch die ultrafeine Membran gelangen. Für die Umkehrosmose funktioniert die Membran wie ein Filter und auf der Reinwasserseite ist somit fast ausschließlich Wasser. 14

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