DE2719907C2 - Verfahren zur Behebung der Konzentrationspolarisation bei submarinen Meerwasserentsalzungsanlagen - Google Patents
Verfahren zur Behebung der Konzentrationspolarisation bei submarinen MeerwasserentsalzungsanlagenInfo
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Description
20
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behebung der Konzentrationspolarisation bei submarinen, auf
dem Prinzip der Umkehrosmose beruhenden Meerwas-Serentsalzungsanlagen unter Erzeugung einer Relativgeschwindigkeit
zwischen den semipermeablen Membranen und dem sie umgebenden Meerwasser.
Bei der Umkehrosmose von Lösungen ergibt sich infolge des Entzugs des Lösungsmittels vor dem
semipermeablen Membranen theoretisch stets eine Anreicherung des gelösten Stoffes, die sogenannte
Konzentrationspolarisation.
Diese ist nachteilig, weil sie einen höheren Energieaufwand
für die Stofftrennung erfordert und zu einer höheren Konzentration des gelösten Stoffes im Permeat
führt. Auch die Funktion submariner, nach dem Prinzip der Umkehrosmose arbeitender Entsalzungsanlagen
kann durch diesen Umstand wesentlich beeinträchtigt werden, seitdem es in neuester Zeit der Membrantechnologie
gelungen ist, eine beträchtliche Steigerung der spezifischen Permealflüsse zu erreichen.
Im Gegensatz zu Meerwasserentsalzungsanlagen an der Küste unterliegen in der Meerestiefe vorzusehende
submarine, nach dem Prinzip der Umkehrosmose arbeitende Anlagen, wie sie u. a. von B. C. Drude in
Desalination, 2. S. 325 ff. (1967) bzw. »Meerestechnik« (mt. 1976, Nr. 5. Oktober, Seiten 145-149) beschrieben
sind, keinerlei grundsätzlichen Einschränkungen in Hinsicht auf Größe, Gestalt, Anordnung und Raumbedarf
der Membrankörper; daher lassen sie prinzipiell auch Membranen niedrigen spezifischen Flusses mit
entsprechend großen Oberflächen zu. Bei dem ersten Konzept den sogenannten »Quellkorb«-Anlagen konnte
man davon ausgehen, daß die natürlichen, auf Unterschieden der Konzentration, Temperatur und
anderen Umständen beruhenden Bewegungen des Meerwassers in der Tiefe es angesichts der geringen bis
dahin erzielten spezifischen Flüsse von wenigen cm pro Tag zu keiner Konzentrationspolarisation in störender
Größe kommen lassen würden. Auch neuere Untersuchungen über die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen
(Peters, Klapp und Drude, »Feasibility study on submarine units for reverse osmosis«, Proc. 5, Internat.
Symp. on Fresh Water from the Sea, 4. S. 365 ff., Athen
1976) rechnen mit spezifischen Flüssen dieser Größenordnung.
In jüngster Zeit ist es jedoch gelungen, durch neue Werkstoffe und anderen Aufbau der Membranen das
Mehrfache dieser Durchsätze zu erreichen (Riley u. a, »Spiral-wound poly (ether/amide) thinfilm composite
membrane systems«, Proc I. Desalination Congress of the American Continent, Mexico City, October 1976,
Elsevier Scient Publ. Co, Amsterdam, paper 11-1;
Murayama u. a, ebendort, paper: IV-8). Zwar sind
Membranen solcher Leistung, die eine entsprechende Verkleinerung der benötigten Membranflächen gestatten,
bisher ausschließlich für Landanlagen vorgesehen und noch nicht mit dem Konzept submariner Entsalzungsanlagen
in Zusammenhang gebracht worden; doch werden die natürlichen Tiefenströtnungen nicht
mehr genügen, um die KonzentrationEpolarisation in erträglichen Grenzen zu walten.
Aus der Literaturstelle »Verfahrenstechnik^ (6, 1972
Nr. 1 Seiten 19—22) ist es bekannt, daß man die Konzentrationspolarisation durch Erzeugen einer Strömung
an der Membran verhindern bzw. beseitigen kann.
Die bei Landanlagen einsetzbaren Geräte lassen sich jedoch für submarine Anlagen nicht verwenden, denn
einerseits sind die Probleme bei der Installation, andererseits bei der Wartung wesentlich größer, und
zwar aufgrund des Einsatzes in Tiefen zwischen 400 und lOOOm.
Ein weiterer Gesichtspunkt ist, daß submarine Entsalzungsanlagen sehr energiesparend arbeiten und
damit die Einrichtungen, die zur Behebung der Konzentrationspolarisation angewandt werden sollen,
nicht diesen wesentlichen Vorteil durch erhöhten Energiebedarf aufheben dürfen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, mit dem man die Konzentrationspolarisation
zwischen den semipermeablen Membranen und dem umgebenden Meerwasser bei submarinen Entsalzungsanlagen
ohne zusätzlichen Energiebedarf beheben kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß man die natürlichen periodischen Bewegungen des
Meerwassers in höheren Meeresschichten oder an der Meeresoberfläche durch konstruktive Elemente auf die
submarine Anlage überträgt
Möglich ist es auch, die Bewegungen eines an der Meeresoberfläche befindlichen Fahrzeuges auf die
submarine Anlage zu übertragen.
Bei diesem Verfahren wird die submarine Umkehrosmose Meeresentsalzungsanlage nicht am Meeresboden
verankert, sondern in geeigneter Cinsatztiefe an einem an der Meeresoberfläche schwimmenden Körper oder
einem Fahrzeug hängend angeordnet, z. B. in küstenfernen Gebieten, an einem der Rohstoffaufbereitung
dienenden Schiff u. a.
Die submarine Entsalzungsanlage kann aber auch von einem Fahrzeug geschleppt werden, in dem auch das
Süßwasser gespeici.ct wird, wobei durch das Zusammenwirken
des durch den Zug der Verbindungsleitung bedingten Auftriebes und des im entgegengesetzten
Sinne wirkenden Abtriebs infolge des Gewichts der Anlage im Meerwasser eine horizontale Bewegung der
Anlag«; in der gewünschten Meerestiefe und eine genügende Um- oder Überspülung der Membranen
erreicht wird.
Claims (2)
1. Verfahren zur Behebung der Konzentrationspolarisation bei submarinen, auf dem Prinzip der
Umkehr-Osmose beruhenden Meerwasserentsalzungsanlagen unter Erzeugung einer Relativgeschwindigkeit
zwischen den semipermeablen Membranen und dem sie umgebenden Meerwasser,
dadurch gekennzeichnet, daß man die natürlichen, periodischen Bewegungen des Meerwassers
in höheren Meeresschichten oder an der Meeresoberfläche durch konstruktive Elemente auf
die submarine Anlage überträgt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegung eines an der Meeresoberfläche befindlichen Fahrzeuges auf die submarine
Anlage übertragen wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2719907A DE2719907C2 (de) | 1977-05-04 | 1977-05-04 | Verfahren zur Behebung der Konzentrationspolarisation bei submarinen Meerwasserentsalzungsanlagen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2719907A DE2719907C2 (de) | 1977-05-04 | 1977-05-04 | Verfahren zur Behebung der Konzentrationspolarisation bei submarinen Meerwasserentsalzungsanlagen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2719907A1 DE2719907A1 (de) | 1978-11-09 |
DE2719907C2 true DE2719907C2 (de) | 1982-07-22 |
Family
ID=6007988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2719907A Expired DE2719907C2 (de) | 1977-05-04 | 1977-05-04 | Verfahren zur Behebung der Konzentrationspolarisation bei submarinen Meerwasserentsalzungsanlagen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2719907C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU710973B2 (en) * | 1996-03-12 | 1999-09-30 | Kish, Colin N. | Seawater desalination system - Kish water supply scheme |
-
1977
- 1977-05-04 DE DE2719907A patent/DE2719907C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2719907A1 (de) | 1978-11-09 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN AG, 4000 DUESSELDORF, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |