GR1009109B - Solar desalination arrangement furnished with a low-cost collector - Google Patents
Solar desalination arrangement furnished with a low-cost collector Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009109B GR1009109B GR20160100440A GR20160100440A GR1009109B GR 1009109 B GR1009109 B GR 1009109B GR 20160100440 A GR20160100440 A GR 20160100440A GR 20160100440 A GR20160100440 A GR 20160100440A GR 1009109 B GR1009109 B GR 1009109B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- desalination
- salt solution
- stream
- stage
- unit
- Prior art date
Links
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 68
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 68
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 28
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000006735 deficit Effects 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 1
- 101710174838 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene synthase Proteins 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000005112 continuous flow technique Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000010102 embolization Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009292 forward osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/002—Forward osmosis or direct osmosis
- B01D61/0021—Forward osmosis or direct osmosis comprising multiple forward osmosis steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/002—Forward osmosis or direct osmosis
- B01D61/005—Osmotic agents; Draw solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
- B01D61/026—Reverse osmosis; Hyperfiltration comprising multiple reverse osmosis steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/445—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by forward osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/14—Pressure control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/24—Quality control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/25—Recirculation, recycling or bypass, e.g. recirculation of concentrate into the feed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/36—Energy sources
- B01D2313/367—Renewable energy sources, e.g. wind or solar sources
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/50—Specific extra tanks
- B01D2313/501—Permeate storage tanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/10—Energy recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Διάταξη ηλιακής αφαλάτωσης με τη χρήση χαμηλού κόστους συλλέκτη Solar desalination device using low cost collector
Η εφεύρεση αναφέρεται σε διάταξη ηλιακής αφαλάτωσης με τη χρήση χαμηλού κόστους συλλέκτη. The invention relates to a solar desalination device using a low-cost collector.
Δεδομένης της επιτακτικής και αυξανόμενης ανάγκης για καθαρό νερό, διάφορες τεχνολογίες αφαλάτωσης έχουν αναπτυχθεί και μεγάλος αριθμός μονάδων αφαλάτωσης έχει κατασκευασθεί. Given the imperative and growing need for clean water, various desalination technologies have been developed and a large number of desalination plants have been constructed.
Οι σημαντικότερες μέθοδοι αφαλάτωσης θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού που έχουν υιοθετηθεί εμπορικά, μπορούν να καταταχθούν κατά κύριο λόγο σε δύο ομάδες ανάλογα με την τεχνολογία που χρησιμοποιούν: Στην ομάδα των μεμβρανών και στη θερμική ομάδα (ή ομάδα θερμικής μίμησης). Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει κυρίως την αντίστροφη όσμωση (RO), την ευθεία όσμωση (FΟ) και τις μεθόδους ηλεκτροδιάλυσης, ενώ η δεύτερη ομάδα περιλαμβάνει κυρίως την πολυβάθμια εκτόνωση (MSF), την πολυβάθμια απόσταξη (MED) και τη συμπίεση υδρατμών (VC). The most important seawater or brackish water desalination methods that have been adopted commercially can be classified mainly into two groups according to the technology they use: The membrane group and the thermal group (or thermal imitation group). The first group mainly includes reverse osmosis (RO), forward osmosis (FO) and electrodialysis methods, while the second group mainly includes multistage flash (MSF), multistage distillation (MED) and vapor compression (VC).
Κοινό χαρακτηριστικό όλων των τεχνολογιών αφαλάτωσης αλλά και των σχετικών εμπορικών τους εφαρμογών είναι η σημαντική ποσότητα ενέργειας (είτε ηλεκτρική είτε θερμική, ανάλογα με την τεχνολογία που εφαρμόζεται) η οποία απαιτείται για τη λειτουργία της μονάδας αφαλάτωσης. Κατά συνέπεια, το κόστος της ενέργειας αποτελεί το βασικό παράγοντα του λειτουργικού κόστους μιας τυπικής μονάδας αφαλάτωσης, έχοντας ως αποτέλεσμα τη σχετικά υψηλή τιμή του παραγόμενου αφαλατωμένου νερού. A common feature of all desalination technologies and their associated commercial applications is the significant amount of energy (either electrical or thermal, depending on the technology applied) required to operate the desalination unit. Consequently, the cost of energy is the main factor in the operating cost of a typical desalination plant, resulting in the relatively high price of the desalinated water produced.
Η αφαλάτωση, που τροφοδοτείται ενεργειακά από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, αποτελεί πρόκληση τόσο για οικονομικούς όσο και για περιβαλλοντικούς λόγους. Διάφορες τεχνολογίες έχουν αναπτυχθεί και πολλά ερευνητικά προγράμματα έχουν υλοποιηθεί, ωστόσο, οι μέθοδοι αυτοί δεν έχουν ευρέως εφαρμοσθεί εμπορικά, κυρίως λόγω του υψηλού απαιτούμενου επενδυτικού κόστους. Από εμπορικής άποψης, μία από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους αφαλάτωσης είναι η αφαλάτωση με αντίστροφη όσμωση που τροφοδοτείται ενεργειακά από φωτοβολταϊκά πάνελ και βρίσκει κατά κανόνα εφαρμογές σε εγκαταστάσεις μικρής κλίμακας. Δεδομένου ότι η ηλιακή ισχύς είναι μικρότερη από 1 KW / m2 και η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών χαμηλή, (περίπου 18%), η επιφάνεια των πάνελ που απαιτείται για μια τέτοια εφαρμογή είναι πολύ μεγάλη, με αποτέλεσμα το υψηλό κόστος επένδυσης. Desalination, powered by renewable energy sources, is challenging for both economic and environmental reasons. Various technologies have been developed and many research projects have been implemented, however, these methods have not been widely applied commercially, mainly due to the high required investment costs. From a commercial point of view, one of the most popular desalination methods is reverse osmosis desalination powered by photovoltaic panels and typically found applications in small-scale installations. Since the solar power is less than 1 KW / m2 and the efficiency of the solar panels is low, (about 18%), the area of the panels required for such an application is very large, resulting in high investment costs.
Η τεχνολογία αφαλάτωσης, που φαίνεται τα τελευταία χρόνια να είναι η ελκυστικότερη εμπορικά, είναι η αντίστροφη όσμωση (RO), κυρίως λόγω της αξιοσημείωτης μείωσης του κόστους των ημι-περατών μεμβρανών όσμωσης που χρησιμοποιούνται σύμφωνα με την τεχνολογία αυτή. Το σημαντικότερο λειτουργικό κόστος της εν λόγω μεθόδου είναι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία των αντλιών υψηλής πίεσης οι οποίες συμπιέζουν το θαλασσινό νερό μέσα στα δοχεία πίεσης που περιέχουν τις ημι -περατές μεμβράνες όσμωσης. Επιπλέον, σε μέρη μη συνδεδεμένα με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, (όπως για παράδειγμα σε κάποια νησιά), το πραγματικό κόστος παραγωγής της ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ υψηλότερο σε σύγκριση με το ονομαστικό, με αποτέλεσμα το επίσης πολύ υψηλό κόστος της αφαλάτωσης με αντίστροφη όσμωση και την αποθάρρυνση παρόμοιων επιλογών. The desalination technology that seems to be the most commercially attractive in recent years is reverse osmosis (RO), mainly due to the remarkable reduction in the cost of the semi-permeable osmosis membranes used according to this technology. The major operating cost of this method is the cost of electricity required to operate the high pressure pumps that compress the seawater into the pressure vessels containing the semi-permeable osmosis membranes. In addition, in places not connected to the electricity grid, (as for example on some islands), the actual cost of producing electricity is much higher compared to the nominal one, resulting in the also very high cost of reverse osmosis desalination and the discouragement of such choices.
Η αφαλάτωση αντίστροφης όσμωσης σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση τροφοδοτείται από ανανεώσιμες πηγές και ως εκ τούτου, δεν χρειάζεται ηλεκτροκίνητες αντλίες υψηλής πίεσης, εξαλείφοντας το σχετικό ενεργειακό κόστος. Εν συντομία, περιλαμβάνει μια μονάδα αφαλάτωσης αντίστροφης όσμωσης και επιπρόσθετα μία φυσική ή τεχνητή ηλιακή λίμνη που περιέχει διάλυμα άλατος υψηλής συγκέντρωσης. Μία παροχή διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης εκρέει από την εν λόγω λίμνη και επιστρέφει σε αυτήν έχοντας χαμηλότερη συγκέντρωση άλατος. Η εξάτμιση του νερού από τη λίμνη, κυρίως λόγω της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας, εξασφαλίζει την κατά προσέγγιση σταθερή συγκέντρωση άλατος στην εν λόγω λίμνη. Στην πραγματικότητα, η λίμνη αυτή λειτουργεί ως μεγάλου μεγέθους και χαμηλού κόστους ηλιακός συλλέκτης. Η απαιτούμενη συμπίεση του θαλασσινού νερού που εισέρχεται στις ημι-περατές μεμβράνες της εν λόγω μονάδας αφαλάτωσης, επιτυγχάνεται με τον εκτόπισμά λόγω αύξησης όγκου και υπό πολύ υψηλή πίεση της παροχής του διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης, που προέρχεται από την προαναφερθείσα λίμνη, καθώς αυτό απορροφά νερό από μία άλλη παροχή θαλασσινού νερού μέσω ημι - περατών μεμβρανών που περιέχονται στα αντίστοιχα δοχεία πίεσης μιας πρόσθετης μονάδας ευθείας όσμωσης, που προβλέπεται για το σκοπό αυτό. The reverse osmosis desalination according to the present invention is powered by renewable sources and therefore, does not need electric high pressure pumps, eliminating the associated energy costs. Briefly, it includes a reverse osmosis desalination unit and additionally a natural or artificial solar pond containing a highly concentrated salt solution. A supply of highly concentrated salt solution flows out of said pond and returns to it having a lower salt concentration. Evaporation of water from the lake, mainly due to incident solar radiation, ensures the approximately constant salt concentration in said lake. In fact, this pond acts as a large-scale and low-cost solar collector. The required compression of the seawater entering the semi-permeable membranes of the said desalination unit is achieved by the displacement due to an increase in volume and under very high pressure of the supply of the highly concentrated salt solution, originating from the aforementioned lake, as it absorbs water from another supply of sea water through semi-permeable membranes contained in the corresponding pressure vessels of an additional direct osmosis unit, provided for this purpose.
Ο σχεδιασμός και η λειτουργία μίας μονάδας αφαλάτωσης σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση μπορεί να βασίζεται είτε σε μια συνεχή διαδικασία ροής, είτε να γίνεται κατά παρτίδες. Η διεργασία συνεχούς ροής έχει ετπλεγεί και θα περιγράφει παρακάτω για πρακτικούς σκοπούς, ωστόσο, η προσέγγιση της διεργασίας με παρτίδες αποτελεί εναλλακτική δυνατότητα και βασίζεται σε παρόμοιες αρχές και χαρακτηριστικά λειτουργίας με τη διαδικασία συνεχούς ροής. The design and operation of a desalination unit according to the present invention can be based either on a continuous flow process or on a batch basis. The continuous flow process has been developed and described below for practical purposes, however, the batch process approach is an alternative and is based on similar principles and operating characteristics to the continuous flow process.
Η διαδικασία αφαλάτωσης σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση μπορεί να βασίζεται σε λειτουργία μίας μόνο βαθμίδας, ωστόσο, η πολυβάθμια διαδικασία αυξάνει την απόδοση και, ως εκ τούτου, είναι αυτή που υιοθετείται σε όσα περιγράφονται παρακάτω. Σύντομη περιγραφή σχεδίων: The desalination process according to the present invention can be based on a single stage operation, however, the multistage process increases efficiency and is therefore the one adopted in what is described below. Brief description of designs:
Στο Σχέδιο 1 , το οποίο αναφέρεται σε πολυβάθμια διαδικασία αφαλάτωσης συνεχούς ροής σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση, φαίνονται τα εξής: In Figure 1, which refers to a multi-stage continuous flow desalination process according to the present invention, the following can be seen:
- Ο χαμηλού κόστους ηλιακός συλλέκτης, δηλαδή η λίμνη διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης (10). - The low-cost solar collector, i.e. the highly concentrated salt solution pond (10).
- Η μονάδα αφαλάτωσης (20), που λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της αντίστροφης όσμωσης, με τα δοχεία πίεσης (22), τους αγωγούς εισόδου (23) και εξόδου (27) αντίστοιχα του αφαλατούμενου θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού και τους αγωγούς εξόδου του αφαλατωμένου νερού. - The desalination unit (20), which works according to the principle of reverse osmosis, with the pressure vessels (22), the inlet ducts (23) and outlet (27) respectively of the desalinated sea or brackish water and the outlet ducts of the desalinated water.
- Η μονάδα συμπίεσης (40) που λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της ευθείας όσμωσης, με τα δοχεία πίεσης (42), τους αγωγούς εισόδου (44) και εξόδου (47) αντίστοιχα του διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης και τους αγωγούς εισόδου (46) και εξόδου (45) αντίστοιχα του θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού συμπίεσης. - Η μονάδα μετατροπής πίεσης / παροχής (60) με τα ζεύγη κυλίνδρων (61) / (71), τους αγωγούς εισόδου (47) και εξόδου (44) αντίστοιχα του διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης και τους αγωγούς εισόδου (27) και εξόδου (23) αντίστοιχα του αφαλατούμενου θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού. - The compression unit (40) which works according to the principle of direct osmosis, with the pressure vessels (42), the inlet ducts (44) and outlet (47) respectively of the highly concentrated salt solution and the inlet ducts (46) and outlet (45) respectively of seawater or brackish water compression. - The pressure / flow conversion unit (60) with the pairs of cylinders (61) / (71), the inlet (47) and outlet (44) ducts respectively of the highly concentrated salt solution and the inlet (27) and outlet ducts (23 ) respectively of desalinated sea or brackish water.
- Οι μονάδες φιλτραρίσματος και επεξεργασίας θαλασσινού νερού (31) και διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης (48) αντίστοιχα. - The seawater filtration and processing units (31) and high concentration salt solution (48) respectively.
- Η δεξαμενή αποθήκευσης αφαλατωμένου νερού (28). - The desalinated water storage tank (28).
- Οι αντλίες προώθησης του θαλασσινού νερού (32)και (49), του διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης (71), του αφαλατωμένου νερού (29), του απορριπτόμενου αφαλατούμενου θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού (72) και του απορριπτόμενου θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού συμπίεσης (51). - The pumps for advancing seawater (32) and (49), highly concentrated salt solution (71), desalinated water (29), desalinated sea or brackish water discharge (72) and compression sea or brackish discharge discharge ( 51).
Στο Σχέδιο 2, το οποίο αναφέρεται στη μονάδα συμπίεσης (60), φαίνονται τα εξής: In Figure 2, which refers to the compression unit (60), the following is shown:
- Το ζεύγος των δύο κυλίνδρων (61), που περιλαμβάνει τον κύλινδρο (611) και τον κύλινδρο (612). Κάθε ένας από τους κυλίνδρους (611) και (612) αποτελείται από το δοχείο (ή σώμα) του κυλίνδρου (62), το έμβολο (63), το βάκτρο (64) και τα στόμια εισόδου / εξόδου των δύο χώρων (τμημάτων) του κυλίνδρου (62), οι οποίοι χωρίζονται από το έμβολο (63). - The pair of two cylinders (61), which includes cylinder (611) and cylinder (612). Each of the cylinders (611) and (612) consists of the container (or body) of the cylinder (62), the piston (63), the rod (64) and the inlet / outlet ports of the two spaces (parts) of cylinder (62), which are separated from the piston (63).
- Τις βαλβίδες ελέγχου ροής (65) και (66) του διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης από και προς τα δοχεία (42) της μονάδας συμπίεσης και τις βαλβίδες ελέγχου ροής (67) και (68) του αφαλατού μενού θαλασσινού ή υφάλμυρου νερού από και προς τα δοχεία (22) της μονάδας αφαλάτωσης. - The flow control valves (65) and (66) of the highly concentrated salt solution to and from the vessels (42) of the compression unit and the flow control valves (67) and (68) of the unsalted sea or brackish water menu to and from the containers (22) of the desalination unit.
- Τον αγωγό (47) διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης από το δοχείο πίεσης (42) μίας βαθμίδας της μονάδας συμπίεσης προς τις βαλβίδες ελέγχου ροής (65) / (66) και τον αγωγό (44) διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης από τις βαλβίδες ελέγχου ροής (65) / (66) προς το δοχείο πίεσης (42) της επόμενης βαθμίδας της μονάδας συμπίεσης. - The line (47) of high concentration salt solution from the pressure vessel (42) of one stage of the compression unit to the flow control valves (65) / (66) and the line (44) of high concentration salt solution from the flow control valves ( 65) / (66) to the pressure vessel (42) of the next stage of the compression unit.
- Τον αγωγό (27) του αφαλατούμενου νερού από το δοχείο πίεσης (22) μίας βαθμίδας της μονάδας συμπίεσης προς τις βαλβίδες ελέγχου ροής (67) / (68) και τον αγωγό (23) του αφαλατούμενου νερού από τις βαλβίδες ελέγχου ροής (67) / (68) προς το δοχείο πίεσης (22) της προηγούμενης βαθμίδας της μονάδας αφαλάτωσης. - The pipe (27) of the desalinated water from the pressure vessel (22) of one stage of the compression unit to the flow control valves (67) / (68) and the pipe (23) of the desalinated water from the flow control valves (67) / (68) to the pressure vessel (22) of the previous stage of the desalination unit.
Τέσσερα ρεύματα παροχών (στο εξής αποκαλούμενα «ρεύματα παροχής» ή απλώς «ρεύματα»), περιλαμβάνονται στις διαδικασίες σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση: - Το ρεύμα διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης (στο εξής χάριν συντομίας ΔΑΥΣ) στη μονάδα συμπίεσης (40). Four supply streams (hereinafter referred to as "feed streams" or simply "streams"), are included in the processes according to the present invention: - The highly concentrated salt solution stream (hereinafter for brevity DAUS) in the compression unit (40).
- Το ρεύμα υφάλμυρου νερού, ή θαλασσινού νερού, ή συμπυκνωμένου θαλασσινού νερού (στο εξής χάριν συντομίας ΘΝΑ) στη μονάδα αφαλάτωσης (20). - The stream of brackish water, or seawater, or concentrated seawater (hereafter, for brevity's sake, THNA) in the desalination unit (20).
- Το ρεύμα υφάλμυρου νερού, ή θαλασσινού νερού, ή συμπυκνωμένου θαλασσινού νερού (στο εξής χάριν συντομίας ΘΝΣ) στη μονάδα συμπίεσης (40). - The stream of brackish water, or seawater, or condensed seawater (hereafter for brevity TNS) in the compression unit (40).
- Το ρεύμα αφαλατωμένου νερού (στο εξής χάριν συντομίας ΑΝ) στη μονάδα αφαλάτωσης (20). - The desalinated water stream (hereafter AN for brevity) in the desalination unit (20).
Ο όρος «συγκέντρωση διαλύματος» που αναφέρεται στο παρόν κείμενο, αντιστοιχεί στον όρο «περιεκτικότητα διαλύματος» που απαντάται στη σχετική ελληνική βιβλιογραφία. The term "solution concentration" mentioned in this text corresponds to the term "solution content" found in the relevant Greek literature.
Όσον αφορά την κατεύθυνση ροής καθενός εκ των τεσσάρων προαναφερθέντων ρευμάτων ροής από τη μία βαθμίδα στην άλλη, οποιοσδήποτε συνδυασμός μπορεί να επιλεγεί, ωστόσο, στην ακόλουθη περιγραφή, οι κατευθύνσεις ροής που υιοθετούνται είναι: τα ρεύματα ΘΝΑ και ΘΝΣ να εισέρχονται στην τελευταία βαθμίδα των μονάδων και να εξέρχονται από την πρώτη. Το ρεύμα ΔΑΥΣ, ευρισκόμενο σε αντι-ροή ως προς τα προαναφερθέντα ρεύματα, να εισέρχεται στην πρώτη βαθμίδα των μονάδων και να εξέρχεται από την τελευταία. As for the direction of flow of each of the four aforementioned flow streams from one stage to another, any combination may be chosen, however, in the following description, the adopted flow directions are: streams THNA and THNS entering the last stage of the units and exit from the first. The DAUS current, located in counter-flow with respect to the aforementioned currents, enters the first stage of the units and exits from the last.
Οι μονάδες ή εξαρτήματα που περιλαμβάνονται στην εν λόγω διαδικασία αφαλάτωσης σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση, περιγράφονται αναλυτικά παρακάτω, με αναφορά στο σχέδιο 1: The units or components included in said desalination process according to the present invention are described in detail below, with reference to drawing 1:
Ο - τουλάχιστον ένας - χαμηλού κόστους ηλιακός συλλέκτης, που είναι στην πραγματικότητα μία φυσική ή τεχνητή, ή κατάλληλα διαμορφωμένη λίμνη ή πισίνα (10), που περιέχει ΔΑΥΣ το οποίο τροφοδοτεί τη μονάδα συμπίεσης (40) που αναφέρεται παρακάτω και επιστρέφει αραιωμένο, με αποτέλεσμα τη μείωση της συγκέντρωσης του διαλύματος άλατος στη λίμνη ή πισίνα. Η μείωση αυτή αντισταθμίζεται κυρίως από την ηλιακή ακτινοβολία η οποία εξατμίζει νερό από τη λίμνη, αυξάνοντας την συγκέντρωση του διαλύματος άλατος που αυτή περιέχει. Κατά συνέπεια, με την κατάλληλη ρύθμιση των ροών εξόδου και εισόδου του διαλύματος ΔΑΥΣ από και προς τη λίμνη (10), ανάλογα με το μέγεθος της λίμνης, το τοπικό κλίμα και άλλες τοπικές συνθήκες, η συγκέντρωση άλατος του διαλύματος στη λίμνη παραμένει κατά προσέγγιση σταθερή σε βάθος χρόνου. The - at least one - low-cost solar collector, which is actually a natural or artificial, or suitably shaped pond or pool (10), containing DAUS which feeds the compression unit (40) mentioned below and returns diluted, resulting reducing the concentration of the salt solution in the lake or pool. This reduction is compensated mainly by solar radiation which evaporates water from the lake, increasing the concentration of the salt solution it contains. Consequently, with appropriate adjustment of the outflow and inflows of the DAUS solution to and from the lake (10), depending on the size of the lake, the local climate and other local conditions, the salinity concentration of the solution in the lake remains approximately constant over time.
Η προαναφερθείσα λίμνη ή πισίνα (10) είναι κατά προτίμηση ρηχή. Ωστόσο, μία ή περισσότερες λιγότερο ρηχές περιοχές μπορούν να διαμορφωθούν στη λίμνη, ώστε στα βαθύτερα στρώματα των περιοχών αυτών να αναπτύσσονται υψηλές θερμοκρασίες στο ΔΑΥΣ λόγω του φαινομένου της στρωμάτωσης διαλύματος υψηλής αλατότητας σε ηλιακή λίμνη. Το ρεύμα ΔΑΥΣ που τροφοδοτεί τη μονάδα συμπίεσης (40), αντλείται κατά προτίμηση από το βάθος αυτών των λιγότερο ρηχών περιοχών. Said pond or pool (10) is preferably shallow. However, one or more shallower regions may form in the lake, so that the deeper layers of these regions develop high temperatures in the DAUS due to the effect of stratification of high salinity solution in a solar lake. The DAUS stream feeding the compression unit (40) is preferably drawn from the depth of these shallower regions.
Σκουρόχρωμα χαλίκια, πέτρες, ή άλλα κατάλληλα υλικά τοποθετούνται κατά προτίμηση στον πυθμένα της λίμνης, βελτιώνοντας την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας και, ως εκ τούτου, συντελώντας στην αύξηση του ρυθμού εξάτμισης νερού από τη λίμνη και στην πύκνωση του ΔΑΥΣ σε αυτήν. Σκουρόχρωμα ημι-βυθιζόμενα σωματίδια ή κατασκευές μπορούν επίσης προαιρετικά να επιλεγούν για τον ίδιο λόγο. Dark-colored gravel, stones, or other suitable materials are preferably placed on the bottom of the lake, improving the absorption of solar radiation and, therefore, contributing to the increase in the rate of evaporation of water from the lake and the concentration of DAUS in it. Dark colored semi-submersible particles or structures may also optionally be selected for the same reason.
Εναλλακτικά, διάλυμα άλατος πολύ μεγάλης συγκέντρωσης ή πολτός άλατος προερχόμενος από αλυκές ή αντίστοιχες περιοχές, ή ακόμη και ξερό άλας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ΔΑΥΣ, αναμειγνυόμενα στην κατάλληλη αναλογία με το διάλυμα άλατος μέτριας ή χαμηλής συγκέντρωσης που, είτε εξέρχεται από την εν λόγω μονάδα συμπίεσης, είτε προέρχεται από οπουδήποτε αλλού. Γ ια παράδειγμα, όταν ένα Kgr πολτού άλατος περιεκτικότητας 70% αναμειγνύεται με πέντε Kgr διαλύματος άλατος περιεκτικότητας 10% που εξέρχεται από τη μονάδα συμπίεσης, τότε παράγονται έξι Kgr διαλύματος άλατος περιεκτικότητας 20% και μπορούν να τροφοδοτήσουν εκ νέου τη μονάδα συμπίεσης με ΔΑΥΣ. Alternatively, very high concentration salt solution or salt slurry from salt flats or similar areas, or even dry salt, can be used to produce DAUS, mixed in the appropriate proportion with the medium or low concentration salt solution that either exits the due to compression unit, whether it comes from anywhere else. For example, when one Kgr of 70% strength salt slurry is mixed with five Kgr of 10% strength salt solution leaving the compression unit, then six Kgr of 20% strength salt solution are produced and can re-feed the compression unit with DAUS.
Η μονάδα αφαλάτωσης (20) είναι παρόμοια με τις υφιστάμενες μονάδες αφαλάτωσης αντίστροφης όσμωσης και περιλαμβάνει τουλάχιστον μία βαθμίδα αφαλάτωσης. Κάθε βαθμίδα αφαλάτωσης (για παράδειγμα η βαθμίδα υπ' αριθμόν "k"), περιλαμβάνει τουλάχιστον ένα δοχείο πίεσης (22), που περιέχει ημι-περατές μεμβράνες οποιουδήποτε τύπου, και: The desalination unit (20) is similar to existing reverse osmosis desalination units and includes at least one desalination stage. Each desalination stage (for example stage number "k"), includes at least one pressure vessel (22), containing semi-permeable membranes of any type, and:
- Τον αγωγό εισόδου (23) ο οποίος παρέχει ρεύμα ΘΝΑ υπό υψηλή πίεση προς την μία επιφάνεια της ημι-περατής μεμβράνης του δοχείου πιέσεως (22), προερχόμενο από την επόμενη βαθμίδα της μονάδας αφαλάτωσης (βαθμίδα υπ' αριθμόν "(Κ 1)") μέσω της μονάδας μετατροπής πίεσης / ροής (60). Σε περίπτωση που η βαθμίδα υπ' αριθμόν "k" είναι η τελευταία βαθμίδα της μονάδας, τότε το εν λόγω υψηλής πίεσης ρεύμα ΘΝΑ έρχεται μέσω του αγωγού τροφοδοσίας (24) και της αντλίας τροφοδοσίας (32). Η υψηλή πίεση του ρεύματος παροχής ΘΝΑ επιτυγχάνεται χάρη στη μονάδα συμπίεσης (40) και τη μονάδα μετατροπής πίεσης / ροής (60) οι οποίες περιγράφονται παρακάτω, και η τιμή της υπερβαίνει την τιμή οσμωτικής πίεσης, που αναπτύσσεται για τις συγκεκριμένες συνθήκες (θερμοκρασία, συγκέντρωση άλατος, κ.λ.π.) του ρεύματος παροχής ΘΝΑ. Συνεπώς, καθαρό, αφαλατωμένο νερό (ΑΝ) από το εν λόγω ρεύμα παροχής ΘΝΑ διαπερνά την ημι-περατή μεμβράνη, και μέσω του τοπικού αγωγού εξόδου ΑΝ (25), του κεντρικού αγωγού εξόδου ΑΝ (26) και της αντλίας (29) αποθηκεύεται στη δεξαμενή αφαλατωμένου νερού (28). - The inlet pipe (23) which supplies a high-pressure DHW stream to one surface of the semi-permeable membrane of the pressure vessel (22), coming from the next stage of the desalination unit (stage numbered "(K 1)" ) through the pressure / flow conversion unit (60). In case the stage numbered "k" is the last stage of the unit, then said high pressure stream THNA comes through the feed line (24) and the feed pump (32). The high pressure of the THNA supply stream is achieved thanks to the compression unit (40) and the pressure/flow conversion unit (60) described below, and its value exceeds the osmotic pressure value, developed for the specific conditions (temperature, concentration salt, etc.) of the TNA supply current. Therefore, clean, desalinated water (AN) from said feed stream THNA permeates the semi-permeable membrane, and via the local outlet AN (25), the central outlet AN (26) and the pump (29) is stored in desalinated water tank (28).
- Τον αγωγό εξόδου συμπυκνωμένου διαλύματος (27) ο οποίος παροχετεύει από το δοχείο πίεσης (22) το ρεύμα παροχής ΘΝΑ, που έχει υψηλότερη συγκέντρωση και χαμηλότερη παροχή, σε σύγκριση με εκείνες του ρεύματος παροχής ΘΝΑ που εισέρχεται στο συγκεκριμένο δοχείο πίεσης (22) μέσω του αγωγού εισαγωγής (23) που αναφέρθηκε παραπάνω. - The concentrated solution outlet pipe (27) which drains from the pressure vessel (22) the THNA supply stream, which has a higher concentration and a lower flow rate, compared to those of the THNA supply stream entering the specific pressure vessel (22) through of the intake duct (23) mentioned above.
Η μονάδα συμπίεσης (40), ο σκοπός της οποίας είναι η αύξηση της παροχής υπό πίεση στο ρεύμα ΔΑΥΣ, έτσι ώστε η πίεση αυτή να μεταφερθεί μέσω της μονάδας μετατροπής πίεσης / παροχής (60) στο ρεύμα παροχής ΘΝΑ και το εκτοπίσει στα δοχεία πίεσης (22) της μονάδας αφαλάτωσης (20), συμπιεσμένο στο απαιτούμενο επίπεδο, ώστε να είναι εφικτή η διαδικασία της αφαλάτωσης δια των ημι - περατών μεμβρανών των εν λόγω δοχείων πίεσης (22). Κατά την προαναφερόμενη διαδικασία, η οποία πραγματοποιείται μέσω της μονάδας μετατροπής πίεσης / παροχής (60), δεν αναμειγνύονται τα δύο προαναφερθέντα ρεύματα ΔΑΥΣ και ΘΝΑ. Η εν λόγω μονάδα συμπίεσης (40) λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της ευθείας όσμωσης και περιλαμβάνει τουλάχιστον μία βαθμίδα συμπίεσης, ενώ κάθε βαθμίδα συμπίεσης περιλαμβάνει τουλάχιστον ένα δοχείο πίεσης (42), που περιέχει ημιπερατές μεμβράνες οποιουδήποτε κατάλληλου τύπου. The compression unit (40), the purpose of which is to increase the supply under pressure in the DAUS stream, so that this pressure is transferred through the pressure / supply conversion unit (60) to the TNA supply stream and displaces it in the pressure vessels ( 22) of the desalination unit (20), compressed to the required level, so that the desalination process is possible through the semi-permeable membranes of said pressure vessels (22). During the aforementioned process, which is carried out through the pressure/flow conversion unit (60), the two aforementioned streams DAUS and THNA are not mixed. Said compression unit (40) operates according to the principle of direct osmosis and comprises at least one compression stage, while each compression stage comprises at least one pressure vessel (42), containing semi-permeable membranes of any suitable type.
Περιλαμβάνει επίσης: It also includes:
- Τον αγωγό εισόδου (44) ρεύματος παροχής ΔΑΥΣ υπό υψηλή πίεση προς την πρώτη πλευρά της ημι-περατής μεμβράνης του εν λόγω δοχείου πίεσης (42). Το ρεύμα παροχής ΔΑΥΣ προέρχεται από την προηγούμενη βαθμίδα συμπίεσης (βαθμίδα υπ’ αριθμόν "(κ-1)"). Στην περίπτωση που η βαθμίδα υπ' αριθμόν "κ" είναι η πρώτη βαθμίδα της μονάδας, τότε το εν λόγω ρεύμα παροχής ΔΑΥΣ προέρχεται από την λίμνη διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης (10) μέσω της μονάδας φιλτραρίσματος / επεξεργασίας (48) και της αντλίας προώθησης (71). Το εν λόγω ρεύμα παροχής ΔΑΥΣ υψηλής πίεσης εξέρχεται από το δοχείο πίεσης (42) μέσω του αγωγού εξόδου (47) και συμπιέζει το ρεύμα ΘΝΑ της ίδιας βαθμίδας (υπ’ αριθμόν "k") της μονάδας αφαλάτωσης, μέσω των κυλίνδρων συμπίεσης της ίδιας βαθμίδας (υπ' αριθμόν "k") της μονάδας μετατροπής πίεσης / παροχής (60). Σε κάθε βαθμίδα, το εν λόγω διάλυμα άλατος υψηλής συγκέντρωσης (ΔΑΥΣ) εγκαταλείπει το δοχείο πίεσης (42) μέσω του αγωγού εξόδου (47) έχοντας μικρότερη συγκέντρωση και υψηλότερη παροχή, σε σύγκριση με εκείνες του εισερχόμενου διαλύματος ΔΑΥΣ μέσω του αγωγού εισόδου (44) . - The inlet duct (44) of the high pressure DAUS supply stream to the first side of the semi-permeable membrane of said pressure vessel (42). The DAUS supply current comes from the previous compression stage (stage number "(k-1)"). In the event that stage number "k" is the first stage of the unit, then the said DHW supply stream is from the high concentration salt solution pond (10) through the filtration / treatment unit (48) and the advance pump ( 71). Said high pressure DAUS supply stream exits the pressure vessel (42) through the outlet pipe (47) and compresses the same stage (numbered "k") DHW stream of the desalination unit, through the compression cylinders of the same stage (numbered "k") of the pressure / flow conversion unit (60). At each stage, said high concentration salt solution (HBS) leaves the pressure vessel (42) through the outlet pipe (47) having a lower concentration and higher flow, compared to those of the incoming HBS solution through the inlet pipe (44). .
- Τον αγωγό εισόδου (46) προς την δεύτερη πλευρά της ημι-περατής μεμβράνης του εν λόγω δοχείου πίεσης (42) της ίδιας βαθμίδας (υπ' αριθμόν "k") του ρεύματος παροχής ΘΝΣ προερχόμενο από την επόμενη βαθμίδα (υπ<,>αριθμόν "k+1") της μονάδας συμπίεσης (40). Σε περίπτωση που η βαθμίδα υπ’ αριθμόν "k" είναι η τελευταία βαθμίδα της μονάδας, τότε το εν λόγω ρεύμα παροχής ΘΝΣ προέρχεται από το σωλήνα τροφοδοσίας ΘΝΣ (46) μέσω της αντλίας (49). Το προαναφερθέν ρεύμα ΘΝΣ εγκαταλείπει το δοχείο πίεσης (42) της προηγούμενης βαθμίδας (βαθμίδα υπ’ αριθμόν "(Κ-1)") μέσω του αγωγού εξόδου (45). Στην περίπτωση που η βαθμίδα υπ’ αριθμόν "(Κ)" είναι η πρώτη βαθμίδα της εν λόγω μονάδας συμπίεσης, (40), τότε το εν λόγω ρεύμα ΘΝΣ υψηλής πίεσης φεύγει από το δοχείο πίεσης (42) και μέσω του αγωγού επιστροφής (50) και της αντλίας προώθησης (51) επιστρέφει στη θάλασσα, έχοντας μεγαλύτερη συγκέντρωση και χαμηλότερη παροχή, σε σύγκριση με εκείνα του εισερχόμενου ΘΝΣ στο δοχείο πίεσης (42) μέσω του σωλήνα εισαγωγής (46) που αναφέρθηκε παραπάνω. Δεδομένου ότι, σε κάθε συγκεκριμένη βαθμίδα, η συγκέντρωση του ΔΑΥΣ στην πρώτη πλευρά της ημι-περατής μεμβράνης του δοχείου πίεσης (42) της εν λόγω βαθμίδας είναι πολύ υψηλότερη από τη συγκέντρωση του ΘΝΣ στη δεύτερη πλευρά της εν λόγω ημιπερατής μεμβράνης του προαναφερθέντος δοχείου πίεσης (42), νερό προερχόμενο από το ρεύμα ΘΝΣ διαπερνά την ημι-περατή μεμβράνη, και εισέρχεται στην κυκλοφορία του ΜΥΣ αυξάνοντας τον όγκο του και την παροχή του. Αυτή η αύξηση της παροχής χρησιμοποιείται για τη συμπίεση του ΘΝΑ που εισέρχεται στην αντίστοιχη βαθμίδα της μονάδας αφαλάτωσης (20). - The inlet pipe (46) to the second side of the semi-permeable membrane of the pressure vessel in question (42) of the same stage (under number "k") of the THS supply stream coming from the next stage (under number "k+1") of the compression unit (40). In case the stage numbered "k" is the last stage of the unit, then the said DHW supply stream comes from the DHW supply pipe (46) through the pump (49). The aforementioned THNS stream leaves the pressure vessel (42) of the previous stage (stage numbered "(K-1)") through the outlet pipe (45). In the event that the stage numbered "(K)" is the first stage of said compression unit, (40), then said high pressure THS stream leaves the pressure vessel (42) and through the return pipe (50 ) and of the propulsion pump (51) returns to the sea, having a higher concentration and lower flow, compared to those of the incoming THNS in the pressure vessel (42) through the inlet pipe (46) mentioned above. Since, in each particular stage, the concentration of DAUS on the first side of the semi-permeable membrane of the pressure vessel (42) of said stage is much higher than the concentration of THNS on the second side of said semi-permeable membrane of the aforementioned pressure vessel (42), water originating from the TNS current penetrates the semi-permeable membrane, and enters the circulation of the MYS increasing its volume and its supply. This increase in flow is used to compress the THNA entering the corresponding stage of the desalination unit (20).
Η μονάδα μετατροπής πίεσης / παροχής (60), σκοπός της οποίας είναι να μεταβιβάσει την μεγάλη πίεση που επιτυγχάνεται στο ρεύμα ΜΥΣ εντός μίας βαθμίδας της μονάδας συμπίεσης (40) στο ρεύμα ΘΝΑ της αντίστοιχης βαθμίδας της μονάδας αφαλάτωσης (20), έτσι ώστε η πίεση του ΘΝΑ να βρίσκεται στο απαιτούμενο σχεδιαστικά επίπεδο για τη διαδικασία της αντίστροφης όσμωσης, χωρίς την ανάμειξη των δύο προαναφερθέντων ρευμάτων ΜΥΣ και ΘΝΑ. Η προαναφερθείσα μεταφορά της πίεσης μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους και μεθόδους, όπως με ένα οποιουδήποτε τύπου ζεύγος στροβίλου (για το ρεύμα ΜΥΣ) και αντλίας (για το ρεύμα ΘΝΑ), με ένα δοχείο πίεσης που περιέχει μία κατάλληλη εύκαμπτη μεμβράνη που χωρίζει τον όγκο του σε δύο χωριστά / τμήματα μεταβλητού όγκου κ.λ.π. Για τις ανάγκες της περιγραφής της παρούσας εφεύρεσης, υιοθετείται η μέθοδος του ζεύγους κυλίνδρων, χωρίς αυτό να επηρεάζει τη γενικότητα. The pressure/flow conversion unit (60), the purpose of which is to transfer the high pressure achieved in the stream MYS within a stage of the compression unit (40) to the stream THNA of the corresponding stage of the desalination unit (20), so that the pressure of THNA to be at the required design level for the reverse osmosis process, without the mixing of the two aforementioned streams MYS and THNA. The aforementioned transfer of pressure can be carried out in various ways and methods, such as with any type of turbine (for the MYS stream) and pump (for the THNA stream) pair, with a pressure vessel containing a suitable flexible membrane that separates the volume of it into two separate / sections of variable volume, etc. For the purposes of describing the present invention, the cylinder pair method is adopted without affecting generality.
Η μονάδα μετατροπής πίεσης / παροχής (60) σε κάθε της βαθμίδα και με αναφορά στο σχέδιο 2 περιλαμβάνει: The pressure/flow conversion unit (60) in each of its stages and with reference to drawing 2 includes:
- Το ζεύγος των δύο κυλίνδρων (61), που περιλαμβάνει τον κύλινδρο (611) και τον κύλινδρο (612). Κάθε ένας από τους κυλίνδρους (611) και (612) αποτελείται από το δοχείο (ή σώμα) του κυλίνδρου (62), το έμβολο (63), το βάκτρο (64) και τα στόμια εισόδου / εξόδου των δύο χώρων (τμημάτων) του κυλίνδρου (62), οι οποίοι χωρίζονται από το έμβολο (63). Μπορεί ακόμη να υπάρχουν περισσότερα του ενός ζεύγη κυλίνδρων σε κάθε βαθμίδα. - Τις βαλβίδες ελέγχου ροής (65), (66), (67) και (68). Οι βαλβίδες αυτές μπορούν να είναι οποιουδήποτε τύπου. Ο τύπος των βαλβίδων που φαίνεται στο σχέδιο 2 είναι καθαρά ενδεικτικός. Έχει χρησιμοποιηθεί η μορφή του σχεδιασμού που επικρατεί στο σχεδίασμά των υδραυλικών συστημάτων ισχύος, χωρίς βλάβη της γενικότητας. Τέσσερις βαλβίδες φαίνονται στο σχέδιο 2: Δύο για τον έλεγχο της ροής του ρεύματος παροχής ΔΑΥΣ προς και από το ζεύγος κυλίνδρων και άλλες δύο για τον έλεγχο του ρεύματος παροχής ΘΝΑ προς και από το ζεύγος κυλίνδρων. Ωστόσο, ανάλογα με το σχεδίασμά και τον τύπο βαλβίδων, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν λιγότερες (ή περισσότερες) των τεσσάρων βαλβίδες, περισσότερο ή λιγότερο περίπλοκες αντίστοιχα. - The pair of two cylinders (61), including cylinder (611) and cylinder (612). Each of the cylinders (611) and (612) consists of the container (or body) of the cylinder (62), the piston (63), the rod (64) and the inlet / outlet ports of the two spaces (parts) of cylinder (62), which are separated from the piston (63). There may even be more than one pair of rollers in each tier. - The flow control valves (65), (66), (67) and (68). These valves can be of any type. The type of valves shown in drawing 2 is purely indicative. The design form prevailing in the design of hydraulic power systems has been used, without loss of generality. Four valves are shown in figure 2: Two to control the flow of the DAUS supply stream to and from the cylinder pair and two more to control the TNA supply stream to and from the cylinder pair. However, depending on the design and type of valves, fewer (or more) of the four valves could be used, more or less complex respectively.
- Όργανα και λοιπό εξοπλισμό ελέγχου που δεν φαίνονται στο σχέδιο 2. - Instruments and other control equipment not shown in drawing 2.
Σε κάθε βαθμίδα της μονάδας μετατροπής πίεσης / παροχής (60), (για παράδειγμα στη βαθμίδα υπ’ αριθμόν "k"), και με αναφορά στο σχέδιο 2: Το ρεύμα παροχής ΔΑΥΣ εγκαταλείπει το δοχείο πίεσης (42) της δεδομένης βαθμίδας (υπ<1>αριθμόν "k") της μονάδας συμπίεσης (40) και μέσω του αγωγού (47) και της βαλβίδας (65) εισέρχεται στο δεξιό τμήμα του πρώτου κυλίνδρου (611) και, καθώς βρίσκεται υπό υψηλή πίεση, αναγκάζει το έμβολο (63) του κυλίνδρου (611) να κινηθεί προς τα αριστερά, εκτοπίζοντας (επίσης υπό πίεση) το ΘΝΑ που περιέχεται στο αριστερό μέρος του κυλίνδρου (611). Το ρεύμα αυτό του ΘΝΑ οδηγείται μέσω της βαλβίδας (67) και του αγωγού (23) στο δοχείο πίεσης (22) της εν λόγω βαθμίδας (υπ' αριθμόν "k") της μονάδας αφαλάτωσης (20). Το εν λόγω ρεύμα παροχής ΔΑΥΣ δεν είναι δυνατόν να φθάσει στο δεύτερο κύλινδρο (612), επειδή εμποδίζεται από την - κλειστή για αυτό - βαλβίδα (66). Κατά τον ίδιο τρόπο, το ρεύμα παροχής ΘΝΑ δεν είναι δυνατόν να φθάσει στο δεύτερο κύλινδρο (612), επειδή εμποδίζεται από την - κλειστή για αυτό - βαλβίδα (68). Παράλληλα, το ρεύμα παροχής ΘΝΑ εγκαταλείπει το δοχείο πίεσης (22) της επόμενης βαθμίδας (βαθμίδα υπ' αριθμόν "(k 1)") της μονάδας αφαλάτωσης (20) και μέσω του αγωγού (27) και της βαλβίδας (68) εισέρχεται στο αριστερό μέρος του δεύτερου κυλίνδρου (612) και, καθώς βρίσκεται υπό υψηλή πίεση, αναγκάζει το έμβολο του (63) να μετακινηθεί προς τα δεξιά, εκτοπίζοντας (επίσης υπό πίεση) το ΔΑΥΣ που περιέχεται στο δεξιό μέρος του κυλίνδρου (612) με αποτέλεσμα αυτό να καταλήγει μέσω της βαλβίδας (66) και του αγωγού (44) στο δοχείο πίεσης (42) της επόμενης βαθμίδας (βαθμίδα υπ' αριθμόν "(k 1)") της μονάδας συμπίεσης (40). Το προαναφερθέν ρεύμα παροχής ΘΝΑ δεν είναι δυνατόν να φθάσει στον πρώτο κύλινδρο (611), δεδομένου ότι εμποδίζεται από βαλβίδα (67). Κατά τον ίδιο τρόπο, το ρεύμα παροχής ΔΑΥΣ δεν είναι δυνατόν να φθάσει στον πρώτο κύλινδρο (611), δεδομένου ότι εμποδίζεται από βαλβίδα (65). Όταν τα έμβολα των κυλίνδρων φθάνουν στο άκρο της διαδρομής τους, οι τέσσερις βαλβίδες αλλάζουν θέση, με αποτέλεσμα ο πρώτος κύλινδρος (611) και δεύτερος κύλινδρος (612) να αλλάζουν ρόλους, εξασφαλίζοντας με τον τρόπο αυτό τη συνεχή λειτουργία της μονάδας αφαλάτωσης. At each stage of the pressure/flow conversion unit (60), (for example at stage number "k"), and with reference to drawing 2: The supply stream DAUS leaves the pressure vessel (42) of the given stage (sub< 1>number "k") of the compression unit (40) and through the pipe (47) and the valve (65) enters the right part of the first cylinder (611) and, being under high pressure, forces the piston (63) of the cylinder (611) to move to the left, displacing (also under pressure) the TNA contained in the left part of the cylinder (611). This stream of THNA is led through the valve (67) and the pipe (23) to the pressure vessel (22) of the said stage (numbered "k") of the desalination unit (20). Said DAUS supply current cannot reach the second cylinder (612), because it is blocked by the valve (66) which is closed for it. In the same way, the supply stream THNA cannot reach the second cylinder (612), because it is blocked by the - closed for it - valve (68). At the same time, the supply stream THNA leaves the pressure vessel (22) of the next stage (stage numbered "(k 1)") of the desalination unit (20) and through the pipe (27) and the valve (68) enters the left part of the second cylinder (612) and, being under high pressure, causes its piston (63) to move to the right, displacing (also under pressure) the DAUS contained in the right part of the cylinder (612) causing it to it ends through the valve (66) and the pipe (44) in the pressure vessel (42) of the next stage (stage numbered "(k 1)") of the compression unit (40). The aforementioned supply stream THNA cannot reach the first cylinder (611) since it is blocked by valve (67). In the same way, the DAUS supply stream cannot reach the first cylinder (611), since it is blocked by valve (65). When the pistons of the cylinders reach the end of their travel, the four valves change position, causing the first cylinder (611) and second cylinder (612) to switch roles, thus ensuring continuous operation of the desalination unit.
Ένα πρόσθετο ζεύγος κυλίνδρων (70) περιλαμβάνεται στην εν λόγω μονάδα μετατροπής πίεσης / παροχής (60), πριν από την πρώτη βαθμίδα, και λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με τα άλλα ζεύγη κυλίνδρων της εν λόγω μονάδας μετατροπής πίεσης / παροχής (60). Σκοπός αυτού του συμπληρωματικού ζεύγους κυλίνδρων (70) είναι να χρησιμοποιηθεί το ρεύμα παροχής ΘΝΑ που εξέρχεται από την πρώτη βαθμίδα της μονάδας αφαλάτωσης (20) υπό υψηλή πίεση, έτσι ώστε, να ασκηθεί πίεση στο ΔΑΥΣ και να το αναγκάσει να εισέλθει στο δοχείο πίεσης (42) της πρώτης βαθμίδας της μονάδας συμπίεσης (40). Ενώ ο ένας κύλινδρος του ζεύγους κυλίνδρων (70) λειτουργεί με τον τρόπο που έχει περιγράφει παραπάνω, ο άλλος κύλινδρος γεμίζει στο ένα του τμήμα με ροή ΔΑΥΣ υπό χαμηλή πίεση μέσω της αντλίας (71), εκτοπίζοντας υπό χαμηλή πίεση το ΘΝΑ που περιέχεται στο άλλο τμήμα του εν λόγω δεύτερου κυλίνδρου και απορρίπτοντάς το πίσω στη θάλασσα μέσω της αντλίας (72). An additional cylinder pair (70) is included in said pressure/flow conversion unit (60), before the first stage, and operates in a similar manner to the other cylinder pairs of said pressure/flow conversion unit (60). The purpose of this additional pair of cylinders (70) is to use the DHW supply stream exiting the first stage of the desalination unit (20) under high pressure, so as to pressurize the DAUS and force it into the pressure vessel ( 42) of the first stage of the compression unit (40). While one cylinder of the cylinder pair (70) operates in the manner described above, the other cylinder is filled in one section with a low-pressure flow of DHW through the pump (71), displacing at low pressure the THNA contained in the other part of said second cylinder and discharging it back into the sea via the pump (72).
Σε κάθε κύλινδρο (611), (612) οποιοσδήποτε βαθμίδας της μονάδας μετατροπής πίεσης / παροχής (60) και του συμπληρωματικού ζεύγους κυλίνδρων (70) οι διατομές των δύο τμημάτων στα οποία χωρίζεται ο κύλινδρος από το έμβολο (63) μπορεί να είναι ίσες, δηλαδή να μην υπάρχει βάκτρο, και το έμβολο να κινείται λόγω της αναπτυσσόμενης πίεσης, οπότε η παροχή του ενός ρεύματος που εισέρχεται στον κύλινδρο είναι ίση με την παροχή του άλλου ρεύματος που εξέρχεται από τον κύλινδρο. Το προτιμότερο όμως είναι να υπάρχει βάκτρο και οι διατομές των δύο τμημάτων στα οποία χωρίζεται ο κύλινδρος από το έμβολο (63) να μην είναι ίσες, λόγω του βάκτρου. Κατά συνέπεια, η παροχή του ρεύματος εισόδου στο ένα τμήμα του κυλίνδρου διαφέρει από την παροχή του ρεύματος εξόδου από το άλλο τμήμα του κυλίνδρου. Με τον τρόπο αυτό, η μονάδα μετατροπής πίεσης / παροχής (60) δεν λειτουργεί απλά ως μεταφορέας πίεσης από το ρεύμα ΔΑΥΣ στο ρεύμα ΘΝΑ, αλλά βελτιστοποιεί τις σχέσεις πίεσης / παροχής των εν λόγω ρευμάτων με στόχο το ελάχιστο τελικό κόστος. Η επιθυμητή αναλογία των παροχών εισόδου - εξόδου των προαναφερθέντων δύο ρευμάτων στους κυλίνδρους της κάθε βαθμίδας επιτυγχάνεται με την κατάλληλη επιλογή του λόγου της διαμέτρου του βάκτρου προς την εσωτερική διάμετρο του κυλίνδρου. In each cylinder (611), (612) of any stage of the pressure/supply conversion unit (60) and the complementary pair of cylinders (70) the cross-sections of the two sections into which the cylinder is divided by the piston (63) may be equal, i.e. there is no bacter, and the piston moves due to the developing pressure, so the supply of one current entering the cylinder is equal to the supply of the other current leaving the cylinder. It is preferable, however, to have a bacter and the cross-sections of the two sections into which the cylinder is divided by the piston (63) are not equal, due to the bacter. Consequently, the supply of input current to one part of the cylinder differs from the supply of output current from the other part of the cylinder. In this way, the pressure/flow conversion unit (60) does not simply function as a pressure transporter from the DAUS stream to the THNA stream, but optimizes the pressure/flow relationships of said streams with the goal of minimum final cost. The desired ratio of the input - output benefits of the aforementioned two currents in the cylinders of each stage is achieved by the appropriate selection of the ratio of the diameter of the rod to the internal diameter of the cylinder.
Όταν ένας κύλινδρος μίας βαθμίδας (για παράδειγμα της βαθμίδας υπ’ αριθμόν "k") είναι σε λειτουργία, δέχεται από τη συγκεκριμένη βαθμίδα της μονάδας συμπίεσης (40) ένα ρεύμα εισόδου ΔΑΥΣ υπό υψηλή πίεση στο τμήμα του που έχει τη μικρότερη διατομή (το οποίο είναι εκείνο που περιέχει το βάκτρο (64)), με αποτέλεσμα το έμβολο (63) να εξαναγκάζεται να κινηθεί και να συμπιέσει και εκτοπίσει υπό πίεση προς τη συγκεκριμένη βαθμίδα της μονάδας αφαλάτωσης (20) το ΘΝΑ που βρίσκεται στο άλλο τμήμα του κυλίνδρου, δηλαδή αυτού που έχει την μεγαλύτερη διατομή και δεν περιέχει το βάκτρο. When a cylinder of one stage (for example the stage numbered "k") is in operation, it receives from that particular stage of the compression unit (40) a high-pressure DAUS input stream in its section having the smallest cross-section (which is that which contains the bacter (64)), as a result of which the piston (63) is forced to move and compress and displace under pressure towards the specific stage of the desalination unit (20) the THNA located in the other part of the cylinder, i.e. of the one that has the largest cross-section and does not contain the bacterium.
Ισχύει η ακόλουθη απλή σχέση: ΡΔΑΥΣ * FΔΑΥΣ * n = ΡΘΝΑ * FΘNA, όπου: The following simple relationship applies: RDAUS * FDAUS * n = ΦΘNA * FΘNA, where:
- η είναι ο συντελεστής απόδοσης, ο οποίος είναι γενικά πολύ υψηλός, (πολύ κοντά στην τιμή "1"), δεδομένου ότι οι απώλειες είναι εξαιρετικά χαμηλές. - η is the efficiency factor, which is generally very high, (very close to the value "1"), since the losses are extremely low.
- ΡΔΑΥΣ και FΔΑΥΣ είναι η πίεση και η παροχή αντίστοιχα του ρεύματος ΔΑΥΣ που εισέρχεται μέσα στον κύλινδρο. Ισχύει ο τύπος: ΡΔΑΥΣ = (ΡΟΣΜΔΑΥΣ - ΡΟΣΜΘΝΣ) - DΡΔΑΥΣ, όπου: ΡΟΣΜΔΑΥΣ είναι η οσμωτική πίεση του ρεύματος ΔΑΥΣ στη μία πλευρά της ημι -περατής μεμβράνης του δοχείου πιέσεως (42) της εν λόγω βαθμίδας (βαθμίδα υπ' αριθμόν "k") της μονάδας συμπίεσης (40), για τις συγκεκριμένες συνθήκες (συγκέντρωση διαλύματος, θερμοκρασία, είδος διαλυμένου άλατος, κ.λ.π.) της εν λόγω βαθμίδας. - PDAUS and FDAUS are the pressure and the supply respectively of the current AUS that enters into the cylinder. The formula applies: RDAUS = (ROSMDAUS - ROSMTHNS) - DRDAUS, where: ROSMDAUS is the osmotic pressure of the flow ADAUS on one side of the semi-permeable membrane of the pressure vessel (42) of the said stage (stage numbered "k" ) of the compression unit (40), for the specific conditions (solution concentration, temperature, type of dissolved salt, etc.) of the stage in question.
ΡΟΣΜΘNΣ είναι η οσμωτική πίεση του ρεύματος ΘΝΣ στην άλλη πλευρά της ημι- περατής μεμβράνης του δοχείου πιέσεως (42) της εν λόγω βαθμίδας (βαθμίδα υπ' αριθμόν "k") της μονάδας συμπίεσης (40), για τις συγκεκριμένες συνθήκες (συγκέντρωση διαλύματος, θερμοκρασία, είδος διαλυμένου άλατος, κ.λ.π.) της εν λόγω βαθμίδας. ROSSMTHNS is the osmotic pressure of the TNS stream on the other side of the semi-permeable membrane of the pressure vessel (42) of the said stage (stage numbered "k") of the compression unit (40), for the specific conditions (solution concentration, temperature, type of dissolved salt, etc.) of that grade.
DΡΔΑΥΣ είναι η πτώση πίεσης κατά τη διέλευση του νερού μέσω της ημι - περατής μεμβράνης που περιέχεται στο δοχείο πίεσης (42) της εν λόγω βαθμίδας της μονάδας συμπίεσης (40). Το προαναφερθέν νερό προέρχεται από το θαλασσινό ή υφάλμυρο νερό συμπίεσης και μέσω της ημι - περατής καταλήγει στο διάλυμα άλατος υψηλής συγκέντρωσης. DRDAUS is the pressure drop during the passage of water through the semi-permeable membrane contained in the pressure vessel (42) of said stage of the compression unit (40). The aforementioned water comes from seawater or brackish water compression and through the semi-permeate it ends up in the highly concentrated salt solution.
Υψηλές τιμές της DΡΔΑΥΣ έχουν ως αποτέλεσμα τη χαμηλή τιμή της πίεσης ΡΔΑΥΣ. - ΡΘΝΑ και FΘNA είναι η πίεση και η παροχή αντίστοιχα του ρεύματος ΘΝΑ που εξέρχεται από τον κύλινδρο. Ισχύει ο τύπος: ΡΘΝΑ = ΡΟΣMΘΝΑ DPΘNA, όπου: High values of DRDAUS result in low value of the pressure PRDAUS. - PΘNA and FΘNA are the pressure and the supply respectively of the stream ΘNA leaving the cylinder. The formula applies: PTHNA = ROSSMTHNA DPΘNA, where:
ΡΟΣMΘΝΑ είναι η οσμωτική πίεση του ρεύματος ΘΝΑ στη μία πλευρά της ημι - περατής μεμβράνης του δοχείου πιέσεως (22) της εν λόγω βαθμίδας (βαθμίδα υπ' αριθμόν "k") της μονάδας αφαλάτωσης (20), για τις συγκεκριμένες συνθήκες (συγκέντρωση διαλύματος, θερμοκρασία, είδος διαλυμένου άλατος, κ.λ.π.) της εν λόγω βαθμίδας. DPQNA είναι η πτώση πίεσης κατά τη διέλευση του νερού μέσω της ημι - περατής μεμβράνης που περιέχεται στο δοχείο πίεσης (22) της εν λόγω βαθμίδας της μονάδας αφαλάτωσης (20). Το προαναφερθέν νερό προέρχεται από το θαλασσινό ή υφάλμυρο νερό αφαλάτωσης. ROSSMTHNA is the osmotic pressure of the stream THNA on one side of the semi-permeable membrane of the pressure vessel (22) of the said stage (stage numbered "k") of the desalination unit (20), for the specific conditions (solution concentration, temperature, type of dissolved salt, etc.) of that grade. DPQNA is the pressure drop during the passage of water through the semi-permeable membrane contained in the pressure vessel (22) of said desalination unit stage (20). The aforementioned water comes from sea or brackish desalination water.
Υψηλή τιμή του DPQNA οδηγεί σε υψηλή τιμή του ΡΘΝΑ. A high value of DPQNA leads to a high value of PTHNA.
Η προαναφερόμενη αναλυτική περιγραφή εφαρμόζεται στις περιπτώσεις που κατά κανόνα ισχύουν, δηλαδή σε εκείνες κατά τις οποίες η τιμή της πίεσης του ΡΔΑΥΣ είναι μεγαλύτερη εκείνης της πίεσης του ΡΘΝΑ, που σημαίνει ότι, η διαφορά των συγκεντρώσεων των ρευμάτων ΔΑΥΣ και ΘΝΣ είναι σχετικά μεγάλη και η συγκέντρωση του ρεύματος ΘΝΑ σχετικά μικρή. Υπάρχει όμως περίπτωση σε κάποιες, ή ακόμη και σε όλες τις βαθμίδες της μονάδας ή να χρησιμοποιείται ρεύμα ΔΑΥΣ σχετικά χαμηλής συγκέντρωσης άλατος με αποτέλεσμα η τιμή της πίεσης του ΡΔΑΥΣ να είναι μικρότερη εκείνης της πίεσης του ΡΘΝΑ. Στην περίπτωση αυτή η μονάδα λειτουργεί με τον αντίθετο τρόπο σχετικά με αυτόν που έχει περιγράφει στα παραπάνω, προκειμένου να αυξήσει την πίεση του ρεύματος ΘΝΑ στο επιθυμητό για τη διεργασία της αφαλάτωσης επίπεδο. Πιο συγκεκριμένα, το ρεύμα ΔΑΥΣ οδηγείται στο τμήμα του κυλίνδρου με τη μεγαλύτερη διατομή (εκείνη που δεν περιέχει το βάκτρο) και το ρεύμα ΘΝΑ οδηγείται στο τμήμα του κυλίνδρου με τη μικρότερη διατομή (εκείνη που περιέχει το βάκτρο), οπότε η παροχή του ρεύματος ΘΝΑ που εξέρχεται από την κάθε βαθμίδα της μονάδας μετατροπής πίεσης (60) είναι μικρότερη εκείνης του ρεύματος ΔΑΥΣ που εισέρχεται σε αυτήν. The above-mentioned detailed description applies to the cases that normally apply, i.e. to those in which the value of the pressure of the PDAUS is greater than that of the pressure of the PTHNA, which means that the difference in the concentrations of the DAUS and THNS currents is relatively large and the concentration of the THNA current relatively small. However, there is a case in some, or even in all stages of the unit, where a relatively low salt concentration DAUS current is used, with the result that the value of the pressure of the PDAUS is lower than that of the pressure of the PTHNA. In this case, the unit works in the opposite way to the one described above, in order to increase the pressure of the DHW stream to the desired level for the desalination process. More specifically, the DAUS current is led to the part of the cylinder with the largest cross-section (the one that does not contain the bacter) and the ΘNA current is led to the part of the cylinder with the smallest cross-section (the one that contains the bacter), so the supply of the ΘNA current exiting each stage of the pressure conversion unit (60) is less than that of the DAUS stream entering it.
Η προαναφερόμενη διαδικασία μπορεί να υλοποιηθεί και με άλλους τρόπους πλην αυτού του ζεύγους κυλίνδρων με βάκτρα, όπως με ένα ζεύγος στροβίλου (για το ρεύμα διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης) και αντλίας (για το ρεύμα θαλασσινού νερού). Σε κάθε βαθμίδα, ο λόγος της παροχής του ρεύματος διαλύματος άλατος υψηλής συγκέντρωσης εντός του στροβίλου προς την παροχή του ρεύματος θαλασσινού νερού εντός της αντλίας είναι ο απαιτούμενος για τη λειτουργία της συγκεκριμένης βαθμίδας της μονάδας αφαλάτωσης (20) και επιτυγχάνεται, είτε με την επιλογή στροβίλου και αντλίας με κατάλληλο λόγο εκτοπισμού / εμβολισμού συζευγμένων σε κοινό άξονα, είτε με την επιλογή στροβίλου και αντλίας με μη απαραίτητα συσχετισμένους μεταξύ τους εκτοπισμούς / εμβολισμούς αλλά συζευγμένους με τη παρεμβολή μειωτήρα κατάλληλης σχέσης μετάδοσης ή άλλης αντίστοιχης διάταξης μετάδοσης κίνησης, (όπως για παράδειγμα τροχαλίες και ιμάντες), κατάλληλης επίσης σχέσης μετάδοσης. The aforementioned process can be implemented in other ways than this pair of scrolls, such as with a pair of turbine (for the highly concentrated salt solution stream) and pump (for the seawater stream). In each stage, the ratio of the supply of the highly concentrated salt solution stream into the turbine to the supply of the seawater stream into the pump is that required to operate the particular stage of the desalination unit (20) and is achieved, either by selecting a turbine and a pump with an appropriate displacement / embolization ratio coupled on a common axis, either by choosing a turbine and a pump with displacements / embolization not necessarily related to each other but coupled with the intervention of a reducer of a suitable transmission ratio or other corresponding drive device, (such as pulleys and belts), also of suitable gear ratio.
Οι τιμές των ΘΡΔΑΥΣ και DPΘNA αλλά επίσης και το πιθανό εύρος μεταβολής αυτών σε κάθε βαθμίδα των μονάδων αφαλάτωσης (20) και συμπίεσης (40) επιλέγονται ανάλογα με τη φύση και τις ιδιότητες των χρησιμοποιούμενων ημι - περατών μεμβρανών και άλλους τεχνικοοικονομικούς παράγοντες. Επίσης, κατά το σχεδίασμά της εγκατάστασης, σε κάθε βαθμίδα των μονάδων αφαλάτωσης (20) και συμπίεσης (40), τα λειτουργικά χαρακτηριστικά των διαλυμάτων ΔΑΥΣ, ΘΝΑ και ΘΝΣ (συγκεντρώσεις, παροχές κ.τ.λ.) κάθε βαθμίδας λειτουργίας επιλέγονται κατάλληλα, ώστε να επιτυγχάνεται το καλύτερο δυνατό τεχνικοοικονομικό αποτέλεσμα, εντός φυσικά των ορίων που επιβάλλονται από τα σχετικά ισοζύγια παροχών και ισχύος. Με τον τρόπο όμως αυτό, είναι πολύ πιθανό σε μία ή περισσότερες βαθμίδες των μονάδων αφαλάτωσης (20) και συμπίεσης (40) η πίεση του ρεύματος ΘΝΑ το οποίο προέρχεται από την επόμενη βαθμίδα της μονάδας αφαλάτωσης (20) και εισέρχεται στο αριστερό μέρος του κυλίνδρου (612) της συγκεκριμένης βαθμίδας να μην είναι αρκετά ισχυρή ώστε να μετατοπίσει το έμβολο (63) και να εκτοπίσει το ΔΑΥΣ που περιέχεται στο δεξιό μέρος του κυλίνδρου (612) προς την επόμενη βαθμίδα της μονάδας συμπίεσης (40), να απαιτείται δηλαδή κάποια πρόσθετη ισχύς για την πραγματοποίηση της εν λόγω μετατόπισης του εμβόλου (63) και του εκτοπισμού του ΔΑΥΣ. Η πρόσθετη αυτή απαιτούμενη ισχύς παρέχεται από μία εξωτερική πηγή και εφαρμόζεται κατά προτίμηση απ’ ευθείας επί του βάκτρου (64) του προαναφερθέντος κυλίνδρου (612), με τη βοήθεια κατάλληλου εξοπλισμού, όπως για παράδειγμα με οδοντωτό κανόνα που είναι προσαρμοσμένος επί του βάκτρου και παρακολουθεί την κίνησή αυτού και με γρανάζι συνεργαζόμενο με τον εν λόγω κανόνα και περιστρεφόμενο - μέσω μειωτήρα κατάλληλης σχέσης μετάδοσης - από κινητήρα που τροφοδοτείται με την προαναφερόμενη πρόσθετη ισχύ. Τα παραπάνω εφαρμόζονται και στο συμπληρωματικό ζεύγος κυλίνδρων (70). Μπορεί ακόμη, σε μία ή περισσότερες βαθμίδες των εν λόγω μονάδων να συμβαίνει το αντίθετο, δηλαδή, η προαναφερόμενη πίεση του ρεύματος ΘΝΑ το οποίο προέρχεται από την επόμενη βαθμίδα της μονάδας αφαλάτωσης (20) και εισέρχεται στο αριστερό μέρος του κυλίνδρου (612) της συγκεκριμένης βαθμίδας να είναι μεγαλύτερη της απαιτούμενης για τη μετακίνηση του εμβόλου (63) και τον εκτόπισμά του ΔΑΥΣ που περιέχεται στο δεξιό μέρος του κυλίνδρου (612) προς τη συγκεκριμένη βαθμίδα της μονάδας συμπίεσης (40), να υπάρχει δηλαδή κάποιο πλεόνασμα ισχύος. Και στην περίπτωση αυτή, η πλεονάζουσα ισχύς παραλαμβάνεται με τη βοήθεια - αντίστοιχου με τον προαναφερόμενο - εξοπλισμού, (οδοντωτός κανόνας προσαρμοσμένος επί του βάκτρου, γρανάζι, κ.τ.λ.). Τα παραπάνω εφαρμόζονται και στο συμπληρωματικό ζεύγος κυλίνδρων (70). The values of THRDAUS and DPΘNA but also the possible range of their change in each stage of the desalination (20) and compression (40) units are chosen according to the nature and properties of the semi-permeable membranes used and other technical and economic factors. Also, during the design of the installation, in each stage of the desalination (20) and compression (40) units, the functional characteristics of the DAUS, THNA and THNS solutions (concentrations, supplies, etc.) of each operating stage are selected appropriately, in order to achieve the best possible technical and economic result, naturally within the limits imposed by the relevant balances of benefits and power. However, in this way, it is very possible that in one or more stages of the desalination (20) and compression (40) units, the pressure of the THNA stream, which comes from the next stage of the desalination unit (20) and enters the left part of the cylinder (612) of the specific stage is not strong enough to displace the piston (63) and displace the DAUS contained in the right part of the cylinder (612) towards the next stage of the compression unit (40), i.e. some additional power to carry out said displacement of the piston (63) and the displacement of the DAUS. This additional required power is provided by an external source and is preferably applied directly to the rod (64) of the aforementioned roller (612), with the help of suitable equipment, such as for example a toothed rule which is fitted on the rod and monitors its movement and with a gear cooperating with said rule and rotated - through a reducer of a suitable transmission ratio - by an engine supplied with the aforementioned additional power. The above also applies to the complementary pair of cylinders (70). It is also possible, in one or more stages of said units, that the opposite happens, that is, the above-mentioned pressure of the THNA stream which comes from the next stage of the desalination unit (20) and enters the left part of the cylinder (612) of the specific stage to be greater than that required for the movement of the piston (63) and the displacement of the DAUS contained in the right part of the cylinder (612) towards the specific stage of the compression unit (40), i.e. there should be some power surplus. And in this case, the surplus power is received with the help of - corresponding to the aforementioned - equipment, (toothed rule adjusted on the rod, gear, etc.). The above also applies to the complementary pair of cylinders (70).
Αυτό που συνήθως αναμένεται, είναι να παρατηρείται σε κάποιες βαθμίδες πλεόνασμα ισχύος και σε κάποιες άλλες έλλειμα. Η προτιμητέα προσέγγιση για τη διευθέτηση των παραπάνω είναι η διασύνδεση όλων των εν λόγω βαθμιδών με οποιοδήποτε τρόπο, όπως: ηλεκτρικό, υδραυλικό, μηχανικό κτλ., ή συνδυασμό των προαναφερομένων. Αν επιλεγεί η ηλεκτρική διασύνδεση, τότε το αντίστοιχο βάκτρο κάθε κυλίνδρου κάθε μίας βαθμίδας συνδέεται (για παράδειγμα μέσω κανόνα / γραναζιού / μειωτήρα) με μικρή γεννήτρια / κινητήρα, η οποία συνδέεται ηλεκτρικά με τις αντίστοιχες αντλίες / κινητήρες των υπολοίπων βαθμιδών της εγκατάστασης με τη χρήση του απαραίτητου ηλεκτρολογικού εξοπλισμού και των απαιτούμενων προσαρμογέων ηλεκτρικών χαρακτηριστικών. Με τον τρόπο αυτό, οι γεννήτριες / κινητήρες των βαθμιδών που παρουσιάζουν πλεόνασμα ισχύος λειτουργούν ως γεννήτριες προσδίδοντας ισχύ στο σύστημα, ενώ οι γεννήτριες / κινητήρες των βαθμιδών που παρουσιάζουν έλλειμα ισχύος λειτουργούν ως κινητήρες, αντλώντας ισχύ από το σύστημα. Τα παραπάνω εφαρμόζονται και στο συμπληρωματικό ζεύγος κυλίνδρων (70). Επειδή (ανάλογα με το σχεδίασμά) το συνολικό ισοζύγιο ισχύος όλων των βαθμιδών σπάνια μπορεί να ισούται με το μηδέν, αναμένεται συνήθως ένα (σχετικά μικρό) συνολικό έλλειμα ή πλεόνασμα ισχύος. Αν μεν πρόκειται για έλλειμα, τότε αυτό καλύπτεται με πρόσθετο κινητήρα τροφοδοτούμενο ηλεκτρικά από εξωτερική ισχύ, αν δε πρόκειται για πλεόνασμα, το πλεόνασμα αυτό αξιοποιείται κατά προτίμηση για τις λοιπές ανάγκες της εγκατάστασης. Αντί της προαναφερθείσας ηλεκτρικής διασύνδεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί υδραυλική διασύνδεση και η λειτουργία της να είναι αντίστοιχη με εκείνη της ηλεκτρικής, με τη διαφορά ότι, αντί για γεννήτριες / κινητήρες χρησιμοποιούνται υδραυλικές αντλίες / υδραυλικοί κινητήρες, συνδεδεμένοι με σωλήνες υδραυλικού λαδιού μικρής υδραυλικής μονάδας περιλαμβάνουσας και τον απαραίτητο εξοπλισμό λειτουργίας και ελέγχου ροής. Αν επιλεγεί μηχανική διασύνδεση, τότε το αντίστοιχο βάκτρο κάθε κυλίνδρου κάθε μίας βαθμίδας διαθέτει γραναζωτό κανόνα, ο οποίος συνδέεται μηχανικά μέσω ενός ή περισσότερων γραναζιών κατάλληλης σχέσης μετάδοσης και των αντίστοιχων αξόνων, με τούς οδοντωτούς κανόνες των βάκτρων των υπολοίπων κυλίνδρων. Ο συνδυασμός δύο ή περισσότερων από τους προαναφερθέντες τρόπους είναι δυνατόν να εφαρμοσθεί, όπως για παράδειγμα με τον εξής επιλεγμένο τρόπο: Οι δύο οδοντωτοί κανόνες των παράλληλων βάκτρων των δύο κυλίνδρων (611), (612) ενός ζεύγους κυλίνδρων (61) γεφυρώνονται με γρανάζι περιστρεφόμενο περί μη μετακινούμενου άξονα, και παρεμβαλλόμενο μεταξύ των οδοντωτών κανόνων, έτσι ώστε, η μετακίνηση του ενός βάκτρου να είναι ίσης τιμής και αντίθετης φοράς με τη μετακίνηση του άλλου βάκτρου. Το προαναφερθέν εφαρμόζεται σε όλα τα ζεύγη κυλίνδρων (61) και όλα τα εν λόγω γρανάζια συνδέονται μεταξύ τους, είτε ηλεκτρικά, είτε υδραυλικά, είτε μηχανικά, όπως έχει περιγράφει παραπάνω. What is usually expected is to observe a surplus of power in some grades and a deficit in others. The preferred approach to deal with the above is to interconnect all said tiers in any way, such as: electrical, hydraulic, mechanical, etc., or a combination of the aforementioned. If electrical interconnection is selected, then the respective cylinder of each stage is connected (for example via a rule / gear / reducer) to a small generator / motor, which is electrically connected to the corresponding pumps / motors of the remaining stages of the installation using of the necessary electrical equipment and the required electrical characteristic adapters. In this way, the generators/motors of the overpowered stages act as generators supplying power to the system, while the generators/motors of the underpowered stages act as motors, drawing power from the system. The above also applies to the complementary pair of cylinders (70). Because (by design) the total power balance of all stages can rarely be zero, a (relatively small) total power deficit or surplus is usually expected. If it is a deficit, then this is covered with an additional motor supplied electrically by external power, if it is not a surplus, this surplus is preferably used for the other needs of the installation. Instead of the aforementioned electrical interface, a hydraulic interface can be used and its function is equivalent to that of the electric one, with the difference that, instead of generators / motors, hydraulic pumps / hydraulic motors are used, connected to hydraulic oil pipes of a small hydraulic unit including the necessary operating and flow control equipment. If mechanical linkage is selected, then the corresponding cam of each cylinder of each stage has a gear rack, which is mechanically connected by means of one or more gears of suitable transmission ratio and the corresponding shafts, to the gear racks of the cams of the remaining cylinders. The combination of two or more of the aforementioned ways can be implemented, as for example in the following selected way: The two toothed rules of the parallel bars of the two cylinders (611), (612) of a pair of cylinders (61) are bridged by a rotating gear about a non-moving axis, and interposed between the toothed rules, so that the movement of one rod is of equal value and opposite direction to the movement of the other rod. The above applies to all pairs of cylinders (61) and all said gears are connected to each other, either electrically, hydraulically or mechanically, as described above.
Η προαναφερόμενη πρόσθετη απαιτούμενη ισχύς, η οποία είναι απαραίτητη για την κάλυψη του συνολικού ελλείματος ισχύος των διασυνδεδεμένων βάκτρων των κυλίνδρων, μπορεί να είναι συμβατική, όπως για παράδειγμα ηλεκτρική ισχύς, ή ακόμη να προέρχεται από ένα πρόσθετο εξοπλισμό, ο οποίος να προβλέπεται για το λόγο αυτό (και δεν φαίνεται στα σχέδια 1 και 2). Ο εν λόγω πρόσθετος εξοπλισμός περιλαμβάνει υπο-μονάδα συμπίεσης τροφοδοτούμενη τόσο με ρεύμα ΔΑΥΣ, προερχόμενο είτε από τη λίμνη (10), είτε από οπουδήποτε αλλού, όσο και με ρεύμα ΘΝΣ από τη θάλασσα, και λειτουργεί με τρόπο αντίστοιχο με εκείνο της μονάδας συμπίεσης (40), διασφαλίζοντας παροχή ΔΑΥΣ υπό πίεση, η οποία οδηγείται σε στρόβιλο συνδεδεμένο με γεννήτρια ή υδραυλική αντλία και παράγει ενέργεια την οποία κατανέμει κατάλληλα σε όσους κυλίνδρους απαιτείται, ώστε να καλύπτεται το αντίστοιχο έλλειμα ισχύος. The aforementioned additional required power, which is necessary to cover the total power deficit of the interconnected cylinder banks, can be conventional, such as for example electric power, or even come from an additional equipment, which is provided for the reason this (and not shown in drawings 1 and 2). The additional equipment in question includes a compression sub-unit supplied with both DAUS current, originating either from the lake (10), or from anywhere else, and with THNS current from the sea, and operates in a manner similar to that of the compression unit ( 40), ensuring a supply of DAUS under pressure, which is driven to a turbine connected to a generator or hydraulic pump and produces energy which it appropriately distributes to as many cylinders as required, in order to cover the corresponding power deficit.
Πρόσθετο ρεύμα ΔΑΥΣ είναι δυνατόν να διοχετεύεται όχι μόνον στην πρώτη βαθμίδα της μονάδας συμπίεσης (40), αλλά και σε μία ή περισσότερες από τις επόμενες βαθμίδες, αναμειγνυόμενο με το - σχετικά αραιωμένο - διάλυμα ΔΑΥΣ που εισέρχεται στην εν λόγω βαθμίδα από την προηγούμενη, με πιθανή αφαίρεση κάποιας ποσότητας του αραιωμένου ΔΑΥΣ πριν την ανάμειξη. Με τον τρόπο αυτό αυξάνεται η συγκέντρωση και άρα η οσμωτική πίεση του ΔΑΥΣ στη συγκεκριμένη βαθμίδα, αλλά και στις επόμενες, σε σχέση με τις αντίστοιχες που θα ίσχυαν, αν δεν υπήρχε η προαναφερόμενη προσθήκη ΔΑΥΣ. Ανεξάρτητα από το εάν πρόσθετο ρεύμα διαλύματος υψηλής συγκέντρωσης διοχετεύεται σε επόμενες (πλην της πρώτης) βαθμίδες της μονάδας συμπίεσης (40) όπως αναφέρε ται παραπάνω ή όχι, πρόσθετο ρεύμα θαλασσινού νερού είναι δυνατόν να διοχετεύεται όχι μόνον στην τελευταία αλλά και σε μία ή περισσότερες από τις προηγούμενες βαθμίδες είτε της μονάδας συμπίεσης (40) είτε της μονάδας αφαλάτωσης (20) αντίστοιχα, είτε και των δύο, αναμειγνυόμενο με τα - σχετικά συμπυκνωμένα - διαλύματα θαλασσινού νερού συμπίεσης (ΘΝΣ) ή / και θαλασσινού νερού αφαλάτωσης (ΘΝΑ) που εισέρχονται στη συγκεκριμένη βαθμίδα των μονάδων συμπίεσης (40) και αφαλάτωσης (20) αντίστοιχα από την επόμενη βαθμίδα, με πιθανή αφαίρεση κάποιας ποσότητας των σχετικά συμπυκνωμένων - διαλυμάτων ΘΝΣ ή / και ΘΝΑ πριν την αντίστοιχη ανάμειξη. Με τον τρόπο αυτό μειώνεται η συγκέντρωση και άρα η οσμωτική πίεση των ΘΝΣ ή / και ΘΝΑ στη συγκεκριμένη βαθμίδα, αλλά και στις προηγούμενες, σε σχέση με τις αντίστοιχες που θα ίσχυαν, αν δεν υπήρχε η προαναφερόμενη προσθήκη ΘΝΣ ή / και ΘΝΑ. An additional DAUS stream can be channeled not only to the first stage of the compression unit (40), but also to one or more of the following stages, mixing with the - relatively diluted - DAUS solution that enters the said stage from the previous one, with possibly removing some of the diluted DAUS before mixing. In this way, the concentration and therefore the osmotic pressure of DAUS increases in the specific stage, but also in the following ones, in relation to the corresponding ones that would apply if there was no aforementioned addition of DAUS. Regardless of whether an additional stream of highly concentrated solution is fed to subsequent (other than the first) stages of the compression unit (40) as mentioned above or not, an additional stream of seawater may be fed not only to the latter but also to one or more of the previous stages of either the compression unit (40) or the desalination unit (20) respectively, or both, mixing with the - relatively concentrated - compression seawater solutions (SWW) and/or desalination seawater (SWW) that enter the specific stage of the compression (40) and desalination (20) units, respectively, from the next stage, with possible removal of some amount of the relatively concentrated THNS and / or THNA solutions before the respective mixing. In this way, the concentration and therefore the osmotic pressure of TNS and/or TNA is reduced in the specific grade, but also in the previous ones, in relation to the corresponding ones that would apply if there was no aforementioned addition of TNS and/or TNA.
Claims (6)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20160100440A GR1009109B (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Solar desalination arrangement furnished with a low-cost collector |
PCT/GR2017/000033 WO2018029495A1 (en) | 2016-08-10 | 2017-06-20 | Reverse osmosis desalination with forward osmosis and solar collector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20160100440A GR1009109B (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Solar desalination arrangement furnished with a low-cost collector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
GR1009109B true GR1009109B (en) | 2017-09-08 |
Family
ID=59523185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
GR20160100440A GR1009109B (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Solar desalination arrangement furnished with a low-cost collector |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
GR (1) | GR1009109B (en) |
WO (1) | WO2018029495A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111875090A (en) * | 2020-06-30 | 2020-11-03 | 成都泓润科技有限公司 | Waste water treatment method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6849184B1 (en) * | 2001-12-12 | 2005-02-01 | Hydration Technologies Inc. | Forward osmosis pressurized device and process for generating potable water |
US20060144789A1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-07-06 | Cath Tzahi Y | Systems and methods for purification of liquids |
WO2009037515A2 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Abdulsalam Al-Mayahi | Process and systems |
WO2011136722A2 (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | Airwatergreen Ab | Desalination device |
KR20130074104A (en) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 한국건설기술연구원 | Combination-type desalination apparatus of forward osmosis(fo) and reverse osmosis(ro) using multi-water source as feed water and sea water as draw solution, and system and method for controlling membrane process for the same |
KR20140073312A (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-16 | 한국건설기술연구원 | Apparatus for producing fresh water and electric power through forward osmosis, reverse osmosis and pressure retarded osmosis using treated sewage and seawater, and method for the same |
WO2016080085A1 (en) * | 2014-11-19 | 2016-05-26 | 東洋紡株式会社 | Freshwater production system and freshwater production method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0621247D0 (en) * | 2006-10-25 | 2006-12-06 | Univ Surrey | Separation process |
NL1035431C2 (en) * | 2007-06-29 | 2009-11-04 | Water En Energiebedrijf Aruba | Hybrid osmosis reverse osmosis process for desalination of seawater, involves passing diluted effluent sodium chloride solution through semi-permeable membrane such that pure water and concentrated seawater are separated |
PE20121097A1 (en) * | 2009-07-09 | 2012-09-13 | Ide Technologies Ltd | DESALINATION SYSTEM |
CN202808438U (en) * | 2012-07-31 | 2013-03-20 | 朱荣辉 | Membrane-method seawater desalination pressurization and energy recovery integrated device |
-
2016
- 2016-08-10 GR GR20160100440A patent/GR1009109B/en active IP Right Grant
-
2017
- 2017-06-20 WO PCT/GR2017/000033 patent/WO2018029495A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6849184B1 (en) * | 2001-12-12 | 2005-02-01 | Hydration Technologies Inc. | Forward osmosis pressurized device and process for generating potable water |
US20060144789A1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-07-06 | Cath Tzahi Y | Systems and methods for purification of liquids |
WO2009037515A2 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Abdulsalam Al-Mayahi | Process and systems |
WO2011136722A2 (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | Airwatergreen Ab | Desalination device |
KR20130074104A (en) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 한국건설기술연구원 | Combination-type desalination apparatus of forward osmosis(fo) and reverse osmosis(ro) using multi-water source as feed water and sea water as draw solution, and system and method for controlling membrane process for the same |
KR20140073312A (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-16 | 한국건설기술연구원 | Apparatus for producing fresh water and electric power through forward osmosis, reverse osmosis and pressure retarded osmosis using treated sewage and seawater, and method for the same |
WO2016080085A1 (en) * | 2014-11-19 | 2016-05-26 | 東洋紡株式会社 | Freshwater production system and freshwater production method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018029495A1 (en) | 2018-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Viola et al. | Sea water desalination and energy consumption: A case study of wave energy converters (WEC) to desalination applications in sicily | |
Peñate et al. | Current trends and future prospects in the design of seawater reverse osmosis desalination technology | |
US8323491B2 (en) | Combination of a desalination plant and a salinity gradient power reverse electrodialysis plant and use thereof | |
Gude | Energy consumption and recovery in reverse osmosis | |
Charcosset | A review of membrane processes and renewable energies for desalination | |
DE102009007915B4 (en) | Process for desalting saline water | |
US20100212319A1 (en) | Method and apparatus for generating power utilizing forward osmosis | |
Darwish et al. | Energy consumption in equivalent work by different desalting methods: case study for Kuwait | |
Goh et al. | The water–energy nexus: solutions towards energy‐efficient desalination | |
Gude | Use of exergy tools in renewable energy driven desalination systems | |
CN103154511A (en) | Industrial ocean thermal energy conversion processes | |
WO2007096679A1 (en) | System for energy recovery and reduction of deposits on the membrane surfaces in (variable power and variable production) reverse osmosis desalination systems | |
US20110147309A1 (en) | Process for the desalination and elimination of boron from water and equipment to carry out said process | |
WO2020072080A1 (en) | Induced symbiotic osmosis systems of 3-5 cascading circulation loops of semipermeable membranes, for salt water brines power generation or desalination | |
JP7252952B2 (en) | Power generation method | |
US20210221709A1 (en) | Ocean thermocline driven membrane distillation process | |
CN104176847A (en) | Seawater desalination technology | |
GR1009109B (en) | Solar desalination arrangement furnished with a low-cost collector | |
Krantz et al. | Centrifugal reverse osmosis (CRO)− a novel energy-efficient membrane process for desalination near local thermodynamic equilibrium | |
US11092141B1 (en) | Method and system for generating large-scale renewable energy by pressure-enhanced osmosis and synergistic effects | |
KR102389991B1 (en) | Electricity generation process | |
DE3121968A1 (en) | Method for producing a pressure differential in a fluid and system for implementing the method | |
US11318419B2 (en) | Mechanical pressure converter for water desalination | |
Assimacopoulos | Water water everywhere…: Desalination powered by renewable energy sources | |
Balable et al. | Analysis of a hybrid renewable energy stand-alone unit for simultaneously producing hydrogen and fresh water from sea water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PG | Patent granted |
Effective date: 20171122 |