TH3548A - การทำให้เข้มข้นด้วยวิธีออสโมธิส โดยการใช้เยื่อ - Google Patents

Abstract

สิ่งกีดขวางที่ใช้ในการแพร่ (เช่นเยื่อ) สำหรับทำให้สารละลายเจือจางที่มีความดันออสโมซิสต่ำนั้นมีความเข้มข้นมากขึ้นได้โดยการกลั่นผ่านเยื่อหรือการระเหยแบบออสโมซิส ซึ่งเป็นกรรมวิธีที่ใช้แยกตัวเยื่อโดยใช้แรงผลักดันที่มีความดันออสโมซิสแตกต่างกันระหว่างของเหลวสองชนิด (เช่นน้ำผลไม้และน้ำทะเล) ซึ่งแยกออกจากกันด้วยเยื่อที่ไม่ชอบน้ำชนิดมีรูพรุนขนาดเล็กนั้นเพื่อจะทำให้ความเข้มข้นของของเหลวที่มีความดันออสโมซิสต่ำกว่า (เช่นน้ำผลไม้) นั้นเพิ่มขึ้น วิธีการออสโมซิสผันกลับที่ได้ทำให้ควบคู่นั้นได้ให้วิธีสำหรับนำตัวทำละลาย (เช่นน้ำใช้) จากกรรมวิธีกลับไปใช้ เช่นการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลกรรมวิธีนี้ยังจะนำส่วนของพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างของเหลวสองชนิดนั้นกลับไปใช้เช่นความแตกต่างระหว่างพลังงานศักย์สองชนิดที่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความดัน ออสโมซิสระหว่างของเหลวสองชนิดนั้น

Claims (1)

1. วิธีการกลั่นออสโมซิสเพื่อทำให้ของเหลวชนิดแรกที่มีความดันออสโมซิสค่อนข้างต่ำ มีความเข้มข้นสูงขึ้น ซึ่งประกอบด้วย การไหลหมุนเวียนของเหลวดังกล่าวที่อยู่ด้านหนึ่งของสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนชนิดไม่ชอบน้ำ; การไหลหมุนเวียนที่เกิดขึ้นพร้อมกันของของเหลวชนิดที่สองที่มีความดันออสโมซิสค่อนข้างสูงที่อยู่ด้านตรงข้ามของสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนนั้น; เกิดการส่งผ่านตัวทำละลายจากของเหลวชนิดแรกถ่านสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนไปยังของเหลวชนิดที่สองในขณะที่อยู่ในสภาวะไอภายใต้อิทธิพลของเกรเดียนท์ความดันออสโมซิสซึ่งทำให้ของเหลวชนิดแรกเข้มข้นขึ้น 2. วิธีตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนที่ประกอบด้วยหน่วยท่อเส้นใยที่เป็นโพรง ซึ่งของเหลวชนิดแรงดังกล่าวเกิดไหลหมุนเวียนผ่านช่องว่างภายในหรือช่องภายในของมัดเส้นใยที่เป็นโพรงและซึ่งของเหลวชนิดที่สองไหลหมุนเวียนรอบๆ มัดของเส้นใยที่เป็นโพรงนั้น ซึ่งตัวทำละลายจากของเหลวชนิดแรกดังกล่าวจะส่งผ่านข้ามโครงสร้างวัสดุระหว่างเซลที่มีรูพรุนขนาดเล็กที่อยู่ในผนังของเส้นใยที่เป็นโพรงนั้น ภาย ใต้อิทธิผลของเกรเดียนท์ความดันออสโมซิส 3. วิธีตามข้อถือสิทธิข้อ 2 ซึ่งของเหลวชนิดที่สองที่ไหลหมุนเวียนรอบมัดของเส้นใยนั้นคือ น้ำทะเลหรือสารละลายน้ำเกลือ 4. วิธีตามข้อถือสิทธิข้อ 2 หรือข้อ 3 ซึ่งของเหลวชนิดที่สองนั้นได้นำมาจากโซลาร์พอนด์ (Solar pond) 5. วิธีตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งของเหลวสองชนิดมีพลังงานศักดิ์แตกต่างกัน ซึ่งทำให้ของเหลวสองชนิดนั้นมีความดันออสโมซิสแตกต่างกันและซึ่งการนำพลังงานกลับมาใช้ได้อีกโดยการใช้กังหันความดันสูง หรือเซลไฟฟ้าที่เกิดจากความดันหรือโดยวิธีที่เหมาะสมชนิดอื่น 6. วิธีตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งได้นำของเหลวชนิดที่สองที่เจือจางไปผ่านการกระทำออสโมซิสผันกลับเพื่อแยกตัวทำละลาย และทำให้ของเหลวชนิดที่สองมีความเข้มข้นเหมาะสมสำหรับนำกลับมาใช้ใหม่ 7. ของเหลวชนิดแรกที่เข้มข้นเมื่อเกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ของวิธีตามข้อถือสิทธิข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิข้อ 1 ถึงข้อ 6 8. วิธีสำหรับนำตัวทำละลายกลับมาใช้ใหม่จากของเหลวชนิดแรกที่มีความเข้มข้นออสโมซิสค่อนข้างต่ำนั้นซึ่งประกอบด้วย (i) การนำของเหลวชนิดแรกไปทำการกลั่นออสโมซิสด้วยสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุน ซึ่งทำให้การแยกของเหลวชนิดแรกออกจากของเหลวชนิดที่สองที่มีความเข้มข้นออสโมซิสสูงกว่า ซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่สิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนดังกล่าวนั้นประกอบด้วย วัสดุระหว่างเซลล์ที่มีรูพรุนชนิดไม่ชอบน้ำและซึ่งมีเกรเดียนท์ความดันออสโมซิสระหว่างของเหลวชนิดแรกและของเหลวชนิดที่สองนั้นเพียงพอที่ทำให้ตัวทำละลายจากของเหลวชนิดแรกที่อยู่ด้านหนึ่งของสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนนั้นเกิดส่งผ่านสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนไปยังของเหลวที่สองที่อยู่ด้านตรงข้ามของสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนนั้น ในสภาวะไอภายใต้อิทธิพลเกรเดียนท์ดังกล่าว; และ (ii) ต่อไปได้นำของเหลวชนิดที่สองที่เจือจางจากชั้นก่อนหน้านี้ไปทำออสโมซิสผันกลับด้วยอุปกรณ์ออสโมซิสผันกลับ ซึ่งทำให้แยกตัวทำละลายและนำของเหลวชนิดที่สองกลับมาใช้และทำให้เข้มข้นเหมาะสมสำหรับนำกลับมาใช้ใหม่ 9. วิธีสำหรับแยกเกลือจากน้ำทะเลซึ่งประกอบด้วย (i) การนำน้ำทะเลไปทำการกลั่นออสโมซิสโดยใช้สารละลายเกลือที่มีความดันออสโมซิสสูงกว่าน้ำทะเลนั้น ซึ่งน้ำทะลและสารละลายเกลือนั้นแยกกันไว้ด้วย สิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนชนิดไม่ชอบน้ำ, ซึ่งจะทำให้น้ำจากน้ำทะเลส่งผ่านสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนในสภาวะไอไปยังสารละลายเกลือที่อยู่ด้านตรงข้ามของสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนนั้นภายใต้อิทธิพลของเกรเดียนท์ความดันออสโมซิสซึ่งทำให้สารละลายเกลือนั้นเจือจาง; และ (ii) การนำสารละลายเกลือเจือจางนั้นไปผ่านการกระทำออสโมซิสผันกลับ ซึ่งทำการแยกน้ำออกจากสารละลายเกลือ และสารละลายเกลือนั้นมีความเข้มข้นเหมาะสมสำหรับนำกลับมาใช้ใหม่ 1 0. น้ำใช้ซึ่งผลิตขึ้นโดยวิธีตามข้อถือสิทธิข้อ 9 1

1. เครื่องมือที่ใช้ในการกลั่นออสโมซิสสำหรับทำให้ของเหลวชนิดแรกที่มีความดันออสโมซิสค่อนข้างต่ำนั้นเข้มข้นขึ้นซึ่งประกอบด้วย: สิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนชนิดไม่ชอบน้ำและอุปกรณ์สำหรับทำให้ของเหลวชนิดแรกไหลหมุนเวียนซึ่งอยู่ด้านหนึ่งของสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนชนิดไม่ชอบน้ำดังกล่าว; อุปกรณ์สำหรับทำให้ของเหลวชนิดที่สองไหลหมุนเวียนในขณะเดียวกันซึ่งของเหลวชนิดที่สองนั้นมีความดันออสโมซิสค่อนข้างสูงที่อยู่ในด้านหนึ่งของสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนดังกล่าวซึ่งอยู่ตรงข้ามกับด้านซึ่งของเหลวชนิดแรกไหลหมุนเวียนอยู่ ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์สำหรับทำให้ตัวทำละลายจากของเหลวชนิดแรกดังกล่าวส่งผ่านสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนดังกล่าวในสภาวะไอภายใต้อิทธิพลของเกรเดียนท์ความดันออสโมซิสไปยังของเหลวชนิดที่สองซึ่งทำให้ของเหลวชนิดแรกเข้มข้นขึ้น