WO2003008075A1 - Umkehrosmosevorrichtung - Google Patents

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WO2003008075A1
WO2003008075A1 PCT/EP2001/008371 EP0108371W WO03008075A1 WO 2003008075 A1 WO2003008075 A1 WO 2003008075A1 EP 0108371 W EP0108371 W EP 0108371W WO 03008075 A1 WO03008075 A1 WO 03008075A1
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working
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pressure
separated
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PCT/EP2001/008371
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Dietrich Reichwein
Olaf Peters
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Dietrich Reichwein
Olaf Peters
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    • 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
    • B01D61/10—Accessories; Auxiliary operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/0435—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines the engine being of the free piston type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/044—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Definitions

  • the present invention relates to a device for performing a powered by a hydrostatic pressure membrane separation process' as reverse osmosis.
  • Membrane filtration methods of this type are based on the use of a sera-permeable membrane, the reversal of normal osmosis being forced to overcome the osmotic pressure by a higher pressure.
  • the medium to be separated from its components usually a liquid such as salt water and the like, is subjected to a high pressure, so that the molecules of the medium are pressed through the semipermeable membrane against the osmotic pressure.
  • the technical membrane arrangement takes place, for example, in modules, with, for example, plate, winding, tube, capillary or hollow fiber modules being used.
  • Such reverse osmosis devices are used on a large scale in the production of drinking water by seawater desalination and by the treatment of brackish water, in the detoxification and recycling of waste water, for example from electroplating companies, in the removal of dyes from waste water from textile dyeing or in the preparation of boiler feed water during the extraction of ultra pure water e.g. for the electrical industry and chemical laboratories as well as in the pharmaceutical and cosmetic industry. used.
  • Reverse osmosis devices require the generation of a high pressure to compensate for the osmotic pressure on the semipermeable membrane.
  • Conventional processes require a lot of energy.
  • the present invention has for its object to provide a device for performing a reverse osmosis, in which the required pressure can be generated with low energy consumption.
  • the present invention is particularly suitable for a desalination plant using solar energy to generate pressure by means of a cyclic process.
  • the reverse osmosis device for example the module that contains the semipermeable membrane, may be conventional any construction as there are a large number of such 'reverse osmosis modules on the market.
  • the decisive factor for the present invention is the knowledge that the pressure can be generated by means of a pressure-liquefied working medium. If this has a critical temperature between 20 and 100 ° C, a very strong increase in pressure and volume increase of the working medium takes place in the area around the critical temperature when heated. This pressure increase and volume increase, which is already generated by heating the working medium by a few degrees Celsius, is sufficient to apply sufficient pressure to the medium to be separated to carry out the reverse osmosis.
  • the heat required to heat the working fluid can be generated by using solar energy.
  • inexpensive solar collectors that are simple in construction and low in maintenance are particularly suitable.
  • any other possibility for generating solar energy for example by using solar cells and generating electricity, is also suitable, but less energy-efficient.
  • a piston lifting machine is advantageously used to adjust the pressure of the working medium, which linden filling is to be transferred to the medium to be separated. What is important here is the selection of the expansion volume, which is not only determined by the size of the piston cylinder and the size of the reciprocating piston, but it is also possible to connect the internal volume of the cylinder to a reservoir of working fluid via a connecting line. In this case, it is sufficient to heat the working fluid in the reservoir so that it flows into the cylinder and exerts pressure there on the piston.
  • the invention is based on the one hand on the connection of the solar heat pressure generation with a reverse osmosis device and on the determination of the piston stroke by the selection of the expansion volume of the working medium in relation to the effective piston surface via possibly additional working medium reservoirs.
  • the energy requirement is advantageously met by a work-performing, periodically acting heat engine with liquid / solid work-performing heat carriers.
  • the work equipment itself like the Stirling cycle, is not periodically replaced. Instead, a heat flow from the heat bath i is routed through the working medium, alternating after the heat bath T 2 .
  • the available work is therefore determined with the thermal efficiency (Ti - T 2 ) i.
  • C0 2 is preferably used as the working medium in the liquid state.
  • work equipment such as that described in DE '25 25 534 C3 and DE 23 58 959 C3 can also be used in the cycle.
  • the volume of the working medium is advantageously chosen such that the change in volume that occurs in coordination with the piston surface results in the required piston travel within the limits of Ti to T 2 or T 2 to Ti.
  • the piston cross-section is determined by the piston force required in each case.
  • Periodically operating heat engines with a cycle process according to Kirchhoff have a low thermal efficiency due to the narrow limits and small temperature differences from T 2 to Ti and, furthermore, due to the limited heat exchange rate, low working speeds, so that their applications only with Utilization of waste heat or free solar energy is technically or economically justifiable.
  • the free solar energy is available.
  • the low efficiency is compensated for by appropriate dimensioning of the absorber surface (collector surfaces). Since only static pressures are required, the low working speed can be taken into account by further pump devices connected in parallel.
  • Fig. 2 shows a variant of the embodiment in Fig. 1;
  • Fig. 3 is a T-S diagram that explains the procedure
  • FIG. 1 shows a reverse osmosis device according to the invention.
  • a solar collector 1 is connected via lines 3, 4 or 3 ', 4' to heat exchangers 2 or 2 '. These heat exchangers are in turn connected via a feed line 9, 9 'and a discharge line 8, 8' and a circulating pump 10, 10 'to a respective working cylinder 5 or 5' in which a lifting cylinder 7 or 7 'runs.
  • the lifting cylinder 5, 5 ' has an internal volume 6, 6' which is filled with a pressure-liquefied working medium with a critical temperature between 20 and 100 ° C, here with C0 2 with a critical temperature of 31 ° C.
  • the working fluid can now be in the cylinders 5, 5 'via the solar collector 1 and the heat exchangers 2, 2'. to the temperature Ti of the solar collector or almost to this temperature. It expands and pushes the respective lifting cylinder 7, 7 'outwards.
  • the working medium is passed through lines 12, 13 and a circulation pump 14 or lines 12 ', 13' and circulation pump 14 'from the two working cylinders 6 and 6' through heat exchangers 11, 11 '. There it becomes a temperature T 2 one
  • Warm bath 15 or 15 ' cooled.
  • the heat exchanger is connected on its other side to the heating baths 15, 15 'via lines 16, 16' and 17, 17 '.
  • a pump which has a cylinder 19 with a double-acting pump piston 21, is connected between these two working pistons 7, 7 'via compensating devices 18, 18', for example helical springs.
  • This pump piston 21 is now moved back and forth by the movement of the working pistons 7, 7 'in the same direction.
  • a sealing ring 33 which is arranged in the middle of the piston 21, divides this Internal volume of the cylinder 19 in two partial volumes 20, 20 ', each of which extends on both sides of the sealing ring 33 in the direction of the reciprocation of the piston 21.
  • Each of these two volumes 20, 20 ' is connected to a salt water (SW) reservoir 22 via a suction line 23.
  • SW salt water
  • the suction line can be guided from the salt water reservoir 22 over a certain distance as a common suction line 23 before it is separated into two partial suction lines 23a and 23b, which lead to the respective volumes 20, 20 '.
  • a check valve 24, 24 ' is arranged in each of the suction sub-lines 23a, 23b, which prevents salt water from flowing back from the cylinder 19 to the salt water reservoir 22.
  • the reverse osmosis device 26 is, for example, a module that has a semipermeable membrane.
  • the module has an outlet 30 on the pressure side to the semipermeable membrane and an outlet 29 on the other side of the semipermeable membrane for the removal of demineralized water (EW).
  • EW demineralized water
  • Salt-enriched salt water can be drained from the reverse osmosis device 26 via the outlet 30 and returned to the salt water reservoir 22, for example a sea.
  • Check valves 28, 28 ′ are also arranged in the partial lines 27a and 27b, which prevent salt water pumped under pressure to the reverse osmosis device 26 from flowing back into the cylinder 19. If the pump piston 21 moves back and forth in the cylinder 19 in accordance with the double arrow A, the salt water in the volume 20 is pressed under high pressure through the line 27a, 27 to the reverse osmosis device 26 during a movement in the direction of the cylinder 5. At the same time, salt water is drawn into the volume 20 'via the line 23, 23b and the check valve 24' from the salt water reservoir 22.
  • the circulation pumps 10 and 14 'or 14 and 10' are alternately in operation.
  • the working medium in the cylinder volumes 6, 6 ' is alternately heated to the temperature level Ti, or cooled to the temperature level T 2 .
  • One cylinder volume is heated to Ti and the opposite cylinder volume is cooled to T 2 .
  • the expansion and contraction of the working medium take place in the range of the specified limits in the TS diagram in the rhythm of the heat supply and heat dissipation.
  • the expansion work is carried out by heating the working medium via the circulation pump 10, 10 'and the
  • Heat exchanger 2, 2 'to the temperature level Ti, during rend via the circulation pump 14, 14 'the working medium is brought to the temperature level T 2 by means of heat exchangers 11, 11'.
  • Peltier elements between two temperatures Ti and T 2 can be performed.
  • FIG. 2 shows a further example of a device according to the invention, this completely corresponding to that in FIG. 1, with deviations in the area of the working pistons 5, 5 '. 2 only the area of the working piston 5 is shown, while of course the area of the working piston 5 'can be constructed in a corresponding manner.
  • the same or similar reference symbols designate the same or similar components.
  • the heat exchangers 2 and 11 are now not directly connected to the inner volume 6 of the working cylinder 5. Because the working cylinder 5 and its internal volume are connected via a line 32 to a storage reservoir 31 for the working connected with ittel. Now this reservoir 31 is connected to the heat exchangers 2 and 11 via the lines 9, 8 or 12 and 13. Consequently, the working fluid is heated or cooled in the reservoir 31. However, since this with the working fluid in the inner volume 6 of the working cylinder 5 communicates via a line 32, an increase in pressure and volume expansion in the reservoir 31 leads to a piston stroke of the cylinder 5.
  • volume of the working medium can be selected by means of the reservoir 31 so that within the limits of Ti after T 2 or T 2 after Ti the volume change that occurs in coordination with the piston surface of the piston 7 gives the required piston travel.
  • the piston cross section of the piston 7 is determined by the piston force required in each case.
  • the volume of the working fluid is predominantly heated outside of the working cylinder 5 in the reservoir 31 rhythmically via the heat exchangers 2 and 11 to Ti and cooled to T 2 , so that the working stroke length obtained by means of volume increase / decrease and effective piston area as desired and can be determined independently of the cylinder volume of the cylinder 5.
  • FIG. 3 shows a T-S diagram for carbon dioxide as a working medium, the selected process management of the cycle for FIGS. 1 and 2 being shown by a dotted line along the special operating points 1 to 5.
  • FIG. 4 and 5 show the respective physical values of the equipment at these points (FIG. 4) and the change in state for the individual process steps in accordance with the cyclic process, such as it is shown in Fig. 3 (Fig. 5).
  • Point 1 is an isochoric temperature increase from 25 to 34 ° C from point 1 to point 2, the pressure increasing from 65.6 kg / cm 2 to 100 kg / cm 2 . This only builds up high pressure.
  • an isobaric temperature increase from 34 to 55 ° C. is carried out, the volume increasing from 1.4 1 / kg to 3.3 1 / kg. So there is a volume expansion, which leads to a piston stroke of the working piston 7.
  • This piston stroke at a pressure of 100 kg / cm 2 leads to a compression of the salt water sucked into the working cylinder .19 in the chamber 20 'and a discharge of this salt water under high pressure through the line 27b in the direction of the reverse osmosis device 26.
  • the working fluid is isochorically cooled from 55 to 25 ° C., as a result of which the pressure drops again to 65.6 kg / cm 2 .
  • This isochoric cooling takes place up to point 5, which is then followed by isothermal compression.
  • the pressure of 65.6 kg / cm 2 remains constant, the temperature is 25 ° C. and the compression takes place from 3.3 1 / kg to 1.4 1 / kg.
  • the working fluid is thus in its original state again and the piston 7 slides back into its left starting position. In this case, salt water is drawn into the chamber 20 ′ through the line 23b, 23 from the saltwater reservoir 22. Now the next cycle can begin.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer durch einen hydrostatischen Druck betriebenen Umkehrosmose eines zu trennenden Mediums mit einer herkömmlichen Umkehrosmosevorrichtung (26) mit einer Druckseite und einer Produktseite, die beide durch eine semipermeable Membran getrennt sind und wobei das zu trennende Medium auf der Druckseite mittels einer Druckerzeugungsvorrichtung (5, 7, 19, 21, 5', 7') Mit druck beaufschlagbar ist. Die Druckerzeugungsvorrichtung (5, 7, 19, 21, 5', 7') enhält ein druckverflüssigtes Arbeitsmittel mit einer kritischen Temperatur zwischen 20 und 100 °C, in dem durch Erwärmung eine Druckerhöhung und Volumenvergrößerung zur Beaufschlagung des zu trennenden Mediums erzeugbar ist.

Description

UmkehrosmoseVorrichtung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einer Vorrichtung zur Durchführung eines durch einen hydrosta- tischen Druck betriebenen Membrantrennverfahrens ' wie der Umkehrosmose. Derartige Membranfiltrationsverfahren beruhen auf der Anwendung einer serαipermeablen Membran, wobei die Umkehr der normalen Osmose unter Überwindung des osmotischen Druckes durch einen höhe- ren Druck erzwungen wird. Dabei wird druckseitig das von , seinen Bestandteilen zu trennende Medium, gewöhnlich eine Flüssigkeit wie Salzwasser und dergleichen, mit einem hohen Druck beaufschlagt, so daß die Moleküle des Mediums durch die semipermeable Membran ent- gegen dem osmotischen Druck hindurchgedrückt werden. Die technische Membrananordnung geschieht beispielsweise in Modulen, wobei beispielsweise Platten-, Wik- kel-, Rohr-, Kapillar- oder Hohlfasermodule verwendet werden.
Derartige Umkehrosmosevorrichtungen werden im großen Maßstab bei der Trinkwassergewinnung durch Meerwasserentsalzung und durch Aufbereitung von Brackwasser, bei der Entgiftung und dem Recycling von Abwässern, beispielsweise aus galvanotechnischen Betrieben, bei der Entfernung von Farbstoffen aus Abwässern der Tex- tilfärberei oder dem Aufbereiten von Kesselspeisewasser bei der Gewinnung von hochreinem Wasser z.B. für die Elektroindustrie und chemische Labors sowie in der -pharmazeutischen und kosmetischen Industrie . eingesetzt. Es gibt auch Anwendungen im Bereich der Nahrungsmittelindustrie, z.B. bei der Konzentrierung von Fruchtsäften.
Umkehrosmosevorrichtungen erfordern die Erzeugung eines hohen Druckes, um den osmotischen Druck an der semipermeablen Membran zu kompensieren. Herkömmliche Verfahren erfordern hier einen hohen Energieeinsatz.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Durchführung einer Umkehrosmose zur Verfügung zu stellen, bei der der erforderliche Druck mit geringem Energiebedarf erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 sowie das Verfahren nach Patentanspruch 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtung und dieses Verfahrens sowie Verwendungen dieser Verfahren und Vorrichtungen werden in den weiteren Ansprüchen gegeben.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für eine Entsalzungsanlage unter Ausnutzung von Solarenergie zur Druckerzeugung mittels eines Kreispro- zesses. Die Umkehrosmosevorrichtung, beispielsweise das Modul, das die semipermeable Membran enthält, kann herkömmlicher beliebiger Konstruktion sein, wie es eine Vielzahl derartiger 'Umkehrosmosemodule auf dem Markt gibt.
Entscheidend für die vorliegende Erfindung ist dabei die Erkenntnis, daß die Druckerzeugung mittels eines druckverflüssigten Arbeitsmittels erfolgen kann. Weist dieses eine kritische Temperatur zwischen 20 und 100 °C auf, so erfolgt im Bereich um die kriti- sehe Temperatur bei Erwärmung eine sehr starke Druk- kerhöhung und Volumenvergrößerung des Arbeitsmittels. Diese Druckerhöhung und Volumenvergrößerung, die bereits durch Erwärmung des Arbeitsmittels um wenige Grad Celsius erzeugt wird, genügt um das zu trennende Medium mit einem ausreichenden Druck zur Durchführung der Umkehrosmose zu beaufschlagen.
So erfolgt beispielsweise bei der Erwärmung von druckverflüssigtem COz von 25 °C auf 55 °C eine Volu- menänderung um das 2,3fache unter Erhöhung des Druk- kes von 65,6 kg/cm2 auf 100 kg/cm2. Mittels dieses Druckes läßt sich nun das zu trennende Medium unter hohem Druck zu der semipermeablen Membran pumpen.
Vόrteilhafterweise kann die zur Erwärmung des Arbeitsmittels erforderliche Wärme durch Verwendung von Solarenergie erzeugt werden. Besonders geeignet sind hierbei selbstverständlich kostengünstige und im Aufbau einfache und wartungsarme Solarkollektoren. Jede andere Möglichkeit zur Erzeugung von Solarenergie, beispielsweise auf dem Umweg über Solarzellen und der Erzeugung von elektrischem Strom ist jedoch auch geeignet, jedoch weniger energieeffizient.
Vorteilhafterweise wird eine Kolbenhubmaschine verwendet, um den Druck des Arbeitsmittels, das als Zy- linderfüllung vorliegt, auf das zu trennende Medium zu übertragen. Wesentlich ist dabei die Auswahl des DehnungsVolumens, das nicht nur durch die Größe des Kolbenzylinders und die Größe des Hubkolbens bestimmt wird, sondern es ist auch möglich, das Innenvolumen des Zylinders über eine Verbindungsleitung mit einem Reservoir an Arbeitsmittel zu verbinden. In diesem Falle genügt es, das in dem Reservoir befindliche Arbeitsmittel zu erwärmen, so daß dieses in den Zylin- der einströmt und dort Druck auf den Kolben ausübt.
In diesen vorteilhaften Varianten stützt sich die Erfindung zum einen auf die Verbindung der Solarwärmedruckerzeugung mit einer UmkehrosmoseVorrichtung als auch auf die Bestimmung des Kolbenhubes durch die Auswahl des Dehnungsvolumens des Arbeitsmittels im Verhältnis zur wirksamen Kolbenfläche über gegebenenfalls zusätzliche Arbeitsmittelreservoire.
Der Energiebedarf wird vorteilhafterweise durch eine arbeitsleistende, periodisch wirkenden Wärmekraftmaschine mit flüssigen/festen arbeitsleistenden Wärmeträgern gedeckt. Das Arbeitsmittel selbst wird, ähnlich dem Kreisprozeß nach Stirling, nicht periodisch ausgetauscht. Statt dessen wird ein Wärmestrom vom Wärmebad i durch das Arbeitsmittel periodisch wechselnd nach dem Wärmebad T2 geführt. Mithin ist die zur Verfügung stehende Arbeit mit dem thermischen Wirkungsgrad (Ti - T2) i bestimmt. Als Arbeitsmittel wird bevorzugter Weise C02 im flüssigem Aggregatzustand angewendet. Grundsätzlich sind auch Arbeitsmittel wie in den DE '25 25 534 C3 und DE 23 58 959 C3 angeführt, im Kreisprozeß einsetzbar.
Da aber die Ausdehnung im flüssigen Aggregatzustand entsprechend den jeweiligen Stoffwerten begrenzt ist, wird vorteilhafterweise erfindungsgemäß das Volumen des Arbeitsmittels so gewählt, daß in den Grenzen von Ti nach T2 beziehungsweise T2 nach Ti die eintretende Volumenänderung in Abstimmung mit der Kolbenfläche den geforderten Kolbenweg ergibt. Der Kolbenquerschnitt wird durch die jeweils geforderte Kolbenkraft bestimmt.
Periodisch arbeitende Wärmekraftmaschinen mit einem Kreisprozeß nach Kirchhoff (s. DE 25 25 534) haben wegen der engen Grenzen und geringen Temperaturdifferenzen von T2 nach Ti einen geringen thermischen Wirkungsgrad und darüber hinaus wegen der begrenzten Wärmetauschgeschwindigkeit geringe Arbeitsgeschwin- digkeiten, sodaß ihre Anwendungen nur bei Ausnutzung von Abfallwärme oder kostenloser Solarenergie technisch bzw. wirtschaftlich vertretbar ist.
In Verbindung mit Umkehrosmoseanlagen bietet sich die kostenlos zur Verfügung stehende Solarenergie an. Der geringe Wirkungsgrad wird durch entsprechende Dimensionierung der Absorberfläche (Kollektorflächen) ausgeglichen. Da nur statische Drücke benötigt werden, kann der geringen Arbeitsgeschwindigkeit durch weite- re parallel geschaltete Pumpeinrichtungen Rechnung getragen werden.
Im folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen sowie erfindungsgemäßer Verfahrens- führungen beschrieben werden. Es zeigen
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Variante zu der Ausführungsform in Fig. 1;
Fig. 3 ein T-S-Diagramm, das die Verfahrensführung erläutert;
Fig. 4 die Temperatur-, Druck-, Volumen-, Enthalpie- und Entropie-Verhältnisse an bestimmten Punkten aus Fig. 3; und
Fig. 5 eine Erläuterung der einzelnen Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Fig. 3.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Umkehrosmosevorrichtung.
Hierbei ist ein Solarkollektor 1 über die Leitungen 3, 4 bzw. 3', 4' mit Wärmetauschern 2 bzw. 2' verbun- den. Diese Wärmetauscher sind ihrerseits wiederum über eine Zuleitung 9, 9' und eine Ableitung 8, 8' und eine Umwälzpumpe 10, 10' mit je einem ArbeitsZylinder 5, bzw. 5' verbunden, in dem ein Hubzylinder 7, bzw. 7' läuft. Der Hubzylinder 5, 5' weist ein In- nenvolumen 6, 6' auf, das mit einem druckverflüssigten Arbeitsmittel mit einer kritischen Temperatur zwischen 20 und 100 °C, hier mit C02 mit einer kritischen Temperatur von 31 °C, gefüllt ist.
Das Arbeitsmittel kann nun über den Solarkollektor 1 und die Wärmetauscher 2, 2' in den Zylindern 5, 5' auf die Temperatur Ti des Solarkollektors bzw. nahezu auf diese Temperatur erwärmt werden. Dabei dehnt es sich aus und schiebt den jeweiligen Hubzylinder 7, 7' nach außen.
In umgekehrter Weise wird das Arbeitsmedium über Leitungen 12, 13 und eine Umwälzpumpe 14 bzw. Leitungen 12', 13' und Umwälzpumpe 14' aus den beiden Arbeitszylindern 6, bzw. 6' durch Wärmetauscher 11, 11' ge- leitet. Dort wird es auf eine Temperatur T2 eines
Wärmebades 15 bzw. 15' abgekühlt. Der Wärmetauscher ist hierzu auf seiner anderen Seite über Leitungen 16, 16' und 17, 17' mit den Wärmebädern 15, 15' verbunden.
Es ist nun also möglich, zeitgleich durch Betrieb der Wärmepumpen 10 und 14' das Arbeitsmittel in dem Arbeitszylinder 6 auf die Temperatur Ti zu erwärmen und gleichzeitig das Arbeitsmittel in dem Arbeitszylinder 6' auf die Temperatur T2 abzukühlen. In einem nachfolgenden Schritt kann dann das Arbeitsmittel in dem Arbeitszylinder 6 auf die Temperatur T2 durch Betrieb der Umwälzpumpe 14 abgekühlt und das Arbeitsmittel in dem Arbeitszylinder 6' durch Betrieb der Umwälzpumpe 10' auf die Temperatur Ti erwärmt werden. Hierdurch wird eine gleichsinnige Bewegung der Arbeitskolben 7, 7' bewirkt.
Zwischen diesen beiden Arbeitskolben 7, 7' ist ver- bunden über Ausgleichsvorrichtungen 18, 18', beispielsweise Schraubenfedern, eine Pumpe angeordnet, die einen Zylinder 19 mit doppelwirkendem Pumpenkolben 21 aufweist. Dieser Pumpenkolben 21 wird nun durch die gleichsinnige Bewegung der Arbeitskolben 7, 7' hin und her bewegt. Ein Dichtring 33, der in der Mitte des Kolbens 21 angeordnet ist, unterteilt das Innenvolumen des Zylinders 19 in zwei Teilvolumina 20, 20', die sich jeweils zu beiden Seiten des Dichtrings 33 in Richtung der Hin- und Herbewegung des Kolbens 21 erstrecken. Jedes dieser beiden Volumina 20, 20' ist über eine Saugleitung 23 mit einem Salzwasser (SW) -Reservoir 22 verbunden. Die Saugleitung kann von dem Salzwasserreservoir 22 über eine gewisse Strecke als gemeinsame Saugleitung 23 geführt werden, bevor sie in zwei Saugteilleitungen 23a und 23b auf- getrennt wird, die zu den jeweiligen Volumina 20, 20' führen. In den Saugteilleitungen 23a, 23b ist jeweils ein Rückschlagventil 24, 24' angeordnet, das verhindert, daß Salzwasser aus dem Zylinder 19 zum Salzwasserreservoir 22 zurückfließen kann.
Weiterhin sind die Teilvolumina 20, 20' jeweils über eigene Druckleitung 27a, 27b, die zu einer gemeinsamen Druckleitung 27 zusammengeführt werden, mit der herkömmlichen Umkehrosmoseeinrichtung 26 verbunden. Bei der Umkehrosmoseeinrichtung 26 handelt es sich beispielsweise um ein Modul, das eine semipermeable Membran aufweist. Das Modul besitzt einen Ablauf 30 druckseitig zu der semipermeablen Membran und einen Ablauf 29 auf der anderen Seite der semipermeablen Membran zur Entnahme von entsalztem Wasser (EW) . Über den Ablauf 30 kann salzangereichertes Salzwasser aus der Umkehrosmoseeinrichtung 26 abgelassen und zum Salzwasserreservoir 22, beispielsweise einem Meer, zurückgeführt werden.
Auch in den Teilleitungen 27a und 27b sind Rückschlagventile 28, 28' angeordnet, die verhindern, daß unter Druck zu der Umkehrosmoseeinrichtung 26 gepumptes Salzwasser in den Zylinder 19 zurückfließen kann. Bewegt sich nun der Pumpenkolben 21 gemäß dem Doppelpfeil A in dem Zylinder 19 hin und her, so wird bei einer Bewegung in Richtung des Zylinders 5 das in dem Volumen 20 befindliche Salzwasser unter hohem Druck durch die Leitung 27a, 27 zu der Umkehrosmoseeinrichtung 26 gedrückt. Zugleich wird in das Volumen 20' über die Leitung 23, 23b und das Rückschlagventil 24' aus dem Salzwasserreservoir 22 Salzwasser angesaugt.
Bei der Rückbewegung des Pumpenkolben 21 in Richtung des Kolbens 5' aufgrund einer Ausdehnung des Arbeitsmittels in dem Kolben 5 und einem Zusammenziehen des Arbeitsmittels in dem Kolben 5' wird nun das so angesaugte Salzwasser aus dem Teilvolumen 20' über die Leitungen 27b, 27 zu der Umkehrosmoseeinrichtung 26 gedrückt. Zugleich wird nun Salzwasser aus dem Reservoir 22 in das Teilvolumen 20 über die Leitung 23, 23a angesaugt.
Um die Bedingungen einer rhythmisch arbeitenden Wärmekraftmaschine zu erfüllen, sind die Umwälzpumpen 10 und 14' bzw. 14 und 10' wechselweise in Betrieb. Das Arbeitsmedium wird in den Zylindervolumina 6, 6' wechselweise auf das Temperaturniveau Ti erwärmt, be- ziehungsweise auf das Temperaturniveau T2 abgekühlt. Dabei wird jeweils ein Zylindervolumen auf Ti erwärmt und das gegenüberliegende Zylindervolumen auf T2 gekühlt. Je nach den Stoffwerten des gewählten Arbeitsmediums erfolgen im Bereich der angegebenen Grenzen im TS-Diagramm Ausdehnung und Zusammenziehung des Arbeitsmittels im Rhythmus der Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr.
Die Ausdehnungsarbeit erfolgt durch Erwärmen des Ar- beitsmittels über die Umwälzpumpe 10, 10' und den
Wärmetauscher 2, 2' auf das Temperaturniveau Ti, wäh- rend über die Umwälzpumpe 14, 14' das Arbeitsmedium mittels Wärmetauscher 11, 11' auf das Temperaturniveau T2 gebracht wird.
Beim Rückführen auf das untere Temperaturniveau T2 wird keine Arbeit geleistet. Die nutzbare Arbeit entsteht aus dem Wechselspiel von T2 nach Ti mit de maximalen thermischen Wirkungsgrad η gemäß Carnot η = (Ti - T2)/Tl
Es soll an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen werden, daß das Arbeitsmittel in den Volumina 6, 6' der Zylinder 5, 5' selbstverständlich auch über piezoelektrisch wirkende Wärmepumpen, die je nach Strom- ric tung die Wärmestromrichtung steuern, oder über
Peltier-Elemente zwischen zwei Temperaturen Ti und T2 geführt werden können. In diesem Falle können dann die Solaranlage 1, mit den nachgeordneten Wärmetauschern 2, 2' sowie die Wärmebäder 15, 15' mit den vorgelagerten Wärmepumpen 11, 11' entfallen.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei diese vollständig der in Fig. 1 entspricht, mit Abweichungen im Bereich der Arbeitskolben 5, 5' . Dabei ist in Fig. 2 lediglich der Bereich des Arbeitskolbens 5 dargestellt, während selbstverständlich der Bereich des Arbeitskolbens 5' in entsprechender Weise aufgebaut sein kann. In sämtlichen Figuren bezeichnen gleiche oder ähnliche Be- zugszeichen gleiche oder ähnliche Bauelemente.
Im Unterschied zu Fig. 1 sind nunmehr die Wärmetauscher 2 und 11 nicht unmittelbar mit dem Innenvolumen 6 des Arbeitszylinders 5 verbunden. Denn der Arbeits- zylinder 5 und sein Innenvolumen sind über eine Leitung 32 mit einem Vorratsreservoir 31 für das Ar- beits ittel verbunden. Nunmehr wird dieses Reservoir 31 über die Leitungen 9, 8 bzw. 12 und 13 mit den Wärmetauschern 2 und 11 verbunden..Es erfolgt folglich eine Erwärmung bzw. Abkühlung des Arbeitsmittels in dem Reservoir 31. Da dieses jedoch mit dem Arbeitsmittel in dem Innenvolumen 6 des ArbeitsZylinders 5 über eine Leitung 32 kommuniziert, führt eine Druckerhöhung und Volumenausdehnung in dem Reservoir 31 zu einem Kolbenhub des Zylinders 5. Entscheidend ist hierbei nun, daß mittels des Reservoirs 31 das Volumen des Arbeitsmittels so gewählt werden kann, daß in den Grenzen von Ti nach T2 bzw. T2 nach Ti die eintretende Volumenänderung in Abstimmung mit der Kolbenfläche des Kolbens 7 den erforderlichen Kolben- weg ergibt. Der Kolbenquerschnitt des Kolbens 7 wird durch die jeweils erforderliche Kolbenkraft bestimmt.
In der Fig. 2 wird daher das Volumen des Arbeitsmittels vorwiegend außerhalb des Arbeitszylinders 5 in dem Reservoir 31 rhythmisch über die Wärmetauscher 2 und 11 auf Ti erwärmt und auf T2 abgekühlt, so daß die gewonnene Arbeitshublänge mittels Volumenzuwachs/-Minderung und wirksamer Kolbenfläche beliebig und unabhängig vom Zylindervolumen des Zylinders 5 bestimmt werden kann.
Fig. 3 zeigt ein T-S-Diagramm für Kohlendioxid als Arbeitsmittel, wobei die gewählte Verfahrensführung des Kreisprozesses für die Fig. 1 und 2 durch eine gepunktete Linie längs der besonderen Betriebspunkten 1 bis 5 eingezeichnet ist.
Fig. 4 und Fig. 5 zeigen zum einen die jeweiligen physikalischen Werte des Betriebsmittels an diesen Punkten (Fig. 4) sowie die Zustandsänderung für die einzelnen Prozeßschritte gemäß dem Kreisprozeß, wie er in Fig. 3 dargestellt ist (Fig. 5) .
Die folgende Erläuterung erfolgt beispielhaft anhand des Zylinders 5 aus Fig. 1. Beginnend mit dem Ar- beitsmittel mit einer niedrigen Temperatur an dem
Punkt 1 erfolgt eine isochore Temperaturerhöhung von 25 auf 34 °C vom Punkt 1 nach Punkt 2, wobei der Druck von 65,6 kg/cm2 auf 100 kg/cm2 steigt. Hierbei wird lediglich ein hoher Druck aufgebaut. Im folgen- den Schritt von Punkt 2 nach Punkt 3 wird eine isoba- re Temperaturerhöhung von 34 auf 55 °C durchgeführt, wobei sich das Volumen von 1,4 1/kg auf 3,3 1/kg erhöht. Hier erfolgt also eine Volumenausdehnung, die zu einem Kolbenhub des Arbeitskolben 7 führt. Dieser Kolbenhub bei einem Druck von 100 kg/cm2 führt zu einer Kompression des in dem Arbeitszylinder .19 in der Kammer 20' angesaugten Salzwassers und Ausstoß dieses Salzwassers unter hohem Druck durch die Leitung 27b in Richtung der Umkehrosmosevorrichtung 26.
Im Anschluß an Punkt 3 wird eine isochore Abkühlung des Arbeitsmittels von 55 auf 25 °C durchgeführt, wodurch auch der Druck wieder auf 65,6 kg/cm2 sinkt. Diese isochore Abkühlung erfolgt bis zum Punkt 5, an den sich dann eine isotherme Kompression anschließt. Dabei bleibt der Druck von 65, 6 kg/cm2 konstant, die Temperatur beträgt 25 °C und die Verdichtung erfolgt von 3,3 1/kg auf 1,4 1/kg. Damit ist das Arbeitsmittel wieder im ursprünglichen Zustand und der Kolben 7 gleitet in seine linke Ausgangsstellung zurück. Dabei wird in die Kammer 20' Salzwasser durch die Leitung 23b, 23 aus dem Salzwasserreservoir 22 angesaugt. Nun kann der nächste Zyklus beginnen.
Werden die beiden Zylinder 5 und 5' bezüglich der Verfahrensführung von Betriebspunkt 1 bis 3 bzw. 3 bis 1 entgegengesetzt geführt, so erfolgt eine kontinuierliche hin- und hergehende Pumpbewegung des Pumpzylinders 19 und eine Führung der gesamten Druckbeaufschlagung des angesaugten Salzwassers im Kreisprozeß .

Claims

' Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Durchführung einer durch einen hydrostatischen Druck betriebenen Umkehrosmose eines zu trennenden Mediums mit einer herkömmlichen Umkehrosmosevorrichtung (26) mit einer Druckseite und einer Produktseite, die beide durch eine semipermeable Membran getrennt sind und wobei das zu trennende Medium auf der Druckseite mittels einer Druckerzeugungsvorrichtung (5,7,19, 21, 5', 7') mit Druck beaufschlag- bar ist, d a du r c h g e k e nn z e i c h n e t , d a ß die Druckerzeugungsvorrichtung (5,7,19, 21, 5', 7') ein druckverflüssigtes Arbeitsmittel mit ei- ner kritischen Temperatur zwischen 20 und 100 °C enthält, in dem durch Erwärmung eine Druckerhöhung und Volumenvergrößerung zur Beaufschlagung des zu trennenden Mediums erzeugbar ist.
2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, da- durch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungsvorrichtung (5,7,19, 21, 5', 7') eine Wärmekraftmaschine aufweist, bei der das Arbeitsmittel in einem Kreisprozeß zwischen einer niedrigeren Temperatur T2 und einer höheren Temperatur Ti führbar ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeu- gungsvorrichtung (5,7,19, 21, 5', 7') mit einem Sollarkollektor (1) verbunden ist, um das Arbeitsmittel auf die Temperatur Ti zu erwärmen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungsvorrichtung (5,7,19, 21, 5', 7') mit einem Medium der Temperatur T2 verbunden ist, um das Arbeitsmittel auf die Temperatur T2 abzukühlen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Arbeitsmittel mittels einer piezoelektrischer Wärmepumpe oder einem Pel- tierelement erwärmt und/oder gekühlt wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeu- gungsvorrichtung (5,7,19, 21, 5', 7') eine Pumpe (19,21) aufweist, die saugseitig mit einem Reservoir (22) für das zu trennende Medium und aus- stoßseitig mit der Umkehrosmosevorrichtung (26) verbunden ist.
7. 'Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (19,21) einen Pumpenzylinder (19) mit doppelwirkendem Pumpenkolben (21) aufweist, wobei der Innenraum des Pumpenzylinders (19) beidseitig zu dem Pumpenkol- ben (21) jeweils mit dem Reservoir (22) für das zu trennende Medium und mit der Umkehrosmosevorrichtung (26) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwirkende Pum- penkolben (21) auf jeder seiner beiden Seiten mit einem Arbeitskolben (7, 7') eines Arbeitszylin- ders (5, 5') verbunden und durch diese bewegbar ist, wobei die Arbeitszylinder (5, 5') mit dem Arbeitsmittel gefüllt sind.
9. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, da- durch gekennzeichnet, daß der doppelwirkende Pumpenkolben (21) auf jeder seiner beiden Seiten über je eine Ausgleichsvorrichtung (18, 18') mit dem jeweiligen Arbeitskolben (7, 7') des jeweiligen Arbeitszylinders (5, 5') verbunden ist.
10. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtung (18, 18') ein Federelement, beispielsweise eine Schraubenfeder, ist.
11. Vorrichtung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (5, 5') jeweils mit einem Vorratsbehälter (31) für das Arbeitsmittel verbunden sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder
(5, 5') und/oder die Vorratsbehälter (31) für das Arbeitsmittel mit je zwei Wärmetauschern (2, 2', 11, 11') derart verbunden sind, daß das Arbeitsmittel in jedem Arbeitszylinder (5, 5') und/oder in dem Vorratsbehälter in einem der Wärmetauscher
(2, 2') auf die Temperatur Ti und in dem anderen Wärmetauscher (11, 11') auf auf die Temperatur T2 bringbar ist.,
13. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, da- durch gekennzeichnet, daß je einer der Wärmetauscher (2, 2') über eine Ringleitung mit dem Sol- larkollektor (1) verbunden und der Sollarkollek- tor (1) sowie die Wärmetauscher (2, 2') mit einem Medium der Temperatur Ti durchströmbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je einer der Wärmetauscher (11, 11') über eine Ringleitung von dem Medium der Temperatur T2 durchströmbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch- gekennzeichnet, daß zwischen der
Druckerzeugungsvorrichtung (5,7,19, 21, 5', 7') und der Umkehrosmosevorrichtung (26) ein Windkessel (25) für das zu trennende Medium angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitsmittel Wärme zwischen 20 °C unterhalb seiner kritischen Temperatur und 40 °C oberhalb seiner kritischen Temperatur zuführbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitsmittel Wärme zwischen 10 °C unterhalb seiner kritischen Temperatur und seiner kritischen Temperatur zuführbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel Chlortrifluormethan, Kohlendioxyd, Ethan, Acetylen, Stickoxydul, Methylfluorid, Chlorwaser- stoff und/oder Bromtrifluormethan enthält.
19. Verfahren zur Durchführung einer einer durch einen hydrostatischen Druck betriebenen Umkehrosmo- se, wobei das zu trennende Medium der Druckseite einer semipermeablen Membran in einer Umkehrosmo- sevorrichtung (26) unter Druck zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß zur Erzeugung des Drucks ein druckverflüssigtes Arbeitsmittel mit einer kritischen Temperatur zwischen 20 und 100 °C erwärmt wird, wobei eine Druckerhöhung und Volumenvergrößerung des Ar- beitsmittels erzeugt und das zu trennende Medium mit dem so erzeugten Druck des Arbeitsmittels beaufschlagt wird.
20. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel in einem Kreisprozeß zwischen einer niedrigeren Temperatur T2 und einer höheren Temperatur Ti geführt wird.
21. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme zur Erwärmung des Arbeitsmittels mit einem Sol- larkollektor (1) erzeugt und auf das Arbeitsmittel übertragen wird..
22. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel an- schließend an eine Erwärmung auf die Temperatur T2 abgekühlt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel mittels einer piezoelektrischen Wärmepumpe und/oder einem Peltierelement erwärmt und/oder abgekühlt wird.'
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Arbeitsmittel bei dessen Erwärmung erzeugt Druckerhöhung und Volumenvergrößerung eine Pumpe (19,21) an- treibt, die das zu trennende Medium ansaugt und unter Druck zu der Umkehrosmosevorrichtung (26) transportiert.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende Medium mit einer Pumpe (19,21) mit einem Pumpenzylinder (19) mit doppelwirkendem Pumpenkolben (21) gepumpt wird, wobei der Pumpenzylinder (19) in einem Hub auf seiner einen Seite zu trennendes Medium ansaugt und auf der anderen Seite angesaugte zu trennendes Medium ausstößt und auf seinem Rückweg auf der einen Seite das angesauge, zu trennende Medium ausstößt und auf der anderen Seite zu trennendes Medium ansaugt.
26. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, da- durch gekennzeichnet, daß der doppelwirkende Pumpenkolben (21) in seine beiden Richtungen jeweils mittels eines Arbeitskolbens (7, 7') eines Arbeitszylinders (5, 5') bewegt wird, wobei die Arbeitszylinder (5, 5') mit dem Arbeitsmittel ge- füllt sind.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel mittels eines ersten Wärmetauschers auf die Temperatur Ti und/oder mittels eines zweiten Wärmetau- schers auf die Temperatur T2 gebracht wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, da- • durch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel auf eine Temperatur zwischen 20 °C unterhalb seiner kritischen Temperatur und 40 °C oberhalb seiner kritischen Temperatur erwärmt wird.
29. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel auf eine Temperatur zwischen 10 °C unterhalb seiner kritischen Temperatur und seiner kritischen Temperatur erwärmt wird.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsmittel Chlortrifluormethan, Kohlendioxyd, Ethan, Acety- len, Stickoxydul, Methylfluorid, Chlorwaserstoff und/oder Bromtrifluormethan verwendet wird.
31. Verwendung einer Vorrichtung oder eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Entsalzung von Wasser, insbesondere von Meerwasser sowie zur Gewinnung von Süßwasser, insbesondere von Trinkwasser.
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