← Zurück zu Wasser und Abwasserbehandlung Kategorie

Entwerfen einer Umkehrosmose-System für Echtbedingungen

Umkehrosmose-System-Design

Multi-Ionen-Feeds fest im Griff

Je genauer ein dem Kunden angebotenes Konzept den gegebenen Umständen Rechnung trägt, desto einfacher ist es, die Bedürfnisse des Kunden zu befriedigen. Um den Designprozess von Umkehrosmoseanlagen in Zukunft noch erfolgreicher zu gestalten, betreibt der Spezialchemie-Konzern LANXESS kontinuierlich Forschung und Entwicklung im Bereich der Wasseraufbereitung.

Experten aus dem Unternehmen präsentiert die neuesten Ergebnisse - eine noch bessere Beschreibung des Trennverhalten der Umkehrosmose erlaubt (RO) Membranen unter realistischen Anwendungsbedingungen - auf der 3rd Internationalen Konferenz über Entsalzung mit Membrantechnologie, auf der spanischen Insel Gran Canaria ab April 2-5, 2017.

Das Verständnis komplexer Zusammenhänge
Das Verhalten von RO-Membranen wird unter realistischen Betriebsbedingungen durch eine Vielzahl von Parametern bestimmt. Die Zusammensetzung des Futters ist beispielsweise von großer Bedeutung. In der Praxis wird nicht nur das üblicherweise in Tests verwendete Kochsalz im Futter aufgelöst, sondern auch andere Salze. Die Zurückweisung für diese verschiedenen Salze oder Ionen variiert enorm. Der pH-Wert und die Temperatur der Salzlösung haben für jedes Salz oder Ion einen individuellen Einfluss auf den Trennungserfolg.

Um diese Zusammenhänge besser zu verstehen, haben Experten von LANXESS ein Forschungsprojekt gestartet, bei dem moderne Design of Experiments (DoE) -Methoden zum Einsatz kommen. Nur so kann die Anzahl notwendiger Versuche auch bei komplexen Fragestellungen auf ein vernünftiges Maß beschränkt werden. Ziel der vorliegenden Versuche war es, insbesondere das Verhalten hochvernetzter Lewabrane-Membranen zur Behandlung von Brackwasser besser zu verstehen. Das hohe Vernetzungsniveau führt zu einer geringen effektiven Porengröße, was die hohe Abstoßungsfähigkeit dieser Membranen zur Folge hat. Sie zeichnen sich zudem durch ihre hohe Stabilität auch in extremen pH- und Temperaturbereichen aus.

Messungen an Salzmischungen
Die Experten interessierten sich besonders für die Trenneigenschaften der Membranen für verschiedene gelöste Salze. Verwendung wurde daher ein Test durchgeführt Mischung nicht nur Natriumchlorid (2,000 mg / l) enthält, sondern auch Nitrat (200 mg / l), Ammonium (35 mg / l), Bor (6 mg / l) und Silicat (75 mg / l). Solche Gemische sind beispielsweise in Industrie und Haushalt gefunden, Abwasser, mit einigen Komponenten auch in der Landwirtschaft, Grundwasser und Meerwasser gefunden werden.

Das Trennverhalten wurde sowohl an isolierten Membranen und auf vollständige Umkehr-Osmose-Elemente untersucht. Die Tests wurden bei Speisedrücken von 10.3 bar und 15.5 bar (Niedrigenergie- oder Standardelementen) und einer Ausbeute von 15 Prozent in einem pH-Bereich von 3 durchgeführt - 11, und bei Temperaturen von 15 - 35 ° C.

Um in der Lage zu sein, zuverlässig das Trennverhalten im gesamten Parameterbereich zu messen mit einer so kleinen Anzahl von Versuchen wie möglich, die Verwendung wurde der Design of Experiments (DoE) hergestellt. Dies wurde auf der Grundlage der Response Surface Design-Methode (RSD) in Kombination erfolgt mit einem zentralen Composite Design (CCD). Die Auswertung der Versuchsergebnisse wurde durch Einstellen der Messdaten zu einem quadratischen Modell durchgeführt.

Die ausgewählten Zielwerte für das Modell waren Gesamtsalzabweisung, Ablehnung zum individuellen gelösten Komponenten und der Permeatfluß.

Antwortflächen für viele Anwendungsszenarien

Die Antwortflächen von der Testreihe abgeleitet beschreiben das Verhalten der Membran in Bezug auf einzelne Salze oder Ionen über den gesamten pH- und Temperaturbereich. Für Nitrat, zum Beispiel war es eine klare pH-Abhängigkeit der Ablehnung, mit einem Maximum bei pH-7 8 und mit einem nur geringer Abhängigkeit von der Temperatur. Die Ergebnisse waren ganz anders, beispielsweise mit Bor, wo neben der Abhängigkeit pH-Wert, gibt es auch eine starke Abhängigkeit der Ablehnung auf Temperatur war.

Die Ergebnisse erlauben es, die Parameter für RO-Elemente spezifisch auszuwählen, so dass für die jeweilige Anwendung optimale Trennergebnisse erzielt werden können. "Damit wir dieses Potenzial in bestmöglicher Weise zum Nutzen unserer Kunden nutzen können, werden die erhaltenen Abhängigkeitsfunktionen sofort in das integrierte Designprogramm LewaPlus integriert", erklärt Julien Ogier, Leiter des technischen Servicelabors für Membranen in der Geschäftsbereich Liquid Purification Technologies (LPT) bei LANXESS.

„Mit der vorliegenden Version von LewaPlus haben wir auf den Aspekt der Benutzerfreundlichkeit weiter gearbeitet. Zum Beispiel bei der Konstruktion einer Umkehrosmose-Anlage, können wir direkt sehen, wie viele Simulationen für einen direkten Vergleich erstellt. Davon abgesehen, haben wir das Design des pdf Bericht für das Kondensat Polieren Modul verbessert, so dass für die progressive Regeneration, das Regenerat Volumen und die Anwendungskonzentration kann nun auch enthalten sein“, ergänzt Ogier.

Prozessindustrie Informer

Weitere Nachrichten

Hinterlasse einen Kommentar

Ihre E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. erforderliche Felder sind markiert *

Diese Seite verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahren Sie, wie Ihre Kommentardaten verarbeitet werden.