Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe op hydraten gebaseerde methode is veelbelovend voor ontziltingstechnologie

Schematische afbeelding van de cyclopentaan (CP) HBD. Credit:Ulsan Nationaal Instituut voor Wetenschap en Technologie

Een onderzoeksteam onder leiding van professor Yongwon Seo van de Graduate School of Carbon Neutrality van UNIST heeft een zeer efficiënte methode onthuld voor het ontzilten van zeewater met behulp van op hydraten gebaseerde ontziltingstechnologie (HBD). De doorbraak zal naar verwachting verstrekkende gevolgen hebben voor de toepassing van op hydraten gebaseerde ontziltingstechnieken, met de mogelijkheid om optimale temperaturen te berekenen voor verbeterde efficiëntie.



Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Water Research .

Hydraatontziltingstechnologie, bekend om zijn milieuvriendelijke zoetwaterproductiemogelijkheden, biedt een energiezuinige oplossing die effectief kan worden gebruikt bij de behandeling van hoge concentraties pekelwater of verontreinigd water. Door gebruik te maken van het fenomeen waarbij onzuiverheden, waaronder zouten, worden uitgestoten tijdens de vorming van hydraten uit pekelwater of verontreinigd water, kan schoon water worden verkregen.

In deze studie heeft het onderzoeksteam experimenteel de thermodynamische eigenschappen van cyclopentaanhydraat gemeten en op basis van deze metingen de efficiëntie van de hydraatontziltingstechniek geëvalueerd. Ze stelden ook een nieuwe berekeningsmethode voor voor het voorspellen van de temperatuur die de ontziltingsefficiëntie maximaliseert.

"Wanneer aan specifieke voorwaarden wordt voldaan na het toevoegen van cyclopentaan, een kleurloze vluchtige vloeistof, aan pekel, wordt cyclopentaanhydraat, bestaande uit zuiver water, gevormd", legt professor Seo uit. "We hebben experimenteel de thermodynamische eigenschappen van dit cyclopentaanhydraat gemeten om het toe te passen in ontziltingsprocessen."

Warmte-efficiëntiekaart voor HBD. Credit:Ulsan Nationaal Instituut voor Wetenschap en Technologie

Voortbouwend op hun experimenten berekende het onderzoeksteam de maximale wateropbrengst van cyclopentaanhydraat onder verschillende omstandigheden. Het rendement werd bepaald op basis van de maximale wateropbrengst en de thermische energie die nodig is voor koeling tijdens het hydraatontziltingsproces. Er is een thermodynamische relationele vergelijking ontwikkeld om voor elke pekelconcentratie de temperatuur te identificeren waarbij maximale efficiëntie kan worden bereikt.

Wanneer de hydraatontziltingstechniek bijvoorbeeld wordt toegepast op pekel met initiële zoutconcentraties van 3,5 gew.% en 5 gew.%, berekent de relationele vergelijking de optimale temperaturen voor energie-efficiëntie als respectievelijk 273,4 K en 271,5 K. De bijbehorende maximale wateropbrengsten zijn 67% en 61,1%. Dit onderzoek biedt een cruciaal criterium voor het optimaliseren van de efficiëntie van ontziltingsprocessen in de echte wereld.

Junghoon Mok, de eerste auteur van het onderzoek, benadrukte het belang van dit onderzoek en stelde:"Van dit onderzoek wordt verwacht dat het het energieverbruik in hooggeconcentreerde pekelbehandelingsprocessen zal optimaliseren met behulp van hydraat-zoetwatertechnieken." Hij voegde eraan toe:"De voorgestelde aanpak is niet alleen toepasbaar op ontzilting op basis van hydraten, maar is ook veelbelovend voor ontziltingstechnologie van het vriestype."

Meer informatie: Junghoon Mok et al, Onderzoek naar theoretische maximale wateropbrengst en voor efficiëntie geoptimaliseerde temperatuur voor ontzilting op basis van cyclopentaanhydraat, Wateronderzoek (2023). DOI:10.1016/j.watres.2023.120707

Journaalinformatie: Wateronderzoek

Aangeboden door Ulsan Nationaal Instituut voor Wetenschap en Technologie




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Eerste levensvormen op aarde onthuld in hete lente
  2. Door schadesporen in kaart te brengen, kunnen onderzoekers het water volgen in Photosystem II
  3. De paardensportindustrie negeert wat de wetenschap zegt over zweepslagen
  4. Winden van zorg:Amerikaanse vissers zijn bang voor bossen met krachtturbines
  5. Onderzoekers transplanteren de RNA-bewerkingsmachine van mos in menselijke cellen
  6. Vissen hebben complexe persoonlijkheden, uit onderzoek blijkt
  7. Zo'n 230 walvissen gestrand in Tasmanië; reddingspogingen aan de gang
  8. Het reguleren van de takontwikkeling van petunia's
  9. Fossiele visvangst uit China bevat oudste tanden ooit

Wetenschap