De fysica speelt een cruciale rol in alle aspecten van ontzilting, van de fundamentele principes die de scheiding van zout van water naar het ontwerp en de werking van ontziltingsinstallaties regelen. Hier zijn enkele belangrijke gebieden waar natuurkunde wordt toegepast:

1. Membraantechnologie:

* osmose en omgekeerde osmose: De kern van de meeste ontziltingsprocessen is gebaseerd op osmotische druk. Omgekeerde osmose gebruikt druk om osmotische druk te overwinnen en water door een semipermeabiel membraan te dwingen, waardoor zout achterblijft.

* Membraanmateriaal Wetenschap: Het ontwikkelen en karakteriseren van membranen met hoge zoutafstoting en waterpermeabiliteit vereist kennis van materiaalwetenschap, oppervlaktechemie en vloeistofdynamiek.

2. Thermische ontzilting:

* Kookpunthoogte: Multi-fase flash (MSF) en multi-effect destillatie (MED) maken gebruik van het principe dat kookpunt toeneemt met druk.

* Warmteoverdracht: Efficiënte warmteoverdracht is cruciaal voor efficiënt energieverbruik bij thermische ontzilting. Dit omvat het begrijpen van principes van geleiding, convectie en straling.

3. Electrodialysis:

* elektrochemie: Electrodialysis gebruikt elektrische stroom om ionen over membranen te verplaatsen, waardoor zout van water wordt gescheiden. Dit proces is gebaseerd op principes van elektrochemie en iontransport.

4. Zonne -ontzilting:

* Solar -straling: Zonne-aangedreven ontziltingssystemen gebruiken zonne-energie om warmte te bieden voor verdamping of om andere ontziltingsprocessen van stroom te voorzien. Dit vereist het begrijpen van zonnestraling, thermische energie en thermodynamica.

5. Plantontwerp en werking:

* Vloeibare dynamiek: Het ontwerpen van efficiënte waterstroom door ontziltingsinstallaties vereist het begrijpen van vloeistofdynamiek, inclusief drukval, stroomsnelheden en turbulentie.

* Warmteoverdracht en thermodynamica: Het optimaliseren van energie -efficiëntie bij ontziltingsinstallaties omvat het begrijpen van warmteoverdracht, thermodynamica en energiebesparing.

6. Energie -efficiëntie:

* Thermodynamica en energiebesparing: Ontzilting is energie-intensief. Fysica -principes worden gebruikt om het energieverbruik te optimaliseren, afvalwarmte te verminderen en de algehele efficiëntie van het proces te verbeteren.

7. Milieu -impact:

* Fysica van pekelverwijdering: Inzicht in de fysische eigenschappen van pekel (geconcentreerd zout water) is cruciaal voor het ontwerpen van milieuvriendelijke verwijderingssystemen.

Samenvattend is de natuurkunde essentieel voor het begrijpen van de fundamentele principes voor ontzilting, het ontwerpen van efficiënte en effectieve ontziltingsinstallaties en het minimaliseren van hun milieu -impact.