نظام استعادة الطاقة من السيراميك الألومينا لـ: نظام تحلية مياه البحر

أنظمة استعادة الطاقة من سيراميك الألومينا(بما في ذلك الدوار ، والجزء الثابت ، والقبعات العلوية والسفلية) هي المعدات الأساسية الموفرة للطاقة في عمليات التناضح العكسي (RO) أثناء تحلية مياه البحر. من خلال استعادة طاقة الضغط بكفاءة من محلول ملحي مركز عالي الضغط ، فإنها تقلل بشكل كبير من استهلاك طاقة النظام. أجهزة الإزاحة الإيجابية ، مع سيراميك الألومينا عالي النقاء كمكون أساسي ، رائعة بشكل خاص ، حيث تحقق كفاءات لاستعادة الطاقة تصل إلى 97 ٪.

The application of alumina ceramics in seawater desalination energy recovery systems mainly refers to its use as a durable material in the core component, the "pressure exchanger" (PX). لا يتم استخدامه لتوليد الطاقة ، بل يستخدم مقاومته الفائقة للتآكل والتآكل لاسترداد طاقة الضغط بكفاءة من محلول ملحي مركز تحت ضغط عالٍ للغاية ، مما يقلل من استهلاك الطاقة لتحلية مياه البحر بنسبة تقارب ٪.

يستخدم هذا النظام تقنية تبادل الضغط بالتلامس المباشر مع مكبس سائل لنقل الطاقة مباشرة من محلول ملحي مركز عالي الضغط (ضغوط تصل إلى 4.8-6.0 MPa) المتولدة أثناء عملية التناضح العكسي إلى مياه التغذية منخفضة الضغط ، مما يقلل بشكل كبير استهلاك الطاقة من مضخة الضغط العالي. تكمن ميزته الأساسية في المكونات المتحركة الرئيسية-الدوار والأكمام-المصنوعة من درجة نقاء عاليةسيراميك ألومينا أكثر من ٪، تقدم مزايا الأداء التالية:

مقاومة التآكل عالية للغاية وعمر طويلالسيراميك الألومينا لديه صلابة موس من 9 ، وجنبا إلى جنب مع تصميم التخليص الدقيق ، فإنه يشكل تحمل هيدروديناميكي شبه الاحتكاك ، مما أدى إلى الحد الأدنى من التآكل وعمر يتجاوز بكثير المواد المعدنية.

مقاومة التآكل قويةيمكن أن يعمل بشكل مستقر لفترات طويلة في بيئات مياه البحر عالية الملح والكلوريد ، وتجنب مشاكل التآكل والتحجيم للمكونات المعدنية التقليدية.

هيكل بسيط وموثوقية عاليةلا يحتوي النظام إلا على دوار كجزء متحرك ، مما يؤدي إلى معدل عطل منخفض وتكاليف صيانة منخفضة ، مما يجعله مناسبًا لسيناريوهات السفن غير المأهولة أو السفن البحرية.

ببساطة ، إنها عملية "إزاحة إيجابية isobaric". قلب الجهاز دوار مصنوع من سيراميك الألومينا عالي النقاء ، وهو الجزء المتحرك الوحيد في النظام.

التقاط الطاقة:بعد معالجة مياه البحر بغشاء التناضح العكسي ، لا يزال الماء المالح المركز الناتج عالي الضغط (مياه الصرف الصحي) يحتوي على طاقة ضغط كبيرة. يتم إدخال هذا التدفق في وحدة استعادة الطاقة.

التحويل المباشر:يتلامس المحلط المركز عالي الضغط مباشرة مع مياه البحر العذبة منخفضة الضغط التي يتم إدخالها من الجانب الآخر للجهاز داخل قنوات دوار السيراميك ، حيث يتم نقل طاقة الضغط إلى مياه البحر دون أي خسارة تقريبًا.

دوران الطاقة:ثم يتم ضغط مياه البحر الطازجة المضغوطة مرة أخرى بواسطة مضخة دوران صغيرة الطاقة قبل إرسالها إلى نظام التناضح العكسي ، مما يقلل بشكل كبير من العبء على مضخة الضغط العالي الرئيسية.

تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في محطات تحلية مياه البحر ومشاريع الصرف الصناعي بدون تصريف. يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة الإجمالي لنظام التناضح العكسي بنسبة تقارب ٪ ، واستهلاك الطاقة لكل طن من المياه من 8 كيلو وات في الساعة إلى 2-3 كيلو وات في الساعة ، مما يحقق معدل توفير للطاقة يصل إلى 70 ٪ ، مما يؤدي إلى فوائد اقتصادية وبيئية كبيرة.

تم تصميم هذه التقنية الأصلية لمحطات تحلية المياه على نطاق واسع ، وبفضل طبيعتها النمطية ، تم تطبيقها الآن على نطاق واسع في المجالات التي تتطلب معالجة السوائل عالية الضغط ، مثل معالجة مياه الصرف الصناعي ، وإعادة استخدام المياه المستصلحة ، وحتى ترشيح النانو لتنقية المياه المالحة.