فرایند اسمز معکوس مدار بسته
Closed Circuit Reverse Osmosis
CCRO
گردآورنده: دکتر محمد مهدیارفر
فرایند CCRO
- توسط شرکت DesaliTec ( هم اکنون زیر مجموعه DUPONT ) پتنت شده است.
- بیش از 100 پتنت و بیش از 250 واحد نصب شده در دنیا، مربوط به این تکنولوژی است.
اصول کلی فرایند CCRO
- فرایند RO متعارف به صورت پیوسته ( continuous-steady state ) است و دستیابی به ریکاوری بالا از طریق افزودن مرحله ) stage ) به سیستم امکان پذیر است.
- فرایند CCRO یک فرایند نیمه پیوسته ( Semi-Batch ) است.
- سیستم CCRO تک مرحله ای ) single stage ) است و دستیابی به ریکاوری بالا از طریق سیر کوله کردن کامل جریان دورریز ( concentrate ) محقق می شود.
- با استفاده از فرایند CCRO می توان به ریکاوری تا 98% نیز دست یافت.
اصول کلی فرایند CCRO
- فرایند CCRO از دو مرحله متناوب تشکیل شده است:
- CC (Closed Circuit)
- PF ( Plug Flow )
- در مرحله CC ، جریان دورریز به طور کامل توسط یک پمپ، به واحد بازگشت داده شده و با خوراک مخلوط می شود.
- با سیر کوله کردن کامل در حین مرحله CC، ریکاوری کل 100% است.
- پس از مدت معینی، عملیات CC متوقف شده و عملیات PF اجرا می گردد.
- در عملیات PF سیر کوله کردن متوقف و جریان دورریز تغلیظ شده، تخلیه می گردد.
- در عملیات PF ، تولید محصول با ریکاوری پایین ادامه می یابد.
مرحله CC در فرایند CCRO
- زمان مرحله CC : 5 تا 50 دقیقه ( معمولا 10 تا 20 دقیقه )
- ریکاوری کل، تابع مدت زمان مرحله CC و بنابراین تواتر اجرای فلاشینگ است.
- در حین مرحله CC، به دلیل بازگشت جریان دورریز و اختلاط آن با خوراک، ریکاوری که مدول ها تجربه می کنند، حدود 50% است ( حدود 10% برای هر المنت ) ، لیکن ریکاوری کل، 100% است ( فلوی محصول با فلوی خوراک برابر است.)
- فلوی جریان دورریز بازگشتی، یک پارامتر طراحی است. مقدار متعارف آن:
(4/54 m3/h/PV) 20 gpm/PV و رنج آن 20-35 gpm/PV (4/45-7/95 m3/h/PV) است.
- پمپ Circulation فقط فشار لازم برای غلبه بر افت فشار را تامین می کند.
مرحله CC در فرایند CCRO
- در حین مرحله CC ، با گذشت زمان ، تعداد دفعات چرخش سیال دورریز در سیستم افزایش می یابد. این تعداد دفعات، سیکل نامیده می شود.
- با افزایش تعداد سیکل های مرحله CC، ریکاوری سیستم افزایش می یابد و همزمان میزان تغلیظ افزایش خواهد یافت.
- با افزایش تغلیظ، فشار اسمزی افزایش و نیروی محرکه سیستم کاهش خواهد یافت.
- در خلال مرحله CC، سیستم به طور خودکار با هدف ثابت نگاه داشتن مقدار تولید محصول ( و فلاکس) ، فشار را افزایش خواهد داد.
- زمان مرحله CC از زمان القا برای تشکیل رسوب کمتر است. لذا قبل از تشکیل رسوب، این مرحله خاتمه یافته و محلول تغلیظ شده، تخلیه می شود.
- سرعت خطی جریان در فرایند CC بالااست و این امر از رسوب گذاری و فولینگ پیشگیری می کند.
- در فرایند CCRO با افزایش زمان مرحله CC ( افزایش تعداد سیکل ) شوری محصول نیز افزایش خواهد داشت. می توان تنظیم زمان مرحله CC را بر اساس شوری محصول انجام داد.
مرحله PF در فرایند CCRO
- زمان مرحله PF: معمولا 1 تا 2 دقیقه
- ریکاوری در حین مرحله PF، در حدود 20% است ( محدوده : 30-10% )
- نسبت خوراک ( Feed Ratio ) معمولا 120% است ( محدوده 150-110% )
- اگرچه هدف اصلی مرحله PF ، نخلیه محلول تغلیظ شده است؛ لیکن فشار سیستم و تولید همچنان تا حدی حفظ می شود.
ویژگی های خاص فرایند CCRO
- معمولا هر محفظه دارای یک فضای خالی ( spacer ) است.
- سایز متعارف محفظه ها 6 المانه هستند که حاوی 5 المنت می باشند.
- هدف از spacer فراهم ساختن حجم لازم برای لوپ تغلیظ است.
- در فرایند CCRO می توان پاس دوم نیز در نظر گرفت. پاس دوم نیز همانند پاس اول، یک CCRO خواهد بود.
مزایای فرایند CCRO
- دستیابی به بازاریابی بسیار بالا
- کاهش پساب
- انعطاف پذیری و قابلیت تطبیق بالا با شرایط خوراک
- نیاز به تعداد المنت کمتر
- کاهش مصرف انرژی
- مقاومت در برابر رسوب گذاری و فولینگ
- مقاومت در برابر فولینگ بیولوژیکی
- تمیزکاری آسان
المنت های فرایند CCRO
- Filmtec SOAR 3000i
- Filmtec SOAR 4000i
- Filmtec SOAR 5000i
- Filmtec SOAR 6000i
- Filmtec SOAR 7000i
[/fusion_text][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]
ثبت ديدگاه