Το καλάθι σου είναι άδειο.

Αγορά

Ποσότητα: 0

Συνολικά: 0,00

0

Αφαλάτωση θαλασσινού νερού

Αφαλάτωση θαλασσινού νερού

Με την αφαλάτωση μετατρέπουμε το θαλασσινό σε πόσιμο νερό.

Τεχνολογία, οικιακά

Λέξεις/κλειδιά

θαλασσινό νερό, αφαλάτωση, μονάδα αφαλάτωσης, νερό, αντίστροφης όσμωσης, ποτοποιός, συσκευή απόσταξης, απόσταξη, ανταλλαγή ιόντων, ηλεκτροδιυλίσεως, ημιπερατή μεμβράνη, πόσιμο έλλειψη νερού, αλάτι, πόσιμο νερό, χλωριούχο νάτριο, ηλεκτρόδιο, περιβαλλοντικής ζημίας, ακτή, τεχνική, γεωγραφία

Σχετικά έξτρα

Σκηνές

Μονάδα αφαλάτωσης

  • θαλασσινό νερό
  • αποσταγματοποιεία
  • αφαλατωμένο νερό
  • συμπυκνωμένο διάλυμα άλατος

Αποσταγματοποιεία

  • μηχάνημα απόσταξης - Κατά την αφαλάτωση, το θαλασσινό νερό εξατμίζεται στα αποστακτήρια, διαχωρίζοντας το αλάτι από το νερό. Ο ατμός στη συνέχεια συμπυκνώνεται και το αποτέλεσμα είναι καθαρό πόσιμο νερό.

Μηχάνημα απόσταξης

Απόσταξη

  • θερμοσυμπιεστής - Ο σουρωμένος ατμός συμπιέζεται και έτσι θερμαίνεται.
  • ζεστός ατμός - Η θερμότητα του σωλήνα προκαλεί την εξάτμιση του θαλασσινού νερού, η περιεκτικότητά του σε άλατα κατακρημνίζεται και ο ατμός μεταφέρεται στο επόμενο κοντέινερ.
  • θαλασσινό νερό
  • συμπυκνωμένο διάλυμα άλατος
  • αφαλατωμένο νερό - Κατά την αφαλάτωση, το θαλασσινό νερό εξατμίζεται στα αποστακτήρια, διαχωρίζοντας το αλάτι από το νερό. Ο ατμός στη συνέχεια συμπυκνώνεται και το αποτέλεσμα είναι καθαρό πόσιμο νερό.

Ανταλλαγής ιόντων

  • ηλεκτρικά φορτισμένα σφαιρίδια ρητίνης - Τα ιόντα Η + προσδένονται στην επιφάνεια αρνητικά φορτισμένων σφαιριδίων και τα ιόντα ΟΗ - δεσμεύονται στην επιφάνεια των θετικά φορτισμένων. Οι ιόντες στο θαλασσινό νερό (συμπεριλαμβανομένων των ιόντων Na + και Cl -) δεσμεύονται επίσης στην επιφάνεια των σφαιριδίων, ενώ τα σφαιρίδια απελευθερώνουν ιόντα ΟΗ - και Η +, τα οποία σχηματίζουν μόρια νερού.
  • θαλασσινό νερό
  • αφαλατωμένο νερό

Ηλεκτροδιαπίδυση

  • θαλασσινό νερό
  • αφαλατωμένο νερό
  • κοντέινερ

Ανάστροφη όσμωση

  • θαλασσινό νερό
  • αφαλατωμένο νερό
  • συμπυκνωμένο διάλυμα άλατος
  • ημιπερατή μεμβράνη - Κυλινδρική μεμβράνη, η οποία επιτρέπει τη διέλευση των μορίων ύδατος, αλλά εμποδίζει τη διανομή των ιόντων σε νερό. Κανονικά, το αφαλατωμένο νερό θα ρέει πίσω από τη μεμβράνη και θα αναμειγνύεται με το αλμυρό νερό, αλλά υπό πίεση η διαδικασία αυτή θα αντιστραφεί: το αφαλατωμένο νερό περνά μέσα από τη μεμβράνη αφήνοντας ένα συμπυκνωμένο διάλυμα αλατιού.

3Δ απεικόνιση

  • θερμοσυμπιεστής - Ο σουρωμένος ατμός συμπιέζεται και έτσι θερμαίνεται.
  • ζεστός ατμός - Η θερμότητα του σωλήνα προκαλεί την εξάτμιση του θαλασσινού νερού, η περιεκτικότητά του σε άλατα κατακρημνίζεται και ο ατμός μεταφέρεται στο επόμενο κοντέινερ.
  • θαλασσινό νερό
  • συμπυκνωμένο διάλυμα άλατος
  • αφαλατωμένο νερό - Κατά την αφαλάτωση, το θαλασσινό νερό εξατμίζεται στα αποστακτήρια, διαχωρίζοντας το αλάτι από το νερό. Ο ατμός στη συνέχεια συμπυκνώνεται και το αποτέλεσμα είναι καθαρό πόσιμο νερό.
  • ηλεκτρικά φορτισμένα σφαιρίδια ρητίνης - Τα ιόντα Η + προσδένονται στην επιφάνεια αρνητικά φορτισμένων σφαιριδίων και τα ιόντα ΟΗ - δεσμεύονται στην επιφάνεια των θετικά φορτισμένων. Οι ιόντες στο θαλασσινό νερό (συμπεριλαμβανομένων των ιόντων Na + και Cl -) δεσμεύονται επίσης στην επιφάνεια των σφαιριδίων, ενώ τα σφαιρίδια απελευθερώνουν ιόντα ΟΗ - και Η +, τα οποία σχηματίζουν μόρια νερού.
  • θαλασσινό νερό
  • αφαλατωμένο νερό
  • ηλεκτρικά φορτισμένα σφαιρίδια ρητίνης - Τα ιόντα Η + προσδένονται στην επιφάνεια αρνητικά φορτισμένων σφαιριδίων και τα ιόντα ΟΗ - δεσμεύονται στην επιφάνεια των θετικά φορτισμένων. Οι ιόντες στο θαλασσινό νερό (συμπεριλαμβανομένων των ιόντων Na + και Cl -) δεσμεύονται επίσης στην επιφάνεια των σφαιριδίων, ενώ τα σφαιρίδια απελευθερώνουν ιόντα ΟΗ - και Η +, τα οποία σχηματίζουν μόρια νερού.
  • αντίθετα φορτισμένα ιόντα
  • ηλεκτρόδιο - Τα ηλεκτρόδια προσελκύουν ιόντα με αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο, έτσι αυτά τα ιόντα εξάγονται από το νερό. Όταν η πολικότητα των ηλεκτροδίων αντιστραφεί, τα ιόντα απελευθερώνονται από τα ηλεκτρόδια και έτσι μπορούν να αφαιρεθούν από τη συσκευή. Στη συνέχεια, η πολικότητα αντιστρέφεται και η διαδικασία αφαλάτωσης συνεχίζεται.
  • ηλεκτρόδιο
  • απελευθέρωση ιόντων - Όταν η πολικότητα των ηλεκτροδίων αντιστραφεί, τα ιόντα απελευθερώνονται από τα ηλεκτρόδια και έτσι μπορούν να αφαιρεθούν από τη συσκευή. Στη συνέχεια, η πολικότητα αντιστρέφεται και η διαδικασία αφαλάτωσης συνεχίζεται.
  • αφαλάτωση
  • θαλασσινό νερό
  • αφαλατωμένο νερό
  • συμπυκνωμένο διάλυμα άλατος
  • ημιπερατή μεμβράνη - Κυλινδρική μεμβράνη, η οποία επιτρέπει τη διέλευση των μορίων ύδατος, αλλά εμποδίζει τη διανομή των ιόντων σε νερό. Κανονικά, το αφαλατωμένο νερό θα ρέει πίσω από τη μεμβράνη και θα αναμειγνύεται με το αλμυρό νερό, αλλά υπό πίεση η διαδικασία αυτή θα αντιστραφεί: το αφαλατωμένο νερό περνά μέσα από τη μεμβράνη αφήνοντας ένα συμπυκνωμένο διάλυμα αλατιού.
  • ημιπερατή μεμβράνη - Κυλινδρική μεμβράνη, η οποία επιτρέπει τη διέλευση των μορίων ύδατος, αλλά εμποδίζει τη διανομή των ιόντων σε νερό. Κανονικά, το αφαλατωμένο νερό θα ρέει πίσω από τη μεμβράνη και θα αναμειγνύεται με το αλμυρό νερό, αλλά υπό πίεση η διαδικασία αυτή θα αντιστραφεί: το αφαλατωμένο νερό περνά μέσα από τη μεμβράνη αφήνοντας ένα συμπυκνωμένο διάλυμα αλατιού.
  • πόρος

Αφήγηση

Ενώ είναι δυνατόν να επιβιώσουμε χωρίς φαγητό για 30-40 ημέρες, μπορούμε να ζήσουμε χωρίς νερό μόνο για 3-4 ημέρες. Υπάρχουν πολλά μέρη στον κόσμο όπου το γλυκό νερό είναι σπάνιο, έτσι οι άνθρωποι προσπαθούν να κάνουν ό, τι μπορούν για να βρουν πόσιμο νερό.

Υπάρχει αφθονία θαλάσσιου νερού στον κόσμο, αλλά είναι επικίνδυνο να το πίνουμε σε μεγάλες ποσότητες επειδή η υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι μπορεί να οδηγήσει σε αφυδάτωση. Μια μικρή συσκευή απόσταξης στο σπίτι είναι αρκετή για την αφαλάτωση μιας μικρής ποσότητας νερού, αλλά απαιτείται τεχνολογία μεγάλης κλίμακας για να ικανοποιήσει τις μεγαλύτερες ανάγκες.

Οι μονάδες αφαλάτωσης κατασκευάζονται συνήθως στις ακτές. Πρώτον, το νερό καθαρίζεται μηχανικά. Υπάρχουν αρκετές μέθοδοι για την αφαλάτωση. Η πιο απλή είναι η απόσταξη, η οποία χρησιμοποιείται επίσης από το φυτό το οποίο εμφανίζεται σε αυτή την 3Δ απεικόνιση. Ο σκοπός είναι να απομακρυνθεί το αλάτι από το νερό με βράσιμο.

Ορισμένα μπλοκ, αυτά τα οποία περιέχουν σωλήνες θερμότητας, περιλαμβάνουν μια μονάδα απόσταξης. Ο θερμός ατμός αντλείται στους σωλήνες αυτούς, ενώ το μη θερμαινόμενο θαλασσινό νερό ψεκάζεται από την κορυφή στην επιφάνεια των θερμών αγωγών. Το θαλασσινό νερό κρυώνει τη ροή του θερμού ατμού, ο οποίος συμπυκνώνεται σε γλυκό νερό μέσα στο σωλήνα και ρέει προς τα κάτω. Ταυτόχρονα, ο ατμός από το θερμαινόμενο θαλασσινό νερό μεταφέρεται στον αγωγό θερμότητας στο επόμενο μπλοκ απόσταξης.

Το αφαλατωμένο νερό συλλέγεται από τον αγωγό θερμότητας στο μπλοκ απόσταξης, ενώ το συμπυκνωμένο αλμυρό νερό εξέρχεται από τον πυθμένα του αποστακτηρίου. Ο ατμός που προέρχεται από το τελευταίο μπλοκ επανεισάγεται στον πρώτο θερμοσυμπιεστή, ο οποίος αυξάνει την πίεση και τη θερμοκρασία του ατμού.

Ο εναλλάκτης ιόντων αφαλατώνει το θαλασσινό νερό με τα ηλεκτρικά φορτισμένα σφαιρίδια ρητίνης. Αυτά καταλήγουν σε ένα κοντέινερ, στο οποίο βρίσκεται ένας σωλήνας εξόδου. Το θαλασσινό νερό προστίθεται στο κοντέινερ από την κορυφή. Στη συνέχεια ρέει προς τα κάτω μέσω των πόρων ανάμεσα στα σφαιρίδια. Καθώς το νερό ρέει, τα σφαιρίδια ρητίνης δεσμεύουν την περιεκτικότητα αλάτων του θαλασσινού νερού και το συσσωρευμένο νερό ρέει μέσω ενός φίλτρου μέσα στο άνοιγμα. Τελικά, το αφαλατωμένο νερό εξέρχεται από το κοντέινερ μέσω του σωλήνα εξόδου.

Αρχικά, υπάρχουν αντίθετα (θετικά και αρνητικά) φορτισμένα ιόντα στην επιφάνεια των ηλεκτρικά φορτισμένων σφαιριδίων ρητίνης. Αυτά είναι ιόντα υδρογόνου και υδροξειδίου από το νερό.

Η ιοντική ισχύς των θετικά φορτισμένων ιόντων νατρίου και των αρνητικά φορτισμένων ιόντων χλωρίου στο θαλασσινό νερό που ρέει μέσα από τους πόρους είναι υψηλότερη από εκείνη των αντίθετων ιόντων, τα οποία απωθούνται από την επιφάνεια των σφαιριδίων ρητίνης. Ως αποτέλεσμα, τα ιόντα νατρίου και χλωρίου δεσμεύονται στην επιφάνεια των σφαιριδίων και τα απωθημένα αντίθετα ιόντα σχηματίζουν και πάλι τα μόρια νερού. Μετά από λίγο, αυτά τα σφαιρίδια δεν μπορούν να δεσμεύσουν άλλο αλάτι και πρέπει να αναδημιουργηθούν. Το μειονέκτημα της μεθόδου ανταλλαγής ιόντων είναι ότι απαιτούνται πολύ ισχυρά οξέα και αλκάλια για τον καθαρισμό των ιόντων νατρίου και χλωρίου από την επιφάνεια των σφαιριδίων, γεγονός που με τη σειρά του μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στο περιβάλλον.

Κατά τη διάρκεια της ηλεκτροδιάλυσης, το θαλασσινό νερό αντλείται με υψηλή πίεση μέσω των μεμβρανών, στις οποίες εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα.

Τα ιόντα στο θαλασσινό νερό προσδένονται στις μεμβράνες με τη σωστή φόρτιση. Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα χλωρίου συνδέονται με τη θετικά φορτισμένη μεμβράνη, δηλαδή με την άνοδο, ενώ τα θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου συνδέονται με την αρνητικά φορτισμένη κάθοδο. Μετά από λίγο, οι επιφάνειες της ανόδου και της καθόδου δεν μπορούν να δεσμεύσουν άλλο αλάτι και πρέπει να καθαριστούν.

Το ηλεκτρικό ρεύμα απαιτείται επίσης για τον καθαρισμό της επιφάνειας της μονάδας ηλεκτροδιάλυσης. Κανονικά, τα ιόντα άλατος συνδέονται με τις ηλεκτρικά φορτισμένες επιφάνειες. Κατά συνέπεια, ενώ καθαρίζονται, η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος αντιστρέφεται, έτσι ώστε τα ιόντα να διαχωρίζονται από τις επιφάνειες της ανόδου και της καθόδου. Τα απομακρυνθέντα ιόντα άλατος εξέρχονται από το τμήμα των κυττάρων μαζί με το νερό.

Η αφαλάτωση του νερού με αντίστροφη όσμωση βασίζεται στη διαφορά μεγέθους των σωματιδίων αλατιού και νερού και δεν είναι ανάλογη με τη ιοντική τους αντοχή. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, το νερό αντλείται με υψηλή πίεση στο δοχείο πίεσης, στο οποίο γύρω από ένα σωλήνα τοποθετείται μια πολυεπίπεδη ημιπερατή μεμβράνη κατασκευασμένη από ειδικό πλαστικό. Η υψηλή πίεση αντλεί με δύναμη το θαλασσινό νερό μέσα από τα στρώματα.

Μέχρι τη στιγμή που το θαλασσινό νερό διέρχεται από όλα τα στρώματα, οι μεμβράνες θα έχουν ήδη φιλτράρει όλο το αλάτι και το αφαλατωμένο νερό θα εξέρχεται μέσω του σωλήνα εξόδου. Το αλάτι το οποίο συγκρατείται από τις μεμβράνες συσσωρεύεται σε άλλο σωλήνα εξόδου και βγαίνει από το δοχείο πίεσης ως συμπυκνωμένο διάλυμα άλατος. Η αντίστροφη όσμωση είναι μία από τις πιο διαδεδομένες μεθόδους αφαλάτωσης. Επιπλέον, είναι μια από τις πιο φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους, καθώς δεν απαιτεί κανένα επικίνδυνο χημικό αντιδραστήριο.

Σχετικά έξτρα

Υπόγεια ύδατα

Τα υπόγεια ύδατα μπορεί να βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, σε υπόγειους...

Διάλυμα χλωριούχου νατρίου

Το χλωριούχο νάτριο (κοινό αλάτι) διαλύεται στο νερό: τα μόρια του νερού, λόγω της...

Υδρολογικός κύκλος (μεσαίο επίπεδο)

Το νερό του πλανήτη μας βρίσκεται σε συνεχή κίνηση και αλλαγή μορφής. Αυτό γίνεται με την...

Σύστημα αντιπλημμυρικής προστασίας

Μέρη της αντιπλημμυρικής προστασίας εποτελούν τα ανασχετικά φράγματα και τα αναχώματα.

Δίκτυο ύδρευσης

Το σύστημα του δικτύου ύδρευσης εξασφαλίζει την ποιότητα του πόσιμου νερού για τους...

Υπηρεσίες κοινής ωφέλειας

Εδώ περιλαμβάνονται τα συστήματα παροχής φυσικού αερίου, πόσιμου νερού, ηλεκτρικού...

Ρύπανση των υδάτων

Οι βασικές πηγές της ρύπανσης των υδάτων προέρχονται από τις αστικές περιοχές, την...

Νέφωση, είδη σύννεφων

Από την εξάτμιση των υδάτων σχηματίζονται νέφη διαφόρων σχηματισμών, και ακολούθως, το...

Καρστική περιοχή (βασικό επίπεδο)

Στις περιοχές των καρστ, δημιουργούνται χαρακτηριστικοί γεωλογικοί σχηματισμοί, όπως οι...

Διαστρωμάτωση των ωκεανών

Ανάλογα με το βάθος, αλλάζουν τα χαρακτηριστικά του θαλάσσιου περιβάλλοντος, η χλωρίδα...

Χλωριούχο νάτριο (NaCl)

Το κοινό αλάτι είναι από τις πιο σημαντικές ενώσεις του νατρίου, και αναντικατάστατο για...

Πώς λειτουργεί το ψυγείο;

Μαθαίνουμε για την λειτουργία και δομή κατασκευής του ψυγείου.

Πώς λειτουργεί ο πύργος υδροδότησης;

Με την βοήθεια των γραφικών γνωρίζουμε τον τρόπο που οι πύργοι υδροδότησης συμμετέχουν...

Πώς λειτουργεί το κλιματιστικό;

Το κλιματιστικό μηχάνημα δεσμεύει θερμική ενέργεια από τον εσωτερικό χώρο για να την...

Ωκεάνια ρεύματα

Τα θαλάσσια ρεύματα στους ωκεανούς δημιουργούν ένα παγκόσμιο σύστημα κίνησης και...

Added to your cart.