Direct Contact Membrane Distillatio

Direct Contact Membrane Distillation (DCMD)
In this configuration (Fig. 2), the hot solution (feed) is in direct
contact with the hot membrane side surface. Therefore, evaporation
takes place at the feed-membrane surface. The vapour is moved by
the pressure difference across the membrane to the permeate side
and condenses inside the membrane module. Because of the hydrophobic
characteristic, the feed cannot penetrate the membrane
(only the gas phase exists inside the membrane pores). DCMD is the
simplest MD configuration, and is widely employed in desalination
processes and concentration of aqueous solutions in food industries,
[11–15] or acids manufacturing [16]. The main drawback of this design
is the heat lost by conduction.
2.2. Air Gap Membrane Distillation (AGMD)
The schematic of the Air Gap Membrane Distillation (AGMD) is
shown in Fig. 3. The feed solution is in direct contact with the hot side
of the membrane surface only. Stagnant air is introduced between the
membrane and the condensation surface. The vapour crosses the air
gap to condense over the cold surface inside the membrane cell. The
benefit of this design is the reduced heat lost by conduction. However,
additional resistance to mass transfer is created, which is considered a
disadvantage. This configuration is suitable for desalination [5,17] and
removing volatile compounds from aqueous solutions [6,18,19].
2.3. Sweeping Gas Membrane Distillation (SGMD)
In Sweeping Gas Membrane Distillation (SGMD), as the schematic
diagram in Fig. 4 shows, inert gas is used to sweep the vapour at the
permeate membrane side to condense outside the membrane module.
There is a gas barrier, like in AGMD, to reduce the heat loss, but
this is not stationary, which enhances the mass transfer coefficient.
This configuration is useful for removing volatile compounds from
Viscous
Mass transfer
boundary
layer
Mass transfer
boundary
layer
Knudsen Molecular
Surface
Fig. 1. Mass transfer resistances in MD.
A. Alkhudhiri et al. / Desalination 287 (2012) 2–18 3
aqueous solution [17]. The main disadvantage of this configuration is
that a small volume of permeate diffuses in a large sweep gas volume,
requiring a large condenser.
It is worthwhile stating that AGMD and SGMD can be combined in a
process called thermostatic sweeping gas membrane distillation
(TSGMD). The inert gas in this case is passed through the gap between
the membrane and the condensation surface. Part of vapour is condensed
over the condensation surface (AGMD) and the remainder is condensed
outside the membrane cell by external condenser (SGMD). [20,21].
2.4. Vacuum Membrane Distillation (VMD)
The schematic diagram of this module is shown in Fig. 5. In VMD
configuration, a pump is used to create a vacuum in the permeate
membrane side. Condensation takes place outside the membrane
module. The heat lost by conduction is negligible, which is considered
a great advantage [10]. This type of MD is used to separate aqueous
volatile solutions

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Direct Contact Membrane Distillation (DCMD)In this configuration (Fig. 2), the hot solution (feed) is in directcontact with the hot membrane side surface. Therefore, evaporationtakes place at the feed-membrane surface. The vapour is moved bythe pressure difference across the membrane to the permeate sideand condenses inside the membrane module. Because of the hydrophobiccharacteristic, the feed cannot penetrate the membrane(only the gas phase exists inside the membrane pores). DCMD is thesimplest MD configuration, and is widely employed in desalinationprocesses and concentration of aqueous solutions in food industries,[11–15] or acids manufacturing [16]. The main drawback of this designis the heat lost by conduction.2.2. Air Gap Membrane Distillation (AGMD)The schematic of the Air Gap Membrane Distillation (AGMD) isshown in Fig. 3. The feed solution is in direct contact with the hot sideof the membrane surface only. Stagnant air is introduced between themembrane and the condensation surface. The vapour crosses the airgap to condense over the cold surface inside the membrane cell. Thebenefit of this design is the reduced heat lost by conduction. However,additional resistance to mass transfer is created, which is considered adisadvantage. This configuration is suitable for desalination [5,17] andremoving volatile compounds from aqueous solutions [6,18,19].2.3. Sweeping Gas Membrane Distillation (SGMD)In Sweeping Gas Membrane Distillation (SGMD), as the schematicdiagram in Fig. 4 shows, inert gas is used to sweep the vapour at thepermeate membrane side to condense outside the membrane module.There is a gas barrier, like in AGMD, to reduce the heat loss, butthis is not stationary, which enhances the mass transfer coefficient.This configuration is useful for removing volatile compounds fromViscousMass transferboundarylayerMass transferboundarylayerKnudsen MolecularSurfaceFig. 1. Mass transfer resistances in MD.A. Alkhudhiri et al. / Desalination 287 (2012) 2–18 3aqueous solution [17]. The main disadvantage of this configuration isthat a small volume of permeate diffuses in a large sweep gas volume,requiring a large condenser.It is worthwhile stating that AGMD and SGMD can be combined in aprocess called thermostatic sweeping gas membrane distillation(TSGMD). The inert gas in this case is passed through the gap betweenthe membrane and the condensation surface. Part of vapour is condensedover the condensation surface (AGMD) and the remainder is condensedoutside the membrane cell by external condenser (SGMD). [20,21].2.4. Vacuum Membrane Distillation (VMD)The schematic diagram of this module is shown in Fig. 5. In VMDconfiguration, a pump is used to create a vacuum in the permeatemembrane side. Condensation takes place outside the membranemodule. The heat lost by conduction is negligible, which is consideredการดีได้ [10] ใช้เพื่อแยกอควีชนิดนี้ของ MDแก้ไขเปลี่ยนแปลงได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ติดต่อโดยตรงกลั่นเมมเบรน (DCMD)
ในการกำหนดค่านี้ (รูปที่. 2) การแก้ปัญหาร้อน (อาหารสัตว์) โดยตรงใน
การติดต่อกับพื้นผิวด้านเมมเบรนร้อน ดังนั้นการระเหย
จะเกิดขึ้นที่พื้นผิวฟีดเมมเบรน ไอจะถูกย้ายโดย
ความแตกต่างของความดันผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปทางด้านการซึมผ่าน
และควบแน่นภายในโมดูลเมมเบรน เพราะไม่ชอบน้ำ
ลักษณะฟีดไม่สามารถเจาะเมมเบรน
(เฉพาะก๊าซที่มีอยู่ภายในรูขุมขนเมมเบรน) DCMD คือ
การกำหนดค่า MD ที่ง่ายและเป็นลูกจ้างกลั่นน้ำทะเลกันอย่างแพร่หลายใน
กระบวนการและความเข้มข้นของสารละลายในอุตสาหกรรมอาหาร
[11-15] หรือกรดผลิต [16] ข้อเสียเปรียบหลักของการออกแบบนี้
เป็นความร้อนที่สูญเสียไปโดยการนำ.
2.2 อากาศ Gap กลั่นเมมเบรน (AGMD)
แผนผังของอากาศทำให้เกิดช่องว่างการกลั่นเมมเบรน (AGMD) จะ
แสดงในรูป 3. สารละลายป้อนที่อยู่ในการติดต่อโดยตรงกับทางด้านร้อน
ของพื้นผิวเมมเบรนเท่านั้น อากาศนิ่งเป็นที่รู้จักระหว่าง
เยื่อและพื้นผิวการควบแน่น ไอข้ามอากาศ
ช่องว่างที่จะรวมตัวกว่าพื้นผิวเย็นภายในเซลล์เมมเบรน
ประโยชน์ของการออกแบบนี้เป็นความร้อนลดลงหายไปโดยการนำ อย่างไรก็ตาม
ต้านทานเพิ่มเติมเพื่อการถ่ายโอนมวลจะถูกสร้างขึ้นซึ่งถือว่าเป็น
ข้อเสีย การกำหนดค่านี้เหมาะสำหรับการกลั่นน้ำทะเล [5,17] และ
เอาสารระเหยจากการแก้ปัญหาน้ำ [6,18,19].
2.3 กวาดก๊าซกลั่นเมมเบรน (SGMD)
ในเมมเบรนกวาดก๊าซการกลั่น (SGMD) เช่นแผนผัง
แผนภาพในรูปที่ 4 แสดงก๊าซเฉื่อยจะใช้ในการกวาดไอที่
ซึมผ่านเยื่อหุ้มด้านรวมตัวนอกโมดูลเมมเบรน.
มีอุปสรรคก๊าซเป็นเหมือนใน AGMD เพื่อลดการสูญเสียความร้อน แต่
นี้ไม่ได้นิ่งซึ่งจะช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวล ค่าสัมประสิทธิ์.
การกำหนดค่านี้จะเป็นประโยชน์สำหรับการลบสารระเหยจาก
หนืด
โอนมวล
เขตแดน
ชั้น
การถ่ายโอนมวล
เขตแดน
ชั้น
Knudsen โมเลกุล
พื้นผิว
รูป 1. การถ่ายโอนมวลความต้านทานในนพ.
เอ Alkhudhiri et al, / แปร 287 (2012) 02-18 มีนาคม
สารละลาย [17] ข้อเสียเปรียบหลักของการกำหนดค่านี้คือ
ที่ปริมาณเล็ก ๆ ของซึมกระจายในปริมาณก๊าซกวาดขนาดใหญ่
ที่ต้องใช้คอนเดนเซอร์ที่มีขนาดใหญ่.
มันคุ้มค่าที่ระบุว่า AGMD และ SGMD สามารถรวมกันใน
กระบวนการที่เรียกว่าก๊าซอุณหภูมิกวาดกลั่นเมมเบรน
(TSGMD) ก๊าซเฉื่อยในกรณีนี้จะถูกส่งผ่านช่องว่างระหว่าง
เยื่อและพื้นผิวการควบแน่น เป็นส่วนหนึ่งของไอควบแน่น
บนพื้นผิวการควบแน่น (AGMD) และที่เหลือจะข้น
นอกเซลล์เมมเบรนจากคอนเดนเซอร์ภายนอก (SGMD) [20,21].
2.4 เมมเบรนกลั่นสูญญากาศ (VMD)
แผนภาพของโมดูลนี้จะปรากฏในรูป 5. ใน VMD
การตั้งค่าเครื่องสูบน้ำใช้ในการสร้างสูญญากาศในการซึมผ่าน
ด้านเมมเบรน การควบแน่นจะเกิดขึ้นนอกเยื่อ
โมดูล ความร้อนที่สูญเสียไปโดยการนำเป็นเล็กน้อยซึ่งถือว่า
เป็นประโยชน์มาก [10] ประเภทของเอ็มนี้จะใช้ในการแยกน้ำ
การแก้ปัญหาความผันผวน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การกลั่นแบบติดต่อโดยตรง ( dcmd )
ในการตั้งค่านี้ ( รูปที่ 2 ) , โซลูชั่นร้อน ( อาหาร ) อยู่ตรง
ติดต่อกับร้อนเยื่อด้านพื้นผิว ดังนั้น การระเหยจะเกิดขึ้นที่เยื่อ
อาหารผิว ารเคลื่อนไหว โดยความดันแตกต่าง
ข้ามเยื่อให้ซึมด้านข้างและภายในเยื่อ
ี่โมดูล เพราะลักษณะ )
,อาหารไม่สามารถเจาะเยื่อ
( เฉพาะก๊าซระยะ อยู่ภายในเยื่อรูขุมขน ) dcmd เป็น MD
การตั้งค่าที่ง่ายที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการแปร
และความเข้มข้นของสารละลายในอุตสาหกรรมอาหาร ,
[ 11 – 15 ] หรือกรดการผลิต [ 16 ] ข้อเสียเปรียบหลักของ
การออกแบบนี้เป็นสูญเสียความร้อนโดยการนำความร้อน .
2.2 . ช่องว่างอากาศกลั่นเมมเบรน ( agmd )
วงจรของช่องว่างอากาศการกลั่นผ่านเยื่อแผ่น ( agmd )
แสดงในรูปที่ 3 . สารละลายป้อนในการติดต่อโดยตรง กับร้อนข้าง
ของพื้นผิวแผ่นเท่านั้น อากาศนิ่งเป็นที่รู้จักระหว่าง
เยื่อพื้นผิวการควบแน่น ารตัดอากาศ
ช่องว่างบีบมากกว่าพื้นผิวเย็นภายในเยื่อหุ้มเซลล์
ประโยชน์ของการออกแบบนี้คือการลดความร้อนสูญเสียโดยศาสนา อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการถ่ายเทมวล
เพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นซึ่งถือเป็น
เสียเปรียบ การตั้งค่านี้เหมาะสำหรับ 5,17 ท้องอืด [ ]
เอาสารระเหยจากสารละลาย [ 6,18,19 ] .
2.3 กวาดเยื่อก๊าซการกลั่น ( sgmd )
ในกวาดเยื่อก๊าซการกลั่น ( sgmd ) เป็นแผนผัง
แผนภาพในรูปที่ 4 แสดงก๊าซเฉื่อยใช้กวาดไอที่
ซึมเยื่อข้างบีบนอกเยื่อโมดูล .
มีแก๊สกั้นเหมือนใน agmd , เพื่อลดการสูญเสียความร้อน แต่
นี้ไม่นิ่ง ซึ่งช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวลค่าสัมประสิทธิ์ .
การกำหนดค่านี้จะเป็นประโยชน์สำหรับการกำจัดสารระเหยจาก

การถ่ายเทมวลหนืด

ชั้นขอบเขตการถ่ายเทมวล


ขอบ


ชั้น Knudsen โมเลกุลพื้นผิวรูปที่ 1 . การถ่ายเทมวลที่เพิ่มขึ้นในแมรี่แลนด์
. alkhudhiri et al . 287 / ท้องอืด ( 2012 ) 2 – 3
แก้ปัญหาน้ำ 17 [ 18 ] ข้อเสียเปรียบหลักของการปรับแต่งนี้
ที่ขนาดเล็กปริมาณซึมแพร่กระจายในขนาดใหญ่ปริมาณก๊าซ
ต้องกวาด , คอนเดนเซอร์ขนาดใหญ่ .
มันคุ้มค่าและระบุว่า agmd sgmd สามารถรวมกันใน
กระบวนการที่เรียกว่า thermostatic กวาดเยื่อก๊าซกลั่น
( tsgmd ) ก๊าซเฉื่อย ในกรณีนี้คือผ่านช่องว่างระหว่าง
เมมเบรนและพื้นผิวการควบแน่น ส่วนไอจะควบแน่น
ผ่านพื้นผิวการควบแน่น ( agmd ) และส่วนที่เหลือจะถูกควบแน่น
ภายนอกเยื่อหุ้มเซลล์โดยคอนเดนเซอร์ภายนอก ( sgmd ) [ 20,21 ] .
2.4 . การกลั่นสูญญากาศ ( vmd )
เมมเบรนแผนภาพแผนผังของโมดูลนี้จะแสดงในรูปที่ 5 ในการปรับแต่ง vmd
, ปั๊มใช้เพื่อสร้างสุญญากาศในทำนองเดียวกับ
เยื่อข้างเคียง การใช้สถานที่ภายนอกเมมเบรน
โมดูล ความร้อนสูญเสียจากการ เป็นสำคัญ ซึ่งถือว่าเป็นข้อดี
[ 10 ] คือชนิดนี้จะใช้ในการแยกสารละลาย
ระเหย โซลูชั่น