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J-GLOBAL ID：201702259552348831   整理番号：17A1425363

膜蒸留脱塩のエネルギー性能に及ぼす膜の性質と輸送現象の影響を理解する【Powered by NICT】

Understanding the impact of membrane properties and transport phenomena on the energetic performance of membrane distillation desalination

著者 (4件)： Deshmukh Akshay (Department of Chemical and Environmental Engineering, Yale University, New Haven, CT 06520-8286, United States) ,  Deshmukh Akshay (Nanosystems Engineering Research Center for Nanotechnology-Enabled Water Treatment (NEWT),Yale University, New Haven, CT 06520-8286, United States) ,  Elimelech Menachem (Department of Chemical and Environmental Engineering, Yale University, New Haven, CT 06520-8286, United States) ,  Elimelech Menachem (Nanosystems Engineering Research Center for Nanotechnology-Enabled Water Treatment (NEWT),Yale University, New Haven, CT 06520-8286, United States)
資料名： Journal of Membrane Science  (Journal of Membrane Science)
巻： 539  ページ： 458-474  発行年： 2017年 
JST資料番号： E0669A  ISSN： 0376-7388  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 直接接触膜蒸留(DCMD)は低品位熱を用いた高塩分水を処理できることを熱脱塩プロセスである。水処理プロセスとして,DCMDはいくつかの利点,廃熱(100°C以下)の利用,不揮発性溶質の完全な除去,低面積フットプリント,と高いスケーラビリティを含んでいた。しかし,DCMDのエネルギー効率は,他の職場と熱脱塩プロセスと比較して比較的低い。本研究では,膜の性質とプロセス条件を外部熱回収を伴うDCMD脱塩システムのエクセルギーあるいは第二法則効率(η II)に影響するかを定量化することを目的とした。特に,膜透過係数(B)と熱伝導係数(<span style=text-decoration:overline>K </span>)はMD性能をどのように影響するかを解析した。その厚さ,初期に膜を介して伝導熱損失前ηIIの増加を減少させることにより膜のB値を増加することでηIIを引き起こす低下することを示した。空隙率0.90の,材料の熱伝導率0.20Wm 1K, 1,公称細孔径0.6μmの典型的なMD膜では,最適透過係数は1.59×10 6kgm 2 2s 1Pa 1(572kg m 2時間 1bar 1)であることを見出した。この値は最適膜厚約95μmに相当した。著者らの解析は,DCMDにおける効果的な熱回収の重要性を強調した。5°Cの最小アプローチ温度と外部熱交換器は,エネルギー消費を72%減少させることを示した。最後に,比B/<span style=text-decoration:overline> K</span>,B値よりむしろ増加しているDCMD脱塩のエクセルギー効率の増加に重要であることを示した。例えば,B/<span style=text-decoration:overline> K</span>の160%の増加を,0.70から0.90に増加する膜の空孔率は5.3%~7.6%のηIIの42%増加をもたらした。膜細孔中のバルク圧力(P)を減少させることの利点も検討した。典型的な膜では,1.0barから0.5barへのPを半減,ηIIの21%の増加7.0%から9.2%に分解される。は膜の空孔率1になる傾向にある時,達成可能な最大エクセルギー効率はバルク膜圧力0.5barの1.0barと12%のバルク膜圧の10%,完全な熱回収を与えられることを同定することにより結論した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 熱交換器 ,  透過率 ,  熱伝導率 ,  エネルギー効率 ,  *輸送現象 ,  エネルギー消費 ,  熱伝達率 ,  *脱塩 ,  細孔径 ,  伝熱 ,  熱回収 ,  細孔 ,  空隙率
準シソーラス用語： 直接接触膜蒸留 ,  *膜蒸留 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 脱塩 ,  膜蒸留 ,  膜特性 ,  エクセルギー効率 ,  モジュールスケールモデリング

分類 (2件)： 膜分離  (XD02120Z) ,  蒸留,蒸発  (XD02010F)

タイトルに関連する用語 (6件)： 膜蒸留 ,  脱塩 ,  エネルギー性能 ,  性質 ,  輸送現象 ,  理解