使用热敏离子液体进行前透化:基板规模示范和成本分析
Andrew Z Haddad1, Akanksha K Menon1,2, Ravindra Revanur3
1Energy Storage & Distributed Resources Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, United States.
概括
热敏的离子液体-水混合物显示出对具有挑战性的水源的向前透淡化有希望. 双引水解决方案证明了成本效益高的水回收,实现了60%的水回收,均成本为每平方米1.18美元.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 使用热反应性离子液体 (ILs) 的前透析 (FO) 为处理非传统水源提供了潜力.
- 之前的研究仅限于实验室规模,缺乏现实的水流和回收数据.
- 离子液体-水混合物需要进一步研究,以获得高效的海水淡化应用.
研究的目的:
- 描述四聚-三乙酸盐 (P4444TFA) 和一种新型的双引溶液 (P4444TFA/N4444TFA) 在FO淡化中的性能.
- 评估基于IL的FO在处理石油和天然气运营产生的水中的有效性.
- 评估基于IL的FO淡化对具有挑战性的料水的经济可行性.
主要方法:
- 实验室规模的优惠券测试来分析抽压力和粘度对水流的影响.
- 使用1平方米的膜面积与真实产生的水进行基板尺度FO实验.
- 基于基准规模结果的成本分析,以确定水的平衡成本 (LCOW).
主要成果:
- 双吸溶液 (P4444TFA/N4444TFA) 在70重%度下表现优于单个IL.
- 在基板测试中,从产生的水中回收了60%的水,初始和最终流量为14 LMH和3 LMH.
- 计算出LCOW为每立方米1.18美元,表明了成本效益.
结论:
- 基于IL的取水解决方案,特别是双取水系统,对具有挑战性的料水的FO淡化有效.
- 开发的FO工艺证明了从石油和天然气产生的水中节省成本的水回收的潜力.
- 这项技术为以具有竞争力的成本处理非传统水源提供了可行的解决方案.
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