โรงงานแยกเกลือความร้อนผลิตน้ำจืดอย่างไร

โรงงานแยกเกลือความร้อนผลิตน้ำจืดอย่างไร การใช้งานความร้อนเพื่อระเหยน้ำและเก็บน้ำจืด เพื่อประโยชน์ทั้งทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม

การแยกเกลือด้วยวิธีใช้ความร้อนหรือที่เรียกกันว่า การแยกเกลือด้วยความร้อน (thermal desalination) เป็นกระบวนการที่ใช้ความร้อนในการผลิตน้ำจืดจากน้ำเค็ม กระบวนการนี้ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก คือ การกลั่นและการใช้อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือด (Low-Temperature Evaporation, LTE) มาดูกันว่าวิธีเหล่านี้ทำงานอย่างไร

การกลั่นแบบหลายขั้นตอน (Multi-Stage Flash Distillation, MSF)

การกลั่นแบบหลายขั้นตอนเป็นกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการแยกเกลือน้ำทะเล กระบวนการนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอนหรือ สเตจ(stages) ซึ่งในแต่ละขั้นตอนนั้น น้ำจะถูกนำมาร้อนจนเดือดและสร้างไอน้ำ จากนั้นไอน้ำจะถูกนำมาข้นตกตะกอนเพื่อแยกออกจากเกลือ

ในขั้นที่หนึ่ง น้ำเค็มจะถูกสร้างเป็นไอที่อุณหภูมิสูง

ไอน้ำจะถูกนำมาตั้งค่าความดันที่ต่ำกว่า ทำให้น้ำระเหยออกมาเพิ่มเติม

กระบวนการนี้จะทำซ้ำในหลายขั้นตอน จนน้ำเค็มกลายเป็นไอน้ำเกือบทั้งหมด

หลังจากนั้น ไอน้ำจะถูกนำมาควบแน่นแยกออกจากเกลือ เป็นน้ำจืด

การกลั่นแบบหลายผล (Multi-Effect Distillation, MED)

การกลั่นแบบหลายผลเป็นอีกหนึ่งกระบวนการที่นิยมใช้ในการแยกเกลือน้ำทะเล กระบวนการนี้จะใช้น้ำเค็มให้เดือดในอุณหภูมิที่ต่ำ ๆ ตามลำดับหลายขั้นตอน หรือที่เรียกว่าผล (effects) โดยไอน้ำที่ได้จากขั้นแรกจะนำไปใช้ทำให้เกิดการระเหยในขั้นต่อไป โดยไม่ต้องใช้ความร้อนเพิ่มเติม

ในขั้นตอนแรก น้ำเค็มจะถูกเดือดด้วยความร้อนและสร้างไอน้ำ

ไอน้ำจากขั้นแรกจะถูกนำไปทำให้เกิดการระเหยในขั้นถัดไป โดยไอน้ำจะถูกนำมาควบแน่นและใช้อุณหภูมิในการระเหยน้ำในขั้นต่อไป

กระบวนการนี้จะลดการใช้พลังงาน เนื่องจากใช้ไอน้ำจากผลหนึ่งในการระเหยน้ำในผลต่อไป

การใช้อุณหภูมิต่ำ (Low-Temperature Evaporation, LTE)

การใช้อุณหภูมิต่ำในการแยกเกลือจากน้ำทะเล เป็นอีกหนึ่งวิธีที่ใช้ความร้อนในระดับต่ำ เกี่ยวข้องกับการใช้ปั๊มแรงดันต่ำเพื่อหวนลมทำให้เกิดการระเหยที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งทำให้ประหยัดพลังงานได้

สรุป

กระบวนการแยกเกลือด้วยความร้อนเป็นวิธีการที่ใช้กันแพร่หลายในการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล โดยวิธีการหลักได้แก่การกลั่นแบบหลายขั้นตอน (MSF) และการกลั่นแบบหลายผล (MED) พร้อมกันกับการใช้อุณหภูมิต่ำ (LTE) ทั้งหมดนี้จะใช้องค์ประกอบของความร้อนและการควบแน่นเพื่อสร้างน้ำจืดที่ปลอดภัยสำหรับการบริโภคและการใช้งานในอุตสาหกรรม