DAILY PAPER REVIEW

0926_Desalination_The potential of membrane distillation as a stand-alone desalination process

 

 

1. Title & Authors
?Title 
: The potential of membrane distillation as a stand-alone desalination process
?Authors
: A. M. Alklaibi

2. Background of authors
: 주 저자는 A. M. Alklaibi로서 사우디아라비아 Jeddah 기술대학의 기계공학부에 속해 있으며, MD 모델링 관련 연구를 하고 있는 것으로 알려져 있습니다.

3. Summary
?주 저자는 이전의 논문에서 AGMD와 DCMD의 모델링을 하여 그 유효성을 확인하였으며, 이를 바탕으로 이번 논문에서는 개발된 모델이 해수담수화에 있어서 자립형으로 그 잠재성을 보여주었습니다. 여기서 내부 열회수와 주요한 비용관련 변수를 관련시켰습니다. 비용변수에는 heating, pumping, 막 사이즈등이 포함됩니다. 
?이 분석 결과를 보면, 원수유출 온도의 범위는 25-60℃, 투과계수는 10-7~10-6s-1의 범위를 나타냈으며, 원수의 유입온도가 높은 투과수율에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 투과계수가 증가시 투과수율은 2배 이상 증가하며, 원수온도가 60℃시, 플럭스는 25℃보다7배정도 증가함을 보였습니다. 
또한, 온도분극계수를 원수유출온도, 플럭스와 비교시 상대적으로 높은 레이놀즈 수에서 뜨거운 용액과 찬 용액을 순환시키는 것이 온도 분극 계수를 최소화 시키는 것을 유지함을 보였습니다. 
?Pumping에 따른 에너지 효율을 분석 시 높은 투과수율을 가진 막 사용과 높은 온도에서 제거하는 것이 상당한 에너지 소비 감소를 가지고 온다는 것을 확인하였습니다. 따라서 운영 및 자본비는 높은 온도, 투과수율이 좋은 막을 사용하는 것이 상당한 감소를 가져온다는 것을 확인하였습니다. 
?또한 레이놀즈 수 관계를 분석해 보면, 층류시의 레이놀즈 값을 사용시, 순환 시 요구되는 에너지량은 적지만 요구되는 막의 면적은 Re=5000시보다 2배 이상 더 큰 값을 보였습니다. 이는 최적의 운전상태를 만족시키기 위해서는 레이놀즈 수는 난류를 발생시키는 최소의 정도 값을 유지시키는 것이 여러 조건 면에서 합리적인 것으로 나타났습니다.

4. Originality & Creativity
요구되는 에너지 및 경제성은 원수유출온도와 막의 투과성을 이용하여 평가되었습니다. MD시스템에서의 일괄변수들은 문헌에서 이용 가능한 막 모듈을 효율성을 결정했으며, 그 값은 (2.2)10-8~(1.53)10-6의 값을 나타냈습니다. 원수 유출 온도가 50℃이상이거나 낮은 에너지가 요구될 시 K값을 높은 값을 취했을 때 MD시스템은 자립형이 될 수 있 수 있음을 보여 줬으며, 막투과성이 낮고, 낮은 유속(층류)에서 운영 시 pumping으로 인한 전력량은 합리적이였으나 예측되로 capital cost의 값은 상당함을 보여주었습니다. 따라서 이 논문에서는 운영 시 최적의 조건은 레이놀즈수가 3000-5000범위 일 때 경제적인 측면에서 가깝다는 것을 확인시켜주었습니다. 

5. Application
여기에 나온 레이놀즈 수의 값과 K의 값의 최적치의 값을 이용함에 따른 플럭스 변화율을 보고 싶습니다.

6. Reviewer contact : 한진미(jmhan@gist.ac.kr)

첨부 (1)
0926_한진미.pdf
126.5KB / Download 1