DAILY PAPER REVIEW

1028_DESALINATION_Seawater reverse osmosis with isobaric energy recovery devices

 

 

1. 논문 제목 및 저자 배경
Seawater reverse osmosis with isobaric energy recovery devices
저널: DESALINATION
저자: Richard L. Stover
배경: Energy Recovery, Inc., San Leandro CA, USA

2. 논문 요약
이 논문은 해수담수화 플랜트에서의 Energy Recovery Device (에너지 회수 장치)에 관해 다루고 있다.
특히 이 논문의 저자는 ERI (Energy Recovery Inc.) 소속 인으로서, 에너지 회수장치에 대해 깊이가 있는 연구적 접근이 아닌, 해수담수화에서 담수 생산 단가를 줄일 수 있는 ERD에 대한 소개 및 간단한 operating 실험을 통한 ERD의 효율성 산정을 주로 하고 있다.
전체적인 논문 내용은 
introduction 부분에서 ERD의 카테고리 분류(centrifugal & isobaric type) 및 각각의 특징을 서술, Body 부분에서는 ERDs 중 isobaric type의 Design과 Operation 측면을 다루고 있다.
Isobaric type의 ERD는 membrane에서 분류된 버려지는 brine의 잠재된 pressure을 직접적으로 membrane feed에 운송시켜 담수화 과정에 필요한 pressure를 고압펌프 외 추가적으로 공급 할 수 있게 만드는 장치이다. 이 시스템의 개략도는 다음과 같다.

이 논문에서 저자는 Isobaric type 중에서 piston-type ERD와 PX (Pressure Exchanger rotary) ERD의 성능 분석을 하였다. 그 결과는 아래와 같다. 

옆의 figure을 보면 알 수 있든 PX타입은 overflush가 없지만 PISTON타입은 3%로 정도로 나타나는 것을 알 수 있다. 하지만 PX의 Salinity Increase는 PISTON타입보다 2.1%나 더 높다는 단점을 가지고 있다. 허나 결과적으로 PX 타입의 효율이 더 높다는 결과가 나왔다.

마지막으로 이 논문에서는 Isobaric EDR의 이점에 대해 기술하고 있다. unlimited capacity, reduced high-pressure pump costs, high efficiency, and operational flexibility. 그 중에서도 PX type은 minimal simple controls, fail-safe operation, maintenance free operation, corrosion avoidance, low vibration, long life의 이점들을 언급하며 결론을 마치고 있다.

3. 논문의 독창성
이 논문에서는 특별한 연구적, 이론적인 독창성은 없는 듯 하다. 
다만 제조 회사에서 ERD를 가지고 실제 plant에서 직접적으로 operating 실험을 하였기 때문에 
실험 결과의 신뢰도가 연구실에서 하는 랩 스케일의 실험결과 보다는 훨씬 높을 것으로 추측된다. 그러므로 앞으로 ERD에 대해 연구하는데 있어 참고하기 좋은 결과 데이터라고 볼 수있다.

4. 적용 가능성 
우리는 이 논문에서 ERD의 분류 및 그 중에서 어떤 type의 device가 어떤 장점을 가지고 있는지에 대한 파악 및 특성 파악에 대해 도움이 될 만 하겠다.
또한 앞으로 RO 시스템의 모델링을 하는데 있어서, ERD시스템을 desalination process에 도입하여 많은 연구를 한다면, 보다 정밀한 공정모사 및 system optimization 부분에서 많은 기여가 될 수 있을 듯 하다.

5. Reviewer E-mail: jkh@gist.ac.kr

첨부 (1)
20101028_정관호_변환.pdf
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