Abstract
This article evaluated a new proposal for multistage flashing desalination combined with thermal vapor compression (MSF-TVC). The analysis considered several modes for vapor compression, which differed in the stage from which vapor was extracted. System evaluation focused on calculations of the parameters that affected the unit cost, which included the thermal performance ratio, the specific heat transfer area, and the specific flow rate of cooling water. Gains and features of the proposed vapor compression modes were expected to reduce the unit product cost as a result of reduction in the capital and operating costs of the process.
Thermische Verfahren der Vielstufen-Entspannungsverdampfung (MSF) zur Meerwasserentsalzung haben in den letzten Jahrzehnten eine große Verbreitung gefunden. Es wird ein neues MSF-Verfahren mit thermischer Dampfkompression (TVC) vorgeschlagen, das verschiedene Verbesserungen und Kostensenkungen im Aufbau und Betrieb bringen soll. Zwei Konfigurationen zur Dampfrückführung aus den verschiedenen Stufen des Verfahrens mit nachgeschalteter zweistufiger Dampfkompression (15 kPa) werden behandelt: einerseits Dampfentnahme aus der Wärmerückgewinnungseinheit und andererseits aus der Kühlereinheit. Ein detailliertes mathematisches Modell wurde aufgestellt, um das MSF-TVC Verfahren zu simulieren und zu analysieren. Das Gleichungssystem wird für vorgegebene Werte der Verfahrensparameter (z. B. 90 bis 110 °C maximale Sole-Verdampfungstemperatur) gelöst. Es ergeben sich Verbesserungen von 6 bis 16 % des thermischen Leistungsverhältnisses. Gegenüber dem konventionellen MSF-Verfahren wird als wesentlicher Vorteil der um 62 % bis 74 % reduzierte Kühlwasserbedarf genannt. Im Vergleich der beiden Konfigurationen bringt die Dampfrückführung aus der Wärmerückgewinnungseinheit größere Vorteile durch ein besseres thermisches Leistungsverhältnis und eine kleinere Wärmeübertragerfläche. Es wird erwartet, dass die spezifischen Kosten (Investitions- und Betriebskosten) für das kombinierte MSF-TVC Verfahren gesenkt werden können.