EXPERIMENTAL AND THEORETICAL INVESTIGATION ON WATER DESALINATION USING MEMBRANE DISTILLATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (MSc Thesis by Hafiz Muhammad Ahmad) Final_Version.pdf Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

تعتبر طريقة التقطير باستخدام الغشاء مصدرا واعدا لتحلية المياة. تتميز هذه الطريقة بالبساطة و سهولة التطبيق. في هذه الطريقة يفصل الغشاء بين تياري ماء أحدهما ساخن ومالح بينما على الجانب الآخر يوجد وسيط التبريد الذي يستخدم لتكثيف بخار الماء الذي يمر عبر مسام الغشاء. يتم توليد بخار الماء بسبب الفرق في درجة الحرارة والضغط الجزئي بين جانبيي الغشاء. يتم تصنيف عملية التقطير باستخدام الغشاء بناء على طبيعة وسيط التبريد. تمتلك هذه الطريقة عدة مميزات أهمها انخفاض درجة الحرارة المطلوبة والمقدرة بحوالي (40-90) درجة مئوية على جانب التغذية (جانب الماء الساخن) والتى يمكن الحصول عليها بسهولة من مخلفات الطاقة أو مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية. يمكن أيضا أن تعمل هذه الطريقة بصورة جيدة عند ضغط مساوي للضغط الجوي. من مميزات هذه الطريقة ايضا أنها تعطي انتاجية جيدة من الماء من حيث الكمية والجودة كما انها تتميز بمعدل طرد عالي للأملاح (مناسبة لأغراض الشرب). الغرض الأساسي من الدراسة الحالية هو عمل منظومة لإجراء عدد من الإختبارات المختلفة على منظومات الإتصال المباشر (DCMD)، فجوة الهواء (AGMD) وفجوة الماء (WGMD) ثم مقارنة أداء منظومتي فجوة الماء والهواء لنفس التصميم. أيضا تمت مقارنة أداء المنظومتين باستخدام تصاميم مختلفة. تمت دراسة تأثير عدد من المتغيرات مثل درجة حرارة ماء التغذية(الماء الساخن)، درجة حرارة وسيط التبريد، معدل سريان ماء التغذية، معدل سريان وسيط التبريد وسمك الفجوة على معدل تدفق الماء الناتج لمنظومات مختلفة. أحد أهم أهداف هذه الدراسة هو تطوير نموذج رياضي لإنتقال الكتلة و الحرارة لتقدير معدل السريان وأداء منظومة التقطير باستخدام الغشاء.

English Abstract

Membrane Distillation (MD) is a potential source of water desalination. This process is quite simple, easy to achieve, adoptable and also viable. In MD, a hydrophobic membrane is separated by two streams of waters. One is the hot feed saline water stream, and on the other side of membrane a cooling media that is used to condense the water vapours pass-ing through the membrane pores. Water vapours are produced because of temperature and partial pressure difference on both sides of membrane. Depending upon the cooling me-dia, the configuration of MD process can be classified. MD has many advantages but the important one is that 40-90 oC of temperature is required for the feed side and 10-30 oC temperature is required for the coolant side, and this temperature can be obtained easily by waste or renewable energy resource e.g. solar heating. It can also perform well at at-mospheric pressure. The other main advantage of MD is that it gives good water product in terms of its flux and quality. e.g. very high salt rejection value, which is good for drinking purpose. The main objectives of the present study is to establishing a setup at laboratory scale to perform different tests for Direct Contact (DCMD), Air Gap (AGMD) and Water Gap Membrane Distillation configurations (WGMD), then compare the performances of the DCMD and AGMD system for the same module design. Another comparison is made for WGMD and AGMD for another design module. Investigation of the effects of different parameters like feed temperature, coolant temperature, feed flow rate, coolant flow rate, gap width on the permeate flux were conducted for different MD configurations. One of the most important objectives is to develop a valid mathematical heat and mass transfer model to predict flux and performance of the MD system.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	kHALIFA, ATIA E.
Committee Members:	ANTAR, MOHAMED A. and LAOUI, TAHAR
Depositing User:	HAFIZ MUHAMMAD AHMAD (g201305670)
Date Deposited:	16 Jun 2015 05:01
Last Modified:	01 Nov 2019 16:30
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139669