Deniz Suyunun Tuzdan Arındırılması

Deniz Suyunun Tuzdan Arındırılması

Tuzdan arındırma yöntemiyle deniz suyundan içme suyu elde edilir.

Teknoloji

Etiketler

deniz suyu, tuzsuzlaştırma, tuzsuzlaştırma tesisi, su, ters ozmoz, damıtma tesisi, damıtma cihazı, damıtma, iyon değişimi, elektrodializ, yarı geçirgen zar, içme suyu sıkıntısı, tuz, içme suyu, sodyum klorit, elektrot, çevresel hasar, sahil, teknoloji, coğrafya

İlgili ekstralar

Görüntüler

Tuzdan arındırma tesisi

  • deniz suyu
  • damıtma cihazları
  • tuzsuzlaştırılmış su
  • konsantre tuz çözeltisi

Damıtma tesisi

  • damıtma cihazı - Tuzsuzlaştırma sırasında, deniz suyu damıtma cihazlarında buharlaştırılıp tuz sudan ayrılır. Buhar yoğunlaşır, sonuç olarak ise temiz içme suyu elde edilir.

Damıtma cihazı

Damıtma

  • termokompresör - Uzaklaştırılmış buharı sıkıştırarak ısıtır.
  • sıcak buhar - Boru sıcak olduğundan deniz suyu buharlaşır ve içinden tuz ayrılır. Daha sonra buhar bir sonraki tanka iletilir.
  • deniz suyu
  • konsantre tuz çözeltisi
  • tuzsuzlaştırılmış su - Tuzsuzlaştırma sırasında, deniz suyu damıtma cihazlarında buharlaştırılıp tuz sudan ayrılır. Buhar yoğunlaşır, sonuç olarak ise temiz içme suyu elde edilir.

İyon değişimi

  • elektrik yüklü boncuklar - Negatif yüklü boncukların yüzeyine H⁺ iyonları, pozitif yüklü boncukların yüzeyine ise OH⁻ iyonları bağlıdır. Deniz suyundaki iyonlar (örneğin Na⁺ ve Cl⁻ iyonları) boncukların yüzeyine bağlanır, bu sırada boncuklardan serbest bırakılan H⁺ ve OH⁻ iyonları, su molekülleri oluşturur.
  • deniz suyu
  • tuzsuzlaştırılmış su

Elektrodiyaliz

  • deniz suyu
  • tuzsuzlaştırılmış su
  • tank

Ters ozmoz

  • deniz suyu
  • tuzsuzlaştırılmış su
  • konsantre tuz çözeltisi
  • yarı geçirgen membran - Suyu geçiren, ama çözülmüş iyonların geçmesine izin vermeyen rulo halindeki membran. Normalde, konsantrasyonun eşitlenmesi yüzünden temiz su, yarı geçirgen membrandan deniz suyuna geri akar ve tuzlu suyla karışır; ancak deniz suyuna basınç uygulanarak bu süreç tersine döner ve su membrandan geçerek uzaklaşır, konsantre tuz çözeltisi ise kalır.

Animasyon

  • termokompresör - Uzaklaştırılmış buharı sıkıştırarak ısıtır.
  • sıcak buhar - Boru sıcak olduğundan deniz suyu buharlaşır ve içinden tuz ayrılır. Daha sonra buhar bir sonraki tanka iletilir.
  • deniz suyu
  • konsantre tuz çözeltisi
  • tuzsuzlaştırılmış su - Tuzsuzlaştırma sırasında, deniz suyu damıtma cihazlarında buharlaştırılıp tuz sudan ayrılır. Buhar yoğunlaşır, sonuç olarak ise temiz içme suyu elde edilir.
  • elektrik yüklü boncuklar - Negatif yüklü boncukların yüzeyine H⁺ iyonları, pozitif yüklü boncukların yüzeyine ise OH⁻ iyonları bağlıdır. Deniz suyundaki iyonlar (örneğin Na⁺ ve Cl⁻ iyonları) boncukların yüzeyine bağlanır, bu sırada boncuklardan serbest bırakılan H⁺ ve OH⁻ iyonları, su molekülleri oluşturur.
  • deniz suyu
  • tuzsuzlaştırılmış su
  • elektrik yüklü boncuklar - Negatif yüklü boncukların yüzeyine H⁺ iyonları, pozitif yüklü boncukların yüzeyine ise OH⁻ iyonları bağlıdır. Deniz suyundaki iyonlar (örneğin Na⁺ ve Cl⁻ iyonları) boncukların yüzeyine bağlanır, bu sırada boncuklardan serbest bırakılan H⁺ ve OH⁻ iyonları, su molekülleri oluşturur.
  • karşı iyonlar
  • elektrot - Ters elektrik yüklü iyonları çekerek sudan çıkartır. Elektrotların kutupluluğu ters çevrilince iyonlar elektrotlardan uzaklaşıp cihazdan çıkartılabilir. Daha sonra kutuplar tekrar değiştirilip suyun temizlenmesine devam edilir.
  • elektrot
  • elektrotların temizlenmesi - Elektrotların kutupluluğu ters çevrilince iyonlar elektrotlardan uzaklaşır ve tuzsuzlaştırmaya devam edilir.
  • tuzsuzlaştırma
  • deniz suyu
  • tuzsuzlaştırılmış su
  • konsantre tuz çözeltisi
  • yarı geçirgen membran - Suyu geçiren, ama çözülmüş iyonların geçmesine izin vermeyen rulo halindeki membran. Normalde, konsantrasyonun eşitlenmesi yüzünden temiz su, yarı geçirgen membrandan deniz suyuna geri akar ve tuzlu suyla karışır; ancak deniz suyuna basınç uygulanarak bu süreç tersine döner ve su membrandan geçerek uzaklaşır, konsantre tuz çözeltisi ise kalır.
  • yarı geçirgen membran - Suyu geçiren, ama çözülmüş iyonların geçmesine izin vermeyen rulo halindeki membran. Normalde, konsantrasyonun eşitlenmesi yüzünden temiz su, yarı geçirgen membrandan deniz suyuna geri akar ve tuzlu suyla karışır; ancak deniz suyuna basınç uygulanarak bu süreç tersine döner ve su membrandan geçerek uzaklaşır, konsantre tuz çözeltisi ise kalır.
  • gözenek

Anlatma

Yiyecek olmadan 30-40 gün, su olmadan ise yalnızca 3-4 gün hayatta kalabiliriz. Dünyada tatlı suyun az olduğu yerler sayısız bulunmakta, bu nedenle insanlar içme suyuna ulaşmak için ellerinden gelen her şeyi yaparlar.

Dünya deniz suyu bakımından çok zengindir, fakat deniz suyunun yüksek tuz içeriği su kaybına yol açabileceğinden büyük miktarda içilmesi tehlikelidir. Az miktarda suyun tuzdan arındırılması için evdeki su arıtma cihazı da tek başına yeterlidir, ancak büyük ihtiyaçları karşılamak için büyük ölçekli teknoloji gereklidir.

Tuzdan arındırma tesisleri genellikle kıyılarda inşa edilmiştir. İlk olarak su ve tuz mekanik temizleme yoluyla ayrıştırılır. Tuzdan arındırma için kullanılan çeşitli yöntemler vardır. En basit yöntem görüntüdeki tesis tarafından da kullanılan damıtmadır. Bunun amacı suyu kaynatarak tuzdan arındırmaktır.

Bir damıtma cihazına ısı boruları yerleştirilir. Borular içine sıcak buhar pompalanıp ısıtılmamış deniz suyu sıcak boruların yüzeyine püskürtülür. Deniz suyu, boru içindeki buharı soğutur, böylece buhar yoğunlaşarak tatlı suya dönüşüp borunun altından dışarı akar. Aynı zamanda ısıtılan deniz suyundan çıkan buhar sonraki tankın borusuna geçer.
Tankların borularından tuzsuzlaştırılan su toplanır. Cihazın alt kısmından ise konsantre tuzlu su toplanıp dışarı akar. Son tanktan çıkan buhar, basıncını ve sıcaklığını yükselten termokompresör yardımıyla birinci tanka geri döndürülür.

İyon değiştirici, deniz suyunun tuz içeriğini elektrik yüklü boncuklar yardımıyla çıkartır. Boncuklar bir tanktaki çıkış borusuna dökülür. Deniz suyu tankın üst kısmından içine girer ve boncuklar arasındaki gözeneklerden tankın alt kısmına doğru akar. Su akarken boncuklar suyun tuz içeriğini bağlar, sonra biriken su bir filtre üzerinden delik içine akar. Son olarak, tuzdan arındırılmış su çıkış borusu içinden tanktan çıkar.

Başlangıçta boncukların yüzeyinde pozitif ve negatif elektrik yüklü karşı iyonlar bulunmaktadır. Bunlar suyun hidrojen ve hidroksit iyonlarıdır.
Gözeneklerden akan deniz suyunda pozitif yüklü sodyum iyonlarının ve negatif yüklü klorid iyonlarının iyonik kuvveti, karşı iyonların iyonik kuvvetinden daha yüksektir. Bundan dolayı karşı iyonları boncukların yüzeyinden uzaklaştırır. Sodyum ve klorid iyonları boncukların yüzeyine bağlanır, uzaklaştırılan karşı iyonlardan ise su oluşur. Bir süre sonra, boncuklar daha fazla tuz bağlayamaz hale gelip yenilenmeye gerek duyarlar. İyon değiştirici yönteminin dezavantajı, sodyum ve klorid iyonlarının boncukların yüzeyinden çıkartılması için çevreye ciddi zarar veren çok güçlü asit ve alkalilerin kullanılmasının gerekli olmasıdır.

Elektrodiyaliz sırasında, deniz suyu elektrik akımının uygulandığı zarların arasından yüksek basınç altında aktarılır.

Deniz suyundaki tuz iyonları uygun yüklü zarlara bağlanır. Pozitif yüklü zar olan anoda negatif yüklü klorid iyonları bağlanır. Negatif katoda ise pozitif yüklü sodyum iyonları bağlanır. Bir süre sonra, anot ve katodun yüzeylerine daha fazla tuz bağlanamaz hale gelindiğinden onları temizlemek gerekir.

Elektrodiyaliz cihazının yüzeyinin temizlenmesi için de elektrik akımı kullanılır. Genellikle tuzun iyonları elektrik yüklü yüzeylere bağlanır. Bu nedenle temizlenirken elektrik akımının akışı tersine çevrilir, böylece iyonlar anot ve katodun yüzeyinden uzaklaşırlar. Kaldırılan tuz iyonları akan su ile birlikte cihazdan dışarı aktarılır.

Ters ozmoz sırasında su tuzdan iyonik kuvvet yerine tuz parçacıklarının boyut farkı kullanılarak arındırılır.
İşlem sırasında, su yüksek basınç altında tank içine pompalanır. Tankta bir boru etrafına yerleştirilmiş birkaç katmandan oluşan, yarı geçirgen rulo halindeki membran sistemi bulunur. Yüksek basınç deniz suyunu membranlar üzerinden iter.

Deniz suyu bütün membrandan geçtiği zaman tuz içeriğini tamamen kaybeder ve tuzdan arındırılmış su çıkış borusundan çıkar. Membranlar tarafından geri tutulan tuz ise diğer bir çıkış borusundan konsantre tuz çözeltisi olarak çıkar. Ters ozmoz tuzdan arındırmanın en yaygın yöntemlerinden biridir. Zararlı kimyasal maddeler gerektirmediğinden dolayı da son derece çevre dostudur.

İlgili ekstralar

Yer Altı Suları

Yer altında yeraltı suyu, akifer suyu ve karstik su bulunur.

Altyapı Hizmetleri

Altyapı gaz, elektrik gibi enerji, telefon, kablolu TV, internet gibi iletişim ile su ve kanalizasyon hizmet türlerini kapsar.

Bulut ve Yağmurun Oluşumu, Bulut Tipleri

Buharlaşan sudan çeşitli şeklindeki bulutlar oluşuyor ve sonra su, yağış olarak yeryüzüne geri dönüyor.

İçme Suyu Temin ve Dağıtım Sistemi

İçme suyu temin ve dağıtım sistemi tüketicilere uygun kalitede içme suyu sağlar.

Karstik Araziler (Temel Düzey)

Karstik arazilerde dolin ya da sütun gibi karstik oluşumlar görünür.

NaCl'in Çözünmesi

Yemek tuzu suda çözünür; iyonların etrafında polar su moleküllerinden bir tabaka oluşur.

Okyanusun Katmanları

Okyanusun fiziksel özellikleri, flora ve faunası derinlikle değişir.

Sodyum Klorür (NaCl)

Yemek tuzu, sodyumun en önemli bileşiklerinden biridir, canlılar için için vazgeçilmezdir.

Su Döngüsü (Orta Düzey)

Gezegenimizin bütün suları buharlaşma, yoğunlaşma, erime ve donma olayları sırasında sürekli su döngüsü yapmaktadır.

Su Kirliliği

Su kirliliğinin ana sebepleri kentler, sanayi ve tarımdır.

Taşkın Korunma Sistemi

Taşkınlara karşı korunma setler, küçük taşkınlar sırasında ise doğal setlerle sağlanır.

Buzdolabı Nasıl Çalışır?

Animasyonda buzdolabının yapısı ve çalışması tanıtılıyor.

Klima Nasıl Çalışır?

Klima, ısıyı iç ortamdan dış ortama taşıyarak içerideki havayı soğutur.

Su Kulesi Nasıl Çalışır?

Animasyonda su kulesinin yapısı ve çalışması tanıtılıyor.

Deniz Akıntıları

Tüm deniz akıntıları birlikte Dünya'nın iklimini büyük ölçüde etkileyen büyük okyanus taşıma bandını oluşturur.

Added to your cart.