WATER DESALINATION USING ICE FREEZING IN ICICLES
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2021.257273Keywords:
freezing desalination, icicles, salinity, impact surface, crystallization, salt water consumption.Abstract
The aim of the study is to investigate the effect of initial salinity and water flow rate on desalination processes in icicles formed on horizontal nozzles.
Experimental installation, is a frame on which are fixed: a container with initial salt water, impact surface, horizontal nozzles. Initial saline water of 10-30 g/l flowed out through the hole, fell and crushed against the impact surface, and then froze on the nozzles in the form of icicles. To investigate the degree of salinity, the icicles were divided into equal parts and melted.
The results of the investigation show that the obtained water contains the most salts in those parts that are closer to the bases of the borules. At a flow rate of 2 ml/sec, the borules grew to their full length. The level of the option was defined as the ratio of initial water solubility to the received solubility and was 1.5 to 4, higher values were obtained at the flow rate of 1 ml/sec, and at the first intervals.
Conclusions: The results of experiments showed that it is impossible to refine brackish water in 1 cycle. To obtain drinking water with salt concentration less than 0.5 g/l it is necessary to use several cycles of freezing-melting or to combine with other methods of desalination. It is necessary to control the optimum water consumption to ensure a higher degree of (solidification)desalination.
References
Giorgio Nebbia and Gabriella Nebbia Menozzi «Early experiments on water desalination by freezing». – University Bari, Italy. Desolination, 5 (1968) p. 49-54.
Z. Lu and L. Xu «Freezing desalination process». - Department of Environmental Engineering, East China University of Science and Technology, China, 27 May 2015
Sayed M. Badawy «Laboratory freezing desalination of seawater» - Taylor & Francis, 01.06.2015. p. 1-8.
Mokhtar Mahdavi, Amir Hossein Mahvi, Simin Nasseri, Masoud Yunesian «Application of Freezing to the Desalination of Saline Water» - King Fahd University of Petroleum and Minerals 2011, 21 October 2011. p. 1171–1177.
Mohammad Shafiur Rahman a , Mushtaque Ahmed a & X. Dong Chen «Freezing‐Melting Process and Desalination: I.Review of the State‐of‐the‐Art». - College of Agricultural and Marine Sciences, Sultan Qaboos University, Al Khod, Sultanate of Oman, Department of Chemical and Materials Engineering, The University of Auckland, Auckland, New Zealand
Anouar Rich, Youssef Mandri, Denis Mangin, Alain Rivoire, Souad Abderafi,
Christine Bebon, Naoual Semlali, Jean-Paul Klein, Tijani Bounahmidi, Ahmed Bouhaouss, Ste´phane Veesler «Sea water desalination by dynamic layer melt crystallization: Parametric study of the freezing and sweating steps», - Journal of Crystal Growth 342 (2012) 110–116
Jun Chen, Jianjian Wu, Jiafeng XU, Qing Yuan, Bin Deng,
Changzhong Chen, Zhi Li «Experiments and insights of desalination by a freezing/thawing method at low subcooling» - Chinese Journal of Chemical Engineering, 3 January 2020
Anouar Rich, Youssef Mandri, Nourimane Bendaoud, Denis Mangin, Souad Abderafi «Freezing desalination of sea water in a static layer crystallizer» - Desalination and Water Treatment . Taylor & Francis. 3 May 2009
Youssef Mandri, Anouar Rich, Denis Mangin, Souad Abderafi, Christine Bebon, Naoual Semlali, Jean-Paul Klein, Tijani Bounahmidi, Ahmed Bouhaouss. «Parametric study of the sweating step in the seawater desalination process by indirect freezing»
Phillip C. Wankat «Desalination by natural freezing» - School of Chemical Eqineering. Purdue Unirersity, Lafayette, Ind. 47937 (U.S.A.) October 9, 1972. p. 147-157.
Dong Chen, Chaosheng Zhang, Hongwei Rong, Chunhai Wei, Siyu Gou. Experimental study on seawater desalination through supercooled water dynamic ice making / Guangzhou University, Guangzhou - 2020 - https://doi.org/10.1016/j.desal.2019.114233
J. Fournier, J. I. Grange, S. Vergara «Water desalinatlon by natural freezing» - Unhersity of Chile and Ministry of Public Works, Santiago (Chile) 9 May 1974, p 167-175.
Yang Liu, Tingzhen Minga, Yongjia Wu, Renaud de Richter, Yueping Fang, Nan Zhou «Desalination of seawater by spray freezing in a natural draft tower» - https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114700
R.D.C. SHONE «The freeze desalination of mine waters» - Journal of the south african institute of mining and metallurgy, April 1987, p 107-112,
Ahmed A.A. «New proposed system for freeze water desalination using auto reversed R-22 vapor compression heat pump» - Mechanical Engineering Department, Benha University, Faculty of Engineering at Shoubra, 108 Shoubra Street, Cairo, Egypt, 7 October 2009, p. 179-184.
A. Zambrano, Y. Ruiz, E. Hernández, M. Raventós, F.L. Moreno «Freeze desalination by the integration of falling film and block freezeconcentration techniques» - https://doi.org/10.1016/j.desal.2018.02.015
I. I. Pukhovoi, A. M. Postolenko «Ice formation in the form of icicles and utilization of heat of crystallization for air heating» - Journal of Engineering Physics and Thermophysics, Vol. 91, No. 3, May, 2018.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
