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Vakuumdestillation

 
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Steve



Anmeldedatum: 20.12.2004
Beiträge: 536

BeitragVerfasst am: Di März 15, 2011 11:14 pm    Titel: Vakuumdestillation Antworten mit Zitat

Hi zusammen,

ich habe schon oft drüber nachgedacht, wie man eine Destillation effizient gestalten könnte: mit Vakuum. Das ist ja an sich nichts Neues, aber folgt mir mal gedanklich:

Eine Kombination aus Wärmepumpe und Wärmerohr, so stelle ich mir das vor. Die Wärmepumpe sorgt für Temperaturdifferenz und die Destillation passiert im "Wärmerohr" (zwei miteinander verbundene Gefäße, eines enthält Schmutzwasser, das andere ist das Kondensatgefäß, alles ist evakuiert).
(Die Idee ist, daß mit einer Wärmepumpe Energie zurückgewonnen werden kann, die in klassischer Destillation normalerweise verlorengeht)

Ein erster logischer Gedanke ist, daß eine Wärmepumpe um so ineffizienter arbeitet, je größer die Temperaturdifferenz ist, die sie erzeugen soll. Ist sie aber thermisch kurzgeschlossen, sollte sie weniger oder fast keine Leistung aufnehmen müssen, weil die Temperaturdifferenz klein gehalten wird.

Jetzt der nächste Gedanke:
Ein Wärmerohr ist ein effizienter Wärmeleiter, mit dem man auch Wärmepumpen kurzschließen könnte.
Nebenher destilliert das Wärmerohr die Flüssigkeit darin. Die muß ich ja nicht zwingend zurücklaufen lassen sondern kann Schmutzwasser nachliefern und dest. Wasser abziehen.

Stelle ich mir alles mal idealisiert und reibungsfrei vor, dann müßte ich destilliertes Wasser praktisch für nix bekommen. Dann wäre es auch egal, ob der Apparat schnell oder langsam läuft, davon hängt nur das Tempo des Dampfumsatzes ab.

Real geht das natürlich nicht. Um Dampf umzusetzen, MUß eine Temperaturdifferenz aufrechterhalten werden. Das benötigt Energie. Und jetzt kommt der seltsamste Gedanke dabei:
Ich muß die Energie aufwenden, um den Fluß aufrechtzuerhalten. Aber wenn ich am Schluß schaue, was ich davon habe: destilliertes Wasser, ungefähr auf Temperatur des Schmutzwassers vom Anfang, den Schmutz (Entropieabnahme, jaja, vernachlässigen wir das aber mal), und eigentlich nur einen heißgelaufenen Antriebsmotor der Wärmepumpe.

Der Löwenanteil der umgesetzten Energie liegt nach dem Vorgang nicht im Endprodukt sauberes Wasser, sodern in den Verlusten der Apparatur (Reibung, ohmsche Verluste, Wirbelströme etc.)

Das ist ein bischen so wie beim Kugelexperiment, wo ich zwar von A nach B komme, aber weil beide Orte energetisch gleichwertig sind, habe ich physikalisch keine Energie verbraten. Hier bekomme ich sauberes Wasser und Schmutz getrennt, was energetisch auf ähnlichem Niveau liegt...



- - -
Wahrscheinlich wäre es insgesamt aber effizienter, eine Pumpe für das Schmutzwasser zu verwenden, und damit einen Arbeitsdruck aufzubauen, den man in einer Umkehrosmoseanlage nutzen kann. Das geht vermutlich verlustärmer zu realisieren.
_________________
Grüße, Stefan
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