Membrane distillation
میمبرین ڈسٹلیشن (ایم ڈی) ایک تھرمل طور پر چلنے والا علیحدگی کا عمل ہے جس میں علیحدگی مرحلے کی تبدیلی سے ہوتی ہے۔ ایک ہائیڈروفوبک جھلی مائع مرحلے کے لیے ایک رکاوٹ پیش کرتی ہے، جس سے بخارات کے مرحلے کی اجازت ملتی ہے (جیسے۔ پانی کے بخارات) جھلی کے سوراخوں سے گزرنے کے لیے۔ عمل کی محرک قوت جزوی بخارات کے دباؤ کا فرق ہے جو عام طور پر درجہ حرارت کے فرق سے پیدا ہوتا ہے۔ جھلی کشید کا اصول زیادہ تر عمل جو مواد کو الگ کرنے کے لیے جھلی کا استعمال کرتے ہیں وہ دو باؤنڈنگ سطحوں کے درمیان محرک قوت کے طور پر جامد دباؤ کے فرق پر انحصار کرتے ہیں (مثال کے طور پر۔ ریورس اوسموسس-آر او)، یا ارتکاز میں فرق (ڈائلیسس)، یا برقی میدان (ای ڈی)۔ جھلی کا انتخاب سوراخ کے سائز کے برقرار رکھے جانے والے مادے کے سائز سے تعلق، یا اس کے پھیلاؤ گتانک، یا اس کی برقی قطعیت کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ میمبرین ڈسٹلیشن (ایم ڈی) کے لیے استعمال ہونے والے میمبرین مائع پانی کے گزرنے کو روکتے ہیں جبکہ پانی کے آزاد مالیکیولز کے لیے پارگمیتا کی اجازت دیتے ہیں اور اس طرح پانی کے بخارات کے لیے۔ یہ جھلیاں ہائیڈروفوبک مصنوعی مواد سے بنی ہیں (مثال کے طور پر۔ پی ٹی ایف ای، پی وی ڈی ایف یا پی پی) اور درمیان میں معیاری قطر والے سوراخ پیش کرتے ہیں۔ چونکہ پانی میں مضبوط دو قطبی خصوصیات ہوتی ہیں، جب کہ جھلی کا کپڑا غیر قطبی ہوتا ہے، جھلی کا مواد مائع سے گیلا نہیں ہوتا ہے۔ اگرچہ سوراخ مالیکیولز سے کافی بڑے ہوتے ہیں، لیکن پانی کی سطح کا زیادہ تناؤ مائع مرحلے کو سوراخوں میں داخل ہونے سے روکتا ہے۔ ایک کنویکس مینسکس سوراخ میں تیار ہوتا ہے۔ اس اثر کو کیپلری ایکشن کہا جاتا ہے۔ دیگر عوامل کے علاوہ، تاثر کی گہرائی مائع پر بیرونی دباؤ کے بوجھ پر منحصر ہو سکتی ہے۔ مائع کے ذریعے سوراخوں کی دراندازی کے لیے ایک طول و عرض رابطہ زاویہ θ = 90-θ 'ہے۔ جب تک θ <90° اور اس کے مطابق θ '> 0° سوراخوں کو گیلا نہیں کیا جائے گا۔ اگر بیرونی دباؤ نام نہاد مائع کے داخلے کے دباؤ سے اوپر اٹھتا ہے، تو θ = 90° جس کے نتیجے میں سوراخ کا بائی پاس ہوتا ہے۔ وہ محرک قوت جو جھلی کے ذریعے بخارات کو پہنچاتی ہے، تاکہ اسے پروڈکٹ واٹر کے طور پر پارگمی طرف جمع کیا جا سکے، دو باؤنڈنگ سطحوں کے درمیان جزوی پانی کے بخارات کے دباؤ کا فرق ہے۔ یہ جزوی دباؤ کا فرق دو باؤنڈنگ سطحوں کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کا نتیجہ ہے۔ جیسا کہ تصویر میں دیکھا جا سکتا ہے، جھلی ایک طرف گرم فیڈ کے بہاؤ اور دوسری طرف ٹھنڈے پارمیٹ کے بہاؤ سے چارج ہوتی ہے۔ جھلی کے ذریعے درجہ حرارت کا فرق، عام طور پر 5 اور 20 K کے درمیان، جزوی دباؤ کا فرق ظاہر کرتا ہے جو اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ جھلی کی سطح پر پیدا ہونے والا بخارات دباؤ میں کمی کے بعد، سوراخوں کے ذریعے داخل ہوتا ہے اور ٹھنڈے حصے پر گاڑھا ہوتا ہے۔ میمبرین ڈسٹلشن تکنیک بہت سی مختلف میمبرین ڈسٹلشن تکنیک موجود ہیں۔ بنیادی چار تکنیکیں بنیادی طور پر ان کے آستین چینل کے ترتیب یا اس چینل کو چلانے کے طریقے سے مختلف ہوتی ہیں۔ مندرجہ ذیل ٹیکنالوجیز سب سے زیادہ عام ہیں: ڈائریکٹ کانٹیکٹ ایم ڈی (ڈی سی ایم ڈی) ایئر گیپ ایم ڈی (اے جی ایم ڈی) ویکیوم ایم ڈی (وی ایم ڈی) سویپنگ گیس ایم ڈی (ایس ڈبلیو جی ایم ڈی) ویکیوم ملٹی ایفیکٹ میمبرین ڈسٹلیشن (وی-ایم ای ایم ڈی) پرمیٹ گیپ ایم ڈی (پی جی ایم ڈی) ڈائریکٹ کانٹیکٹ ایم ڈی ڈی ڈی سی ایم ڈی میں، جھلی کے دونوں اطراف بخارات کی طرف مائع گرم فیڈ واٹر سے چارج ہوتے ہیں اور پارمیٹ کی طرف ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ جھلی سے گزرنے والے بخارات کا ارتکاز براہ راست جھلی کی حد کی سطح پر مائع مرحلے کے اندر ہوتا ہے۔ چونکہ جھلی واحد رکاوٹ ہے جو بڑے پیمانے پر نقل و حمل کو روکتی ہے، اس لیے نسبتا زیادہ سطح سے متعلق پارگمی بہاؤ کو ڈی سی ایم ڈی کے ساتھ حاصل کیا جا سکتا ہے۔ ایک نقصان زیادہ سمجھدار گرمی کا نقصان ہے، کیونکہ واحد جھلی کی پرت کی موصلیت کی خصوصیات کم ہوتی ہیں۔ تاہم، بخارات اور کنڈینسر کے درمیان زیادہ گرمی کا نقصان بھی واحد جھلی پرت کا نتیجہ ہے۔ یہ کھوئی ہوئی حرارت آستین کے عمل کے لیے دستیاب نہیں ہے، اس طرح کارکردگی کم ہو جاتی ہے۔ جھلی آستین کی دیگر ترتیبات کے برعکس، ڈی سی ایم ڈی میں جھلی کے پار ٹھنڈک فیڈ کو پہلے سے گرم کرنے کے بجائے پارمیٹ بہاؤ کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ لہذا، پارگمیٹ سے حرارت کی بازیابی کے لیے ایک بیرونی ہیٹ ایکسچینجر کی بھی ضرورت ہوتی ہے، اور فیڈ کے زیادہ بہاؤ کی شرح کو احتیاط سے بہتر بنایا جانا چاہیے۔ ایئر گیپ ایم ڈی ایئر گیپ ایم ڈی میں، بخارات کا چینل ڈی سی ایم ڈی سے ملتا جلتا ہے، جبکہ پرمیٹ گیپ جھلی اور ٹھنڈی دیوار کے درمیان ہوتا ہے اور ہوا سے بھرا ہوتا ہے۔ جھلی سے گزرنے والے بخارات کو ٹھنڈی سطح پر گاڑھا ہونے سے پہلے اس ہوا کے فرق پر اضافی طور پر قابو پانا چاہیے۔ اس طریقہ کار کا فائدہ کنڈینسر چینل کی طرف ہائی تھرمل موصلیت ہے، اس طرح گرمی کی ترسیل کے نقصانات کو کم سے کم کرتا ہے۔ تاہم، نقصان یہ ہے کہ ہوا کا خلا بڑے پیمانے پر نقل و حمل کے لیے ایک اضافی رکاوٹ کی نمائندگی کرتا ہے، جو ڈی سی ایم ڈی کے مقابلے میں سطح سے متعلق پارگمی پیداوار کو کم کرتا ہے۔ ڈی سی ایم ڈی کے مقابلے میں ایک اور فائدہ یہ ہے کہ کم سطح کے تناؤ والے اتار چڑھاؤ والے مادے جیسے الکحل یا دیگر سالوینٹس کو پتلے محلول سے الگ کیا جا سکتا ہے، اس حقیقت کی وجہ سے کہ مائع پارمیٹ اور جھلی کے درمیان اے جی ایم ڈی کے ساتھ کوئی رابطہ نہیں ہوتا ہے۔ زیادہ نمکیات والے متبادلات کے مقابلے میں اے جی ایم ڈی خاص طور پر فائدہ مند ہے۔ اے جی ایم ڈی پر تغیرات میں بہتر بہاؤ اور توانائی کی کارکردگی کے لیے ہائیڈروفوبک کنڈینسنگ سطحیں یا سوراخ دار کنڈینسر شامل ہو سکتے ہیں۔ اے جی ایم ڈی میں، منفرد طور پر اہم ڈیزائن کی خصوصیات میں گیپ موٹائی، کنڈینسنگ سرفیس ہائیڈروفوبیسیٹی، گیپ سپیسر ڈیزائن، اور ٹیلٹ اینگل شامل ہیں۔ سویپنگ گیس ایم ڈی سویپنگ گیس ایم ڈی، جسے ایئر اسٹرپنگ بھی کہا جاتا ہے، چینل کی ترتیب کا استعمال کرتا ہے جس میں پارمیٹ سائیڈ پر خالی خلا ہوتا ہے۔ یہ ترتیب وہی ہے جو اے جی ایم ڈی میں ہے۔ بخارات کا گاڑھا ہونا ایم ڈی ماڈیول کے باہر ایک بیرونی کنڈینسر میں ہوتا ہے۔ اے جی ایم ڈی کی طرح، کم سطح کے تناؤ والے اتار چڑھاؤ والے مادوں کو اس عمل سے صاف کیا جا سکتا ہے۔ اے جی ایم ڈی کے مقابلے ایس ڈبلیو جی ایم ڈی کا فائدہ جبری بہاؤ کے ذریعے بڑے پیمانے پر نقل و حمل میں رکاوٹ میں نمایاں کمی ہے۔ اس طرح سطح سے متعلق مصنوعات کے پانی کے بڑے پیمانے پر بہاؤ کو اے جی ایم ڈی کے مقابلے میں حاصل کیا جا سکتا ہے۔ ایس ڈبلیو جی ایم ڈی کا ایک نقصان گیس کے جزو کی وجہ سے ہوتا ہے اور اس وجہ سے زیادہ کل بڑے پیمانے پر بہاؤ، اعلی کنڈینسر کی صلاحیت کی ضرورت ہے۔ چھوٹے گیس ماس کے بہاؤ کا استعمال کرتے وقت گیس کے گرم جھلی کی سطح پر خود کو گرم کرنے کا خطرہ ہوتا ہے، اس طرح بخارات کے دباؤ کے فرق کو کم کرتا ہے اور اس وجہ سے محرک قوت کو کم کرتا ہے۔ ایس ڈبلیو جی ایم ڈی اور اے جی ایم ڈی کے لیے اس مسئلے کا ایک حل پارمیٹ چینل کے لیے ٹھنڈی دیوار کا استعمال، اور اسے گیس سے فلش کرکے درجہ حرارت کو برقرار رکھنا ہے۔ ویکیوم ایم ڈی ویکیوم ایم ڈی میں ایئر گیپ چینل کی ترتیب ہوتی ہے۔ ایک بار جب یہ جھلی سے گزر جاتا ہے، تو بخارات کو پارمیٹ چینل سے باہر نکالا جاتا ہے اور ایس ڈبلیو جی ایم ڈی کی طرح ماڈیول کے باہر گاڑھا ہو جاتا ہے۔ وی سی ایم ڈی اور ایس ڈبلیو جی ایم ڈی کا استعمال پانی کے محلول سے اتار چڑھاؤ والے مادوں کو الگ کرنے یا مرتکز نمکین پانی سے خالص پانی پیدا کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ اس طریقہ کار کا ایک فائدہ یہ ہے کہ جھلی کے سوراخوں کو روکنے والی غیر تحلیل شدہ غیر فعال گیسوں کو خلا کے ذریعے باہر نکالا جاتا ہے، جس سے جھلی کی ایک بڑی موثر سطح فعال ہو جاتی ہے۔ مزید برآں، بوائلنگ پوائنٹ میں کمی کے نتیجے میں کم مجموعی درجہ حرارت اور جھلی کے ذریعے کم درجہ حرارت کے فرق پر مصنوعات کی تقابلی مقدار پیدا ہوتی ہے۔ کم مطلوبہ درجہ حرارت کا فرق کم کل اور مخصوص تھرمل توانائی کی طلب کو چھوڑ دیتا ہے۔ تاہم، خلا کی نسل، جسے نمکین پانی کے درجہ حرارت کے مطابق ایڈجسٹ کرنا ضروری ہے، کے لیے پیچیدہ تکنیکی آلات کی ضرورت ہوتی ہے اور اس لیے یہ اس طریقہ کار کے لیے نقصان دہ ہے۔ برقی توانائی کی مانگ ڈی سی ایم ڈی اور اے جی ایم ڈی کی طرح بہت زیادہ ہے۔ ایک اضافی مسئلہ فیڈ واٹر سے ہٹانے کی وجہ سے پی ایچ ویلیو میں اضافہ ہے۔ ویکیوم میمبرین ڈسٹلشن کو موثر بنانے کے لیے، اسے اکثر ملٹی اسٹیج کنفیگریشن میں چلایا جاتا ہے۔ پارمیٹ گیپ ایم ڈی مندرجہ ذیل میں، ایک معیاری ڈی سی ایم ڈی ماڈیول کے ساتھ ساتھ علیحدہ پارمیٹ گیپ والے ڈی سی ایم ڈی ماڈیول کے اصول چینل کی ترتیب اور آپریٹنگ طریقہ کی وضاحت کی جائے گی۔ ملحقہ تصویر میں ڈیزائن ایک فلیٹ چینل کی ترتیب کو ظاہر کرتا ہے، لیکن اسے فلیٹ، کھوکھلی فائبر-یا سرپل زخم ماڈیولز کے لیے اسکیما کے طور پر بھی سمجھا جا سکتا ہے۔ چینل کی مکمل ترتیب انلیٹ اور آؤٹ لیٹ کے ساتھ ایک کنڈینسر چینل اور انلیٹ اور آؤٹ لیٹ کے ساتھ ایک ایواپریٹر چینل پر مشتمل ہوتی ہے۔ یہ دونوں چینل ہائیڈروفوبک، مائیکرو سوراخ دار جھلی سے الگ ہوتے ہیں۔ ٹھنڈک کے لیے، کنڈینسر چینل تازہ پانی اور بخارات جیسے پانی سے بھر جاتا ہے۔ نمکین فیڈ پانی کے ساتھ۔ کولینٹ کے درجہ حرارت پر کنڈینسر چینل میں داخل ہوتا ہے۔ جھلی سے گزرنے کے بعد، بخارات ٹھنڈے پانی میں گاڑھا ہو جاتا ہے، جس سے اس کی پوشیدہ گرمی خارج ہوتی ہے اور کولینٹ میں درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔ حساس حرارت کی ترسیل جھلی کی سطح کے ذریعے ٹھنڈے پانی کو بھی گرم کرتی ہے۔ جھلی کے ذریعے بڑے پیمانے پر نقل و حمل کی وجہ سے بخارات میں بڑے پیمانے پر بہاؤ کم ہوتا ہے جبکہ کنڈینسر چینل اتنی ہی مقدار میں بڑھتا ہے۔ پہلے سے گرم کولینٹ کا بڑے پیمانے پر بہاؤ کنڈینسر چینل کو تقریبا درجہ حرارت پر چھوڑ دیتا ہے اور ہیٹ ایکسچینجر میں داخل ہوتا ہے، اس طرح فیڈ واٹر کو پہلے سے گرم کرتا ہے۔ اس فیڈ واٹر کو پھر مزید حرارت کے منبع تک پہنچایا جاتا ہے اور آخر میں ایم ڈی ماڈیول کے بخارات چینل میں درجہ حرارت پر داخل ہوتا ہے۔ بخارات کا عمل فیڈ کے بہاؤ سے پوشیدہ حرارت نکالتا ہے، جو بہاؤ کی سمت میں تیزی سے فیڈ کو ٹھنڈا کرتا ہے۔ جھلی سے گزرنے والی سمجھدار گرمی کی وجہ سے گرمی میں اضافی کمی واقع ہوتی ہے۔ ٹھنڈا فیڈ کا پانی بخارات کے چینل کو تقریبا 28 ڈگری سیلسیس پر چھوڑ دیتا ہے۔ کنڈینسر انلیٹ اور ایواپریٹر آؤٹ لیٹ اور کنڈینسر انلیٹ اور ایواپریٹر آؤٹ لیٹ کے درمیان کل درجہ حرارت کے فرق تقریبا برابر ہیں۔ پی جی ایم ڈی ماڈیول میں، پارمیٹ چینل کو کنڈینسر چینل سے کنڈینسیشن سطح کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے۔ یہ نمکین پانی کے فیڈ کو کولینٹ کے طور پر براہ راست استعمال کرنے کے قابل بناتا ہے، کیونکہ یہ پارمیٹ کے ساتھ رابطے میں نہیں آتا ہے۔ اس پر غور کرتے ہوئے، درجہ حرارت T1 پر کنڈینسر چینل میں داخل ہونے والے کولنگ یا فیڈ پانی کو اب پارمیٹ کو ٹھنڈا کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بخارات کا گاڑھا ہونا مائع کے اندر ہوتا ہے۔ پہلے سے گرم کیا ہوا فیڈ واٹر جو کنڈینسر کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال ہوتا تھا، کنڈینسر کو درجہ حرارت T2 پر چھوڑنے کے بعد، حتمی حرارتی نظام کے لیے براہ راست حرارت کے منبع پر پہنچایا جا سکتا ہے۔ درجہ حرارت T3 تک پہنچنے کے بعد اسے بخارات میں منتقل کیا جاتا ہے۔ پارمیٹ درجہ حرارت T5 پر نکالا جاتا ہے اور ٹھنڈا پانی درجہ حرارت T4 پر خارج ہوتا ہے۔ ڈی سی ایم ڈی کے مقابلے پی جی ایم ڈی کا ایک فائدہ یہ ہے کہ ماڈیول کے اندر ٹھنڈک مائع کے طور پر فیڈ واٹر کا براہ راست استعمال ہوتا ہے اور اس لیے بخارات میں داخل ہونے سے پہلے فیڈ کو گرم کرنے کے لیے صرف ایک ہیٹ ایکسچینجر کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس طرح گرمی کی ترسیل کے نقصانات کو کم کیا جاتا ہے اور مہنگے اجزاء کو کم کیا جا سکتا ہے۔ ایک اور فائدہ کولینٹ سے پارمیٹ کی علیحدگی ہے۔ لہذا، اس عمل میں بعد میں پارگمیٹ کو نکالنے کی ضرورت نہیں ہے اور کنڈینسر چینل میں کولینٹ کا بڑے پیمانے پر بہاؤ مستقل رہتا ہے۔ پارگمیٹ گیپ میں پارگمیٹ کی کم بہاؤ کی رفتار اس ترتیب کا ایک نقصان ہے، کیونکہ یہ جھلی کی سطح سے کنڈینسر والنگ تک گرمی کی ناقص ترسیل کا باعث بنتی ہے۔ پارمیٹ سائیڈ کی جھلی کی باؤنڈنگ سطح پر زیادہ درجہ حرارت اس اثر (درجہ حرارت پولرائزیشن) کا نتیجہ ہے، جو بخارات کے دباؤ کے فرق کو کم کرتا ہے اور اس وجہ سے عمل کی محرک قوت کو کم کرتا ہے۔ تاہم، یہ فائدہ مند ہے، کہ جھلی کے ذریعے گرمی کی ترسیل کے نقصانات بھی اس اثر سے کم ہو جاتے ہیں۔ اس ناقص گیپ ہیٹ کنڈکشن چیلنج کو بڑے پیمانے پر پی جی ایم ڈی کی ایک قسم کے ساتھ ہٹا دیا جاتا ہے جسے سی جی ایم ڈی کہا جاتا ہے، یا کنڈکٹو گیپ میمبرین ڈسٹلشن، جو گیپس میں تھرمل کنڈکٹو سپیسرز کا اضافہ کرتا ہے۔ اے جی ایم ڈی کے مقابلے میں، پی جی ایم ڈی یا سی جی ایم ڈی میں، ایک اعلی سطح سے متعلق پارگمی پیداوار حاصل کی جاتی ہے، کیونکہ بڑے پیمانے پر بہاؤ اضافی طور پر ہوا کی پرت کے پھیلاؤ کی مزاحمت سے نہیں روکا جاتا ہے۔ ویکیوم ملٹی ایفیکٹ میمبرین ڈسٹلشن عام ویکیوم ملٹی ایفیکٹ میمبرین ڈسٹلشن (مثال کے طور پر۔ میمسس برانڈ V-MEMD) ماڈیول بھاپ اٹھانے والے، بخارات-سنکشیپن کے مراحل، اور ایک کنڈینسر پر مشتمل ہوتا ہے۔ ہر مرحلہ سنکشیپن کی گرمی کو بحال کرتا ہے، جو ایک سے زیادہ اثر والا ڈیزائن فراہم کرتا ہے۔ ڈسٹلیٹ ہر بخارات-سنکشیپن مرحلے اور کنڈینسر میں تیار کیا جاتا ہے۔ بھاپ اٹھانے والا: بیرونی حرارت کے ذریعہ پیدا ہونے والی حرارت (مثال کے طور پر۔ شمسی تھرمل یا فضلہ گرمی) کا تبادلہ بھاپ اٹھانے والے میں کیا جاتا ہے۔ بھاپ اٹھانے والے میں پانی کم دباؤ پر ہوتا ہے (جیسے۔ )، ماحول کے مقابلے میں۔ گرم بھاپ پہلے بخارات-سنکشیپن مرحلے (مرحلہ 1) میں بہتی ہے۔ بخارات-سنکشیپن کے مراحل: مراحل متبادل ہائیڈروفوبک جھلی اور ورق (پولی پروپیلین، پی پی) فریموں پر مشتمل ہوتے ہیں۔ خوراک (مثال کے طور پر سمندری پانی) کو ماڈیول کے پہلے مرحلے میں داخل کیا جاتا ہے۔ فیڈ بخارات-سنکشیپن کے مراحل سے سلسلہ وار بہتا ہے۔ آخری مرحلے کے اختتام پر، اسے نمکین پانی کے طور پر خارج کیا جاتا ہے۔ مرحلہ 1: بخارات سے نکلنے والی بھاپ پی پی ورق پر دباؤ کی سطح پی 1 اور اسی درجہ حرارت ٹی 1 پر جم جاتی ہے۔ ورق اور ہائیڈروفوبک جھلی کا امتزاج فیڈ کے لیے ایک چینل بناتا ہے، جہاں فیڈ کو بھاپ اٹھانے والے سے بخارات کے گاڑھا ہونے کی گرمی سے گرم کیا جاتا ہے۔ فیڈ منفی دباؤ P2 کے تحت بخارات بن جاتا ہے۔ ویکیوم ہمیشہ جھلی کے پارمیٹ سائیڈ پر لگایا جاتا ہے۔ مرحلہ [2، 3، 4، x]: یہ عمل مزید مراحل میں نقل کیا جاتا ہے اور ہر مرحلہ کم دباؤ اور درجہ حرارت پر ہوتا ہے۔ کنڈینسر: آخری بخارات-سنکشیپن مرحلے میں پیدا ہونے والے بخارات کو کولینٹ کے بہاؤ کا استعمال کرتے ہوئے کنڈینسر میں گاڑھا کیا جاتا ہے (جیسے۔ سمندری پانی)۔ آستین کی پیداوار: کنڈینسڈ آستین کو مراحل کے درمیان دباؤ کے فرق کے ذریعے ہر مرحلے کے نچلے حصے سے منتقل کیا جاتا ہے۔ میمسس ماڈیول کا ڈیزائن: ہر میمسس فریم کے اندر، اور فریموں کے درمیان، چینل بنائے جاتے ہیں۔ ورق کے فریم 'ڈسٹلیٹ چینل' ہوتے ہیں۔ میمبرین فریم 'بخارات کے چینل' ہیں۔ ورق اور جھلی کے فریموں کے درمیان، 'فیڈ چینل' بنائے جاتے ہیں۔ بخارات اسٹیج میں داخل ہوتا ہے اور متوازی ورق کے فریموں میں بہتا ہے۔ ورق کے فریم میں داخل ہونے والے بخارات کے لیے واحد آپشن گاڑھا کرنا ہے، یعنی۔ بخارات ایک 'ڈیڈ اینڈ' ورق کے فریم میں داخل ہوتا ہے۔ اگرچہ اسے 'ڈیڈ اینڈ' فریم کہا جاتا ہے، لیکن اس میں غیر کنڈینسیبل گیسوں کو ہٹانے اور ویکیوم لگانے کے لیے ایک چھوٹا چینل ہوتا ہے۔ گاڑھا ہوا بخارات ڈسٹلیٹ چینل میں بہتا ہے۔ سنکشیپن کی حرارت ورق کے ذریعے منتقل کی جاتی ہے اور فوری طور پر بخارات کی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے، جس سے سمندری پانی کے فیڈ چینل میں نیا بخارات پیدا ہوتا ہے۔ فیڈ چینل ایک کنڈینسنگ ورق اور ایک جھلی سے محدود ہوتا ہے۔ بخارات جھلی کے راستوں سے نکلتے ہیں اور ایک اہم بخارات کے راستے میں جمع ہوتے ہیں۔ بخارات اس چینل کے ذریعے اسٹیج سے نکلتا ہے اور اگلے مرحلے میں داخل ہوتا ہے۔ میمسس نے ماڈیولز کے لیے ایک انتہائی خودکار پروڈکشن لائن تیار کی ہے اور اسے آسانی سے بڑھایا جا سکتا ہے۔ چونکہ میمس کا عمل معمولی کم درجہ حرارت (کم سے کم) اور اعتدال پسند منفی دباؤ پر کام کرتا ہے، اس لیے ماڈیول کے تمام اجزاء پولی پروپیلین (پی پی) سے بنے ہوتے ہیں۔ یہ کٹاؤ اور اسکیلنگ کو ختم کرتا ہے اور بڑے پیمانے پر لاگت سے موثر پیداوار کی اجازت دیتا ہے۔ میمبرین ڈسٹلیشن کے عام استعمال یہ ہیں: سمندری پانی کی ڈی سیلینیشن نمکین پانی کی ڈی سیلینیشن نمکین پانی کے علاج کا عمل پانی کی صفائی امونیم کا ہٹانا/ارتکاز وسائل کا ارتکاز شمسی توانائی سے چلنے والی میمبرین ڈسٹلیشن میمبرین ڈسٹلیشن کمپیکٹ، شمسی توانائی سے چلنے والی ڈی سیلینیشن یونٹوں کے لیے بہت موزوں ہے جو چھوٹے اور درمیانے درجے کی پیداوار سے کم فراہم کرتی ہے۔ خاص طور پر سرپل زخم کا ڈیزائن جو سال 1985 میں جی او آر ای نے پیٹنٹ کرایا تھا اس ایپلی کیشن کے مطابق ہے۔ ایم ای ایم ڈی آئی ایس پروجیکٹ کے اندر، جس کا آغاز 2003 میں ہوا، فرونہوفر انسٹی ٹیوٹ فار سولر انرجی سسٹمز آئی ایس ای نے ایم ڈی ماڈیولز تیار کرنے کے ساتھ ساتھ پروجیکٹ کے دیگر شراکت داروں کے ساتھ مل کر دو مختلف شمسی توانائی سے چلنے والے آپریٹنگ سسٹمز کو انسٹال اور تجزیہ کرنا شروع کیا۔ نظام کی پہلی قسم ایک نام نہاد کمپیکٹ سسٹم ہے، جسے سمندر یا نمکین پانی سے پینے کے پانی کی پیداوار پیدا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ نظام کے ڈیزائن کا بنیادی مقصد کم بنیادی ڈھانچے کے بنجر اور نیم بنجر علاقوں میں ہدف بازاروں کے لیے ایک سادہ، خود کفیل، کم دیکھ بھال اور مضبوط پلانٹ ہے۔ نظام کی دوسری قسم ایک نام نہاد دو لوپ پلانٹ ہے جس کی گنجائش تقریبا. یہاں، کلکٹر سرکٹ کو نمکین پانی کے مزاحم ہیٹ ایکسچینجر کے ذریعے ڈی سیلینیشن سرکٹ سے الگ کیا جاتا ہے۔ ان دو نظام کی اقسام کی بنیاد پر، مختلف تعداد میں پروٹوٹائپ تیار کیے گئے، نصب کیے گئے اور مشاہدہ کیے گئے۔ آج کے (2011) کمپیکٹ سسٹم کی معیاری ترتیب تک کی آستین کی پیداوار پیدا کرنے کے قابل ہے۔ مطلوبہ تھرمل توانائی شمسی تھرمل کلیکٹر فیلڈ کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ برقی توانائی 75 ڈبلیو پی وی-ماڈیول کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ اس نظام کی قسم کو فی الحال مزید تیار کیا جا رہا ہے اور سولر اسپرنگ جی ایم بی ایچ کے ذریعے مارکیٹنگ کی جا رہی ہے، جو کہ فرونہوفر انسٹی ٹیوٹ فار سولر انرجی سسٹمز کا ایک ذیلی ادارہ ہے۔ میڈیرس پروجیکٹ کے اندر، ایک مزید ای یو پروجیکٹ، گرین کنیریا کے جزیرے پر ایک بہتر دو لوپ سسٹم نصب کیا گیا تھا۔ کنٹینر کے اندر بنایا گیا اور کلیکٹر ارے سائز سے لیس، ہیٹ اسٹوریج ٹینک ممکنہ حد تک آستین کی پیداوار کرتا ہے۔ مزید ایپلی کیشنز کو بھی لاگو کیا گیا ہے، یا تو 100% شمسی توانائی سے چلنے والے یا فضلہ گرمی کے ساتھ مل کر ہائبرڈ منصوبوں کے طور پر۔ مثالی نظام چیلنجز جھلی کے آستین کے نظام کے عمل کو کئی بڑی رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے جو عمل کو خراب کر سکتے ہیں، یا اسے ایک قابل عمل آپشن بننے سے روک سکتے ہیں۔ بنیادی چیلنج جھلی کو گیلا کرنا ہے، جہاں نمکین فیڈ جھلی سے نکلتا ہے، اور پارمیٹ کو آلودہ کرتا ہے۔ یہ خاص طور پر جھلی کی خرابی کی وجہ سے ہوتا ہے، جہاں ذرات، نمکیات، یا نامیاتی طریقے سے جھلی کی سطح پر جمع ہوتے ہیں۔ فیولنگ کو کم کرنے کی تکنیکوں میں جھلی کی سپر ہائیڈروفوبیسیٹی، گیلے ہونے کو ریورس کرنے یا روکنے کے لیے ہوا کی بیک واش، غیر فیولنگ آپریٹنگ حالات کا انتخاب، اور جھلی کی سطح پر ہوا کی تہوں کو برقرار رکھنا شامل ہیں۔ جھلی کی کشید کے لیے لاگت سے موثر ہونے کا واحد سب سے بڑا چیلنج توانائی کی کارکردگی ہے۔ تجارتی نظام معروف تھرمل ٹیکنالوجیز جیسے کہ ملٹی پل ایفیکٹ ڈسٹلیشن کے مقابلے میں مسابقتی توانائی کی کھپت تک نہیں پہنچ پائے ہیں، حالانکہ کچھ قریب ہیں، اور تحقیق نے توانائی کی کارکردگی میں نمایاں بہتری کی صلاحیت ظاہر کی ہے۔ حوالہ جات ادب ایچ۔ ای۔ ہومیگ: سمندری پانی اور سمندری پانی کی آستین وولکن-ورلاگ، 1978، 3802724380 سرمائی، ڈی۔ کوشیکووسکی، جے۔ ویگھاؤس، ایم۔: جھلی آستین کا استعمال کرتے ہوئے ڈی سیلینیشن: مکمل پیمانے کے سرپل زخم کے ماڈیولز پر تجرباتی مطالعات۔ فرونہوفر آئی ایس ای، فریبرگ 2011۔ ای۔ کرسیو، ای۔ ڈریولی: "میمبرین ڈسٹلیشن اینڈ ریلیٹڈ آپریشنز-اے ریویو"، علیحدگی اور صفائی کے جائزے 34/1 35-85، 2005۔ ڈسٹلشن