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Rechenbeispiel


Aufgabe:


Es sollen 100 Liter Meerwasser (4% NaCl - Lösung) pro Stunde mittels Elektrodialyse entsalzt werden. Das entspricht dem Transport von 68,4 mol Salz pro Stunde

Gesucht ist die voraussichtlich benötigte Membranfläche bzw. die Anzahl der benötigten Elektrodialyse-Zellpaare bei einer Stackgröße von 500x500mm.



Berechnungsgrundlagen:


80% Stromausbeute

0,32 kA / m2 durchschnittliche Stromdichte

Effektive Membranfläche x 1,4 = tatsächliche Membranfläche = 500 x 500 mm

keine sonstigen Schwierigkeiten



Berechnung:


Stoffmenge x Faraday-Konstante / Stromausbeute = Strom über alle Zellpaare

68,4 mol / h x 96480 As / mol / 0,80 = 2300 A


Benötigte Fläche = Strom über alle Zellpaare / Stromdichte

2300 A / 320 A / m2 = 7,2 m2


Anzahl Zellpaare = Benötigte Fläche x 1,4 / tatsächliche Membranfläche

7,2 m2 x 1,4 / 0,25 m2 = 40 Zellpaare


Strom über ED-Stack = tatsächliche Membranfläche / 1,4 x Stromdichte

0,25 m2 / 1,4 x 320 A / m2 = 57 A


Wenn Sie herausfinden möchten, ob eine Entsalzungsanlage mittels Elektrodialyse für Ihren Anwendungsbereich in Frage kommt, können Sie mit Hilfe des folgenden Rechenbeispiels eine mögliche Auslegung Ihrer Anlage bestimmen. Dazu müssen Sie nur das Beispiel mit Ihren Vorgaben an den Prozess erneut durchrechnen. So können Sie die von Ihnen benötigte Membranfläche, die Anzahl der Zellpaare und den benötigten Strom leicht bestimmen.

Dieses Rechenbeispiel ist ausschließlich für akademische Zwecke bestimmt. Für technische Anlagen, die auf Basis dieser Überlegungen konstruiert oder betrieben werden, übernehmen wir keine Haftung. Insbesondere sollten Sie bedenken, dass der Punkt "keine sonstigen Schwierigkeiten" als Berechnungsgrundlage fast nie erfüllt ist, da meist nichtideale Bedingungen herrschen, an die die Anlage angepasst werden muss.

 

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