تقطیر ناگهانی (Multi Stage Flashing (MSF:
تقطیر ناگهانی ،یک فرآیند چند مرحله ای تبخیر و شیرین‌سازی آب است. نحوه کارکرد این روش بدین صورت است که آب گرم با دمایی نزدیک به نقطه‌ی جوش به مخازنی با فشار کمتری نسبت به بیرون (خلاء نسبی) فرستاده می‌شود. در اثر افت فشار مخزن، نقطه جوش خوراک کاهش می یابد؛ چرا که در زمان ورود، در دمای اشباع و فشار بالاتری قرار داشته است. به همین علت superheat شده و تبخیر ناگهانی رخ می‌دهد. به طور معمول بین 10 الی 20 المان (stage) در یک پلنت وجود دارد.
ساخت واحدهای تجاریMSF از دهه 50 شروع شد و با اینکه که تکنولوژی شیرین‌سازی با اُسموز معکوس (RO) به سرعت در حال گسترش است، روش MSF همچنان 20 درصد از کل آب‌های تولید شده را در دنیا و به خصوص به طور گسترده در خاورمیانه شامل می‌شود. امکان استفاده در ظرفیت‌های بالا، کامل بودن دانسته‌ها و دانش مورد نیاز برای طراحی، اجرا و نگهداری پلنت، از دلایلی است که می‌توان برای انتخاب این روش نام برد.
نحوه عملکرد فرآیند چند مرحله تقطیر ناگهانی:
به طور کلی این روش از سه قسمت تشکیل شده است:
· مرحله دفع گرما: آب دریا (خوراک) از این قسمت وارد پلنت می‌شود با این هدف که انرژی گرمایی خروجی‌های سیستم یعنی آب شیرین تولید شده و آب نمک خروجی (brine) را دریافت کند تا خروجی‌ها در پایین‌ترین دمای ممکن از سیستم خارج شوند. آب دریا با آب نمک خروجی از سیستم مخلوط شده تا در مقدار دمای مقرر خود تثبیت شود. چرا که در زمان‌های مختلف، آب دریا دمای متفاوتی دارد اما دمای خوراک ورودی به سیستم باید مقدار ثابت و از پیش تعیین شده‌ای باشد.
· مرحله بازیابی گرما: خوراک در این قسمت، به ترتیب وارد المان‌ها می‌شود تا ضمن میعان کردن بخار تولیدی در هر مرحله، دمای خود را نیز بالا ببرد و به اصطلاح پیش‌گرم شود.
· مرحله ورود گرما: پس از پیش گرم شدن، خوراک به گرم‌کن (heater) وارد شده تا دمای آن تا نزدیکی دمای اشباع بالا برود و آماده ورود به اولین المان به عنوان خوراک شود.
توضیح تقطیر ناگهانی:
واحدهای MSF معمولا با حداکثر دمای ورودی 90 تا 120 درجه سانتی‌گراد و حداقل دمای 30 تا 35 درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند و در هر مرحله بین 2 تا 4 درجه افت دما دارند. یکی از عوامل مهم در راندمان حرارتی، کنترل اختلاف دیفرانسیلی دما بین منبع گرما (heater) و آب دریا (خوراک) در فرآیند و تقسیم مناسب آن در مراحل است. استفاده از دمای بالا در حدود 120 درجه، بازده سیستم را افزایش می‌دهد اما افزایش دما باعث افزایش تشکیل رسوب و خوردگی در تجهیزات می‌شود. برای افزایش طول عمر و بهره‌وری سیستم لازم است تا تشکیل رسوب و خوردگی در سیستم کنترل شود.
مزایا و معایب روش تقطیر ناگهانی:
مزایا:
1. غلظت و شوری خوراک ورودی برخلاف روش RO، تاثیری در فرآیند ندارد و همچنین نسبت به آن نیاز به پیش تصفیه خاصی ندارد.
2. این روش، می‌تواند در ظرفیت‌های بالای تولید طراحی و اجرا شود.
3. شاخص TDS آب تولید شده در حدود ppm 10 است و دارای کیفیت بسیار خوبی است.
4. تعمیر و نگهداری آن پیچیدگی و هزینه زیادی ندارد.
5. با توجه به قدمت زیاد این تکنولوژی، دانش کافی و کاملی را برای طراحی، اجرا و نگهداری پلنت‌های تقطیر ناگهانی در اختیار داریم.
6. این روش را می‌توان با سایر روش‌های شیرین‌سازی آب همراه کرد.
7. می‌توان در کنار یک نیروگاه آن‌را تاسیس کرد تا از بخار اتلافی آن به عنوان منبع گرما استفاده شود.
معایب:
1. در روش‌های تبخیری، به انرژی گرمایی زیادی برای تولید بخار در Heater داریم.
2. تنها در حدود 25-40 درصد از خوراک ورودی، به آب شیرین تبدیل می‌شود و حجم brine خروجی بسیار بالاست.
3. وقتی غلظت آب خروجی پایین تر از 50 باشد؛ نیاز به مخلوط شدن با آب شور را دارد .
4. تاسیس پلنت MSF هزینه بسیار بالایی دارد.