Diplomová práce se zabývá membránovou destilací, především z matematické perspektivy. Jedná se o tepelně poháněný separační proces, ve kterém se pro rozdělení kapalné a plynné fáze používá porézní membrána. Kapalina se vypařuje a její plynná fáze prochází přes póry v membráně. Během tohoto procesu dochází k tepelné i látkové výměně, které jsou popsány systémem parciálních diferenciálnich rovnic. Další model je založen na analogii s elektrickými obvody, zákonu zachování energie, hmotnostní bilanci a empirických vztazích. Je ověřen s experimentálně naměřenými daty z nové alternativní destilační jednotky používající membránu a kondenzátor z polymerních dutých vláken. Výkon a účinnost jednotky jsou vyhodnoceny. Další možná vylepšení jsou navržena.

This project is a bachelor thesis and aims to study the integration of concentrator photovoltaics (CPV), reverse osmosis (RO) and membrane distillation (MD) for water desalination and purification. In this report, an introduction of the need for efficient water desalination is presented. Following the introduction, relevant literature has been reviewed to build up the fundamental understanding of CPV, RO and MD. A general classification of CPV subsequently introduced. In order to acquire a more comprehensive understanding of CPVs, two case studies were performed with two different types of CPV/T. The cost efficiency of each type of CPV was analysed when integrated with RO and MD systems. The result turns out to be that it was not economically beneficial to have MD in the integrated system. The reason behind is the extensive thermal energy demand of MD. Other affecting parameters, such as location and system types were also discussed. Lastly, improvements and suggestions for further studies were considered. / Detta projekt är en kandidatuppsats och syftar till att studera ett integrerande system bestående av koncentrerade solceller (CPV), omvänd osmos (RO) och membrandestillation (MD) för vattenavsaltning och rening. Rapporten börjar med en introduktion om behovet av effektiv avsaltning av vatten. Relevant litteratur har granskats för att bygga upp den grundläggande förståelsen för CPV, RO och MD. Därefter gjordes en klassificering av CPV. För att få en mer omfattande förståelse av CPV valdes två olika typer av CPV /T för en djupare undersökning. Kostnadseffektiviteten för varje CPV analyserades, när dessa var integrerade med RO- och MD-system. Resultatet visar sig att det tyvärr inte var ekonomiskt fördelaktigt att ha med MD i det integrerade systemet. Anledningen bakom detta var det omfattande termiska energibehovet för MD. Andra avgörande faktorer, såsom plats och systemtyp diskuterades tillika. Slutligen avslutades rapporten med förslag på förbättringar och områden för vidare studier.

La presente tesis estudia el desarrollo de tecnologías de separación y recuperación de aromas. Se busca obtener dos clases distintas de productos, concentrados aromáticos y bebidas parcialmente desalcoholizadas. En ambos productos se requiere una alta calidad aromática.Distintos casos de estudio se han seleccionado:i) La separación concentración del 2,4-decadienoato de etilo, aroma impacto de la pera, y ii) la separación-concentración del trans-2-hexen-1-ol, aroma impacto de los arándanos. En ambos casos, se tratan corrientes acuosas de la etapa de concentración de zumos en la indsutria. Para el estudio de la separación /concentración del aroma de pera se aplica adsorción en Carbón Activo Granular y Destilación con Membranas a Vacío, y para el aroma del arándano se selecciona la Pervaporación. Para todos estos casos se analiza el rendimiento del proceso y se desarrolla el modelo matemático obteniéndose sus principales parámetros de transporte.iii) La reducción del contenido de etanol en vino mediante Destilación Osmótica. Se ha desarrollado el modelo matemático que describe el transporte del etanol y los compuestos aromáticos. La validación del modelo y el análisis sensorial se llevaron a cabo mediante vino real. / The thesis document deals with the development of technologies for the separation and recovery of aromatic compounds. Two different kind of products are sought, aroma concentrates from fruit juices and partially de-alcoholised beverages. On both products high aromatic quality is required.Several cases of study have been selected: i) The separation of separation-concentration of ethyl E-2, Z-4-decadienoato, pear impact aroma compound, and ii) separation-concentration of E-2-hexen-1-ol, bilberries impact aroma compound. In both cases, aqueous streams to be treated in the industry would come from the juice concentration stage. The study of the separation and concentration of the pear aroma compound was made by using Adsorption onto Granular Activated Carbon and Vacuum Membrane Distillation, and for the bilberry aroma compound, Pervaporation was selected. For all of these cases of study, the performance analysis and mathematical modeling have been performed and the main transport parameters.iii) The reduction of the alcohol content of wine by Osmotic Distillation. A mathematical model describing both the ethanol and aroma compounds transport was developed. Model validation and sensorial analysis on real wine were made.