การกลั่นแบบแฟลชหลายขั้นตอน ( MSF ) เป็นกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลโดยการกลั่น น้ำทะเล บางส่วนให้ กลายเป็นไอน้ำในหลายขั้นตอน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางกันโรงงาน MSF ในปัจจุบันอาจมีมากถึง 30 ขั้นตอน^{[ 1 ]}

โรงงานกลั่นแบบแฟลชหลายขั้นตอนผลิตน้ำจืดได้ประมาณ 26% ของน้ำจืดทั้งหมดในโลก เกือบทุกโรงงานผลิตน้ำจืดใหม่ใช้ระบบรีเวิร์สออสโมซิสเนื่องจากใช้พลังงานน้อยกว่ามาก^{[ 2 ]}

โรงงานนี้ประกอบด้วยพื้นที่หลายส่วนที่เรียกว่า "ขั้น" แต่ละขั้นมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและ ตัวเก็บน้ำ ควบแน่นลำดับการทำงานมีปลายเย็นและปลายร้อน ในขณะที่ขั้นกลางมีอุณหภูมิปานกลาง แต่ละขั้นมีแรงดัน แตกต่างกัน ซึ่งสอดคล้องกับจุดเดือดของน้ำที่อุณหภูมิในแต่ละขั้น หลังจากปลายร้อนจะมีภาชนะที่เรียกว่าเครื่องทำความร้อนน้ำเกลือ

กระบวนการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

1. เมื่อโรงงานทำงานในสภาวะคงที่ น้ำป้อนที่มีอุณหภูมิต่ำจะไหลหรือถูกสูบผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นขั้นๆ และค่อยๆ อุ่นขึ้น
2. เมื่อน้ำเกลือไปถึงเครื่องทำความร้อนน้ำเกลือ อุณหภูมิจะสูงเกือบถึงระดับสูงสุดแล้ว จึงต้องมีการเพิ่มความร้อนเข้าไปอีก
3. หลังจากผ่านเครื่องทำความร้อนแล้ว น้ำจะไหลผ่านวาล์วกลับเข้าไปในขั้นตอนต่างๆ ที่มีแรงดันและอุณหภูมิต่ำลงเรื่อยๆ
4. น้ำที่ไหลย้อนกลับผ่านแต่ละขั้นเรียกว่าน้ำเกลือ เพื่อแยกความแตกต่างจากน้ำที่ไหลเข้า เมื่อน้ำเกลือไหลเข้าสู่แต่ละขั้น อุณหภูมิของน้ำเกลือจะสูงกว่าจุดเดือดที่ความดันของขั้นนั้น และน้ำเกลือเพียงส่วนน้อยจะเดือด (หรือ "ระเหย") กลายเป็นไอน้ำ ทำให้ลดอุณหภูมิลงจนถึงจุดสมดุล
5. ไอน้ำที่เกิดขึ้นจะมีอุณหภูมิสูงกว่าน้ำป้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเล็กน้อย
6. ไอน้ำจะเย็นตัวลงและควบแน่นกับท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งจะทำให้น้ำป้อนร้อนขึ้นตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้^{[ 3 ]}

การระเหยทั้งหมดในทุกขั้นตอนอยู่ที่ประมาณ 85% ของน้ำที่ไหลผ่านระบบ ขึ้นอยู่กับช่วงอุณหภูมิที่ใช้ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะมีปัญหาเรื่องการเกิดตะกรันและการกัดกร่อนเพิ่มมากขึ้น อุณหภูมิ สูงสุดน่าจะอยู่ที่ 110-120 °C แม้ว่าการหลีกเลี่ยงตะกรันอาจต้องใช้อุณหภูมิต่ำกว่า 70  °C ก็ตาม ^{[ 4 ]}

น้ำป้อนจะนำความร้อนแฝงของไอน้ำที่ควบแน่นออกไป ทำให้รักษาอุณหภูมิต่ำของขั้นนี้ไว้ได้ ความดันในห้องยังคงที่ เนื่องจากไอน้ำที่เกิดขึ้นใหม่เมื่อน้ำเกลืออุ่นไหลเข้าสู่ขั้นนี้จะมีปริมาณเท่ากัน และไอน้ำจะถูกกำจัดออกไปเมื่อควบแน่นบนท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน สมดุลนี้จะคงตัว เพราะหากเกิดไอน้ำเพิ่มขึ้น ณ จุดใดจุดหนึ่ง ความดันจะเพิ่มขึ้น ลดการระเหย และเพิ่มการควบแน่น

ในขั้นตอนสุดท้าย น้ำเกลือและน้ำควบแน่นจะมีอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิขาเข้า จากนั้นน้ำเกลือและน้ำควบแน่นจะถูกสูบออกจากบริเวณความดันต่ำในขั้นตอนนี้ไปยังความดันบรรยากาศ น้ำเกลือและน้ำควบแน่นยังคงมีปริมาณความร้อนเล็กน้อย ซึ่งจะสูญเสียไปจากระบบเมื่อถูกปล่อยออก ความร้อนที่เพิ่มเข้าไปในเครื่องทำความร้อนจะชดเชยการสูญเสียนี้

ความร้อนที่เพิ่มเข้าไปในเครื่องทำความร้อนน้ำเกลือมักมาจากไอน้ำร้อนจากกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ตั้งอยู่ร่วมกับโรงงานผลิตน้ำจืด ไอน้ำจะควบแน่นกับท่อที่บรรจุน้ำเกลือ (คล้ายกับขั้นตอนต่างๆ)

พลังงานที่ทำให้เกิดการระเหยนั้นมีอยู่ในน้ำเกลือขณะที่มันออกจากเครื่องทำความร้อน เหตุผลที่ปล่อยให้การระเหยเกิดขึ้นหลายขั้นตอนแทนที่จะเป็นขั้นตอนเดียวที่ความดันและอุณหภูมิต่ำสุดก็คือ หากทำในขั้นตอนเดียว น้ำป้อนจะอุ่นขึ้นเพียงแค่ระดับอุณหภูมิปานกลางระหว่างอุณหภูมิขาเข้าและอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อน ในขณะที่ไอน้ำส่วนใหญ่จะไม่ควบแน่น และขั้นตอนนั้นจะไม่สามารถรักษาความดันและอุณหภูมิต่ำสุดไว้ได้

โรงงานดังกล่าวสามารถทำงานได้ที่ 23–27  kWh/m³ ⁽ประมาณ 90  MJ/m³ ⁾ของน้ำกลั่น^{[ 5 ]}

เนื่องจากน้ำเกลือเย็นที่ไหลเข้าสู่กระบวนการจะไหลสวนทางกับน้ำเสียเค็ม/น้ำกลั่น ทำให้พลังงานความร้อนที่ไหลออกไปมีค่อนข้างน้อย ความร้อนส่วนใหญ่จะถูกดูดซับโดยน้ำเกลือเย็นที่ไหลไปยังเครื่องทำความร้อน จึงเป็นการหมุนเวียนพลังงานกลับมาใช้ใหม่

โรงงานกลั่น MSF โดยเฉพาะโรงงานขนาดใหญ่ มักจะจับคู่กับโรงไฟฟ้าในรูปแบบการผลิต พลังงาน ร่วม ความร้อนเหลือทิ้งจากโรงไฟฟ้าจะถูกนำมาใช้ในการให้ความร้อนแก่น้ำทะเล ซึ่งจะช่วยระบายความร้อนให้กับโรงไฟฟ้าไปพร้อมกัน วิธีนี้ช่วยลดพลังงานที่ต้องการลงครึ่งหนึ่งถึงสองในสาม ซึ่งเปลี่ยนแปลงเศรษฐศาสตร์ของโรงงานอย่างมาก เนื่องจากพลังงานเป็นต้นทุนการดำเนินงานที่ใหญ่ที่สุดของโรงงาน MSF การรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งเป็นคู่แข่งหลักของการกลั่น MSF ต้องมีการบำบัดน้ำทะเลล่วงหน้ามากขึ้นและการบำรุงรักษามากขึ้น รวมถึงพลังงานในรูปแบบของการทำงาน (ไฟฟ้า พลังงานกล) ซึ่งแตกต่างจากความร้อนเหลือทิ้งคุณภาพต่ำที่มีราคาถูกกว่า^{[ 6 ] [ 7 ]}

• เครื่องกลั่นแบบแฟลชทางทะเล
• การกลั่นแบบหลายผล
• การกลั่นแบบหลายผล
• ระบบรีเวิร์สออสโมซิส
• โรงงานระบบรีเวิร์สออสโมซิส
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสร้างใหม่

• สมาคมการกลั่นน้ำทะเลระหว่างประเทศ
• สารานุกรมการกลั่นน้ำทะเลและทรัพยากรน้ำ
• แนวทางการปรับปรุงการใช้พลังงานของกระบวนการกลั่นแบบแฟลชหลายขั้นตอน OA Hamed, GM Mustafa, K. BaMardouf และ H. Al-Washmi. บริษัท Saline Water Conversion Corporation ประเทศซาอุดีอาระเบีย, 2015. สืบค้นเมื่อ 21 พฤษภาคม 2016.
• Hamed, Osman A. (มิถุนายน 2017). "การควบคุมตะกอนในโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำแบบแฟลชหลายขั้นตอน (MSF) – บทเรียนที่ได้รับ". การแยกเกลือออกจากน้ำและการบำบัดน้ำ . 81 : 19– 25. Bibcode : 2017DWatT..81...19H . doi : 10.5004/dwt.2017.21075 .