چکیده: در سال‌های اخیر علاوه بر کاهش منابع آب و قوانین و مقررات سختگیرانه در مورد جریان پساب واحد‌های صنعتی مخرب برای محیط زیست، باعث تأکید بیشتر بر فرایندهایی شده ‌است که از بازیابی آب بالاتری برخوردار هستند. بنابراین فرایند‌های نمک‌زدایی بدون پساب (ZLD) مطرح شده ‌است که در آنها تمامی مواد جامد از آب جدا شده و خروجی سیستم، آب و نمک با رطوبت پایین می‌باشد. فناوری نمک‌زدایی بدون پساب به عنوان یکی از رویکردهای کلیدی در مدیریت پایدار منابع آب مطرح است؛ زیرا با کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از تخلیه پساب، امکان بازیافت هم‌زمان آب و منابع ارزشمند را فراهم می‌کند. در این مطالعه، یک کریستالایزر تحت خلا با گردش اجباری (VFCC) در فرایند نمک‌زدایی حرارتی بدون پساب مطالعه می‌شود. هدف، بررسی ترمودینامیکی و تجربی اثرات جریان ورودی و میزان مصرف انرژی مبدل حرارتی بر نرخ آب شیرین تولیدی، نسبت بازیافت، نرخ دوغاب خروجی و نمک جامد تولیدی است. ابتدا مدلسازی ترمودینامیکی فرایند در حالت پایا انجام گرفته ‌‌است. برای اعتبارسنجی این مدل، یک واحد آزمایشگاهی VFCC طراحی و ساخته شد و نتایج نشان داد که پیش‌بینی‌های مدل با داده‌های تجربی انطباق بسیار خوبی دارد. در ادامه، یک تحلیل جامع اقتصادی به منظور ارزیابی هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی در ظرفیت‌ها و شرایط مختلف انجام گرفت. یافته‌ها نشان می‌دهد که افزایش ظرفیت سیستم از 5 تا 100 مترمکعب در روز منجر به کاهش قابل‌توجه هزینه ویژه از 46/12 دلار به 96/0 دلار بر مترمکعب و کاهش هزینه تولید آب شیرین از 14 دلار به 08/1دلار بر مترمکعب می‌شود. علاوه بر این، افزایش 10 درجه‌ای دمای خوراک ورودی باعث کاهش هزینه‌ها تا حدود 14/0 دلار بر مترمکعب شده است که بیانگر اهمیت بهینه‌سازی شرایط عملیاتی است. تحلیل سهم هزینه‌های عملیاتی نشان می‌دهد که انرژی حرارتی با 9/62 درصد و برق با 3/36 درصد بیشترین نقش را در هزینه دارند. نتایج تحلیل حساسیت نیز بیانگر تأثیر چشمگیر نوسانات قیمت انرژی بر عملکرد اقتصادی سیستم است. به طور کلی، نتایج این پژوهش با ارائه یک چارچوب ترمو-اقتصادی معتبر، زمینه را برای توسعه و به‌کارگیری گسترده‌تر فناوری‌های ZLD در مقیاس صنعتی، با هزینه کمتر و بازده انرژی بالاتر فراهم ساخته است.