水資源緊缺、水土流失嚴(yán)重和水環(huán)境惡化已成為制約人類社會(huì)發(fā)展的主要因素,作為基礎(chǔ)性自然資源的水,早已成了公共性的社會(huì)資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源,而且具有全球性。作為21世紀(jì)一項(xiàng)新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),海水及苦咸水的淡化是一個(gè)保護(hù)資源、創(chuàng)造資源的有效方法。無論是緩解缺水問題,還是發(fā)展高新技術(shù),都會(huì)有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 本論文主要關(guān)注海水及苦咸水淡化的原理及技術(shù)問題,提出一種新的海水及苦咸水淡化方法思路,以圖解決現(xiàn)行淡化技術(shù)應(yīng)用中的突出問題,即高能耗、運(yùn)行容器設(shè)備腐蝕,以及膜法分離中的膜造價(jià)高且使用期有限等。這些問題的存在限制了海水及苦咸水淡化在我國(guó)的應(yīng)用和推廣。 本文依據(jù)光輻射表面揮發(fā)海水淡化思路,通過實(shí)驗(yàn)研究,考察了光輻射表面揮發(fā)的基本性質(zhì),光源及輻射波長(zhǎng),物質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素;研究了模擬實(shí)驗(yàn)裝置淡化效率,研究結(jié)果表明,促使液面水分子揮發(fā)的光輻射能量應(yīng)處于紅外段并具有特定的波長(zhǎng),阻礙水分子表面揮發(fā)的主要能量是分子間的氫鍵能,水吸收紅外的能量主要用于對(duì)氫鍵的破壞。因此,用紅外輻射作為激發(fā)光源是切實(shí)可行的。通過對(duì)比不同的光源以及熱源對(duì)與海水揮發(fā)的影響,在相同條件下,光照對(duì)于促進(jìn)海水揮發(fā)效果非常顯著;在淡化過程中,揮發(fā)速率不受鹽水濃度的影響。 光輻射表面揮發(fā)淡化技術(shù)具有現(xiàn)行海水淡化技術(shù)無可比擬的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)為利用太陽能海水淡化方法提供了新的思路,因此可以將其作為一種新的海水淡化新思路加以深入研究。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：P747
【部分圖文】：

熱法海水淡化技術(shù)主要有蒸餾法和結(jié)晶方法之分，前者主要包括多級(jí)閃蒸(MSF)，效蒸發(fā)（MED）和壓汽蒸餾(VC)等方法，后者則由冷凍法（Freezing Process）和水合法（Hydrate Process）構(gòu)成。膜法海水淡化技術(shù)包含了反滲透(RO)和電滲析(ED)。化方法海水淡化技術(shù)中的水合物法所產(chǎn)淡水水質(zhì)較差，離子交換法（Ion Exchangerocess）成本較高，使其應(yīng)用受到一定限制。其他方法中則包含了近年來新興的利用新源進(jìn)行海水淡化的方法及一些傳統(tǒng)的分離方法，如太陽能蒸餾法，溶劑萃取法（Solventxtraction Process）等。從理論上講，以海水含鹽濃度為 35 克/升和水回收率為 50%計(jì)，最小的能耗為 1.53 千瓦時(shí)/m3，但上述各種方法的實(shí)際能耗，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此值。雖海水淡化方法有很多種，但常用的方法也就是 MSF、MED、VC 和 RO 等，而適用于型的海水淡化的方法只有 MSF、MED、RO，最大的 MSF 淡化廠規(guī)模達(dá) 30 萬 m3/d，大的 RO 淡化廠規(guī)模為 20 萬 m3/d。目前，MSF 法仍然是海水淡化工業(yè)化裝置的主要法,據(jù)統(tǒng)計(jì) MSF 法占世界淡化方法市場(chǎng)份額的 62%,RO 法占 31%，ED 法占 3%，其它法占 3%[17]。

圖 1.2 多級(jí)閃蒸（MSF）示意圖裝置中，海水從一個(gè)較高壓的蒸發(fā)器進(jìn)入至下一個(gè)較低壓的蒸發(fā)器，可將下去，不需增加額外熱量就可最大限度地得到冷凝淡化水[33]。蒸發(fā)器配有換熱器，冷海水將蒸汽冷凝成淡水后再經(jīng)鹽水集管加熱，可節(jié)多級(jí)閃蒸的水處理廠通常維持鹽水集管的出口溫度在 90℃～120℃出口溫率越高，但是結(jié)垢的潛在危險(xiǎn)性越大，而且高溫會(huì)加速金屬表面的腐蝕。閃蒸法技術(shù)成熟，整體性好，運(yùn)行安全系數(shù)較高，積垢現(xiàn)象有所改善，產(chǎn)量度降低能耗，適合于大型和超大型海水及濃鹽水淡化，尤其適合于火電廠有背壓汽機(jī)低溫?zé)嵩吹拇笮秃吞卮笮秃Ｋこ蹋措娝?lián)產(chǎn)工程。多以上的優(yōu)點(diǎn)外，它還有以下不利的地方：它對(duì)最高溫度有所限制，一般不所需的傳熱面積比多效蒸法大；生產(chǎn)同樣量的淡水所需海水量較其他方法閃蒸裝置一般可達(dá) 30～40 級(jí)，目前工藝改進(jìn)主要側(cè)重在設(shè)備材料選擇和方面。

除第一效熱媒（蒸汽）來自汽輪機(jī)排除的乏汽，后續(xù)各效蒸餾器蒸餾器產(chǎn)生的二次蒸汽，這樣用二次蒸汽去加熱下一效蒸餾器的海得到利用。一般兩效蒸餾裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)比為 1.9：1。蒸餾裝置效數(shù)越可達(dá) 10，甚至可達(dá)到 22，即 1kg 蒸汽可產(chǎn)生 22kg 淡水。海水在效蒸發(fā)器，重復(fù)噴淋、蒸發(fā)、冷凝過程，濃海水在溫度最低的末效效的冷凝水逐級(jí)流經(jīng)閃蒸罐閃蒸，生成的蒸汽作為相應(yīng)蒸發(fā)器的加中生成的一次蒸汽在冷凝器中冷凝，冷凝器中部分被預(yù)熱后的海水統(tǒng)，其余部分返回大海[35]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王世昌;;人類需要海水淡化技術(shù)[J];國(guó)際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài);1997年01期

2 黃萬撫,羅凱,李新冬;電滲析技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];過濾與分離;2003年04期

3 尚天寵;反滲透技術(shù)在苦咸水淡化工程中的應(yīng)用[J];工業(yè)水處理;1998年02期

4 竇照英;海水淡化技術(shù)及其發(fā)展[J];華北電力技術(shù);1997年05期

5 潘焰平 ,李青;海水淡化技術(shù)及其應(yīng)用[J];華北電力技術(shù);2003年10期

6 李玉華;史建忠;李景芬;;電滲析法淡化苦咸水技術(shù)的應(yīng)用[J];河北水利;2007年05期

7 宋宗文;我國(guó)“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目——工業(yè)節(jié)水及膜法海水淡化技術(shù)開發(fā)[J];化工技術(shù)經(jīng)濟(jì);2003年11期

8 高從楷;海水淡化淺談[J];化工技術(shù)經(jīng)濟(jì);2003年11期

9 解利昕,李憑力,王世昌;海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及各種淡化方法評(píng)述[J];化工進(jìn)展;2003年10期

10 熊日華,王世昌;海水淡化中的替代型能源[J];化工進(jìn)展;2003年11期

本文編號(hào)：2822817