海水淡化被認(rèn)為是解決淡水資源短缺問(wèn)題最有效的方法之一。但是,現(xiàn)行的海水淡化技術(shù)如多效蒸餾法、多級(jí)閃蒸法和反滲透法均存在能耗高、成本高的問(wèn)題,并且還需要復(fù)雜的處理裝置和相關(guān)配套設(shè)施。為了解決這些問(wèn)題,近年來(lái),興起了基于氣液界面加熱的太陽(yáng)能海水蒸餾淡化技術(shù)。該技術(shù)因其蒸發(fā)效率高、能耗低、操作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)受到了人們的廣泛關(guān)注。為了進(jìn)一步提高太陽(yáng)能海水蒸發(fā)的效率,將光熱材料與吸水材料和隔熱材料組裝成一體化蒸餾組件。但是,蒸餾組件的使用會(huì)導(dǎo)致海鹽析出,堵塞或破壞蒸餾組件。為了解決蒸餾組件持續(xù)運(yùn)行過(guò)程中鹽析出的問(wèn)題,本文以商品炭黑(CB)、無(wú)塵布(ALC)、無(wú)塵紙(ALP)、聚乙烯(EPE)泡沫以及密胺泡棉(MF)為原材料,設(shè)計(jì)了EPE/ALP/ALC/CB和EPE/MF/ALC/CB兩種一體化蒸餾組件,并分別研究了它們的海水蒸發(fā)效能及抗鹽析性能。EPE/ALP/ALC/CB一體化組件(AFC-I 型)和 EPE/MF/ALC/CB一體化組件在最優(yōu)工況下的水蒸發(fā)速率分別為1.46 kg.m-2.h-1和1.24 kg.m-2.h-1,是海水直接蒸發(fā)的3.75倍和3.18倍;一個(gè)太陽(yáng)光照強(qiáng)度下...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 水資源現(xiàn)狀
    1.2 海水淡化現(xiàn)狀
        1.2.1 海水淡化的方法
        1.2.2 現(xiàn)行海水淡化方法的優(yōu)缺點(diǎn)
    1.3 基于氣液界面加熱的太陽(yáng)能海水蒸餾淡化
        1.3.1 基于氣液界面加熱太陽(yáng)能海水蒸餾的原理
        1.3.2 氣液界面加熱太陽(yáng)能海水淡化的發(fā)展
        1.3.3 氣液界面加熱太陽(yáng)能海水淡化亟需解決的問(wèn)題
    1.4 本論文研究計(jì)劃
        1.4.1 研究的目的和意義
        1.4.2 研究的主要內(nèi)容
        1.4.3 研究的技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及常用儀器
    2.2 測(cè)試及表征儀器
        2.2.1 太陽(yáng)光模擬器
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 3D光學(xué)顯微鏡
        2.2.5 紫外-可見(jiàn)-近紅外漫反射光譜儀(UV-VIS-IR)
        2.2.6 紅外熱成像儀
        2.2.7 視頻接觸角測(cè)量?jī)x
        2.2.8 傅立葉變換紅外光譜儀
    2.3 炭黑一體化蒸餾組件的組裝
        2.3.1 EPE/ALP/ALC/CB蒸餾組件的組裝
        2.3.2 EPE/MF/ALC/CB蒸餾組件的組裝
    2.4 EPE/ALP/ALC/CB太陽(yáng)能海水蒸發(fā)及抗鹽析實(shí)驗(yàn)方案
        2.4.1 氣液界面加熱太陽(yáng)能水蒸發(fā)
        2.4.2 氣液界面加熱太陽(yáng)能水蒸發(fā)速率工況優(yōu)化
        2.4.3 氣液界面加熱理論的驗(yàn)證
        2.4.4 抗鹽析實(shí)驗(yàn)
    2.5 EPE/MF/ALC/CB太陽(yáng)能海水蒸發(fā)及抗鹽析實(shí)驗(yàn)方案
        2.5.1 MF性能表征
        2.5.2 不同MF厚度的影響
        2.5.3 不同鹽度的影響
        2.5.4 不同光照強(qiáng)度的影響
        2.5.5 不同材料的影響
        2.5.6 實(shí)際海水中的耐久性實(shí)驗(yàn)
3 EPE/ALP/ALC/CB氣液界面加熱太陽(yáng)能海水蒸發(fā)及抗鹽析性能研究
    3.1 EPE/ALP/ALC/CB組件組裝示意圖與性能表征
    3.2 EPE/ALP/ALC/CB水蒸發(fā)速率優(yōu)化
        3.2.1 CB用量?jī)?yōu)化
        3.2.2 EPE厚度優(yōu)化
        3.2.3 ALP層數(shù)優(yōu)化
        3.2.4 氣液界面加熱理論的驗(yàn)證
    3.3 EPE/ALP/ALC/CB抗鹽析性能研究
        3.3.1 不同鹽度的影響
        3.3.2 不同太陽(yáng)光照強(qiáng)度的影響
        3.3.3 不同光熱材料的影響
        3.3.5 AFC-I組件的耐久性
    3.4 EPE/ALP/ALC/CB室外抗鹽析性能試驗(yàn)研究
    3.5 本章小結(jié)
4 EPE/MF/ALC/CB氣液界面加熱太陽(yáng)能海水蒸發(fā)及抗鹽析性能研究
    4.1 MF性能表征
    4.2 EPE/MF/ALC/CB海水蒸發(fā)及抗鹽析性能研究
        4.2.1 不同MF厚度的影響
        4.2.2 不同鹽度的影響
        4.2.3 不同光照強(qiáng)度的影響
        4.2.4 不同光熱轉(zhuǎn)換材料的影響
        4.2.5 EPE/MF/ALC/CB的耐久性
    4.3 EPE/MF/ALC/CB室外水蒸發(fā)及抗鹽析測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3770484