海水淡化系统选择专题报告
海水淡化的研究性学习报告

海水淡化的研究性学习报告一、课题背景:世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。
作为水资源的开源增量技术,海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。
到2006年,世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术,解决了1亿多人的供水问题。
而海水淡化工程与化学技术的改革发展密不可分,为了了解这些内在联系,比如:化学是怎样推进海水淡化技术进步的,现代海水淡化设备的原理,未来海水淡化工程的走向发展……带着这些问题我们展开了关于海水淡化的研究活动。
二、课题目的1 了解海水淡化的实质2 找出化学对海水淡化的作用3 海水淡化的发展4 海水淡化的主要方式5 海水淡化与化学资源市场走向6 明白淡水资源对人类的重要从而珍惜水资源三、课题研究过程1讨论,制定方案和计划为了使研究过程更为顺利,我们首先讨论了一些有关的问题。
比如:如何进行研究,分几个步骤进行,如何分工等。
制定了进行研究的方案,计划,为研究的进行作了准备。
2分工我们分成两组,利用课余时间进行活动。
第一组;上图书馆,上网查找资料。
第二组:整理论文,制作幻灯片。
四、课题组成员指导老师:章秋香老师组长:苏超鹄组员:廖艳、熊小梅、冯玉琴五、课题成果海水淡化的实质:海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。
是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
地球表面2/3的面积被水覆盖,但水储量的97%为海水和苦咸水,这些水是很丰富的。
但是,要利用海水必须经过淡化。
目前,全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术取得淡水。
据统计,海水淡化系统与生产量以每年10%以上的速度在增加。
亚洲国家如日本、新加坡、韩国、印尼与中国等也都积极发展或应用海水淡化做为替代水源,以增加自主水源的数量。
海水淡化的技术主要有蒸馏、冻结、反渗透、离子迁移、化学法等办法。
热法太阳能海水淡化技术及系统研究

热法太阳能海水淡化技术及系统研究随着全球水资源的日益紧张,海水淡化技术成为一种重要的解决方案。
热法太阳能海水淡化技术是其中一种能够有效利用太阳能进行海水淡化的方法。
本文将介绍热法太阳能海水淡化技术及其系统研究。
1. 热法太阳能海水淡化技术原理热法太阳能海水淡化技术利用太阳能对海水进行蒸发,蒸发后的水蒸气通过冷凝器进行凝结,从而得到淡水。
具体流程为:首先,海水进入蒸发器,在太阳能的作用下,部分海水蒸发,生成水蒸气。
水蒸气经过冷凝器后,由于降温而凝结成淡水。
而剩余的浓缩海水则被排入海洋。
2. 热法太阳能海水淡化技术系统设计为了提高系统的效率和稳定性,热法太阳能海水淡化技术系统需要合理的设计。
系统主要由蒸发器、冷凝器和太阳能收集器组成。
(1)蒸发器:蒸发器是整个系统的核心组件,其设计直接影响系统的淡水产量和能源利用效率。
蒸发器应具备高热传导性能和良好的耐腐蚀性能。
同时,选择合适的蒸发器材料和结构形式也是提高效率的关键。
(2)冷凝器:冷凝器主要用于将蒸发器中的水蒸气凝结成淡水。
冷凝器的设计应考虑到能量的回收和传递,以确保整个系统的能量利用效率。
此外,冷凝器输入和输出的温度差也是设计的重要参数。
(3)太阳能收集器:太阳能收集器用于吸收太阳辐射能,并将其转化为热能,供给蒸发器进行水的蒸发。
太阳能收集器应该具备良好的光热转化效率和耐候性,以保证系统的正常运行。
3. 热法太阳能海水淡化技术应用与发展前景热法太阳能海水淡化技术具有广阔的应用前景。
首先,热法太阳能海水淡化技术可以为地区缺水的问题提供解决方案,满足人类对淡水资源的需求。
其次,该技术具备可再生能源的特点,对环境影响较小,符合可持续发展的要求。
此外,热法太阳能海水淡化技术还可以结合其他能源技术,如风能和潮汐能等,形成复合能源利用系统,进一步提高能源利用效率。
然而,热法太阳能海水淡化技术在实际应用中还面临着一些挑战。
首先,高温和高盐环境对设备和材料的腐蚀性较大,需要选择耐腐蚀材料并加强设备维护。
海水淡化的可行性研究报告

海水淡化的可行性研究报告一、海水淡化技术概述海水淡化技术主要包括蒸馏法、离子交换膜法和反渗透法等几种主要方法。
蒸馏法是将海水加热至沸点,蒸汽凝结后收集凝结水;离子交换膜法是利用特殊的半透膜将盐分滤除;反渗透法利用高压将海水通过逆渗透膜,盐分则被截留在膜外。
这些方法各有优缺点,适用于不同的环境和水资源需求。
二、海水淡化技术在不同地区的应用情况1. 中东地区:由于中东地区淡水资源极为稀缺,海水淡化技术在该地区得到广泛应用。
沙特阿拉伯、阿联酋等国家建设了大型海水淡化厂,为当地居民提供大量淡水资源。
2. 亚洲地区:日本、韩国等发达国家在海水淡化技术研究方面领先,海水淡化技术在这些国家得到广泛应用。
同时,东南亚地区一些发展中国家也在逐渐推广海水淡化技术。
3. 欧美地区:欧美地区由于淡水资源相对丰富,海水淡化技术的应用相对较少。
但随着全球气候变化和水资源紧缺问题日益突出,欧美地区也开始关注和研究海水淡化技术。
三、海水淡化技术的发展趋势1. 技术创新:随着科技的不断进步,海水淡化技术也在不断创新。
新型材料、高效膜技术和智能控制系统的应用,使海水淡化技术更加高效、节能。
2. 多元化应用:海水淡化技术不仅可以应用于海岸地区,还可以在内陆地区利用盐湖、咸水湖等水源进行海水淡化,扩大了海水淡化技术的应用范围。
3. 经济可行性:随着海水淡化技术成本的不断降低,海水淡化厂的建设和运营成本逐渐减少,海水淡化技术将更加经济可行,为世界各地提供更多的淡水资源。
四、结论海水淡化技术是一种可行的水资源补给方式,可以有效缓解全球淡水资源短缺问题。
随着技术的不断进步和成本的不断降低,海水淡化技术将在未来得到更广泛的应用。
同时,政府和企业应加大对海水淡化技术的支持和投资,促进其在全球范围内的推广和应用。
2023年海水淡化行业市场研究报告

2023年海水淡化行业市场研究报告海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除,使其成为适用于饮用、农业灌溉和工业用途的淡水的过程。
随着全球水资源短缺的加剧以及人口的增长,海水淡化作为一种可持续的水资源解决方案越来越受到关注。
本文将对海水淡化行业进行市场研究分析。
一、海水淡化市场规模目前全球海水淡化行业市场规模正在迅速增长。
根据市场研究机构的数据,2019年全球海水淡化装置市场规模达到了285亿美元,预计到2025年将达到456亿美元,年复合增长率预计为8.2%。
亚太地区是全球海水淡化市场的主要增长驱动力。
中国、印度和中东地区的水资源短缺以及快速的经济发展是亚太地区海水淡化需求增长的主要原因。
二、海水淡化技术海水淡化技术主要包括蒸馏法和反渗透法。
蒸馏法是利用热能将水转化为蒸汽,再通过冷凝器将蒸汽变回水的过程。
反渗透法则是利用逆渗透膜将海水压力推过滤膜,分离出淡水和盐水。
目前,反渗透法是海水淡化行业主要的技术路线。
三、市场竞争格局全球海水淡化市场竞争激烈,主要企业包括美国GE公司、法国维嘉、日本东芝以及中国的比亚迪、广陆集团等。
这些企业通过不断提高技术水平、降低成本以及加强产品创新来增强市场竞争力。
此外,政府支持和政策导向在海水淡化市场中也起着重要作用。
一些国家和地区通过财政补贴、减税和设立研发基金等措施来鼓励海水淡化技术的应用和发展。
四、市场发展前景海水淡化行业有着广阔的发展前景。
随着技术的不断提升,海水淡化成本逐渐下降,使其在比较发达的地区和经济发展迅速的地区得到广泛应用。
同时,随着全球气候变化和水资源短缺的加剧,海水淡化将成为解决水资源紧缺问题的重要手段。
预计未来几十年内,全球海水淡化市场将继续保持较快的增长趋势。
综上所述,海水淡化行业市场规模不断扩大,技术水平不断提高,市场竞争激烈,发展前景广阔。
然而,海水淡化仍面临着一些挑战,如高成本、能源消耗和环境问题等。
为了推动海水淡化行业的可持续发展,需要政府、企业和科研机构共同努力,加大研发投入,提高技术创新能力,降低成本,推动海水淡化技术的应用和发展,为全球解决水资源短缺问题做出贡献。
海水淡化的设备及对不同环境的运用的研究报告.

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 海水淡化的设备及对不同环境的运用的研究报告作者:李鹏0文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.摘要关键词:海水淡化设备、蒸馏法和反渗透法、能量回收。
1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.目录第1章引言 (3)1.1 背景和定位 (3)1.1.1 系统背景 (3)第2章海水淡化设备的介绍 (3)2.1 海水淡化设备(蒸馏法) (3)2.2 海水淡化设备(反渗透法) (3)第3章海水淡化的流程 (4)3.1 海水淡化设备(蒸馏法) (4)3.2 海水淡化设备(RO膜组件过滤法) (4)第4章海水淡化在不同平台的运用 (4)4.1 海水淡化设备(蒸馏法) (5)4.2 海水淡化设备(RO膜组件过滤法) (5)第5章海水淡化设备的改进运用 (5)5.1 海水淡化设备(RO膜组件过滤法)升级运用 (5)5.2 技术关键 (5)5.2 技术难点 (6)第6章参考设备流程出处 (6)2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.第1章引言1.1 背景和定位1.1.1 系统背景由于国家海水淡化成本高、气候影响大、二次污染等因素。
成本高主要是淡水制成成本、吊装成本、船舶租凭成本、航油消耗成本、集装箱使用成本和运输人工成本等。
受天气、海况等因素影响较大,不能保证稳定供给。
在保存过程中极易受到二次污染。
第2章海水淡化设备的介绍2.1 海水淡化设备(蒸馏法)海水淡化设备(蒸馏法),此设备是一种比较老的运用比较广泛的设备。
此设备有其自身的优点其缺点。
其核心内容就是依靠海水受热汽化,再让汽化水受冷凝结成可使用的淡化水。
海水淡化总方案

海水淡化总方案思绪如潮,关于海水淡化的方案在我脑海中翻涌。
10年的经验告诉我,这是一个需要精心策划的系统工程。
那么,就让我以意识流的笔触,为你展开这幅宏伟的蓝图。
一、项目背景与目标想象一下,我国沿海地区丰富的海水资源,如果能被高效利用,将为干旱缺水的内陆地区带来福音。
因此,我们的目标是建设一座集科研、生产、环保于一体的海水淡化基地,实现海水的低成本、大规模淡化,满足日益增长的水资源需求。
二、技术路线1.预处理阶段:要对海水进行预处理,去除悬浮物、微生物等杂质,保证后续淡化过程的顺利进行。
这一阶段,我们采用先进的过滤技术和紫外线消毒技术,确保水质达到淡化要求。
2.蒸馏淡化阶段:采用多级闪蒸技术对预处理后的海水进行淡化。
这种技术利用海水在不同温度下的蒸汽压差,实现水分子的蒸发和凝结,从而分离出淡水。
3.后处理阶段:淡化后的海水含有一定的盐分和矿物质,需要进行后处理。
我们采用反渗透技术,进一步去除残留的杂质,使水质达到饮用水标准。
三、设备选型与布局1.预处理设备:选用高效过滤器、紫外线消毒器等设备,保证预处理效果。
2.蒸馏淡化设备:采用多级闪蒸装置,实现高效淡化。
3.后处理设备:选用反渗透装置,提高水质。
4.布局:基地内设备布局合理,充分考虑生产流程、物流运输等因素,提高整体运行效率。
四、环保与节能1.废水处理:淡化过程中产生的废水,采用先进的生物处理技术,实现废水达标排放。
2.节能措施:采用先进的节能技术,降低淡化过程的能耗,实现绿色生产。
五、建设与运营1.建设周期:项目预计建设周期为3年,分为三个阶段进行。
2.运营模式:采用政府与企业合作模式,充分发挥各自优势,实现项目的可持续发展。
六、效益分析2.社会效益:为沿海地区提供丰富的淡水资源,缓解水资源紧张状况,提高人民生活水平。
3.环保效益:采用先进的环保技术,减少废水排放,保护生态环境。
至此,海水淡化总方案的轮廓在我脑海中愈发清晰。
这是一个充满挑战和机遇的项目,需要我们共同努力,将其变为现实。
海水淡化可行性研究报告

海水淡化可行性研究报告摘要本研究报告旨在评估海水淡化技术的可行性。
海水淡化是一种将海水转化为可供人类使用的淡水的技术,对于缓解淡水资源紧缺问题具有重要意义。
通过对目前主要的海水淡化技术进行分析和比较,我们发现海水淡化技术在可行性和可持续性方面取得了显著进展。
然而,仍然存在一些挑战需要克服,包括能源消耗、环境影响和成本等方面。
因此,我们建议在推广和应用海水淡化技术时需综合考虑这些因素。
1.引言随着全球人口的增长和经济的发展,淡水资源的需求日益增加。
然而,传统的淡水资源已经面临着枯竭的风险,因此需要寻找替代的水资源。
海水淡化技术在解决淡水短缺问题方面具有潜力,因为地球上的大部分水资源都是海水。
海水淡化技术将海水转化为可供人类使用的淡水,为解决淡水资源紧缺问题提供了新的途径。
2.主要海水淡化技术目前,主要的海水淡化技术包括蒸馏法和逆渗透法。
2.1蒸馏法蒸馏法是一种将海水加热并蒸发,然后通过冷凝将蒸汽转化为淡水的方法。
蒸馏法的优点是能够去除海水中的几乎所有杂质,产生高质量的淡水。
然而,蒸馏法需要大量的能源,并且设备成本较高。
2.2逆渗透法逆渗透法是一种通过半透膜将海水中的盐分和其他杂质分离出去的方法。
逆渗透法的优点是能耗低,设备成本相对较低。
然而,逆渗透法需要高压力来推动水通过半透膜,这会导致能源消耗增加。
3.可行性评估在可行性评估中,我们综合考虑了技术、环境和经济等因素。
3.1技术可行性从技术角度来看,海水淡化技术已经取得了显著的进展。
现代海水淡化设备已经具备较高的处理效率和稳定性,能够满足大规模淡水供应的需求。
此外,技术创新和改进仍在不断进行,使得海水淡化技术更加可靠和高效。
3.2环境可行性海水淡化技术对环境有一定的影响。
蒸馏法需要大量的能源,可能会增加温室气体排放和碳足迹。
逆渗透法可能会产生大量的浓盐水废液,对当地海洋生态系统造成影响。
因此,在推广和应用海水淡化技术时,需要采取措施来减少对环境的不良影响,如能源的可再生利用和废液的合理处理。
海水淡化设备市场分析报告

海水淡化设备市场分析报告1.引言1.1 概述海水淡化设备是指利用水膜蒸发、多级闪蒸、逆渗透等技术,将海水中的盐分和污染物去除,将海水转化为可用于农业灌溉、工业用水和饮用水的淡水设备。
随着全球水资源短缺问题日益突出,海水淡化设备的需求也日益增长。
本报告将对海水淡化设备市场进行深入分析,以揭示市场现状、趋势分析和竞争格局,为相关企业提供决策参考和发展建议。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本报告将分为三个部分进行分析,包括海水淡化设备市场现状、市场趋势分析和市场竞争格局。
首先,我们将对海水淡化设备市场的现状进行详细分析,包括市场规模、发展状况和主要参与者等方面。
其次,我们将分析海水淡化设备市场的趋势,包括市场增长趋势、推动市场增长的因素和未来发展的预测等内容。
最后,我们将对海水淡化设备市场的竞争格局进行分析,包括主要竞争对手、市场份额分布和竞争策略等方面。
通过这三个部分的分析,我们将全面了解海水淡化设备市场的发展态势,为市场参与者提供深入洞察和市场发展建议。
"1.3 目的": {"本报告旨在对海水淡化设备市场进行全面分析,包括市场现状、趋势分析、竞争格局以及市场发展前景展望。
通过对海水淡化设备市场的研究,我们旨在为相关企业和投资者提供市场发展建议,帮助他们更好地把握市场机遇,促进行业健康发展。
同时,本报告也旨在为政府部门提供决策参考,促进海水淡化技术的推广应用,解决淡水资源短缺问题,推动可持续发展目标的实现。
"}1.4 总结总结部分:海水淡化设备市场正处于快速发展阶段,受到人们对可再生能源和环境保护的重视。
随着技术的进步和成本的降低,海水淡化设备市场有望迎来更广阔的发展空间。
然而,市场竞争也日益激烈,需要企业不断创新和提高产品质量,寻求差异化的发展路径。
在未来,海水淡化设备市场将受到政策和环境因素的影响,同时也面临着供给侧结构性改革和技术创新的挑战。
因此,企业需要理性看待市场态势,加强研发投入,提高产品竞争力,以及加强市场营销和品牌建设,以在市场竞争中脱颖而出。
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海水淡化系统选择专题报告2007年05月8日【内容摘要】海水淡化是解决沿海地区淡水紧缺的有效途径。
本文全面介绍了目前常用的海水淡化技术,结合本工程实际情况,针对可能采用的全膜法处理工艺、蒸馏法处理工艺,从工程投资、制水成本到运行维护的安全方便性,进行了详细技术经济比较。
【关键词】海水淡化膜处理低温多效常规预处理目录1 概述 (1)2 海水淡化技术简述 (2)2.1 蒸馏法淡化技术 (2)2.1.1 多级闪蒸技术(MSF) (2)2.1.2 多效蒸馏技术(MED) (3)2.1.3 压汽蒸馏技术(VC) (4)2.1.4 蒸馏法海水淡化技术现状及发展趋势 (5)2.2 膜法海水淡化技术 (6)2.2.1 电渗析技术(ED) (6)2.2.2 反渗透技术(RO) (6)2.2.3 反渗透技术的发展趋势 (8)3 几种海水淡化系统的技术比较 (9)3.1 海水淡化工艺技术比较 (9)3.2 海水淡化技术中海水浓缩倍率 (10)3.3 海水淡化技术的比较 (10)4 经济比较 (12)4.1 设备投资比较估算 (12)4.2 低温多效的淡化水成本分析 (12)4.3 反渗透的造水成本分析 (13)4.4 多级闪蒸的淡化成本分析 (14)4.5 低温压汽蒸馏淡化成本分析 (15)4.6 四种淡化方案的成本对比 (16)5.4 结论 (17)1 概述我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源占有量为2840m3,只有世界平均水平的1/4。
目前水荒覆盖面几乎遍及全国。
尤其是北方地区缺水问题相当严重,水荒已成为困扰工业企业生产和发展的一个重要问题。
解决城市水资源可持续利用的战略原则是坚持“开源与节流并重,节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”,海水淡化是解决沿海地区淡水紧缺的有效途径。
国电发电有限公司位于山东省市北沟镇,地处山东半岛最北端,濒临渤、黄二海,为港口电厂。
建设规模为一期建设2台300MW亚临界热电联产机组,二期建设划容量为2台670MW超超临界机组目前,一期工程已投产发电。
市淡水资源贫乏,淡水来源主要为天然降水,为严重缺水地区。
根据市目前的供水状况及周边企业的淡水需求情况,国电发电有限公司海水淡化工程建设规模拟为240,O00m3/d。
工程总投资3亿元,分二期建设,一期工程建设淡化能力200m3/h,满足电厂一期共2台300MW热电联产机组及供热负荷的需要;二期工程建设淡化能力1000m3/h,其中200m3/小时淡化水用于发电有限公司二期发电工程,800m3/小时淡化水采用直供方式,供给西城临港工业区现有及规划中的工业用水大户,为市经济可持续发展提供用水保障。
本方案只论证二期海水淡化工程2 海水淡化技术简述海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程,通过脱除海水中的大部分盐类,使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术。
最初是航海的兴起推动了海水淡化技术的发展,至今淡化方法已出现了数十种,技术种类虽然很多,但达到商业规模的主要有反渗透法和蒸馏法,也就是常说的“膜法”和“热法”,蒸馏淡化技术又分成多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏三种。
反渗透法是海水淡化技术中近20年来发展最快的,无论是大型、中型或小型项目都适用,除海湾国家外,反渗透技术是其它地区大、中型海水淡化项目的首选。
多级闪蒸,目前在世界海水淡化总产量中仍占第一位,技术成熟、安全性高、运行弹性大,适合大型或超大型项目,主要安装在海湾国家。
多效蒸馏根据操作温度的高低,顶温在65-70℃是低温多效蒸馏,简称低温多效,是目前具有竞争力的热法海水淡化技术。
压汽蒸馏,是指利用电或蒸汽对二次蒸汽进行绝热压缩后重新利用,能耗较低,但是规模一般不大,多为日产千吨级。
2.1 蒸馏法淡化技术蒸馏法又称蒸发法,是最早采用的淡化技术。
早期主要用于少量蒸馏水的生产和制糖工业的料液浓缩,近代工业逐渐用于电厂和大型工业锅炉供水。
蒸馏法与膜法不同,一经蒸发所得的水就是蒸馏水,水质较高,产品水的含盐量(总固溶物)可以降到5ppm以下。
另一方面,蒸馏法所能处理的原料水比其它方法广泛,原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。
另外可以利用电厂的余热,因此蒸馏法的应用场合较广。
蒸馏法海水淡化的装置类型较多,主要的有:多级闪蒸海水淡化、多效蒸发海水淡化和压汽蒸馏海水淡化。
以下对各种方法进行简介:2.1.1 多级闪蒸技术(MSF)(1)基本原理:多级闪蒸是将海水加热到一定温度后,引入到一个闪蒸室,其室内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压,部分海水迅速汽化,冷凝后即为所需淡水;另一部分海水温度降低,流入另一个压力较低的闪蒸室,又重复蒸发和降温的过程。
将多个闪蒸室串联起来,室内压力逐级降低,海水逐级降温,连续产出淡化水。
(2)工艺流程:经过澄清和加氯消毒处理的海水,首先送入排热段作为冷却水。
离开排热段的大部分冷却海水又排回海中,小部分作为进料海水(补给海水),经预处理后,从排热段末级闪蒸室流入第一级闪蒸室,如技术原理所说明的那样,逐级降压,海水逐级降温,连续产出淡化水。
见图2-1。
多级闪蒸的造水比,是所得淡水(蒸馏水)的重量与所耗加热蒸汽的重量之比,是淡化厂经济效益的直接体现,通常小型装置的造水比较小,大型装置的造水比较高,如日产淡水几百吨或四、五千吨的装置,造水比一般为5-8左右;日产淡水一万吨的装置,造水比多在10左右;日产淡水四、五万吨的装置,造水比可达到13-14。
图2-1 多级闪蒸流程图(2)主要优缺点:单机容量大,最大的可达到5万吨/天;产品水盐度一般为3-10毫克/升。
但是,其工程投资高,为反渗透法的2倍;动力消耗大;设备的操作弹性小,是设计值的80%~110%,不适应于造水量要求可变的场合;当其传热管腐蚀穿孔将污染水质。
(4)适用范围:可用于以火电厂或核电厂的背压或抽汽式透平的低位蒸汽为热源的大型海水淡化工程,为高中压锅炉提供优质脱盐水,也可是生活用淡水。
2.1.2 多效蒸馏技术(MED)(1)基本原理:将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,蒸汽进入第一效蒸发器,与进料海水热交换后,冷凝成淡化水;海水蒸发,蒸汽进入第二效蒸发器,并使几乎同量的海水以比第一效更低的温度蒸发,自身又被冷凝。
这一过程一直重复到最后一效。
连续产出谈化水。
多效蒸馏分为低温和高温多效蒸馏。
高温多效蒸馏可安排更多的传热效数,以达到较高的造水比,其热效率较高。
但是,头几效盐水的蒸发温度较高,传热管易结垢且腐蚀速度快,因而对设备的材料要求高,需频繁清洗设备,对海水预处理要求也高。
针对高温多效蒸馏的缺点,发展了低温多效蒸馏技术,其特点是盐水的蒸发温度不超过70℃,减缓了设备的腐蚀和结垢;并得到10左右的造水比。
同时由于使用了较低价的传热材料,使得同样的投资规模可以安排更多的传热面积。
(2)工艺流程:海水在冷凝器中预热、脱气之后分成两股,一股排回大海,另外一股为进料液。
料液加入阻垢剂,引入到蒸发器温度最低的效组中。
喷淋系统把料液分布到顶排管上,自上向下的降膜过程中,一部分海水吸收了管束内冷凝蒸汽的潜热而汽化;冷凝液以淡化水导出,蒸汽进下一效组,剩余料液也泵入下一效组中,该效组的操作温度高于上一效组。
在新的效组中又重复了蒸发和喷淋过程,直到料液在温度最高的效组中以浓缩液的形式排出。
详见图2-2:图2-2 低温多效蒸馏工艺流程图(3)低温多效蒸馏主要优缺点:热效率比多级闪蒸高,30余度的温差可达到10左右的造水比;操作负荷可从40%到110%变化,造水比不会下降,弹性较大;能耗较低;前处理较简单,化学药剂消耗较低;系统的操作安全可靠,即便发生传热管泄漏,仅仅降低产量而不会影响水质。
但低温多效蒸馏设备体积较大,装置费用较高。
(4)适用范围:多效蒸馏与多级闪蒸的适应条件基本相同。
2.1.3 压汽蒸馏技术(VC)(1)基本原理:海水蒸发过程所产生的二次蒸汽,经压缩机增压,蒸汽饱和温度相应提高,再输入到蒸发器管束内,作为进料海水蒸发的热源,并自身冷凝为淡化水。
上述过程周而复始,连续生产。
压汽蒸馏按操作温度可分为常压压汽蒸馏和负压压汽蒸馏两种。
从结构上,又分为水平管降膜喷淋式和垂直管式两种形式;前一结构的优点是料液自液体分布器出来之后,在水平传热管上以薄膜的形式分布,又依靠重力向下实现再分布,由于液膜分布薄且均匀,因而传热系数高,并且蒸发器结构简单,在海水淡化领域得到广泛应用。
(2)工艺流程:进料海水用极少量阻垢剂预处理后,进入一个板式换热器,回收自蒸发器排放出的浓盐水和淡化水的热量。
之后,与循环的浓盐水混合,进入到蒸发器中,喷淋到水平传热管束的外表面上,喷淋量需刚好在管子表面形成连续的液膜,与管束内经压缩机增压的蒸汽(略低于浓盐水蒸发平衡压力)热交换。
管内蒸汽冷凝成淡水导出,管外一部分盐水产生蒸发,通过汽液分离器除去夹带的液滴之后,蒸汽进压缩机压缩并导入传热管束内。
如此构成了二次蒸汽的不断循环和潜热交换。
工艺流程见图2-3:图2-3 压汽蒸馏工艺流程图(3)主要优缺点:压汽蒸馏与多效蒸馏的技术十分类似,差别在于前者使用压缩机,而后者用蒸汽驱动。
(4)适用范围:适用于仅有电能的地方,主要建造中小型装置。
2.1.4 蒸馏法海水淡化技术现状及发展趋势国外从五十年代开始研究和开发淡化技术,到七十年代已形成了淡化工业体系。
从七十年代中期到八十年代后期,技术最成熟、应用最广泛、规模最大的是蒸馏法中的多级闪蒸(MSF)。
多级闪蒸的主要优点是结垢倾向相对较小,运行安全,设备整体性强,易于大型化,缺点是设备占地面积大,能耗较高,运行费用相对较高,运行管理相对复杂。
低温多效蒸发海水淡化技术在国际上是一项成熟的技术,有300多套商用装置投入使用,取得30多年使用经验。
随着技术不断进步,多效蒸发技术的结垢问题已得到较好的解决,再加上强化了传热,表现了更突出的优势。
如阿法拉伐技术有限公司的低温多效装置(MED),其蒸发温度低于70-90℃,大大小于多级闪蒸的蒸发温度(120℃),另外采用板式换热器,可以较方便的安装和拆卸。
因此,防垢、防腐和设备的整体性得以解决,同时与多级闪蒸法比占地小、能耗低。
另外,近年来,多效蒸馏保持了相当快的增长速度,而多级闪蒸增长缓慢。
因此,人们认为,LT-MED装置是当前蒸馏法中最有竞争力的淡化设备。
我国在20世纪80年代末开始研究低温多效蒸馏法海水淡化技术,初期主要是基础理论研究,到“九五”期间天津海水淡化研究所开展双效压汽蒸馏技术研究,在设备的效间联接、防蚀保护和材料选择等方面取得了成果。
科技部根据天津淡化所在低温多效技术方面取得的成绩,调整了“九五”后两年的攻关合同,同意在华欧黄岛电厂建立2×3000t/d低温多效海水淡化示范工程。
目前已有1台投产运行,这是我国第一台自己研发、生产的低温多效蒸汽淡化装置。