热法海水淡化20100419
热法及膜法海水淡化经济性分析
膜法热法海水淡化技术经济分析大连海水淡化工程研究中心华维国一、海水淡化方法概述：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，目前淡化方法已达数十种，达到商业化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。
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，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。
蒸馏法所能处理的原料水比其它方法更加广泛，原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。
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：（1）多级闪蒸技术(MSF)● 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。
● 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1-1。
多级闪蒸的造水比是指生产的淡水（蒸馏水）的重量与所消耗的加热蒸汽之比，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；日产淡水万吨级的装置，造水比多在10以上，日产淡水四～五万吨的装置造水比可达到13-14。
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热法太阳能海水淡化技术及系统研究太阳是地球上最重要的能源之一，而太阳能的利用也是人类探索的方向之一。
在全球水资源日益短缺的背景下，太阳能海水淡化技术成为解决淡水供应问题的重要手段之一。
热法太阳能海水淡化技术是一种利用太阳能进行海水淡化的方法，其基本原理是利用太阳能产生热能，将热能转化为海水中的蒸汽，进而将蒸汽冷凝成为淡水。
热法太阳能海水淡化技术主要包括两个过程：蒸发和冷凝。
在蒸发过程中，将海水加热至沸点，使其产生大量的蒸汽；而在冷凝过程中，则将蒸汽冷却，使之凝结为淡水。
这两个过程可以通过太阳能收集器、传热设备、蒸发器和冷凝器等组成的系统来实现。
太阳能收集器是热法太阳能海水淡化技术中最核心的部分之一，它的作用是收集和转换太阳能。
常见的太阳能收集器有平板型和聚光型两种。
平板型太阳能收集器由一系列平板或集热管组成，能够将太阳能转化为热能。
而聚光型太阳能收集器则利用镜面聚光将太阳能集中在一个小区域内，从而提高太阳能的利用效率。
传热设备是将太阳能转化为海水中蒸汽的关键部分。
传热设备通常使用导热油或蓄热材料，通过吸热和释热来进行能量转换。
在通常情况下，由于传热设备的效率限制，只有尽可能高温的太阳能收集器才能使传热设备得到足够的热量。
因此，在设计热法太阳能海水淡化系统时，需要注意太阳能收集器和传热设备之间的匹配性。
蒸发器是太阳能海水淡化系统中实现蒸发过程的关键组件，其作用是将太阳能收集器传递过来的热能转化为海水中的蒸汽。
蒸发器通常由多个蒸发器单元组成，每个单元中都设有蒸发管或蒸发器板。
当太阳能收集器传递过来的热能加热海水时，水中的盐分逐渐降低，蒸汽逐渐生成。
而经过蒸发器单元后，海水中的蒸汽被聚集起来，以便进一步冷凝。
冷凝器则是将海水中的蒸汽冷却并凝结成为淡水的关键设备。
冷凝器通常以淡水作为冷凝介质，并与蒸发器相连。
当蒸汽经过冷凝器时，被冷凝介质中的低温吸收，逐渐转化为淡水。
淡水从冷凝器中排出，而剩余的高盐度水则被返回到蒸发器中进行蒸发，从而形成循环。
01.热法及膜法海水淡化技术经济分析
膜法热法海水淡化技术经济分析大连海水淡化工程研究中心华维国一、海水淡化方法概述：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，目前淡化方法已达数十种，达到商业化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。
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，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。
蒸馏法所能处理的原料水比其它方法更加广泛，原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。
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：（1）多级闪蒸技术（MSF）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。
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1-1。
多级闪蒸的造水比是指生产的淡水（蒸馏水）的重量与所消耗的加热蒸汽之比，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；日产淡水万吨级的装置，造水比多在10以上，日产淡水四〜五万吨的装置造水比可达到13-14 。
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。
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热法太阳能海水淡化技术及系统研究摘要：随着全球水资源压力的增大，海水淡化技术作为解决淡水短缺问题的有效手段受到广泛关注。
热法太阳能海水淡化技术相对于其他海水淡化技术，具有能量利用率高、操作稳定性好等优点，成为当前研究的热点。
本文综述了热法太阳能海水淡化技术的研究进展，包括工作原理、系统设计、关键技术等方面的内容，并对其未来发展方向进行了展望。
1. 引言水是维持生命和社会发展的重要资源，然而淡水资源短缺却是全球面临的一大难题。
根据联合国的统计，全球约有20%的人口面临水资源短缺的问题。
在这个背景下，海水淡化技术成为满足水资源需求的重要手段之一。
2. 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产生热量，将海水加热蒸发，然后通过冷凝器将蒸汽冷凝为淡水。
其基本原理是利用太阳能作为热源，通过传热和相变过程分离海水中的盐分和其他杂质。
具体来说，热法太阳能海水淡化技术包括蒸发、冷凝和盐水排放等几个步骤。
3. 热法太阳能海水淡化系统设计热法太阳能海水淡化系统包括太阳能收集系统、蒸发系统、冷凝系统、盐水排放系统等部分。
太阳能收集系统主要由太阳能集热器、传热介质、太阳能转化设备等组成。
蒸发系统中主要包括加热器、蒸发器和盐水排放器等部分。
冷凝系统主要由冷凝器和蒸汽冷凝收集器等组成。
盐水排放系统主要用于处理剩余盐水。
4. 关键技术研究热法太阳能海水淡化技术存在一些关键技术问题，如热能损失、蒸发器热阻问题、结构材料选择等。
其中，热能损失是影响系统效率的重要因素，通过优化系统设计和采用高效导热材料可以有效解决。
蒸发器热阻问题可以通过增加传热面积和改进换热方式来改善。
此外，研究开发高温抗腐蚀、高导热性能的新型材料对于提高系统性能也具有重要意义。
5. 热法太阳能海水淡化技术发展前景热法太阳能海水淡化技术具有能量利用率高、操作稳定性好等优点，因此在解决淡水短缺问题中具有广阔的应用前景。
海水淡化的方法
海水淡化的方法海水淡化是指将海水中的盐分和其他杂质去除，使其变成可以饮用或用于农业灌溉的淡水。
由于全球淡水资源日益减少，海水淡化技术成为解决淡水短缺问题的重要手段。
目前，海水淡化的方法主要包括蒸馏法、反渗透法和离子交换法等。
本文将对这些海水淡化的方法进行介绍和分析。
蒸馏法是最早被应用于海水淡化的方法之一。
它通过将海水加热至沸点，然后将蒸汽冷凝成淡水的方式来实现海水淡化。
这种方法简单易行，但能耗较高，成本较大，因此在实际应用中受到了一定的限制。
反渗透法是目前应用最为广泛的海水淡化方法之一。
它利用半透膜来过滤海水中的盐分和杂质，从而得到淡水。
该方法能耗较低，效率较高，适用于大规模海水淡化项目。
然而，反渗透膜的制备和维护成本较高，且需要处理废水，对环境造成一定影响。
离子交换法是另一种海水淡化的方法。
它利用离子交换树脂将海水中的盐离子和其他杂质吸附、交换，从而得到淡水。
这种方法操作简单，但对离子交换树脂的选择和再生有一定要求，且产生的废水也需要进行处理。
除了上述方法外，还有一些新型的海水淡化技术正在不断发展和完善，如太阳能海水淡化、压力辅助蒸馏等。
这些新技术在能源消耗、成本和环境影响等方面都有一定的优势，有望成为未来海水淡化领域的发展方向。
总的来说，海水淡化是解决淡水资源短缺问题的重要途径之一。
不同的海水淡化方法各有优劣，应根据实际情况选择合适的技术。
随着科技的不断进步和创新，相信海水淡化技术会越来越成熟，为人类提供更多的淡水资源。
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膜法热法海水淡化技术经济分析大连海水淡化工程研究中心华维国一、海水淡化方法概述：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，目前淡化方法已达数十种，达到商业化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。
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，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。
蒸馏法所能处理的原料水比其它方法更加广泛，原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。
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：（1）多级闪蒸技术(MSF)●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。
●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1-1。
多级闪蒸的造水比是指生产的淡水（蒸馏水）的重量与所消耗的加热蒸汽之比，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；日产淡水万吨级的装置，造水比多在10以上，日产淡水四～五万吨的装置造水比可达到13-14。
热法海水淡化技术介绍
热法海水淡化介绍1鼎联的海水淡化技术目前商业应用主流的海水淡化技术分为膜法和热法两大类。
膜法主要指的是反渗透海水淡化技术；热法海水淡化技术包括：多级闪蒸（MSF）、普通多效蒸发（MED）、热力压缩耦合多效蒸发技术（MED—TC）和机械蒸汽压缩蒸发技术（MVC）等几种。
（1）多级闪蒸（MSF）多级闪蒸是使海水依次通过多个温度、压力逐级减低的闪蒸室进行蒸发冷凝的海水淡化方法。
MSF需要串联较多的级数才能实现较高的造水比，且大多数级需要在真空条件下运行。
目前MSF主要适用于大规模的海水淡化项目，可以充分体现规模效益，减少投资和运行费用。
墨西哥炼油厂MFS海水淡化项目（2）普通多效蒸发（MED）普通多效蒸发是将前一效产生的二次蒸汽作为后一效的加热蒸汽使用，最后一效的二次蒸汽经过末端冷凝器冷凝后排出。
这样做的目的是利用二次蒸汽的气化潜热作为蒸发海水需要的热源，大大降低蒸发过程中的热能消耗。
同多级闪蒸相比，普通多效蒸发更为节能。
泰国炼油厂MED海水淡化项目（3）热力压缩耦合的多效蒸发技术（TC-MED）为了充分利用末效二次蒸汽的气化潜热，降低蒸发的能耗，在普通多效蒸发的基础上增加蒸汽喷射压缩器，就组成了热力压缩耦合的多效蒸发技术，其工作原理是：采用少量高温高压的热力蒸汽（≥0.5MPa）喷入蒸汽喷射压缩器，将末效蒸发器的部分二次蒸汽吸入，两种蒸汽混合后产生能够用于蒸发器加热的蒸汽，再次送回至第一效蒸发器使用。
末效蒸发器剩余部分的二次蒸汽经过末端冷凝器冷凝后排出。
由于回收利用了部分末效蒸发器的二次蒸汽，因此TVC-MED系统的造水比明显高于普通MED系统。
另外由于末效蒸发器需要被冷凝器冷凝的二次蒸汽明显减少，因此TVC-MED对冷却水的消耗量也明显小于普通MED。
台湾妈祖电厂MED-TC海水淡化项目（4）机械蒸汽压缩蒸发技术（MVC）机械蒸汽压缩蒸发技术是采用机械蒸汽压缩机对二次蒸汽进行压缩，使蒸汽的压力和温度得到提升，作为加热蒸汽再次送入蒸发器；加热蒸汽在蒸发器内通过换热将热量传给海水，而自身被冷却形成冷凝水。
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蒸发潜热
沸 点 上 升
沸点升高
BPE=Ay+By2+Cy3
A=8.25431 ×10-2+1.883×10-4T+4.02×10-6T2 B=-7.625 ×10-4+9.02×10-5T-5. 2×10-7T2 C=1 522 ×10-4-3×10-6T-3×10-8T2 C=1.522
Cp: kJ/kg. kJ/kg ℃; T: ℃ ; S(含盐量): g/kg
适用范围 20≤S ≤160 适用范围： 20 ℃ ≤T ≤180 ℃
蒸发潜热
△H=2501.897149-2.40764037×T+ 3×T2-1.15863 5×T3 1 192217×10-3 1.192217 1 15863×10-5
海 水 的 密 度
比热
定义：使1g海水温度升高1 ℃所需的热量， 单位为卡/克·度。 海水的比热随盐度的增加而降低。 温度和压力对海水比热的影响和对纯水的 影响相似 海水的比热随温度的升高而降 影响相似。海水的比热随温度的升高而降 低。
海水的热容Cp（Kcal/kg·℃）
浓度（%） 温度(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 1.0019 0 9995 0.9995 0.9987 0 9987 0.9987 0.9992 1 0001 1.0001 1.0013 1 0030 1.0030 1.0051 1.0076 1.0107 2 0.9731 0 9731 0.9731 0.9737 0 9744 0.9744 0.9752 0 9762 0.9762 0.9774 0 9789 0.9789 0.9808 0.9831 0.9858 3 0.9596 0 9606 0.9606 0.9618 0 9629 0.9629 0.9638 0 9648 0.9648 0.9660 0 9676 0.9676 0.9694 0.9715 0.9741 4 0.9467 0 9486 0.9486 0.9503 0 9516 0.9516 0.9527 0 9538 0.9538 0.9550 0 9565 0.9565 0.9582 0.9603 0.9628 6 0.9225 0 9257 0.9257 0.9282 0 9300 0.9300 0.9313 0 9324 0.9324 0.9336 0 9351 0.9351 0.9367 0.9387 0.9408 8 0.9006 0 9044 0.9044 0.9074 0 9094 0.9094 0.9108 0 9120 0.9120 0.9132 0 9146 0.9146 0.9162 0.9179 0.9199 10 0.8810 0 8848 0.8848 0.8879 0 8899 0.8899 0.8913 0 8925 0.8925 0.8936 0 8950 0.8950 0.8964 0.8981 0.8998 12 0.8640 0 8670 0.8670 0.8697 0 8716 0.8716 0.8729 0 8739 0.8739 0.8750 0 8762 0.8762 0.8776 0.8791 0.8806
Marcet原则 —组成相对恒定性
1819年Marcet由北冰洋、大西洋、地中海、 黑海 波罗的海 中国海和白令海等处的海水分 黑海、波罗的海、中国海和白令海等处的海水分 析结果中，归纳出一条结论：尽管海水的总盐度 或盐度是可变的 但主要成分的比值几乎是恒定 或盐度是可变的，但主要成分的比值几乎是恒定 的。 海水中的一些成分，尤其是海水中同生命循环 有关的组分，诸如硝酸盐，磷酸盐，溶解氧等， 比值往往有较大的波动。
低温多效海水淡化 工艺计算
解 昕 解利昕
天津大学化工学院
2010年4月
2010-4-19
海水性质 低温多效海水淡化 设计计算 10000t/d纯MED工艺计算
（4效平流） 10000t/d热压缩MED工艺计算 （4效平流） 热压缩MED工艺计算 （6效平流）
一、海 、海 水 性 质
多效蒸发的分类
平流
顺流
逆流
指各效都单独平行加料，不过加热蒸气除第一效外， 其余各效皆用的是二次蒸气。 其余各效皆用的是二次蒸气 适用于容易结晶的物料。如制盐，一经加热蒸发， 很快达到饱和状态 结晶析出 所以没有必要从第 很快达到饱和状态，结晶析出，所以没有必要从第 • 指料液和加热蒸汽都是按第一效第二效到第三 一效将母液在转移到另一效。 效的次序前进 • 由于多效的真空度依次增大 即绝对压力依次 由于多效的真空度依次增大，即绝对压力依次 • 指进料流动的路线和加热蒸气的流动方向相反。 降低，料液在各效之间的输送不必用泵，而是 靠两效之间的压差自然留到后面各效 原料从真空度最高的末效进入系统，逐步向前 • 各效流动，浓度越来越高。 由于温度依次降低，故料液从前一效通过后一 效时就会有过热现象，发生闪蒸，可以产生蒸 • 由于前面各效的压力比较高，所以两邻效之间 气 即产生一些淡水 气，即产生 些淡水 要用泵输送 要用泵输送。 • 前面各效的温度越来越高，料液往前面一效送 入时，不仅没有闪蒸，而且要经过 段预热过 入时，不仅没有闪蒸，而且要经过一段预热过 程，才能达到沸腾。
海 水 的 比 热
比热
Cp=(A+BT+CT2+DT3) ×10-3
2S2 A=4206.8-6.6197S+1.2288 =4206 8 6 6197S+1 2288×10-2 B=-1.1262+5.41788×10-3S-2.2719×10-4S2 C=1.2026×10-2-5.3566×10-4S+1.8906×10-6S2 D=6.8777×10-7+1.517×10-6S-4.4268×10-9S2
低温多效的操作范围
基本术语
造水比-GOR GOR–Gain GOR Gain Output Ratio ，每kg 加热蒸气所 生产的淡水 kg (kg 产品/kg加热蒸气) 浓缩比 浓排水浓度（总固溶物 浓排水浓度 总固溶物TDS）与补给海水浓 与补给海水浓 度之比（TDS）
蒸气喷射泵特性
海水组成
组分 Cl Na SO4 Mg Ca K HCO3 Br Sr SiO2 B F 浓度（mg/l） 19000 10500 2700 1350 410 390 142 67 8 6.4 45 4.5 1.3 组分的基本存在形式 ClNa+ SO42Mg2+ Ca2+ K+ 2HCO3-, H2CO3, CO32 BrSr2+ H4SiO4(aq), H3SiO43 H3BO3(aq), (aq) H2BO3F-
蒸馏法海水淡化技术
蒸馏法海水淡化技术： 利用热水或蒸汽作为热源，蒸发海水，收集 冷凝水（蒸馏水）生产纯水的过程。 淡化过程发生气-液相变化 蒸馏法优势
技术成熟，适合于大规模建厂 受原海水水质限制较小 淡化水纯度高 利用余热或低品热能，较为经济
蒸馏淡化技术种类
多级闪蒸
MSF
抽 吸 比
温度
热压缩装置造水比
造造水比 抽吸位置
单效蒸发系统
加热蒸汽 Ms, Ts 蒸汽 Md, Tc
海水 M f, T f
盐水 Mb, Tb 冷凝蒸汽 Ms, Ts
海水 Mcw, Tf
进料和冷却海水 Mf+Mcw, Tf 蒸馏产品 Md, Td
海水中CO2与pH值紧密相关。 海水的pH值范围约在7.5-8.4 7 5 8 4之间，当海水中的 之间 当海水中的CO2与 大气中的CO2平衡时， pH值8.1-8.3之间
二 氧 化 碳 在 海 水 中 的 溶 解 度
氮 气 在 海 水 中 的 溶 解 度
海 水 中 的 溶 解 氧 量
二 低温多效海水淡化 二、低温多效海水淡化
多效蒸发的换热过程是沸腾和冷凝传热，是相变传 多效蒸发的换热过程是沸腾和冷凝传热 是相变传 热，因此传热系数很高。用于海水，当材质为黄铜 时，光滑管的传热系数可达3000-3850W/m 时 光滑管的传热系数可达 / 2.k，而强 而强 化传热表面双沟槽管可以达到7200-10300W/m2.k。 多效蒸发通常是一次通过式的蒸发，因此动力消耗 多效蒸发通常是 次通过式的蒸发，因此动力消耗 较少。竖直管降膜蒸发生产消耗电力2.5kW.h/m3左 右。 多效蒸发的浓缩比可以提高，因此制造每吨淡水所 需要的原料水可以减少。 需要的原料水可以减少 多效蒸发的弹性很大，负荷范围从100%变化到25%。
海水性质
密度与比重 密度：单位体积海水的质量 单位：g/cm3 密度：单位体积海水的质量。单位： 比重：在任一温度下海水密度与4℃纯水的 密度之比。 密度之比 海水的密度随温度和盐度的变化而有显著的 变化，压力对密度的影响较小，一般不加考 虑。
海水密度表（g/cm3）
密度 纯 水
温度(℃) -2 0 5 10 15 20 25 30 35 0.99969 0.99987 0.99999 0.99973 0.99915 0.99823 0.99708 0.99568 0.99474 10 1.00792 1.00801 1.00796 1.00756 1.00684 1.00585 1.00461 1.00314 1.00216
T: ℃ y: % 适用范围：1%≤y ≤ 16%
10 ℃ ≤T ≤180 ℃
渗透压
海水渗透压
海水的渗透压主要取决于其中的含盐量，含盐量 越 越大，渗透压越大。 越 海水的渗透压与氯度Cl ‰（Chlorinity）及温度的 经验关系式为： 验关系式为 ∏=101.3（1.240+0.00454t)Cl 式中 ∏--渗透压，Pa； t – 温度， ℃； Cl – Cl ‰ 盐度与氯度的关系： S‰ = 0.030 0 030 + 1.8050 1 8050 × Cl ‰ 盐度为35‰的大洋海水在0 ℃时的海水渗透压为： ∏=2437kPa