收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

露点蒸发海水淡化技术研究

熊日华  
【摘要】:露点蒸发淡化技术是一种新的海水和苦咸水淡化技术,其原理与传统蒸馏法与反渗透都不同。它是以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水,并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合,使冷凝潜热直接传递到蒸发室,为蒸发盐水提供汽化潜热,以提高过程的热效率。 本文首次提出以管壳式结构为基础的露点蒸发淡化设备设计思路。建立了有效传热面积分别为9.6 m~2和2.75 m~2的两台增湿/去湿耦合的露点蒸发淡化设备。建立了相应的实验装置和计算机数据采集系统。分别成功地完成了露点蒸发淡化基本流程与参数相关性实验以及强化传热/传质淡化实验。 研究表明,设备的淡水产率随增湿盐水流量和载气流量的增加而先增加后减小,随增湿盐水进口温度的升高和外加蒸汽流量的增加而增加。无折流板淡化设备的淡水产率一般为0.05~0.2 kg/m~2·h,其降膜负荷、载气质量流速以及汽气比等均存在适宜的操作范围,在实验条件下分别为0.0007~0.0020 kg/m·s、0.20~0.35 kg/m~2·s和0.015~0.075,增湿盐水进口温度则在70~90℃之间较为适宜。 对比实验表明,在壳程设置高密度折流板能有效地对露点蒸发淡化过程进行传热/传质强化。强化传热设备的淡水产率在0.2~0.8 kg/m~2·h之间,为无折流板设备的4~5倍,其适宜的降膜负荷、载气质量流速以及汽气比则分别为0.0015~0.0025 kg/m·s、1.5~2.0 kg/m~2·s和0.015~0.04。本文设计的露点蒸发淡化工艺和设备的淡化水含盐量为20~30 mg/L,与传统蒸馏法的淡化水水质相当。 首次综合考虑露点蒸发淡化过程中的热量平衡、质量平衡、增湿传质速率及蒸发/冷凝传热速率,建立了基础性和普遍性的传热-传质数学模型。研究了过程的传递特性,分别建立了增湿传质系数和蒸发/冷凝总传热系数的计算方法。 以建立的数学模型为基础,首次通过模拟研究了露点蒸发淡化柱内温度和蒸发/冷凝总传热系数沿柱高的分布,系统考察了各参数间的复杂关系和影响,分别得出了其最优或适宜的选用条件。在一定范围内,增加换热管长度和减小换热管直径均有利于增加设备的淡水产量; 当换热管材质为高分子材料、壁厚控制在0.2 mm以内时,由于管壁热阻增加导致的设备淡水产率的下降幅度在10%以内; 当露点蒸发淡化系统采用充分的热量回收措施时,其造水比可达到6以上。 基于实验和模拟研究,以一套日产吨级的装置为例,探讨了露点蒸发淡化系统的工艺设计过程并给出了设计要点。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 丁涛;王世昌;;直接热耦合增湿-去湿海水淡化过程数值模拟[J];水处理技术;2010年02期
2 叶耀先,顾芳;海水淡化及其产业进展[J];科技导报;1996年09期
3 赵华,刁远清;利用核能海水淡化初探[J];海洋科学;2002年07期
4 万育生,张继群;开发利用海水资源保障沿海地区水资源安全[J];中国水利;2004年11期
5 马云风,郝斌,逯福生,贾翃,王向东;天津和山东省海水淡化用钛调查[J];钛工业进展;2005年01期
6 ;阿科凌在华成立办事机构[J];中国建设信息(水工业市场);2009年06期
7 ;蓝星东丽助力青岛Befesa实现国内最大规模海水淡化项目[J];中国建设信息(水工业市场);2011年02期
8 仲棠;;世界主要国家的脱盐组织机构[J];水处理技术;1983年01期
9 周少祥,林宁;论海水淡化我国水资源缺乏的战略意义[J];华北电业;1995年09期
10 ;日本开发高效海水淡化装置[J];电站辅机;2003年04期
11 郝艳萍,谭小岚;加快山东海水利用产业发展的对策探讨[J];海洋开发与管理;2004年04期
12 国家发展改革委宏观经济研究院课题组;加快海水利用步伐 发展海水淡化产业——对天津市和山东省有关情况的调研报告[J];宏观经济研究;2004年09期
13 高艳玲,吕炳南,赵立军;海水淡化技术评述与成本分析[J];环境保护;2005年02期
14 马学虎;;浓盐水排放对环境的影响及零排放技术研究进展[J];化工进展;2009年S2期
15 ;孙志辉:大力发展海水淡化和综合利用产业[J];中国建设信息(水工业市场);2010年03期
16 ;非常规水源技术代表参观舟山六横海水淡化项目[J];中国建设信息(水工业市场);2010年11期
17 胡振华;;第七届国际海水淡化会议在荷兰召开[J];水处理技术;1981年01期
18 刘永英;;海水淡化与节约用水探析[J];成才之路;2010年01期
19 郝斌;钛在海水淡化设备上的应用[J];钛工业进展;1999年06期
20 园丁;;海水淡化新技术[J];污染防治技术;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩买良;;热力发电与海水淡化一体化技术应用[A];2011(第五届)水业高级技术论坛论文集[C];2011年
2 付秉恒;孙文哲;翟少斌;张立华;;空调与海水淡化联合运行方案研究[A];上海市制冷学会2007年学术年会论文集[C];2007年
3 刘家沂;;从财政扶持的角度论促进我国海水淡化产业发展的相关建议[A];第十三届中国科协年会第6分会场-绿色经济与沿海城市可持续发展战略研讨会论文集[C];2011年
4 侯纯扬;;海水淡化与综合利用[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
5 王世昌;周清;王志;;海水淡化与反渗透技术的发展形势[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
6 喻志广;祁影霞;刘业凤;张华;;水合物法海水淡化试验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 张欣欣;姜泽毅;;炼铁及其原料的节能减排工艺技术[A];2010年全国能源环保生产技术会议文集[C];2010年
8 赏国锋;沈国清;;海水淡化膜蒸馏装置传热表面的处理[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
9 陈益棠;陈雷;;高回收率反渗透-纳滤海水淡化成本[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
10 刘家沂;;论推进我国海水利用产业发展的立法思路和法制保障措施[A];2011中国可持续发展论坛2011年专刊(一)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊日华;露点蒸发海水淡化技术研究[D];天津大学;2004年
2 成怀刚;高分子传热元件用于露点蒸发海水淡化装置的研究[D];天津大学;2007年
3 陈金增;船舶海水淡化及节能技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 蔺智泉;海水淡化对海洋环境影响的研究[D];中国海洋大学;2012年
5 焦冬生;机械压汽蒸馏技术的实验应用与仿真研究[D];中国科学技术大学;2012年
6 伍联营;基于遗传算法的海水淡化及其集成系统优化设计研究[D];中国海洋大学;2012年
7 朱丽;实现太阳能烟囱经济综合利用海水的系统性研究[D];天津大学;2005年
8 夏旺民;黄土弹塑性损伤本构模型及工程应用研究[D];西安理工大学;2005年
9 王维德;多元非理想物系传质过程研究[D];天津大学;2002年
10 唐娜;热致相分离聚丙烯平板微孔膜的研制及其膜蒸馏特性研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁怡刚;分级回热式太阳能增湿海水淡化试验研究与仿真计算[D];山东大学;2012年
2 王立国;含大量不凝气的蒸汽冷凝传热实验研究[D];天津大学;2005年
3 巨星;河北省发展海水淡化循环经济研究[D];燕山大学;2010年
4 尹翠芳;海水淡化浓缩水排放数值模拟研究[D];南京理工大学;2010年
5 马乐;太阳能海水淡化装置的研究[D];长安大学;2010年
6 韩强;界面渐进冷冻系统在海水淡化中的应用[D];青岛大学;2010年
7 李长胜;一种用于海水淡化的新型热泵装置[D];中国石油大学;2010年
8 童晓凡;海水淡化多方案及联合使用的技术经济比较[D];华北电力大学(北京);2011年
9 王慧朝;基于产业集群的秦皇岛海水淡化装备制造业发展研究[D];燕山大学;2011年
10 蒋镇军;海水淡化优化运行与调度系统的研究与开发[D];杭州电子科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李若馨;青岛碱业合资建设海水淡化项目[N];中国证券报;2009年
2 本报记者 彭友;青岛碱业参建海水淡化公司[N];上海证券报;2009年
3 通讯员 会平 立奎 记者 李斌;曹妃甸建海水淡化项目年可节水1000万m~(3)[N];河北日报;2011年
4 本报记者 崔鲸涛;加快规划建设北方海水淡化基地[N];中国海洋报;2011年
5 蔡洁 章高航;国内最大海水淡化产业基地在杭州奠基[N];中国海洋报;2011年
6 记者 张璐;本市海水淡化全国示范[N];天津日报;2011年
7 本报记者 江宜航;海水淡化利用应升至国家战略高度[N];中国经济时报;2011年
8 国家开发投资公司董事长、党组书记 王会生;海水淡化是解决水资源短缺的有效途径[N];人民日报;2011年
9 记者 张维维;海水淡化量占全国41%[N];滨海时报;2011年
10 本报记者 杨萌;“十二五”海水淡化产能将扩逾3倍 有望撬动百亿元资产[N];证券日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978