低温多效海水淡化过程预处理优化设计与实验研究

发布时间：2020-05-01 02:08

【摘要】：蒸馏法(多效蒸发、多级闪蒸、压汽蒸馏等)海水淡化过程预处理工艺主要是去除原水中的悬浮物、胶体、碳、氧等,并进行缓蚀阻垢处理,从而减缓海水淡化设备的结垢与腐蚀。此外,针对低温多效海水淡化技术的发展趋势及设备腐蚀结垢问题,深度预处理工艺愈发重要。本文针对海水淡化深度预处理关键技术,主要研究了混凝过滤、脱氧脱碳技术,以及其在实际设计和生产过程中的优化问题。根据低温多效海水淡化实验发现的两种不同类型的垢样(灰褐色碎块状的混合固体颗粒垢样；混有少量灰褐色细微固体颗粒的透明结块状固体垢样),实验研究了垢样的水溶特性、酸碱溶解特性、干燥失重特性、以及元素分析等,确定垢样组成,最后确定了垢样的形成原因并提出相应的结垢预防和处理方法。对pH值8.5、水温28℃、浊度44.57NTU的原水水样进行了强化混凝预处理实验。通过正交实验对混凝剂投加浓度、混凝剂种类、搅拌时间、水质pH值等因素对水样浊度的影响程度进行研究,并确定出混凝过程最优操作方案。对于脱氧脱碳过程,首先建立了脱气实验系统,以正交实验研究了各主要工艺参数对脱气效率的影响,得到相应的设计指导原则。在此基础,针对大型低温多效蒸发海水淡化预处理工艺进行优化设计,并对预处理设备真空脱气塔及多介质过滤器进行工艺设计与校核,为万吨级海水淡化装置的设计与运行提供指导。针对海水淡化设备实际应用的特殊性,利用Fluent软件,模拟研究了流体在板式换热器传热板中的流动以及传热特性,为小型海水淡化装置的优化设计提供参考。
【图文】：

分布图,分布图,地域分配,径流量

图1.1我国水资源分布图 Fig.1.1Distributionofwaterresoureesinehina图1.1所示的是我国水资源地域分配以及降水分配，可以看出:在东南沿海地区，降水量和径流量丰富，但是，占我国大半地域的西北地区，均属于干旱或半干旱地区，

流程图,多级闪蒸,海水淡化系统

多级闪蒸是经过加热的海水，一次通过多个温度、压力逐级降低的闪蒸室，进行蒸发冷凝的蒸馏淡化方法[26，27]。多级闪蒸哪一30]的发展起于20世纪中期，它技术上成熟可靠，成本适中，适合大规模的海水淡化应用。图1.2所示为多级闪蒸流程图。海水作为冷却水供入多级闪发器中冷却闪发器内获得的二次蒸汽，使其成为产品水，海水自身温度得到提高后作为。淡化装置的上水进入蒸汽加热器中，在其中吸收蒸汽的凝结热后升高温度，由于在蒸汽加热器中海水压力较高，，海水温度未达到其对应压力下的饱和温度，海水并未蒸发，这时，将海水通过节流元件供入闪发器中，由于闪发器内压力低，部分海水在其中蒸发成为二次蒸汽，未蒸发的海水流向闪发器底部，二次蒸汽在向上流动的过程中受到海水冷却，成为产品水，未蒸发的海水由于温度相对较高，在经过第二个节流元件进一步降低压力，进入第二级闪发器，再一次部分蒸发，获得二次蒸汽，如此类推
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P747

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