低温多效蒸馏海水淡化装置的传热特性

发布时间：2020-07-12 21:51

【摘要】：随着社会和经济发展,淡水资源紧缺成为下一个世界性难题,世界各国都在寻找可以有效解决淡水紧缺的途径。地球上海水资源丰富,但其并不能直接供人类使用,因而可以通过采用海水淡化的方式得到人类所需的淡水资源。伴随科技发展,人们渐渐发现,应用海水淡化能够有效地缓解淡水资源紧缺。现有主流应用的海水淡化技术有反渗透法、低温多效蒸馏法和多级闪蒸法。低温多效蒸馏海水淡化技术通过对二次蒸汽的循环利用可以获得多倍于蒸汽量的淡化水,是目前运用最广泛的海水淡化技术之一,其关键的系统技术成为现在研究热点。本文就国内外海水淡化技术研究情况,总结了目前主流海水淡化技术的特点,并作出发展前景预测。在此基础上总结了国内外学者对于低温多效蒸馏海水淡化技术的研究现状,并对低温多效蒸馏技术的过程传热特性和技术进行详细说明。完成了低温多效蒸馏海水淡化系统的物理模型与数学模型构建,并根据模拟参数搭建了双效竖管降膜低温蒸馏海水淡化实验平台,进行了相关实验。具体内容如下:1、搭建了完整的竖管降膜低温多效海水淡化系统,就海水淡化系统中的蒸发器、冷凝器、闪蒸罐、预热器搭建了对应模块数学模型,建立了热力学平衡方程,并计算模拟研究了模型在不同进料温度、效数、热源蒸汽温度和浓缩比时,模型系统的传热性能变化规律,为之后搭建实验平台提供相关实验数据指导。2、建立了竖管降膜双效低温蒸馏海水淡化实验平台,以配置的海水作为物料工质,实验研究了在不同进料流量、首效蒸发温度下,实验平台的传热特性、浓缩比和造水比的变化情况,以及传热系数的变化情况。并对比了实验平台造水比参数与理论计算值。得出在已建平台上,可以通过改变首效蒸发温度来说实现对于设备传热特性的调控。文中对于实验平台系统进行了详细介绍,可为后续实验研究提供借鉴经验。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P747
【图文】：

将成为一个世界各国关注重点。逡逑图１－１世界水资源图逡逑如图１－１所示，地球储水量丰富，地表面枳有近７成被水覆盖，大约１４．５亿逡逑ｍ３。但其中淡水资源量只占到全球水资源量的２．５３％，而位于南极及格陵兰地区的逡逑冰层就固定住了近７０％的淡水资源，其余多分布在土壤和地下深层，难以利用ｍ。逡逑地球表面仅有近１°／。的淡水或约０．００７％的水可以直接被人类利用Ｍ。目前面临的问逡逑题是，不仅淡水资源供应紧缺，而且水资源呈现不均衡分布。根据区域划分，巴西、逡逑俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等９个国家拥逡逑有的淡水资源量占到全球的６０％１３１。各地区用水量随着世界经济发展和人口增长不逡逑断上升。据联合国统计，１９００年，全世界用水量只有４０００亿ｍ３，１９８０年为３００００逡逑７逡逑

制２１世纪世界和平发展，水危机将成为石油危机后又一个世界性危机”。缺水Ｈ题逡逑将成为一个世界各国关注重点。逡逑图１－１世界水资源图逡逑如图１－１所示，地球储水量丰富，地表面枳有近７成被水覆盖，大约１４．５亿逡逑ｍ３。但其中淡水资源量只占到全球水资源量的２．５３％，而位于南极及格陵兰地区的逡逑冰层就固定住了近７０％的淡水资源，其余多分布在土壤和地下深层，难以利用ｍ。逡逑地球表面仅有近１°／。的淡水或约０．００７％的水可以直接被人类利用Ｍ。目前面临的问逡逑题是，不仅淡水资源供应紧缺，而且水资源呈现不均衡分布。根据区域划分，巴西、逡逑俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等９个国家拥逡逑有的淡水资源量占到全球的６０％１３１。各地区用水量随着世界经济发展和人口增长不逡逑断上升。据联合国统计，１９００年，全世界用水量只有４０００亿ｍ３，１９８０年为３００００逡逑７逡逑

３００万ｍ３／ｄ［ｌ（）］。但从２０１７年发布的最新《２０１６年全国海水利用报告》中可以看出，逡逑直到２０１６年底，全国己有１３１个海水淡化工程项目，淡化产水能力达到１１８．８１万逡逑ｔ／ｄ，最大海水淡化工程能力为２０万ｔ／ｄ，产水成本为５？８元／ｔｌｎＩ。图１－２为２０１６年逡逑全国主流海水淡化技术日产量占比，从图中可以看出，ＲＯ和ＬＴ－ＭＥＤ技术为我国逡逑最为主要的海水淡化技术。从图１－３可以看出，近５年来，全国海水淡化产能逐年逡逑提升。但从２０１６年淡化能力来看，距离２００５年国家发改委设定的目标还有较大差逡逑距，然而这也显示我国海水淡化的发展依然具有很大的发展前景。逡逑１．３海水淡化技术简介逡逑海水淡化技术逡逑丨膜法丨逦｜逦｜，逦邋Ｉ邋，法Ｉ邋逦ｉ逡逑Ｉ电渗析（邋离子交换Ｉ『fI１邋ｒ多Ｐｉ逦ｐｉ＾ｉ￣￣邋ｆ压汽蒸除３１逡逑｜冷冻法｜逦｜太阳能蒸ａ逡逑图１－４按分离方式不Ｎ划分淡化技术逡逑海水淡化又称为海水除盐，应用物理方法或者化学方法除去海水中的无机盐或逡逑者使海水浓度降低

【参考文献】

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本文编号：2752535