海水淡化设备的不同技术与应用Word格式.docx
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而渤海离锡林郭勒最近，直线距离不到500千米我们为什么不能把渤海的水引入蒙古高原，甚至西部内陆呢?
“海水西送”终究只是痴人说梦，还是有可能变成现实的梦想呢?
海水淡化方法
海水淡化方法：
将海水中的盐分和水分进行分离，生产生活或工业用水的过程。
其主要方法如下：
蒸馏法（又称热法）：
原理是加热-蒸发-冷凝。
除了多效蒸发和多级闪蒸之外，蒸馏法还有蒸汽压缩法VC法是将蒸发过程自身产生的二次蒸汽，经压缩提高温度，再作为加热蒸汽使用，其设计思想是为了提高热效率。
海水经泵提升压力后供人冷凝器作为冷却水冷凝蒸发器中获得的蒸汽，此时海水温度升高，作为蒸发器给水供人蒸发器，工作蒸汽进人蒸汽喷射器与部分蒸发器内获得的蒸汽混合后从喷射器排出，排出后的压缩蒸汽作为热源进人蒸发器内的蒸发管中，加热蒸发器内的海水，使其蒸发获得二次蒸汽，原蒸汽在冷凝器内冷凝后即得到淡水。
蒸发器内未蒸发的海水通过泵排出。
二次蒸汽作为下一过程的热源，如此循环。
蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。
蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。
与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。
多效蒸发技术
多效蒸发是最古老的淡化方法之一，在多级闪蒸诞生以前一直是淡化市场的主导。
多效蒸馏是由单效蒸发组成的系统。
将前一蒸发器产生的二次蒸汽引入下一蒸发器作为加热蒸汽，并在下一有效蒸发器中冷凝成蒸馏水，如此依次进行。
竖管降膜多效蒸发流程。
从冷凝器后分流出来的原料海水经过预处理后，由泵依次送入预热器进行预热，然后进入第1效蒸发器的顶部，并按要求分配到传热管的内壁，管外为加热蒸汽。
蒸发出来的二次蒸汽同下降的盐水在分离室中实现汽液分离，二次蒸汽经过除沫器后引至下一效加热。
剩下的盐水则因两效间的压差作用而流入下一效蒸发器。
各效所生成的蒸馏水也沿压力温度降低的的方向流经各效管间，同时回收热量，直到最后的冷凝器K，形成产品水抽出。
最后的浓盐水从末端Dn的底部排出。
多效蒸发技术的优缺点
虽然多效蒸馏法是最早使用的海水淡化技术，但由于结垢和腐蚀等问题，一直未得到广泛的应用。
随着低温多效蒸馏技术的出现和发展，其所占的市场份额正不断扩大。
与多级闪蒸相比，多效蒸馏法具有以下的优点：
①.传热系数高，所需的传热面积少;
②.动力消耗低;
③.操作弹性大;
④.热利用效率高。
而其主要缺点有：
①.由于海水在加热表面上沸腾，容易在传热管壁上结垢，需要经常进行清洗和采用严格的防垢措施。
②.设备的结构比较复杂。
进料海水在排热冷凝器中被预热和脱气，之后被分成两股物流。
一股物流作为冷凝液排弃并排回大海，另外一股物流变成蒸馏过程的进料液。
料液经加入阻垢分散剂之后被引入到热回收段各效温度最低的一组中。
喷淋系统把料液喷淋分布到各蒸发器中的顶排管上，在沿顶排管向下以薄膜形式自由流动的过程中，一部分海水由于吸收了在蒸发器内冷凝蒸汽的潜热而汽化。
被轻微浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一组中，该组的操作温度要比上一组高一些，在新的组中又重复了蒸发和喷淋过程。
剩余的料液接着往前打，直到最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开该效组。
生蒸汽输入到温度最高一效的蒸发管内部，在管内发生冷凝的同时，管外也产生了与冷凝量基本相同的蒸发。
产生的二次蒸汽在穿过浓盐水液滴分离器以保证蒸馏水的纯度之后，又引入到下一效的传热管内，第二效的操作温度和压力要略低于第一效。
这种蒸发和冷凝过程沿着一串蒸发器的各效一直重复，每效都产生了相当数量的蒸馏水，到最后一效的蒸汽在排热段被海水冷却液冷凝。
第一效的冷凝液被收集起来，该蒸馏水的一部分又返回到蒸汽发生器，超过输入的生蒸汽量的部分流入到一系列特殊容器的首个容器中，每一个容器都连接到下一低温效的冷凝侧。
这样使一部分蒸馏水产生闪蒸并使剩余的产品水冷却下来，同时把热量传给热回收效的主体中去。
如此产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却。
放出的热量提高了系统的总效率，被冷却的蒸馏水最后用产品水泵抽出并输入到储液罐中。
这样生产出的产品水是完全的纯水，它不含任何污染物，平均含盐量小于20ppm。
如果安装两级捕沫网，产品水盐含量可小于5ppm。
像蒸馏水一样，浓缩海水从第一效呈阶梯状流入一系列的浓盐水闪蒸罐中，闪蒸冷却以回收其热量。
经过冷却之后，浓盐水经浓盐水泵打入大海。
不凝性气体从每一根冷凝管中抽出，并从一效流到另一效。
这些不凝性气体最后在排热冷凝器的最冷端富集，并用蒸汽喷射器或机械式真空泵抽出。
多级闪蒸技术
闪蒸是指一定温度的水在环境压力低于该温度所对应的饱和蒸汽压时发生的骤然蒸发现象。
闪蒸后的水温度降低以使其饱和蒸汽压与环境压力平衡。
MSF也是利用了这个原理，使加热至一定温度的盐水依次在一系列压力逐渐降低的容其中闪蒸汽化，蒸汽冷凝后得到淡水的过程。
该方法是在多效蒸馏的基础上发展而来的。
相比多效蒸馏法多级闪蒸减少了垢的形成。
由于多级闪蒸法得到淡水价格相对反渗透法的低，所以在全世界还有很多国家和地区使用该种方法。
但是该方法只能用于海水淡化，并不适用于苦咸水淡化。
多级闪蒸与其他淡化技术相比，具有如下的优点:
①.由于此方法加热与蒸发过程分离，并未使海水真正沸腾（仅是表面沸腾），从而大大改善了一般蒸馏的结垢问题;
②.技术成熟可靠，运行安全性高，特别适合于大型的海水淡化应用;
③.设备机构简单，投资成本较低。
而其主要缺点有:
①.大量海水的循环和流体的输送，导致操作成本升高;
②.与多效蒸馏法相比，需要较大的热传面积;
③.总是与发电站联合使用。
反渗透（RO）海水淡化技术
反渗透是利用压力使溶液中的水通过半透膜而分离出来，因为它和自然渗透的方向相反，故称为反渗透。
与蒸馏法相比，反渗透法具有以下突出的优点:
①.反渗透海水淡化过程不发生相变化，所以，它是最节能的海水淡化方法;
②.设备简单，效率高;
③.占地面积小;
④.操作方便，控制容易;
⑤设备投资低，建设周期短。
其主要缺点是对进水水质要求较高。
海水淡化的现状
目前，全球海水淡化日产量约3500万立方米左右，其中80%用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题，即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。
全球有海水淡化厂1.3万多座，海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术，愈来愈受到世界上许多沿海国家的重视;
全球直接利用海水作为工业冷却水总量每年约6000亿立方米左右替代了大量宝贵的淡水资源;
全世界每年从海洋中提盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨等。
海水淡化需要大量能量，所以在不富裕的国家经济效益并不高。
沙特阿拉伯的海水淡化厂占全球海水淡化能力的24%。
阿拉伯联合酋长国的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂，每年可产生3亿立方米淡水。
我国海水淡化的发展
中国海水淡化技术是在政府支持和国家重点攻关项目驱动下发展起来的，电渗析、反渗透和蒸馏法（多级闪蒸、压气蒸馏和低温多效蒸馏）等海水淡化技术的研究开发，都取得相当大的进展。
1958年首先开展电渗析海水淡化的研究，1967-1969年国家科委和国家海洋局共同组织了全国海水淡化会战，会展主力在杭州成立了国内第一个海水淡化研究室（国家海洋局第二海洋研究所海水淡化研究室,即国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心的前身）,同时开展电渗析、反渗透、蒸馏法等多种海水淡化技术的研究，为海水淡化事业的发展奠定了基础。
海水淡化市场分析
世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。
有人预言，19世纪争煤，20世纪争油，21世纪可能争水。
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，全球海水淡化日产量约3775万吨，其中80%用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题。
“向海洋要淡水”已经形成了方兴未艾的产业。
截至2006年底，中国日淡化海水能力接近15万吨，比上一年翻一番。
中国在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化关键技术方面均取得重大突破，完成了自主知识产权的3000立方米/日低温多效海水淡化工程，以及5000立方米/日反渗透海水淡化工程;
海水直流冷却技术已进入万立方米/小时级产业化示范阶段。
中国海水淡化成本逐步下降，已接近5元/立方米。
中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件，但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。
当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。
围绕制约海水淡化成本降低的关键问题，发展膜与膜材料、关键装备等核心技术，研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品，提高关键材料和关键设备的国产化率，增强自主建设大型海水淡化工程的能力。
未来20年内国际海水淡化市场将有近700亿美元的商机，中国应占有充分份额。
根据全国海水利用专项规划，到2010年，中国海水淡化规模将达到每日80万至100万吨，2020年中国海水淡化能力达到每日250万至300万吨，尤其是国家积极支持海水淡化产业，自2008年1月1日起，企业的海水淡化工程所得将免征所得税。
中国海水淡化产业发展前景广阔。
资源共享来源于莱特莱德合肥海水淡化设备工程公司
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