PDF《低温多效蒸馏海水淡化技术》

低温多效蒸馏海水淡化技术 尹建华 吕庆春 阮国岭 (国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 , 天津 300192) 摘要: 文章介绍了低温多效海水淡化技术的原理、 技术优势和应用方式.

并比较了几种主要海水淡化技术的投资、 运行费用及技术性能.最后分析了低温多效海水淡化技术的发展趋势 , 提出设备规模大型化、 采用新材料新工艺、 和可再生能源及新能源的结合如低温核反应堆是低温多效海水淡化技术未来的发展方向. 关键词: 低温多效蒸馏 ;

海水淡化 ;

发展趋势 中图分类号: P747 + .

13 文献标识码: B 文章编号: 1003-2029 ( 2002) 04-0022-

05 1 概述 众所周知 ,淡水资源短缺已经成为 21世纪的三 大环境问题之一. 因此 , 海水淡化和海水直接利用 技术已成为各国非常重视的高新技术. 目前能投入 商业化使用的海水淡化技术主要有两类[1 ] : 一类是 膜法 , 一类是蒸馏法. 膜法海水淡化技术主要为反 渗透法;

蒸馏法海水淡化技术则包括多级闪蒸、 低 温多效蒸馏、 压汽蒸馏 3种方法. 在以上 4种商业 化的海水淡化方法中 , 低温多效蒸馏法是 20世纪 80年代才开发出来的新技术.它的特点是对原料海 水的预处理要求不高、 过程循环动力消耗小、 生产 的淡水水质高. 因此该技术开发出来后便在世界范 围内迅速得到了广泛的应用 , 是海水淡化最具发展 前景的技术之一.

2 低温多效海水淡化技术原理 所谓低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸 发温度约 70℃的海水淡化技术 ,其特征是将一系列 的水平管降膜蒸发器串联起来并被分成若干效组 , 用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝 , 从而 得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水的海水淡化技术. 低温多效海水淡化的工艺流程如图 1所示. 海水首先进入冷凝器中预热、 脱气 , 而后被分 收稿日期: 2002-09-16 成两股物流. 一股作为冷却水排回大海 , 另一股作 为蒸馏过程的进料. 进料海水加入阻垢剂后被引入 到蒸发器的后几效中. 料液经喷嘴被均匀分布到蒸 发器的顶排管上 , 然后沿顶排管以薄膜形式向下流 动,部分水吸收管内冷凝蒸汽的潜热而蒸发. 二次 蒸汽在下一效中冷凝成产品水 , 剩余料液由泵输送 到蒸发器的下一个效组中 , 该组的操作温度比上一 组略高 , 在新的效组中重复喷淋、 蒸发、 冷凝过程. 剩余的料液由泵往高温效组输送 , 最后在温度最高 的效组中以浓缩液的形式离开装置. 生蒸汽被输入到第一效的蒸发管内并在管内冷 凝 ,管外海水产生与冷凝量基本等量的二次蒸汽.由 于第二效的操作压力要低于第一效 , 二次蒸汽在经 过汽液分离器后 , 进入下一效传热管. 蒸发、 冷凝 过程在各效重复 ,每效均产生基本等量的蒸馏水 ,最 后一效的蒸汽在冷凝器中被海水冷凝. 第一效的冷凝液返回蒸汽发生器 , 其余效的冷 凝液进入产品水罐 , 各效产品水罐相连. 由于各效 压力不同使产品水闪蒸 , 并将热量带回蒸发器. 这样,产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却 , 回收 的热量可提高系统的总效率. 被冷却的产品水由产 品水泵输送到产品水储罐. 这样生产出来的产品水 是平均含盐量小于

5 mg /l的纯水. 浓盐水从第一效呈阶梯状流入一系列的浓盐水 闪蒸罐中 , 过热的浓盐水被闪蒸以回收其热量. 经 过闪蒸冷却之后的浓盐水最后经浓盐水泵排回大 海. 不凝气从每一效的冷凝管中抽出 , 最后在冷凝 第21卷第4期 2002年12月海洋技术OCEAN TECHNO LOGY Vol. 21, No.