太阳能多效蒸馏海水淡化装置的研究

成都理工大学工程技术学院毕业论文太阳能处理海水淡化装置浅析作者姓名：专业名称：指导教师：太阳能处理海水淡化装置浅析摘要本文结合海水淡化的实际情况，对几种海水淡化方法进行横向比较，按照在海水淡化过程中能源的来源方式不同，分常规能源和太阳能两个方面对海水淡化的研究进展进行了综述。

阐述几种海水淡化的基本原理，以及在实际中的应用情况。

并着重介绍了太阳能海水淡化技术中的盘式海水淡化法和增湿海水淡化技术中存在的优缺点以及各国研究者所做出的改进方式以及实验研究成果。

并对太阳能海水淡化技术目前存在的问题及发展趋势提出了一些建议。

最后介绍了太阳能处理海水淡化的主要研究进展以及太阳能海水淡化产业的展望。

关键词：太阳能海水淡化AbstractIn this paper, the actual situation of desalination, desalination method several horizontal comparison, according to different sources of energy in the desalination process mode, the sub-conventional energy and solar energy are two aspects of desalination research progress are reviewed. Explain the basic principles of several desalination, as well as the application in practice. And focuses on the solar disc desalination desalination technology in law and humidification desalination technologies as well as the advantages and disadvantages that exist in various countries to make improvements in the way researchers and experimental research. Solar desalination technology and the existing problems and development trend of some suggestions.Finally, the prospect of a major study of solar desalination treatment progress and solar desalination industry.Keywords:solar energy，water desalination目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1课题背景 (2)1.1 我国淡水资源的状况 (2)1.2 我国海水资源状况 (3)1.3 我国太阳能资源的状况 (3)2 海水淡化技术的发展及分类 (6)2.1 海水淡化发展状况 (6)2.1.1 海水淡化发展概况 (6)2.1.2 海水淡化基本现状 (6)2.1.3 海水淡化发展趋势 (7)2.1.4 中国海水淡化发展概况 (8)2.2 海水淡化方法分类 (8)2.2.1 蒸馏法 (8)2.2.2 太阳能法 (9)2.2.3 电渗析法 (9)2.2.4 反渗透法 (10)3 太阳能海水淡化装置介绍 (13)3.1 盘式太阳能海水淡化技术 (13)3.2 集热式太阳能海水淡化技术 (14)3.3 太阳能空气增湿海水淡化技术 (14)3.3.1 鼓泡增湿淡化 (15)3.3.2 喷雾增湿淡化 (16)3.3.3 水膜增湿淡化 (16)4 结论与展望 (19)4.1 结论 (19)4.2展望 (19)致谢 (21)参考文献 (22)前言地球上拥有丰富的水资源，海水覆盖面积达71%，但不能直接用于生活用水和饮用水。

海水淡化技术及装备的研究进展海水淡化是指将海水中的盐分去除，从而使其变成可以饮用或用于灌溉的淡水。

由于全球水资源日益短缺，海水淡化技术成为了解决水资源问题的重要手段之一。

本文将对海水淡化技术及装备的研究进展进行综述。

1. 蒸馏技术蒸馏技术是最早被应用于海水淡化领域的方法之一。

其基本原理是利用蒸发和凝结的物理过程将水分离出来。

经过多年的发展，蒸馏技术已经有了很大的突破，包括多效蒸馏、闪蒸和反渗透等。

多效蒸馏是一种高效的蒸馏技术，其利用了多级的蒸发和冷凝器，从而提高了能量利用率。

闪蒸是一种低温蒸馏技术，其通过将水加热到接近沸点，然后快速去除压力来实现蒸发。

而反渗透是一种利用半透膜分离溶液中的溶质和溶剂的方法，其膜孔径比水分子小得多，从而只允许水通过，而不允许盐分通过。

2. 膜分离技术膜分离技术是近年来海水淡化领域的一项重要技术。

其基本原理是通过膜的孔径和特性，将海水中的溶质和溶剂分离开来。

膜分离技术包括了反渗透、电渗析、超滤和微滤等。

反渗透作为最常用的膜分离技术之一，其透过率和截留效果都非常理想。

电渗析是利用电场和离子的迁移速度的差异，将溶液中的离子分离出来。

超滤和微滤是根据膜的孔径选取原理进行分离，其对分子尺寸和形状的选择性较强。

3. 离子交换技术离子交换技术是一种能够去除溶液中的离子的方法。

其基本原理是利用离子交换剂与溶液中的离子之间的吸附和解吸作用，将溶液中的离子去除。

离子交换技术可以用来去除海水中的硬度离子和重金属离子。

离子交换技术主要分为阳离子交换和阴离子交换两种方法。

阳离子交换是通过树脂与阳离子之间的吸附和解吸作用进行离子的交换，而阴离子交换则是通过树脂与阴离子之间的吸附和解吸作用进行离子的交换。

离子交换技术在海水淡化中的应用可以有效降低盐浓度和重金属含量。

4. 太阳能海水淡化太阳能海水淡化是一种利用太阳能作为能源进行海水淡化的环保技术。

其基本原理是通过太阳能板将太阳能转化为电能，并用于驱动海水淡化装置。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721034364.7(22)申请日 2017.08.17(73)专利权人 南京大学地址 210023 江苏省南京市栖霞区仙林大道163号(72)发明人 朱嘉　徐炜超　庄申栋　张坤妍　付延年　(74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207代理人 万婧(51)Int.Cl.C02F 1/14(2006.01)C02F 103/08(2006.01)(54)实用新型名称一种太阳能海水淡化装置(57)摘要本实用新型公开了一种太阳能海水淡化装置，属于充气式便携太阳能海水淡化装置。

所述的太阳能海水淡化装置是由充气支柱(1)和隔热层组成，充气支柱(1)设置在隔热层的上方，充气支柱(1)的每个面通过PVC薄膜(9)闭合成一个封闭结构，同时在PVC薄膜(9)上设置海水进出水口(4)、淡水出口(6)在充气支柱(1)上设置充气支柱充气口(2)。

吸光片(11)设置在封闭结构的内部，设置在底部PVC薄膜(9)上，PVC薄膜(9)设置有闭气拉链(8)。

本实用新型没有引入任何除太阳能以外的外部能源，通过结构设计和材料选择大幅提高了便携性、透光率、光热转化效率和产水量，收纳，使用方便。

权利要求书1页 说明书4页 附图6页CN 207537176 U 2018.06.26C N 207537176U1.一种太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述的太阳能海水淡化装置是由充气支柱(1)和隔热层组成，充气支柱(1)设置在隔热层的上方，充气支柱(1)的每个面通过PVC薄膜(9)闭合成一个封闭结构，同时在PVC薄膜(9)上设置海水进出水口(4)、淡水出口(6)和充气支柱充气口(2)，吸光片(11)设置在封闭结构的内部，设置在底部PVC薄膜(9)上，PVC薄膜(9)设置有闭气拉链(8)。

2.根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述的海水进出水口(4)设置在底部PVC薄膜上，靠近底面的一角，海水进出水口(4)设置有进出水口阀门(5)。

科技成果——太阳能海水淡化装置成果简介本装置是一种利用太阳能、工业和机器余热高效生产可饮用淡水的先进装置。

具有产水效率高、产水快、可以多能互用、运行温度低以及自动稳定运行等显著优势。

能为海上作业船只，岛上和盐碱地区居民，野外钻探和驻军等方便地提供饮用淡水。

本装置主要采用了激淋式横管降膜蒸发、多效闪蒸与多效回热、强化冷凝、强化对流等多项先进的强化传热传质措施，并有效地减少了装置中海水的热容量，使装置升温更迅速，运行五分钟即有淡水产出。

装置中海水的蒸发与蒸汽的冷凝潜热得到了多次重复利用，使系统产水率得到成倍的提高，是传统盘式太阳能蒸馏器产水率的五倍，平均每平方米太阳能集热器日产水量15公斤以上，达到国际先进水平。

所生产的淡水水质完全达到国家饮用水标准（<500ppm）。

该装置可以视用户情况专门设计，而且规模越大效率越高。

每小时产水50-100公斤的系统，电耗仅为75至150瓦左右，大系统电耗更低，因此在缺电地区可利用太阳能发电使用。

本装置具有紧凑式小型化、易运输、维修和操作等特点，适合于舰船、车载和野外作业使用，对原水质量要求低，对海水和苦咸水一样淡化。

系统在运行过程中，采取闭式循环模式，不受外界干扰，因此工作稳定，适宜舰船上。

只要有太阳能或发动机余热的地方即可使用，能在-20～40℃的环境温度下、在60～90℃的供热水温度范围内正常运行，满足太阳能集热器提供热水的各项技术要求。

技术水平目前国内使用的中小型海水淡化装置主要以反渗透膜机型为主，但这类装置运行成本高、膜的寿命短（一般为1年）、对原水质要求高、用户使用与维护不便而难于进一步推广。

本装置较之具有使用寿命长、用电省、运行费用低、对使用环境要求不高等显著优势。

市场前景我国现有各类渔船几百万条，拥有各类岛屿几千个，随着海上石油开发，海上石油钻井平台数不断增加，所有这些地方都急需淡水，用太阳能或机器余热解决其淡水供应正是最佳方案。

以年销售1千台计则产值可达1亿元（加上太阳能部分）。

海水淡化技术论文海水淡化就是要将高盐度的海水通过一系列的过程转变为低盐度的海水。

下面是店铺为大家整理的海水淡化技术论文，希望你们喜欢。

海水淡化技术论文篇一太阳能海水淡化技术0 引言随着社会经济的发展和人口数量的增长，人们对于能源的需求越来越大。

现在常用的能源主要来自化石燃料，但这种资源在地球上的存量是有限的，而且容易引起环境污染，因此可再生能源成为人们关注的焦点[1]。

人类对淡水资源的需求与日俱增，据有关国际组织预测，到2050年，预测生活在缺水国家中的人口将增加到10.6亿和24.3亿之间，约占全球预测人口的13%~20%[2]。

海水中有大量的水资源，所以将海水淡化将是解决淡水危机的有效途径。

已在很大程度上缓解了部分地区的缺水状况，未来也将是调水困难的沿海城市应急补充水源的重要手段，很多国家都在积极投资建造海水淡化厂。

常规海水淡化的方法主要有多级蒸发、多级闪蒸、蒸汽压缩、反渗透膜法、电渗析法、离子交换法、冷冻法等。

这些方法都要消耗大量的常规能源，又加剧了能源紧缺，造成新的污染。

所以将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合与一起的太阳能海水淡化是一种可持续发展的海水淡化技术，是现今研究的热门话题。

1 太阳能海水淡化的优缺点太阳能海水淡化系统与其他海水淡化系统相比有许多优点：1)可独立运行，不受蒸汽、电力等条件限制，无污染、低能耗，运行安全稳定可靠，不消耗石油、天然气、煤炭等常规能源，对能源紧缺、环保要求高的地区有很大应用价值;2)生产规模可有机组合，适应性好，投资相对较少，产水成本低，具备淡水供应市场的竞争力;3)所得淡水纯度高;4)安全。

太阳能海水淡化也有一些缺点，如占地面积较大及冬天结冰的问题等。

在选用海水淡化方式时需要权衡各种技术的优缺点，选用最佳的淡化方式。

2 现有的太阳能海水淡化系统人类利用太阳能淡化海水，已经有很长的历史了，最早利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，一般称为太阳能蒸馏器。

海水淡化装置的研究摘要我国是一个水资源严重缺乏的国家，且南多北少，分布极不均匀，再加上长久以来，水资源节约意识不强，对水资源不加节制的开发利用，造成了水资源的大量浪费。

还有在工农业生产中产生的大量废水和污水没有按照一定的标准处理后就排到自然水体，甚至有些根本没有经过处理就直接排到水体中，使得水资源受到严重的污染，已经达靠自然净化无法恢复的地步。

我国的海域面积辽阔，海水资源丰富，尤其是靠近海边的几个省市，如果能够将海水净化后加以利用，这样可以减少对淡水资源的需求，减轻自然净化水体的负担，使自然水体慢慢恢复平衡。

本文将主要通过分析几种海水净化的方法来说明海水淡化的装置。

关键词海水淡化；电渗析；反渗透0 引言我国有着广阔的海域面积，海水资源非常的丰富，但是淡水资源却非常缺乏的国家。

淡水资源“既患贫又患不均”。

人均水量既少，地域分布上又很不均衡。

再加上人们在生产和生活中不断地向水体中排入大量的污染物，使得水体遭受到了严重的污染。

随着经济的发展，科技的进步，很多用水量较大的企业相继建成，如何能够解决水资源缺乏，满足供水要求已成为人们关注的主要问题。

海水淡化装置就是利用海水脱盐生产淡水。

是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。

海水淡化的方法有电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。

1 淡化海水在生活生产中的应用淡化的海水使用范围很广。

淡化后的海水可以被用来水浴。

而且用淡化海水水浴对人体的生理机能有很大的好处，做过海水浴之后的人的体温，皮温，呼吸及脉搏和做过矿泉水浴之后体温，皮温，呼吸及脉搏有显著的差异，查阅相关资料表明，淡化海水浴对人体这些生理指标的影响由于矿泉水。

海水淡化浴矿泉水浴均为全身热疗法，但是淡化海水浴有肯能提高临床治疗效果。

太阳能海水淡化技术介绍水资源是人类社会生存和发展的物质基础之一。

随着世界人口增加、人类生活方式的变化，淡水资源的匮乏越来越引起人们的重视和关注。

中国总体上属于贫水国家，人口占世界人口的20%强，水资源却仅占6%，人均拥有量仅为世界人均拥有量的1/4。

水资源的缺乏，已经严重阻碍了我国经济发展，破坏了生态环境。

海水淡化作为一种开源增量技术，已成为解决水资源问题的重要途径。

然而我国在这方面的技术和国外比起来还相差甚远与国外的差距1. 技术。

对低温多效技术的核心部件、材料、水电联产等基础研究有待深入, 装备验证和环境条件不能满足技术发展要求, 缺乏大规模海水淡化装置设计、加工制造、安装调试及运行维护的工程实践, 迫切需要通过规模示范形成成套技术和锻炼队伍。

反渗透膜组件、高压泵、能量回收及水处理药剂等关键部件和材料仍以进口为主, 缺乏大规模反渗透海水淡化成套工程技术和实践, 迫切需要形成高压泵、能量回收、膜组件等关键设备的自主技术和批量生产, 通过规模示范形成成套技术应对国外公司在国内的竞争。

核能海水淡化的概念已经提出许多年, 还缺乏工程实践; 核反应堆与海水淡化的接口还停留在研究和设计阶段, 需要打通流程, 形成成套技术和装备体系。

2. 产业规模。

我国海水淡化工程规模多在千吨级, 而国外已达到十万吨级水平, 我国海水淡化产水量仅占世界总产量的0. 3% , 与国外的差距明显。

3. 实施机制。

没有专门机构统筹协调, 没有形成产业联盟。

海水淡化必须有针对性地在政府指导、行业协调、产业政策、技术创新等方面统筹规划,全面协调各方利益, 才能形成合力, 促进产业发展。

4. 示范及投入。

国家对规模示范工程的资金投入不足, 造成规模示范不够, 制约了该领域技术的发展和成果的转化。

太阳能海水淡化技术发展现状就目前的海水淡化技术，成本问题一直是海水淡化技术的最大阻碍，就拿10000 吨/天反渗透海水淡化厂来说，一般化学药品消耗在0.3~0.5 元/吨水；电力消耗约2.2~2.5 元/吨水；膜更换费用0.3~0.5元/吨水；职工工资福利约0.2 元/吨水；固定资产折旧费0.9~1.2 元/吨水；设备检修维护费用为0.2~0.4元/吨水；管理费小于0.1元/吨水。