太阳能海水淡化技术的未来发展
未来的太阳能海水淡化技术,在近期内将仍以蒸馏方法为主。利用太阳能发电进行海水淡化,虽在技术上没有太大障碍,但在经济上仍不能跟传统海水淡化技术相比拟。比较实际的方法是,在电力缺乏的地区,利用太阳能发电提供一部分电力,为改善太阳能蒸馏系统性能服务。
由于中温太阳能集热器的应用日益普及,比如真空管型、槽形抛物面型集热器以及中温大型太阳池等,使得建立在较高温度段(75℃ )运行的太阳能蒸馏器成为可能。也使以太阳能作为能源,与常规海水淡化系统相结合变成现实,而且正在成为太阳能海水淡化研究中的一个很活跃的课题。由于太阳能集热器供热温度的提高,太阳能几乎可以与所有传统的海水淡化系统相结合(传统的以电能为主的海水淡化系统在此暂不考虑)。已经取得阶段性成果并有推广前景的主要有:太阳能多级闪蒸系统、太阳能多级沸腾蒸馏系统和太阳能压缩蒸馏系统等。例如,科威特已建成了利用220m:的槽形抛物面太阳能集热器及一个7000升的贮热罐为多达l2级的闪蒸系统供热的太阳能海水淡化装置,每天可产近l0吨淡水。该装置可在夜间及太阳辐射不理想的情况下连续工作,其单位采光面积每天的产水量甚至超过传统太阳能蒸馏器产水量的l0倍。可见,太阳能系统与常规海水淡化装置相结合的潜力是巨大的。理论计算表明,多级沸腾蒸馏比多级闪蒸系统具有更多的优点,在拥有相同性能系数的条件下,它所需的级数更少、耗能更低,所需的外界功量也更少。太阳能蒸汽压缩系统也具有广阔的前景,特别在电能相对便宜的地区。
有报道指出,在各类多级沸腾蒸馏系统中,多级堆积管式蒸发系统最适合以太阳能作为热源。这种装置有许多优点,其中最主要的一点是它能在输入蒸汽量为0~100% 之间的任何一点稳定运行,并能根据蒸汽量自动调整工作状态。而且它所需的供热温度在70~IO0~C之间,很容易用槽形抛物而或真空管型太阳能集热器达到。因此,很有必要对它做进一步的研究。
人们进一步认识到,太阳能海水淡化装置的根本出路应是与常规的现代海水淡化技术紧密结合起来,取之先进的制造工艺和强化传热传质新技术,使之与太阳能的具体特点结合起来,实现优势互补,才能极大地提高太阳能海水淡化装置的经济性,才能为广大用户所接受,也才能进一步推动我国的太阳能海水淡化技术向前发展。
冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去
反渗透法:通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法
太阳能法:人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。
低温多效:低温多效蒸馏淡化技术的概念低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。
多级闪蒸:所谓闪蒸,是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。
电渗析法:该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。
压汽蒸馏:压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。
露点蒸发法:露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。
水电联产:水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。
热膜联产:热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式(即MED-RO或MSF-RO方式),满足不同用水需求,降低海水淡化成本。
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