① 蒸餾法使海水淡化怎麼用鹽水設計實驗
取一燒杯,在燒杯中配置一定濃度的鹽水,將鹽水轉移到燒瓶中,組裝好蒸餾裝置進行蒸餾,接收餾出液。用硝酸銀溶液檢測餾出液是否含有氯離子。
② 現在常用的海水淡化設備有哪兩種
就目前而言最常用的海水淡化設備為反滲透海水淡化設備,還有一種為太陽能海水淡化設備,兩種設備還可以相互結合使用。
③ 海水淡化的方法有哪些
當前人們已掌握抄了幾種海水淡化方法。
一種是蒸餾法,即把海水加熱,變成蒸汽,然後使蒸汽冷卻變成淡水。一次蒸餾不行,還可以蒸餾多次。
再一種是反滲透法。利用一種薄薄的具有多孔結構的「反滲透膜」作為核心部件,在加壓條件下,薄膜只能讓水通過,把鹽類物質拒絕於薄膜外,這樣淡水和鹽類就分開了。
世界上淡水資源不足,已成為人們日益關切的問題,也影響了一些國家的經濟發展。1997年3月,世界氣象組織和聯合國教科文組織,為在摩洛哥舉行的世界水資源論壇准備的文件中,發出了「到21世紀,水有可能成為一種稀罕之物」的驚呼。當然,這里所述的水是指淡水。淡水在地球上本來就十分有限,它只佔地球總水量的3%還不到,而且,其中約2/3囤積在高山和極地的厚厚冰雪中,近1/3深埋在地層里,而真正能被我們利用的淡水,只佔地球總水量的0.26%左右。就是這佔有極小份額的淡水資源,今天還正面臨著來自人類的嚴重污染,致使其更加捉襟見肘,日見匱缺。因此,節約用水,保護珍貴的淡水資源,已成為世人的當務之急。
除了以上2種海水淡化方法以外,人們還在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技術。
④ 海水淡化技術是怎麼發展的
古時候,當人們在茫茫大海上艱難地航行,面臨著淡水告罄的威脅時,人們多麼希望能有一個圓桶似的寶貝,只要將它往海里一放,那苦澀的海水就變成甘甜的淡水「咕咚咕咚」往上冒,讓乾渴的船員們喝個飽。最先提出這個大膽而美妙的設想的,是中國宋朝一個名叫周密的人。他寫了本《癸辛雜談》,書中描寫了一個會造淡水的「寶貝」的故事。
故事說,有一家雜貨店放著一個奇特的東西。說它像缸,可沒有底;說它像煙囪,可又太大;而且它既非竹也非木,既非金屬亦非磚石。有一天,一名海船商人路過此地,發現了這一奇物。他看了又看,摸了又摸,捨不得離去。店主走來,問商人買不買此物。商人忙說:「買!你要多少銀子?」店主想敲竹杠,就說:「這是我家祖傳寶物,非十兩銀不賣。」商人二話沒說,付了銀子,就叫人將奇物抬走。店主納悶,問道:「你花那麼多銀子買此物何用?」商人告之:「此乃一寶物,名字叫『海井』,是一口專造淡水的井。只要將它放到海里,不愁沒有淡水喝。」說完,他又取出100兩銀,贈給店主。
隨著科學技術的發展,今天人類已造出海水淡化機,將古人「畫井解渴」的美好願望變成了現實。
我們知道,海水含鹽量太高,平均在千分之三十五左右,而日常生活用水的含鹽量在萬分之五左右,工農業用水的含鹽量有的可以稍高一些,但也不能高於千分之三。要使海水像溪水那樣甘甜爽口,就要脫掉海水中的鹽分。脫鹽,就是人們通常所說的「海水淡化」。
海水和苦鹹水淡化,可以追溯到1000多年前。那時,希臘哲學家柏拉圖已經認識到,如果用植物性材料過濾苦鹹水,鹽就會在材料上面貯存起來。亞里士多德早已知道:由鹽溶液中蒸發出來的蒸汽冷卻凝成水珠以後可以飲用。另外,普利紐斯在他的《自然史》中也這樣寫道:「航海者在作較長時間的海上旅行時,把海水裝在陶罐中,使其蒸發,在罐蓋上會出現冷凝水,便可以收集利用。」後來許多的航海者,特別是在羅馬的船上,缺水時,都用蒸發法來製取淡水,供人們在航行中飲用。當年羅馬帝國曾經用簡單的蒸餾器提取淡水供被圍困在埃及亞歷山大的羅馬軍隊飲用。
歷史上第一次有記錄的船用淡化器是1606年在西班牙大帆船上使用的。而在船上廣泛地進行海水淡化,是19世紀末。那時,蒸汽輪船發展起來了,為了滿足鍋爐用水和一部分飲用水的需要,輪船上普遍安裝了製造淡水的蒸發器。世界上第一台固定式淡化裝置,於1877年在俄國巴庫建成。此後,在歐洲及其他乾旱國家也相繼建立。
當然,上述種種海水淡化的器具和手段,還處於「初級階段」。採用先進的技術設備,大規模地淡化海水。是在20世紀50年代後期。據統計,到1980年6月,僅蒸餾法、反滲透法和電滲析法三種類型的海水淡化裝置已達2204個,總造水量每天約727萬噸。從生產淡水的用途來看,主要是解決生活用水,有的用在工業上,少數供軍事需要。像科威特、沙烏地阿拉伯等海灣國家,淡水的主要來源,就是海水淡化。像科威特日產900噸以上的海水淡化裝置就有7個,其中最大日產1.8萬噸以上的海水淡化裝置有4個。
蒸餾法顧名思義,就是將海水加熱沸騰變成不含鹽分的蒸汽,蒸汽遇冷後凝聚成水珠匯集成淡水。蒸餾法海水淡化技術研究歷史較長,在供水方面應用最廣、起的作用最大。據統計,1977年世界蒸餾法造水能力日產達288噸,占所有淡化法總造水能力的78%。蒸餾法裝置的類型有單級閃蒸式、多級閃蒸式、薄膜豎管式、浸管式等,其中多級閃蒸式蒸餾法無論其裝置數量還是其造水能力均居首位。據1977年統計結果,多級閃蒸法裝置,占整個蒸餾法裝置的45%,造水能力佔84%。
目前,太陽能蒸餾技術已可分為直接法和間接法。直接法是太陽能直接作用於海水而立刻蒸發的方法。1982年日本沖繩建造了這樣的一套裝置。它的受熱面積為2.97平方米,日產水量為100升,是太陽能蒸餾的一次重大突破。間接法就是把太陽能收集起來,然後再為其他的海水淡化的辦法提供能源。這種方法通常與其他的辦法聯合使用,或者以熱能的方式對海水進行蒸餾,或者利用太陽能發電,供給用電的海水淡化裝置使用。
到目前為止,利用太陽能進行海水淡化的技術,所得到的淡水成本仍然比較高,主要的問題在於太陽能利用設備的投資比較大。
電滲析法為了說明它的原理,先介紹離子交換膜。離子交換膜分陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種(以下簡稱陽膜、陰膜)。陽膜表面帶負電荷,陰膜表面帶正電荷。根據同性相斥、異性相吸的原理,帶負電荷的陽膜的表面排斥陰離子,而讓陽離子通過;帶正電荷的陰膜則恰恰相反。如果我們將陰、陽離子交換膜交替地排列成多室電滲槽,並在膜組兩端配置陰、陽電極,陽極一側以陰離子交換膜開始,陰極一側以陽離子交換膜終止,當海水通入後,在膜組兩端加上直流電壓。這樣,海水中的陽離子向陰極遷移,陰離子向陽極遷移。由於離子交換膜對離子有選擇透過的性質,那麼,海水中的鈉離子和氯離子作為鹽溶液從膜間室中流出,脫鹽的淡水也通過專門的管道流出。
這種方法關鍵取決於膜的發展狀況。離子交換膜有的用空心纖維,有的用塑料,目前投入使用和正在研製的膜有幾十種。中國從20世紀50年代就開展了對電滲析和離子交換膜的研究。目前,生產的離子交換膜質量指標接近世界先進水平,已生產出各種類型和大小不同的電滲析淡化器,全國己有400多個單位廣泛使用。國家海洋局第二海洋研究所1981年研製的中國最大的電滲析淡化器,每天產淡水200噸。該裝置已在中國西沙群島投入使用,其淡化的水質符合國家規定的飲水標准,生產成本只有用水船運水成本的1/5。
反滲透法這是50年代為淡化海水而提出來的一種膜分離方法。60年代由於研製出了高通量、高脫鹽率的不對稱醋酸纖維素膜,使反滲透法達到了工業應用程度。要弄清什麼是反滲透還得先從滲透說起。把淡水和鹽水分別置於一張半透膜兩側,這種半透膜只允許水分子通過,而不允許其他分子通過,鹽分子也不例外。在正常條件下,淡水就穿過半透膜向鹽水一側流動,這就是滲透。在滲透的過程中,鹽水液面逐漸升高,壓力逐漸加大,淡水液面則逐漸降低,壓力逐漸減小,這種現象一直要持續到鹽水側的壓力比淡水側的壓力高到一定程度為止。這時,由於鹽水側的壓力很高,淡水側的水分子已無力滲透過去,只得作罷。這時兩邊的壓力差就是所謂的滲透壓。
如果在鹽水的液面上施加一個比滲透壓還大的壓力,結果會怎麼樣呢?無疑,鹽水中的水分子將向相反方向,即向淡水一側流動,以致使淡水液面高出鹽水液面。這就是反滲透。用這種原理淡化海水的方法叫反滲透法。這種方法工藝流程簡單,耗能很少,雖然1953年才問世,卻已受到普遍的重視。在沙烏地阿拉伯,也有這種類型的海水淡化廠。
反滲透膜是反滲透淡化器的心臟,目前,主要有醋酸纖維素及其衍生物膜、芳香聚醯胺膜及其他有機無機材料膜等。隨著反滲透膜的發展,現今反滲透淡化裝置主要有四種類型:板式、管式、螺旋卷式、空心纖維式。這四種裝置中,螺旋卷式和空心纖維式裝置單位體積產水量較多,適於建造大規模裝置;其次是管式裝置,發展也很快。一個大型的反滲透海水淡化廠,要安裝很多個這樣的膜卷。像美國為沙烏地阿拉伯吉達港建成的反滲透海水淡化廠,共安裝了4032個膜卷,日產淡水1.2萬多噸。到1980年6月,世界上日產95噸以上淡水的反滲透淡化裝置就有929個,日產淡水約148萬噸。當今美國和日本海水淡化研究的重點是發展反滲透法。相信不久的將來,反滲透法有可能與蒸餾法相媲美。
⑤ 國際上主流的海水淡化方法有哪些各有什麼優缺點
世界淡水資源短缺日益成為人們關注的問題,這也影響了一些國家的經濟發展。世界氣象組織和教科文組織為在摩洛哥舉行的世界水論壇准備的文件發出了「水可能成為21世紀的稀有之物」的警報。當然這里說的水是指淡水。地球上的淡水非常有限,只佔地球總水量的不到3%。而且約有2/3堆積在山區和極地厚厚的冰雪中,近1/3深埋在地層中。我們能利用的淡水真的只佔地球總水量的0.26%左右。正是這一小部分淡水資源,在今天仍然面臨著人類的嚴重污染,這使得它更加缺錢。因此,節水和保護寶貴的淡水資源已經成為世界的當務之急。
水平定向鑽井是利用水平定向鑽井技術將多孔進水管以一定角度拉到海底,在重力作用下,過濾後的原海水通過海底的自然攔截能力進入多孔管,獲得原海水的一種結構。適用於砂、粘土、卵石較少的地層,具有施工速度快、精度高、成本低的優點。西班牙聖佩德羅德爾皮納塔的海水淡化廠採用水平定向鑽井取水。
⑥ 用蒸餾的的方法能將海水淡化嗎
當然可以啊;
淡化海水的方法:
蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法,但由於技術不斷地改進與發展,該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程,其原旦如同海水受熱蒸發形成雲,雲在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
冷凍法
冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態淡水變成固態冰的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端,其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法同樣要消耗許多能源,但得到的淡水味道卻不佳,難以使用。
反滲透法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。因此,從1974年起,美日等發達國家先後把發展重轉向反滲透法。
反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比,太陽能具有安全、環保等優點,將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。
低溫多效
多效蒸發是讓加熱後的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發,前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源,並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。低溫多效蒸餾技術由於節能的因素,近年發展迅速,裝置的規模日益擴大,成本日益降低,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,採用廉價材料降低工程造價,提高操作溫度,提高傳熱效率等。
等等,蒸餾應該是最基礎的了,謝謝採納!!!
⑦ 蒸餾法實現海水淡化是什麼原理
蒸餾法的原理很簡單,就是我們在實驗室里制備蒸餾水的原理。把海水燒到沸騰,淡水蒸發為蒸汽,鹽留在鍋底,蒸汽冷凝為蒸餾水,即是淡水。
多級閃蒸
水在常規氣壓下,加熱到100℃才沸騰成為蒸汽。如果使適當加溫的海水進入真空或接近真空的蒸餾室,便會在瞬間急速蒸發為蒸汽。利用這一原理,可以做成多級閃急蒸餾海水淡化裝置。
可見,百年以來,人們一直在尋找各種各樣的方法淡化海水,以克服淡水資源緊缺的威脅,而我們新聞中所提到的膜蒸餾技術與納米光子學結合的海水淡化法,則又是新的進步與鼓勵,希望我們能早日求得解決之法,不過在這個問題徹底解決之前,小編還是例行提倡:節約用水,人人有責!
⑧ 蒸餾法海水淡化的優缺點是什麼
1、優點:反滲透裝置投資省、能耗低、建設周期短、易於自動控制,適用於海水、苦鹹水大中型規模的淡化工程,裝置體積小,設備及操作簡單,維修方便且在常溫下操作,設備的腐蝕和結垢程度較輕。存在的問題是膜的壽命和抗污染,反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置需定期更換。
2、缺點:蒸餾法海水淡化只適用於實驗室和小型裝置,無法進行大規模海水淡化生產。從化學工程角度,蒸餾法無法完全分離水和無機鹽,也就是說用蒸餾法分離出來的水還是鹹的,主要原因是兩者相對揮發度的關系。
(8)蒸餾法海水淡化的改進裝置擴展閱讀:
注意事項:
蒸餾法海水淡化設備可利用電能,蒸餾法海水淡化利用熱能和電能。所以反滲透淡化適合有電源的場合,蒸餾法適合有熱源或電源的各種場合。但是隨著反滲透膜性能的提高和能量回收裝置的問世,其噸水耗電量逐漸降低。
反滲透海水淡化經一次脫鹽,能生產相當於自來水水質的淡化水。雖然蒸餾法海水淡化水質較高,但反滲透技術仍具有較強的自身優勢,如應用范圍廣,規模可大可小,建設周期短,不但可在陸地上建設,還適於在車輛、艦船、海上石油鑽台、島嶼、野外等處使用。
反滲透系統需要較好的預處理,才能保證出水水質。在海水淡化領域中,預處理是保證反滲透系統長期穩定運行的關鍵。由於海水中的硬度、總固體溶解物和其他雜質的含量均較高,在運行過程中,反滲透系統對於濁度、pH值、溫度、硬度和化學物質等因素較為敏感,所以對進水的要求相對較高。
⑨ 海水淡化的方法
蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法,但由於技術不斷地改進與發展,該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程,其原旦如同海水受熱蒸發形成雲,雲在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比,太陽能具有安全、環保等優點,將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。