Ⅰ 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!!!
Ⅱ 鹽水蒸餾兩個方案
(1)如果只保留食鹽,那麼直接用加熱食鹽水蒸發掉水,,剩下的就是食鹽版了;或者權降低溫度,使鹽的溶解度降低,鹽水就進入過飽和狀態,就可以從鹽水中析出鹽晶(2)如果水要保留下來,用蒸餾的方法分離出食鹽和水。
蒸餾法海水淡化的實驗過程
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。
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。
Ⅲ 海水淡化的方法
蒸餾法:蒸餾淡化進程的實質就是水蒸氣的構成進程,其原理好像海水受熱蒸騰構成雲,雲在必定條件下遇冷構成雨,而雨是不帶鹹味的.根據所用動力、設備、流程不一樣首要可分設備蒸餾法、蒸汽緊縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等.
冷凍法:冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態淡水成為固態冰的一起鹽被別離出去.冷凍法與蒸餾法都有難以克服的壞處,其間蒸餾法會耗費很多的動力並在儀器里發生很多的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法一樣要耗費很多動力。
太陽能法:人類前期運用太陽能進行海水淡化,首要是運用太陽能進行蒸餾,所以前期的太陽能海水淡化設備通常都稱為太陽能蒸餾器.餾體系被動式太陽能蒸餾體系的比如就是盤式太陽能蒸餾器,太陽能具有安全、環保等利益,將太陽能收集與脫鹽技能兩個體系聯系是一種可繼續打開的海水淡化技能。
電滲析淡化法是使用一種特別製造的薄膜實現的。在電力作用下,海水中鹽類的正離子穿過陽膜跑向陰極方向,不能穿過陰膜而留下來;負離子穿過陰膜跑向陽極方向,不能穿過陽膜而留下來。這樣,鹽類離子被交換走的管道中的海水就成了淡水,而鹽類離子留下來的管道里的海水就成了被濃縮了的鹵水。 反滲透淡化法更加絕妙。它使用的薄膜叫「半透膜」。半透膜的性能是只讓淡水通過,不讓鹽分通過。
網路--海水淡化
Ⅳ 迪恩·卡門是美國的天才級發明家,擁有440項專利和美國國家技術獎,他發明的彈弓凈水器是什麼原理
他發明的彈弓凈水器是納米反滲透原理。
這台非同尋常的機器完成於2003年。由於卡門想利用這個技術來根除這個巨大的水源性疾病問題,所以他把這種機器命名為「彈弓」(Slingshot),因為大衛就是利用彈弓擊敗歌利亞的。這台機器像一台家用冰箱這么大,有一根電源線、一根進水軟管、一根出水軟管。
卡門自豪地聲稱:「無論把這根進水管插進哪一種水體裡面——無論是含砷的水、鹹水、廁所流出來的水,還是化學廢物處理廠儲水池中的水,從出水管里流出來的都絕對是百分之百純凈的、達到葯用級別、可用於注射的水。」
到了現在,這種機器的最新型號一天能夠凈化1000升的水,而它的功耗僅僅相當於一個電吹風。它的電源是一台升級版的斯特林發電機,這種發電機幾乎可以使用任何東西當燃料。在孟加拉國進行了為期6個月的現場實驗後,人們發現,僅僅是燃燒牛糞,就能使這種發電機運行起來,能夠為村民提供足夠用於手機充電和電燈照明的電力。另外,卡門還想讓世界上最偏遠的村莊都能用上他這個技術,所以,他在設計這種機器的時候就已經考慮到,它應該能夠長期持續運行,至少在5年內不需要維修。
(4)蒸汽壓縮式蒸餾水機擴展閱讀:
他沒有老婆和孩子,把自己的全部心血投入到發明中。如今,他已經是美國當之無愧的最牛發明家,個人專利超過400個,而且數字還在不斷增加,被稱為美國「工匠精神」第一人。
他叫迪恩·卡門,可以說,他的發明改變了世界!
20歲靠發明收入超父母
或許,迪恩天生就是一位工匠。他1951年出生在紐約洛克維爾中心,從小就展現出一些知名工匠共有的特徵。
迪恩的父親是古怪的科學家和瘋狂的漫畫插畫家,母親是一名教師。與其他同齡人喜歡的運動和音樂相比,迪恩更喜歡電子設備。很小的時候他就開始擺弄小玩意,5歲的時候就開始搞發明。
青少年時期的他非常擅長數學,也喜歡閱讀那些感興趣的書,如牛頓的《自然哲學的數學原理》和伽利略的相關書籍。但是因為只關注自己感興趣的課程而成績不佳,可以說基本上他沒接收過什麼正規教育或者專業教育。
16歲時,迪恩在叔叔的幫助下,找到了一份暑期兼職工作,是在迄今為止被認為是技術最先進的天文館——美國自然歷史博物館海登天文館上班。
當時,迪恩對天文館老式繁瑣的照明系統大為吃驚,根據以前製造燈箱的經驗,他知道可以利用一些方法來改造一下,以省去很多的手動操作。
有一次,迪恩趁機闖入博物館館長的辦公室,試圖將他升級天文館照明系統的想法「推銷」給館長。館長對這個傲慢的年輕人有點懷疑,回絕了他。但是迪恩沒有放棄,最終館長為每個設備支付了2000美元的酬勞。
之後,迪恩開始向當地的搖滾樂隊銷售他的燈光設備,到了1972年,讀大二的迪恩年收入約為6萬美元,並且業務量還在不斷增長,賺到的錢比他父母的工資加起來還要多。
發明改變世界
當然,再偉大的發明家,也不可能是一帆風順,愛迪生發明電燈時,也是試驗了1600多種材料,失敗了1600多次。
這樣的失敗也沒有停止迪恩的發明之路。在發明機械手臂時,開始迪恩是拒絕的。但他說:「我無法想像一個青年在20歲的年紀因為沒有雙臂,只能躺在床上無法翻身。」他覺得自己一定要做這件事,不是因為利益,只是想改變。
有一次,迪恩看到一個殘疾人坐著輪椅笨拙地走在人行道上,而他發現輪椅根本無法讓殘疾人完成一些基本動作,比如和對話的人平視,比如從貨架的高處取下物品。於是他開始嘗試改進輪椅。於是有了第一代iBOT。這個輪椅可以「站起來」,使得用戶保持與一個站立的人的水平高度,還可以滿足各種路況,比如在沙子、碎石、甚至8厘米深的水中行走。更厲害的是,這還是一個能爬樓梯的輪椅。因為這個發明,迪恩當時還受到了時任美國總統柯林頓的接見。
還有「彈弓」水凈化系統也是如此。據聯合國的數據,每天有六千人死於飲水不幹凈,因此迪恩就有了發明凈水器的想法。無論把這根進水管插進哪一種水體裡面,從出水管里流出來的都絕對是百分之百純凈的、達到葯用級別、可用於注射的水。而每公升成本只需要2美分。
平衡車成資本香餑餑
迪恩的發明領域很廣,但他最為人所知的是被國內譯為平衡車的賽格威。迪恩與他的DEKA研發公司團隊發明設計了賽格威,並創立賽格威責任有限公司。
一輛平衡車由兩個輪子組成,是電力驅動、跟隨身體動作自動前進的交通工具。駕駛它幾乎沒有任何門檻。只要通電,人站在踏板上賽格威就能自動保持平衡,身體前傾就能駕駛它前進,左右扳動手柄就能轉彎。剛上市時,一輛基本款的平衡車定價為8萬元人民幣,一度被認為是劃時代的科技發明。盡管價格昂貴,但它的市場前景不可限量。
去年,小米投資的電動代步車生產廠商納恩博完成了對其美國競爭對手賽格威公司的收購。納恩博是目前小米旗下27家生態鏈廠商之一,而小米則聯合紅杉資本、順為、華山資本等投資8000萬美元幫助納恩博完成對賽格威的收購。
如今,靠著天才的發明和專注的工匠精神,迪恩已經累積了32億的財富。但他始終認為財富只是創造的衍生品:「工匠的本質是收集改裝可利用的技術解決問題,或創造解決問題的方法,從而創造財富。」
迪恩說,唯有創造才能讓人類有更好的未來,事實上,在他的生命中,一直以來,也只有發明,甚至沒有老婆孩子。也因為他的發明已經好多次改變了世界,讓人類擁有更美好的未來。
Ⅳ 垃圾滲濾液處理的MVC壓汽蒸餾的原理及特點
蒸發過程所產生的二次蒸汽具有較高的焙值,將其輕易冷凝或排掉是很浪費的。利用的方法有二:
一是如多效蒸發和多級閃蒸那樣直接重復利用;
二是進行壓汽式蒸餾(VC)蒸發濃縮。
即根據任何氣體被壓縮時溫度升高這一特性,將蒸發器中沸騰溶液(或廢水)蒸發出來的二次蒸汽通過壓縮機的絕熱壓縮,提高其壓力、溫度及熱焙後再送回蒸發器的加熱室,作為加熱蒸汽使用,使蒸發器內的溶液繼續蒸發,而其本身則冷凝成水,蒸汽的潛熱得到了反復利用。原理見圖4-1。就蒸發工藝而言,蒸發過程所消耗的絕大部分熱量都用於提高鹽水的熱焓,使其汽化。而高熱焙的二次蒸汽未加以充分利用,即使多效蒸發過程,末效高熱焙的二次蒸汽也被廢棄。從熱力學觀點來看,即使多效蒸發其熱功效率也相當低。而蒸汽壓縮蒸餾克服了該缺點,也就是只靠壓縮蒸汽所產生的熱而不需要另外供給加熱蒸汽即可進行蒸發操作,同時利用換熱器使待處理的物料充分回收冷凝水和濃縮液的熱量,使熱功效率大大提高。
如圖4-2所示,當蒸汽由大氣壓壓縮至1.2大氣壓時,壓縮機所做之絕熱功為6.8 kW·him3,理論熱功效率達到80%,盡管實際熱功效率較低,但大型蒸汽壓縮蒸餾過程的熱功效率也達到40%左右。由此可見蒸汽壓縮蒸餾鹽水濃縮過程具有其它蒸餾鹽水濃縮方法難以相提並論的技術優點。假定在常壓下蒸發,傳熱溫差為5℃,則對二次蒸汽進行壓縮時理論上只需使其溫度升高5℃左右,對1 ks二次蒸汽而言,壓縮機只提供給蒸汽8-9 kJ的能量,就可使這1 kg蒸汽的汽化熱(2244kJ)得以重新使用。可見其經濟效益是很高的。當然實際系統的節能值並不會這么高,各種損失(如廢水沸點升高、系統散熱、進出的物料的熱量差以及機械損失等)還將大大增加壓縮機的實際耗能量。
壓縮比直接影響蒸發器冷凝~蒸發傳熱推力的大小。從理論上講,希望壓縮比增大,這樣可減少蒸發器的傳熱面積。從蒸發器相變傳熱要求出發,最理想的壓縮過程是沿蒸汽焓熵圖 (見圖4—3)的飽和線AB進行,但一般無冷卻壓汽機的壓縮過程是沿等熵線AC進行,而實際壓縮過程又受絕熱效率的影響,沿AD線進行。可見,壓縮比增大,會引起過熱度和熵的增大,並導致功耗劇增,此外還會影響壓汽機的正常運行,產生大的噪音。為消除過熱度和改善壓縮過程,可在蒸汽進口端加水,使壓縮過程線變為AD。根據壓縮比試驗表明,在實際應用中,選用壓縮比為1.2,相應的飽和溫差為7℃,是比較合理可靠的。 壓汽式蒸餾設備簡單、緊湊,在特定條件下具有良好的節能效益,等效造水比可達15。能源單一方便,只用電能,且不需冷卻水。適用於水源缺乏和供汽不便的地方,以及中小規模的廢水處理、化工蒸發和蒸餾水生產等。
Ⅵ 科學儀器有哪些
【生命科學】電泳儀/電泳槽 細胞樣品收集器 自動部分收集器/自動樣品采樣儀 PCR擴增儀/PCR熱循環儀 紫外檢測儀/紫外分析儀 液氮生物容器(液氮罐) 冷凍乾燥機(凍干機) 乾式恆溫器/恆溫混勻儀 血紅蛋白儀 核酸蛋白儀/酶標儀/生化分析儀 雪花製冰機 組織晶元制備儀/細胞程式控制降溫儀 動物人工呼吸機/溶劑過濾器 層析柱 微波化學反應器 移液器/移液槍/分液器 微孔板恆溫孵育器 氮氣吹掃儀 【光學儀器】可見分光光度計 紫外可見分光光度計 熒光分光光度計 紅外分光光度計 原子吸收分光光度計 光澤度儀(計) 旋光儀/圓盤旋光儀 火焰光度計 白度測定儀(白度計) 測色儀/色差儀/羅維朋比色計 應力儀 熔點測定儀/熔點儀 照度計/日照計/測光儀 紫外輻照計 光度計/光強計/亮度計 光電霧度計/透光率霧度測定儀 阿貝折射儀/棱鏡折射儀 【箱類器材】真空乾燥箱 鼓風乾燥箱 電熱恆溫乾燥箱 遠紅外乾燥箱(烘箱) 膠片乾燥箱 精密節能乾燥箱 黴菌培養箱 振盪培養箱 隔水式培養箱 電熱恆溫培養箱 光照培養箱 生化培養箱 人工氣候箱(培養箱) 恆溫恆濕箱 高低溫試驗箱(濕熱試驗箱) 鹽霧試驗箱 二氧化碳培養箱(CO2) 植物培養箱/植物生長箱 老化試驗箱 真空手套箱(惰性氣體操作箱) 電熱恆溫水箱 高溫燒結箱 定碳爐 低溫冷阱/半導體冷阱 【溫控儀表】電熱板/加熱板/控溫板 電熱套/加熱套/控溫套 箱式電阻爐(馬弗爐) 管式電阻爐/管式高溫爐 坩堝電阻爐/坩堝電爐 單管定碳爐/雙管定碳爐 封閉電爐/萬用電爐 恆溫水(油)浴/恆溫水槽 恆溫水浴鍋 低溫恆溫槽/低溫恆溫浴 控溫儀/溫控儀/溫度控制儀 電砂浴/電沙浴 【無損檢測】轉速表/頻閃儀 測振儀(振動監測儀/變送器) 機械故障檢測儀/機械故障聽診器 地下管道/管線探測檢漏儀 麥式真空計/壓力真空計/熱偶計/電阻計/復合計 泄漏檢測儀 電火花檢漏儀/電火花針孔檢測儀 現場動平衡儀 洗片機/觀片燈 超聲探傷儀 磁粉探傷儀 X射線探傷機 其它無損檢測設備 焊縫外觀檢測工具箱 表面粗糙度測量儀 紅外測溫儀 看譜鏡(驗鋼鏡) 黑白密度計 油質分析儀 【量具量儀】數顯卡尺 游標卡尺 帶表卡尺 千分表/百分表 千分尺 高度尺/深度尺 數顯萬能角度尺 扭矩測量儀/扭力測試儀 卡表/卡規 數顯標尺 管形測力計/管形拉力計/管形推力計 推拉測力計/拉壓測力計/拉力計 【除濕凈化】除濕機/抽濕機/吸濕機 超聲波清洗器 空氣凈化器 自動蒸餾水器/電熱蒸餾水器 滅菌器/蒸汽消毒器 臭氧消毒機 超凈工作台 消毒殺菌凈手器 電動氣溶膠噴霧器 純水機/超純水機 防潮櫃/防潮箱/氮氣櫃 不銹鋼存屍冷藏櫃 【常規設備】電動攪拌機 磁力攪拌器 研磨機/球磨機/沙磨機/平磨機 勻漿機/分散機/均質機/搗碎機 萬能粉碎機/中葯粉碎機/破碎機 錐形磨/膠體磨 恆溫搖床/脫色搖床/搖瓶櫃 振盪器/恆溫振盪器 旋渦混合器/梯度混合器 空氣壓縮機/無油空壓機 粉末壓片機(油壓機)/模具 切割機/鑲嵌機 拋光機/預磨機/磨拋機 定時器/定時計 旋轉蒸發器 層析實驗冷櫃 玻璃反應釜/真空恆溫反應器 【石化儀器】石油產品閃點和燃點試驗器 石油產品恩氏粘度計 石油產品密度試驗器 銅片/銀片/潤滑脂/液相腐蝕試驗器 石油產品蒸餾(餾程)試驗器 石油產品酸值/酸度試驗器 石油產品灰分測定儀/色度測定儀 石油產品水分試驗器 石油產品硫含量試驗器 機械雜質/殘留物/殘炭/沉澱物測定儀 石油產品運動粘度測定器 傾點/濁點/冰點/凝點/冷濾點試驗器 抗泡沫特性/抗乳化性能試驗器 潤滑脂滴點試驗器 飽和蒸汽壓試驗器/實際膠質試驗器 原油中蠟含量測定儀 氧化安定性測定儀 潤滑油蒸發損失測定儀 液體石油采樣器/取樣器 絕緣油耐壓測定儀 絕緣油體積電阻率測定儀 潤滑油空氣釋放值測定儀 萘結晶點試驗器/苯胺點試驗器 【葯檢儀器】切片機 澄明度檢測儀 片劑多用測定儀(硬度.脆碎度.崩解度.溶出度) 葯物光照試驗儀 制丸機 細菌內毒素檢查儀 葯物透皮擴散試驗儀 葯物溶出度儀 片劑脆碎度測定儀 微機熱原測溫儀 崩解時限測定儀(崩解儀) 包衣機/小型包衣機 【塗料儀器】塗料比重杯 漆膜附著力試驗儀/劃格試驗儀 建築塗料耐洗刷儀/磨耗儀 粒子細度試驗儀(刮板細度計) 三輥機/平磨機 塗膜器/成膜器 乾燥性能試驗儀 柔韌性測試儀(杯突試驗儀/彎曲試驗儀/彈性試驗器) 樣品雜質分析儀 漆膜沖擊試驗機 目視比色箱/鐵鑽比色計
Ⅶ 海洋水怎麼處理成純凈水
粗過濾》沉澱,之後可以利用蒸餾或反滲透技術成為純凈水,不過在經濟效益上以後者比較有利,成本較低。
Ⅷ 空間站尿處理方法有哪些
在空間站所處的微重力環境下,必須採用不同於地面上常規廢水的方法處理尿液。目前, 空間站尿處理方法主要有蒸餾法 、高級氧化法和生物法。
俄羅斯主要採用滲透膜蒸發技術進行航天員尿液再生處理,其尿液再生系統已於1990 年1 月 15 日在「和平」號空間站上的 Kvant-2 艙段上啟用,該裝置的處理能力為5 kg 的H2O/day,尿液中的水回收率為80%左右。到1999 年,該裝置已從尿液中回收了6 000 kg 的再生水,回收後的再生水水質可達飲用水標准。
美國則採用的是蒸氣壓縮蒸餾技術(VCD),2009年已經應用到國際空間站中的美國艙段中。與其它水處理系統相比,蒸汽壓縮蒸餾過程是一個熱自發過程,易於控制;尿液在略高於環境的溫度下蒸發, 出水水質好;循環尿液的質量分數( w u) 可達 50 ,水回收率較高,而且其裝置具有重量輕、體積小、功耗低的優點。
中國攻克蒸氣壓縮蒸餾技術:
中國空間站採用的也是這種最先進的蒸氣壓縮蒸餾技術,這項技術難度非常大,2012年,航天科工二院206所開始承擔研製尿處理子系統研製任務,十年來,團隊歷經產品的工程樣機、初樣與正樣研製過程,先後突破低壓旋轉蒸餾、氣液兩相流輸送與分離、無潤滑旋轉動密封、尿液鈣結晶與沉澱、蒸餾廢氣處理等十餘項關鍵技術,實現了從「尿」中取「水」,填補多項國內技術空白。
天和核心艙處理子系統將預處理後的尿液進行旋轉蒸餾,收集到的水蒸氣冷凝後形成蒸餾水,然後將蒸餾水輸出給水處理子系統進行深度凈化處理,從而把尿液中的水分重新提取利用,在真正實現空間站水資源循環利用的同時減輕了貨運飛船的載荷負擔,大大降低了空間站運營成本。
Ⅸ 空間站水循環系統可從6升尿中提取5升蒸餾水
中國航天科工二院206所科研團隊抓總研製的一種裝置環控生保尿處理子系統和水處理凈化器,目前已順利完成首次尿液回收,實現了空間站水資源的在軌循環利用。截至7月2日,尿處理子系統運行正常已處理66升尿液,產生的蒸餾水各項指標均滿足使用要求。
尿處理子系統和水處理凈化器採用蒸汽壓縮蒸餾技術將預處理後的尿液進行旋轉蒸餾,收集到的水蒸氣冷凝後形成蒸餾水,然後將蒸餾水輸出給水處理子系統進行深度凈化處理,從而把尿液中的水分提取利用。
尿處理子系統能夠從6升尿液中提取出5升蒸餾水,最大產水速率為2.5升每小時,蒸餾水經過水處理子系統凈化後的再生水,超出有關國家標準的要求,可以滿足在空間站中長期作業的航天員飲用、清潔、制氧等用途。
Ⅹ 目前海水淡化普遍採用的方法是什麼
現代意義上的海水淡化則是在第二次世界大戰以後才發展起來的.戰後由於國際資本大力開發中東地區石油,使這一地區經濟迅速發展,人口快速增加,這個原本乾旱的地區對淡水資源的需求與日俱增.而中東地區獨特的地理位置和氣候條件,加之其豐富的能源資源,又使得海水淡化成為該地區解決淡水資源短缺問題的現實選擇,並對海水淡化裝置提出了大型化的要求.
在這樣的背景下,20世紀60年代初,多級閃蒸海水淡化技術應運而生.
現代海水淡化產業也由此步入了快速發展的時代.
海水淡化技術的大規模應用始於乾旱的中東地區,但並不局限於該地區.由於世界上70%以上的人口都居住在離海洋120公里以內的區域,因而海水淡化技術近20多年迅速在中東以外的許多國家和地區得到應用.最新資料表明,到2003年止,世界上已建成和已簽約建設的海水和苦鹹水淡化廠,其生產能力達到日產淡水3600萬噸.目前海水淡化已遍及全世界125個國家和地區,淡化水大約養活世界5%的人口.海水淡化,事實上已經成為世界許多國家解決缺水問題,普遍採用的一種戰略選擇,其有效性和可靠性已經得到越來越廣泛的認同.
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.
多級閃蒸
所謂閃蒸,是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下,部分海水急驟蒸發的現象.多級閃蒸海水淡化是將經過加熱的海水,依次在多個壓力逐漸降低的閃蒸室中進行蒸發,將蒸汽冷凝而得到淡水.目前全球海水淡化裝置仍以多級閃蒸方法產量最大,技術最成熟,運行安全性高彈性大,主要與火電站聯合建設,適合於大型和超大型淡化裝置,主要在海灣國家採用.多級閃蒸技術成熟、運行可靠,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,降低單位電力消耗,提高傳熱效率等.
電滲析法該法的技術關鍵是新型離子交換膜的研製.離子交換膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其選擇透過性區分為正離子交換膜(陽膜)與負離子交換膜(陰膜).電滲析法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列,組成多個相互獨立的隔室海水被淡化,而相鄰隔室海水濃縮,淡水與濃縮水得以分離.電滲析法不僅可以淡化海水,也可以作為水質處理的手段,為污水再利用作出貢獻.此外,這種方法也越來越多地應用於化工、醫葯、食品等行業的濃縮、分離與提純.
壓汽蒸餾
壓汽蒸餾海水淡化技術,是海水預熱後,進入蒸發器並在蒸發器內部分蒸發.所產生的二次蒸汽經壓縮機壓縮提高壓力後引入到蒸發器的加熱側.蒸汽冷凝後作為產品水引出,如此實現熱能的循環利用.
流通電容吸附法
露點蒸發法
露點蒸發淡化技術是一種新的苦鹹水和海水淡化方法.它基於載氣增濕和去濕的原理,同時回收冷凝去濕的熱量,傳熱效率受混合氣側的傳熱控制.
水電聯產
水電聯產主要是指海水淡化水和電力聯產聯供.由於海水淡化成本在很大程度上取決於消耗電力和蒸汽的成本,水電聯產可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力,從而實現能源高效利用和降低海水淡化成本.國外大部分海水淡化廠都是和發電廠建在一起的,這是當前大型海水淡化工程的主要建設模式.
熱膜聯產
熱膜聯產主要是採用熱法和膜法海水淡化相聯合的方式(即MED-RO或MSF-RO方式),滿足不同用水需求,降低海水淡化成本.目前,世界上最大的熱膜聯產海水淡化廠是阿聯酋富查伊拉海水淡化廠,日產海水淡化水量為45.4萬立方米,其中,MSF日產水28.4萬立方米,RO日產水17萬立方米.其優點是:投資成本低,可共用海水取水口.RO和MED/MSF裝置淡化產品水可以按一定比例混合滿足各種各樣的需求.
此外,以上方法的其他組合也日益受到重視.在實際選用中,究竟哪種方法最好,也不是絕對的,要根據規模大小、能源費用、海水水質、氣候條件以及技術與安全性等實際條件而定.
實際上,一個大型的海水淡化項目往往是一個非常復雜的系統工程.就主要工藝過程來說,包括海水預處理、淡化(脫鹽)、淡化水後處理等.其中預處理是指在海水進入起淡化功能的裝置之前對其所作的必要處理,如殺除海生物,降低濁度、除掉懸浮物(對反滲透法),或脫氣(對蒸餾法),添加必要的葯劑等;脫鹽則是通過上列的某一種方法除掉海水中的鹽分,是整個淡化系統的核心部分,這一過程除要求高效脫鹽外,往往需要解決設備的防腐與防垢問題,有些工藝中還要求有相應的能量回收措施;後處理則是對不同淡化方法的產品水針對不同的用戶要求所進行的水質調控和貯運等處理.海水淡化過程無論採用哪種淡化方法,都存在著能量的優化利用與回收,設備防垢和防腐,以及濃鹽水的正確排放等問題.
海水淡化技術的發展與工業應用,已有半個世紀的歷史,在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發為主要代表的工業技術.專家普遍認為,今後三、四十年在工業應用上,仍將是這三項技術「唱主角」,但反滲透的比重將越來越大.從地區上來講,中東海灣國家仍將以多級閃蒸為首選,因為它具有大型化和超大型化(單台設備產水量目前已高達日產淡水4~5萬噸)、適應於污染重的海灣水以及預處理費用低的優勢;然而在中東以外地區將以反滲透或膜法為首選,因為膜法的能耗和成本都具有優勢,以北美地區為例,近期的發展已經表明,在淡化和水處理方面都將以膜法為主