㈠ 海水淡化的方法
蒸馏法:蒸馏淡化进程的实质就是水蒸气的构成进程,其原理好像海水受热蒸腾构成云,云在必定条件下遇冷构成雨,而雨是不带咸味的.根据所用动力、设备、流程不一样首要可分设备蒸馏法、蒸汽紧缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等.
冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水成为固态冰的一起盐被别离出去.冷冻法与蒸馏法都有难以克服的坏处,其间蒸馏法会耗费很多的动力并在仪器里发生很多的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法一样要耗费很多动力。
太阳能法:人类前期运用太阳能进行海水淡化,首要是运用太阳能进行蒸馏,所以前期的太阳能海水淡化设备通常都称为太阳能蒸馏器.馏体系被动式太阳能蒸馏体系的比如就是盘式太阳能蒸馏器,太阳能具有安全、环保等利益,将太阳能收集与脱盐技能两个体系联系是一种可继续打开的海水淡化技能。
电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下,海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向,不能穿过阴膜而留下来;负离子穿过阴膜跑向阳极方向,不能穿过阳膜而留下来。这样,盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水,而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。 反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过,不让盐分通过。
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㈡ 海水淡化不可直接采用()A.蒸馏法B.过滤法C.淡化膜法D.多级闪急蒸馏
过滤法只能除去水中的不溶性杂质,而海水淡化的过程是除去海水中的可溶性杂质,故B错误,淡化海水的方法有蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法等.
故选B.
㈢ 海水淡化中分子蒸馏和膜蒸馏是不是一回事
分子蒸馏是一种在高真抄空下操作的蒸馏方法,这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离,从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异,对液体混合物进行分离。
膜蒸馏是以疏水微孔膜为介质,在膜两侧蒸气压差的作用下,料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔,从而实现分离的目的。
都是要在水面和空气面产生气压差,一个是利用抽负压形式,另一个是利用膜两面的压力差形式实现的,两者不一样的。
㈣ 蒸馏法实现海水淡化是什么原理
蒸馏法的原理很简单,就是我们在实验室里制备蒸馏水的原理。把海水烧到沸腾,淡水蒸发为蒸汽,盐留在锅底,蒸汽冷凝为蒸馏水,即是淡水。
多级闪蒸
水在常规气压下,加热到100℃才沸腾成为蒸汽。如果使适当加温的海水进入真空或接近真空的蒸馏室,便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。利用这一原理,可以做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。
可见,百年以来,人们一直在寻找各种各样的方法淡化海水,以克服淡水资源紧缺的威胁,而我们新闻中所提到的膜蒸馏技术与纳米光子学结合的海水淡化法,则又是新的进步与鼓励,希望我们能早日求得解决之法,不过在这个问题彻底解决之前,小编还是例行提倡:节约用水,人人有责!
㈤ 海水淡化RO膜的回收率为什么低
一、能量回复收装置。PX和Aqualyng是近期所研制发出来的新型能量回收装置,其能量回收效率非常高,能够让RO系统在进行海水淡化的过程中自身所消耗的电能大约在2.6kW·h/m3淡水。
二、新型膜产品的应用。目前正在开发和继续研究高压RO膜及低压RO膜,随着能量回收装置效率的不断提升,海水淡化过程应用高压RO膜越来越多,而苦咸水淡化过程应用低压RO膜越来越多。
三、预处理工艺。最新的预处理方法是将原来的NF、UF以及MF三种传统方法结合应用的一种全膜法,这种预处理方法的优势在于它所需的化学药剂非常少,而反渗透膜的清洗次数也得到了有效的减少,使得系统的操作和管理更加方便、环保。
四、回收率的提升。海水淡化系统采用最新研究的SWRO-级浓缩水作进料,当操作压力被恒定控制在8-10MPa范围内时,回收率高达百分之六十。
㈥ 海水淡化技术是怎么发展的
古时候,当人们在茫茫大海上艰难地航行,面临着淡水告罄的威胁时,人们多么希望能有一个圆桶似的宝贝,只要将它往海里一放,那苦涩的海水就变成甘甜的淡水“咕咚咕咚”往上冒,让干渴的船员们喝个饱。最先提出这个大胆而美妙的设想的,是中国宋朝一个名叫周密的人。他写了本《癸辛杂谈》,书中描写了一个会造淡水的“宝贝”的故事。
故事说,有一家杂货店放着一个奇特的东西。说它像缸,可没有底;说它像烟囱,可又太大;而且它既非竹也非木,既非金属亦非砖石。有一天,一名海船商人路过此地,发现了这一奇物。他看了又看,摸了又摸,舍不得离去。店主走来,问商人买不买此物。商人忙说:“买!你要多少银子?”店主想敲竹杠,就说:“这是我家祖传宝物,非十两银不卖。”商人二话没说,付了银子,就叫人将奇物抬走。店主纳闷,问道:“你花那么多银子买此物何用?”商人告之:“此乃一宝物,名字叫‘海井’,是一口专造淡水的井。只要将它放到海里,不愁没有淡水喝。”说完,他又取出100两银,赠给店主。
随着科学技术的发展,今天人类已造出海水淡化机,将古人“画井解渴”的美好愿望变成了现实。
我们知道,海水含盐量太高,平均在千分之三十五左右,而日常生活用水的含盐量在万分之五左右,工农业用水的含盐量有的可以稍高一些,但也不能高于千分之三。要使海水像溪水那样甘甜爽口,就要脱掉海水中的盐分。脱盐,就是人们通常所说的“海水淡化”。
海水和苦咸水淡化,可以追溯到1000多年前。那时,希腊哲学家柏拉图已经认识到,如果用植物性材料过滤苦咸水,盐就会在材料上面贮存起来。亚里士多德早已知道:由盐溶液中蒸发出来的蒸汽冷却凝成水珠以后可以饮用。另外,普利纽斯在他的《自然史》中也这样写道:“航海者在作较长时间的海上旅行时,把海水装在陶罐中,使其蒸发,在罐盖上会出现冷凝水,便可以收集利用。”后来许多的航海者,特别是在罗马的船上,缺水时,都用蒸发法来制取淡水,供人们在航行中饮用。当年罗马帝国曾经用简单的蒸馏器提取淡水供被围困在埃及亚历山大的罗马军队饮用。
历史上第一次有记录的船用淡化器是1606年在西班牙大帆船上使用的。而在船上广泛地进行海水淡化,是19世纪末。那时,蒸汽轮船发展起来了,为了满足锅炉用水和一部分饮用水的需要,轮船上普遍安装了制造淡水的蒸发器。世界上第一台固定式淡化装置,于1877年在俄国巴库建成。此后,在欧洲及其他干旱国家也相继建立。
当然,上述种种海水淡化的器具和手段,还处于“初级阶段”。采用先进的技术设备,大规模地淡化海水。是在20世纪50年代后期。据统计,到1980年6月,仅蒸馏法、反渗透法和电渗析法三种类型的海水淡化装置已达2204个,总造水量每天约727万吨。从生产淡水的用途来看,主要是解决生活用水,有的用在工业上,少数供军事需要。像科威特、沙特阿拉伯等海湾国家,淡水的主要来源,就是海水淡化。像科威特日产900吨以上的海水淡化装置就有7个,其中最大日产1.8万吨以上的海水淡化装置有4个。
蒸馏法顾名思义,就是将海水加热沸腾变成不含盐分的蒸汽,蒸汽遇冷后凝聚成水珠汇集成淡水。蒸馏法海水淡化技术研究历史较长,在供水方面应用最广、起的作用最大。据统计,1977年世界蒸馏法造水能力日产达288吨,占所有淡化法总造水能力的78%。蒸馏法装置的类型有单级闪蒸式、多级闪蒸式、薄膜竖管式、浸管式等,其中多级闪蒸式蒸馏法无论其装置数量还是其造水能力均居首位。据1977年统计结果,多级闪蒸法装置,占整个蒸馏法装置的45%,造水能力占84%。
目前,太阳能蒸馏技术已可分为直接法和间接法。直接法是太阳能直接作用于海水而立刻蒸发的方法。1982年日本冲绳建造了这样的一套装置。它的受热面积为2.97平方米,日产水量为100升,是太阳能蒸馏的一次重大突破。间接法就是把太阳能收集起来,然后再为其他的海水淡化的办法提供能源。这种方法通常与其他的办法联合使用,或者以热能的方式对海水进行蒸馏,或者利用太阳能发电,供给用电的海水淡化装置使用。
到目前为止,利用太阳能进行海水淡化的技术,所得到的淡水成本仍然比较高,主要的问题在于太阳能利用设备的投资比较大。
电渗析法为了说明它的原理,先介绍离子交换膜。离子交换膜分阳离子交换膜和阴离子交换膜两种(以下简称阳膜、阴膜)。阳膜表面带负电荷,阴膜表面带正电荷。根据同性相斥、异性相吸的原理,带负电荷的阳膜的表面排斥阴离子,而让阳离子通过;带正电荷的阴膜则恰恰相反。如果我们将阴、阳离子交换膜交替地排列成多室电渗槽,并在膜组两端配置阴、阳电极,阳极一侧以阴离子交换膜开始,阴极一侧以阳离子交换膜终止,当海水通入后,在膜组两端加上直流电压。这样,海水中的阳离子向阴极迁移,阴离子向阳极迁移。由于离子交换膜对离子有选择透过的性质,那么,海水中的钠离子和氯离子作为盐溶液从膜间室中流出,脱盐的淡水也通过专门的管道流出。
这种方法关键取决于膜的发展状况。离子交换膜有的用空心纤维,有的用塑料,目前投入使用和正在研制的膜有几十种。中国从20世纪50年代就开展了对电渗析和离子交换膜的研究。目前,生产的离子交换膜质量指标接近世界先进水平,已生产出各种类型和大小不同的电渗析淡化器,全国己有400多个单位广泛使用。国家海洋局第二海洋研究所1981年研制的中国最大的电渗析淡化器,每天产淡水200吨。该装置已在中国西沙群岛投入使用,其淡化的水质符合国家规定的饮水标准,生产成本只有用水船运水成本的1/5。
反渗透法这是50年代为淡化海水而提出来的一种膜分离方法。60年代由于研制出了高通量、高脱盐率的不对称醋酸纤维素膜,使反渗透法达到了工业应用程度。要弄清什么是反渗透还得先从渗透说起。把淡水和盐水分别置于一张半透膜两侧,这种半透膜只允许水分子通过,而不允许其他分子通过,盐分子也不例外。在正常条件下,淡水就穿过半透膜向盐水一侧流动,这就是渗透。在渗透的过程中,盐水液面逐渐升高,压力逐渐加大,淡水液面则逐渐降低,压力逐渐减小,这种现象一直要持续到盐水侧的压力比淡水侧的压力高到一定程度为止。这时,由于盐水侧的压力很高,淡水侧的水分子已无力渗透过去,只得作罢。这时两边的压力差就是所谓的渗透压。
如果在盐水的液面上施加一个比渗透压还大的压力,结果会怎么样呢?无疑,盐水中的水分子将向相反方向,即向淡水一侧流动,以致使淡水液面高出盐水液面。这就是反渗透。用这种原理淡化海水的方法叫反渗透法。这种方法工艺流程简单,耗能很少,虽然1953年才问世,却已受到普遍的重视。在沙特阿拉伯,也有这种类型的海水淡化厂。
反渗透膜是反渗透淡化器的心脏,目前,主要有醋酸纤维素及其衍生物膜、芳香聚酰胺膜及其他有机无机材料膜等。随着反渗透膜的发展,现今反渗透淡化装置主要有四种类型:板式、管式、螺旋卷式、空心纤维式。这四种装置中,螺旋卷式和空心纤维式装置单位体积产水量较多,适于建造大规模装置;其次是管式装置,发展也很快。一个大型的反渗透海水淡化厂,要安装很多个这样的膜卷。像美国为沙特阿拉伯吉达港建成的反渗透海水淡化厂,共安装了4032个膜卷,日产淡水1.2万多吨。到1980年6月,世界上日产95吨以上淡水的反渗透淡化装置就有929个,日产淡水约148万吨。当今美国和日本海水淡化研究的重点是发展反渗透法。相信不久的将来,反渗透法有可能与蒸馏法相媲美。
㈦ 比较膜蒸馏与蒸发的差异,为什么说膜蒸馏与蒸发过程
比较膜蒸馏与蒸发的差异,为什么说膜蒸馏与蒸发过程
(1) 海水淡化
淡水资源短缺成为当今社会一大问题,海水淡化无疑是淡水来源的途径之一。目前从海水或苦咸水获得淡水的主要方法有:电渗析法、蒸发法、多级蒸馏法和反渗透法等。近年来迅速发展起来的蒸馏法与膜法相结合的膜蒸馏技术在海水淡化的应用中获得了成功,可望成为一种廉价高效制取淡水的新方法。利用工业上使用的海水余热或用工业废热加热海水进行膜蒸馏海水淡化,具有成本低、设备简单、操作容易、能耗低等优点,使膜蒸馏技术在诸多海水淡化工程有一定竞争力!
(2) 超纯水的制备
由于膜的疏水性,原则上只允许水蒸气通过微孔,因此能得到很纯的水。用减压膜蒸馏对自来水进行处理后,水质达到微电子工业用高纯度水三级和医用注射水的标准。特别是近来新型高通量无机膜和有机-无机混合膜的开发成功,使得用膜蒸馏制备超纯水变为具有巨大商业潜力的工业手段。
(3) 废水处理
膜蒸馏与其他膜过程相比,其主要优点之一就是可以在极高的浓度条件下运行,即可以把非挥发性溶质的水溶液浓缩到极高的程度,甚至达到饱和状态。张凤君等人采用中空纤维膜蒸馏技术对含酚废水进行了研究,结果使浓度高达5000mg/L的苯酚经处理后可降至50mg/L以下,苯酚的去除率可达95%以上。刘金生等人采用自制中空纤维膜蒸馏组件对油田联合站含甲醇污水进行膜蒸馏处理研究,质量浓度高达10mg/mL的甲醇水溶液经处理后可降至0.03mg/mL一下。
(4) 共沸混合物的分离
膜蒸馏对某些共沸物也能起到分离效果。孔瑛等人研究了用膜蒸馏技术来分离甲酸-水共沸混合物的可能性,结果表明,采用膜蒸馏技术来分离甲酸-水溶液时不存在共沸现象,表明膜蒸馏在分离共沸物方面具有潜在的应用价值。
㈧ 蒸馏法海水淡化的低温多效蒸发技术
进料海水在排热冷凝器中被预热和脱气,之后被分成两股物流。一股物流作为冷凝液排弃并排回大海,另外一股物流变成蒸馏过程的进料液。
料液经加入阻垢分散剂之后被引入到热回收段各效温度最低的一组中。喷淋系统把料液喷淋分布到各蒸发器中的顶排管上,在沿顶排管向下以薄膜形式自由流动的过程中,一部分海水由于吸收了在蒸发器内冷凝蒸汽的潜热而汽化。被轻微浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一组中,该组的操作温度要比上一组高一些,在新的组中又重复了蒸发和喷淋过程。剩余的料液接着往前打,直到最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开该效组。
生蒸汽输入到温度最高一效的蒸发管内部,在管内发生冷凝的同时,管外也产生了与冷凝量基本相同的蒸发。产生的二次蒸汽在穿过浓盐水液滴分离器以保证蒸馏水的纯度之后,又引入到下一效的传热管内,第二效的操作温度和压力要略低于第一效。
这种蒸发和冷凝过程沿着一串蒸发器的各效一直重复,每效都产生了相当数量的蒸馏水,到最后一效的蒸汽在排热段被海水冷却液冷凝。
第一效的冷凝液被收集起来,该蒸馏水的一部分又返回到蒸汽发生器,超过输入的生蒸汽量的部分流入到一系列特殊容器的首个容器中,每一个容器都连接到下一低温效的冷凝侧。这样使一部分蒸馏水产生闪蒸并使剩余的产品水冷却下来,同时把热量传给热回收效的主体中去。
如此产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却。放出的热量提高了系统的总效率,被冷却的蒸馏水最后用产品水泵抽出并输入到储液罐中。
这样生产出的产品水是完全的纯水,它不含任何污染物,平均含盐量小于20ppm。如果安装两级捕沫网,产品水盐含量可小于5ppm。
像蒸馏水一样,浓缩海水从第一效呈阶梯状流入一系列的浓盐水闪蒸罐中,闪蒸冷却以回收其热量。经过冷却之后,浓盐水经浓盐水泵打入大海。
不凝性气体从每一根冷凝管中抽出,并从一效流到另一效。这些不凝性气体最后在排热冷凝器的最冷端富集,并用蒸汽喷射器或机械式真空泵抽出。
从冷凝器后分流出来的原料海水经过预处理后,由泵依次送入预热器进行预热,然后进入第1效蒸发器的顶部,并按要求分配到传热管的内壁,管外为加热蒸汽。蒸发出来的二次蒸汽同下降的盐水在分离室中实现汽液分离,二次蒸汽经过除沫器后引至下一效加热。剩下的盐水则因两效间的压差作用而流入下一效蒸发器。各效所生成的蒸馏水也沿压力温度降低的的方向流经各效管间,同时回收热量,直到最后的冷凝器K,形成产品水抽出。最后的浓盐水从末端Dn的底部排出。
㈨ (初四化学)海水淡化的方法①蒸馏法原理 ②结晶法原理 ③膜法原理
①蒸馏法原理:根据海水里面各种物质不同沸点的原理,通过蒸汽的方法提取水。
②结晶法原理:根据海水里面各种物质不同结晶温度的原理,先将海水加热,然后通过降温,海水里面的nacl nabr等物质先结晶,剩下的不就是水了么。
③膜法原理:通过高分子膜来提取海水,因为高分子膜具有憎水性或亲水性,通过亲水性高分子膜可以使水从膜的一边渗透到另一边,但是海水中的盐分却不可以通过,以这样的方法进行海水淡化。
求给分,纯手打不易。
㈩ 请说出目前世界上最先进的海水淡化技术是哪种,以及其优缺点
在已经开发的20几种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法达到了工业规模的生产应用。
电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下,海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向,不能穿过阴膜而留下来;负离子穿过阴膜跑向阳极方向,不能穿过阳膜而留下来。这样,盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水,而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。
反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过,不让盐分通过。如果不施加压力,用这种膜隔开咸水和淡水,淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵,对海水施加压力,海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了,因此叫做反渗透,或逆渗透。
蒸馏法的原理很简单,就是我们在实验室里制备蒸馏水的原理。把海水烧到沸腾,淡水蒸发为蒸汽,盐留在锅底,蒸汽冷凝为蒸馏水,即是淡水。这种古老的海水淡化方法,消耗大量能源,产生大量锅垢,很难大量生产淡水。现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。水在常规气压下,加热到100℃才沸腾成为蒸汽。如果使适当加温的海水,进入真空或接近真空的蒸馏室,便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。利用这一原理,做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。此种淡化装置可以造得比较大,真空蒸发室可以造得比较多,连接起来,成为大型海水淡化工厂。这种淡化工厂,可以与热电厂建在一起,利用热电厂的余热加热海水。水电联产,可以大大降低生产成本。现行大型海水淡化厂,大多采用此法。如果太阳能蒸发淡化法能够投入实用,古老的蒸馏淡化技术又上一个节能的新台阶。
目前,海水淡化基本上也已经形成新兴产业部门。1975年,全世界海水淡化日产量达200万吨。此后,以每两年翻一番的速度增长。 1975年,香港建成一个日产18万吨的海水淡化厂,在当时属于世界先进的淡化厂。1983年,沙特阿拉伯吉达港建成日产30万吨海水淡化厂。科威特海水淡化能力日产100多万吨。中东盛产石油的富国,人民生活用水基本上已可完全依靠海水淡化来供应。
希望对你有帮助。