A. 蒸馏法海水淡化的实验过程
蒸馏法
蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原旦如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
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。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一个大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低,主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。
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。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点,将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
B. 利用太阳能蒸馏器进行海水淡化的原理是什么
利用相关设备对太阳能进行吸收,转化为热能,利用该热能对海水进行加热,使海水中的H2O蒸发分离,然后将水蒸气导出并冷却,得到淡水.
原理很简单,其实和太阳能热水器差不多,主要成本在于设备和材料的选择,还有场地因素.
欧洲现在就有这样的一个庞大的计划,在环地中海地区,尤其是撒哈拉利用当地丰富的太阳能海水淡化.
呵呵,我做过一个这方面的相关报告.
C. 怎么利用太阳能使海水淡化
在茫茫的大海中航行,或在荒寂的孤岛上居住,如果淡水用完了,那可是要命的事。但是,太阳能能够帮助我们,这就是太阳能海水蒸馏器。
这种蒸馏器以涂上黑色的水泥做的浅池为基础,上面用玻璃顶棚盖起来。把海水灌进水泥池,当阳光被黑色池底吸收后,海水就被加热、蒸发,水蒸气在玻璃顶棚上冷凝成水,顺顶棚流入水泥池周围的集水槽。集水槽是和池子分开的,这样就得到了淡水。当然,这种利用太阳能制造淡水的办法并不是临渴掘井想出来的,而要事先有所准备。再说,这种蒸馏器占地面积很大,效率也不高。但是,它不需要其他能源,运转费用低,只要不是临渴掘井,而是未雨绸缪,还是能够解决大问题的。
D. 为什么利用太阳能蒸馏器进行海水淡化有着广泛的应用前景
海洋面积占了地球表面积的70?8%。它的平均深度约有3800米左右,所以地球上的总水量约有近14亿立方千米。然而,由于含盐度太高而不能直接饮用或灌溉的海水占据了地球上总水量的97%以上,仅剩不到3%的淡水,其分布也极其不均,地球的两极和高寒地带的冰川中就被冻结了3/4。其余的从分布上说,地下水也比地表水多得多(多37倍左右)。剩下的存在于河流、湖泊和可供人类直接利用的地下淡水已不足0?36%。在沿海岛屿以及内陆苦咸水地区,淡水非常缺乏,增加淡水供应的措施除了就近引水和跨流域调水之外,就是就近进行海水或苦咸水的淡化。常规的海水淡化的方法很多,如蒸馏法、离子交换法、渗析法、反渗透膜法以及冷冻法等,都要消耗大量的燃料或电力。即使人们支付得起这笔燃料的费用,但也会造成不同程度的空气污染和地球的温室效应。利用太阳能从海水或苦咸水中制取淡水,是解决淡水缺乏或供应不足的重要途径之一。所以,利用太阳能蒸馏器进行海水淡化有着广泛的应用前景。
此外,现代战争是立体化的战争,辽阔的海洋将是海空鏖战的主要战场,必然会有飞行员和海军士兵落水,落水之后最要紧的是能够及时获救以及获得淡水。茫茫大海,到哪里获得淡水呢?太阳能蒸馏器就能够解决这个问题。美国国防部早在三战时就已经制造了许多军用海水淡化急救装置,供飞行员和船员落水后解决饮用水问题,这种装置其实就是一种简易的太阳能蒸馏容器。
E. 海水淡化的方法
常用的有11种方法,如下:
1,冷冻法
冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。
冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
2,蒸馏法
海水淡化法工艺之蒸汽冷凝 在蒸发结晶器内,除海水析出冰晶以外,还将产生大量的蒸汽,这些蒸汽必须及时移走,才能使海水不断蒸发与结冰。
3,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。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。
在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。
此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。
4,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。
蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。
对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。
5,低温蒸馏
低温多效蒸馏淡化技术
低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术,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首效,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,然后通过多次的蒸发和冷凝,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。
多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。
6,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。
多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。
目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,主要在海湾国家采用。
多级闪蒸技术成熟、运行可靠,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,提高传热效率等。
7,电渗析法
该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。
电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。
8,压汽蒸馏
蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。
9,露点蒸发
露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理,同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。
露点蒸发淡化技术是以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水,并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合,使冷凝潜热直接传递到蒸发室,为蒸发盐水提供汽化潜热,以提高过程的热效率。
10,真空冷冻
真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,海水淡化水产品可达到国家饮用水标准,是一种较理想的海水淡化法。
11,新吸附法
非加压渗透吸附
非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜进入一种超强吸水的吸附剂的盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。
分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
拓展资料:
一,使用概况
沙特阿拉伯的海水淡化厂占全球海水淡化总量的24%。阿拉伯联合酋长国的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂,每年可产生3亿立方米淡水。
利比亚开始考虑用核能淡化海水。
使用淡化水的最大百分比的国家是以色列,制造海水淡化水占以色列国内用水量的40%。
二,在自然界的海水淡化
在水循环的海洋水分蒸发是一个自然淡化过程。
海冰的形成也是海水淡化的过程。冻结时,盐被从海水排出。尽管一些盐水被困,海冰的盐度总体比海水要低得多。
红树林生长在海水中;它们通过部分的根捕获盐,分泌盐,然后由动物(通常是螃蟹)食用。额外的盐的去除是通过将其存储在叶子,然后脱落叶子完成。
某些类型的红树林它们的叶子有类似海鸟海水淡化腺的方式的工作腺体。
F. 太阳能海水淡化技术的基本介绍
太阳能海水淡化系统与现有海水淡化利用项目相比有许多
新特点:首先是可独立运行,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;其次是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。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。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点,将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
G. 怎么利用太阳能使海水淡化
在茫茫的大海中抄航行,或在荒袭寂的孤岛上居住,如果淡水用完了,那可是要命的事。但是,太阳能能够帮助我们,这就是太阳能海水蒸馏器。
这种蒸馏器以涂上黑色的水泥做的浅池为基础,上面用玻璃顶棚盖起来。把海水灌进水泥池,当阳光被黑色池底吸收后,海水就被加热、蒸发,水蒸气在玻璃顶棚上冷凝成水,顺顶棚流入水泥池周围的集水槽。集水槽是和池子分开的,这样就得到了淡水。当然,这种利用太阳能制造淡水的办法并不是临渴掘井想出来的,而要事先有所准备。再说,这种蒸馏器占地面积很大,效率也不高。但是,它不需要其他能源,运转费用低,只要不是临渴掘井,而是未雨绸缪,还是能够解决大问题的。
H. 太阳能海水淡化工厂如何淡化海水的
最简单的方法,一个是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的,只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在液态淡水变成固态的冰的同时,盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源,并在仪器里产生大量的锅垢,相反得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方式。冷冻法同样要消耗许多能源,得到的淡水却味道不佳,难以使用。
反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下,半透膜允许溶液中的溶剂通过,而不允许溶质透过。由于海水含盐高,如果用半透膜将海水与淡水隔开,淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧,从而使海水一侧的液面升高,直到一定的高度产生压力,使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。如果反其道而行之,要得到淡水,只要对半透膜中的海水施以压力,就会使海水中的淡水渗透到半透膜外,而盐却被膜阻挡在海水中。这就是反渗透法。反渗透法最大的优点就是节能,生产同等质量的淡水,它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此,从1974年以来,世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。
在反渗透法研究方兴未艾的时候,古老的蒸馏法也改弦易辙,重新焕发了青春。水在常温常压下要加热到100℃才沸腾,产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式,耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来,把经过适当加温的海水,送入人造的真空蒸馏室中,海水中的淡水会在瞬间急速蒸发,全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来,就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起,利用热电厂的余热给海水加温,成本就更低了。现在世界上的大型海水淡化工厂,大多采用新的蒸馏法。
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。被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点,将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
I. 利用太阳能蒸馏器进行海水淡化的原理是什么
利用相关设来备对太阳能进行吸收,转化为源热能,利用该热能对海水进行加热,使海水中的H2O蒸发分离,然后将水蒸气导出并冷却,得到淡水.
原理很简单,其实和太阳能热水器差不多,主要成本在于设备和材料的选择,还有场地因素.
欧洲现在就有这样的一个庞大的计划,在环地中海地区,尤其是撒哈拉利用当地丰富的太阳能海水淡化.
呵呵,我做过一个这方面的相关报告.
J. 怎样用太阳能淡化海水
淡化海水 如果用太阳能的话 无非就是蒸馏海水 只是提热方法不同
最简单的方法 直接用回太阳照答射海水 然后冷凝蒸发出来的 水蒸气
这种比较慢
另外可以用 太阳灶 加热海水 使海水沸腾
然后冷凝水蒸汽
冷凝可以用冷凝器
简便方法是 在烧开的水壶嘴出借一个导管 白水蒸气导出来
在用冰块 让水蒸气液化 就得到淡水了
反正中心思想 都是是海水液化 这样海水中的无机盐 不会随水蒸气出来
在冷凝这些水蒸气 就得到 淡水了