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关于海水淡化设备选择专题报告

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海水淡化设备技术简述

我们推出的海水淡化设备种类齐全,海水淡化设备主要是从海水中获取淡水的技术和过程,通过脱除海水中的大部分盐类,使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术。最初是航海的兴起推动了海水淡化技术的发展,至今淡化方法已出现了数十种,技术种类虽然很多,但达到商业规模的主要有反渗透法和蒸馏法,也就是常说的“膜法”和“热法”,蒸馏淡化技术又分成多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏三种。

蒸馏法淡化技术

蒸馏法又称蒸发法,是最早采用的淡化技术。早期主要用于少量蒸馏水的生产和制糖工业的料液浓缩,近代工业逐渐用于电厂和大型工业锅炉供水。

蒸馏法与膜法不同,一经蒸发所得的水就是蒸馏水,水质较高,产品水的含盐量(总固溶物)可以降到5ppm以下。另一方面,蒸馏法所能处理的原料水比其它方法广泛,原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。另外可以利用电厂的余热,因此蒸馏法的应用场合较广。

多级闪蒸技术(MSF)

多级闪蒸是将海水加热到一定温度后,引入到一个闪蒸室,其室内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压,部分海水迅速汽化,冷凝后即为所需淡水;另一部分海水温度降低,流入另一个压力较低的闪蒸室,又重复蒸发和降温的过程。将多个闪蒸室串联起来,室内压力逐级降低,海水逐级降温,连续产出淡化水。

经过澄清和加氯消毒处理的海水,首先送入排热段作为冷却水。离开排热段的大部分冷却海水又排回海中,小部分作为进料海水(补给海水),经预处理后,从排热段末级闪蒸室流入第一级闪蒸室,如技术原理所说明的那样,逐级降压,海水逐级降温,连续产出淡化水。多级闪蒸的造水比,是所得淡水(蒸馏水)的重量与所耗加热蒸汽的重量之比,是淡化厂经济效益的直接体现,通常小型装置的造水比较小,大型装置的造水比较高,如日产淡水几百吨或四、五千吨的装置,造水比一般为5-8左右,日产淡水一万吨的装置,造水比多在10左右;日产淡水四、五万吨的装置,造水比可达到13-14。

单机容量大,最大的可达到5万吨/天,产品水盐度一般为3-10毫克/升。但是,其工程投资高,为反渗透法的2倍;动力消耗大;设备的操作弹性小,是设计值的80%~110%,不适应于造水量要求可变的场合,当其传热管腐蚀穿孔将污染水质。

可用于以火电厂或核电厂的背压或抽汽式透平的低位蒸汽为热源的大型海水淡化工程,为高中压锅炉提供优质脱盐水,也可是生活用淡水。

多效蒸馏技术(MED)

将一系列海水淡化设备中的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,蒸汽进入第一效蒸发器,与进料海水热交换后,冷凝成淡化水;海水蒸发,蒸汽进入第二效蒸发器,并使几乎同量的海水以比第一效更低的温度蒸发,自身又被冷凝。这一过程一直重复到最后一效。连续产出谈化水。

多效蒸馏分为低温和高温多效蒸馏。高温多效蒸馏可安排更多的传热效数,以达到较高的造水比,其热效率较高。但是,头几效盐水的蒸发温度较高,传热管易结垢且腐蚀速度快,因而对设备的材料要求高,需频繁清洗设备,对海水预处理要求也高。针对高温多效蒸馏的缺点,发展了低温多效蒸馏技术,其特点是盐水的蒸发温度不超过 70℃,减缓了设备的腐蚀和结垢;并得到10左右的造水比。同时由于使用了较低价的传热材料,使得同样的投资规模可以安排更多的传热面积。

海水在冷凝器中预热、脱气之后分成两股,一股排回大海,另外一股为进料液。料液加入阻垢剂,引入到蒸发器温度最低的效组中。喷淋系统把料液分布到顶排管上,自上向下的降膜过程中,一部分海水吸收了管束内冷凝蒸汽的潜热而汽化;冷凝液以淡化水导出,蒸汽进下一效组,剩余料液也泵入下一效组中,该效组的操作温度高于上一效组。在新的效组中又重复了蒸发和喷淋过程,直到料液在温度最高的效组中以浓缩液的形式排出。

热效率比多级闪蒸高,30余度的温差可达到10左右的造水比;操作负荷可从40%到110%变化,造水比不会下降,弹性较大;能耗较低;前处理较简单,化学药剂消耗较低;系统的操作安全可靠,即便发生传热管泄漏,仅仅降低产量而不会影响水质。但低温多效蒸馏设备体积较大,装置费用较高。

多效蒸馏与多级闪蒸的适应条件基本相同。

压汽蒸馏技术(VC)

海水蒸发过程所产生的二次蒸汽,经压缩机增压,蒸汽饱和温度相应提高,再输入到蒸发器管束内,作为进料海水蒸发的热源,并自身冷凝为淡化水。上述过程周而复始,连续生产。

压汽蒸馏按操作温度可分为常压压汽蒸馏和负压压汽蒸馏两种。从结构上,又分为水平管降膜喷淋式和垂直管式两种形式,前一结构的优点是料液自液体分布器出来之后,在水平传热管上以薄膜的形式分布,又依靠重力向下实现再分布,由于液膜分布薄且均匀,因而传热系数高,并且蒸发器结构简单,在海水淡化领域得到广泛应用。

进料海水用极少量阻垢剂预处理后,进入一个板式换热器,回收自蒸发器排放出的浓盐水和淡化水的热量。之后,与循环的浓盐水混合,进入到蒸发器中,喷淋到水平传热管束的外表面上,喷淋量需刚好在管子表面形成连续的液膜,与管束内经压缩机增压的蒸汽(略低于浓盐水蒸发平衡压力)热交换。管内蒸汽冷凝成淡水导出,管外一部分盐水产生蒸发,通过汽液分离器除去夹带的液滴之后,蒸汽进压缩机压缩并导入传热管束内。如此构成了二次蒸汽的不断循环和潜热交换。

压汽蒸馏与多效蒸馏的技术十分类似,差别在于前者使用压缩机,而后者用蒸汽驱动。

适用于仅有电能的地方,主要建造中小型装置。