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海洋淡化的原理是蒸发(简述海水淡化的原理)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-06-27 23:36   点击:113  编辑:jing 手机版

1. 简述海水淡化的原理

海水中有大量的盐。能不能从浩瀚的海洋中去除盐份,提取出淡水呢?海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在世界大航海的时代,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。时至今日,海水淡化的方法虽然有了数百种之多,生产出的淡水也风味各异,但以经济合算的标准衡量,仍然不尽如人意。

表面看海水淡化很简单,只要将咸水中的盐与淡水分开即可。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。

1953年,一种新的海水淡化方式问世了,这就是反渗透法。

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。

在新兴的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。常识告诉我们,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。在西亚盛产石油的国度,往往土地“富得流油”,却打不出一口淡水井。水比油贵的现实,使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年,西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨的海水淡化厂;在另一个西亚国家科威特,现在每天可以生产淡水100万吨。

波斯湾沿岸地区,有的国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%-90%。

2. 简述海水淡化的原理反渗透

反渗透海水淡化基本原理

  用一张只透过水而不能透过盐的半透膜将淡水和盐水隔开,淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧,这种现象称为渗透。当渗透到盐水一侧的液面达到某一高度时,渗透的自然趋势被这一压力所抵消从而达到平衡。这一平衡压力即为该体系的渗透压,如在盐水一侧加一个大于渗透压的压力,盐水中的水会透过半透膜到淡水处。这种与自然渗透相反的水迁移过程称为反渗透。

反渗透海水淡化工艺流程

  进料海水经预处理,去除悬浮固体及其他有害物,然后经高压泵增压后,进入膜脱盐设备,产出的中间淡水产品进入后处理设施(按淡水不同用途选择,如作饮用水,需pH调节和加氯杀菌设备),精制成产品淡水,浓盐水自膜脱盐设备排出。反渗透的能耗主要消耗在提供反渗透过程所需的压力上。

  反渗透膜组件有多种结构形式,最常用的是中空纤维和螺旋卷式。

3. 简述海水淡化的原理反渗透法

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。

从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及可实现盈利的碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。

世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。

4. 海水淡化的基本原理

原因: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。没有化学反应属物理方法。

原因: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。没有化学反应属物理方法。

5. 海水淡化的原理是什么

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

6. 海水淡化工作原理

反渗透海水淡化膜是一种反渗透膜元件,但是针对一般的反渗透膜来说,能耗更低,耐海水侵蚀性更强。

反渗透原理是对水施加一定的压力,使水分子和离子矿物元素通过反渗透膜。而水中溶解的大部分无机盐、有机物、细菌和病毒不能通过反渗透膜,从而将渗透的纯水与不渗透的浓水严格分离;反渗透是利用选择性膜只能通过水而不能通过溶质的选择性透过性,以高于渗透压的压力为驱动力,将水中的水分子与溶质分离的过程。反渗透净水器是一种主要利用反渗透原理来处理水的机器。

7. 海水淡化的实质

海水淡化是将海水中矿物质分离出来,淡化海水不一定分离出矿物质,加入淡水也能淡化。

8. 简述海水淡化的原理是什么

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。原理是利用盐水与淡水的冰点不一样得以提取淡水。

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,难以食用。

9. 简述海水淡化的原理和过程

海水淡化的工艺流程为:海水由供水泵进入石英砂(多介质过滤器)和活性炭过滤系统过滤。

滤后水经过水质还原、PH调整以及阻垢剂添加后进入的精密和保安过滤系统,过滤后的低压海水一路进入高压泵加压,另一路进入压力交换式能量回收装置,升压后的海水经过增压泵加压后与高压泵出水混合进入反渗透膜堆系统。

高压海水在膜堆的处理下一部分透过膜形成淡水,经过水质调整后进入淡水水箱储存。其余的高压浓缩水进入压力交换能量回收装置回收能量后排放。

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