低温多效海水淡化讲义.pptx

海水淡化—低温多效蒸馏法 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。所谓海水淡化，其实是从海水中提取淡水的一项复杂而艰难的技术。反过来讲，海水淡化过程也可以被看作是一个“海水浓缩”的过程。海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水，有时食用盐也会作为副产品被生产出来。 全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。 反渗透法 预处理+RO反渗透膜 低温多效蒸馏 预处理+蒸发器 多级闪蒸 前处理+多级闪蒸装置 海水淡化 低温多效海水淡化法 蒸汽热力压缩器（TVC） 以具有一定压力的蒸汽为动力，将低压蒸汽压缩，使其压力有一定的升高，实现低压蒸汽再利用的设备 多效蒸馏（MED） 所谓低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度约70℃的海水淡化技术，其特征是将一系列的水平管降膜蒸发器串联起来并被分成若干效组，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水的海水淡化技术。 低温多效海水淡化法 多效蒸发时，要求后效的操作压强和溶液的沸点均较前效的低，因此，可引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质，这就是多效蒸发器的操作原理。 温度、压强逐效降低 方法 缺点 工程适用 电渗析 能耗大，对于不导电的颗粒没有去除能力 原水含盐量低于3000mg/L的苦咸水淡化装置 离子交换 处理量较小，原材料消耗量大 主要处在试验研究阶段 反渗透 海水预处理投资高、二次污染，膜易损坏，单级反渗透水质不稳定 难成便携式海水淡化装置 最高蒸发温度一般不高于70℃——解决了换热设备的腐蚀和结垢问题； 预处理较简单，化学药剂消耗较低； 系统的操作安全可靠； 节能高效 TVC-MED技术具有的优点 低温多效海水淡化法 低温多效海水淡化法 工艺流程 进料方式 蒸发器结构 蒸发器效数 预处理 一套低温多效海水淡化装置的工艺主要由蒸汽器的效数、蒸汽器的进料方式、蒸发器结构设计及日常维护这些设计环节密切相关 低温多效海水淡化法 在化工行业里，根据物料本身的特性蒸发器有顺流、逆流和平流、错流进料四种进料方式。 低温多效海水淡化法—进料方式 在多效蒸发中，将前一效的蒸汽作为后一效的加热蒸汽，所以多效蒸发能节省生蒸汽的消耗量。但不是效数越多越好，其效数受技术与经济上的限制。 多效蒸发随效数的增加，在总蒸发量相同时所需生蒸汽量则减少，操作费用降低。但效数越多，其设备费用也越高，且随着效数的增加，所节省的生蒸汽量则越来越少。 理论上效数过多，蒸发操作将难以进行。一般而言，多效蒸发的第一效加热蒸汽温度和冷凝器的操作温度都是受到限制的，多效蒸发理论传热总温度差(即上述二温度之差值)也是受到限制的。 一般电解质溶液，其沸点升高较快，可取2～3效； 一般非电解质溶液，其沸点升高较慢，可取4～6效。 低温多效海水淡化法—效数 蒸发器主要由加热室及分离器组成。按照加热室的结构和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型和单程型两大类。循环形蒸发器包括中央循环管式蒸发器、悬筐式蒸发器、外热式蒸发器、列文蒸发器和强制循环蒸发器。单程型蒸发器包括升膜蒸发器、降膜蒸发器、升-降膜蒸发器和刮板搅拌薄膜蒸发器。蒸发器的设计需要综合海水特性随温度和压强的变化情况、处理量和装备空间因素进行优化设计。 低温多效海水淡化法—蒸发器结构 蒸发器 主要设置装备 海水系统 蒸汽系统 产水系统 化学加药系统 名称 数量 蒸发器 1台 凝汽器 1台 热力压缩机 1台 海水增压泵 1台 盐水泵 1台 淡泵水 1台 凝结水泵 1台 低温多效海水淡化法 蒸发器 主要设置装备 海水系统 蒸汽系统 产水系统 化学加药系统 低温多效海水淡化法 蒸发器 主要设置装备 海水系统 蒸汽系统 产水系统 化学加药系统 低温多效海水淡化法 物料海水系统（如图黄色线所示）：海水经海水增压泵打入系统中 冷却海水系统（如图黄色线所示）主要是在冷凝器中。 蒸发器 主要设置装备 海水系统 蒸汽系统 产水系统 化学加药系统 加热蒸汽系统（如图蓝线所示）： 末效蒸发器产生的部分蒸汽被喷射器增压后与工作蒸汽一起作为第一效蒸发器的加热蒸汽。TVC的设置可以提高MED的造水比，降低制水成本。 抽真空系统： 不凝气通过每一效的冷凝管中排出，最后在冷凝器富集再由真空泵抽出。将蒸发器内不凝结气体排出的目的是为了保证其工作在要求的真空状态下。 低温多效海水淡化法 蒸发器 主要设置装备 海水系统 蒸汽系统 产水系统 化学加药系统 凝结水系统（如图红色线所示）：返回到蒸汽发生器 盐水系统（如图紫色线所示）：逐级回流方式 淡水系统（如图绿色线所示）：逐级回流排放 低温多