海水淡化PPT課件

1、海洋是美麗的，也是富饒的！海洋存儲著海洋是美麗的，也是富饒的！海洋存儲著137137億億立方億億立方米的水量，占地球總水量的米的水量，占地球總水量的97.3%97.3%，可是海水含鹽量高，可是海水含鹽量高，2020度時的密度達到度時的密度達到1.0243g/cm1.0243g/cm- -3 3，不適合人類飲用，也，不適合人類飲用，也不適合作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。不適合作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。第1頁/共31頁分布在陸地上的水有分布在陸地上的水有8.4億億立方米，占地球總水量的億億立方米，占地球總水量的2.7%。淡水只占淡水只占2.59%，在陸地上，也有，在陸地上，也有0.11%的高礦物化的咸水的高礦物化

2、的咸水鹽湖鹽湖地下鹽井地下鹽井第2頁/共31頁在總水量中占在總水量中占2.59%2.59%的淡水資源中，南北兩極，世界屋脊的淡水資源中，南北兩極，世界屋脊，那那里完全是冰雪世界，冰山、冰川占去了地球上的淡水的里完全是冰雪世界，冰山、冰川占去了地球上的淡水的77.2% 77.2% ，約占，約占7 7億億立方米，以永世不化的姿態(tài)存在著，開發(fā)億億立方米，以永世不化的姿態(tài)存在著，開發(fā)利用是十分艱巨的。利用是十分艱巨的。世界屋脊世界屋脊珠穆朗瑪峰珠穆朗瑪峰北極冰川北極冰川第3頁/共31頁地下水和土壤中水占地下水和土壤中水占22.4%，湖泊、沼澤水占，湖泊、沼澤水占0.35%，河水占河水占0.01%,大氣

3、中水占大氣中水占0.04%。便于取用的淡水只。便于取用的淡水只有河水、淡水湖水和淺層地下水，僅為地球總水量有河水、淡水湖水和淺層地下水，僅為地球總水量0.2%左右。左右。 南極冰川南極冰川第4頁/共31頁在地下淡水中，由于它們非常分散，而且絕大部分埋藏很深，目前人類較易利用的淡水資源僅占全球淡水資源的0.3%！僅占全球總儲水量的0.007%（十萬分之七）！ 第5頁/共31頁我國是一個水資源短缺、水旱災(zāi)害頻繁的國家，如果按水我國是一個水資源短缺、水旱災(zāi)害頻繁的國家，如果按水資源總量考慮，水資源總量居世界第六位，但是我國人口眾多，資源總量考慮，水資源總量居世界第六位，但是我國人口眾多，若按人均水資

4、源量計算，人均占有量只有若按人均水資源量計算，人均占有量只有2500立方米，約為立方米，約為世界人均水量的世界人均水量的14，在世界排第，在世界排第110位，已經(jīng)被聯(lián)合國列為位，已經(jīng)被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一。個貧水國家之一。 第6頁/共31頁 從從2020世紀世紀5050年代以來，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城市人年代以來，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城市人口的增長，淡水供應(yīng)逐漸緊張，造成有些城市或地區(qū)嚴口的增長，淡水供應(yīng)逐漸緊張，造成有些城市或地區(qū)嚴重缺水重缺水, ,引起水荒。據(jù)世界衛(wèi)生組織的調(diào)查，早在引起水荒。據(jù)世界衛(wèi)生組織的調(diào)查，早在7070年年代中期，世界上就已有代中期，世界上就已有7070的人得不

5、到安全、衛(wèi)生的水的人得不到安全、衛(wèi)生的水了。如此算來，很快就會有了。如此算來，很快就會有9090以上的人飲用不到安全、以上的人飲用不到安全、衛(wèi)生的水。到那時，說衛(wèi)生的水。到那時，說“水貴如油水貴如油”毫不過分。毫不過分。第7頁/共31頁我們遇到的是一個非常矛盾的現(xiàn)象：一方面，地球上的水并不少，但絕大多數(shù)是又苦又咸的海水；另一方面，人類生存所必需的淡水由于本身就不多，再加上開發(fā)利用不當(dāng)，污染日益嚴重，卻越來越少。怎么辦？怎么辦？第8頁/共31頁第9頁/共31頁海水的淡化海水的淡化 1、使海水淡化的途徑、使海水淡化的途徑 通過海水中提取淡水或從海水中把鹽分離通過海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去

6、（脫鹽），都可以達到淡化海水的目的。出去（脫鹽），都可以達到淡化海水的目的。 2、海水淡化的方法及其特點、海水淡化的方法及其特點 海水淡化的方法主要有蒸餾法、膜法（電海水淡化的方法主要有蒸餾法、膜法（電滲析法、反滲透法）、冷凍法、離子交換法等。滲析法、反滲透法）、冷凍法、離子交換法等。 其中蒸餾法的歷史最久，其中蒸餾法的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較完善。技術(shù)和工藝也比較完善。第10頁/共31頁海水淡化方法1 1、原理：利用液體沸點不同加熱液體，使不同、原理：利用液體沸點不同加熱液體，使不同 組分在不同溫度沸騰汽化，再將蒸汽組分在不同溫度沸騰汽化，再將蒸汽 冷凝收集在容器中。冷凝收集在容器中。2

7、2、減壓蒸餾的原理：利用壓強降低，液體的沸、減壓蒸餾的原理：利用壓強降低，液體的沸 點也降低點也降低3 3、蒸餾法優(yōu)點：設(shè)備相對簡單、技術(shù)比較成熟、蒸餾法優(yōu)點：設(shè)備相對簡單、技術(shù)比較成熟 淡水質(zhì)量好淡水質(zhì)量好 缺點：能耗大缺點：能耗大一、一、蒸餾法蒸餾法第11頁/共31頁資資 料料 早在早在1515世紀，航海部門就曾以簡易的蒸餾世紀，航海部門就曾以簡易的蒸餾裝置來解決海船在長期航行中的淡水供應(yīng)問題。裝置來解決海船在長期航行中的淡水供應(yīng)問題。第二次世界大戰(zhàn)期間，出于戰(zhàn)爭的需要，用蒸第二次世界大戰(zhàn)期間，出于戰(zhàn)爭的需要，用蒸餾法淡化海水的技術(shù)有較大的發(fā)展，已用于供餾法淡化海水的技術(shù)有較大的發(fā)展，已用

8、于供應(yīng)戰(zhàn)艦和島嶼的淡水。應(yīng)戰(zhàn)艦和島嶼的淡水。 據(jù)據(jù)19801980年統(tǒng)計，全世年統(tǒng)計，全世界淡化裝置的每天總造水量為界淡化裝置的每天總造水量為 727.5727.5萬立方米，萬立方米，其中其中75.975.9 是蒸餾法生產(chǎn)的，其余大部分用是蒸餾法生產(chǎn)的，其余大部分用膜法膜法 （電滲析法和反滲透法）。（電滲析法和反滲透法）。第12頁/共31頁海水蒸餾原理示意圖： 第13頁/共31頁太陽能蒸發(fā)海水示意圖：太陽能蒸發(fā)海水示意圖： 第14頁/共31頁第15頁/共31頁多級閃急蒸餾法：多級閃急蒸餾法：采用多級閃采用多級閃急蒸餾技術(shù)，將一定溫度的海急蒸餾技術(shù)，將一定溫度的海水引到一個壓力較低的設(shè)備中，水引

9、到一個壓力較低的設(shè)備中，海水急速蒸發(fā)，蒸氣急速離開海水急速蒸發(fā)，蒸氣急速離開海水，而鹽留在海水中。海水，而鹽留在海水中。海水海水海水海水海水海水海水海水蒸發(fā)室蒸發(fā)室1蒸發(fā)室蒸發(fā)室2蒸發(fā)室蒸發(fā)室3蒸發(fā)室蒸發(fā)室4蒸汽室蒸汽室液化室液化室第16頁/共31頁1 1、原理：在外加直流電場的作用下，處于中間位置海、原理：在外加直流電場的作用下，處于中間位置海水槽里的陰離子、陽離子分別透過陰離子交換膜、陽水槽里的陰離子、陽離子分別透過陰離子交換膜、陽離子交換膜遷移到陽極區(qū)、陰極區(qū)，中間水槽里的水離子交換膜遷移到陽極區(qū)、陰極區(qū)，中間水槽里的水含鹽量就降低了。含鹽量就降低了。二、電滲析二、電滲析法法第17頁/共

10、31頁2、特點：消耗的電能大，但其成本只有蒸餾法、特點：消耗的電能大，但其成本只有蒸餾法的的1/4。3、離子交換膜：用離子交換樹脂制成的薄膜，、離子交換膜：用離子交換樹脂制成的薄膜，也稱電滲析膜。有陰、陽離子交換膜之分，陰也稱電滲析膜。有陰、陽離子交換膜之分，陰離子只能通過陰離子交換膜，陽離子只能通過離子只能通過陰離子交換膜，陽離子只能通過陽離子交換膜。陽離子交換膜。二、電滲析二、電滲析法法第18頁/共31頁第19頁/共31頁電滲析器電滲析器第20頁/共31頁三、三、反滲透法反滲透法1 1、滲透壓：濃度較小的溶液中的水分會通過半透膜、滲透壓：濃度較小的溶液中的水分會通過半透膜滲透到濃度較大的溶

11、液中，使原來濃度較大的一側(cè)溶滲透到濃度較大的溶液中，使原來濃度較大的一側(cè)溶液液面升高，當(dāng)液面升高產(chǎn)生的壓力達到一定數(shù)值時液液面升高，當(dāng)液面升高產(chǎn)生的壓力達到一定數(shù)值時能阻止水的繼續(xù)滲透，這個壓力稱為滲透壓。能阻止水的繼續(xù)滲透，這個壓力稱為滲透壓。反滲透法反滲透法第21頁/共31頁三、三、反滲透法反滲透法2 2、反滲透法的原理：如果在含鹽濃度較大的溶液一、反滲透法的原理：如果在含鹽濃度較大的溶液一側(cè)施加一定的壓力，可以迫使水從濃溶液一側(cè)向稀溶側(cè)施加一定的壓力，可以迫使水從濃溶液一側(cè)向稀溶液一側(cè)滲透，使?jié)馊芤簼舛仍龃?，得到淡水。液一?cè)滲透，使?jié)馊芤簼舛仍龃螅玫降? 3、特點、特點: :節(jié)能節(jié)

12、能, ,可以大量、快速地生產(chǎn)淡水?？梢源罅?、快速地生產(chǎn)淡水。第22頁/共31頁四、四、冷凍法冷凍法1 1、原理：把冷海水噴入真空室，部分海水蒸發(fā)吸熱、原理：把冷海水噴入真空室，部分海水蒸發(fā)吸熱 使其余海水冷卻形成冰晶。固體冰晶中的使其余海水冷卻形成冰晶。固體冰晶中的 雜質(zhì)要比原溶液中少得多。將得到的冰晶雜質(zhì)要比原溶液中少得多。將得到的冰晶 用適量的淡水淋洗、熔化，就得到淡水。用適量的淡水淋洗、熔化，就得到淡水。2 2、特點：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化、特點：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化 技術(shù)要消耗大量的能量。技術(shù)要消耗大量的能量。第23頁/共31頁第24頁/共31頁海水淡化的

13、根本問題？海水淡化的根本問題？尋找能耗低、效率高、對設(shè)備投尋找能耗低、效率高、對設(shè)備投入要求不高的技術(shù)手段！入要求不高的技術(shù)手段！第25頁/共31頁第26頁/共31頁1目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是目前下列工藝過程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是A硬水的軟化硬水的軟化 B 電解飽和食鹽水制造電解飽和食鹽水制造NaOHC電滲析淡化海水電滲析淡化海水 D海水中提取金屬海水中提取金屬Mg2.水是非常重要的資源，下列關(guān)于水的說法錯誤的是水是非常重要的資源，下列關(guān)于水的說法錯誤的是A、蒸餾法是海水淡化的方法之一、蒸餾法是海水淡化的方法之一B、淡水的密度小于海水的密度、淡水的密度小于海水的密度C

14、、融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少、融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少 D、反滲透法中，如果在含鹽濃度較大的溶液一側(cè)施加一、反滲透法中，如果在含鹽濃度較大的溶液一側(cè)施加一定的壓力，可以使?jié)馊芤簼舛葴p少。定的壓力，可以使?jié)馊芤簼舛葴p少。實戰(zhàn)高考實戰(zhàn)高考DD第27頁/共31頁4、填空、填空a. 減壓蒸餾法的優(yōu)點：減壓蒸餾法的優(yōu)點：_ _ ,缺點：缺點：_b.電滲析法特點：消耗的電滲析法特點：消耗的 _ 大，但其成本只有蒸餾法的大，但其成本只有蒸餾法的_ 。c.反滲透法的特點：可以大量、快速地生產(chǎn)淡水，尋找反滲透法的特點：可以大量、快速地生產(chǎn)淡水，尋找_ ，是目前努力的方向。是目前努力的方向。

15、d.冷凍法特點：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化技術(shù)冷凍法特點：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化技術(shù)要消耗要消耗_3.利用電滲析法淡化海水時，得到淡水的部分利用電滲析法淡化海水時，得到淡水的部分陰極區(qū)陰極區(qū)B陽極區(qū)陽極區(qū)C中間區(qū)中間區(qū)D水區(qū)均得到水區(qū)均得到C設(shè)備相對簡單，技術(shù)成熟設(shè)備相對簡單，技術(shù)成熟 能耗大能耗大 電能電能 1/4 更理想的滲透膜更理想的滲透膜 大量的能源大量的能源 第28頁/共31頁濃縮室膜膜a淡化海水膜b濃縮室淡化室陽極水濃縮海水陰極水海水膜a膜b5（江蘇省江蘇省0909高三化學(xué)測試卷高三化學(xué)測試卷1111月月）（10分）浩瀚的海洋是一個巨大的物質(zhì)寶庫。目前世界各

16、國都在研究如何充分利用海洋資源。如右圖所示，在電場中利用膜技術(shù)（陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過）淡化海水，該方法稱為電滲析法。圖中膜a應(yīng)選用 膜。陽離子交換陽離子交換 第29頁/共31頁6、(2009屆高三年級第二次月測屆高三年級第二次月測)（10分）海洋約占地球表面積的71，是一個遠未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫，海水水資源的利用和海水化學(xué)資源的利用具有非常廣闊的前景?；卮鹣铝袉栴}： 海水淡化處理多用蒸餾法。蒸餾法的特點是設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作簡單，淡水質(zhì)量好，但也具有明顯的缺陷。你認為蒸餾法進行海水淡化的主要缺陷是 ； 我省某沿海地區(qū)擬采用蒸餾法興建一座大型海水淡化工廠，為克服蒸餾法海水淡化的缺陷，請你為該地區(qū)提出一條合理化建議 ； 海水淡化