核能與海水淡化1

核能與海水淡化海水淡化

1.世界及我國水資源現(xiàn)狀2.海水淡化發(fā)展情況3海水淡化的方法4多級閃蒸簡述世界可用的淡水資源僅占總量的1／2000。全世界約有12億人口處于干旱缺水地區(qū)，全世界約有75％的人口生活在缺水的狀態(tài)。我國人均水資源占有量僅有2700立方米，為世界平均數(shù)的1/4，居世界的第88位

我國沿海及北方地區(qū)缺水嚴(yán)重

世界水資源

水量百分比例(%)分?jǐn)?shù)比例

（m3）標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)準(zhǔn)2分?jǐn)?shù)水1.40E+18100---1海水1.38E+1898.3------淡水2.40E+161.71001/60冰2.33E+161.6697.0---可使用的淡水7.10E+140.053.01/2000地球上的水資源海水淡化方法海水與苦咸水淡化方法蒸餾法膜法電滲析法多效蒸發(fā)（ME）閃蒸（FLASH）壓氣蒸餾（VC）冷凍法反滲透(RO)膜蒸餾（MD）納濾（NF）電滲析（ED）電去離子（EDI）利用天然冰人工冷凍（都處于研究中）而閃蒸法是目前最成熟的淡化技術(shù)，得到了廣泛應(yīng)用。同時它是最適合與核反應(yīng)堆相結(jié)合的淡化方式，易于大規(guī)模商業(yè)化運行。本節(jié)課的重點即是介紹多級閃蒸。多級閃蒸多級閃蒸，目前全球淡化水總產(chǎn)量第一，技術(shù)最成熟，運行安全性高，彈性大，適合于大型和超大型淡化裝置，主要在海灣國家采用。多級閃蒸總與電站聯(lián)合運行，以汽輪機(jī)低壓抽汽作熱源。目前日產(chǎn)60000立方米（吉林市2008年人日均用水量0.2立方米①）的單機(jī)已投入商業(yè)運行。①吉林市水資源需水量預(yù)測及供需分析（劉洪吉王增學(xué)張猛）

原理：將原料海水加熱到一定溫度引入閃蒸室，由于閃蒸室壓力低于熱鹽水溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力，所以熱鹽水進(jìn)入閃蒸室后成為過熱水而部分汽化，產(chǎn)生的蒸汽冷凝后即為所需淡水。多級閃蒸法（3臺機(jī)組）UmmAlNarEastDesalinationplant–87260m3/dayALKHOBARPHASEII–SAUDIARABIA–267000m3/day多級閃蒸法（10臺機(jī)組）

多級閃蒸法(MSF)產(chǎn)出水鹽水循環(huán)泵海水蒸汽鹽水加熱器凝結(jié)水鹽水優(yōu)點：制造運行經(jīng)驗豐富、技術(shù)成熟單機(jī)容量大（50000T/D）缺點：閃蒸溫度高，易腐蝕、結(jié)垢耗能高（4.5kWh/T）多級閃蒸的優(yōu)缺點在開篇提到的海水淡化方法中以反滲透法發(fā)展速度最高，淡化成本也下降的最快。（它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40）。海水含鹽量高、硬度高，對設(shè)備腐蝕性大，而且水溫季節(jié)性變化較大使得反滲透海水淡化系統(tǒng)比常規(guī)的苦咸水脫鹽系統(tǒng)要復(fù)雜得多，同時海水反滲透膜必須具有高脫鹽率，耐腐蝕、耐高壓、抗污染等特點。這就使工程投資和能耗也高得多。因此通過精心的工藝設(shè)計，合理的設(shè)備配置來降低工程投資和能耗，從而降低單位制水成本，并確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行就顯得格外重要。反滲透法原理：對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜成為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜視為理想的半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃液（如海水或鹽水）分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透過程中無相變