文档介绍:太阳能海水淡化技术
1前言
中国太阳能光热利用经过30多年发展,一直以低温生活热水为主,据统计,截至2014 年底,,位列世界第一方米保有量翻一番到8亿太阳能海水淡化技术
1前言
中国太阳能光热利用经过30多年发展,一直以低温生活热水为主,据统计,截至2014 年底,,位列世界第一方米保有量翻一番到8亿平方米的宏伟目标。要顺利完成这一目标,必 须扩展太阳能热利用领域和方法,本文提出一种利用低温太阳能集热进行海水淡化的方法。
现有的海水淡化技术很多,但是传统的海水淡化技术普遍存在投资高、能源消耗过大等 因素,所耗能源主要来自石油和煤炭等化石燃料,因而导致海水淡化技术推广受到一定局限。 个别研究表明淡水日产量1000m3的海水净化系统每年耗能量相当于10000吨石油。而对于 缺乏化石燃料资源、人口密度低、没有大规模连接电网的偏远地区,很难建立传统的海水淡 化装置。因此,利用无处不在的太阳能对海水进行淡化处理成为很好的选择。
2技术背景
地球上海洋覆盖面积71%,海水的储量约13 .7亿立方千米,占地球总水量的95%,占 地表水总量的98%。在陆地的水储量中,%,但是可供人类直接 使用的淡水总量仅占地球总储水量的十万分之七。我国是人均水资源缺乏的国家,被联合国 列为13个最缺水国家之一,全年淡水缺口高达400亿吨。
“十二五”期间,我国的海水淡化产业产值达到300亿元以上,未来几年世界海水淡化市场 将有近千亿的商机。在此背景下,发展海水淡化新技术,特别是利用太阳能进行海水淡化新 技术,当务之急向海洋索取淡水已成为现代社会的重中之重。大力发展海水淡化新技术,对 实现2020年8亿平方米太阳能集热器保有量这一目标,对缓解当代水资源短缺、日趋突出的 供需矛盾和日益严重的环境污染等系列重大问题具有深远的战略意义。
3太阳能海水淡化新技术
在太阳能海水淡化新技术的装置中,利用被太阳能加热的水与海水换热,加热后的海水 进入有吸附材料的蒸发器蒸发,蒸汽再进入冷凝器释放潜热并由高效能量回收系统将潜热回 收进海水,同时蒸汽在冷凝器中被冷凝成产品淡水。实现了淡化海水和能量的高效利用。系 统无需高压泵和消耗化学药品,这种海水淡化方法的关键是吸附材料的使用以及高效能量回 收技术;设备结构简单、建造费用低且易维修保养;节省能源、造水能力高、成本低;既适 宜小规模分散地区应用同时又适合大规模工程,此技术不同于以往的任何一种海水淡化方法。 太阳能海水淡化新技术原理示意如图1所示。
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海水淡化新技术是利用海水与太阳能集热进行热交换后达到预定的温度,再进入高效蒸 馏单元内蒸发,由于蒸发器内处于负压状态,降低了海水的饱和温度,蒸馏单元内的海水处 于饱和或者过饱和状态,海水开始蒸发,在蒸馏单元内使用了多孔吸附材料来增加海水的蒸 发面积,进一步加快了海水蒸发速度,海水能够被迅速蒸发,水蒸气蒸发后与冷海水进行初 步换热,从而水蒸气得到冷凝而产生淡水,海水也得到预热,水蒸气的蒸发潜