|
２００２年６月２８日，青岛华欧集团与国家海洋局天津海洋淡化与综合利用研究所签订了我国第一个“低温多效海水淡化示范工程”合作协议，标志着日产淡水３０００ｔ的海水淡化示范工程正式启动。
一、低温多效蒸馏法海水淡化技术我国在２０世纪８０年代末开始研究低温多效蒸馏法海水淡化技术，初期主要是基础理论研究，到“九五”期间天津海水淡化研究所开展双效压汽蒸馏技术研究，在设备的效间联接、防蚀保护和材料选择等方面取得了成果。
科技部根据天津淡化所在低温多效技术方面取得的成绩，调整了“九五”后两年的攻关合同，同意在华欧黄岛电厂建立２×３０００ｔ／ｄ低温多效海水淡化示范工程。
１．低温多效蒸馏淡化技术的概念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通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。
２．低温多效蒸馏淡化技术的流程进料海水在排热冷凝器中被预热和脱气，之后被分成两股物流。一股物流作为冷凝液排弃并排回大海，另外一股物流变成蒸馏过程的进料液。
料液经加入阻垢分散剂之后被引入到热回收段各效温度最低的一组中。喷淋系统把料液喷淋分布到各蒸发器中的顶排管上，在沿顶排管向下以薄膜形式自由流动的过程中，一部分海水由于吸收了在蒸发器内冷凝蒸汽的潜热而汽化。被轻微浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一组中，该组的操作温度要比上一组高一些，在新的组中又重复了蒸发和喷淋过程。剩余的料液接着往前打，直到最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开该效组。
生蒸汽输入到温度最高一效的蒸发管内部，在管内发生冷凝的同时，管外也产生了与冷凝量基本相同的蒸发。产生的二次蒸汽在穿过浓盐水液滴分离器以保证蒸馏水的纯度之后，又引入到下一效的传热管内，第二效的操作温度和压力要略低于第一效。
这种蒸发和冷凝过程沿着一串蒸发器的各效一直重复，每效都产生了相当数量的蒸馏水，到最后一效的蒸汽在排热段被海水冷却液冷凝。
第一效的冷凝液被收集起来，该蒸馏水的一部分又返回到蒸汽发生器，超过输入的生蒸汽量的部分流入到一系列特殊容器的首个容器中，每一个容器都连接到下一低温效的冷凝侧。这样使一部分蒸馏水产生闪蒸并使剩余的产品水冷却下来，同时把热量传给热回收效的主体中去。
如此产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却。放出的热量提高了系统的总效率，被冷却的蒸馏水最后用产品水泵抽出并输入到储液罐中。
这样生产出的产品水是完全的纯水，它不含任何污染物，平均含盐量小于２０ｐｐｍ。如果安装两级捕沫网，产品水盐含量可小于５ｐｐｍ。
像蒸馏水一样，浓缩海水从第一效呈阶梯状流入一系列的浓盐水闪蒸罐中，闪蒸冷却以回收其热量。经过冷却之后，浓盐水经浓盐水泵打入大海。
不凝性气体从每一根冷凝管中抽出，并从一效流到另一效。这些不凝性气体最后在排热冷凝器的最冷端富集，并用蒸汽喷射器或机械式真空泵抽出。
二、海水淡化技术的优点及其发展趋势在科技部、海洋局等有关部门大力支持下，青岛华欧集团与天津海水淡化与综合利用研究所合作，通过开展低温多效海水淡化技术联合攻关，完成了蒸馏装置从单效到多效的技术接口问题，解决了蒸发器管板与蒸发管的弹性连接问题，筛选出廉价的耐海水腐蚀的防腐涂料，并建立了蒸馏法淡化的模拟实验装置，已经取得了具有自主知识产权的科研成果。与多级闪蒸和传统的多效蒸发不同，低温多效技术有以下优点：
（１）由于操作温度低，完全避免或减缓了设备的腐蚀和结垢。
（２）进料海水的预处理更为简单。系统低温操作带来的另一好处是大大地简化了海水的预处理过程。海水进入低温多效装置之前只需经过筛网过滤和加入５ｐｐｍ左右的阻垢剂即可，而不像多级闪蒸那样必须进行加酸脱气处理。
（３）系统的操作弹性大。在高峰期，该淡化系统可以提供设计值１１０％的产品水；而在低谷期，该淡化系统可以稳定地提供额定值４０％的产品水。
（４）系统的动力消耗小。低温多效系统用于输送液体的动力消耗很低，可降低淡化水的制水成本。
（５）系统的热效率高。３０℃的温差即可安排１２以上的传热效数，从而达到１０左右的造水比。
（６）系统的操作安全可靠。在低温多效系统中，发生的是管内蒸汽冷凝而管外液膜蒸发，即使传热管发生了腐蚀穿孔而泄漏，由于汽侧压力大于液膜侧压力，浓盐水绝对不会流到产品水中。
虽然低温多效蒸馏法在技术上有许多优点，但是盐水蒸发温度不能超过７０℃也成了该技术进一步提高热效率的制约因素。冷凝和蒸发过程的传热系数随其操作温度提高而提高，另外由于低温操作时蒸汽的比容较大，使得设备的体积较大，无形中增加了设备的投入。因此，尽可能地提高低温多效过程的操作温度，使之达到更高的造水比，是近几年国际海水淡化界努力解决的问题，也是我国今后海水淡化技术研究和发展的方向。
|
添加时间:2005-11-01
