核能与海水淡化1

核能与海水淡化海水淡化

1.世界及我国水资源现状2.海水淡化发展情况3海水淡化的方法4多级闪蒸简述世界可用的淡水资源仅占总量的1／2000。全世界约有12亿人口处于干旱缺水地区，全世界约有75％的人口生活在缺水的状态。我国人均水资源占有量仅有2700立方米，为世界平均数的1/4，居世界的第88位

我国沿海及北方地区缺水严重

世界水资源

水量百分比例(%)分数比例

（m3）标准1标准2分数水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地球上的水资源海水淡化方法海水与苦咸水淡化方法蒸馏法膜法电渗析法多效蒸发（ME）闪蒸（FLASH）压气蒸馏（VC）冷冻法反渗透(RO)膜蒸馏（MD）纳滤（NF）电渗析（ED）电去离子（EDI）利用天然冰人工冷冻（都处于研究中）而闪蒸法是目前最成熟的淡化技术，得到了广泛应用。同时它是最适合与核反应堆相结合的淡化方式，易于大规模商业化运行。本节课的重点即是介绍多级闪蒸。多级闪蒸多级闪蒸，目前全球淡化水总产量第一，技术最成熟，运行安全性高，弹性大，适合于大型和超大型淡化装置，主要在海湾国家采用。多级闪蒸总与电站联合运行，以汽轮机低压抽汽作热源。目前日产60000立方米（吉林市2008年人日均用水量0.2立方米①）的单机已投入商业运行。①吉林市水资源需水量预测及供需分析（刘洪吉王增学张猛）

原理：将原料海水加热到一定温度引入闪蒸室，由于闪蒸室压力低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压力，所以热盐水进入闪蒸室后成为过热水而部分汽化，产生的蒸汽冷凝后即为所需淡水。多级闪蒸法（3台机组）UmmAlNarEastDesalinationplant–87260m3/dayALKHOBARPHASEII–SAUDIARABIA–267000m3/day多级闪蒸法（10台机组）

多级闪蒸法(MSF)产出水盐水循环泵海水蒸汽盐水加热器凝结水盐水优点：制造运行经验丰富、技术成熟单机容量大（50000T/D）缺点：闪蒸温度高，易腐蚀、结垢耗能高（4.5kWh/T）多级闪蒸的优缺点在开篇提到的海水淡化方法中以反渗透法发展速度最高，淡化成本也下降的最快。（它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40）。海水含盐量高、硬度高，对设备腐蚀性大，而且水温季节性变化较大使得反渗透海水淡化系统比常规的苦咸水脱盐系统要复杂得多，同时海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点。这就使工程投资和能耗也高得多。因此通过精心的工艺设计，合理的设备配置来降低工程投资和能耗，从而降低单位制水成本，并确保系统稳定运行就显得格外重要。反渗透法原理：对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透过程中无相变