吸附式海水淡化实验装置研制与实验研究

摘要

由于人口增长，水资源短缺，海水淡化成为解决人类淡水需求的重要手段之一。吸附式海水淡化技术因其优异的低温驱动性能，在工厂余热、废热以及太阳能等可再生能源的利用方面有着巨大的发展潜力。然而目前我国国内的吸附式海水淡化技术研究仍停留在理论分析的层面上，对实际装置研制及运行性能的研究未见报道。
　　针对吸附式海水淡化技术目前的研究现状，为探索吸附式海水淡化的产业化前景并为其提供基础数据和科学依据，本文提出了利用低温热源驱动的带有回热回质循环的吸附式海水淡化实验装置的设计方法和工作原理，设计并研制了产水量为10kg/h的吸附式海水淡化实验装置，搭建了吸附式海水淡化实验系统并进行了实验，分析了系统运行性能，并对实验制取的淡化水进行了检测化验和对标分析。结果表明：
　　在热水入口温度、冷却水入口温度、海水温度和海水喷淋流量分别为83℃、27℃、30℃和180L/h的稳定工况条件下，当选用780s的加热/冷却时间、30s的回质时间和90s的回热时间，即循环周期为30min时，系统的产水量达到了5.7kg/h。在上述工况下，系统单位时间产水量与循环周期长短有关，在循环周期超过20min时，时间越长，系统单位时间产水量就越少，分析表明，系统的最佳循环周期为20min。
　　虽然系统采用回热循环不能增加单位时间的产水量，但可以回收一部分热量，从而降低系统单位产水量的能耗。在本实验工况下，当循环周期为30min时，每次回热过程可回收热量1356.4kJ。
　　与《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）对比，本实验制取的淡化水除挥发酚类和氟化物外，其它指标均达到生活饮用水卫生标准限值的要求，淡化水各项特征与传统的蒸馏法海水淡化技术淡化水的特征趋于一致。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 吸附式海水淡化技术的研究背景及意义

1.2 传统海水淡化的主要方法

1.3 吸附式海水淡化技术原理

1.4 吸附式海水淡化技术研究现状

1.5 本文的主要工作

第2章 吸附式海水淡化技术理论与分析

2.1 吸附式海水淡化系统循环过程

2.2 吸附式海水淡化系统工作流程

2.3 硅胶的吸附性能

2.4 本章小结

第3章 吸附式海水淡化实验装置的研制及实验方法

3.1 吸附式海水淡化实验装置的研制

3.2 实验条件及实验测试仪表

3.3 实验内容与实验步骤

3.4 本章小结

第4章 实验结果与讨论

4.1 系统运行性能与讨论

4.2 吸附式海水淡化水水质检测结果与分析

4.3 本章小结

第5章 结论与建议

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 建议

参考文献

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致谢