海水淡化的方法比较介绍,大连市科学技术局

昨天,大连石油化工公司500吨/日低温多效蒸发海水淡化装置生产出合格淡化水,含盐量、溶解氧等主要指标达到设计要求,开工试验一次成功。
这套装置由大连石油化工公司、中石油大连石化分公司、大连理工大学、CPE大连分公司合作开发,拥有全部自主知识产权,主要设备国产化率100%。该项目也是中国石油天然气集团公司2005年科技开发项目之一。该套装置属试验装置,在各项运行指标完全达到设计要求后,将在此基础上进行扩能,产生更大社会效益和经济效益。
低温多效海水淡化技术,是利用低温热源对海水或苦咸水进行多次蒸发和冷凝,制取淡化纯净水。迄今,世界上海水淡化技术种类虽多,但达到商业规模的主要有反渗透法和蒸馏法。蒸馏淡化技术又分为低温多效、多级闪蒸和压气蒸馏三种。大连石化这套海水淡化装置采用的是低温多效蒸发技术。此技术目前只有以色列等极少数国家掌握,国内研发尚处于起步阶段。专家指出,它的研发成功,打破国外公司技术垄断和封锁,填补国内空白,成为研究MED国产化技术及MED与反渗透联合脱盐技术的重要试验平台。对沿海及内陆淡水资源匮乏地区具有示范作用,推广应用前景广阔。
大连是个淡水资源非常匮乏的城市,而大连石化生产过程中产生的余热又十分丰富,虽然其中部分余热得到有效利用,但是每小时仍有上千万千卡的余热被白白排放掉,夏季尤其如此。随着石油加工量的增加,生产中将产生更多的余热难以有效利用。利用企业生产过程中产生的余热向大海要淡水,形成规模后既能缓解企业用水紧张,提高企业能源利用率和综合经济指标,降低生产成本,有助于装置长期运行,又能减少城市淡水使用量,减少企业生产过程中排放的余热给环境造成的热污染。

海水是一种非常复杂的多组分水溶液。由于其含盐量非常高,而不能被直接使用,目前主要采用两种方法淡化海水,即蒸馏法和反渗透法。下面,介绍几个常用的海水淡化技术。

1、反渗透法(RO)

将海水加压,使淡水透过渗透膜而盐分被截留的淡化方法。反渗透主体设备主要由高压泵、反渗透膜、能量回收三部分组成,无论海水、苦咸水,亦无论大型、中型、小型都适应,是海水淡化技术近二十年来发展最快的,除了中东国家,美洲、亚洲和欧洲,大中生产规模的装置都以反渗透为首选,也是我国目前的首选方法。

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2、多级闪蒸(MSF)

将经过加热的海水,引入到一个压力较低的空间内,由于环境压力低于受热海水的温度所对应的饱和蒸汽压,此时海水急速地部分汽化,产生蒸汽,经冷凝而变成淡水。利用这一原理便可做成依次多个压力逐级降低的闪蒸室进行蒸发。多级闪蒸海水淡化装置其规模可以较大,成为大型海水淡化工厂,并可以与热电厂建在一起,利用热电厂的余热加热海水,而水电联产将可以大幅度降低生产成本,现行大型海水淡化厂大多采用此法。


3、多效蒸发(ME)

将加热后的海水经多个蒸发器串联运行的蒸发过程。也主要是与火电站联合运行,但规模一般在日产万吨以下。这包括两种类型,一类是多效分裂式,七八十年代较盛行,称为竖管蒸发(VTE)。操作温度一般较高,顶温在100~120度,欧洲和亚洲一些火电厂都在使用;另一类是低温多效蒸馏(LT—MED),顶温在70度左右,较前者更具竞争力,是蒸馏法中最节能的方法之一,国华黄骅电厂就是用的这项技术。

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