核能与海水淡化1讲解

反渗透法
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。
3.0 1/2000
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
冷冻法
多效蒸发（ME） 闪蒸（FLASH） 压气蒸馏（VC）
反渗透(RO) 膜蒸馏（MD）
纳滤ห้องสมุดไป่ตู้NF）
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。 原理：
过程中无相变，所以能耗小。
利用核能进行海水淡化
优点： 适合大规模运行。 运行成本低。 核反应堆部分技术成熟，运行经验 较丰富。
缺点： 前期投入高。 ？？？
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
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
1. 世界水资源
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
多级闪蒸法（10 台机组）
AL KHOBAR PHASE II – SAUDI ARABIA – 267000 m3/day
多级闪蒸法 (MSF)
蒸汽
盐水加 热器
海水
凝结水
盐水 循环泵
盐水 产出水
多级闪蒸的优缺点
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）
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。
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）
多级闪蒸法（3台机组）
Umm Al Nar East Desalination plant – 87260 m3/day
我国沿海及北方地区缺水严重
地球上的水资源
水 量 百分比例 ( % ) 分数比例
（m3） 标准1 标准2
分数
水 1.40E+18 100
---
1
海水 1.38E+18 98.3
---
---
淡水 2.40E+16 1.7
100
1/60
冰 2.33E+16 1.66
97.0 ---
可使用的 7.10E+14 0.05 淡水