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海水淡化工艺节能技术研究与应用

作　者: 李冠硬
导　师: 薛树琦
学　校: 河北科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 反渗透海水淡化反渗透海水淡化系统优化能量回收
分类号: P747
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国淡水资源的日益匮乏,海水淡化系统的应用越来越普遍,尤其是反渗透海水淡化技术在近年来得到了迅速的发展。但是海水淡化水的价格普遍高于政府供水的现实也极大的阻挠着海水淡化技术的发展。因此优化系统结构、系统参数,大力研究能量回收装置来进一步缩小制水成本就成为了这项技术的研究方向之一。本课题首先对反渗透海水淡化系统的系统构成和工艺流程进行了介绍,尤其对反渗透膜组件和管道材料的选择进行了详细的探讨,确定了不同的系统要求对膜组件和管道材料的选用标准。通过学习和应用IMS design反渗透系统设计和模拟软件来找出系统参数与能耗之间的关系,从而更有效、更合理的来选择工艺流程的配备。回收率的增加对系统的能耗有降低的作用,但不能盲目的追求系统能耗的减少,要根据成品水的用途和水质要求来选择合适回收率的膜组件。根据不同地区海水原料浓度的区别选用不同压力的膜组件和高压泵,海水浓度高的需要选取能够承受高压力的膜组件。最后设计和实验了活塞式能量回收装置的工作特性,文中设计了三种控制方式分别是时间控制、光电控制和流量控制。三种设计方式中按时间控制和光电控制的方式成本便宜,按流量控制的方案精准度最好,每种方式都能实现对能量回收装置的控制并得出了结论。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 海水淡化技术发展的背景  8
  1.2 几种海水淡化技术简介  8-11
  1.3 目前仍普遍存在的几个问题  11-12
  1.4 本论文的主要工作内容  12-13
第2章反渗透海水淡化系统工艺  13-26
  2.1 反渗透的基本原理  13
  2.2 反渗透过程的基本公式  13-15
  2.3 反渗透海水淡化系统的构成  15-25
    2.3.1 进料海水预处理  16-17
    2.3.2 高压泵的选择与应用  17-21
    2.3.3 能量回收装置的发展与应用  21-24
    2.3.4 成品水的后处理  24-25
  2.4 系统工艺的发展  25
  2.5 本章小结  25-26
第3章反渗透膜组件与管道材料的选用  26-35
  3.1 反渗透膜材料的介绍  26-27
  3.2 反渗透膜的性能参数  27
  3.3 反渗透膜组件的制作要求和不同构型的膜组件比较  27-30
    3.3.1 板式结构  28-29
    3.3.2 管式结构  29
    3.3.3 卷式结构  29-30
    3.3.4 中空纤维式  30
  3.4 管道材料的选择与抗腐蚀性研究  30-34
    3.4.1 海水的腐蚀性分析  30-32
    3.4.2 抗海水腐蚀材料的分析  32-33
    3.4.3 工程中材料的选用  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第4章反渗透海水淡化系统能耗的研究  35-44
  4.1 IMS design 软件简介  35-37
  4.2 系统参数对能耗的影响  37-42
    4.2.1 海水温度与能耗的关系  37-39
    4.2.2 进料海水回收率与能耗的关系  39-41
    4.2.3 进料海水浓度与能耗的关系  41-42
  4.3 成本和效益的分析  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第5章能量回收装置的设计和控制方式  44-53
  5.1 能量回收装置的实验原理  44-45
  5.2 控制方式的设计  45-50
    5.2.1 按时间控制的方式  45-47
    5.2.2 光电开关控制的方式  47-48
    5.2.3 按流量控制的方式  48-50
  5.3 实验结果分析  50-52
    5.3.1 总管路流量特性分析  50-51
    5.3.2 总管路压力特性分析  51-52
  5.4 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-57
攻读硕士学位期间所发表的论文  57-58
致谢  58

海水淡化工艺节能技术研究与应用

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