蒸餾法海水淡化

蒸餾法海水淡化也叫熱法海水淡化，將前期預處理過的海水通過海水提升泵注入蒸發器內，而後產生的二次蒸汽進行綜合利用。

基本介紹

• 中文名：蒸餾法海水淡化
• 別稱：熱法海水淡化
• 作用：當前海水淡化的主流技術之一
• 優點：傳熱係數高，所需的傳熱面積少等

基本介紹

蒸餾法是通過加熱海水使之沸騰汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸餾法海水淡化技術是最早投人工業化套用的淡化技術，特點是即使在污染嚴重、高生物活性的海水環境中也適用，產水純度高。與膜法海水淡化技術相比，蒸餾法具有可利用電廠和其他工廠的低品位熱、對原料海水水質要求低、裝置的生產能力大，是當前海水淡化的主流技術之一。

太陽能蒸餾法淡化海水

相關技術

多效蒸發技術

多效蒸發是最古老的淡化方法之一，在多級閃蒸誕生以前一直是淡化市場的主導。多效蒸餾是由單效蒸發組成的系統。將前一蒸發器產生的二次蒸汽引入下一蒸發器作為加熱蒸汽，並在下一有效蒸發器中冷凝成蒸餾水，如此依次進行。

低溫多效蒸發流程

低溫多效蒸發技術

進料海水在排熱冷凝器中被預熱和脫氣，之後被分成兩股物流。一股物流作為冷凝液排棄並排回大海，另外一股物流變成蒸餾過程的進料液。

料液經加入阻垢分散劑之後被引入到熱回收段各效溫度最低的一組中。噴淋系統把料液噴淋分布到各蒸發器中的頂排管上，在沿頂排管向下以薄膜形式自由流動的過程中，一部分海水由於吸收了在蒸發器內冷凝蒸汽的潛熱而汽化。被輕微濃縮的剩餘料液用泵打入到蒸發器的下一組中，該組的操作溫度要比上一組高一些，在新的組中又重複了蒸發和噴淋過程。剩餘的料液接著往前打，直到最後在溫度最高的效組中以濃縮液的形式離開該效組。

生蒸汽輸入到溫度最高一效的蒸發管內部，在管內發生冷凝的同時，管外也產生了與冷凝量基本相同的蒸發。產生的二次蒸汽在穿過濃鹽水液滴分離器以保證蒸餾水的純度之後，又引入到下一效的傳熱管內，第二效的操作溫度和壓力要略低於第一效。

這種蒸發和冷凝過程沿著一串蒸發器的各效一直重複，每效都產生了相當數量的蒸餾水，到最後一效的蒸汽在排熱段被海水冷卻液冷凝。

第一效的冷凝液被收集起來，該蒸餾水的一部分又返回到蒸汽發生器，超過輸入的生蒸汽量的部分流入到一系列特殊容器的首個容器中，每一個容器都連線到下一低溫效的冷凝側。這樣使一部分蒸餾水產生閃蒸並使剩餘的產品水冷卻下來，同時把熱量傳給熱回收效的主體中去。

如此產品水呈階梯狀流動並被逐級閃蒸冷卻。放出的熱量提高了系統的總效率，被冷卻的蒸餾水最後用產品水泵抽出並輸入到儲液罐中。

這樣生產出的產品水是完全的純水，它不含任何污染物，平均含鹽量小於20ppm。如果安裝兩級捕沫網，產品水鹽含量可小於5ppm。

像蒸餾水一樣，濃縮海水從第一效呈階梯狀流入一系列的濃鹽水閃蒸罐中，閃蒸冷卻以回收其熱量。經過冷卻之後，濃鹽水經濃鹽水泵打入大海。

不凝性氣體從每一根冷凝管中抽出，並從一效流到另一效。這些不凝性氣體最後在排熱冷凝器的最冷端富集，並用蒸汽噴射器或機械式真空泵抽出。

豎管降膜多效蒸發流程

從冷凝器後分流出來的原料海水經過預處理後，由泵依次送入預熱器進行預熱，然後進入第1效蒸發器的頂部，並按要求分配到傳熱管的內壁，管外為加熱蒸汽。蒸發出來的二次蒸汽同下降的鹽水在分離室中實現汽液分離，二次蒸汽經過除沫器後引至下一效加熱。剩下的鹽水則因兩效間的壓差作用而流入下一效蒸發器。各效所生成的蒸餾水也沿壓力溫度降低的的方向流經各效管間，同時回收熱量，直到最後的冷凝器K，形成產品水抽出。最後的濃鹽水從末端Dn的底部排出。

多效蒸發技術的優缺點

雖然多效蒸餾法是最早使用的海水淡化技術，但由於結垢和腐蝕等問題，一直未得到廣泛的套用。隨著低溫多效蒸餾技術的出現和發展，其所占的市場份額正不斷擴大。與多級閃蒸相比，多效蒸餾法具有以下的優點：

①.傳熱係數高，所需的傳熱面積少;

② 對水質要求低，尤其在水溫低和水質比較差的地方，如中國北方沿海地區；

③.操作彈性大;

④.熱利用效率高。

而其主要缺點有：

①.相對於RO法，需要消耗一定量的蒸汽。

②.設備的結構比較複雜。

多級閃蒸技術

閃蒸是指一定溫度的水在環境壓力低於該溫度所對應的飽和蒸汽壓時發生的驟然蒸發現象。閃蒸後的水溫度降低以使其飽和蒸汽壓與環境壓力平衡。MSF也是利用了這個原理，使加熱至一定溫度的鹽水依次在一系列壓力逐漸降低的容其中閃蒸汽化，蒸汽冷凝後得到淡水的過程。該方法是在多效蒸餾的基礎上發展而來的。相比多效蒸餾法多級閃蒸減少了垢的形成。

由於多級閃蒸法得到淡水價格相對反滲透法的低，所以在全世界還有很多國家和地區使用該種方法。但是該方法只能用於海水淡化，並不適用於苦鹹水淡化。

多級閃蒸法技術流程

多級閃蒸技術的優缺點

多級閃蒸與其他淡化技術相比，具有如下的優點:

①.由於此方法加熱與蒸發過程分離，並未使海水真正沸騰(僅是表面沸騰)，從而大大改善了一般蒸餾的結垢問題;

②.技術成熟可靠，運行安全性高，特別適合於大型的海水淡化套用;

③.設備機構簡單，投資成本較低。

而其主要缺點有:

①.大量海水的循環和流體的輸送，導致操作成本升高;

②.與多效蒸餾法相比，需要較大的熱傳面積;

③.總是與發電站聯合使用。