海水淡化技术与太阳能利用介绍
发布时间:2013-02-03     来源: solarzoom
本文摘要:海水淡化是解决水源危机的根本措施,但海水淡化绝不能以牺牲能源为代价;现有的几种海水淡化技术各有优劣,应配套使用;河海大学和南京...

  在该装置中,装有吸附材料的吸附床可直接吸收太阳光,太阳能集热器既是发生器(对应于脱附过程),又是吸附器(对应于吸附蒸汽过程)。吸附过程和脱附过程是交替进行的。夜间,利用白天被太阳能加热的水给蒸发器加热,蒸发器内的海水受热蒸发,蒸汽进入太阳能集热器吸附床中,吸附床吸附蒸汽后释放的潜热由床底背部的冷却系统带走,蒸发器中形成的浓盐水排出装置外。最终,吸附床充分吸附蒸汽而达到饱和。白天,通过太阳能集热器的集热使吸附床中的温度逐渐升高。当吸附材料表面的水蒸气分压大于冷凝器中水蒸气的饱和分压时,打开阀门3,蒸汽进入冷凝器中被冷凝成产品淡水。水蒸气冷凝过程中释放的潜热,由冷却水带走即完成了一个循环过程。为了使系统连续工作,也可将吸附床做成多个,错开它们的吸附与脱附时间。
吸附式太阳能海水淡化系统的特点和关键技术

  与传统的海水淡化方法相比,吸附式太阳能海水淡化技术有着如下的优点:

  1.产淡水效率高,能量利用性能系数大,性能系数是描述海水淡化系统能量输入与产出相对大小的指标,海水淡化装置的性能系数定义为产淡水所需的热量与系统供给热量的比值。性能系数大,表明供给能量转化为淡水产量的效率高。

  2.许多吸附材料都是普通的化工材料。廉价易购,特别是沸石和活性炭等价格非常低,利用这种材料作为吸附剂,能够大大降低系统的运营成本。另外,沸石和活性炭都属于无毒无臭的物质。可完全满足环保的要求。

  3.利用太阳能作热源,不仅可以节约电能,而且可以应用在电力短缺的偏远地区和海岛上。

  系统既可由太阳热能驱动,也可利用其它工艺的余热驱动。

  4.除小功率的泵以外,整个机组无其他运动部件。系统运转平稳安静。

  5.海水只集中于一个容器中,不与系统最热的部件相接触,从而减少了腐蚀与结垢。海水腐

  蚀的环节较少,对其他部分材料的要求不高,从而能降低防腐成本。尽管吸附式太阳能海水淡化系统具有许多优点,但是,到目前为止仍无商业化运行的实例。吸附式太阳能海水淡化的下列关键技术还有待解决:

  1.一般的吸附材料所需的脱附温度较高,均在80摄氏度至150摄氏度之间,而太阳能集热装置在高温下运行效率较低,致使整个系统的效率不高。但随着太阳能应用技术的日益成熟与完善,当前利用热管式真空管太阳能集热器获得80~150摄氏度的中温已经达到较高的效率。因此采用吸附式原理,利用太阳能进行海水淡化的技术路线重新得到人们的重视。

  2.一般的吸附材料的导热系数都较低,致使在吸附-脱附器中的传热传质过程受到限制。因此,设计高效的吸附-脱附器是系统的关键,强化其传热传质过程,降低总系统的运行温度,是设计高效吸附-脱附器的改进方向“

  3.太阳能的能量密度很低,由太阳能转换的热能是有限的!充分利用热能,重复利用水蒸气的凝结潜热,实现系统的多效运行,是提高系统性能系数的主要方向。

  4.对于多吸附-脱附器的系统,特别是吸附过程与多效蒸馏过程相结合的系统,实现系统中各部件的协调运行,也是提高系统效率的关键,因此,开发合适的自动控制系统是提高整体系统效率的前提。

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