海水淡化过程中的传质与传热分析【文献综述】

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1、毕业设计文献综述化学工程与工艺海水淡化过程中的传质与传热分析摘要：本文介绍了热法海水淡化过程中二氧化碳与海水形成膜之间的传质与传热。目前世界和中国都面临着能源紧缺的问题，开发利用海洋热能等低品位可再生能源是优化能源结构、缓解能源紧缺、保持可持续发展的有效途径。低端品味热能的开发利用需要高效的换热技术以及装置，填料塔内的二氧化碳-水直接接触传热就是一种高效的传热方式，可以作为开发利用低端品味能源的有效的技术手段。在导师的带领下自行建立了一套高效的、结构合理的二氧化碳-水直接接触传热设备，并进行了填料塔内二氧化碳-水直接接触传热过程的实验研究,取得了理想

2、的传热温差和体积传热系数，发现了操作条件等因素对体积传热系数的影响，对实验器材及方案进行了设计本研究对开发利用低端品味水（海水）热能提供了一条有效途径，并为二氧化碳-水直接接触传热过程和装置的研究和设计应用提供了一定的指导和参考。研制开发低端品味传热传质的新产品，都是迫切需要解决的科学技术题目，已成为国际传热研究前沿的研究热门。关键词：海水淡化传质传热1、前言海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过

3、程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。7能源是人类赖以生存的物质基础，它不仅是人民生活的必需品，也是现代工业的重要支柱，为国民经济发展提供动力一能源与社会经济的发展和人类的生活息息相关，开发和利用能源资源始终贯穿于社会文明发展的整个过程。能源的人均占有量、能源构成、能源使用效率和对环境的影响等，是衡量一个国家现代化程度的重要标准之一。因此世界各国都把能源的开发和利用作为发展经济的前提。随着世界经济

4、和社会的发展，能源的消耗量也在快速增长。据联合国统计，1995~2020年世界一次能源增长率每年将达2%。同时，石油和煤炭等矿物燃料虽然具有含能量高，易于规模化开发和利用等多方面的优点，但它们是不可再生的一次性能源。由于它们的大规模开发和广泛应用，已经严重影响了人类生存环境的质量，破坏了生态平衡，造成世界的环境日益恶化，使人类面临着前所未有的环境问题。这种生态环境破坏日益加剧的趋势，引起了国际社会的普遍关注。中国是世界上仅次于美国的第二能源消费大国，也是能源需求增长最快的国家之一，能源相对紧缺，人均消耗量远低于发达国家，能源己成为制约经济社会快速发展

5、的瓶颈。从能源构成情况来看，包括我国在内的世界绝大多数国家都把石油和煤炭等矿物性燃料作为基本能源，把发展石油和煤炭工业作为能源开发和利用的基础。我国是以煤为主要能源的少数国家之一，煤炭生产和消耗量均占70%以上，能源结构不合理。而且我国的能源利用效率低、单位GDP能耗过高。在今后相当长的时间内，这种情况不会有大的改变。可以预见，随着经济和社会的快速发展，中国将面临越来越严峻的能源短缺问题。2、设备填料塔是化工生产中一种重要的设备，除了应用于分离或吸收过程外，还可应用于热量的传递和交换。利用填料塔来进行热量交换，属于直接接触或混合式换热。在填料塔内气、

6、液直接接触过程中，液体在填料表面分散并形成液膜，从而增大与气体的接触面积，极大地强化了换热。填料塔作为直接接触换热设备，通常应用于热力发电过程的水冷却过程以及化工生中的增减湿过程。近年来，为了提高燃气供热设备的热效率，人们将其应用于燃气热水装置，使气体燃料燃烧后产生的高温烟气与被加热的水进行直接接触换热，为生产或生活提供热水，其效率可达95%以上。填料塔内空气一水直接接触传热过程可以实现很低的传热温7差和很高的传热效率，在低品位热能利用方面具有很好的应用前景。在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔器均属面大量的重要单元设备，其投资一般

7、占投资总额的20%左右，有些甚至高达50%。塔器按其结构可分为两类:板式塔和填料塔。填料塔由填料、塔内件及筒体构成，填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件则有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置与进料装置及气体分布装置等。筒体有整体式结构及法兰连接分段式结构。填料塔作为气液传质设备虽然有100多年的历史，但直到1914年拉西环填料的出现才使填料塔进入了科学发展的轨道。填料是填料塔的核心构件，它提供了气液两相接触传质与换热的表面，与塔空气一水直接接触高效传热过程及设备研究内件一起决定了填料塔的性能。目前填

8、料的开发与应用仍是沿着散装填料与规整填料两个方向进行。3、主题低温多效蒸馏淡化技术的概念低温多效海水淡化技术