工業海水淡化蒸餾法

1. 淡化海水的蒸餾法

一般是建一個塔，塔頂安裝一個容器，塔下邊安裝眾多反光鏡並且自動調節，使太陽光會聚，。水沸騰之後，用蒸餾的方法獲得，這種方法得到的水比分子膜得到的會純凈一點，但是成本高，而且可造作性不強，而且產量低
一般利用蒸餾唯一比較多的地方，就是船舶，船舶上雖然自帶淡水，但也必須蒸餾還水獲得一部分，他是利用發動機廢氣中的余熱（達到600多度）加熱蒸發器，達到蒸餾的效果的
另外蒸餾或者用分子膜弄出水之後，那些鹽等物質還是需要經常人工或自動設備去清理的，不然堆積在一起也不是辦法。。。
在海邊，如沒有離子交換樹脂脫鹽劑，可以用鍋煮海水來收集蒸餾水的方法使海水淡化。煮海水時，在鍋蓋內側貼上毛巾，將蒸餾水的水珠吸附在毛巾上，然後再擰在大貝殼或其它容器內。這樣反復製作，就可得到所需要的淡水。第二次世界大戰中，有一些中國和英國海員，在沒有人跡的荒島上，就是用類似的方法，大量地製造淡水而維持了76天生命，終於等到被英軍飛機發現而獲救。
冬季，可將海水放在一個容器中凍結。當海水凍冰時，大部分溶解在水中的鹽分就會結晶而離水，因此，冰塊基本上是淡化的。而將未凍冰的水，即濃鹽水在鍋里加熱，熬干後可得結晶鹽，再展於紙上，除去苦分，即得食鹽。
我國西北地區的大片沙漠戈壁中，在有植物的地方，通常深挖4～5米即有潛層地下水。水經沙層過濾，一般清澈透明，但因地下水大量蒸發濃縮而成鹽鹼水，不能飲用。如無離子交換樹脂脫鹽劑，則可用上述海水淡化的方法處理後飲用

2. 海水淡化的三種方法

海水淡化的三種方攔絕襪法有：蒸餾法，電滲析法，反滲透法。

3、反滲透法。

若用一半透膜將一濃溶液和一稀溶液隔開，則稀溶液的溶劑有向濃溶液滲透的傾向。其傾向的大小以滲透壓來度量。滲透壓的大小與二溶液的濃度有關。

若在濃溶液一側施加一大於滲透壓的壓力，則濃溶液的溶劑能向稀溶液一側滲透，即為反滲透。反滲透脫鹽率與半透膜的性質有關，其淡水的透過速率和膜性質、操作壓力等參數有關。用於海水淡化的半透膜材料通常是三醋酸纖維素。

為了得到較大的產水量，單位容積的淡化器中填充的膜面積必須盡量地大。實際使用時採用二種型式：一種是將膜做成中空的纖維；一種是將一長條膜捲成筒狀。前者叫中空纖維式，後者叫卷式。

3. 蒸餾法海水淡化的實驗過程

蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法，但由於技術不斷地改進與發展，該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程，其原旦如同海水受熱蒸發形成雲，雲在一定條件下遇冷形成雨，而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法，是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐升高，直至一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓，那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化，主要是利用太陽能進行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器，人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便，至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環保等優點，將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。

4. 蒸餾法海水淡化的優缺點是什麼

1、優點：反滲透裝置投資省、能耗低、建設嫌友周態者拆期短、易於自動控制，適用於海水、苦鹹水大中型規模的淡化工程，裝置體積小，設備及操作簡單，維修方便且在常溫下操作，設備的腐蝕和結垢程度較輕。存在的問題是膜的壽命和抗污染，反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置需帆棗定期更換。

2、缺點：蒸餾法海水淡化只適用於實驗室和小型裝置，無法進行大規模海水淡化生產。從化學工程角度，蒸餾法無法完全分離水和無機鹽，也就是說用蒸餾法分離出來的水還是鹹的，主要原因是兩者相對揮發度的關系。

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注意事項：

蒸餾法海水淡化設備可利用電能，蒸餾法海水淡化利用熱能和電能。所以反滲透淡化適合有電源的場合，蒸餾法適合有熱源或電源的各種場合。但是隨著反滲透膜性能的提高和能量回收裝置的問世，其噸水耗電量逐漸降低。

反滲透海水淡化經一次脫鹽，能生產相當於自來水水質的淡化水。雖然蒸餾法海水淡化水質較高，但反滲透技術仍具有較強的自身優勢，如應用范圍廣，規模可大可小，建設周期短，不但可在陸地上建設，還適於在車輛、艦船、海上石油鑽台、島嶼、野外等處使用。

反滲透系統需要較好的預處理，才能保證出水水質。在海水淡化領域中，預處理是保證反滲透系統長期穩定運行的關鍵。由於海水中的硬度、總固體溶解物和其他雜質的含量均較高，在運行過程中，反滲透系統對於濁度、pH值、溫度、硬度和化學物質等因素較為敏感，所以對進水的要求相對較高。

5. 海水淡化的常見方法

全球海水淡化技術超過20 余種，包括反滲透法、低多效、多級閃蒸、電滲析法、壓汽蒸餾、露點蒸發法、水電聯產、熱膜聯產以及利用核能、太陽能、風能、潮汐能海水淡化技術等等，以及微濾、超濾、納濾等多項預處理和後處理工藝。
從大的分類來看，主要分為蒸餾法(熱法)和膜法兩大類，其中低多效蒸餾法、多級閃蒸法和反滲透膜法是全球主流技術。一般而言，低多效具有節能、海水預處理要求低、淡化水品質高等優點;反滲透膜法具有投資低、能耗低等優點，但海水預處理要求高;多級閃蒸法具有技術成熟、運行可靠、裝置產量大等優點，但能耗偏高。一般認為，低多效蒸餾法和反滲透膜法是未來方向。預計「十二五」期間，我國海水淡化將達到150萬-200萬噸/日，是現有產能的三、四倍，投資規模將達到200億元左右。
冷凍海水淡化法原理：海水三相點是使海水汽、液、固三相共存並達到平衡的一個特殊點。若壓力或溫度偏離該三相點，平衡被破壞，三相會自動趨於一相或兩相。真空冷凍法海水淡化正是利用海水的三相點原理，以水自身為製冷劑，使海水同時蒸發與結冰，冰晶再經分離、洗滌而得到淡化水的一種低成本的淡化方法。與蒸餾法、膜海水淡化法相比，冷凍海水淡化法能耗低，腐蝕、結垢輕，預處理簡單，設備投資小，並可處理高含鹽量的海水，是一種較理想的海水淡化法。 冷凍法，即冷凍海水使之結冰，在液態海水變成固態冰的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端，其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢，而所得到的淡水卻並不多；而冷凍法同樣要消耗許多能源，但得到的淡水味道卻不佳，難以使用。
冷凍海水淡化法工藝之預冷 海水脫氣後可與蒸發結晶器內排出的濃鹽水和淡化水產生熱交換，預冷至海水的冰點附近。冷凍海水淡化法工藝之脫氣 由於海水中溶有的不凝性氣體在低壓條件下將幾乎全部釋放,且又不會在冷凝器內冷凝。這將升高系統的壓力，使蒸發結晶器內壓力高於二相點壓力，破壞操作的進行。顯然減壓脫氣法適合本系統。 淡化法是影響海水蒸發與結冰速率的主要因素。
海水淡化法工藝之冰—鹽水是一固液系統 普通的分離方法均可使冰—鹽水得到分離，但分離方法不同，得到的冰晶含鹽量也不同。實驗結果表明減壓過濾方法得到的冰晶含鹽量比常壓過濾方法得到的冰晶含鹽量低得多。
海水淡化法工藝之蒸汽冷凝 在蒸發結晶器內，除海水析出冰晶以外，還將產生大量的蒸汽，這些蒸汽必須及時移走，才能使海水不斷蒸發與結冰。 通常又稱超過濾法，是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐漸升高，直至一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓，那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。因此，從1974年起，美日等發達國家先後把發展重心轉向反滲透法。
反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等。 低溫多效蒸餾淡化技術
低溫多效海水淡化技術是指鹽水的最高蒸發溫度低於70℃的蒸餾淡化技術，其特徵是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發器串聯起來，用一定量的蒸汽輸入首效，後面一效的蒸發溫度均低於前面一效，然後通過多次的蒸發和冷凝，從而得到多倍於蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。
多效蒸發是讓加熱後的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發，前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源，並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。低溫多效蒸餾技術由於節能的因素，發展迅速，裝置的規模日益擴大，成本日益降低，主要發展趨勢為提高首效溫度，提高裝置單機造水能力；採用廉價材料降低工程造價，提高操作溫度，提高傳熱效率等。一種低溫多效蒸餾法海水淡化設備，包括供汽系統、布水系統、蒸發器、淡水箱及濃水箱，供汽系統的生蒸汽入口置於中間效蒸發器上。工作方法為：（1）布水系統對海水進行噴淋；（2）輸入生蒸汽到中間效蒸發器的蒸發管內部；（3）蒸汽在蒸發管內冷凝傳出熱量，蒸發管外吸收熱量產生蒸發；（4）新蒸汽輸送至其兩側的蒸發管內.管外吸收熱量、產生蒸發；（6）各效蒸發器重復蒸發和冷凝過程；（7）蒸餾水進入淡水箱；（8）濃鹽水進入濃水箱。 真空冷凍海水淡化法工藝包括脫氣、預冷、蒸發結晶、冰晶洗滌、蒸汽冷凝等步驟，海水淡化水產品可達到國家飲用水標准，是一種較理想的海水淡化法。
冷凍海水淡化法工藝
冷凍海水淡化法工藝之脫
冷凍海水淡化法工藝之預冷
冷凍海水淡化法工藝之溫度和壓力
它們是影響海水蒸發與結冰速率的主要因素。
冷凍海水淡化法工藝之冰—鹽水是一固液系統
冷凍海水淡化法工藝之蒸汽冷凝 非加壓滲透吸附
非加壓吸附滲透海水淡化法，或稱為「正向滲透法」，讓水通過多孔膜進入一種超強吸水的吸附劑的鹽濃度甚至超過海水的溶液或固態物，但溶液里的特殊鹽分很容易蒸發。分固態鹽、液態鹽方向。固態鹽解吸附耗能更小。
另外兩種方法都在薄膜結構上有了創新和改進
碳納米管薄膜，是一種用碳納米管來做薄膜的小孔，另一種滲透用的薄膜。
蛋白質膜，是薄膜的孔用引導水分子通過活細胞的細胞膜的蛋白質來構成。