Многоэтапная флэш-дистилляция
| Опреснение воды
|
|---|
| Методы |
|
Многоступенчатая флэш-дистилляция ( MSF )-это процесс опреснения воды , который дистирует морскую воду , прошивая часть воды в пара на несколько стадий того, что по сути представляет собой противоопулярные теплообменники . Текущие объекты MSF могут иметь целых 30 этапов. [ 1 ]
Многоступенчатые флэш-дистилляционные растения производят около 26% всей опреснительной воды в мире, но почти все новые опреснительные растения в настоящее время используют обратный осмос из-за гораздо более низкого потребления энергии. [ 2 ]
Принцип
[ редактировать ]
A - Steam In
B - морская вода в
C - питьевая вода
D - рассол (отходы)
E конденсироваться -
F - Теплообмен
G - Коллекция конденсации
H - рассол
Завод имеет ряд пробелов, называемых этапами, каждый из которых содержит теплообменник и коллекционер конденсата . Последовательность имеет холодный конец и горячий конец, в то время как промежуточные этапы имеют промежуточные температуры. Стадии имеют разные давления, соответствующие точкам кипения воды при температуре стадии. После горячего конца есть контейнер, называемый рассолом . [ Цитация необходима ]
Процесс проходит следующие шаги:
- Когда завод работает в устойчивом состоянии , подача воды при температуре холодной входа или перекачивается через теплообменники на стадиях и нагревается.
- Когда он достигает рассола, он уже имеет почти максимальную температуру. В обогревателе добавляется количество дополнительного тепла.
- После обогревателя вода течет через клапаны обратно на стадии, которые имеют более низкое давление и температуру.
- Когда он течет через стадии, вода теперь называется рассолом, чтобы отличить ее от входной воды. На каждой стадии, когда рассол входит, его температура выше температуры кипения при давлении стадии, и небольшая доля водоснабжения закипает («вспыхивает»), чтобы снизить температуру, пока не будет достигнуто равновесие.
- Полученный пар немного горячее, чем питательная вода в теплообменнике.
- Пару охлаждается и конденсируется на пробирках теплообменника, тем самым нагревая питательную воду, как описано ранее. [ 3 ]
Общее испарение во всех этапах составляет приблизительно 85% воды, протекающей через систему, в зависимости от диапазона используемых температур. С повышением температуры возникают растущие трудности формирования масштаба и коррозии. 110-120 ° C, по-видимому, является максимумом, хотя избегание шкалы может потребовать температуры ниже 70 ° C. [ 4 ]
Питательная вода уносит скрытую тепло сгущенного пара, сохраняя низкую температуру стадии. Давление в камере остается постоянным, так как равное количество пара образуется, когда новая теплое рассол попадает на стадию, а пар удаляется, когда он конденсируется на трубах теплообменника. Равновесие стабильно, потому что, если в какой -то момент больше образуется пара, давление увеличивается и это уменьшает испарение и увеличивает конденсацию. [ Цитация необходима ]
На последней стадии рассол и конденсат имеют температуру вблизи температуры входа. Затем рассол и конденсат выкачиваются от низкого давления в стадии до давления окружающей среды. Рассохи и конденсат по -прежнему несут небольшое количество тепла, которое теряется из системы, когда они разряжаются. Тепло, которое было добавлено в обогревателе, компенсирует эту потерю. [ Цитация необходима ]
Тепло, добавленное в рассол, обычно поставляется в виде горячего пара из промышленного процесса, расположенного в сочетании с опреснительной установкой. Пару разрешается конденсироваться против трубок, несущих рассол (аналогично этапам). [ Цитация необходима ]
Энергия, которая делает возможным, испарение присутствует в рассоле, когда оно оставляет обогреватель. Причиной того, чтобы испарение происходило на несколько стадий, а не на одной стадии при наименьшем давлении и температуре, заключается в том, что на одной стадии питательная вода будет нагреваться только до промежуточной температуры между температурой на входе и нагревателем, в то время как большая часть из Пар не конденсируется, а этап не будет поддерживать наименьшее давление и температуру. [ Цитация необходима ]
Такие заводы могут работать при 23–27 кВтч/м 3 (Адф. 90 МДж/М. 3 ) дистиллированной воды. [ 5 ]
Поскольку более холодная соленая вода, попадающая в процесс, противоречит солевому расточковому воду/дистиллированной воде, относительно мало листья тепловой энергии в оттоке - большая часть тепла поднимается более холодной соленой водой, текущей к нагревателю, а энергия перерабатывается.
Кроме того, заводы по дистилляции MSF, особенно крупные, часто сочетаются с электростанциями в когенерационной конфигурации. Тепло отходов с электростанции используется для нагрева морской воды, обеспечивая охлаждение для электростанции одновременно. Это уменьшает энергию, необходимую вдвое до двух третей, что резко изменяет экономику завода, поскольку энергия, безусловно, является самым большим эксплуатационным расходом заводов MSF. Обратный осмос, основной конкурент Distillation MSF, требует большей предварительной обработки морской воды и большего количества технического обслуживания, а также энергии в виде работы (электричество, механическая мощность), в отличие от более дешевого низкого уровня отходов. [ 6 ] [ 7 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Морские флеш -дистилляторы
- Многоэффективная дистилляция
- Многоэффективная дистилляция
- Обратный осмос
- Обратный осмос
- Регенеративный теплообменник
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Многоступенчатая вспышка - обзор | темы ScienceDirect» .
- ^ Гаффур, Нореддин; Миссимер, Томас М.; Эми, Гэри Л. (январь 2013 г.). «Оценка технического обзора экономики опреснения воды: текущие и будущие проблемы для повышения устойчивости водоснабжения» (PDF) . Опреснение . 309 : 197–207. BIBCODE : 2013DESAL.309..197G . doi : 10.1016/j.desal.2012.10.015 . HDL : 10754/562573 . S2CID 3900528 .
- ^ Warsinger, David M.; Мистри, Каран Х.; Наяр, Кишор Г.; Чунг, Хен выиграл; Lienhard V, John H. (2015). «Генерация энтропии опреснения, питаемое путем переменной температуры отходов» . Энтропия . 17 (12): 7530–7566. BIBCODE : 2015Entrp..17.7530W . doi : 10.3390/e17117530 . S2CID 13984149 .
- ^ Panagopoulos, Argyris; Хараламбус, Кэтрин-Йоанн; Loizidou, Maria (2019-11-25). «Методы утилизации рассола и технологии лечения - обзор». Наука общей среды . 693 : 133545. BIBCODE : 2019 SCTEN.69333545P . doi : 10.1016/j.scitotenv.2019.07.351 . ISSN 0048-9697 . PMID 31374511 . S2CID 199387639 .
- ^ «Соединение: вода и энергетическая безопасность» . IAGS Energy Security . Получено 2008-12-11 .
- ^ "Шоайба опреснительное растение" . Водяная технология . Получено 2006-11-13 .
- ^ Тенниль Винтер; DJ Pannell & Laura McCann (2006-08-21). «Экономика опреснения и ее потенциальное применение в Австралии, морской рабочий документ 01/02» . Университет Западной Австралии, Перт. Архивировано из оригинала 2007-09-03 . Получено 2006-11-13 .
{{cite journal}}: CITE Journal требует|journal=( помощь )
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Международная ассоциация опреснения
- Энциклопедия опреснения и водных ресурсов
- Перспективы улучшения потребления энергии многоэтапного процесса дистилляции флэш -ки Hamed, GM Mustafa, K. Bamardouf и H. al-Washmi. Corporation Corporation Convention Water Water, Саудовская Аравия, 2015. Получено 21 мая 2016 года.