太阳能海水淡化技术研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述轮机工程太阳能海水淡化技术研究一、究的目的及意义水是一切文明之源。作为地球上不可替代的自然资源，水是人类赖以生存和发展的基本物质之一。人体60%是液体，其中主要是水。水对人体健康至关重要，一旦体内水分流失高于10%，生理功能将严重紊乱甚至死亡。与此同时，水作为一种战略性的经济资源，是一个国家综合uoli的右击组成部分。水对社会经济而言不可或缺，农作物没有水会枯死，工业生产离开水会瘫痪【2】。地球总储水量约为1.38×1018m3，从水资源总量上看，水是十分丰富的，但是在这1.38×1018m3中只有3%左右为淡水，而存在于河流、湖泊和

2、浅层地表水中的淡水资源仅占总储水量的0.2%，这其中相当一部分是苦咸水，97%的水资源由于含盐度太高而不能直接引用或灌溉。更为严重的是，可供人类利用的淡水资源分布极不均衡。陆地上存在大量的荒漠和半荒漠地区，这些地区雨量稀少，不少水源含盐量较高，不能直接引用，也不能供工农业生产利用。目前世界上有80个国家约15亿人口面临淡水不足，其中26个国家约3亿人完全生活于缺水状体。许多国家不仅明显感到了工农业生产所需淡水的短缺，而且许多地区甚至难以找到符合饮用水标准的水源。甚至某些国家之间发生局势冲突亦起因于争抢淡水资源。解决水资源短缺问题已成为世界各国关注的焦

3、点【2，6】。从上世纪50年代，中东地区已开始大规模的进行海水淡化，以解决该地区淡水匮乏的问题。经过半个世纪的研究、开发和产业化，海水淡化的优点已经突显，成本也大幅降低，形成了热法和膜法两大主流技术。海水淡化不仅技术上可行，而且经济上可以接受，发展十分迅速。海水淡化已成为解决水资源短缺问题的重要途径。目前工业上采用的主要有多级闪蒸、反渗透、多效蒸发等。这些方法都要以消耗大量的燃料或电力为代价。根据国际脱盐协会(InternationalDesalinatioAssociation，IDA)的统计数据，截至2005年底，世界共有约12300个淡化工程，

4、日产淡水总量为4.7×107m3。这比1990年的日产1.3×107m3增加了3.6倍。太阳能作为一种廉价的绿色能源，取之不尽，用之不竭。因此寻求用丰富而清洁的太阳能进行海水淡化，必将受到青睐。在我国能源结构单一，电力资源紧张的条件下，利用太阳能从海水（或苦咸水）中制取淡水，乃是解决淡水缺乏与供应不足的重要途径之一。因此，利用太阳能进行海水淡化具有广泛的应用前景。利用太阳能进行海水淡化的方法和研究很多，但由于太阳能辐射的能量密度较低，具备分散性、间断性和不稳定性，现有的技术采用太阳能进行蒸馏，大都存在着能量利用率低，热效率不高的突出问题，不易于实现装

5、置的大型化连续生产。实际上，以多效蒸馏、多级闪蒸和反渗透为代表的现代海水淡化工业，非常适合于大规模的集中供水。但是这些淡化方法不适用于中小规模供水和海岛取水及利用低位能源。考虑到这些问题，寻求一种高效利用太阳能进行中小规模海水淡化，以适应分散地区供水需求的方法很有必要【1，2】。二、太阳能海水淡化技术的现状海水淡化，就是利用海水脱盐生产淡水的技术过程。目前，在已经开发的20多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到一定水平，然而传统的海水淡化技术投资高，能源消耗过大并且不可再生，世界海水淡化规模不断扩大在缓解淡水资源紧张的同时，也给能源和环境带

6、来了新的压力。太阳能以其储量无限、完全清洁的独特有事脱颖而出，利用太阳能进行海水或苦咸水的淡化，已越来越收到重视。太阳能必将称为21世纪解决水资源紧缺的根本措施【2】。近年来，太阳能海水淡化系统的研究，主要集中在对太阳能集热器、蒸馏器以及相应海水淡化装置的改进上。太阳能集热器有许多种，适合于蒸馏法海水淡化装置的集热器主要有平板集热器、真空管集热器、复合抛物面集热器以及槽形抛物面集热器。它们通过太阳能加热吸热管中的流体(水或合成油)，被加热的流体储存在隔热容器里或用来加热其他储热介质。其中前两种是直射非聚光型集热器，后2种是反射聚光型集热器。目前，中温

7、太阳能集热器的应用日益普及，这使得建立在较高温度段运行的太阳能蒸馏系统成为可能，也使得以太阳能作为能源的海水淡化系统与传统海水淡化系统相结合可能变成现实，也正在成为太阳能海水淡化研究中的一个很活跃的课题【2】。目前的太阳能海水淡化系统有很多，按照蒸馏装置分，其主要有被动式太阳能海水淡化系统、主动式太阳能海水淡化系统和与常规海水淡化装置相结合的太阳能淡化系统[6]。（1）被动式太阳能海水淡化系统：被动式太阳能蒸馏系统最典型的例子就是盘式太阳能蒸馏器。盘式太阳能蒸馏器的应用历史可以追溯至16世纪。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳

8、能蒸馏器的研究主要集中于新材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用。目前，比较理想的盘