除盐水设备技术及工艺特点.doc

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1、除盐水设备技术及工艺特点　　除盐水设备技术及工艺特点?　　概述：　　除盐水应用于各个行业，就目前除盐水设备技术有蒸馏水法，离子交换法，反渗透法，EDI电除盐等，在此，对传统除盐水技术方法进行介绍，以及工艺特点进行比较。　　一、传统除盐技术　　1.蒸馏法除盐　　蒸馏法除盐又称蒸发法除盐，是人们最早应用的除盐技术。根据蒸馏工艺，蒸馏法可分为单级闪蒸(SSF)、多级闪蒸(MSF)、压汽蒸馏(VC)、垂直管蒸发(VTE)、横管蒸发((HTE)、浸没管蒸发(ST)和多效闪蒸(MED)等。MSF最常用，约占蒸发用户总数的50%，产水总量的90%。　　加热盐水，产生蒸汽，此过程称为蒸发。冷却蒸汽，

2、蒸汽凝结成水，这就是蒸馏水。蒸发过程中，水分子获得热能，逃离盐水溶液，变成蒸汽，而盐继续保留在溶液中，因此，通过蒸馏可以实现盐与水的分离。虽然盐不蒸发，但是蒸汽在逃离溶液时，会携带盐水液滴，因此，蒸馏水中含有少量盐分。　　蒸发器是蒸馏的主要设备之一。蒸发器类似锅炉，盐水的加热和蒸汽的形成在此设备中进行。只有将盐水加热至沸腾，才能产生大量蒸汽。在沸腾状态下，盐类急剧蒸发浓缩，很快达到过饱和状态而生成水垢。为了减缓水垢生成速度，可将加热和蒸发两个过程分开，先将盐水在一定压力下加热到某一温度(此温度低于该压力下水的饱和温度，因此盐水尚未沸腾)，然后引入一个压力较低的容器(称之为第一级蒸发器

3、)中，这时由于盐水温度明显高于此压力下水的饱和温度，故在该容器中盐水剧烈沸腾，急速汽化变成蒸汽，这就是闪蒸。随着蒸发进行，盐水温度下降，蒸发速度随之下降。若将剩余盐水又引入压力更低的另一容器(称之为第二级蒸发器)中，与第一级蒸发器一样，盐7k牌再次急速汽化变成蒸汽。依此行，可让盐水通过几十级压力递减的蒸发器，从而得到更多的淡水，这就是MSF技术。由于在闪蒸过程中，盐水被加热时不汽化浓缩，而蒸发时又不受热升温，故结垢量大大减少。　　2.蒸馏除盐法具有以下特点：　　(1)水与盐分离的推动力为热能。　　(2)适合于利用工业余热制水，例如利用化工厂中需要冷却的高温工艺介质、地热水、汽轮的低压

4、抽汽加热盐水，往往可以获得较好的经济效益。　　(3)容易制造成简易的小型蒸馏设备，只要有电即可生产除盐水，因此，该技术常用于实验室。　　(4)加热是很好的杀菌方法，所以蒸馏法目前被广泛用于医药卫生行业，制造医用无菌除盐水。　　(5)除盐的彻底性不如离子交换法，不适合除盐水的精制。(6)对于含盐量高的水源(如海水、苦咸水)，经济性不如反渗透法;对于含盐量低的水源(如江河水、大多数水库水)，经济性不如离子交换法。因此，在许多情况下蒸发除盐法不是人们的首选方法.　　(7)用蒸馏法淡化海水的水利用率为25%-40%。　　(8)已与膜技术结合形成一项新的除盐技术，即膜蒸馏(MD)技术。该技术与

5、常规蒸馏相比，蒸馏效率高，与反渗透相比，操作压力低。膜蒸馏在常压和低于沸点的温度条件(40-50℃)下进行，太阳能可能成为理想热源。　　2.离子交换法除盐　　离子交换法除盐是目前应用最广泛的传统除盐技术，起源于20世纪40年代。该技术的核心是利用了两类离子交换树脂(简称树脂)，一类是阳离子交换树脂(简称阳树脂)，另一类是阴离子交换树脂(简称阴树脂)。树脂为不溶于水的高分子粒状材料，内部含有大量能与水中离子起交换反应的物质(称之为可交换离子)，阳树脂中可交换离子为H、，阴树脂中可交换离子为OH-，所以盐水依次通过阳树脂层和阴树脂层后，盐水中的阳离子和阴离子依次交换成H、和OH-，H、与

6、OH-进一步结合成纯水。由于受离子交换反应平衡的制约，盐水经过上述处理后，仍残留少量盐分。盐水通过树脂层，不断地消耗掉树脂中的H、和OH—，树脂最终失去交换能力。丧失交换能力的树脂通常用酸碱再生，即用一定浓度的HCI或H2S04水溶液与阳树脂接触，用一定浓度的NaOH水溶液与阴树脂接触，以恢复它们的交换能力，此过程称为再生。树脂的可再生特性决定了它可以重复使用。离子交换技术的基本原理详见仟净环保水处理网站。　　离子交换除盐法具有以下特点：　　(1)水与盐分离的推动力为化学能，即依赖于离子交换反应。　　(2)适用于含盐量低于500mg/L的水源，对于含盐量更高的水源，一般先用反渗透法除

7、去95070以上盐类后，再用离子交换法深度除盐。　　(3)它是目前除盐最彻底的水处理技术，除盐率可达到99.99%，因此，它常作为生产纯水、超纯水、电子级水的终端除盐技术。　　(4)有较多的酸碱废水排放。　　(5)水利用率大约为90%。　　(6)已与电渗析结合形成一项新的除盐技术，即电除盐(EDI)技术。　　3.电渗析法除盐　　电渗析法除盐从20世纪70年代至今得到了较多的应用。该技术的核心是利用了两种离子交换膜，一种是阳离子交换膜(简称阳膜)，另一种是阴