开题报告-海水淡化余压能量回收装置设计

开题报告-海水淡化余压能量回收装置设计

Xx 大学 毕业设计开题报告 题 目：

海水淡化余压能量回收装置设计 学生姓名：

xxx 学 号：

xxxxxxxxxx 专 业：

机械设计制造及其自动化 指导教师：

xxxx(工程师) 2011 年 3 月 16 日 1 1 ．文献综述

毕业设计开题报告 - 1 - 1.1 海水淡化系统的发展背景及现

状 地球绝大部分被水覆盖，但能够供人类使用的却很少。而且随着

全球经济的迅速发展，人们对淡水资源的需求越来越大，缺水成为世

界范围内的问题。发展海水淡化技术是解决水资源短缺的重要途径。

反渗透技术是 20 世纪50 年代发展起来的一项膜分离技术，是

近年来发展速度最高、产品水成本下降最快的海水淡化技术，具有物

料无相变、能耗低、设备简单、可在常温下操作等特点。经过近半个

世纪的研究开发，反渗透已经发展成为一种成熟的膜分离技术。从膜、

组件到工艺已日趋成熟，已广泛的应用于海水或苦咸水淡化、电子、

石油化工、食品、环境工程等各个领域。

随着海水淡化技术的发展，反渗透已成为所有海水淡化方法中

最具竞争力的脱盐技术之一，但其产品水成本与传统的市政供水相比

较仍较高。反渗透系统中的能耗约占海水厂总运行费用的 75%，而且

随着社会的发展能量成本还在增加，减少系统能耗已成为降低反渗透

淡化运行成本的有效方法之一。在淡化系统中，反渗透膜组件排出的

浓盐水仍有很高的压力，如能回收这部分能量来增压进料海水，则系

统能耗将大幅度降低，为了降低能耗，余压能量回收装置已成为淡化

系统中必不可少的关键设备[3] 。

本文主要以海水淡化水缸设计为主研究海水淡化系统的降低成

本的一些方法。

2 1.2 反渗透基本原理 反渗透是一种高效节能的膜技术，以

压力为驱动力将进料水中的水（溶剂）和离子（或小分子）分离，从

而达到纯化和浓缩的目的。反渗透基本原理如图 1-1 所示。用半透

膜分离浓度不同的两个水溶液，稀溶液测得水会自发的通过半透膜流

入浓溶液侧，这种现象叫做渗透。如在浓溶液侧施加压力△P，则水

的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通

过摸的净流量等于零，出现渗透平衡，浓盐水侧所施加压力称为渗透

压△II。渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度，而与膜本身

无关。如在浓溶液侧施加大于渗透压的外压△P，就能使水分子透过

半透膜向稀溶液侧扩散渗透，上述现象是反渗透的基本原理。在实际

操作中，为了提高透过水量，所加的外压一般都达到渗透压差的若干

倍[4] 。

△P>△Ⅱ △P

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