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反渗透海水淡化能量回收装置的研制

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【中文关键词】反渗透  海水淡化  能量回收装置  压力交换器  过程特性  
【摘要】介绍了自主研制的反渗透海水淡化水压阀控式能量回收装置(HVCPX-1000)的工作原理和特点,并对其过程特性进行了研究。
【部分正文预览】

 

反渗透技术属于压力驱动的膜分离技术,其过程操作中采用的半渗透膜有机地将淡水和盐水分离开 。在半渗透膜两侧因浓度差别存在有渗透压 (对于标准海水而言,其渗透压约为 2.5MPa),只有进料海水的操作压力大于海水的渗透压时才能使海水中的淡水通过半透膜而被分离【1]。通常,我国反渗透海水淡化系统的操作压力一般在 5.0~6.0MPa,从膜组器 中排放的浓海水压力仍高达 4.8~5.8]~IPa。

如果按照通常 40%的水回收率计算 ,浓海水中约有60%的进料压力能量,具有 巨大的回收价值和意义。反渗透海水淡化能量回收装置的作用就是把反渗透系统高压浓海水的压力能量回收再利用 ,从而大幅降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本 。

按照工作原理,能量回收装置主要分为水力涡轮式和功交换式两大类 。在水力涡轮式能量回收装置中,能量的转换过程为“压力能一机械能 (轴功)一压力能”,其能量回收效率约 35%~70%。功交换式能量回收装置,只需经过 “压力能一压力能”一步转化过程 ,其能量回收效率高达 94%以上,已成为国内外研究和推广的重点[21。

目前功交换式能量回收装置西方国家处于技术垄断地位,价格昂贵,其代表产品包括DWEER(Workex.changerenergyrecovery)、PX (Pressureexchanger)、ARt(Aqualyngrecuperator)等。

本文介绍了自主研制的干吨级水压阀控式能量回收装置 (HVCPX一1000)的工作原理和特 点,并对其过程特性进行了研究。

 

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