Güneş Tuzsuzlaştırma Teknolojisi

Güneş tuzdan arındırma sistemini geleneksel modern tuzdan arındırma teknolojisiyle yakın bir şekilde birleştirerek, gelişmiş üretim sürecine ve gelişmiş ısı ve kütle aktarımı başarılarına dayanarak,ve güneş enerjisinin avantajlarını tamamlamak, daha ideal bir etki elde edilebilir.

1Güneş tuzsuzlaştırma teknolojisi

Geleneksel tuzdan arındırma teknolojisi yüksek yatırım gerektirir ve çok fazla enerji tüketir, enerji esas olarak petrol ve kömür gibi fosil yakıtlardan gelir.Tuzsuzlaştırma teknolojisinin teşvik edilmesini zorlaştıran.

Veri çalışmaları, günde 1000 metreküp tatlı su üreten bir deniz suyu arıtma sisteminin yılda 10.000 ton petrol tükettiğini göstermiştir.Özellikle az nüfus yoğunluğuna sahip ve büyük ölçekli elektrik şebekesine bağlantısı olmayan bazı uzak bölgelerDolayısıyla, deniz suyunu ve tuzlu suyu tuzdan arındırmak için her yerde bulunan güneş enerjisini kullanmak en iyi seçim değildir.

Güneş tuzsuzlaştırma sistemi aslında güneş enerjisini kullanan cihazlarla geleneksel tuzsuzlaştırma cihazlarının bir kombinasyonudur.tuzdan arındırma cihazının ihtiyaç duyduğu enerjiyi sağlamak için geleneksel enerji yerine güneş enerjisini kullanmak.

Bazı kombinasyonlar Tablo 1'de gösterilmiştir.

Şekil 1 Güneş tuzdan arındırma şeması

Şekil 2 Güneş konsantrasyon termal sistemi

Çukur güneş termal sistemi, büyük ölçekli, uzun ömürlü ve düşük maliyetli özelliklere sahiptir ve şu anda en olgun büyük ölçekli güneş termal kullanım teknolojisidir.Güneşden tuz çıkarmak için buhar üretmenin üç ana yolu vardır.: anlık buharlaşma, doğrudan buharlaşma ve dolaylı buharlaşma.

1.1 Çok aşamalı flaş buharlaştırmanın uygulanması

Doğrudan buharlaştırma yöntemi, çalışma istikrarıyla ilgili sorunlara sahip olabilir.Akış dengesizliği etkilenen boru bölümünde akış kaybına yol açabilir ve hatta koleksiyon borusunun aşırı ısınmasına ve seçici emici kaplamaya kalıcı hasara neden olabilir.

Doğrudan buharlaşma yöntemi için, sistemin ana dezavantajı, çoğu ısı transferi sıvısının hazırlanması zor, yanıcı ve kolayca parçalanması gibi özel özelliklere sahip olmasıdır..

flaşBuharlama sistemiYukarıdaki kusurları etkili bir şekilde önleyebilir ve basit yapının, istikrarlı çalışmanın, yüksek verimliliğin ve düşük inşaat maliyetinin avantajlarına sahiptir.Bu nedenle, anlık buharlaşma sistemi bir araştırma ve geliştirme nesnesi olarak uygundur.

Şekil 3 Güneş flaşının buharlaşması prensibi

1.2 Çok aşamalı flaş buharlaşmasının özellikleri

Yüksek güvenilirlik, iyi anti-ölçekleme performansı ve kolay büyük ölçekli geliştirme avantajlarına sahiptir.

Günümüzde, dünya deniz suyu tuzsuzlaştırma üretiminin %60'ı çok aşamalı flaş buharlaşma yöntemiyle elde edilir.çok aşamalı flaş buharlaştırma aynı zamanda en büyük tek birim kapasitesine sahip deniz suyu tuzsuzlaştırma yöntemidir (en fazla 100,000 t/gün), büyük ve çok büyük tuzsuzlama tesisleri için uygundur.

1.3 Çok aşamalı flaş buharlaşmasının çalışma prensibi ve işlemi

Çok aşamalı flaş buharlaşma sürecinin prensibi şöyle:Çiğ deniz suyu belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılır ve daha sonra flaş odasına sokulur.Flaş odasındaki basınç, sıcak tuzlu suyun sıcaklığına karşılık gelen doymuş buhar basıncından daha düşük olması için kontrol edildiğinden,, sıcak tuzlu su, flaş odasına girdikten sonra aşırı ısınmış suya dönüşür ve hızla kısmen buharlaşır ve böylece sıcak tuzlu suyun sıcaklığını düşürür.Üretilen buhar yoğunlaşarak gerekli tatlı suya dönüşür..

Çok aşamalı flaş buharlaşması, sıcak tuzlu suyun bir dizi flaş odasından yavaş yavaş düşen basınçlarla akıp, evrimleşmesi ve yavaş yavaş soğuması ile bu prensibe dayanır.Aynı zamanda, suyun sıcaklığı doğal deniz suyunun sıcaklığına yaklaşana kadar (ama daha yüksek olana kadar) yavaş yavaş yoğunlaşır.

Çok aşamalı flaş buharlaştırma sisteminin işlem akışı yukarıdaki Şekil 3'te gösterilmiştir. Ana ekipman, tuzlu su ısıtıcısı, çok aşamalı flaş buharlaştırma cihazının ısı geri alma bölümü,Sıcaklık egzoz bölümü, deniz suyunun önceden arıtma cihazı, yoğunlaştırılamaz gaz egzoz cihazının vakum sistemi, tuzlu su dolaşım pompası ve giriş ve çıkış su pompaları vb.

2.Temel süreç parametreleri

(1) Dolaşımlı tuzlu suyun akış hızı

Çok aşamalı flaş buharlaşmanın özelliği, dolaşımdaki tuzlu suyun, kendi hassas ısısını serbest bırakarak, birçok aşamada sürekli soğutmasına dayanmasıdır.Bu sayede tatlı su ve yoğun tuz üretme amacına ulaşmak için aşırı ısıtılan tuzlu suyun bir kısmını buharlaştırmak.

Bu nedenle, ısı dengesi açısından, dolaşımlı tuzlu suyun her aşamasında salınan hassas ısı, üretilen tatlı su için gerekli olan gizli ısıya eşittir.Tüm çok aşamalı flaş buharlaştırma sistemi için, aşağıdaki ilişki vardır: RS ((t0-tn) = DL

R, dolaşımdaki tuzlu suyun akış hızı (kg/saat);

Tuzlu suyun S ortalama spesifik ısısı (kcal/kg·°C);

t0: dolaşımdaki tuzlu suyun ilk aşama giriş sıcaklığı (°C);

tn-dolaşımdaki tuzlu suyun son çıkış sıcaklığı (°C);

D-her seviyede tatlı su toplam üretimi (kg/saat);

L- tatlı suyun buharlaşmasının ortalama gizli ısısı (kcal/kg).

Yukarıdaki formül, bazı tatlı su üretim gereksinimleri altında dolaşımlı tuzlu suyun akış hızını elde etmek için kullanılabilir.

Tuz dengesi FCf = BCb

Su dengesi F ((1-Cf) = D + B ((1-Cb)

Formülde,

Cf ham sudaki tuz kütle konsantrasyonu (kg/kg);

Çıkarılan tuzlu suyun tuz yoğunluğu Cb (kg/kg)

Konsantrasyon oranını α = Cb / Cf'yi yukarıdaki iki denklemeye değiştirerek elde edebiliriz:

Bu, tatlı su çıkışının bilinmesi şartıyla,Ek ham suyun akış hızı F ve boşaltılan tuzlu suyun akış hızı B, esas olarak sistemin konsantrasyon oranı ile belirlenir..

Konsantrasyon oranı, anlık buharlaştırma aygıtının nihai tuzlu suyun konsantrasyonunun (toplam çözünmüş katı maddeler TDS) yenilenme deniz suyu konsantrasyonuna (TDS) oranını ifade eder.Genellikle belirli su kalitesi koşullarına dayanan ölçek önleme güvenliği ile sınırlıdır, ve tuz boşaltma konsantrasyonu genellikle 70,000 mg/L'ye yaklaşamaz.

Deniz suyunun tuzsuzlaştırılması için, teknoloji seçimi için "tek" en iyi çözüm yoktur.Ölçek dahil, enerji maliyetleri, ham su kalitesi, iklim koşulları ve teknik ve güvenlik gereksinimleri.

Genel olarak, ters osmose, bağımsız olarak kurulan deniz suyu tuzsuzlaştırma tesisleri için uygundur, ancak bir termal enerji santrali (en son nükleer enerji santrali) varsa,Termal damıtma teknolojisi daha ekonomik ve güvenilir.

Çok aşamalı flaş buharlaşma yöntemi sadece deniz suyunun tuzsuzlaştırılması için kullanılmakla kalmaz, aynı zamanda termal enerji santrallerinde ve petrokimyasal tesislerde kazan suyu tedarikinde de yaygın olarak kullanılmaktadır.Endüstriyel atık suların ve maden tuzlu suyunun arıtılması ve geri kazanımı, ayrıca baskı ve boyama endüstrisinde ve kağıt endüstrisinde atık alkali likörlerin geri kazanımı.