เทคโนโลยีการกําจัดเกลือจากแสงอาทิตย์

โดยการรวมระบบกําจัดเกลือจากแสงอาทิตย์อย่างใกล้ชิดกับเทคโนโลยีกําจัดเกลือที่ทันสมัยแบบปกติ โดยใช้กระบวนการผลิตที่ทันสมัย และผลงานในด้านการถ่ายทอดความร้อนและมวลที่เพิ่มขึ้นและเติมเต็มข้อดีของพลังงานแสงอาทิตย์เองผลกระทบที่ดีที่สุด

1เทคโนโลยีการปลดเกลือจากแสงอาทิตย์

เทคโนโลยีการลดเกลือแบบดั้งเดิม ต้องใช้เงินลงทุนสูง และใช้พลังงานมากเกินไป โดยพลังงานส่วนใหญ่มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ํามันและถ่านหินทําให้ยากที่จะส่งเสริมเทคโนโลยีการลดเกลือ.

การศึกษาข้อมูลแสดงให้เห็นว่า ระบบทําความสะอาดน้ําทะเลที่มีผลิตน้ําหวาน 1,000 เมตรคิวบต่อวัน ใช้น้ํามัน 10,000 ตันต่อปี สําหรับพื้นที่ที่ขาดแหล่งพลังงานฟอสซิลโดยเฉพาะบางพื้นที่ห่างไกลที่มีความหนาแน่นของประชากรน้อยและไม่มีการเชื่อมต่อขนาดใหญ่กับเครือไฟฟ้า, มันยากที่จะสร้างอุปกรณ์ปลอดเกลือน้ําทะเลแบบดั้งเดิม ดังนั้นการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่ทุกที่เพื่อปลอดเกลือน้ําทะเลและน้ําเกลือไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุด

ระบบการกําจัดเกลือจากพลังแสงอาทิตย์เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์การใช้พลังแสงอาทิตย์ และอุปกรณ์กําจัดเกลือแบบดั้งเดิมการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนพลังงานดั้งเดิม เพื่อให้พลังงานที่ต้องการของอุปกรณ์การกําจัดเกลือ.

การผสมผสานบางส่วนแสดงในตารางที่ 1

รูปที่ 1 แผนภาพแผนภูมิการปรับน้ําเกลือจากแสงอาทิตย์

รูปที่ 2 ระบบพลังงานทางแสงอาทิตย์

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้ในช่องน้ํามีลักษณะของขนาดใหญ่ อายุการใช้งานยาวนาน และราคาถูก และปัจจุบันเป็นเทคโนโลยีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่พัฒนามากที่สุดมีวิธีการหลักสามวิธีในการผลิตควายสําหรับการปรับเกลือจากแสงอาทิตย์: การระเหยฉับพลัน การระเหยตรง และการระเหยอ้อม

1.1 การใช้ปั๊มพัดลม flash หลายระยะ

วิธีการระเหยโดยตรงอาจมีปัญหาความมั่นคงในการทํางานความไม่มั่นคงของการไหลสามารถนําไปสู่การสูญเสียการไหลในส่วนท่อที่ได้รับผลกระทบและแม้กระทั่งทําให้การอุ่นเกินของท่อเก็บและความเสียหายถาวรของเคลือบการดูดซึมเลือก.

สําหรับวิธีการระเหยโดยตรง ข้อเสียหลักของระบบคือของเหลวโอนความร้อนส่วนใหญ่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น การเตรียมยาก, ไฟไหม้, และง่ายที่จะแยก.

แฟลชระบบระเหยสามารถหลีกเลี่ยงความบกพร่องด้านบนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีข้อดีของโครงสร้างที่เรียบง่าย การทํางานที่มั่นคง ประสิทธิภาพสูง และต้นทุนการก่อสร้างที่ต่ําดังนั้น ระบบระเหยไฟฟ้าจึงเหมาะสมเป็นวัตถุการวิจัยและพัฒนา

รูปที่ 3 หลักการของการระเหยแสงอาทิตย์

1.2 คุณลักษณะของการระเหยแบบฉับพลันหลายระยะ

มันมีข้อดีของความน่าเชื่อถือสูง ผลงานที่ดีต่อการปรับขนาดและการพัฒนาขนาดใหญ่ที่ง่าย

ปัจจุบัน 60% ของผลิตน้ําทะเลในโลกได้รับโดยวิธีการระเหยฟล็ชหลายขั้นตอนการระเหยไฟฟ้าหลายขั้นตอนยังเป็นวิธีการกําจัดเกลือน้ําทะเลที่มีกําลังหน่วยเดียวที่ใหญ่ที่สุด (สูงสุด 100,000t/วัน) ซึ่งเหมาะสําหรับโรงงานปรับเกลือขนาดใหญ่และขนาดใหญ่มาก

1.3 หลักการทํางานและกระบวนการการระเหยไฟหลายขั้นตอน

หลักการของกระบวนการระเหยไฟหลายขั้นตอนคือดังนี้:น้ําทะเลสดถูกทําความร้อนถึงอุณหภูมิที่กําหนดแล้วนําเข้าไปในห้องไฟเนื่องจากความดันในห้องไฟถูกควบคุมให้ต่ํากว่าความดันควายอิ่มที่ตรงกับอุณหภูมิของน้ําเกลือร้อน, น้ําเกลือร้อนกลายเป็นน้ําร้อนเกินหลังจากที่เข้าสู่ห้องไฟและถูกระเหยบางส่วนอย่างรวดเร็ว ทําให้ลดอุณหภูมิของน้ําเกลือร้อนเองคันน้ําที่เกิดจากน้ําหมักเป็นน้ําหวานที่ต้องการ.

การระเหยไฟฟ้าหลายขั้นตอนขึ้นอยู่กับหลักการนี้ โดยที่น้ําเกลือร้อนไหลผ่านห้องไฟฟ้าจํานวนหนึ่ง โดยความดันลดลงอย่างช้า ๆ การระเหยและการเย็นอย่างช้า ๆในขณะเดียวกัน, น้ําสลมจะเน้นช้าช้าจนถึงอุณหภูมิของมันเข้าใกล้ (แต่สูงกว่า) อุณหภูมิน้ําทะเลธรรมชาติ

กระแสกระบวนการของระบบระเหยไฟฟ้าหลายขั้นตอนแสดงในรูป 3 ด้านบน อุปกรณ์หลักประกอบด้วย เครื่องทําความร้อนน้ําเกลือ ส่วนการฟื้นคืนความร้อนของอุปกรณ์ระเหยไฟฟ้าหลายขั้นตอนส่วนระบายความร้อน, อุปกรณ์การรักษาน้ําทะเลก่อน, ระบบสูญเสียของอุปกรณ์การออกก๊าซที่ไม่สามารถปรับปริมาณได้, ปั๊มหมุนเวียนน้ําเกลือ และปั๊มน้ําเข้าและออก, ฯลฯ

2.ปริมาตรหลักของกระบวนการ

(1) อัตราการไหลของน้ําเกลือ

คุณลักษณะของการระเหยแบบฉับพลันหลายขั้นตอนคือมันพึ่งพาการระบายน้ําเกลือที่กระจายกระจายเพื่อเย็นต่อเนื่องผ่านหลายขั้นตอน, ปล่อยความร้อนที่รู้สึกของตัวเอง,โดยทําให้น้ําบางส่วนในน้ําสลมที่ร้อนแรงเป็นปริมาณระเหย เพื่อบรรลุเป้าหมายในการผลิตน้ําหวานและน้ําสลมที่ปริมาณสูง.

ดังนั้น จากมุมมองของสมดุลความร้อน ความร้อนที่เป็นประโยชน์ที่ปล่อยจากแต่ละขั้นตอนของน้ําเกลือหมุนเวียน เท่ากับความร้อนที่ซ่อนอยู่ที่จําเป็นสําหรับน้ําหวานที่ผลิตสําหรับระบบระเหยไฟฟ้าหลายขั้นตอนทั้งหมด, ความสัมพันธ์ดังนี้มีอยู่: RS ((t0-tn) = DL

โดย R คืออัตราการไหลของน้ําเกลือหมุนเวียน (kg/h)

S - ความร้อนเฉพาะเฉลี่ยของน้ําเกลือ (kcal/kg·°C)

t0: อุณหภูมิการเข้าของน้ําสลมระยะแรก (°C)

tn - อุณหภูมิการออกของน้ําเกลือหมุนเวียน (°C)

D ผลิตน้ําหวานทั้งหมดในแต่ละระดับ (kg/h)

L - ความร้อนลึกลับเฉลี่ยของการปั๊มน้ําหวาน (kcal/kg)

สูตรด้านบนสามารถใช้เพื่อหาอัตราการไหลของน้ําเกลือหมุนเวียนภายใต้ความต้องการการผลิตน้ําหวานบางรายการ

อัตราสมดุลเกลือ FCf = BCb

ปริมาณน้ํา F ((1-Cf) = D+ B ((1-Cb)

ในสูตร

Cf คือปริมาณเกลือในน้ําดิบ (kg/kg)

คอนเซ็นทรัล Cb-มวลของเกลือในน้ําเกลือที่ถูกปล่อย (kg/kg)

การแทนอัตราสัมพันธ์ความเข้มข้น α=Cb /Cf ในสมการสองอันข้างต้น เราจะได้:

มันสามารถเห็นได้ว่าในเงื่อนไขที่การผลิตน้ําหวานเป็นที่รู้จักอัตราการไหลของ F ของน้ําดิบเสริม และอัตราการไหลของ B ของน้ําเกลือที่ถูกปล่อยโดยหลัก ๆ จะถูกกําหนดโดยสัดส่วนปริมาณของระบบ.

สัดส่วนปริมาณความเข้มข้นหมายถึงสัดส่วนของปริมาณปริมาณน้ําเกลือปลาย (จํานวนของสารแข็งที่ละลายทั้งหมด TDS) ของอุปกรณ์ระเหยฉับพลันกับปริมาณปริมาณน้ําทะเลที่เพิ่ม (TDS)ปกติจะจํากัดกับความปลอดภัยในการป้องกันขนาด โดยพิจารณาจากสภาพคุณภาพของน้ํา, และปริมาณเกลือที่หลั่งออกมาโดยทั่วไปไม่สามารถเข้าถึง 70,000 mg/L

สําหรับการปรับน้ําทะเล ไม่มีทางแก้ปัญหาที่ดีที่สุด "เดียว" สําหรับการเลือกเทคโนโลยี แต่มันควรพัฒนาขึ้นจากลักษณะของแต่ละโครงการและสภาพที่แท้จริงรวมถึงขนาดค่าพลังงาน คุณภาพน้ําดิบ สภาพภูมิอากาศ และความต้องการทางเทคนิคและความปลอดภัย

โดยทั่วไป, reverse osmosis เหมาะสําหรับโรงงานปลอดเกลือน้ําทะเลที่ตั้งขึ้นเป็นอิสระ, แต่ถ้ามีโรงงานไฟฟ้าความร้อน (โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ล่าสุด),เทคโนโลยีการกระจายน้ําร้อนมีประหยัดและน่าเชื่อถือมากขึ้น.

วิธีการระเหยไฟฟ้าหลายขั้นตอนไม่ได้ใช้สําหรับการกําจัดเกลือจากน้ําทะเลเท่านั้น แต่ยังถูกใช้อย่างแพร่หลายในการจําหน่ายน้ําหม้อในโรงไฟฟ้าไฟฟ้าและโรงงานปิโตรเคมีการบํารุงรักษาและการฟื้นฟูน้ําเสียอุตสาหกรรมและน้ําเกลือเหมืองรวมถึงการฟื้นฟูของเหลวแอลคาลีในอุตสาหกรรมการพิมพ์และการสี และอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ