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喷雾蒸发—低温蒸馏集成海水淡化设备研究

喷雾蒸发—低温蒸馏集成海水淡化设备研究

作者：侯经纬中国海洋大学

学位级别：硕士

喷雾蒸发-低温蒸馏海水淡化技术是一种集成的海水和苦咸水淡化技术,它利用喷雾蒸发尾气为低温蒸馏提供加热蒸汽,同时喷雾蒸发可以对低温蒸馏浓盐水进行二次浓缩,以提高过程的产水量和回收率。本文设计了以管壳式降膜蒸发器为基础的低温... 详细信息

喷雾蒸发-低温蒸馏海水淡化技术是一种集成的海水和苦咸水淡化技术,它利用喷雾蒸发尾气为低温蒸馏提供加热蒸汽,同时喷雾蒸发可以对低温蒸馏浓盐水进行二次浓缩,以提高过程的产水量和回收率。本文设计了以管壳式降膜蒸发器为基础的低温蒸馏设备,建立了无／有折流挡板强化冷凝的两套集成海水淡化设备,并建立了相应的数据采集系统,分别完成了集成淡化基本流程与操作参数相关性实验。研究表明,喷雾浓盐水量、加热空气流量以及蒸馏柱进料量对过程的影响规律类似：随着它们的增加蒸馏柱淡水产率呈现先增后减的趋势;随着加热空气温度和蒸馏柱真空度的提高,蒸馏柱的淡水产率增加。有折流挡板设备同无折流挡板设备的不同点在于随着加热空气流量增加,其蒸馏柱产水率增加。在本文的实验操作区间内,喷雾浓盐水量、加热空气流量以及蒸馏柱进料量均存在一个适宜的区间,对无折流板系统而言分别为0.3-0.4 kg h-1、15-20 m3 h-1与0.8-1.4kgh-1,对于有折流板系统而言分别是0.6-0.8kgh-1、20-25 m3 h-1与1.8-2.2kgh-1;同时在条件允许的情况下,宜选用较高的加热空气温度和蒸馏柱真空度,对本文试验设备而言为190-210℃和0.01MPa。试验还证明折流挡板可以有效提高集成系统性能,无折流板设备蒸馏柱淡水产率、总产水量以及造水比分别可达3.5kgh-1m-2、0.8 kg h-1及1.0;而有折流板设备蒸馏柱淡水产率、总产水量以及造水比分别可以达到4 kg h-1m-2、1.4kg h-1及1.7。结构优化研究表明,折流挡板强化冷凝蒸馏柱的换热管适宜的长径比为100。在盐水浓度为10,000mg/L的进料条件下,喷雾尾气冷凝产水含盐量为200-350 mg/L之间,同时蒸馏柱二次蒸汽产水含盐量为30-60mg/L,与传统蒸馏法的淡化水质相当。实验建立了倾斜管状流道,使用人工海水研究了铜管在海水中的结垢情况。研究表明,结垢需经一个诱导期后产生,同时在较高温度和较慢海水流速下铜管更易结垢;对结垢成分的研究表明,在高温情况下碳酸钙易结垢,低温时硫酸钙则为结垢的主要成分。静态结垢进一步证明了结垢存在诱导期,同时表明在结垢过程中碳酸钙首先析出。通过对晶体结晶诱导期的检测研究了碳酸钙和硫酸钙在不同温度和流体状态下的晶体结晶动力学参数。结果表明,使用可见光-紫外光分光光度仪可以准确地测量出晶体结晶的诱导期;随着温度、过饱和度和溶液湍动程度的提高,硫酸钙结晶诱导期缩短。然而,对于碳酸钙晶体未发现溶液搅拌速率对结晶诱导期存在明显影响。针对晶体结晶参数的研究表明,硫酸钙和碳酸钙晶体成核自由能随溶液温度的增加而降低,同时并未发现两种晶体的固液界面张力与操作条件有直接联系。建立了碳酸钙和硫酸钙晶体结晶诱导期的预测函数,结果证明预测结果和实验数据吻合较好。

关键词：海水淡化喷雾蒸发低温蒸馏结垢

低温蒸馏应用于油田采出水回用问题的试验研究

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盐科学与化工 2020年第4期49卷 23-27页

作者：尹立辉邵天宝张令品韩克鑫冯涛李露自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所天津300192

开采油田过程中会产生大量的采出水,采出水为高含盐污水。文章对新疆某油田经过预处理的三次采油地下采出水进行低温蒸馏试验研究。结果表明,蒸发温度为65℃,3.5℃蒸发温差的工况下,采出水的回收率达到67%时,系统可稳定运行。回收率提高... 详细信息

开采油田过程中会产生大量的采出水,采出水为高含盐污水。文章对新疆某油田经过预处理的三次采油地下采出水进行低温蒸馏试验研究。结果表明,蒸发温度为65℃,3.5℃蒸发温差的工况下,采出水的回收率达到67%时,系统可稳定运行。回收率提高到75%时,传热管外壁出现结垢现象,污垢主要以BaSO 4、SrSO 4和CaSO 4等硬垢类成分为主,结垢也直接导致系统传热系数和回收率的降低。回收率的提高也会给传热管和蒸发器造成腐蚀,系统安全运行存在隐患,通过试验分析可为油田采出水采用低温蒸馏技术实现回用提供参考和借鉴。

关键词：采油污水低温蒸馏回收率结垢腐蚀

低温蒸馏-盐酸萘乙二胺吸收测定工业硫酸中氮氧化物的研究

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世界有色金属 2022年第24期 129-131页

作者：李亮李云刘辉江西铜业铅锌金属有限公司江西九江332500

本文通过低温蒸馏,提取工业硫酸中的氮氧化物(NOx),采用高锰酸钾氧化,对氨基苯磺酸-盐酸萘乙二胺混合吸收液两段吸收,生成玫瑰红色偶氮染料,在分光光度计波长540nm处测定吸光度,利用标准曲线计算氮氧化物的含量,并进行重复性实验验证方... 详细信息

本文通过低温蒸馏,提取工业硫酸中的氮氧化物(NOx),采用高锰酸钾氧化,对氨基苯磺酸-盐酸萘乙二胺混合吸收液两段吸收,生成玫瑰红色偶氮染料,在分光光度计波长540nm处测定吸光度,利用标准曲线计算氮氧化物的含量,并进行重复性实验验证方法的精密度,结合加标回收统计回收率判定方法的准确性和可靠性。实验结果表明:低温蒸馏-盐酸萘乙二胺吸收测定工业硫酸中的氮氧化物,精密度1.32%~2.43%,加标回收率为96.0%~103.5%,重现性好,准确度高,对国内冶炼烟气制酸行业,测定工业硫酸中氮氧化物具有一定的参考价值。

关键词：低温蒸馏工业硫酸盐酸萘乙二胺氮氧化物

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低温蒸馏工艺在川西气田的运用和优缺点

西部探矿工程 2014年第10期26卷 47-48,51页

作者：赵华中国石化西南油气分公司工程技术研究院四川德阳618000

针对近几年川西气田须家河组气藏试采力度加大,产出地层水量大幅上升,高矿化度地层水处理难度大、手段缺乏,处理外排面临着较大环保隐患的难题,最新引进海水淡化低温蒸馏处理技术来处理石油天然气高氯废水,描述了低温蒸馏技术的工艺原... 详细信息

针对近几年川西气田须家河组气藏试采力度加大,产出地层水量大幅上升,高矿化度地层水处理难度大、手段缺乏,处理外排面临着较大环保隐患的难题,最新引进海水淡化低温蒸馏处理技术来处理石油天然气高氯废水,描述了低温蒸馏技术的工艺原理、在川西气田的运行现状、存在的技术问题及解决方法,揭示了该技术在石油天然气行业具有很好的推广前景。

关键词：高氯废水低温蒸馏川西气田问题

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双组分体系低温蒸馏氢同位素分离理论计算

中国核科技报告 2005年第1期 45-52页

作者：夏修龙罗阳明王和义傅中华刘俊韩军古梅中国工程物理研究院核物理与化学研究所中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

建立了单根柱的低温蒸馏计算模型,对H2/HD,H2/HT和D2/DT三个双组分体系进行了计算。给出了温度和各组分浓度在柱上的空间分布,结果较好地再现了易挥发组分在柱高端浓集,而难挥发组分在柱底端浓集的分离特征。三个体系以H2/HT最易分离,H2... 详细信息

建立了单根柱的低温蒸馏计算模型,对H2/HD,H2/HT和D2/DT三个双组分体系进行了计算。给出了温度和各组分浓度在柱上的空间分布,结果较好地再现了易挥发组分在柱高端浓集,而难挥发组分在柱底端浓集的分离特征。三个体系以H2/HT最易分离,H2/HD次之,D2/DT最差。对于文中研究的体系,当理论板数为80时,D2/DT不能达到脱氚率99%的分离要求。

关键词：低温蒸馏氢同位素氚

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元坝低温蒸馏站产出水深度处理工艺研究

油气田地面工程 2019年第12期38卷 38-43页

作者：张磊王伟何海山东省油田采出水处理及环境污染治理重点实验室中国石化石油工程设计有限公司中国石化西南油气分公司采气二厂

针对元坝气田低温蒸馏站产出水COD和挥发酚等指标不合格问题,开展了低温蒸馏站产出水相关试验研究,确定了低温蒸馏站产出水深度处理工艺。利用三维荧光和气质联谱方法对COD组分进行分析,根据分析结果开展了室内生化实验和芬顿氧化实验,... 详细信息

针对元坝气田低温蒸馏站产出水COD和挥发酚等指标不合格问题,开展了低温蒸馏站产出水相关试验研究,确定了低温蒸馏站产出水深度处理工艺。利用三维荧光和气质联谱方法对COD组分进行分析,根据分析结果开展了室内生化实验和芬顿氧化实验,确定了芬顿氧化的最佳工艺参数,即pH值控制在3~4,H2O2:COD质量比控制在3∶1~4∶1,H2O2:Fe2+摩尔比控制在5∶1~40∶1,反应时间在3 h。根据室内实验结果,开展了现场中试试验,采用芬顿高级氧化能够有效去除低温蒸发装置产出水中难降解的COD和挥发酚等有机物;采用芬顿高级氧化+反渗透工艺能够实现最终出水水质达到Q/SH 0104—2007《炼化企业节水减排考核指标与回用水质控制指标》中循环冷却水补充用水水质要求。该工艺在油气田采出水深度处理过程中有着很好的应用前景。

关键词：气田采出水低温蒸馏 COD 挥发酚芬顿氧化工艺生化法

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氧化高真空低温蒸馏制取超纯金属铯

新疆有色金属 2012年第5期35卷 52-53页

作者：支红军新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000

根据碱金属的蒸发速度和相对挥发度随温度的不同,以及和氧的亲合力不同,生成的氧化物的能力不同,而使金属铯得到提纯,可制备出用于原子中所用的产品。

关键词：氧化高真空低温蒸馏金属铯

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利用低温蒸馏工艺处理轧钢污泥技术研究

利用低温蒸馏工艺处理轧钢污泥技术研究

船用低温蒸馏海水淡化装置二级引射器的数值模拟

2004全国能源与热工学术年会

作者：廖洪强赵胜利邓德敏何亚斌赵志星余广炜蔡九菊首钢技术研究院首钢技术研究院首钢技术研究院首钢技术研究院首钢技术研究院东北大学国家环保生态工业重点实验室东北大学国家环保生态工业重点实验室

为解决轧钢含油污泥的环境污染问题,实现铁鳞的高附加值利用,本文提出利用低温蒸馏法处理含油铁鳞新技术。实验室基础研究、中试试验和工业试生产研究结果表明:采用低温蒸馏和废油回收工艺完全可以实现轧钢污泥的无害化处理和资源化利用... 详细信息

为解决轧钢含油污泥的环境污染问题,实现铁鳞的高附加值利用,本文提出利用低温蒸馏法处理含油铁鳞新技术。实验室基础研究、中试试验和工业试生产研究结果表明:采用低温蒸馏和废油回收工艺完全可以实现轧钢污泥的无害化处理和资源化利用,该项目具有显著的经济效益和环保效益。

关键词：轧钢污泥处理低温蒸馏

来源： cnki会议评论

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集成技术 2016年第1期5卷 85-90页

作者：冯东东张凤鸣吴沛衡岳鹏飞陈顺权旷万军广州中国科学院先进技术研究所广东省膜材料和膜分离重点实验室广州511458 深圳市沃尔奔达新能源股份有限公司深圳518103

目前船用蒸馏海水淡化系统中,为减小装置体积并实现系统节能目标,引射器通常需要同时具有抽气和抽水功能,而传统的单级引射器只能形成单一真空度,从而影响淡水产率。文章提出了一种二级双吸口引射器设计方案,通过对引射器的流场特性进... 详细信息

目前船用蒸馏海水淡化系统中,为减小装置体积并实现系统节能目标,引射器通常需要同时具有抽气和抽水功能,而传统的单级引射器只能形成单一真空度,从而影响淡水产率。文章提出了一种二级双吸口引射器设计方案,通过对引射器的流场特性进行数值模拟,分析结果表明入口流速和压力升高有利于提高真空度,而出口压力升高则会降低真空度。实验结果显示,在流速大于3.5 m/s时,模拟结果与实验数据基本一致,引射器吸口真空度可达到92%和90%,满足了船用引射器性能要求。

关键词：引射器数值模拟真空度低温蒸馏