13226.基于全塑蒸發(fā)器的低溫多效海水淡化系統(tǒng)研究

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特另JJJH以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得丞洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：王攀簽字日期：沙／壚年二月習(xí)日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位

2、論文的規(guī)定。特授權(quán)丞洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：王攀導(dǎo)師簽名：簽字日期：沙／夠年易月司日簽字日期：年月日摘要低溫多效蒸發(fā)作為目前海水淡化主流技術(shù)之一，其發(fā)展已比較成熟，但在工業(yè)生產(chǎn)中仍存在一系列的問(wèn)題，如存在嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕與結(jié)垢問(wèn)題，如

3、何避免或者減輕設(shè)備腐蝕與結(jié)垢是目前多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的研究熱點(diǎn)。本文提出的海水淡化方法是在傳統(tǒng)的低溫多效蒸發(fā)海水淡化方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)。塑料換熱器由于采用聚合物材料，相比于鋁黃銅、銅鎳合金有更好的耐腐蝕性和抗結(jié)垢性能，價(jià)格也更低，因此本課題提出采用全塑的蒸發(fā)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬蒸發(fā)器。在全塑蒸發(fā)器中采用致密的聚偏氟乙烯(PVDF)qb空纖維毛細(xì)管作為換熱介質(zhì)，代替了傳統(tǒng)的金屬列管式換熱管。依據(jù)毛細(xì)潤(rùn)濕原理，用PVDF中空纖維超濾膜代替

4、傳統(tǒng)的金屬分布器，將充分接觸的換熱管和超濾膜絲束澆鑄成多效蒸發(fā)器組件作為多效蒸發(fā)的一效進(jìn)行海水淡化。由于換熱毛細(xì)管與超濾膜都沒(méi)有采用金屬材質(zhì)，且組件外殼也是塑料材質(zhì)，因此避免了金屬腐蝕的發(fā)生，同時(shí)，由于全塑的換熱毛細(xì)管和分布器具有較大的熱膨脹系數(shù)，可最大限度的防止結(jié)垢的產(chǎn)生。另外由于中空纖維換熱毛細(xì)管較細(xì)且壁厚較薄，可達(dá)到更大的換熱面積，作為海水分布器的中空纖維超濾膜相對(duì)于一般的液體分配器具有更均勻的液體分布能力，故能更加均勻的分布海水

5、，而且超濾膜與換熱毛細(xì)管交替排布，海水能更加充分的與換熱毛細(xì)管接觸，強(qiáng)化換熱過(guò)程。本文首次提出水填充提高導(dǎo)熱性的方法。通過(guò)制備表皮致密內(nèi)部多孔且孔隙率達(dá)75％的毛細(xì)換熱管，毛細(xì)管內(nèi)的空隙填充水，相比于未改性實(shí)壁中空纖維毛細(xì)換熱管，可顯著提高其導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)140％。本文首先通過(guò)建立單效蒸發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證了采用超濾布水的全塑蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)方案是可行的，考察了單效蒸發(fā)裝置的性能，即影響淡水產(chǎn)量和造水比的因素，包括進(jìn)料海水的溫度和流量、入口蒸汽的

6、溫度和流量及系統(tǒng)的真空度等。同時(shí)也嘗試了多效蒸發(fā)裝置的初步探究，為之后的多效蒸發(fā)研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)，從而為低溫多效蒸發(fā)海水淡化提供一種新的方法。其次通過(guò)干濕法紡絲制備了中空纖維換熱毛細(xì)管，并對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，從實(shí)驗(yàn)角度驗(yàn)證了將換熱毛細(xì)管非貫通孔潤(rùn)濕再填充水，可顯著提高傳熱系數(shù)。通過(guò)比較不同內(nèi)徑和壁厚的中空纖維換熱毛細(xì)管的換熱性能，得出傳熱系數(shù)隨壁厚的減小而增大，隨內(nèi)徑增大有小幅減小。分別考察了冷流體分別走管程殼程時(shí)不同流速和裝填密度對(duì)