武汉理工大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件）第十四章 船舶海水淡化装置

第十四章船舶海水淡化装置 fresh water generator 第一节概述 第二节船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理 第三节影响真空蒸馏式海水淡化装置工作的主要因素 第四节船用海水淡化装置的实例及其管理 复习思考题 海水淡化装置[名词委审定汉英航海科技名词(1996)] sea water desalting plant, fresh water generator 海水淡化装置[汉英船舶大词典] distilling system isea water desalting plant 2021/2/22 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 1 第十四章 船舶海水淡化装置 第一节 概述 第二节 船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理 第三节 影响真空蒸馏式海水淡化装置工作的主要因素 第四节 船用海水淡化装置的实例及其管理 复习思考题 海水淡化装置 [名词委审定]汉英航海科技名词(1996)] sea water desalting plant, fresh water generator 海水淡化装置 [汉英船舶大词典] distilling system ;sea water desalting plant fresh water generator

第一节概述 ●船舶每天都需要消耗相当敷量的淡水,以满足船员, 旅客和动力装置的需要 般称为淡水的含盐量在1000mg/L以下.远洋船舶 为增加载货吨位,不宜携带过多淡水,一般都设有海水 淡化装置(俗称造水机),以减少向港口购买淡水的费用, 并增强船舶的续航能力 2021/2/22 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 2 第一节 概述 ⚫ 船舶每天都需要消耗相当敷量的淡水，以满足船员， 旅客和动力装置的需要． ⚫ 一般称为淡水的含盐量在1000mg/L以下．远洋船舶 为增加载货吨位，不宜携带过多淡水，一般都设有海水 淡化装置(俗称造水机)，以减少向港口购买淡水的费用， 并增强船舶的续航能力．

海水的含盐量 口海水是一种含有80多种盐类的水溶液,其中含量超过mgL 者有11种.海水含盐量与所在海区的地质、降雨量、入海河 流流量和海水蒸发量等有关; 口大洋中海水平均含盐量约为35gL; 口某些离河口近,蒸发量小的内海,如波罗的海含盐量仅为 2~67g/L,黑海含盐量17~185g/L; 口而某些蒸发量大的内海,如红海、地中梅,含盐量可高达 40g/L以上。 不同海垣的海水含盐量虽然不同,但各种主要盐类所占比例却基本不 变.当海水含盐量为35g/L时,各种盐类的含盐量如表14-1所示, 其中含量最多的是Nac和MgCL2 2021/2/22 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 3  海水是一种含有80多种盐类的水溶液，其中含量超过1mg/L 者有11种．海水含盐量与所在海区的地质、降雨量、入海河 流流量和海水蒸发量等有关；  大洋中海水平均含盐量约为35g/L；  某些离河口近，蒸发量小的内海，如波罗的海含盐量仅为 2～6.7g／L,黑海含盐量17～18.5g/L；  而某些蒸发量大的内海，如红海、地中梅，含盐量可高达 40g／L以上。 海水的含盐量 不同海域的海水含盐量虽然不同，但各种主要盐类所占比例却基本不 变．当海水含盐量为35g／L时，各种盐类的含盐量如表14—1所示， 其中含量最多的是NaCl和MgCL2

衰 14-1 海水中音种盐类的禽量 盐类 NaCl MgClz MgSO,CasO4KCO3 CaCOs MgBr2总计 各种盐在海水中的含量g/八27.23.81.71.20.9 0.1 35 占总含盐量的比例%7.710.94.83.42.60.30.3 1mg/L(NaC相当于0.606mg/L(c) 2021/2/22 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 4 1 mg/L(NaCl)相当于0.606 mg／L(CI`)

船上淡水主要用作柴油主机冷却水、锅炉补给水、洗涤和饮用水等。 柴油机冷却水只要是淡水即可。 >洗涤水一般要求氯离子浓度不大于200mg/L(cH),硬度不大于7毫克当 量/升。 饮用水必须不含有害健康的杂质、病菌和异味,含盐量不大于500~ 1000mg/L,氯离子浓度不大于250~500mg/L(C),pH值为6.5~8.5 造水机生产的蒸馏水所含矿物质太少,也不能杀灭病苗,故作为饮用水 时应经过矿化和杀菌处理。 ●对锅炉补给水的水质要求最高,一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐 量的要求皆以锅炉补给水标准为依据.我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏 水的含盐量应小于10mg/L(Nac) 2021/2/22 1mg/L(Nac)相当于0606mg/L(cr) 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 5 ➢ 船上淡水主要用作柴油主机冷却水、锅炉补给水、洗涤和饮用水等。 ➢ 柴油机冷却水只要是淡水即可。 ➢ 洗涤水一般要求氯离子浓度不大于200mg／L(Cl‘)，硬度不大于7毫克当 量／升。 ➢ 饮用水必须不含有害健康的杂质、病菌和异味，含盐量不大于500～ 1000mg／L，氯离子浓度不大于250～500mg／L(Cl` )，pH值为6．5～8．5。 ➢ 造水机生产的蒸馏水所含矿物质太少，也不能杀灭病苗，故作为饮用水 时应经过矿化和杀菌处理。 ⚫ 对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐 量的要求皆以锅炉补给水标准为依据．我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏 水的含盐量应小于10mg／L(NaCl)． 1 mg/L(NaCl)相当于0.606 mg／L(CI`)

船舶对淡水的需要数量是: 生活用水每人约150~250L/d 动力装置用水以主机功率计 柴油机船每千瓦约需02~03L/d, 汽轮机船每千瓦约儒0.5~14L/d, ■辅锅炉的补水量可按蒸发量的1%~5%估计, 中,高压锅炉按蒸发量的1%~3%计 一般主机功率为7500kW左右的柴油机货轮, 造水机容量大多不超过20~25m3/d 2021/2/22 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 6 船舶对淡水的需要数量是： ◼ 生活用水每人约150～250L／d． 动力装置用水以主机功率计： 柴油机船每千瓦约需0.2～0.3L／d， 汽轮机船每千瓦约儒0.5～1.4L／d， ◼ 辅锅炉的补水量可按蒸发量的1％～5％估计， 中，高压锅炉按蒸发量的1％～3％计． ◼ 一般主机功率为7500kW左右的柴油机货轮， 造水机容量大多不超 过20～25m3／d

海水淡化的方法 蒸馏法 电渗析法 反渗透法 冷冻法 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法。 2021/2/22 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 7 海水淡化的方法： • 蒸馏法 • 电渗析法 • 反渗透法 • 冷冻法 船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法

一、蒸馏法 ●蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断 地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化 过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海 水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨, 而雨是不带咸味的。 ●根据设备可分为蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级 闪急蒸馏法等。此外,以上方法的组合也日益受到 重视。 2021/2/22 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 8 一、蒸馏法 ⚫ 蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断 地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化 过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原理如同海 水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨， 而雨是不带咸味的。 ⚫ 根据设备可分为蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级 闪急蒸馏法等。此外，以上方法的组合也日益受到 重视

电渗析法亦称换膜电渗析法 ■该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交 换膜是05-10mm厚度的功能性膜片,按其选择透过 性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴 膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交 替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相 邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。 ■电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理 的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也 越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、 分离与提纯。 2021/2/22 9 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 9 二、电渗析法亦称换膜电渗析法 ◼ 该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交 换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过 性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴 膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交 替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相 邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。 ◼ 电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理 的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也 越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、 分离与提纯

反渗透法通常又称超过滤法 ■是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利 用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水 与淡水分隔开的。 在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从 而使海水一侧的液面逐升高,直至一定的高度才停止, 这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为 渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压 那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。 ■反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法 的12,蒸馏法的140。因此,从1974年起,美日等发达 国家先后把发展重转向反渗透法。 2021/2/22 10 武汉理工大学能源与动力工程学院 january2004 angke

武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004 wangke 2021/2/22 10 三、反渗透法 通常又称超过滤法 ◼ 是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利 用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水 与淡水分隔开的。 ◼ 在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从 而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止， 这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为 渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压， 那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。 ◼ 反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法 的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达 国家先后把发展重转向反渗透法