2024-09-29
태양열 해산 시스템을 전통적인 현대 해산 기술과 밀접하게 결합하여 첨단 제조 공정과 향상된 열과 질량 전송에 대한 성과에 기반하여그리고 태양 에너지 자체의 장점을 보완, 더 이상적인 효과를 얻을 수 있습니다.
전통적인 해산 기술은 높은 투자를 요구하며 에너지를 너무 많이 소비합니다. 이 에너지는 주로 석유와 석탄과 같은 화석 연료에서 나옵니다.소금 해제 기술을 촉진하는 것을 어렵게 만드는.
데이터 연구에 따르면 매일 1,000m3의 담수를 생산하는 바닷물 정화 시스템은 1년에 10,000톤의 석유를 소비합니다.특히 인구 밀도가 낮고 전력망에 큰 규모의 연결이 없는 일부 외딴 지역, 전통적인 해수 해수화 장비를 만드는 것이 어렵습니다. 따라서 해수와 담수 해수화 위해 유비쿼터스 태양 에너지를 사용하는 것이 가장 좋은 선택은 아닙니다.
태양광 해산 시스템은 실제로 태양광 에너지 활용 장치와 전통적인 해산 장치의 조합입니다.소금 해제 장치에 필요한 에너지를 공급하기 위해 전통적인 에너지 대신 태양 에너지를 사용하는 것.
일부 조합은 표 1에 표시됩니다.
그림 1 태양 용해 해제 도표
그림 2 트로프 태양 집중 열 시스템
트러그 태양 열 시스템은 대규모, 긴 수명 및 저렴한 비용의 특징을 가지고 있으며 현재 가장 성숙한 대규모 태양 열 활용 기술입니다.태양열 용해화 를 통해 증기 를 생산 하는 3 가지 주요 방법 이 있습니다: 플래시 증발, 직접 증발 및 간접 증발.
직접 증발 방법은 운영 안정성 문제가 있을 수 있습니다.흐름 불안정성 영향을 받은 파이프 섹션에서 흐름 손실로 이어질 수 있으며 심지어 수집 튜브의 과열 및 선택 흡수 코팅에 영구적 인 손상을 일으킬 수 있습니다..
간접 증발 방법의 주요 단점은 대부분의 열 전달 유체가 준비하기가 어렵고 불화성이 높고 쉽게 분해되는 것과 같은 특수 특성을 가지고 있다는 것입니다..
플래시증발 시스템위와 같은 결함을 효과적으로 피할 수 있으며, 간단한 구조, 안정적인 작동, 높은 효율성 및 낮은 건설 비용의 장점을 가지고 있습니다.따라서 플래시 증발 시스템은 연구 및 개발 대상으로 적합합니다.
그림 3 태양 플래시 증발 원리
그것은 높은 신뢰성, 좋은 반 확장 성능 및 쉬운 대규모 개발의 장점을 가지고 있습니다.
현재 세계 해수 해소화 생산량의 60%는 다단계 플래시 증발 방식으로 얻습니다.다단계 플래시 증발은 또한 단일 단위 용량이 가장 큰 (최고 100,000t/day) 는 대형 및 초대 규모의 해수화 시설에 적합합니다.
다단계 플래시 증발 과정의 원리는 다음과 같습니다.원시 바닷물을 일정 온도로 가열하고 플래시 챔버에 넣습니다.플래시 챔버의 압력은 뜨거운 소금수의 온도에 대응하는 포화 증기 압력보다 낮게 제어되기 때문에, 뜨거운 소금 물은 플래시 챔버에 들어가면 과열된 물로 변하고 빠르게 부분적으로 증발하여 뜨거운 소금 물의 온도를 감소시킵니다.생성 된 증기는 필요 한 민물 로 되기 위해 응축 됩니다.
다단계 플래시 증발은 이 원리에 기초하며, 뜨거운 소금이 여러 플래시 챔버를 통해 점차적으로 압력을 감소시켜 증발하고 단계적으로 냉각됩니다.동시에, 소금물은 수온이 자연적인 바닷물 온도에 접근할 때까지 (하지만 더 높을 때까지) 점차 집중됩니다.
다단계 플래시 증발 시스템의 공정 흐름은 위의 그림 3에 나타납니다. 주요 장비는 소금 해수제 난방기, 다단계 플래시 증발 장치의 열 회수 부문,열 배기가스 부문, 바닷물 전처리 장치, 응축되지 않는 가스 배기 장치의 진공 시스템, 소금 물 순환 펌프 및 입수 및 출구 물 펌프 등.
(1) 순환 소금물 유동량
다단계 플래시 증발의 특징은 순환하는 소금물에 의존하여 여러 단계를 통해 지속적으로 냉각하여 자신의 감각 열을 방출한다는 것입니다.따라서 과열된 소금물에 있는 물의 일부를 증발시켜 신선한 물과 농축된 소금물을 생산하는 목적을 달성합니다..
따라서 열 균형의 관점에서 순환 소금수의 각 단계에서 방출되는 현수 열은 생성된 담수에 필요한 잠복 열과 같습니다. 따라서,전체 다단계 플래시 증발 시스템, 다음과 같은 관계가 존재합니다: RS ((t0-tn) = DL
여기서, R는 순환 소금물 유동량 (kg/h) 이다.
소금 물의 S-평균 특온 (kcal/kg·°C)
t0: 순환 소금물의 첫 번째 단계 입수 온도 (°C);
tn-순환 용액의 최종 출구 온도 (°C);
D 각 수준에서 단수의 총 생산량 (kg/h)
L-淡水의 증발의 평균 잠복 온도 (kcal/kg)
위의 공식은 일부 담수 생산 요구 사항에 따라 순환 소금류 유동량을 얻기 위해 사용될 수 있습니다.
소금 균형 FCf = BCb
물 균형 F ((1-Cf) = D+ B ((1-Cb)
공식에서,
Cf는 원료 물의 소금 질량 농도 (kg/kg) 이다.
배출된 소금에서 소금의 Cb 질량 농도 (kg/kg)
위 두 방정식에 농도 비율 α=Cb /Cf를 대체하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
단수 출력이 알려져 있는 조건에서보충된 원수의 흐름 속도 F와 배출된 소금수의 흐름 속도 B는 주로 시스템의 농도 비율에 의해 결정됩니다..
농도 비율은 플래시 증발 장치의 최종 염분 농도 (총 용해 고체 TDS) 와 보충 해수 농도 (TDS) 의 비율을 의미합니다.그것은 일반적으로 특정 물 품질 조건에 기초한 규모 예방 안전에 제한됩니다., 소금 배출 농도는 일반적으로 70,000 mg/L에 접근 할 수 없습니다.
해수 해수화에는 기술 선택에 대한 "단일한"최고 솔루션이 없습니다. 대신 각 프로젝트의 특성과 실제 조건에 따라 결정되어야합니다.규모 포함에너지 비용, 원수 품질, 기후 조건, 기술 및 안전 요구 사항
일반적으로 역오스모스는 독립적으로 설치된 해수 해수화 시설에 적합하지만 열 발전소 (최근 핵 발전소) 가있는 경우열산화 기술은 더 경제적이고 신뢰할 수 있습니다..
다단계 플래시 증발 방법은 바닷물 해수화뿐만 아니라 열 발전소 및 석유화학 공장에서의 보일러 물 공급에도 널리 사용됩니다.산업용 폐수 및 광산 용수 처리 및 재활용, 그리고 인쇄 및 염색 산업 및 종이 제조 산업의 폐기물 알칼리 액체의 재활용.
