随着能源及环境压力的加大, 包括海水淡化产业在内的盐溶液盐水分离,对降低能耗和减少排放的要求在日益提高。所以,开发一种可以利用废弃低品位能源或可再生能源驱动,并且具有高回收率、浓缩率的盐水分离技术,是实现盐溶液盐水分离领域清洁化的必然趋势,也是我国实现“碳达峰”和“碳中和”的必然要求。
二、技术原理
试验测试过程中,含盐量3%-8%的氯化钠稀溶液经高压泵送至离心式喷嘴,雾化喷入真空蒸发室中。雾化细微液滴经过喷口一次闪蒸、热管表面吸热沸腾,分离出的水蒸气被吸附床A内的吸附剂快速吸附转移,剩余溶液被浓缩并泵出腔体。待吸附接近饱和,切换吸附床A汽路使其与冷凝室连通,并切换水路使床内水管由流通冷却水变为流通热水。此时,吸附床A内的吸附剂受热脱附再生,得以循环使用。当吸附床A脱附时,吸附床B进行吸附,双床交替进行吸附-脱附,使试验得以连续进行。
三、技术优势
实现了喷雾闪蒸与液滴蒸发过程再热的物质和能量耦合,并以固体吸附剂为相分离低压端,大幅提高了压力差,显著降低了低品位热源温度。相较于传统单级闪蒸器,新方案使水分离率从5%跃升至48%,且装置紧凑,能利用低至40℃的低品位热源(此时分离率为5%)。该方案对低品位热源的有效利用、提升单位体积装置淡水产量和制取高浓盐水有重要意义。
四、应用场景
除湿溶液再生、海水淡化、工业盐水/污水处理、低品位能源利用等。
图1 1kW级试验系统
图2 50kW级磁悬浮中试系统
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