炭黑组件气液界面加热海水蒸馏淡化及其抗盐析性能研究
发布时间：2023-03-25 03:55
海水淡化被认为是解决淡水资源短缺问题最有效的方法之一。但是,现行的海水淡化技术如多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透法均存在能耗高、成本高的问题,并且还需要复杂的处理装置和相关配套设施。为了解决这些问题,近年来,兴起了基于气液界面加热的太阳能海水蒸馏淡化技术。该技术因其蒸发效率高、能耗低、操作简单、成本低等优点受到了人们的广泛关注。为了进一步提高太阳能海水蒸发的效率,将光热材料与吸水材料和隔热材料组装成一体化蒸馏组件。但是,蒸馏组件的使用会导致海盐析出,堵塞或破坏蒸馏组件。为了解决蒸馏组件持续运行过程中盐析出的问题,本文以商品炭黑(CB)、无尘布(ALC)、无尘纸(ALP)、聚乙烯(EPE)泡沫以及密胺泡棉(MF)为原材料,设计了EPE/ALP/ALC/CB和EPE/MF/ALC/CB两种一体化蒸馏组件,并分别研究了它们的海水蒸发效能及抗盐析性能。EPE/ALP/ALC/CB一体化组件(AFC-I 型)和 EPE/MF/ALC/CB一体化组件在最优工况下的水蒸发速率分别为1.46 kg.m-2.h-1和1.24 kg.m-2.h-1,是海水直接蒸发的3.75倍和3.18倍;一个太阳光照强度下...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水资源现状
1.2 海水淡化现状
1.2.1 海水淡化的方法
1.2.2 现行海水淡化方法的优缺点
1.3 基于气液界面加热的太阳能海水蒸馏淡化
1.3.1 基于气液界面加热太阳能海水蒸馏的原理
1.3.2 气液界面加热太阳能海水淡化的发展
1.3.3 气液界面加热太阳能海水淡化亟需解决的问题
1.4 本论文研究计划
1.4.1 研究的目的和意义
1.4.2 研究的主要内容
1.4.3 研究的技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料及常用仪器
2.2 测试及表征仪器
2.2.1 太阳光模拟器
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 3D光学显微镜
2.2.5 紫外-可见-近红外漫反射光谱仪(UV-VIS-IR)
2.2.6 红外热成像仪
2.2.7 视频接触角测量仪
2.2.8 傅立叶变换红外光谱仪
2.3 炭黑一体化蒸馏组件的组装
2.3.1 EPE/ALP/ALC/CB蒸馏组件的组装
2.3.2 EPE/MF/ALC/CB蒸馏组件的组装
2.4 EPE/ALP/ALC/CB太阳能海水蒸发及抗盐析实验方案
2.4.1 气液界面加热太阳能水蒸发
2.4.2 气液界面加热太阳能水蒸发速率工况优化
2.4.3 气液界面加热理论的验证
2.4.4 抗盐析实验
2.5 EPE/MF/ALC/CB太阳能海水蒸发及抗盐析实验方案
2.5.1 MF性能表征
2.5.2 不同MF厚度的影响
2.5.3 不同盐度的影响
2.5.4 不同光照强度的影响
2.5.5 不同材料的影响
2.5.6 实际海水中的耐久性实验
3 EPE/ALP/ALC/CB气液界面加热太阳能海水蒸发及抗盐析性能研究
3.1 EPE/ALP/ALC/CB组件组装示意图与性能表征
3.2 EPE/ALP/ALC/CB水蒸发速率优化
3.2.1 CB用量优化
3.2.2 EPE厚度优化
3.2.3 ALP层数优化
3.2.4 气液界面加热理论的验证
3.3 EPE/ALP/ALC/CB抗盐析性能研究
3.3.1 不同盐度的影响
3.3.2 不同太阳光照强度的影响
3.3.3 不同光热材料的影响
3.3.5 AFC-I组件的耐久性
3.4 EPE/ALP/ALC/CB室外抗盐析性能试验研究
3.5 本章小结
4 EPE/MF/ALC/CB气液界面加热太阳能海水蒸发及抗盐析性能研究
4.1 MF性能表征
4.2 EPE/MF/ALC/CB海水蒸发及抗盐析性能研究
4.2.1 不同MF厚度的影响
4.2.2 不同盐度的影响
4.2.3 不同光照强度的影响
4.2.4 不同光热转换材料的影响
4.2.5 EPE/MF/ALC/CB的耐久性
4.3 EPE/MF/ALC/CB室外水蒸发及抗盐析测试
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简介
本文编号：3770484
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水资源现状
1.2 海水淡化现状
1.2.1 海水淡化的方法
1.2.2 现行海水淡化方法的优缺点
1.3 基于气液界面加热的太阳能海水蒸馏淡化
1.3.1 基于气液界面加热太阳能海水蒸馏的原理
1.3.2 气液界面加热太阳能海水淡化的发展
1.3.3 气液界面加热太阳能海水淡化亟需解决的问题
1.4 本论文研究计划
1.4.1 研究的目的和意义
1.4.2 研究的主要内容
1.4.3 研究的技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料及常用仪器
2.2 测试及表征仪器
2.2.1 太阳光模拟器
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 3D光学显微镜
2.2.5 紫外-可见-近红外漫反射光谱仪(UV-VIS-IR)
2.2.6 红外热成像仪
2.2.7 视频接触角测量仪
2.2.8 傅立叶变换红外光谱仪
2.3 炭黑一体化蒸馏组件的组装
2.3.1 EPE/ALP/ALC/CB蒸馏组件的组装
2.3.2 EPE/MF/ALC/CB蒸馏组件的组装
2.4 EPE/ALP/ALC/CB太阳能海水蒸发及抗盐析实验方案
2.4.1 气液界面加热太阳能水蒸发
2.4.2 气液界面加热太阳能水蒸发速率工况优化
2.4.3 气液界面加热理论的验证
2.4.4 抗盐析实验
2.5 EPE/MF/ALC/CB太阳能海水蒸发及抗盐析实验方案
2.5.1 MF性能表征
2.5.2 不同MF厚度的影响
2.5.3 不同盐度的影响
2.5.4 不同光照强度的影响
2.5.5 不同材料的影响
2.5.6 实际海水中的耐久性实验
3 EPE/ALP/ALC/CB气液界面加热太阳能海水蒸发及抗盐析性能研究
3.1 EPE/ALP/ALC/CB组件组装示意图与性能表征
3.2 EPE/ALP/ALC/CB水蒸发速率优化
3.2.1 CB用量优化
3.2.2 EPE厚度优化
3.2.3 ALP层数优化
3.2.4 气液界面加热理论的验证
3.3 EPE/ALP/ALC/CB抗盐析性能研究
3.3.1 不同盐度的影响
3.3.2 不同太阳光照强度的影响
3.3.3 不同光热材料的影响
3.3.5 AFC-I组件的耐久性
3.4 EPE/ALP/ALC/CB室外抗盐析性能试验研究
3.5 本章小结
4 EPE/MF/ALC/CB气液界面加热太阳能海水蒸发及抗盐析性能研究
4.1 MF性能表征
4.2 EPE/MF/ALC/CB海水蒸发及抗盐析性能研究
4.2.1 不同MF厚度的影响
4.2.2 不同盐度的影响
4.2.3 不同光照强度的影响
4.2.4 不同光热转换材料的影响
4.2.5 EPE/MF/ALC/CB的耐久性
4.3 EPE/MF/ALC/CB室外水蒸发及抗盐析测试
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简介
本文编号：3770484
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3770484.html