海水反渗透膜碳纳米管
『壹』 反渗透膜淡化海水的原理 是利用海水中得各成分什么不同分离出淡水
原理就是筛子过滤,因为颗粒大小不同,水分子颗粒最小,还有一些离子带有电子,被静电吸附在膜上面.RO膜就是筛子一样,只是特殊的筛子.
『贰』 海水的淡化技术
海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法
上个世纪90年代邓宇的发明,《美国化学文摘》收录
摄取海洋甘泉
水是生命之源。不久以前,人类还沉迷于淡水是自然界取之不尽的无偿赐品的神话,然而,工业化的蓬勃发展与人口的急剧增加无情地粉碎了这个神话。淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹,解决淡水资源问题已提到了人类的议事日程。在这种背景下,把海水、苦咸水等含高盐量的水转化为生产、生活用水的海水淡化技术得到空前迅猛的发展。淡化海水的方法已有十种之多,下面介绍的是其中最为主要的几种。
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,其原旦如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、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
电渗析法亦换膜电渗析法。
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
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。超过滤法,
宏大设想
寻找海水淡化新技术
随着科技的飞速发展,压力驱动反渗透膜分离技术(RO)在膜、膜组器、设备和工艺等方面都有了较大创新和改进,但人们也越来越意识到RO技术在节能、环保领域存在的局限,而且就脱盐来讲,RO技术可认为已接近发展的顶峰。因此,国外已经开展了“正向渗透膜分离技术(FO)”的相关研究,并取得了一定的成果,在海水淡化、污水处理、食品加工、医药等领域得到了应用,特别是“压力延缓渗透(FRO)海水发电”,更是一项极具前景的清洁再生能源开发技术J。但是国内对正向渗透膜分离技术关注得很少,相关研究和论文也不多。虽然,上个世纪90年代我国有了创造性的发明“非加压吸附渗透法海水淡化”(CN92110710.2)。
正向渗透分离技术很早就得到了应用。很久以前,人们就采用食盐来长期贮存食物,因为在高盐环境下多数细菌、霉菌和病原菌由于渗透作用会脱水死亡或暂时失去活性。如今,人们已经开始利用正向渗透膜分离技术进行海水淡化、工业废水处理、垃圾渗透液处理等研究;食品工业在实验室利用正向渗透膜分离来浓缩饮料;紧急救援时的生命支持系统利用正向渗透膜分离技术制取淡水。随着材料科学的发展,正向渗透技术已经应用于人体的药物控制释放。
非加压渗透吸附法(90年代)
非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜正向渗透进入一种超强吸水的吸附剂或盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,不需要外界加压,但溶液里的特殊盐分提取液很容易蒸发,不需要加太多的热(加热能与反渗透加压的能量比?)。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法(CN92110710.2)1992年:上个世纪90年代邓宇的发明,《美国化学文摘》收录。另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进
碳纳米管薄膜
一种用碳纳米管来做薄膜的小孔,另一种渗透用的薄膜。
活细胞蛋白质膜
薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。
反渗透机理
统一的“干闭湿开”反渗透机理模型
有几个经典模型
1.优先吸附毛细孔模型:弱点干态电镜下,没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。
2.溶解扩散模型:不认为有孔。
3.干闭湿开模型:上个世纪80,90年代,国人邓宇等提出的,能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型,统一了两个最经典的反渗透机制模型,细孔模型,溶解扩散模型。
膜干时,膜收缩致密,孔隙闭合,电镜下看不到
膜湿时,膜材料溶胀,膜的孔隙被溶剂溶胀,孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。
『叁』 海水专用反渗透膜与一般反渗透膜有何区别
复海水中的含盐量较高制,一般的反渗透膜无法承受盐的腐蚀性。海水淡化反渗透膜必须具有高脱盐率,耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点。
海水淡化对反渗透膜的要求相对较为严苛,主要是脱盐率和耐腐蚀方面。经过海水淡化专用反渗透膜处理后的海水,其含盐量可大大降低,海水的TDS值一般在3万毫克/升以上,对反渗透膜的要求相对较为严苛,主要是脱盐率和耐腐蚀方面。
因此海水淡化专用反渗透膜与一般反渗透膜在材质和结构上都有些不同。比如抗氯方面,普通的没有那么大的抗氯能力,用一般的去做,膜不但堵还能被氧化,氧化不可还原就报废了!
『肆』 国外大学研究室利用海水制备氢气 全新反渗透膜技术杜绝氯气污染
车家号的网友,大抄家好!今天选车网为您带来氢燃料电池的最新消息,请点击关注选车网,第一时间了解最新的汽车资讯。
根据国外媒体的相关消息显示,宾夕法尼亚大学的研究团队正在海水电解槽新概念验证设计中应用净水技术。他们将采用电流把水分子的中的氢和氧分开。
选车君观点:这项技术一旦成熟,那么就意味着人类可以大规模批量生产氢气,不仅仅可以让氢燃料电池汽车的出行成本下降,甚至能够一劳永逸的解决人类的能源危机。
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『伍』 反渗透膜能净化海水的哪里有卖求大神帮助
反渗透阻垢剂、分散剂TH-0100是一种高效阻垢剂,适用于反渗透(RO)系统及纳滤(专NF)和超滤(UF)系统中,可属防止膜面结垢,能提高产水量和产水质量,降低运行费用。 反渗透阻垢剂、分散剂TH-0100特点: (1)在很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢,不加酸的条件下LSI最大允许值为2.8 (2)不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物 (3)对控制铁、铝及重金属污染物特别有效,进水侧铁的浓度允许达8.0ppm (4)能有效地抑制硅的聚合与沉积,浓水侧SiO2浓度可达290 ppm (5)可用于反渗透CA及TFC膜、纳滤膜和超滤膜 (6)极佳的溶解性及稳定性 (7)给水PH值在5-10范围内均有效
『陆』 海水淡化反渗透膜 苦咸水膜 抗污染反渗透膜哪里有卖 要质量好的厂家 有推荐的吗
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『柒』 利用碳纳米管淡化海水(阅读理解)
报纸答案抄
淡化海水就是把海水中有水分子和盐离子分离开来,不含盐离子的水就是淡水。
2.
只让水分子通过,而不让海水中的离子通过,从而实现海水中水分子和离子的分离。
3.
因为离子是以“水合壳”的形式存在,而“水合壳”的体积比碳纳米管的内径大。
4.
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5.你认为利用碳纳米管薄膜淡化海水有什么重大意义
淡化海水的能力提高,使得海水淡化成本能最终下降,解决了沿海、临盐湖却缺水的地区的饮用淡水的困难。
『捌』 海水淡化的常见方法
全球海水淡化技术超过20 余种,包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等,以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。
从大的分类来看,主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类,其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。一般而言,低多效具有节能、海水预处理要求低、淡化水品质高等优点;反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点,但海水预处理要求高;多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点,但能耗偏高。一般认为,低多效蒸馏法和反渗透膜法是未来方向。预计“十二五”期间,我国海水淡化将达到150万-200万吨/日,是现有产能的三、四倍,投资规模将达到200亿元左右。
冷冻海水淡化法原理:海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比,冷冻海水淡化法能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化法。 冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
冷冻海水淡化法工艺之预冷 海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换,预冷至海水的冰点附近。冷冻海水淡化法工艺之脱气 由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力,使蒸发结晶器内压力高于二相点压力,破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。 淡化法是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。
海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统 普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离,但分离方法不同,得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。
海水淡化法工艺之蒸汽冷凝 在蒸发结晶器内,除海水析出冰晶以外,还将产生大量的蒸汽,这些蒸汽必须及时移走,才能使海水不断蒸发与结冰。 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渐升高,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心转向反渗透法。
反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低,主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。 低温多效蒸馏淡化技术
低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入首效,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,然后通过多次的蒸发和冷凝,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。
多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低,主要发展趋势为提高首效温度,提高装置单机造水能力;采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。一种低温多效蒸馏法海水淡化设备,包括供汽系统、布水系统、蒸发器、淡水箱及浓水箱,供汽系统的生蒸汽入口置于中间效蒸发器上。工作方法为:(1)布水系统对海水进行喷淋;(2)输入生蒸汽到中间效蒸发器的蒸发管内部;(3)蒸汽在蒸发管内冷凝传出热量,蒸发管外吸收热量产生蒸发;(4)新蒸汽输送至其两侧的蒸发管内.管外吸收热量、产生蒸发;(6)各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程;(7)蒸馏水进入淡水箱;(8)浓盐水进入浓水箱。 真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,海水淡化水产品可达到国家饮用水标准,是一种较理想的海水淡化法。
冷冻海水淡化法工艺
冷冻海水淡化法工艺之脱
冷冻海水淡化法工艺之预冷
冷冻海水淡化法工艺之温度和压力
它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。
冷冻海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统
冷冻海水淡化法工艺之蒸汽冷凝 非加压渗透吸附
非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜进入一种超强吸水的吸附剂的盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进
碳纳米管薄膜,是一种用碳纳米管来做薄膜的小孔,另一种渗透用的薄膜。
蛋白质膜,是薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。
『玖』 海水淡化的反渗透膜与自来水反渗透膜有什么不同请哪位高工给解释一下,在此先谢谢了
海水淡化与自来水净化反渗透膜技术没有本质上的不同,其实只是膜技术应内用的不同领域而已。目容前海水淡化技术主要两大类(蒸馏法和膜法),其中反渗透膜技术应用是最广泛的,也是比较成熟的。 海水淡化反渗透膜必须具有高脱盐率,耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点,经过反渗透膜处理后的海水,其含盐量可大大降低,海水的TDS值一般在3万毫克/升以上,对膜的要求相对较为严苛,主要是脱盐率和耐腐蚀方面。因此在材质和结构上都有些不同。一般经淡化后的海水TDS值可达到或接近自来水的标准。因此说来家用机尝试用海水做水源的话,自然是会很快坏掉的。
『拾』 海水淡化ro膜的回收率为什么低
一、能量回收装置。PX和Aqualyng是近期所研发出来的新型能量回收版装置,其能量回收效率非常高权,能够让RO系统在进行海水淡化的过程中自身所消耗的电能大约在2.6kW·h/m3淡水。
二、新型膜产品的应用。目前正在开发和继续研究高压RO膜及低压RO膜,随着能量回收装置效率的不断提升,海水淡化过程应用高压RO膜越来越多,而苦咸水淡化过程应用低压RO膜越来越多。
三、预处理工艺。最新的预处理方法是将原来的NF、UF以及MF三种传统方法结合应用的一种全膜法,这种预处理方法的优势在于它所需的化学药剂非常少,而反渗透膜的清洗次数也得到了有效的减少,使得系统的操作和管理更加方便、环保。
四、回收率的提升。海水淡化系统采用最新研究的SWRO-级浓缩水作进料,当操作压力被恒定控制在8-10MPa范围内时,回收率高达百分之六十。