T: ℃ △H: kJ/kg 适用范围：5-200 ℃
蒸发潜热
沸 点 上 升
沸点升高
BPE=Ay+By2+Cy3
A=8.25431 ×10-2+1.883×10-4T+4.02×10-6T2 B=-7.625 ×10-4+9.02×10-5T-5. 2×10-7T2 C=1 522 ×10-4-3×10-6T-3×10-8T2 C=1.522
Cp: kJ/kg. kJ/kg ℃; T: ℃ ; S(含盐量): g/kg
适用范围 20≤S ≤160 适用范围： 20 ℃ ≤T ≤180 ℃
蒸发潜热
△H=2501.897149-2.40764037×T+ 3×T2-1.15863 5×T3 1 192217×10-3 1.192217 1 15863×10-5
海 水 的 密 度
比热
定义：使1g海水温度升高1 ℃所需的热量， 单位为卡/克·度。 海水的比热随盐度的增加而降低。 温度和压力对海水比热的影响和对纯水的 影响相似 海水的比热随温度的升高而降 影响相似。海水的比热随温度的升高而降 低。

海水的热容Cp（Kcal/kg·℃）
浓度（%） 温度(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 1.0019 0 9995 0.9995 0.9987 0 9987 0.9987 0.9992 1 0001 1.0001 1.0013 1 0030 1.0030 1.0051 1.0076 1.0107 2 0.9731 0 9731 0.9731 0.9737 0 9744 0.9744 0.9752 0 9762 0.9762 0.9774 0 9789 0.9789 0.9808 0.9831 0.9858 3 0.9596 0 9606 0.9606 0.9618 0 9629 0.9629 0.9638 0 9648 0.9648 0.9660 0 9676 0.9676 0.9694 0.9715 0.9741 4 0.9467 0 9486 0.9486 0.9503 0 9516 0.9516 0.9527 0 9538 0.9538 0.9550 0 9565 0.9565 0.9582 0.9603 0.9628 6 0.9225 0 9257 0.9257 0.9282 0 9300 0.9300 0.9313 0 9324 0.9324 0.9336 0 9351 0.9351 0.9367 0.9387 0.9408 8 0.9006 0 9044 0.9044 0.9074 0 9094 0.9094 0.9108 0 9120 0.9120 0.9132 0 9146 0.9146 0.9162 0.9179 0.9199 10 0.8810 0 8848 0.8848 0.8879 0 8899 0.8899 0.8913 0 8925 0.8925 0.8936 0 8950 0.8950 0.8964 0.8981 0.8998 12 0.8640 0 8670 0.8670 0.8697 0 8716 0.8716 0.8729 0 8739 0.8739 0.8750 0 8762 0.8762 0.8776 0.8791 0.8806
Marcet原则 —组成相对恒定性
1819年Marcet由北冰洋、大西洋、地中海、 黑海 波罗的海 中国海和白令海等处的海水分 黑海、波罗的海、中国海和白令海等处的海水分 析结果中，归纳出一条结论：尽管海水的总盐度 或盐度是可变的 但主要成分的比值几乎是恒定 或盐度是可变的，但主要成分的比值几乎是恒定 的。 海水中的一些成分，尤其是海水中同生命循环 有关的组分，诸如硝酸盐，磷酸盐，溶解氧等， 比值往往有较大的波动。
低温多效海水淡化 工艺计算
解 昕 解利昕
天津大学化工学院
2010年4月
2010-4-19
海水性质 低温多效海水淡化 设计计算 10000t/d纯MED工艺计算
（4效平流） 10000t/d热压缩MED工艺计算 （4效平流） 热压缩MED工艺计算 （6效平流）
一、海 、海 水 性 质
多效蒸发的分类

平流

顺流

逆流
指各效都单独平行加料，不过加热蒸气除第一效外， 其余各效皆用的是二次蒸气。 其余各效皆用的是二次蒸气 适用于容易结晶的物料。如制盐，一经加热蒸发， 很快达到饱和状态 结晶析出 所以没有必要从第 很快达到饱和状态，结晶析出，所以没有必要从第 • 指料液和加热蒸汽都是按第一效第二效到第三 一效将母液在转移到另一效。 效的次序前进 • 由于多效的真空度依次增大 即绝对压力依次 由于多效的真空度依次增大，即绝对压力依次 • 指进料流动的路线和加热蒸气的流动方向相反。 降低，料液在各效之间的输送不必用泵，而是 靠两效之间的压差自然留到后面各效 原料从真空度最高的末效进入系统，逐步向前 • 各效流动，浓度越来越高。 由于温度依次降低，故料液从前一效通过后一 效时就会有过热现象，发生闪蒸，可以产生蒸 • 由于前面各效的压力比较高，所以两邻效之间 气 即产生一些淡水 气，即产生 些淡水 要用泵输送 要用泵输送。 • 前面各效的温度越来越高，料液往前面一效送 入时，不仅没有闪蒸，而且要经过 段预热过 入时，不仅没有闪蒸，而且要经过一段预热过 程，才能达到沸腾。
海 水 的 比 热
比热
Cp=(A+BT+CT2+DT3) ×10-3
2S2 A=4206.8-6.6197S+1.2288 =4206 8 6 6197S+1 2288×10-2 B=-1.1262+5.41788×10-3S-2.2719×10-4S2 C=1.2026×10-2-5.3566×10-4S+1.8906×10-6S2 D=6.8777×10-7+1.517×10-6S-4.4268×10-9S2
低温多效的操作范围
基本术语
造水比-GOR GOR–Gain GOR Gain Output Ratio ，每kg 加热蒸气所 生产的淡水 kg (kg 产品/kg加热蒸气) 浓缩比 浓排水浓度（总固溶物 浓排水浓度 总固溶物TDS）与补给海水浓 与补给海水浓 度之比（TDS）

蒸气喷射泵特性
海水组成
组分 Cl Na SO4 Mg Ca K HCO3 Br Sr SiO2 B F 浓度（mg/l） 19000 10500 2700 1350 410 390 142 67 8 6.4 45 4.5 1.3 组分的基本存在形式 ClNa+ SO42Mg2+ Ca2+ K+ 2HCO3-, H2CO3, CO32 BrSr2+ H4SiO4(aq), H3SiO43 H3BO3(aq), (aq) H2BO3F-
蒸馏法海水淡化技术
蒸馏法海水淡化技术： 利用热水或蒸汽作为热源，蒸发海水，收集 冷凝水（蒸馏水）生产纯水的过程。 淡化过程发生气-液相变化 蒸馏法优势
技术成熟，适合于大规模建厂 受原海水水质限制较小 淡化水纯度高 利用余热或低品热能，较为经济
蒸馏淡化技术种类
多级闪蒸
MSF
抽 吸 比
温度
热压缩装置造水比
造造水比 抽吸位置
单效蒸发系统
加热蒸汽 Ms, Ts 蒸汽 Md, Tc
海水 M f, T f
盐水 Mb, Tb 冷凝蒸汽 Ms, Ts
海水 Mcw, Tf
进料和冷却海水 Mf+Mcw, Tf 蒸馏产品 Md, Td
海水中CO2与pH值紧密相关。 海水的pH值范围约在7.5-8.4 7 5 8 4之间，当海水中的 之间 当海水中的CO2与 大气中的CO2平衡时， pH值8.1-8.3之间

二 氧 化 碳 在 海 水 中 的 溶 解 度
氮 气 在 海 水 中 的 溶 解 度
海 水 中 的 溶 解 氧 量
二 低温多效海水淡化 二、低温多效海水淡化



多效蒸发的换热过程是沸腾和冷凝传热，是相变传 多效蒸发的换热过程是沸腾和冷凝传热 是相变传 热，因此传热系数很高。用于海水，当材质为黄铜 时，光滑管的传热系数可达3000-3850W/m 时 光滑管的传热系数可达 / 2.k，而强 而强 化传热表面双沟槽管可以达到7200-10300W/m2.k。 多效蒸发通常是一次通过式的蒸发，因此动力消耗 多效蒸发通常是 次通过式的蒸发，因此动力消耗 较少。竖直管降膜蒸发生产消耗电力2.5kW.h/m3左 右。 多效蒸发的浓缩比可以提高，因此制造每吨淡水所 需要的原料水可以减少。 需要的原料水可以减少 多效蒸发的弹性很大，负荷范围从100%变化到25%。
海水性质
密度与比重 密度：单位体积海水的质量 单位：g/cm3 密度：单位体积海水的质量。单位： 比重：在任一温度下海水密度与4℃纯水的 密度之比。 密度之比 海水的密度随温度和盐度的变化而有显著的 变化，压力对密度的影响较小，一般不加考 虑。

海水密度表（g/cm3）
密度 纯 水
温度(℃) -2 0 5 10 15 20 25 30 35 0.99969 0.99987 0.99999 0.99973 0.99915 0.99823 0.99708 0.99568 0.99474 10 1.00792 1.00801 1.00796 1.00756 1.00684 1.00585 1.00461 1.00314 1.00216
T: ℃ y: % 适用范围：1%≤y ≤ 16%
10 ℃ ≤T ≤180 ℃
渗透压
海水渗透压
海水的渗透压主要取决于其中的含盐量，含盐量 越 越大，渗透压越大。 越 海水的渗透压与氯度Cl ‰（Chlorinity）及温度的 经验关系式为： 验关系式为 ∏=101.3（1.240+0.00454t)Cl 式中 ∏--渗透压，Pa； t – 温度， ℃； Cl – Cl ‰ 盐度与氯度的关系： S‰ = 0.030 0 030 + 1.8050 1 8050 × Cl ‰ 盐度为35‰的大洋海水在0 ℃时的海水渗透压为： ∏=2437kPa