海水淡化的化學方法精選(九篇)
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第1篇：海水淡化的化學方法范文
主題詞：海水淡化；反滲透；高壓泵；國產
Abstract: Reverse osmosis technology for the seawater desalination occupies a large market as the good features like low-cost, low energy consumption and high water productivity. High-pressure pump (centrifugal pump and piston pump) plays a key role of the whole system as it provides the energy to overcome the osmotic pressure. Normally, centrifugal multi stage pumps are utilized for the medium and large-sized treatment facilities, and piston pumps are usually used for the small and medium-sized ones. The selection of different pumps should depend on the given features by the pump manufactures, like water requirements, range of pump pressure and performance curves. Currently, most pumps utilized for the seawater desalination are imported. In 2010, China’s homegrown high-flow seawater desalination pumps has been utilized in Liu Heng plant. With the utilization of homegrown pumps, the costs for the system will be reduced dramatically, and expected to be used wildly in the future.
Key words: seawater desalination; reverse osmosis; high pressure pumps; homegrown
中圖分類號：P747 文獻標識碼：A 文章編號：
1.前言
海水淡化，又稱“海水脫鹽”，是通過物理、化學或物理化學方法從海水中獲取淡水的技術和過程。目前實際應用的海水淡化技術方法主要分為蒸餾法和膜法兩大類，其中蒸餾法又稱熱法。膜法主要包括：反滲透法(SWRO)、電滲析法(ED)。
隨著反滲透海水淡化的技術進步，近年大型海水淡化廠的國際招標中，SWRO以低投資費、低能耗、低產水價而占上風。
下圖為國內已建海水淡化廠的裝置按照不同工藝的份額圖：
圖2國內各種淡化方法裝置數
反滲透法海水淡化技術(SWRO)就是利用半透膜的透水特性，對海水加壓，使水分子克服阻力而透過半透膜，從而達到淡水從海水中分離出來的目的。下圖為典型反滲透海水淡化工藝流程。
圖3典型反滲透海水淡化工藝流程圖
2.高壓泵選型及需注意的問題
高壓泵提供了在膜法海水淡化中克服滲透壓的能量，是系統(tǒng)的心臟。反滲透海水淡化系統(tǒng)中，每噸淡化水費用中，投資成本占25%左右，電費成本占52%以上，兩項合計占造水費用的77%以上。而電費成本中，又以高壓泵的能耗為主，因此，高壓泵的能耗是影響產品水成本的主要因素，根據不同的淡化規(guī)模選擇高效率、合適的高壓泵是目前反滲透海水淡化產業(yè)急需要解決的問題。
2.1 標準海水的滲透壓
經過目前對海洋的研究發(fā)現，雖然不同的位置海水的含鹽量有所差異，但是海水成分的構成基本相同。以目前的分析技術，海水中能夠測定的元素有80多種。含量超過1mg/kg的元素就有12種，分別為Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Si、B、Sr、F。加上H、O，占海水全部元素99.9％。共組成11種主要的離子成分，并且各種離子成分濃度間比值近似恒定，為了進一步方便研究，提出了標準海水的概念，標準海水的構成如下表。
表1標準海水(S=35)的成分(g/kg)
對于標準海水，海水滲透壓的估算經驗公式如下：
Π＝1.18×(T+273)×∑Mi（psi）
Mi：離子的摩爾濃度；T：給水溫度
Π＝(0.714~0.9)×10-5×C（MPa）簡化
C：海水的TDS（mg/l）
經過計算，25℃下，35％的標準海水，滲透壓約25.9bar，這個概念是描述標準海水中淡水能夠通過反滲透膜的理論壓力。基于膜法海水淡化不同的回收率下，海水被同時濃縮，滲透壓持續(xù)升高，因此實際應用的膜法海水淡化的工作壓力一般在40-60bar左右。
2.2依據官方設計軟件選擇合適壓力范圍的水泵
確定高壓泵是一個系統(tǒng)的過程，影響高壓泵參數的因素特別多。這些因素有一些是經驗值、規(guī)定值，和反滲透膜的參數關系較大。因此幾個海水淡化反滲透膜的供應商都提供了相應的官方設計軟件。對于一個具體的項目，軟件的計算結果給出高壓泵的工作壓力。
經調研，現在的中國大陸的項目設計中，普遍存在設計資料不足的情況，從而影響了高壓泵的設置、選型，以至于影響了系統(tǒng)運行的經濟型，提升了噸水成本。因此積累足夠多的基礎數據是必須的。
以下為一使用某膜公司的設計軟件對具體案例的計算數據（水溫均設為25℃）：
運行三年后預測數據：
從中可以明確的看出每根壓力容器中7只膜的工作情況，包括需要的進水壓力、流量及濃水滲透壓壓力?？梢娫?年中所需進水壓力增加了4.3bar（水溫相同情況下）。
同時由于溫度會影響原水的黏度等指標，也會直接影響系統(tǒng)要求的壓力。對于以上項目，同等條件下，水溫12℃比25℃所需要的進水壓力高約4.4bar。
因此，進一步考慮水溫的不同對所需的進水壓力的影響，在12－25℃范圍中，近三年壓力差峰值近9bar。對于一臺工作壓力在50bar左右的水泵來說，揚程變化近20%。這對需要水泵高效率、低能耗的海水淡化工程來說，設計時應充分考慮。
2.3常見高壓泵的形式及適用范圍
通常用于膜法海水淡化系統(tǒng)的高壓泵主要有兩類：動力式泵中的多級離心泵和容積式泵中的柱塞泵。一般情況下，多級離心泵主要適用于大中型海水淡化裝置，柱塞泵主要適用于中小型海水淡化裝置。大中小型海水淡化的產能分界是沒有具體數據的，這是由于柱塞泵的高效率及某些柱塞泵并聯運行帶來投資趨向的變化，特別是BOO或BOT項目，全壽命周期運行能耗是第一位的。
常用的多級離心泵從結構形式分有水平中開式和多級串聯式。
水平中開式高壓泵 多級串聯式高壓泵
圖4常用的多級離心泵
水平中開式的結構特點是：上下兩個泵殼體對接，進出口管、部分蝸殼及流道鑄造在下部泵殼體上；葉輪熱裝軸上，對稱布置，最大程度減少了軸向推力，止推軸承承受的軸向推力較小，振動較低；檢修維護比較方便，維修時不需拆卸泵的管線，可直接取下泵上殼。
多級串聯泵結構特點是：每一級由一個位于擴散器殼體內的葉輪組成，擴散器用螺拴和連桿連在一起，所有各級以串聯方式由固定桿固定在一起；葉輪按一個方向組裝，用鍵固定在泵軸上，類似于串糖葫蘆；在最佳效率點有較高的效率，但偏離時效率較低，振動增加；拆裝難度較大。
兩者相比在結構上應是水平中開式占較大的優(yōu)勢，但是因為水平中開式設備價格昂貴，所以兩者都有廣泛的應用。
柱塞泵屬于容積泵的一種，在需要高揚程的、小流量的場合有廣泛的應用。如清洗行業(yè)、石油行業(yè)等，下圖是常見的兩種柱塞泵的形式。
圖5常用的兩種柱塞泵
多級離心泵和柱塞泵相比，由于工作原理的不同，在實際應用中，也有較大的區(qū)別，下表為離心泵和柱塞泵簡單對比。
表2離心泵和柱塞泵的對比
2.4選擇高壓泵需要注意的問題
正確選擇高壓泵是系統(tǒng)安全、經濟運行的關鍵。對于一座膜法海水淡化系統(tǒng)的高壓泵，無論是柱塞泵還是離心泵，首先要確定的是過流部分的材質，也就是解決水泵在海水中的腐蝕問題。目前可選的材料較多，基于經濟型考慮，一般選用2507（UNS：S32750）雙相不銹鋼，主要額定化學成分如下表。
表3雙相不銹鋼額定化學成分
可以看出，2507中加入了N以確保雙相（奧氏體－鐵素體）的形成，推薦使用2507的主要原因是避免應力下的氯離子腐蝕。
由于大型的海水淡化裝置只能采用多級離心泵。對于多級離心泵，一般要著重考慮以下問題：選擇效率高的水泵，因為效率高低直接影響系統(tǒng)的經濟性；水泵高效率覆蓋的范圍來說，選擇范圍廣的，因為SWRO的通量會衰減，水泵的工作點會漂移；選擇揚程變化時流量變化較小的，因為影響SWRO滲透壓的因素較多，水泵要在不同的工作點工作，但是SWRO產能及回收率變化不大；檢修維護容易的。下圖為一水泵常見的性能描述曲線：
圖6水泵常見的性能描述曲線
基本上涵蓋了揚程、流量、效率、軸功率及氣蝕余量等水泵的全部參數，從上圖可以看出水泵工作點的選擇及其對工作點漂移的容忍度，在工程設計時性能曲線應作為重要的參考依據。
3.高壓泵在六橫海水淡化工程的應用
六橫島位于長江口南端，舟山群島南部海域，隸屬舟山市普陀區(qū)。六橫島區(qū)域由六橫島、佛渡島、懸山島、硯瓦島等105個島嶼組成，其中六橫島是六橫鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府所在地。全島陸地面積121km2，常住人口愈10萬人，為舟山群島中的第三大島。六橫島10萬噸級海水淡化工程為浙江省重點工程項目，為國家“十一五”科技支撐計劃“日產10萬噸級反滲透膜法海水淡化國產化關鍵技術開發(fā)與示范項目”平臺工程。項目位于舟山市普陀區(qū)六橫鎮(zhèn)臺門大葛藤山腳下。
在2010年初，海水淡化廠第一期（產水規(guī)模2萬m3/d）工程已建成，二期日產3萬噸，三期日產3萬噸，四期日產2萬噸，全部建成后將成為全國最大的海水淡化工程項目。目前，一期工程運行良好，并正在進行二期工程的土建施工。
高壓泵為反滲透海水淡化膜組提供足夠進水壓力，同時結合能量回收為反滲透膜組提供正常運行所需的壓力和流量。
由于水溫對反滲透膜通量的影響較大，為了節(jié)約能源，降低運行成本，高壓泵可采用液體力耦合或變頻方式調節(jié)負荷控制。在比較了液體力耦合或變頻控制兩種調速方案后，采用變頻控制方案來調速。反滲透高壓泵、管道及附件的材料均考慮耐腐蝕。密封方式考慮耐腐蝕機械密封。反滲透高壓泵進口、出口設壓力開關，進口壓力低時報警及停泵，出口壓力高時報警及停泵。本工程高壓泵采用德國KSB多級離心泵（2205SS雙相不銹鋼材質）。單泵流量達1萬噸/日，揚程600m，電機功率1040kW，采用690kV電壓。
4.國內海水淡化高壓泵產業(yè)的發(fā)展形勢
盡管國內的往復式柱塞泵和多級高壓離心泵制造技術已經比較成熟，并被成功地用于油田注水、高壓鍋爐給水等用途，但這些產品長期以來無法直接應用于反滲透海水淡化工程，主要制約的原因是效率、可靠性、耐海水腐蝕性等無法滿足SWRO系統(tǒng)的需要。
目前高壓離心泵國內生產廠家較少，而能應用于SWRO系統(tǒng)的就更少。所以我國目前已建成的反滲透海水淡化裝置采用的高速高壓泵均為進口產品。不過，近年來，國內已經有企業(yè)開始研究和開發(fā)適用于SWRO系統(tǒng)的高速高壓泵產品。
2008年，浙江大學和浙江科爾泵業(yè)股份有限公司的科研人員共同啟動了“大流量海水淡化高壓泵研發(fā)與應用示范”的研究，該項目被列為浙江省科技計劃重大項目。在2010年12月，由浙江大學化工機械研究所承擔，浙江科爾泵業(yè)股份有限公司合作，歷時兩年完成的該項目通過驗收，這也標志著國內自主研發(fā)并投入生產的第一臺海水淡化泵正式通過驗收，其最大日處理能力已達到5000噸。
據了解，該項目采用水軸承與滾動軸承的組合結構設計來代替?zhèn)鹘y(tǒng)多級泵雙滾動軸承的結構，還針對雙相不銹鋼材料開發(fā)了新的海水淡化泵工藝和技術，使高壓泵從材料到技術全面實現了國產化。
項目研發(fā)的大流量海水淡化高壓泵以節(jié)段式多級離心泵結構為基礎，在國內率先提出以首級葉輪前密封環(huán)兼做滑動軸承的創(chuàng)新支撐結構，并優(yōu)化了過流部件，單機滿足5000t／d反滲透法海水淡化要求，效率高達80％以上，明顯高于國內外同類產品；建立了海水淡化高壓泵濕轉子動特性分析與優(yōu)化方法，以及濕轉子試驗驗證平臺；研究并掌握了雙相不銹鋼過流部件的制造工藝。該海水淡化泵是國內自主研發(fā)并最早用于反滲透海水淡化工程的高壓離心泵，目前已申請發(fā)明專利5項，發(fā)表科研論文6篇。國內研制的樣機在六橫海水淡化廠連續(xù)平穩(wěn)運行了9個月，運行良好。
海水淡化高壓泵的“國產化”大大降低了材料成本和經營成本，使得生產的高壓泵從原先的進口約300萬人民幣一臺，降到了不到100萬人民幣一臺，大大降低了工程的成本。
隨著國內海水淡化高壓泵技術的發(fā)展，國內將有更多的生產廠家投入海水淡化高壓泵的研發(fā)和生產，今后，國內生產的高壓泵將會廣泛的應用于海水淡化工程。
5.結語
目前，反滲透海水淡化技術因低投資費、低能耗、低產水價而占市場份額較大。高壓泵提供了在膜法海水淡化中克服滲透壓的能量，是系統(tǒng)的心臟。高壓泵主要分為離心泵和柱塞泵。一般情況下，多級離心泵主要適用于大中型海水淡化裝置，柱塞泵主要適用于中小型海水淡化裝置，需根據水量、水泵壓力范圍、水泵性能曲線等基礎資料，選擇合適的水泵形式。
國內已建工程的海水淡化高壓泵，主要采用國外進口。2010年，我國自主研發(fā)的大流量海水淡化高壓泵已通過驗收，并在六橫海水淡化廠試驗運行良好。國產海水淡化高壓泵能大大節(jié)省工程成本，預期將會在未來的海水淡化工程中廣泛應用。
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第2篇：海水淡化的化學方法范文
關鍵詞：海水淡化；真空冷凍；蒸餾；反滲透
隨著世界各國經濟的高速發(fā)展以及人口的迅速增長和集中，世界各國對水的需求日益增加，而地球上的淡水資源非常有限，淡水資源缺乏已成為全球性的問題。在尋求淡水資源方面各國紛紛把目光投向大海。據統(tǒng)計目前世界已有100多個國家水，其中嚴重缺水的已達20個，嚴重影響著人類生存和社會發(fā)展［!］。海洋中水的儲量為1338×107億m3,占全球的96.8，有著巨大的水資源，如何把它變?yōu)槟鼙蝗祟惱玫牡?，成為急需解決的問題。
海水淡化就是要將高鹽度的海水通過一系列的過程轉變?yōu)榈望}度的海水。目前海水淡化的主要方法有：1）真空冷凍—汽相冷凝海水淡化新技術是依據海水的三相點理論，使海水同時蒸發(fā)與結冰得一種低能耗，輕腐蝕結垢的海水淡化方法；2）蒸餾法工藝簡單易于實現，但存在能耗多、成本費用高的缺
點；3）反滲透海水淡化方法是膜分離法的一種，即利用反滲透膜的分離作用使海水脫鹽，過程中不存在相變，因此與蒸餾法相比能耗較低，有著很大的發(fā)展前途，成為世界高科技競相開發(fā)的熱點。
隨著海水淡化技術的提高及成本的大幅度下降，世界各地正在興建或計劃興建許多大型海水淡化工廠，一個海水淡化的新時代已經來臨。
1真空冷凍及其特點
1.1真空冷凍原理
海水三相點是使海水汽、液、固三相共存并達到平衡的一個特殊點。若壓力或溫度偏離該三相點，平衡被破壞，三相會自動趨于一相或兩相。真空冷凍法海水淡化正是利用海水的三相點原理，以水自身為制冷劑，使海水同時蒸發(fā)與結冰，冰晶再經分離、洗滌而得到淡化水的一種低成本的淡化方法。與蒸餾法、膜法相比，能耗低，腐蝕、結垢輕，預處理簡單，設備投資小，并可處理高含鹽量的海水，是一種較理想的海水淡化法［!］。國外早在20世紀60年代就已開始研究，但目前為止尚沒有商業(yè)化，主要原因在于過程中產生的三相點蒸汽難以去除和冰晶的輸送、洗滌較難。華東理工大學研究開發(fā)的真空凍—汽相冷凝海水淡化技術采用低溫金屬表面，使三相點蒸汽直接冷凝成冰的方法，成功的解決了蒸汽的去除問題，并在實驗室完成了小型試驗裝置。真空冷凍—汽相冷凝海水淡化技術工藝包括脫氣、預冷、蒸發(fā)結晶、冰晶洗滌、蒸汽冷凝等步驟，淡
化水產品可達到國家飲用水標準。
1.2工藝研究
1.2.1脫氣
由于海水中溶有的不凝性氣體在低壓條件下將幾乎全部釋放,且又不會在冷凝器內冷凝。這將升高系統(tǒng)的壓力，使蒸發(fā)結晶器內壓力高于二相點壓力，破壞操作的進行。顯然減壓脫氣法適合本系統(tǒng)。
1.2.2預冷
海水脫氣后可與蒸發(fā)結晶器內排出的濃鹽水和淡化水產生熱交換，預冷至海水的冰點附近。
1.2.3溫度和壓力
它們是影響海水蒸發(fā)與結冰速率的主要因素。
1.2.4冰—鹽水是一固液系統(tǒng)
普通的分離方法均可使冰—鹽水得到分離，但分離方法不同，得到的冰晶含鹽量也不同。實驗結果表明減壓過濾方法得到的冰晶含鹽量比常壓過濾方法得到的冰晶含鹽量低得多。
1.2.5蒸汽冷凝
在蒸發(fā)結晶器內，除海水析出冰晶以外，還將產生大量的蒸汽，這些蒸汽必須及時移走，才能使海水不斷蒸發(fā)與結冰。
2蒸餾法海水淡化及其特點
2.1蒸餾法原理
把海水加熱使之沸騰蒸發(fā)，再把蒸汽冷凝成淡水的過程即為蒸餾法。蒸餾法是最早采用的淡化法，其優(yōu)點是結構簡單、操作容易，所得淡水水質好等。蒸餾法有很多種，如多效蒸發(fā)、多級閃蒸、壓氣蒸餾、膜蒸餾等。
2.2蒸餾法特點
多效蒸發(fā)是一種較早應用的海水淡化法，由于結垢和腐蝕等問題，后被多級閃蒸法所取代。
2.2.1多級閃蒸
多級閃蒸是一種在20世紀50年展起來的海水淡化法，其原理是海水經過預熱后，進入閃蒸室，該閃蒸室的壓力低于將要進入的鹽水所對應的飽和蒸汽壓力，鹽水進入后即因過熱而進行閃蒸。閃蒸出的蒸汽冷凝后即為淡水。由于它的安全可靠，因此發(fā)展迅速，中東許多產油國所建的海水淡化工廠，大多采用多級閃蒸法，并且與發(fā)電廠結合。如阿聯酋建造了世界上最大的多級閃蒸海水淡化廠，就是與發(fā)電廠聯合生［2］。
2.2.2壓汽蒸餾
利用機械壓縮機把蒸汽壓縮、升壓和升溫（溫度升高10℃左右），并作為加熱和使海水蒸發(fā)的熱源，因此壓汽蒸餾在運行后不需外部提供加熱蒸汽，靠機械能轉化為熱能，過程效率高、比能耗低，而且過程不需冷卻水，結構緊湊，但壓汽機造價較高，容易腐蝕、結垢難于進一步大型化。
2.2.3膜蒸餾
熱海水接觸憎水微孔膜，由于膜另一側溫度較低，相應的飽和蒸汽壓亦低，膜面上的海水蒸發(fā)并透過膜的微孔到低壓側并在冷凝面凝結為純度較高的淡水。膜只起到汽水分離器和增加蒸發(fā)面積的作用。
3電滲析
電滲析是利用具有選擇透過性的離子交換膜在外加直流電場的作用下，使水中的離子定向遷移，并有選擇地通過帶有不同電荷的離子交換膜，從而達到溶質和溶劑分離的過程。電滲析主要有頻繁倒機電滲析（EDR）、填充離子交換樹脂電滲析，電滲析過程對不帶電荷的物質如有機物、膠體、細菌、懸浮物等無脫除能力。因此電滲析用于淡化制備飲用水不是最理想的方法。
4海水反滲透淡化
反滲透海水淡化是一種以壓力為驅動力的膜分離過程，是當今海水淡化領域研究、開發(fā)的熱點［3］。
4.1國際反滲透淡化技術發(fā)展現狀
目前反滲透膜的脫鹽率高于99.3，透水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力不斷提高。反滲透海水淡化的技術進步表現在如下方面：
4.1.1反滲透膜的性能明顯提高
目前的反滲透復合膜系采用芳香族聚胺的材料，特征水通量是1978年的2倍，鹽的透過率大約是1978年的四分之一。
4.1.2功交換器的研制成功
一種新型能量回收裝置已經成功地用于海水反滲透淡化系統(tǒng)上，這種交換器是1998年反滲透海水淡化技術的一個新里程碑。
4.1.3段間能量回收透平的成功應用
段間能量回收透平適合于鹽含量較低的海水淡化系統(tǒng)，它可以增加系統(tǒng)的產水量或降低系統(tǒng)的能量消耗。
4.1.4微濾技術用于海水預處理［4］
采用微濾（或超濾）作為海水反滲透的預處理，不需加入絮凝劑、殺菌劑和余氯脫除劑等化學藥品同時也省去了保安過濾器，此技術由于改進了進水水質，不僅延長了反滲透膜的使用壽命，而且有助于
提高系統(tǒng)的回收率、降低運行費用。
4.1.5納濾技術在預處理中的應用［5］
沙特阿拉伯的SWCC,成功地開發(fā)出納濾（NF）作為海水的預處理技術，用于脫除硬度和總溶解固體，從而提高海水反滲透的操作壓力和系統(tǒng)的回收率，保證膜組件的運行安全。
4.1.6淡化成本的明顯下降
由于膜的性能不斷提高，高壓泵和能量回收裝置的性能持續(xù)進步，各種預處理新工藝的不斷提出，促使設備的運行管理更為簡單；更由于國際市場一體化的傾向，加大了海水淡化工程公司之間的競爭，使得設備的投資費用不斷降低，從而使反滲透海水淡化的造水成本不斷下降。
4.2國內反滲透海水淡化工程
據初步估計，國內運轉產水量大于100m3／d的反滲透淡化裝置總數量不少于500臺。用于海水淡化的有浙江省山鎮(zhèn)的500m3／d的反滲透淡化工程、浙江省泗縣馬跡山的350m3／d的反滲透淡化工程、以及遼寧省長?？h的1000m3／d的反滲透淡化工程
等。
目前，國內海水所用反滲透復合膜均從國外進口，國產反滲透膜與國外產品還存在一定的差距。反滲透膜是海水淡化的核心，其國產化與產業(yè)化若不能解決，勢必影響我國此領域將來的發(fā)展。淡化技術的關鍵在于反滲透膜具有較大的透水性和脫鹽率，目前在海水淡化中使用的反滲透膜主要有醋酸纖維素系列膜（CA）和聚酰胺系列膜（PS）。它們均由有機高分子構成，雖然具有制作工藝簡單、成本低等優(yōu)點，但應用于海水淡化領域也存在著一些不足，如化學穩(wěn)定性差、機械強度低等。這些缺陷限制了反滲透法處理海水技術的實用化和產業(yè)化。無機材料本身性能的優(yōu)勢，使得無機膜替代有機膜應用在這方面成為可能。預計反滲透技術將是21世紀海水淡化的主要方法，專家普遍認為反滲透海水淡化具有投資費省、能耗低等優(yōu)點。
5結語
地球上的淡水資源危機今后將愈加嚴重，而海水淡化是解決水問題的唯一途徑。海水淡化的成本是人們最關心的問題，鑒于自來水價格很低，因此淡化成本就不能太高。淡化水的成本是個很復雜的問題，它不僅與淡化方法有關，而且與工藝設計、選材、給水和淡化的水質、比能耗、地理、當地能源價格、投資來源、管理體制有密切關系。比較各種淡化方法，
反滲透淡化法的投資費和運行費都是低的。預計反滲透技術將是21世紀海水淡化的主要方法
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第3篇：海水淡化的化學方法范文
年產“海淡”1億立方米
近年來，以色列水需求缺口越來越大（用水量超過儲水量近一倍），其主要水源北部的加利利湖水面已多年處于紅線之下，不可能進一步增加供水，那么新的水源從哪里來？提高循環(huán)水利用率？現已高達75%，位居世界第一；提高水資源使用效率？以滴灌為基礎的人工智能水利管理系統(tǒng)，在水資源利用效率上已經近乎極致；提倡節(jié)約用水？這是每年高呼的口號。
所有這些措施都沒有彌合越來越大的水需求缺口。以色列人終于把眼光轉向占地球面積三分之二的大海，他們意識到只有取之不竭的海水才能夠緩解人類的水危機，海水淡化技術的研發(fā)和海水淡化工廠的建設必將在世界遍地開花，成為解決人類生存危機的必然選擇，也是新的市場發(fā)展戰(zhàn)略契機。
以色列阿什科隆海水淡化廠是全球第二大反滲透法海水淡化工廠，每年生產1.18億立方米飲用水，占以色列年用水需求量的55%，而每立方米成本僅為0.53美元。工廠將一公里外15米深的海水通過大型管道抽至離心設備，經過加工處理，最終變成可以飲用的淡水。阿什科隆工廠中使用了多項創(chuàng)新技術，包括其獨有的“三中心設計”（泵中心、膜中心和能量回收中心）、3根管路取水和獨特的脫硼系統(tǒng)。全自動化工廠使用一流節(jié)能技術，工廠由獨立聯合循環(huán)發(fā)電廠供電。
新加坡
多元化解渴
水，一直被看作生命之源。對缺水的新加坡而言，為應對水資源缺乏的問題，水是新加坡發(fā)展中尤其重要的事情。新加坡政府在20世紀80年代中期就把水源問題當作國家戰(zhàn)略予以優(yōu)先考慮，目前新加坡主要用水來自：進口水、收集雨水、水過濾器淡化海水和新生水，這些水確保了新加坡供水的充裕和多元化。
馬來西亞是新加坡進口水主要來源，雖然現在這個進口水已經有能力滿足新加坡用水，但是并不能打消新加坡人對水資源短缺的憂慮。他們將目光轉向海洋，實施海水淡化建立了遍布全境的雨水收集系統(tǒng)，并興建4座全自動過濾器新生水廠。
新加坡是一個四周海水資源豐富的島國，海水淡化也是新加坡獲取淡水的途徑之一。位于大士的新泉海水淡化廠每天產淡水3000萬加侖，是本區(qū)域規(guī)模最大的反滲透技術海水淡化廠之一，其中全自動過濾器作為反滲透前的預處理被大量使用。
沙特阿拉伯
70%的城市居民用水
來自海水淡化
沙特阿拉伯是一個水資源極度匱乏的國家，淡化海水是其最主要的居民用水來源。為了進一步提高海水淡化效能，降低工業(yè)成本，沙特阿卜杜?阿齊茲國王日前公布了一項利用太陽能和納米技術淡化海水的研究發(fā)展計劃。
海水淡化在沙特是關系到國計民生的基礎工業(yè)，具有極其重要的戰(zhàn)略意義。沙特阿拉伯將聯合美國開發(fā)新技術，以用太陽能在蒸餾過程中替代成本相對高昂的油氣燃料，還將研究如何把先進的納米滲透膜技術應用到淡水提取工藝中，使水分子更容易與其他海水成分分離。
據介紹，沙特已成為全球最大的淡化海水生產國，在沙特東部的阿拉伯灣和西部的紅海沿岸共有30多個大規(guī)模海水淡化和發(fā)電一體化工廠。此外，沙特目前超過70%的城市居民用水來自海水淡化。
美國
方法簡單有效成本低
淡水資源的日益減少加速了人們對海水淡化的研究進程，據報道，美國研發(fā)出“海水淡化”新方法：簡單有效成本低，到底是什么新法子？
美國麻省理工學院文章稱，該校研究人員借助石墨烯開發(fā)出了一種海水淡化的新方法。該方法簡單有效，在成本上也遠低于現有的其他技術，讓人們在海水淡化上又多了一種選擇。
領導該項目的麻省理工學院材料科學與工程學院副教授杰弗里?格羅斯曼說，許多人都在關注海水淡化技術，并做出不少成績，但從材料科學角度研究脫鹽的卻并不是很多。
新研究中，格羅斯曼和研究生大衛(wèi)?科恩?達努奇通過精確控制多孔石墨烯的孔徑并向其中添加其他材料的方法，改變石墨烯小孔邊緣的性質，使其能夠排斥或吸引水分子。這樣這種特制的石墨烯就如同篩子一樣能快速地濾掉海水中的鹽，而只留下水分子。新工藝的關鍵是非常精確地控制石墨烯孔洞的大小。研究人員稱，最理想的大小是1納米，不能太大也不能太小，如果太大了鹽便會和水分子一起通過篩子，起不到過濾的作用；如果太小水分子就無法通過這些小孔。計算機模擬結果顯示，這種石墨烯篩子的性能非常優(yōu)秀，能夠快速地完成海水淡化過程。
西班牙
40年前
建造第一個海淡工廠
西班牙于40年前就建造了歐洲第一個海水淡化廠，在西方是脫鹽技術最大的使用者。西班牙公司在該領域全球領先，在印度、中東和北美市場都建立了工廠，西班牙公司通過對海水淡化技術的創(chuàng)新和發(fā)展，將潔凈的水帶給千家萬戶。
第4篇：海水淡化的化學方法范文
雖然地球表面71％的區(qū)域被水覆蓋，但居住在這個星球上的人類卻時時感到“口干舌燥”。原來，地球上存在的13億立方千米～14億立方千米的水中僅有2.8％是淡水，且這屈指可數的2.8％淡水資源中又有88％是以固體形式集中于冰川和冰帽之中的，只有剩下的12％才是人類可以利用的地表與地下淡水，其總量不過是地球水資源總量的0.34％。
目前，我國人均淡水擁有量為2400立方米，是全球平均量的1／4；而首都北京的人均水資源量才是全國平均的1／8(300立方米)，遠遠低于國際公認的1000立方米缺水線!缺水時代造就了“南水北調”這樣浩大而又成本巨大的水利工程。然而，這樣的調水工程并不會增加淡水資源的總量，只不過是對南北分布不均的水資源進行人工、時空再分布而已。要想絕對增加淡水資源總量，只有向海洋要水。的確，海水淡化目前已成為沿海國家一勞永逸地解決淡水資源的共識。作為人類水資源的終極目標，海水淡化越來越受到各國政府和有識之士的追捧。隨著海水脫鹽技術的發(fā)展，海水淡化工程在全球范圍內的應用正方興未艾，其工程規(guī)模和應用范圍也日益擴大。
中東是世界上水資源極度匱乏的地區(qū)，為緩解水資源不足的窘境，以海水淡化為主的脫鹽技術早在數十年前就得到了蓬勃發(fā)展。截止到2007年6月，中東地區(qū)以海水淡化為主的脫鹽能力幾乎已經占到全球脫鹽總能力的3／4。一份2005年的報告指出，目前擬建、在建與已經投入運行的世界上最大的38座海水淡化工廠中，有35座便位于中東。其中，以色列、沙特阿拉伯以及阿爾及利亞等國是中東地區(qū)海水淡化工程應用的先驅；以色列海水淡化技術已經可使制水成本降至0.5美元／立方米～0.6美元／立方米。
在日本，已安裝的海水淡化裝置總生產能力已超過109萬立方米／日；近年來，日本以平均每年新建一座生產能力為5萬立方米／日～6萬立方米／日的海水淡化工廠的速度發(fā)展海水淡化規(guī)模。此外，美國、英國、西班牙、法國、澳大利亞等國的海水淡化技術亦相當發(fā)達，已相繼形成了海水淡化產業(yè)。美國加州本是嚴重缺水的地區(qū)，海水淡化已成為該州解決淡水資源的重要手段，目前美國一座最大的海水淡化工廠正在加州興建，到2015年加州淡水供應中將有10％來自于海水淡化。英國目前海水淡化技術也正以8％～10％的年增長速度快速發(fā)展。澳大利亞在其西部城市珀斯已建立起一座生產能力為14萬立方米／日的海水淡化工廠；另外一座更大的海水淡化工廠(生產能力為25萬立方米／日～50萬立方米／日)即將在東部城市悉尼完工。
我國對海水淡化技術的研究始于上世紀50年代。由于我國水價長期處于低位運行水平，制約了海水淡化技術的工程應用。截至2006年底，我國已建成海水淡化裝置43套，淡水產量僅為15萬立方米／日。其中，國外引進的9套技術設備產水量就占了70％，34套國有技術設備產水量僅占30％的份額。可見，目前我國海水淡化工程規(guī)模與國際水平相差較大。但是，我國自主研發(fā)的海水淡化設備可以將制水成本控制在5元／立方米左右，已接近國際最低海水淡化成本，至少與“南水北調”水價持平。
風能發(fā)電+海水淡化
在業(yè)已成熟的海水淡化技術中，反滲透已成為當今海水脫鹽技術的主體，占據著全球應用的絕對市場。所謂反滲透，是利用一種只允許溶劑分子(水)透過而不會讓溶質分子(鹽份等)通過的半透膜，在海水一側加壓，強迫水分子通過膜到淡水一側，從而水與鹽份分離。遺憾的是，在反滲透海水淡化技術應用中需要靠消耗電能來維持設備的高壓運行a所需電能固然可以靠目前以煤電為主的電力來提供，但是，燃煤發(fā)電一方面會“燒空”我們有限的煤炭資源，另一方面還會產生大量二氧化碳、二氧化硫而污染大氣。毋容置疑，如果我們不采用像風電、汐電這樣的清潔能源實施海水淡化，其后果將是以犧牲大氣環(huán)境為代價!而事實上，我國擁有的3萬多千米海岸線不僅僅是我們取之不盡、用之不竭的水資源寶庫，同時也蘊藏著極為豐富的風力資源。
傳統(tǒng)風力發(fā)電設備需要每秒大于6米的風速才適合經濟發(fā)電。按此數字統(tǒng)計，我國可利用風力發(fā)電的地區(qū)約占國土面積的76％。日本最新研發(fā)出一種垂直軸風車可以利用各個方向的風，使風速達到3米／秒即可發(fā)電。按此風速計算，我國目前可利用的風力資源顯然可以成倍地增加。
1999年歐洲風能協會的一項報告指出，全球風電發(fā)展在最近10年以近40％的速度飛速增長；至2002年，世界累計風電裝機容量超過3100萬千瓦；至2020年，風能將可提供世界電力需求的10％，同時在全球范圍減少100多億噸二氧化碳，排放。國際風電技術經過20年的開發(fā)已日臻成熟，商業(yè)化風電價格已經下降了85％，風電成本已從先前的20美分(1.40元)／千瓦時持續(xù)下降到目前的3美分(0.21元)／千瓦時。我國目前風電成本約在每千瓦時0.42元～0.72元之間，在沒有優(yōu)惠政策及補貼的前提下，尚無法與火力發(fā)電競爭。但隨著2006年1月1日《可再生能源法》的實施，這一狀況將會大為改觀，必將帶來風力發(fā)電的春天。
剩余鹽液也不浪費
在海水淡化問題上一個不容忽視的問題就是如何處理被濃縮后的鹽液(鹵水)。大量向海洋中回排鹵水勢必導致局部海水鹽分的增加，這顯然會影響海洋生物的生長。因此，鹵水回排在國際上已開始受到嚴格限制。實際上，鹵水是一種十分有效的鹽業(yè)進料。例如，傳統(tǒng)曬鹽方法便是通過海水水分自然蒸發(fā)后獲取食鹽。而被濃縮幾倍的鹵水如果用于曬鹽，不就相當于提高了幾倍的曬鹽效率嗎?其實，海水中所含3，5％的礦物質是大自然賜與人類的巨大財富。被濃縮后的鹵水用于提取海水中的鉀、鎂、澳、氯、鈉、硫酸鹽這樣的化學物質，比起簡單曬鹽將會具有更為廣闊的應用前景。
理想的“零污染”
綜上所述，一個以反滲透海水淡化為核心，上游并網風力發(fā)電，下游連接鹽業(yè)化工這樣一個三位一體的生態(tài)技術便應運而生。這樣的生態(tài)技術以清潔風電作為動力去驅動反滲透海水淡化裝置，在從大海獲取淡水的同時又可以為下游鹽業(yè)化工提供濃縮鹵水。
第5篇：海水淡化的化學方法范文
關鍵詞: 化學工程;綠色科技;環(huán)境保護;綠色化學
中圖分類號:O6-1文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2010)0620039-01
1 綠色科技促使溫室氣體排放量減少
我們所謂的溫室氣體，主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產，還是現階段科技含量高，日趨現代化、國際化的社會化大生產，這些工廠每年要向大氣排放數萬甚至數十萬噸的二氧化碳[1]。這些二氧化碳氣體的排放，成為了造成全球性的溫室效應的罪魁禍首。而在應對氣候變化的法律法規(guī)出臺之前的相當長的一段時期內，造成這一現象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用。
現在這一狀況已經得到了明顯的改善，許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術，來達到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產品生產過程中的一種原材料來使用。例如，有的化工企業(yè)將其他化工產品的生產過程中所產生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產尿素。僅這一種工藝，就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳氣體排放量減少數十萬噸。
2 海水淡化工程的預處理過程中運用綠色科技
每個人的生活都不能離開水，水對于每個人的生命和整個社會的發(fā)展而言是絕對不能缺少的，資源。而這種重要的資源，又具有這有限性、不可再生性等特點。隨著社會和經濟的迅猛發(fā)展，淡水的危機成為了世界性的環(huán)境難題。而我們中國，又是世界上最缺乏淡水資源的國家之一。因此，海水淡化技術的應用，就成了緩解我國淡水資源匱乏現狀的一種有效的途徑[2]。隨著近年來科技的快速發(fā)展，海水淡化所必須的成本也在逐漸的趨于大眾化，使這一技術不再是那些經濟發(fā)達的國家才使用的起得奢侈的技術。許多發(fā)展中國家也引進并采用了這一技術。
海水淡化技術指的就是一種利用物理上的或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術。在進行海水淡化技術的預處理進程中，任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產生。并且在獲取海水資源的過程中，并沒有繼續(xù)對生態(tài)環(huán)境構成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想，就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時，為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此，將綠色的化學工藝[3]運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關重要。因此，將綠色的科學理念與化工產品的生產過程聯系在一起，便成為了現代世界化的化工生產中的主要方向之一。在海水淡化構成的預處理過程中產生了一些氫氧化鎂，成為了環(huán)保領域新的寵兒，這種物質具有成本低廉，工藝簡單、不產生二次污染，處理效果良好的特點，具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3 綠色化學技術在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應用
在日?；瘜W產品的生產中，香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產品在國際市場上的出口，是我國進出口貿易的一項重要組成部分。但是由于經濟危機的影響逐漸加深，及全球性經濟蕭條的狀況逐漸加劇，我國的香精香料出口產業(yè)收到了很大的打擊，產品訂單大幅度減少。
在深入地調查我國香精香料產品出口訂單銳減現象的原因之后，不難發(fā)現，產品中有害雜質含量超標，是其真正并且主要的原因。造成有害雜質含量超標的原因則在于生產工藝方面的缺陷[4]。例如提取原料的成分在產品中有殘留以及包裝材料的使用不當等原因。其中，提取原料的成分在產品中的殘留的問題，可以通過研究和開發(fā)新的提取技術來改變。包裝材料使用不當的問題，則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度，督促生產商家和企業(yè)反復試驗，選取符合有害雜質含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產品的優(yōu)勢方面，不斷加強新技術的研究和其在實際生產中的應用，才能夠滿足生產出高質量、低能耗的香精香料產品的要求。
4 綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進
傳統(tǒng)的化工生產，給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質基礎和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進步的工程中所做的貢獻是不不忽略的。但是呢，又由于化工產品生產的原材料和生產過后的殘余物中，存在著大量的有毒有害物質，這些物質又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調。這樣，就又阻礙了社會經濟的繼續(xù)發(fā)展。新世紀，面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇[5]，成為了歷史的必然。
實現社會經濟的可持續(xù)發(fā)展，已經成為了我國的一項基本的國策。作為社會經濟的重要組成部分的化學工業(yè)，在這一基本國策的指導之下，最行之有效的實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學的開發(fā)和利用[6]。綠色化學，不單單是指那些對環(huán)境產生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產過程，更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術的研究以及應用。綠色化學的生產過程只產生非常少量的廢物處理，或者不產生廢物處理。其最主要的特點便是在生產的過程中，最大程度地充分利用資源，使原材料轉化為產品，盡量不產生污染。有利于化學化工產業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實執(zhí)行。
參考文獻
[1]臧樹良、關偉、李川等，清潔生產及綠色化學原理與實踐[M].北京:化學工業(yè)出版社，2006(3):228-232.
[2]龍澤波、張大群、張萬欽等，渤海海水淡化反滲透法的預處理工藝[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2003，16(6):241-242.
[3]薛建躍、李雷，綠色化學和環(huán)境保護[J].安徽化工，2006(4):13-14.
[4]王大全，中國的綠色化工[J].廣州化工，2000(4):1-3.
第6篇：海水淡化的化學方法范文
關鍵詞: 化學工程;綠色科技;環(huán)境保護;綠色化學
1 綠色科技促使溫室氣體排放量減少
我們所謂的溫室氣體,主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產,還是現階段科技含量高,日趨現代化、國際化的社會化大生產,這些工廠每年要向大氣排放數萬甚至數十萬噸的二氧化碳[1]。這些二氧化碳氣體的排放,成為了造成全球性的溫室效應的罪魁禍首。而在應對氣候變化的法律法規(guī)出臺之前的相當長的一段時期內,造成這一現象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用。
現在這一狀況已經得到了明顯的改善,許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術,來達到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產品生產過程中的一種原材料來使用。例如,有的化工企業(yè)將其他化工產品的生產過程中所產生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產尿素。僅這一種工藝,就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳氣體排放量減少數十萬噸。
2 海水淡化工程的預處理過程中運用綠色科技
每個人的生活都不能離開水,水對于每個人的生命和整個社會的發(fā)展而言是絕對不能缺少的,資源。而這種重要的資源,又具有這有限性、不可再生性等特點。隨著社會和經濟的迅猛發(fā)展,淡水的危機成為了世界性的環(huán)境難題。而我們中國,又是世界上最缺乏淡水資源的國家之一。因此,海水淡化技術的應用,就成了緩解我國淡水資源匱乏現狀的一種有效的途徑[2]。隨著近年來科技的快速發(fā)展,海水淡化所必須的成本也在逐漸的趨于大眾化,使這一技術不再是那些經濟發(fā)達的國家才使用的起得奢侈的技術。許多發(fā)展中國家也引進并采用了這一技術。
海水淡化技術指的就是一種利用物理上的或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術。在進行海水淡化技術的預處理進程中,任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續(xù)對生態(tài)環(huán)境構成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想,就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時,為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此,將綠色的化學工藝[3]運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關重要。因此,將綠色的科學理念與化工產品的生產過程聯系在一起,便成為了現代世界化的化工生產中的主要方向之一。在海水淡化構成的預處理過程中產生了一些氫氧化鎂,成為了環(huán)保領域新的寵兒,這種物質具有成本低廉,工藝簡單、不產生二次污染,處理效果良好的特點,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3 綠色化學技術在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應用
在日?；瘜W產品的生產中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產品在國際市場上的出口,是我國進出口貿易的一項重要組成部分。但是由于經濟危機的影響逐漸加深,及全球性經濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產業(yè)收到了很大的打擊,產品訂單大幅度減少。
在深入地調查我國香精香料產品出口訂單銳減現象的原因之后,不難發(fā)現,產品中有害雜質含量超標,是其真正并且主要的原因。造成有害雜質含量超標的原因則在于生產工藝方面的缺陷[4]。例如提取原料的成分在產品中有殘留以及包裝材料的使用不當等原因。其中,提取原料的成分在產品中的殘留的問題,可以通過研究和開發(fā)新的提取技術來改變。包裝材料使用不當的問題,則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度,督促生產商家和企業(yè)反復試驗,選取符合有害雜質含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產品的優(yōu)勢方面,不斷加強新技術的研究和其在實際生產中的應用,才能夠滿足生產出高質量、低能耗的香精香料產品的要求。
4 綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進
第7篇：海水淡化的化學方法范文
關鍵詞: 化學工程;綠色科技;環(huán)境保護;綠色化學
1 綠色科技促使溫室氣體排放量減少
我們所謂的溫室氣體,主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產,還是現階段科技含量高,日趨現代化、國際化的社會化大生產,這些工廠每年要向大氣排放數萬甚至數十萬噸的二氧化碳[1]。這些二氧化碳氣體的排放,成為了造成全球性的溫室效應的罪魁禍首。而在應對氣候變化的法律法規(guī)出臺之前的相當長的一段時期內,造成這一現象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用。
現在這一狀況已經得到了明顯的改善,許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術,來達到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產品生產過程中的一種原材料來使用。例如,有的化工企業(yè)將其他化工產品的生產過程中所產生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產尿素。僅這一種工藝,就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳氣體排放量減少數十萬噸。
2 海水淡化工程的預處理過程中運用綠色科技
每個人的生活都不能離開水,水對于每個人的生命和整個社會的發(fā)展而言是絕對不能缺少的,資源。而這種重要的資源,又具有這有限性、不可再生性等特點。隨著社會和經濟的迅猛發(fā)展,淡水的危機成為了世界性的環(huán)境難題。而我們中國,又是世界上最缺乏淡水資源的國家之一。因此,海水淡化技術的應用,就成了緩解我國淡水資源匱乏現狀的一種有效的途徑[2]。隨著近年來科技的快速發(fā)展,海水淡化所必須的成本也在逐漸的趨于大眾化,使這一技術不再是那些經濟發(fā)達的國家才使用的起得奢侈的技術。許多發(fā)展中國家也引進并采用了這一技術。
海水淡化技術指的就是一種利用物理上的或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術。在進行海水淡化技術的預處理進程中,任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續(xù)對生態(tài)環(huán)境構成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想,就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時,為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此,將綠色的化學工藝[3]運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關重要。因此,將綠色的科學理念與化工產品的生產過程聯系在一起,便成為了現代世界化的化工生產中的主要方向之一。在海水淡化構成的預處理過程中產生了一些氫氧化鎂,成為了環(huán)保領域新的寵兒,這種物質具有成本低廉,工藝簡單、不產生二次污染,處理效果良好的特點,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3 綠色化學技術在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應用
在日常化學產品的生產中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產品在國際市場上的出口,是我國進出口貿易的一項重要組成部分。但是由于經濟危機的影響逐漸加深,及全球性經濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產業(yè)收到了很大的打擊,產品訂單大幅度減少。
在深入地調查我國香精香料產品出口訂單銳減現象的原因之后,不難發(fā)現,產品中有害雜質含量超標,是其真正并且主要的原因。造成有害雜質含量超標的原因則在于生產工藝方面的缺陷[4]。例如提取原料的成分在產品中有殘留以及包裝材料的使用不當等原因。其中,提取原料的成分在產品中的殘留的問題,可以通過研究和開發(fā)新的提取技術來改變。包裝材料使用不當的問題,則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度,督促生產商家和企業(yè)反復試驗,選取符合有害雜質含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產品的優(yōu)勢方面,不斷加強新技術的研究和其在實際生產中的應用,才能夠滿足生產出高質量、低能耗的香精香料產品的要求。
4 綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進
第8篇：海水淡化的化學方法范文
浩瀚的海洋是巨大的資源寶庫，它不僅孕育了生命，還有豐富的礦產。地球上的海水總體積約有137億立方千米，已知其中含有80多種元素，可供提取利用的有50多種，是寶貴的化學資源。在高中化學必修2和選修4、選修2中均涉及海水資源的內容，就中學教材而言，需要學生從高中課本中理解以下知識。
一、海水淡化
地球上的水量雖然很大，但是97%是海水，淡水資源僅占水資源總量的3%，而且分布不均勻，有的地方淡水資源極為缺乏。海水淡化能解決一部分地區(qū)的淡水危機，將海水轉變成淡水技術在中學化學中講到兩種方法。
（一）蒸餾法
蒸餾法是通過加熱海水使之沸騰汽化，讓鹽留在圓底燒瓶里，水蒸汽冷凝成淡水的方法。
（二）電滲析法
電滲析法是利用電場的作用，強行將離子（Na+ Cl-）向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而制得淡水的。
1. 從海水中提取鹽。將海水引入到海灘上的鹽田里，利用日光和風力逐漸使水蒸發(fā)，慢慢濃縮，使食鹽呈結晶析出，剩下的鹽鹵中有氯化鉀、氯化鎂，還含有少量氯化鈉，可利用三種物質溶解度的不同將它們分離開來。
2. 食鹽資源的利用。工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a一系列化工產品，稱為氯堿工業(yè)。電解時溶液中的H+比Na+容易得到電子，因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，并結合成氫分子囊跫放出，即陰極反應為2H++2e-=H2（還原反應）；溶液中的Cl-比OH-容易失去電子，因而Cl-不斷地從陽極失去電子被氧化為Cl2，即陽極反應為2Cl--2e-=Cl2（氧化反應）。在上述反應中，H+是由水的電離生成的，由于H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出，破壞了附近的水的電離平衡，水分子繼續(xù)電離出H+和OH-，H+又不斷得到電子變成H2，結果在陰極區(qū)溶液里OH-的濃度相對地增大，使酚酞試液變紅。因此，電解飽和食鹽水的總反應可以表示為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2。工業(yè)上利用這一反應原理，制取燒堿、氯氣和氫氣。在上面的電解飽和食鹽水的實驗中，電解產物之間能夠發(fā)生化學反應，如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO等，H2和Cl2混合遇火能發(fā)生爆炸，所以在工業(yè)生產中，要避免這幾種產物混合，常使反應在特殊的電解槽中進行（如圖所示）。
二、從海水提取溴
從海水中提取Br2約占世界溴產量的1/3，常見的溴水提取技術叫吹出法.用Cl2置換出海水中的Br-，利用Br2的揮發(fā)性特強用熱空氣或水蒸氣吹出溴蒸氣，最后冷凝得液溴，中間過程用SO2與Br2反應的目的是富集溴，其過程如下。
三、從海水提取重水（D2O）
第9篇：海水淡化的化學方法范文
目前主要造成溫室效應的氣體是二氧化碳,從工業(yè)革命以前人們開始應用含碳類的能源物質開始,無論是科技生產還是工業(yè)生產,知道現代的科技,即便是已經開始了全球化的大生產,每年都會由于生產而產生數十萬噸的CO2,這些氣體被愛芳到大氣中,就是造成溫室效應禪城的最根本的原因。而過去并未有相應的法律法規(guī)對此類問題進行規(guī)范,因此很長的一個時期,工廠對大氣的這種破壞是無需承擔任何責任的。
目前針對這一問題,很多化工企業(yè)都開始積極的開展新的技術,通過利用新技術以改善高CO2氣體排放的現狀,隨著投入的加大,這種現象得到了有效的控制。甚至目前已經在某些生產環(huán)節(jié)可以達到利用二氧化碳作為原料進行生產,以此降低其排放量。比如,尿素的生產過程中,化工企業(yè)就可以再生產中將CO2進行收集通過一些反應進行利用。這一工藝每年就可以減排數十萬噸的二氧化碳。
2 海水淡化預處理中綠色科技的應用
水是生命源泉,無論是生活還是生產,最基礎的生存都離不開水。水作為社會發(fā)展的基礎資源,本身有具有著有限性,尤其是淡水資源。而隨著社會以及經濟的發(fā)展,淡水資源曾經的利用毫無章法和度,因此世界開始面臨了淡水危機這又一環(huán)境問題。中國雖然地大物博,但是相對于整個世界而言,是淡水資源最缺乏的國家之一,因此就需要尋找到可以解決這一難題的有效途徑,海水的淡化技術的產生和應用不得不說是成為了解決這一問題的有效途徑。海水淡化技術在初期研發(fā)階段的應用成本較高,只有少數發(fā)達國家才有技術以及資金使用,稱得上是奢侈技術,但是隨著科技的發(fā)展,海水淡化的應用成本隨之降低,其開始作為一種普通技術為一些發(fā)展中國家引用并應用。
淡化海水本質上就是通過一些物理方法或者是化學方法將海水中的鹽分以及水分進行相互分離的過程。在對海水進行淡化的過程中不會對環(huán)境造成任何不良的影響,并且獲取海水對生態(tài)也沒有造成結構上的破壞,這一點和目前我國提出的可持續(xù)發(fā)展的思想十分吻合,即滿足了自身的需要,同時也給后代留下了能夠發(fā)展的資源以及環(huán)境。這一點就符合了綠色科技的基礎理念,所以海水的淡化中的一個重要環(huán)節(jié)就是綠色化學工藝的應用。而將這種綠色科學的理念同化工相互聯系的過程實則就是現代化工發(fā)展的重要方向之一。氫氧化鎂在海水的預處理淡化中產生,這種物質不但環(huán)?？煽?并且成本較為低廉,具有簡單的操作工藝,同時不會造成換進的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明顯,因此應用前景十分廣闊。
3 傳統(tǒng)香精香料生產中的綠色化工的應用
香精香料不僅僅是我國日常添加劑之一,同時在國際市場上也是我國進行進出口的貿易組成主要內容。作為日?；瘜W產品之一,香精香料也受到了經濟危機的影響,由于這種影響的逐步加深,經濟蕭條的狀況開始蔓延整個世界,因此,隨著這一影響的加深,我國在香料香精的出動中,由于訂單的減少,受到了一定程度的打擊。
在深入地調查我國香精香料產品出口訂單銳減現象的原因之后,不難發(fā)現,產品中有害雜質含量超標,是其真正并且主要的原因。造成有害雜質含量超標的原因則在于生產工藝方面的缺陷。例如提取原料的成分在產品中有殘留以及包裝材料的使用不當等原因。其中,提取原料的成分在產品中的殘留的問題,可以通過研究和開發(fā)新的提取技術來改變。包裝材料使用不當的問題,則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度,督促生產商家和企業(yè)反復試驗,選取符合有害雜質含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產品的優(yōu)勢方面,不斷加強新技術的研究和其在實際生產中的應用,才能夠滿足生產出高質量、低能耗的香精香料產品的要求。
4 綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進
傳統(tǒng)的化工生產,給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質基礎和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進步的工程中所做的貢獻是不不忽略的。但是呢,又由于化工產品生產的原材料和生產過后的殘余物中,存在著大量的有毒有害物質,這些物質又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調。這樣,就又阻礙了社會經濟的繼續(xù)發(fā)展。新世紀,面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
