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海冰输运技术及离心脱盐方法研究

作　者: 张升学
导　师: 解利昕
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 海冰 淡化 输送 离心 淋洗
分类号: P747
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 60次
引　用: 3次
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内容摘要


目前,淡水资源短缺问题严重制约着我国环渤海地区经济的可持续发展。为解决该地区的淡水资源短缺问题,寻找新的淡水资源就成为我国科技工作者的重任。近年来,我国科学工作者提出了开发渤海海冰资源利用的设想,将以往人们印象中的海冰灾害转化为可利用的淡水资源。从资源利用的角度研究海冰问题,这为解决环渤海地区淡水资源匮乏问题提供了一条新的途径。论文结合国家十一五支撑计划——“渤海海冰资源开发利用关键技术及实验研究”项目,设计和加工了海冰的传送带输运装置和水力输送装置,并进行了现场实验。测试了两种方法的输冰能力,并对其冰的输送成本进行了计算。结果表明:两种海冰输送方式均能有效输送海冰,水力输运方案输冰成本为0.325元/m3,传送带输冰成本0.495元/m3,水力输运较传送带输冰成本降低0.170元/m3。进行了海冰离心脱盐试验研究,系统考察了离心转速、离心时间、环境温度及颗粒粒径等操作条件对海冰离心脱盐的效果及对Ca2+、Mg2+脱除的影响。试验结果表明:随着离心转速的增大和离心时间的延长,海冰离心后含盐量及Ca2+、Mg2+浓度均下降,下降趋势逐渐平缓;较高的环境温度有利于海冰离心脱盐及Ca2+、Mg2+的脱除,但环境温度较高时海冰损失率变大;海冰颗粒粒径对脱盐效果有一定的影响,粒径过小反而不利于离心脱盐;影响离心脱盐效果的主次顺序为:环境温度,离心时间,离心转速;在环境温度-2℃,离心时间12min,离心转速2000rpm的条件下,海冰脱盐率达到72.80%,海冰含盐量降至1‰以下,海冰的损失率为16.28%。论文还进行了海冰淋洗离心脱盐试验的研究。在离心过程中,采用适量的较低含盐量盐水对海冰淋洗有利于海冰的离心脱盐;较高含盐量的盐水不利于海冰的离心脱盐。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
前言  8-10
第一章 文献综述  10-31
  1.1 水资源状况  10-12
    1.1.1 世界水资源状况  10-11
    1.1.2 我国水资源状况及可持续利用对策  11-12
  1.2 海水淡化技术的发展概况  12-13
  1.3 主要的海水淡化方法  13-22
    1.3.1 蒸馏法  13-14
    1.3.2 膜法  14
    1.3.3 电渗析法  14
    1.3.4 冷冻法  14-22
  1.4 海冰淡化方法  22-29
    1.4.1 海冰的形成过程  22-26
    1.4.2 渤海海冰资源量  26
    1.4.3 海冰的脱盐方法  26-29
  1.5 本论文主要研究内容  29-31
第二章 渤海海冰输运技术的研究  31-41
  2.1 海冰输运成本计算方法  31-32
  2.2 海冰传送带输运方案试验研究  32-34
  2.3 海冰水力输送试验研究  34-38
    2.3.1 试验方案设计  34-35
    2.3.2 试验设备  35
    2.3.3 试验方法  35
    2.3.4 试验结果及讨论  35-38
  2.4 海冰输运方案成本分析  38-39
  2.5 本章小结  39-41
第三章 渤海海冰离心脱盐实验的研究  41-63
  3.1 试验部分  41-44
    3.1.1 离心脱盐原理  41-42
    3.1.2 试验所用仪器及药品  42
    3.1.3 试验方法  42-44
  3.2 结果与讨论  44-61
    3.2.1 离心转速对脱盐效果的影响  44-45
    3.2.2 离心转速对Ca~(2+)、Mg~(2+)的脱除影响  45-46
    3.2.3 离心时间对脱盐效果的影响  46-48
    3.2.4 离心时间对Ca~(2+)、Mg~(2+)的脱除影响  48
    3.2.5 环境温度对脱盐效果的影响  48-49
    3.2.6 环境温度对Ca~(2+)、Mg~(2+)的脱除影响  49-51
    3.2.7 不同粒径对脱盐效果的影响  51-52
    3.2.8 不同粒径对Ca~(2+)、Mg~(2+)的脱除影响  52-53
    3.2.9 正交试验  53-57
    3.2.10 淋洗对离心脱盐效果的影响  57-61
  3.3 本章小结  61-63
第四章 结论  63-65
缩写说明及主要符号  65-67
参考文献  67-72
发表论文和参加科研情况说明  72-73
致谢  73

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 海洋学 > 海洋资源与开发 > 海水淡化
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