摘要：为综合高效实现船舶柴油机烟气废热回收海水淡化以提升尾气净化率,本文以KincaidB&W6L90GE型船舶柴油机为研究对象,提出一种耦合海水淡化的船舶柴油机废气高效净化技术,介绍了耦合海水淡化的船舶柴油机排气净化技术原理,理论设计计算耦合海水淡化的船舶柴油机废气净化系统的蒸发段和冷凝段,得到烟气余热回收制淡系统蒸发段和冷凝段的换热系数分别为42.29W/(m^(2)·℃)和1067.42W/(m^(2)·℃)、换热面积分别为517.31m^(2)和38.26m^(2),该系统整体尺寸为Φ6m,总高度为6.452m,并进一步得到船舶烟气净化系统整体尺寸为Φ4.0m,总高度为9.66m,完成了系统的整体尺寸设计计算和结构布置。

摘要：综述基于光热转换原理的界面蒸发器(SDIE)的最新进展,从性能评估指标和材料设计思路的角度出发,分别介绍光热转换材料、基体和水输送通道及其应用于海水淡化的耐盐设计,并简单介绍SDIE的其他应用领域,最后展望其在海水淡化领域待解决的问题和未来研究方向。

摘要：全可再生能源与海水淡化集成联产系统可有效解决淡水资源和能源短缺问题。如何设计柔性能力较强的光热电站-海水淡化集成系统以满足复杂天气状况下的用户能量需求是该领域亟待解决的重要课题。该文提出了光热电站与海水淡化集成的水热电联产系统,建立了以集成系统年总费用最小为目标函数的数学模型,该模型为混合整数非线性问题。提出了适用于水热电联产系统优化的柔性指数及柔性设计方法,实现了对柔性指数的定义、计算及边界约束的优化;开发了柔性设计双层算法,外层算法获得系统规模,内层算法优化系统柔性能力。案例研究结果表明:柔性设计结果相较于固定工况设计结果,年总费用下降了10.7%,系统冗余大幅减少;与传统火热供电相比,每年节约用煤166 617 t,减少排放二氧化碳约436 538 t;水、热、电供需比波动得到显著抑制,电能、热能、淡水供需异常比例分别由91.11%、 98.19%、 60.69%下降到0%。案例研究结果表明所提出的系统模型及算法是可行的、有效的。该文基于柔性设计的联产系统对于海水淡化由高耗能产业转换为零排放产业,以及可再生能源向高耗能产业渗透具有指导意义。

摘要：海水淡化技术(热法和膜法)是一项有望使人类摆脱淡水资源短缺困境的有效方法,其中,膜蒸馏技术是一种能源消耗低、脱盐能力强且有望实现淡水经济可持续生产的新型膜分离技术,但是膜蒸馏性能在很大程度上受膜污染与温度极化的制约,严重阻碍了其规模化应用,为此,研究人员围绕膜改性做了系列研究,以提高膜抗污染性并最大限度地降低温度极化。从阻碍膜蒸馏发展的问题入手,简要介绍了膜污染与温度极化及其对膜蒸馏造成的不利影响,综合分析了当前通过构造特殊润湿性表面抵抗膜污染以及利用限域加热降低/消除温度极化的研究现状,并指出当今膜蒸馏膜面临的问题,认为未来对于膜蒸馏膜的研究应从以下几方面开展:1)选用高导热/高光吸收的材料制造有限域加热功能并具有特殊润湿性表面的膜;2)设计能够适应多元污染物进料液的膜蒸馏膜;3)构筑一体化的具有高导热/光吸收性亲水层的Janus膜。

摘要：介绍了国产电机驱动转子式能量回收装置在山东某海水淡化厂中的运行情况。该海水淡化厂采用气浮-超滤预处理,经二级反渗透淡化,二级反渗透产能为5万m^(3)/d。一级反渗透海水淡化设置了3套产能为1.96万m^(3)/d SWRO单元,其中1#单元采用了国产IPX-110能量回收装置,2020年5月完成调试,测试效率为90.5%,运行3年多,当前效率为92.0%,运行性能稳定;2#和3#单元采用了进口PX能量回收装置。运行结果各项指标均达设计目标,满足了周边工业企业用水要求。

摘要：由于淡水资源时空分布的不均一性,部分国家和地区的发展严重受制于淡水资源短缺,海水淡化已成为沿海地区应对淡水紧张问题的重要途径。受自然界水循环启发,利用太阳能驱动水蒸发,直接从海水中分离出清洁水,是一种可持续的低成本海水淡化技术。针对传统太阳能蒸发较低的能量利用率和蒸发效率,研究人员基于界面蒸发基本理论,利用光热转化材料选择性地加热空气-水界面,以提高太阳能利用率。本文结合前沿的工作介绍了实现高效太阳能驱动界面水蒸发的关键因素,概述了已报道的常用光热材料,讨论了光热蒸发器结构设计对体系能量管理和物质传输的调控,分析质能传递过程对蒸发系统性能的影响。除此之外,本文对长时间海水蒸发过程中盐析出污染问题及其应对策略进行了综述,最后探讨了目前太阳能界面蒸发面临的挑战并展望了其在海水淡化应用的发展前景。

摘要：[目的]为了缓解环境污染及淡水短缺等全球性问题,提出了一种将绿色可再生太阳能转换为热能用于海水淡化的环保技术,设计了一种具有全光谱吸收能力的新型纤维膜蒸发器。[方法]首先,采用静电纺丝工艺制备纳米级C@TiO_(2)纤维膜生坯,随后在800℃原位碳热还原2 h制备了深黑色的碳基陶瓷C@Ti_(4)O_(7)光热转换材料。[结果]研究结果表明:由于C元素和Ti3+的掺杂以及氧空位缺陷的存在,C@Ti_(4)O_(7)纤维膜具有远低于W-TiO_(2)的带隙,能够很好地吸收波长在200~2500 nm的太阳光。当光照强度为1kW/m^(2)时,C@Ti_(4)O_(7)纤维膜表面温度能够快速上升至74.55℃,漂浮在空气-海水界面处能够使海水的蒸发速率达到1.55 kg/(m^(2)·h),其光热转换效率高达90.68%。当光照强度为5 kW/m^(2)时,蒸发器能够产生高达460 mV的电信号,而且可在NaCl质量分数为10%的模拟海水中连续工作30 d且表面不结盐。[结论]因此,采用碳基陶瓷C@Ti_(4)O_(7)作为太阳能驱动界面蒸发器的光热转换材料不仅具有高效的光热转换效率,而且有利于大规模扩展,在海水淡化领域具有广阔的应用前景。

摘要：能量回收装置能够降低反渗透海水淡化系统的比能耗与运营成本,是重要的核心节能装备。预设进水流量与回收率均相同的反渗透海水淡化系统,提出无透平单级、单透平单级、双透平双段、单透平段间增压这4种组合工艺,对反渗透系统进行工艺路线设计和设备选型研究。为验证组合工艺的性能,选取两种计算方式对系统比能耗进行分析。结果表明,能量回收技术能够降低系统比能耗,通过对透平式能量回收装置进行优化组合,特别是双透平双段式和单透平段间增压式的组合工艺能够大幅降低系统比能耗和综合成本。

摘要：从回收再利用废旧棉布出发,结合边缘结晶效应,制备了集太阳能蒸发与盐收集于一体的气凝胶蒸发器。以碳纳米管为光热材料,通过对气凝胶的亲疏水区域复合以及形状设计,实现了边缘结晶。研究了蒸发器的水传输行为、区域化温度差异以及不同浓度的盐溶液对蒸发速率的影响,并在3.5%NaCl溶液中实现了1.93 kg/(m^(2)·h)的蒸发速率、高达91.5%的蒸发效率以及高达99.5%的离子去除率。

摘要：随着全球淡水资源日益紧缺,海水淡化反渗透技术因其高效节水而越来越受到重视。但是反渗透膜在长期运行过程中容易受到污染,造成膜通量下降、运营成本上升。因此,研究反渗透膜的有效清洗方法是确保海水淡化系统平稳运行的关键。本文首先阐述反渗透膜污染的机理,如可溶性盐的浓缩极化、不溶性盐的积累以及微生物和有机物的附着。然后概述常用的膜污染评价方法,如通量下降评价、元素分析、表面形态分析等。在此基础上,详细探讨反渗透膜的酸碱清洗、螯合剂清洗、氧化剂清洗等化学清洗技术,分析不同清洗剂的工作机理、优缺点。研究表明,组合多种清洗剂,设计多步清洗程序,可以充分发挥协同效应,提高清洗效果。最后,根据海水淡化反渗透系统的实际运行情况,提出了针对性的化学清洗建议。本文为海水淡化反渗透系统的正常持续运行提供了有益的技术参考。