海冰输运技术及离心脱盐方法研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 水资源状况
• 1.1.1 世界水资源状况
• 1.1.2 我国水资源状况及可持续利用对策
• 1.2 海水淡化技术的发展概况
• 1.3 主要的海水淡化方法
• 1.3.1 蒸馏法
• 1.3.2 膜法
• 1.3.3 电渗析法
• 1.3.4 冷冻法
• 1.4 海冰淡化方法
• 1.4.1 海冰的形成过程
• 1.4.2 渤海海冰资源量
• 1.4.3 海冰的脱盐方法
• 1.5 本论文主要研究内容
• 第二章 渤海海冰输运技术的研究
• 2.1 海冰输运成本计算方法
• 2.2 海冰传送带输运方案试验研究
• 2.3 海冰水力输送试验研究
• 2.3.1 试验方案设计
• 2.3.2 试验设备
• 2.3.3 试验方法
• 2.3.4 试验结果及讨论
• 2.4 海冰输运方案成本分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 渤海海冰离心脱盐实验的研究
• 3.1 试验部分
• 3.1.1 离心脱盐原理
• 3.1.2 试验所用仪器及药品
• 3.1.3 试验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 离心转速对脱盐效果的影响
• 2+、Mg²⁺的脱除影响'>3.2.2 离心转速对Ca²⁺、Mg²⁺的脱除影响
• 3.2.3 离心时间对脱盐效果的影响
• 2+、Mg²⁺的脱除影响'>3.2.4 离心时间对Ca²⁺、Mg²⁺的脱除影响
• 3.2.5 环境温度对脱盐效果的影响
• 2+、Mg²⁺的脱除影响'>3.2.6 环境温度对Ca²⁺、Mg²⁺的脱除影响
• 3.2.7 不同粒径对脱盐效果的影响
• 2+、Mg²⁺的脱除影响'>3.2.8 不同粒径对Ca²⁺、Mg²⁺的脱除影响
• 3.2.9 正交试验
• 3.2.10 淋洗对离心脱盐效果的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 结论
• 缩写说明及主要符号
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢