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不锈钢多级泵在海水淡化中的应用

时间:2020-07-28 11:27:19 文章来源:三昌泵业 点击次数:0

       1、海水淡化主流工艺-反渗透法

       随着全球人员增加及全球经济发展,淡水资源只会越来越紧张,所以各国都在加强对海水资源的淡化研究与利用,目前海水淡化技术主要包括有热法和膜法,不同海水淡化方法又包含有多种不同的技术,其中反渗透法海水淡化技术投资少、、能耗低、占地少、操作方便,迅速便占领了绝大部分海水淡化市场,与其它海水淡化技术相比,反渗透海水淡化过程不发生相变,也是目前最节能的海水淡化技术之一。
海水淡化反渗透法示意图
       反渗透技术属于压力驱动膜分离技术,采用半渗透膜将盐水和淡水隔离时,淡水会自发透过半渗透膜向盐水侧渗透,如果盐水侧施加外力阻碍淡水流动则渗透速度下降,当压力增加到一定值时渗透现象则会完全停止,膜两侧流体处于平衡状态,这种压力称之为渗透压(标准海水渗透压约为2.5MPa),如若在盐水侧进一步增压,引起盐水侧淡水反向渗透流动,这一现象为“反渗透”。
       只有进料海水操作压力大于海水的渗透压时才能使海水中的淡水通过半透膜实现分离,通常反渗透海水淡化过程的操作压力介于6~8MPa之间。

       2、反渗透法海水淡化不锈钢多级泵的应用

反渗透法海水淡化系统工艺流程图
       从以上工艺流程图中可以看出,在海水淡化反渗透系统中,只有当高压泵输出6~8MPa的压力的时候,淡水才有可能从海水中分离出来,高压泵输出的流量等于每小时成品水的产量,所以可以得知成品水产量就等于高压泵的流量,在海水淡化项目中所需要水泵流量为25m³/h-500m³/h,扬程500n-800m左右。

       3、反渗透工艺不锈钢多级泵材质的选择

       对于合金含量较低而且不含钼不锈钢材料,表面上虽有比较致密的氧化膜,但由于氯离子作用很容易发生坑点腐蚀,导致水泵发生腐蚀现象,在不锈钢材质中,含Mo的材料比不含Mo的材料耐点腐蚀性能好,因Mo含量越多,耐坑点腐蚀的性能就越好,当钢中的 Mo 含量≥3%时,就可以达到完全阻止Cl-向材料基体渗透的效果,Ni在奥氏体不锈钢中的主要作用是形成并稳定奥氏体,使钢获得完全奥氏体组织,在提高材料韧性的同时可以提高钢的抗氧化腐蚀能力,但一般的奥氏体钢中的Ni并不能在有氯离子腐蚀的环境中起到抗点腐蚀的作用。
       从金属成分的角度来说304不锈钢不含Mo(钼)元素,而316材料含钼元素,因此在氯离子含量高的情况下316材质的耐腐蚀性能更加明显。
       由于海水中氯离子含量一般都在2000mg/L甚至更高,而在反渗透工艺中反渗透膜截流了进料海水流量的60%,属于高浓盐水,该部分高浓盐水经压力回收装置与海水混合后氯离子含量更高,因此一般的316材质钼元素的含量不足以抵挡氯离子对泵体的腐蚀,在众多的工程案例中高压泵均采用2507双相不锈钢。

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