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摘要:脱盐率与产水效率低是限制冷冻淡化(Freeze desalination,FD)技术商业化应用的重要原因,为探究制冷温度对冷冻-重力脱盐(Gravity-induced desalination,GD)技术淡水产出效率的影响,试验设置了三种制冷温度和两种融化方式,研究了结冰与融化过程中盐分的分布规律。结果表明,在结冰过程中,冰晶盐分浓度随制冷温度降低而增加,但脱盐率最低仍有40%左右;GD融冰过程冰融水总溶解性固体(Total dissolved solids,TDS)随冰融水量增加呈指数衰减;提出了重力脱盐混合冰融水假设,并发现以混合冰融水TDS值等于设定的冰融水TDS目标值(1000mg·L-1)时的产水量(WP2)和产水率(WPR2),显著高于以瞬时冰融水TDS值小于1000mg·L-1时的产水量(WP1)和产水率(WPR1),产水率提高了21%以上;FD技术和GD技术联合进行脱盐,且以混合冰融水假设中所设方法收集冰融水时,淡水产出效率(Freshwater production efficiency,FP)随制冷温度的降低而显著升高,解决了制冷温度对结冰过程脱盐率的限制和用户对较快产冰效率(Ice production efficiency,IP)的需要之间的矛盾。
文章目录
1 材料与方法
1.1 试验材料与方法
1.2 指标检测与参数计算
2 结果
2.1 结冰和GD融冰过程的盐分分布规律
2.2 GD过程中冰融水瞬时TDS预测模型构建与反演
2.3 GD融冰过程混合冰融水假设与预测模型构建
3 讨论
3.1 FD、GD过程中盐分分布规律的研究
3.2 GD技术对FD技术淡水产出效率的提高
3.3 应用前景及局限性
4 结论