利用光热转换布从海水中连续生产淡水和浓缩盐水

发布时间: 2022-11-30

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术咨询

成果类型：新技术

行业领域：

新材料技术

成果介绍

太阳能海水蒸发仅使用太阳光和海水就可生产淡水，不消耗任何化石能源，因而备受关注。早期发展的蒸发器大多为漂浮模式，普遍存在热量损失、蒸发面受限、盐分析出、阳光倾斜蒸发减弱、水蒸发焓高等问题。针对这些问题，发展了聚苯胺-棉布和悬挂式蒸发装置，悬挂织物受空气隔热保护，热损失仅为漂浮织物的***%，双面蒸发，速率达到*** kg m-2 h-1，未蒸发的海水保持流动，得到浓缩，最终滴落带走盐分，同时生产浓缩卤水；开发了聚丙烯腈@硫化铜无纺布和向光型蒸发装置，无纺布表面具备界面效应，使水蒸发焓降至*** kJ kg-1，蒸发速率达到*** kg m-2 h-1，向光型装置吸光面倾斜角可调，在宽入射角范围(-90°~+90°)内蒸发性能稳定，海水在蒸发时缓慢流动，带走盐分，产生浓缩卤水，浓度最高达到饱和。

成果亮点

织物的亲水性和光学性能结果表明，PANI-棉织物的太阳吸收率为***%，可归因于PANI的强烈光吸收和PANI-棉织物中增加的表面粗糙度和纹理，从而产生入射光的多重散射和吸收。而广泛的光吸收可以提供高的光热效应。当PANI-棉织物的两个边缘浸泡在两个水箱中时，其平均表面温度在60秒时迅速上升到≈39°C，然后在连续600秒照射下稳定在≈40°C。悬挂式湿泛棉布的温升(≈18°C)低于干布的温升(≈49°C)。与浮动织物相比，悬挂织物仅表现出极低的空气热损失，几乎没有散热到本体水，从而导致局部热效应和表面温度的增强。此外，水浸织物的高导热系数使得悬挂织物能够均匀加热，水的蒸发在其顶部和底部都发生，可能导致双面蒸发，然后促进蒸发率。

团队介绍

陈志钢研究员、博士生导师、教育部青年长江学者纤维材料改性国家重点实验室副主任

成果资料

产业化落地方案

点击查看

成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”新材料产业科技服务团（江西） (中国材料研究学会) 评价时间：2022-12-06

贾怡明

中国材料研究学会

科技创新部部长

综合评价

太阳能海水蒸发仅需少量电力维持运营，产水成本有望低于每吨3元，低于成熟技术；淡水纯度极高，有望通过技术升级达到纯净水或去离子水标准，售价有望超过每吨400元以上，经济效益显著。浓缩卤水可用于其他下游产业(氯碱工业、稀有金属提取等)，淡化全程几乎零污染、不排污，助力完成“双碳”目标，具有重大社会效益。

科创中国

友情链接

海外专利信息资源系统

省级中心站