1、毕业设计开题报告 化学工程与工艺 日处理 100 吨高温淡水吸收塔设计 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 地球表面虽然 2/3 被水覆盖，但是 97为无法饮用的海水，只有不到 3是淡水，其中又有 2封存于极地冰川之中。在仅有的 1淡水中， 25为工业用水， 70为农业用水，只有很少的一部分可供饮用和其它生活用途。然而，在这样一个缺水的世界里，水却被大量滥用、浪费和污染。加之，区域分布不均匀，致使世界上缺水现象十分普遍，全球淡水危机日趋严重。目前世界上 100 多个国家和地区缺水，其中 28 个国家被 列为严重缺水的国家和地区。预测再过 20 30 年，严重缺水的国家和地区将
2、达 46 52 个，缺水人口将达 28 33 亿人。我国广大的北方和沿海地区水资源严重不足，据统计我国北方缺水区总面积达 58 万平方公里。全国 500 多座城市中，有 300 多座城市缺水，每年缺水量达 58 亿立方米，这些缺水城市主要集中在华北、沿海和省会城市、工业型城市。 随着地球上人口的激增，生产迅速发展，淡水已经变得比以往任何时候都要珍贵。淡水资源紧张是全世界面临的严重问题之一，海水淡化是解决这一问题的根本途径。 早在公元前四世纪，亚里士多 德采用封闭容器蒸发咸水获得淡水， 400 多年以前就有人提出海水淡化的问题， 1869 年英国人在亚丁湾建造了蒸馏装置，为船只提供淡水。真正的海
3、水淡化技术研究起始于 20 世纪 20 年代， 40 年代逐步走向应用，从 20 世纪 50 年代至今，海水淡化在技术上已经有了很大突破，膜法、纳滤、多级闪蒸、渗透等技术日趋成熟。 我国海水利用虽然起步较早，而且是少数掌握海水淡化先进技术的国家之一，但仍存在规模小、市场竞争力不强等问题，其产业化之路有待进一步探索。成本偏高是制约海水淡化发展的最直接和最主要因素。海水淡化吨水成本虽 已降到目前的 5 元左右，但相对于沿海城市偏低的自来水价格而言仍然偏高。海水淡化的成本主要受技术方法、装置规模、工程投资、能源价格的影响较大。因此进一步加大海水淡化技术原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新力度将显得
4、更加迫切，包括组织重大技术攻关，开发具有自主知识产权的共性技术和关键技术，提高海水淡化技术支撑能力和创新能力。 本人所研究的课题在浙江，是个沿海城市，人口密集，工业及生活用水量较大，淡水消耗量大。浙江淡水资源污染严重，人均平均水资源量少，且水资源时空分布不均，是一个污染型缺水严重的地区。随着浙江经 济的发展，用水量日益增大，淡水资源的缺乏已成为当前浙江省国民经济和社会发展的瓶颈。作为一种新技术，海水淡化和海水利用：可以开辟新的淡水水源；可以通过海水替代节约淡水，是十分适用于沿海城市的先进的造水和节水技术。 我国海水淡化成本较高，导致供水市场很难打开，淡化规模也就不易扩大，从而阻碍了海水淡化的发
5、展。因此，研究海水淡化新技术，降低海水淡化成本是解决我国海水淡化问题的关键。本次的研究课题主要内容是热法海水淡化技术的创新。热能的来源广，我们可以利用太阳能产热，也可以利用现代工业生产产生的废热，例如炼钢产生 的废热进行海水淡化，不但解决能源问题，同时也减少了热污染的排放。本次研究的热法海水淡化要解决的技术难题是合理利用淡化产生的高温水的热量，用于冷海水的加热，达到循环利用，节约能源，降低海水淡化成本。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1. 当气液两相流在试验装置中流动换热时，热量会通过热传递与空气发生热量传递造成能量损耗，因此首先要解决的是对实验装置进行隔热保温处理，尽可能减少能量损
6、耗，提高实验效率。 2. 体积传热效率是衡量装置换热能力和效率的重要参数，不同的实验条件情况对体积传热系数和体积传热效率的 影响不同，因此，要通过改进实验装置和实验操作条件来获得高传热效率，从而保证该换热装置的实际应用时具有更大的优势。 3. 湿度对体积传热效率的影响较大，所以实验过程中要准确测量进出口气体的湿度，使实验的精确度提高。 三、研究步骤、方法及措施： 1.通过查找资料，分析资料确定选题范围及论文题目。 2.通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 3.根据开题报告写作思路草拟论文提纲。 4.根据论文提纲进一步查找资料，撰写论文初稿。 5.根据论文
7、初稿，收集的资料，修改成稿。 四、参 考文献 1刘茂龙，吕友军等 .球床内气液两相流流型及压力降实验研究 J.工程热物理学报 ,2010,31(11):1867-1871. 2林宗虎等 .气液两相流和沸腾传热 .西安交通大学出版社， 2003. 3孙志强，张宏建 .气液两相流水平绕流柱体的动态压降研究 J.高校化学工程学报 ,2008,22(3):378-383. 4张军，陈听宽等 .垂直同心环形管内上升气液两相环状流含气率与压降预测 J.化工学报 ,2003,54（ 1）： 47-51. 5彭常宏，吴埃敏等 .窄缝环形通道内单相液体传热和压 降的实验研究 J.核动力工程 ,2003,24(6
8、):92-96 6李操，刘磊等 .不同管型中气液两相流的减阻效应研究 J.工程热物理学报 ,2010,31(8):1339-1342. 7曹夏昕，阎昌琪等 .气 -液两相泡状流在摇摆状态下的摩擦压降计算 J.核动力工程 ,2007,28(1):72-77. 8 李广军，郭烈锦等 .气液两相分层流界面液膜高度的测量与预测 J.西安交通大学学报， 1998,（ 5）： 42-46 9 SUN Zhi-qiang, ZHANG Hong-jian, XIANG Yin-jie. On measurement property of vortex flowmeter in bubbly two-phase flows A.Multiphase Flow: the Ultimate Measurement Challenge C. Macau, China, Dec: 10-13, 2006: 246-250. 10 ZHANG Hong-jian, HUANG Yong-mei, SUN Zhi-qiang. A study of mass flow rate measurement based on the vortex shedding principle J. Flow Measurement and Instrumentation, 2006, 17(1): 29-38.
