天然进料下反电渗析法中污染物的研究进展

综述了近年来使用天然进料用于反电渗析法的研究进展。对进料中的污染物种类及其对发电效率的影响进行了详细阐述,介绍了污染物监测的工具,重点强调了污染物的处理方法,提出了完整的防污策略,并展望了反电渗析法的发展前景。

反电渗析法海洋盐差电池的结构优化与能量分析

盐差能是存在于海水和淡水之间或者两种含盐浓度不同的海水之间的化学位差能,是以化学能形态存在的海洋能。反电渗析法是一种利用盐差能发电的方法,相比于其他方法,具有更高的能量密度。但是,目前对反电渗析法盐差电池的研究均限于小尺寸膜堆,放大实验发现功率密度显著降低,对过程的能量效率更少有分析。因此,对反电渗析法海洋盐差能利用过程进行数学模拟,对膜堆进行结构优化,研究在不同的结构参数下反电渗析盐差电池的功率密度和能量效率。结果表明,减小隔板厚度可以很大程度地提高反电渗析过程的功率密度和能量效率,增加RED装置的长度会获得较高的能量效率,但是平均功率密度有所降低。

反电渗析法盐差能发电用离子交换膜研究进展

利用海洋盐度差产能发电的反电渗析(reverse electrodialysis,RED)技术具有清洁、可持续、无污染、能量密度高等优点。离子交换膜是RED系统中的核心部件,膜的电化学和物理化学特性决定了RED的发电性能。本文介绍了RED发电过程对离子交换膜的性能要求,总结了影响RED发电性能的离子交换膜关键性能指标。并综述了基于新材料的离子交换膜、电场定向膜、有机-无机纳米粒子复合膜、表面具有微结构离子交换膜、单价选择性离子交换膜等目前RED专用离子交换膜的制备和改性方法,以及制得离子交换膜的RED发电相关性能。最后,对RED用离子交换膜的研究趋势进行了展望,指出将膜制备和RED装置特点结合,并利用流体力学模拟等手段进行结构优化,是RED专用膜研究的方向之一;从膜表面特性调控方面提高离子交换膜在天然水中的耐污染性,是RED研究的另一重要方向。

反电渗析盐差发电功率密度的实验研究

反电渗析(RED)盐差发电是一种无污染的、可持续的技术。在探究功率密度测试方法的基础上,用电化学工作站计时电位法测定了RED膜堆的放电性能,分别考察了浓淡盐水进料方向、料液循环、进料流速以及膜种类对RED功率密度的影响。结果表明,浓淡盐水均从膜堆下方进料、进出料液不循环、增大进料流速均有利于功率密度的输出。用商业阴离子交换膜(AEM-type1)的膜堆输出的最大功率密度为1.69 W/m^2,优于用自制膜(AEM2)的膜堆(1.38 W/m^2),但商业膜的价格远高于自制膜。自制有低电阻的RED离子交换膜有更好的应用前景。

反电渗析处理海水淡化副产浓海水的研究

海水淡化副产浓海水的排放会对海洋生态环境产生不利影响乃至破坏,但其与河水间存在的盐差能可被利用,是一种可再生能源。反电渗析是可以有效将盐差能转化为电能的新型绿色发电技术。以浓海水和河水分别作为反电渗析的浓、淡室进料溶液,基于国产亚德世膜,采用不同的隔板考察了膜间距离和流道类型对反电渗析性能的影响,并用进口富士膜进行了实验对比。结果表明:随着膜间距离的增大,膜堆开路电压和内阻增大,功率密度和离子迁移量减小;相同膜间距离下,直流道隔板的产电性能优于斜流道;采用富士膜的产电性能和离子迁移量影响规律与亚德世膜一致。综合考虑开路电压、功率密度和离子迁移量,选用0.85 mm的直流道隔板较优,功率密度为0.363 2 W/m^(2)。该研究为浓海水的科学利用提供了参考借鉴。

基于反电渗析法盐差发电

盐差能广泛存在于海水与淡水之间,作为一种新型能源。反电渗析法是一种将盐差能转换为电能的方法。本文通过改变两股溶液的流速以及放电电流,来研究不同进液速度和放电电流对输出电压以及功率密度的影响。结果表明随着进液速度的增加输出电压和功率密度也随之增加;随着放电电流的增加,输出电压减小,输出功率先增加后减小。

反电渗析法海水淡化副产浓水盐差能利用

海水淡化是解决淡水资源短缺的有效途径,其副产的浓海水具有较高的浓度,而基于离子交换膜的反电渗析(RED)法发电是对盐差能利用的有效手段。通过模拟计算研究了以反渗透法海水淡化副产的浓水和海水为进料的情况下,RED装置发电的功率密度和能量效率,并探讨了多级操作对于RED系统功率密度和能量效率的影响。结果表明:单级RED的发电功率密度随水回收率的提高和隔板厚度的降低而增大,但过程的能量效率均低于30%。RED多级操作能显著提高系统的能量效率。探讨了影响淡化浓海水盐差能利用效果的因素,并提出多级RED作为提高浓水盐差能利用效率的手段,研究结果为海水淡化副产浓水的利用提供了一种新的思路。

反电渗析应用于盐差能提取的研究

开发新能源是当今备受关注的研究领域,盐差能已经成为开发新能源的目标之一。使用不同的商业化常规离子交换膜,进行功率密度的筛选,筛选出在反电渗析(RED)中功率密度较高的膜材料,其中使用的商业化的离子交换膜分别是DF-120离子交换膜和CJ-3阴阳离子交换膜。DF-120在流速是0.72 cm/s时,电压为1.66 V,最大功率密度是0.693 W/m^2;CJ-3阴阳离子交换膜是在流速为1.2 cm/s时,电压为1.6 V,最高功率密度为0.83 W/m^2。

通过反渗透法来进行水污染处理的工艺认识

针对反渗透法在各种污水中进行处理的情况进行分析和研究,并阐述了存在的问题和潜在的应用前景。

纳流控反电渗析盐差发电性能的影响因素

随着微纳米技术的发展和材料的日新月异,利用反电渗析技术获取海洋/河水之间的盐差能成为近几年的研究热点。反电渗析盐差发电具有结构简单、无污染、原料可循环等优势。本文着重研究在一定的浓度差下,膜上基本单元纳米孔中的离子输运特性。通过探究纳米孔几何因素、对流和温差对盐差发电的影响,解释基于纳米孔盐差发电的内在物理机制。研究结果有助于理解盐差发电的物理机理,也可为提高纳米孔盐差发电性能提供理论指导。

膜技术在油脂工业中应用的新进展

本文根据80年代后期至90年代初,国内外膜技术在油脂工业中的最新研究动态,从膜技术在油料蛋白工艺、油料浸出工艺及油脂加工工艺等方面的应用进行阐述。

盐差能发电技术的研究进展

盐差能是一种新型的可再生的海洋能,主要存在于河流入海口处。目前提取盐差能主要有3种方法:渗透压能法(PRO)——利用淡水与盐水之间的渗透压力差为动力,推动水轮机发电;反电渗析法(RED)——用阴阳离子渗透膜将浓、淡盐水隔开,利用阴阳离子的定向渗透在整个溶液中产生的电流;蒸汽压能法(VPD)——利用淡水与盐水之间蒸汽压差为动力,推动风扇发电。渗透压能法和反电渗析法有很好的发展前景,目前面临的主要问题是设备投资成本高,装置能效低。蒸汽压能法装置太过庞大、昂贵,这种方法还停留在研究阶段。

Practice and analysis of recycling non-drinking water from air-condition and reverse-osmosis system into rainwater collection system

This paper is based on the rainwater collection project in the retrofit of the Dongyi teaching block in Zhejiang University Xixi Campus.The analysis incorporates the local meteorological data, recycling water utilization, and precipitation adjustment.The rainwater collection system in this program also adds the condensation water from the heating, ventilation and air conditioning （ HVAC） system and the concentration from the reverse-osmosis system used for watering greens and supplying waterscapes.By calculating, the quantity of the HVAC condensation water in summer is 3.48 m3/d, and the quantity of the reverse-osmosis concentrated water is 198 to 396 L/d.This method solves the water shortage caused by high evaporation in summer and low precipitation in winter.Supported by empirical monitoring data, the proposed method significantly increases the economic efficiency of the system during the summer period.

海水盐差能发电技术的试验研究

介绍了利用海水盐差能发电的三种主要方法:渗透压法、蒸汽压法和反电渗析电池法,建立了一套反电渗析电池试验装置,并对这种电池的电动势、电池内阻和海淡水隔室进行了理论研究和分析,设计了5种浓差电池试验槽,并取得了初步的试验结果和研究结论,为今后我国长江口和珠江口的海水盐差能发电应用提供了理论依据。

海水盐差发电技术的研究进展

介绍了盐差能发电发展的历史,利用盐差能发电的几种主要方法,包括渗透压法、蒸汽压法和反电渗析法,并对几种方法的装置组成、发电机理、关键技术和成本也作了详细的介绍。

低渗透凝析气藏产能影响因素分析

低渗透凝析气藏兼具低渗透储层的特殊性质和凝析气藏的特征。在实际生产期间,低渗透特征会造成凝析气藏出现反凝析和反渗析现象,而反凝析和反渗析现象的出现对于气藏开采极为不利。本文以长庆油田区块低渗透凝析气藏为对象,深入分析开发过程中,反凝析与反渗析对此类型气藏产能的影响,从而有针对性的采取应对之法,进而提高低渗透凝析气藏产能。

纳米通道反电渗析的理论分析

纳米通道内的反电渗析过程是一种将纳米通道两端由于浓度差造成的能量势差直接转化成电能的新方法。由于反电渗析中局部浓度随通道位置变化,壁面电荷密度也会随通道位置发生变化。本文引入双电层带电Basic-Stern模型,将壁面电荷密度与局部浓度关联,并在传统空间电荷模型的基础上,预测了反电渗析过程的电流电压曲线和电动势。修正的空间电荷模型由于引入双电层带电模型,将难以测量的物理量,如壁面电荷密度,转化为较易测得的物理量和已知的模型参数。与过去模型的对比表明修正的空间电荷模型在合理选择模型参数的条件下更符合实验结果。