海水淡化PPT課件

1、海洋是美麗的，也是富饒的！海洋存儲(chǔ)著海洋是美麗的，也是富饒的！海洋存儲(chǔ)著137137億億立方億億立方米的水量，占地球總水量的米的水量，占地球總水量的97.3%97.3%，可是海水含鹽量高，可是海水含鹽量高，2020度時(shí)的密度達(dá)到度時(shí)的密度達(dá)到1.0243g/cm1.0243g/cm- -3 3，不適合人類飲用，也，不適合人類飲用，也不適合作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。不適合作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。第1頁(yè)/共31頁(yè)分布在陸地上的水有分布在陸地上的水有8.4億億立方米，占地球總水量的億億立方米，占地球總水量的2.7%。淡水只占淡水只占2.59%，在陸地上，也有，在陸地上，也有0.11%的高礦物化的咸水的高礦物化

2、的咸水鹽湖鹽湖地下鹽井地下鹽井第2頁(yè)/共31頁(yè)在總水量中占在總水量中占2.59%2.59%的淡水資源中，南北兩極，世界屋脊的淡水資源中，南北兩極，世界屋脊，那那里完全是冰雪世界，冰山、冰川占去了地球上的淡水的里完全是冰雪世界，冰山、冰川占去了地球上的淡水的77.2% 77.2% ，約占，約占7 7億億立方米，以永世不化的姿態(tài)存在著，開發(fā)億億立方米，以永世不化的姿態(tài)存在著，開發(fā)利用是十分艱巨的。利用是十分艱巨的。世界屋脊世界屋脊珠穆朗瑪峰珠穆朗瑪峰北極冰川北極冰川第3頁(yè)/共31頁(yè)地下水和土壤中水占地下水和土壤中水占22.4%，湖泊、沼澤水占，湖泊、沼澤水占0.35%，河水占河水占0.01%,大氣

3、中水占大氣中水占0.04%。便于取用的淡水只。便于取用的淡水只有河水、淡水湖水和淺層地下水，僅為地球總水量有河水、淡水湖水和淺層地下水，僅為地球總水量0.2%左右。左右。 南極冰川南極冰川第4頁(yè)/共31頁(yè)在地下淡水中，由于它們非常分散，而且絕大部分埋藏很深，目前人類較易利用的淡水資源僅占全球淡水資源的0.3%！僅占全球總儲(chǔ)水量的0.007%（十萬(wàn)分之七）！ 第5頁(yè)/共31頁(yè)我國(guó)是一個(gè)水資源短缺、水旱災(zāi)害頻繁的國(guó)家，如果按水我國(guó)是一個(gè)水資源短缺、水旱災(zāi)害頻繁的國(guó)家，如果按水資源總量考慮，水資源總量居世界第六位，但是我國(guó)人口眾多，資源總量考慮，水資源總量居世界第六位，但是我國(guó)人口眾多，若按人均水資

4、源量計(jì)算，人均占有量只有若按人均水資源量計(jì)算，人均占有量只有2500立方米，約為立方米，約為世界人均水量的世界人均水量的14，在世界排第，在世界排第110位，已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)列為位，已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一。個(gè)貧水國(guó)家之一。 第6頁(yè)/共31頁(yè) 從從2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代以來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城市人年代以來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城市人口的增長(zhǎng)，淡水供應(yīng)逐漸緊張，造成有些城市或地區(qū)嚴(yán)口的增長(zhǎng)，淡水供應(yīng)逐漸緊張，造成有些城市或地區(qū)嚴(yán)重缺水重缺水, ,引起水荒。據(jù)世界衛(wèi)生組織的調(diào)查，早在引起水荒。據(jù)世界衛(wèi)生組織的調(diào)查，早在7070年年代中期，世界上就已有代中期，世界上就已有7070的人得不

5、到安全、衛(wèi)生的水的人得不到安全、衛(wèi)生的水了。如此算來(lái)，很快就會(huì)有了。如此算來(lái)，很快就會(huì)有9090以上的人飲用不到安全、以上的人飲用不到安全、衛(wèi)生的水。到那時(shí)，說(shuō)衛(wèi)生的水。到那時(shí)，說(shuō)“水貴如油水貴如油”毫不過(guò)分。毫不過(guò)分。第7頁(yè)/共31頁(yè)我們遇到的是一個(gè)非常矛盾的現(xiàn)象：一方面，地球上的水并不少，但絕大多數(shù)是又苦又咸的海水；另一方面，人類生存所必需的淡水由于本身就不多，再加上開發(fā)利用不當(dāng)，污染日益嚴(yán)重，卻越來(lái)越少。怎么辦？怎么辦？第8頁(yè)/共31頁(yè)第9頁(yè)/共31頁(yè)海水的淡化海水的淡化 1、使海水淡化的途徑、使海水淡化的途徑 通過(guò)海水中提取淡水或從海水中把鹽分離通過(guò)海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去

6、（脫鹽），都可以達(dá)到淡化海水的目的。出去（脫鹽），都可以達(dá)到淡化海水的目的。 2、海水淡化的方法及其特點(diǎn)、海水淡化的方法及其特點(diǎn) 海水淡化的方法主要有蒸餾法、膜法（電海水淡化的方法主要有蒸餾法、膜法（電滲析法、反滲透法）、冷凍法、離子交換法等。滲析法、反滲透法）、冷凍法、離子交換法等。 其中蒸餾法的歷史最久，其中蒸餾法的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較完善。技術(shù)和工藝也比較完善。第10頁(yè)/共31頁(yè)海水淡化方法1 1、原理：利用液體沸點(diǎn)不同加熱液體，使不同、原理：利用液體沸點(diǎn)不同加熱液體，使不同 組分在不同溫度沸騰汽化，再將蒸汽組分在不同溫度沸騰汽化，再將蒸汽 冷凝收集在容器中。冷凝收集在容器中。2

7、2、減壓蒸餾的原理：利用壓強(qiáng)降低，液體的沸、減壓蒸餾的原理：利用壓強(qiáng)降低，液體的沸 點(diǎn)也降低點(diǎn)也降低3 3、蒸餾法優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、技術(shù)比較成熟、蒸餾法優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、技術(shù)比較成熟 淡水質(zhì)量好淡水質(zhì)量好 缺點(diǎn)：能耗大缺點(diǎn)：能耗大一、一、蒸餾法蒸餾法第11頁(yè)/共31頁(yè)資資 料料 早在早在1515世紀(jì)，航海部門就曾以簡(jiǎn)易的蒸餾世紀(jì)，航海部門就曾以簡(jiǎn)易的蒸餾裝置來(lái)解決海船在長(zhǎng)期航行中的淡水供應(yīng)問題。裝置來(lái)解決海船在長(zhǎng)期航行中的淡水供應(yīng)問題。第二次世界大戰(zhàn)期間，出于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，用蒸第二次世界大戰(zhàn)期間，出于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，用蒸餾法淡化海水的技術(shù)有較大的發(fā)展，已用于供餾法淡化海水的技術(shù)有較大的發(fā)展，已用

8、于供應(yīng)戰(zhàn)艦和島嶼的淡水。應(yīng)戰(zhàn)艦和島嶼的淡水。 據(jù)據(jù)19801980年統(tǒng)計(jì)，全世年統(tǒng)計(jì)，全世界淡化裝置的每天總造水量為界淡化裝置的每天總造水量為 727.5727.5萬(wàn)立方米，萬(wàn)立方米，其中其中75.975.9 是蒸餾法生產(chǎn)的，其余大部分用是蒸餾法生產(chǎn)的，其余大部分用膜法膜法 （電滲析法和反滲透法）。（電滲析法和反滲透法）。第12頁(yè)/共31頁(yè)海水蒸餾原理示意圖： 第13頁(yè)/共31頁(yè)太陽(yáng)能蒸發(fā)海水示意圖：太陽(yáng)能蒸發(fā)海水示意圖： 第14頁(yè)/共31頁(yè)第15頁(yè)/共31頁(yè)多級(jí)閃急蒸餾法：多級(jí)閃急蒸餾法：采用多級(jí)閃采用多級(jí)閃急蒸餾技術(shù)，將一定溫度的海急蒸餾技術(shù)，將一定溫度的海水引到一個(gè)壓力較低的設(shè)備中，水引

9、到一個(gè)壓力較低的設(shè)備中，海水急速蒸發(fā)，蒸氣急速離開海水急速蒸發(fā)，蒸氣急速離開海水，而鹽留在海水中。海水，而鹽留在海水中。海水海水海水海水海水海水海水海水蒸發(fā)室蒸發(fā)室1蒸發(fā)室蒸發(fā)室2蒸發(fā)室蒸發(fā)室3蒸發(fā)室蒸發(fā)室4蒸汽室蒸汽室液化室液化室第16頁(yè)/共31頁(yè)1 1、原理：在外加直流電場(chǎng)的作用下，處于中間位置海、原理：在外加直流電場(chǎng)的作用下，處于中間位置海水槽里的陰離子、陽(yáng)離子分別透過(guò)陰離子交換膜、陽(yáng)水槽里的陰離子、陽(yáng)離子分別透過(guò)陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜遷移到陽(yáng)極區(qū)、陰極區(qū)，中間水槽里的水離子交換膜遷移到陽(yáng)極區(qū)、陰極區(qū)，中間水槽里的水含鹽量就降低了。含鹽量就降低了。二、電滲析二、電滲析法法第17頁(yè)/共

10、31頁(yè)2、特點(diǎn)：消耗的電能大，但其成本只有蒸餾法、特點(diǎn)：消耗的電能大，但其成本只有蒸餾法的的1/4。3、離子交換膜：用離子交換樹脂制成的薄膜，、離子交換膜：用離子交換樹脂制成的薄膜，也稱電滲析膜。有陰、陽(yáng)離子交換膜之分，陰也稱電滲析膜。有陰、陽(yáng)離子交換膜之分，陰離子只能通過(guò)陰離子交換膜，陽(yáng)離子只能通過(guò)離子只能通過(guò)陰離子交換膜，陽(yáng)離子只能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜。陽(yáng)離子交換膜。二、電滲析二、電滲析法法第18頁(yè)/共31頁(yè)第19頁(yè)/共31頁(yè)電滲析器電滲析器第20頁(yè)/共31頁(yè)三、三、反滲透法反滲透法1 1、滲透壓：濃度較小的溶液中的水分會(huì)通過(guò)半透膜、滲透壓：濃度較小的溶液中的水分會(huì)通過(guò)半透膜滲透到濃度較大的溶

11、液中，使原來(lái)濃度較大的一側(cè)溶滲透到濃度較大的溶液中，使原來(lái)濃度較大的一側(cè)溶液液面升高，當(dāng)液面升高產(chǎn)生的壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)液液面升高，當(dāng)液面升高產(chǎn)生的壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)能阻止水的繼續(xù)滲透，這個(gè)壓力稱為滲透壓。能阻止水的繼續(xù)滲透，這個(gè)壓力稱為滲透壓。反滲透法反滲透法第21頁(yè)/共31頁(yè)三、三、反滲透法反滲透法2 2、反滲透法的原理：如果在含鹽濃度較大的溶液一、反滲透法的原理：如果在含鹽濃度較大的溶液一側(cè)施加一定的壓力，可以迫使水從濃溶液一側(cè)向稀溶側(cè)施加一定的壓力，可以迫使水從濃溶液一側(cè)向稀溶液一側(cè)滲透，使?jié)馊芤簼舛仍龃螅玫降?。液一?cè)滲透，使?jié)馊芤簼舛仍龃螅玫降? 3、特點(diǎn)、特點(diǎn): :節(jié)能節(jié)

12、能, ,可以大量、快速地生產(chǎn)淡水?？梢源罅?、快速地生產(chǎn)淡水。第22頁(yè)/共31頁(yè)四、四、冷凍法冷凍法1 1、原理：把冷海水噴入真空室，部分海水蒸發(fā)吸熱、原理：把冷海水噴入真空室，部分海水蒸發(fā)吸熱 使其余海水冷卻形成冰晶。固體冰晶中的使其余海水冷卻形成冰晶。固體冰晶中的 雜質(zhì)要比原溶液中少得多。將得到的冰晶雜質(zhì)要比原溶液中少得多。將得到的冰晶 用適量的淡水淋洗、熔化，就得到淡水。用適量的淡水淋洗、熔化，就得到淡水。2 2、特點(diǎn)：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化、特點(diǎn)：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化 技術(shù)要消耗大量的能量。技術(shù)要消耗大量的能量。第23頁(yè)/共31頁(yè)第24頁(yè)/共31頁(yè)海水淡化的

13、根本問題？海水淡化的根本問題？尋找能耗低、效率高、對(duì)設(shè)備投尋找能耗低、效率高、對(duì)設(shè)備投入要求不高的技術(shù)手段！入要求不高的技術(shù)手段！第25頁(yè)/共31頁(yè)第26頁(yè)/共31頁(yè)1目前下列工藝過(guò)程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是目前下列工藝過(guò)程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是A硬水的軟化硬水的軟化 B 電解飽和食鹽水制造電解飽和食鹽水制造NaOHC電滲析淡化海水電滲析淡化海水 D海水中提取金屬海水中提取金屬M(fèi)g2.水是非常重要的資源，下列關(guān)于水的說(shuō)法錯(cuò)誤的是水是非常重要的資源，下列關(guān)于水的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A、蒸餾法是海水淡化的方法之一、蒸餾法是海水淡化的方法之一B、淡水的密度小于海水的密度、淡水的密度小于海水的密度C

14、、融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少、融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少 D、反滲透法中，如果在含鹽濃度較大的溶液一側(cè)施加一、反滲透法中，如果在含鹽濃度較大的溶液一側(cè)施加一定的壓力，可以使?jié)馊芤簼舛葴p少。定的壓力，可以使?jié)馊芤簼舛葴p少。實(shí)戰(zhàn)高考實(shí)戰(zhàn)高考DD第27頁(yè)/共31頁(yè)4、填空、填空a. 減壓蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)：減壓蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)：_ _ ,缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：_b.電滲析法特點(diǎn)：消耗的電滲析法特點(diǎn)：消耗的 _ 大，但其成本只有蒸餾法的大，但其成本只有蒸餾法的_ 。c.反滲透法的特點(diǎn)：可以大量、快速地生產(chǎn)淡水，尋找反滲透法的特點(diǎn)：可以大量、快速地生產(chǎn)淡水，尋找_ ，是目前努力的方向。是目前努力的方向。

15、d.冷凍法特點(diǎn)：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化技術(shù)冷凍法特點(diǎn)：由于水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化技術(shù)要消耗要消耗_3.利用電滲析法淡化海水時(shí)，得到淡水的部分利用電滲析法淡化海水時(shí)，得到淡水的部分陰極區(qū)陰極區(qū)B陽(yáng)極區(qū)陽(yáng)極區(qū)C中間區(qū)中間區(qū)D水區(qū)均得到水區(qū)均得到C設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟 能耗大能耗大 電能電能 1/4 更理想的滲透膜更理想的滲透膜 大量的能源大量的能源 第28頁(yè)/共31頁(yè)濃縮室膜膜a淡化海水膜b濃縮室淡化室陽(yáng)極水濃縮海水陰極水海水膜a膜b5（江蘇省江蘇省0909高三化學(xué)測(cè)試卷高三化學(xué)測(cè)試卷1111月月）（10分）浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的物質(zhì)寶庫(kù)。目前世界各

16、國(guó)都在研究如何充分利用海洋資源。如右圖所示，在電場(chǎng)中利用膜技術(shù)（陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)）淡化海水，該方法稱為電滲析法。圖中膜a應(yīng)選用 膜。陽(yáng)離子交換陽(yáng)離子交換 第29頁(yè)/共31頁(yè)6、(2009屆高三年級(jí)第二次月測(cè)屆高三年級(jí)第二次月測(cè))（10分）海洋約占地球表面積的71，是一個(gè)遠(yuǎn)未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫(kù)，海水水資源的利用和海水化學(xué)資源的利用具有非常廣闊的前景?；卮鹣铝袉栴}： 海水淡化處理多用蒸餾法。蒸餾法的特點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作簡(jiǎn)單，淡水質(zhì)量好，但也具有明顯的缺陷。你認(rèn)為蒸餾法進(jìn)行海水淡化的主要缺陷是 ； 我省某沿海地區(qū)擬采用蒸餾法興建一座大型海水淡化工廠，為克服蒸餾法海水淡化的缺陷，請(qǐng)你為該地區(qū)提出一條合理化建議 ； 海水淡化