在能源紧张和水资源匮乏的时代背景下,利用太阳能驱动膜蒸馏系统来淡化海水和苦咸水成为一项重要的水处理技术。为了提高膜蒸馏通量,在膜组件结构上做了进一步的改进,从实验结果上看,新的膜组件通量与原有膜组件通量接近,但易于加工制作和可多种方式组合使用。对于空气隙内的数值模拟表明,在空气隙厚度小于3mm时,自然对流换热可以忽略,自然对流换热的存在也会使传质增强。为提高太阳能热水系统的性能,开展了集热器性能的实验研究,提出了确定热管式真空管集热器的总热损系数、效率因子、热转移因子瞬时效率的表达式,通过实例将该集热器瞬时效率的理论计算和实验测定值进行了比较,实验结果与理论计算值符合较好,并应用FLUENT软件对全玻璃真空管集热系统进行三维数值模拟计算。太阳能膜蒸馏的实验表明在呼和浩特夏季,热水温度可以达到60℃以上,完全可以驱动膜蒸馏系统全天工作,计算结果表明目前的四层膜组件可以提供一家三口的饮用水需求。建立了加装导流板的全玻璃太阳能膜蒸馏热工质加热系统的数学模型,得出非稳态情况下膜通量与太阳能辐照强度的变化规律,为下一步太阳能利用与膜蒸馏的耦合优化奠定了基础。
英文主题词membrane distillation;solar energy; brackishwater;desalination