基于聚合物的反污染旋转换热器,用于零液体排放加湿-除湿-淡化

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.

背景情况:

• 太阳能发电的零液体排放 (ZLD) 淡化系统需要高效的热交换器 (HX).
• 热交换器中的污染和性能降低是高盐度水处理中的关键挑战.

研究的目的:

• 评估各种热交换器 (材料:HDPE,Al,PP;配置:逆流,横流) 在太阳能ZLD加湿-除湿 (HDH) 淡化系统中的性能.
• 研究不同盐度水平和混合比对换热器效率和传热系数 (HTC) 的影响.
• 引入和验证一个新的旋转交叉流量热交换器 (RPP-HXcr) 以减轻污染.

主要方法:

• 在不同的盐度 (0-10%) 和混合比率 (0.22-0.45) 下对四种热交换器 (HDPE-HXcf,Al-HXcf,PP-HXcr) 的比较分析.
• 基于有效性和总体传热系数的性能评估.
• 引入和测试旋转横流热交换器 (RPP-HXcr),以解决污染问题.

主要成果:

• 在0%的盐度下,PP-HXcr和Al-HXcf表现出类似的有效性 (~85%),表现优于HDPE-HXcf (~65%).
• 度的增加导致效率下降,所有交换机的HTC;Al-HXcf经历了显著的污染和性能损失,在10%的度下变得无效.
• 由于其抗污染机制,RPP-HXcr表现出持续的有效性 (83%到77%从0%到10%的盐度),与传统PP-HXcr (85%到60%) 不同.

结论:

• 材料和流量配置在高盐淡化过程中显著影响热交换器性能.
• 传统的热交换器遭受严重的污染和性能降低与盐度的增加.
• 旋转交叉流热交换器 (RPP-HXcr) 是缓解污染的有希望的解决方案,确保太阳能海水淡化系统的持续效率.