
【化】 freeze desalination
frost; ice
【醫】 freemartin
【化】 desalination; desalting
【醫】 desalination
冰凍脫鹽(Freeze Desalination)是一種利用水的凝固點高于鹽溶液凝固點的原理進行海水或苦鹹水淡化的技術。其核心過程是通過降溫使水結冰,将鹽分濃縮在未凍結的溶液中,分離冰晶後融化獲得淡水。該技術對應英文術語為Freeze Desalination 或Crystallization Desalination。
冷凍階段
将含鹽水溶液冷卻至冰點以下,水分子優先形成純淨冰晶,鹽離子被排斥在液态濃縮液中。這一分離現象源于冰晶結構的排鹽特性(冰晶格點無法容納多數鹽離子)。
冰晶分離
通過物理方法(如離心、過濾)分離冰晶與高鹽濃縮液,避免鹽分重新混入冰體。
冰晶洗滌與融化
分離後的冰晶經少量淡水沖洗去除表面殘留鹽分,融化後得到低鹽度淡水。理想條件下,産水鹽度可降至100–500 mg/L。
能耗低于熱法脫鹽(水凝固潛熱為334 kJ/kg,低于蒸發潛熱2257 kJ/kg);低溫操作減少設備腐蝕風險;適用于高鹽度水體。
冰晶分離技術難度高;設備投資成本較大;處理效率受溶液過冷度影響。
主要用于船舶應急淡水制備、極地地區海水淡化及特定工業廢水處理。典型案例包括美國阿拉斯加小型寒區脫鹽裝置,以及中國渤海油田的冷凍法海水淡化試驗項目。
參考資料
冰凍脫鹽是一種通過低溫冷凍處理去除水中鹽分的淡化技術,主要應用于海水或高鹽度水體的處理。以下是詳細解釋:
鹽分分離原理
當海水或高鹽水被降溫至冰點以下時,水分子優先結成純淨的冰晶,而鹽分因溶解度降低被排斥在液态母液中。這一過程利用冰晶形成時對鹽分的自然排斥效應,實現鹽與水的初步分離。
處理步驟
常見方法如反滲透(通過膜過濾)和蒸餾(高溫蒸發)需較高能耗,而冷凍法在低溫環境下更具優勢。當前主流技術仍以反滲透和蒸餾為主,但冷凍脫鹽在特定場景中具有應用潛力。
如需進一步了解技術參數或案例,可參考原始研究資料。
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