Ferskt vatn er um 3% af vatnsauðlindum jarðar. Að afla nýrra ferskvatnsauðlinda með afsöltun sjós er stór stefna í vatnsnotkun heimsins í framtíðinni. Sem stendur er afsöltun sjós orðin helsta leiðin til að fá vatnslindir á svæðum sem skortir vatnsauðlindir eins og Miðausturlönd.
1. Staða afsöltunar sjávar í heiminum
Árið 1993 voru til 9014 sjóafsöltunartæki á 5738 svæðum um allan heim, með heildarafköst upp á 1.624x107m3/d. Heildarafkastageta í Miðausturlöndum einum náði 8,91x106m3/d, eða 55%, og í Bandaríkjunum var 2,37x106m3/d, eða 5%.
Strax á fimmta áratugnum hefur afsöltun sjós verið notuð til að framleiða ferskt vatn. Helstu aðferðir við afsöltun sjós eru:
① Uppgufunaraðferð: fjölþrepa flassaðferð, eins-flassaðferð, lóðrétt fjöláhrifaaðferð, lárétt fjöláhrifaaðferð, dýpröraðferð og gufuþjöppunaraðferð;
② Himnuaðferð: rafskilun, öfug himnuflæði;
③ Samsett aðferð.
Meðal þeirra er uppgufunaraðferðin 60%, öfug himnuflæðisaðferð 33% og rafskilunaraðferð 5,5%.
2. Notkun títan í sjóafsöltunarbúnaði
2.1 varmaflutningsrör í sjóafsöltunarbúnaði
Koparblendirör eru aðallega notuð sem hitaleiðandi rör í upprunalegum sjóafsöltunarbúnaði. Vegna margra annmarka á koparblendirörum hefur þeim verið skipt út fyrir títanrör með miklum áreiðanleika og viðhaldsfríum
(1) Veggþykkt títan rör
Veggþykkt hitaflutningspípunnar er ákvörðuð af þjónustuskilyrðum, rörplötuefni, byggingargetu pípustækkunaraðgerðar, pípuenda suðutækni osfrv. Vegna lítillar þvermál hitaflutningspípunnar og lítillar kröfur um styrk, er pípan með þynnri veggþykkt notuð í raunverulegri notkun. Almennt er veggþykkt koparblendipípunnar 0,9 mm-1,2 mm; Skiptið út fyrir títan rör. Á stöðum með litla tæringu er hægt að nota þunnveggað soðið rör með veggþykkt 0,3 mm.
(2) Varmaleiðni títanrörs
Vegna mismunandi efna hitaflutningspípunnar er hitaleiðni einnig mismunandi, svo sem 17w / (m • K) fyrir títan, lágt / (m • K) fyrir ál kopar, 47w (m • K) fyrir 90 / 10 hvítan kopar og 29w / (m • K) fyrir 70 / 30 hvítan kopar. Þess vegna er hægt að stjórna hitaflutningsáhrifum hitaflutningspípunnar með breytingu á veggþykkt. Meðal ofangreindra efna hefur títan lægstu hitaleiðni. Til dæmis, með því að nota þunnt-veggað títan soðið pípa, þó að hitaleiðni sé verri en eir úr áli, jafngildir hún 90/10 hvítum kopar og betri en 70/30 hvítum kopar.
(3) Hagkvæmni títanrörs. Einingamassaverð títanrörs er 2-6 sinnum hærra en koparblendirörsins, en hvað varðar kostnaðarframmistöðu getur verð á títanröri keppt við verð á koparblendiröri. Vegna lágs þéttleika títan og sömu veggþykktar eru gæði títanrörs með sömu lengd aðeins 50% af koparblendirörinu. Þegar veggþykkt títanrörsins er 50% af títanrörinu, er títanrörið með sama hitaflutningssvæði aðeins 1/4 af koparblendirörinu. Samtímis túlkun á heildarverði þunnvegguðu títan soðnu pípunnar er það sama og ál koparrörsins, sem er ódýrara en koparrörið.
2.2 þróun og beiting þunnveggs títan soðið pípa í Japan
Árangursrík þróun títan ræmur veltingur tækni hefur orðið grundvöllur fjöldaframleiðslu títan soðið pípa. Á sjöunda áratugnum var títanvír notaður við rafgreiningarframleiðslu á kvikasilfri ætandi gosi í Japan; Snemma á tíunda áratugnum, til að koma í veg fyrir mengun, var framleiðsluferlið ætandi gos bætt. Með upptöku þindaðferðarinnar var meira en 700 tonn af títanstrimla beitt. Japan notaði þetta tækifæri og kynnti sér og þróaði tækni við stöðuga framleiðslu á heitvalsuðum og köldu-valsuðum títanstrimlum og kom upp lotuframleiðslukerfi fyrir sjóafsöltun og títan þunnt-veggað soðið pípa af eimsvala í rafstöð. Í samræmi við það er framleiðslutækni þunnt-veggaðs soðnu röri þróuð.
Rafstöðvarþéttararnir sem Hitachi, Mitsubishi og Toshiba framleiða nota 0,5 mm þykk títan soðin rör. Sjóafsöltunareiningarnar framleiddar af Mitsubishi, Kawasaki, Hitachi, Mitsui og Kobe Steel nota 0,5 mm-0,7 mm þykkar títan soðnar rör.
Aðallega notað í rafstöð, títan soðið pípa hefur verið mikið notað sem hitaflutningspípa í afsöltun sjó, járnframleiðslu, skipasmíði, jarðolíuhreinsun, efnaiðnaði og öðrum sviðum. Árið 1983, á 16 árum, hafði Japan framleitt 4038t þunnt -veggaðar títan soðnar rör fyrir sjóafsöltunarbúnað um allan heim. Enn sem komið er hefur ekkert tjón orðið af völdum sjótæringar.
(1) Loftræstiþétti og þotuþjöppu
Hinn raunverulegi sjóafsöltunarbúnaður í Japan er 2650t / D sjóafsöltunarbúnaðurinn sem smíðaður var af Matsushima carbon Mine Co., Ltd. árið 1967. Vegna tæringar Br - í sjó geta hitaflutningsrör og slöngur í loftræstiþétti og þjöppuþjöppu einingarinnar ekki notað koparblendi. Eftir að skipt var um títan hefur engin bilun orðið af völdum tæringar.
(2) Hitaútblástur eimsvala
Fjöl-flassþéttirinn notar sjó sem kælivatn til að kæla vatnsgufuna sem myndast af flasshólfum á öllum stigum. Vegna þess að sjór er oft blandaður seti og sjávarlífverum, festast þeir í hitaflutningsrörinu og rörendanum og eyða koparblendirörinu. Þess vegna eru títanrör notuð í næstum öllum hitaflutningsþéttum MSF sjóafsöltunarbúnaðar. Sérstaklega til að drepa bakteríur í sjó, þegar sprauta þarf súrefni, er meira nauðsynlegt að nota títaníum rör með góða tæringarþol.
(3) Hitaveita eimsvala
Eimsvali varmaendurnýtingardeildar er með stórt varmaflutningssvæði. Vegna efnahagslegra ástæðna eru koparblendirör venjulega notuð og títanrör eru aðeins notuð við sérstök tækifæri. Til dæmis hefur miðillinn sem inniheldur mengunarefni eins og ammoníak eða brennisteinsvetni mikla tæringu á koparblendi. Árið 1977 tók 3600t / D MSF afsöltunareiningin, sem flutt var út til Þýskalands, títan í stað koparblendis vegna þess að það er hjálparbúnaður ammoníak; Vegna tæringar súrefnissúlfíðs var 3120t / DMSP afsöltunarbúnaðurinn í Perú tærður eftir eins árs notkun. Að lokum var öllum hitaflutningsrörum skipt út fyrir títanrör.
Það er greint frá því að 60.000 títanrör voru notuð í sjóafsöltunarstöðvum með daglega framleiðslu upp á 100 tonn. Frá 1967 til 1994, á næstum 30 árum, voru framleidd 52 sett af þéttum sem notuð voru til orku-varmaorkuframleiðslu og 7 sett af sjóafsöltunarbúnaði, með samtals 11000 t títan soðnum rörum. 3. Vandamál sem þarfnast athygli við notkun
(1) Galvanísk tæring: títan hefur jákvæða möguleika í sjó. Þegar það er í snertingu við aðra málma getur það stuðlað að tæringu annarra málma. Forvarnaraðferðir fela í sér að nota títan fyrir hitaflutningsrör og rörplötu, eða fórnarskaut. Yfir 80 gráður, fe-90% Ni álfelgur er notað sem fórnarskaut til að koma í veg fyrir frásog vetnis; Fyrir neðan 80 gráður, notaðu húðaða eða gúmmíkóðaða stálplötu.
(2) Fyrir millivefs tæringu er títanrörið komið fyrir á títanrörplötunni með því að stækka rörið. Millivefs tæring getur átt sér stað í sjó með pH gildi 8 við 100 gráður. Hins vegar er koparblendi notað í raunverulegu vatnshólfinu og millivefs tæring mun ekki eiga sér stað jafnvel þótt sjávarhiti nái 120 gráðum. Í raun og veru, til að bæta áreiðanleika búnaðar, er pípuendasuðu oft notuð til að koma í veg fyrir biltæringu þegar það er notað yfir 100 gráður.
(3) Frásog vetnis, í sjó yfir 80 gráður; Títan getur tekið í sig vetni; Þegar bakskautsvörn er beitt mun ofvörn valda upptöku vetnis. Ef fe-9% NQ álfelgur er notað sem fórnarskautsplata mun frásog títanvetnis ekki eiga sér stað.
(4) Titringur. Vegna þunns veggs títaníumpípunnar ætti einnig að huga að skemmdum af völdum titringar pípa þegar skipt er um koparblendipípu. Þetta vandamál er hægt að leysa með því að nota aðferð með minna bili en rörstuðningsplatan úr koparblendirörinu.
