反渗透和压力延迟渗透耦合脱盐系统的能效优化研究

作者：王沈晗; 康仑巍; 张冰剑; 陈清林; 潘明; 何畅^*

来源：化工学报, 2019, 70(02): 617-624.

DOI：10.11949/j.issn.0438?1157.20181104

• 反渗透
• 压力延迟渗透
• 脱盐
• 优化
• 模型
• 标准化比能耗
• 无量纲参数

针对开环和闭环两类结构的反渗透-压力延迟渗透耦合脱盐系统进行了模型构建与系统优化分析。首先,以标准化比能耗为目标函数,构建了开环结构和闭环结构耦合系统的非线性约束优化模型。在优化模型中,引入包括半透膜性能、操作状态及设计变量的无量纲参数组,建立反渗透和压力延迟渗透单元过程的特征方程以简化模型。同时,为了保证比较的公平性,开环结构的总体能耗中额外包含了预处理和后处理能耗。通过求解上述优化模型,系统地比较和分析了无量纲半透膜总面积和水回收率同时变化导致的最优标准化比能耗、膜面积分配和操作压力的变化规律。结果表明,在水回收率处于正常水平(≤0.55)且系统总面积充足(≥0.9)时,闭环结构在节能及减少预处理费用方面比开环结构具有更明显优势。

• 单位
  中山大学