復合材料在海水淡化行業的商機
地球表面的70%是由水組成的,但僅有1%是可以直接取得的淡水。據估計,到2025年,淡水的需求量將增加50%。這主要是由于人口、農業灌溉和娛樂設施(例如高爾夫球場)用水量不斷增加造成的。此外,氣候變化對現有供水設施的壓力仍將持續。如果目前的用水情況沒有其他顯著變化,綜合上述壓力因素,到2025年,上將有超過40%的人口遭受嚴重的水資源壓力。
今天,有180億立方米的飲用水是淡化海水,到2020年,這一數據有望增至3.5倍以上。海水淡化工廠所采用的先進過濾工藝為反滲透:海水在壓力作用下通過薄膜,鹽分和溶質被截留在薄膜的一側,純水則穿透到另一側。這是正常滲透過程的反過程,即在沒有壓力的情況下,溶劑會從低濃度區域穿透薄膜到達高濃度區域。目前,反滲透是先進的工藝,年增長率達12%,正逐漸取代傳統的多級閃蒸技術。后者由于高能耗和高運營成本正逐漸淡出市場。反滲透工藝的成本為多級閃蒸工藝的三分之一。
復合材料
海水淡化工廠常用的建造材料是鋼材,包括碳鋼和不銹鋼。然而,淡水需求量的不斷增加給淡化工廠的性能帶來了更大的壓力。關鍵的行業需求包括:規模更大、安裝更容易、運行時間更長和更少的維護需求。工藝的復雜化和工藝化學品用量的增加對耐化學腐蝕性提出了更高的要求。
復合材料可以取代海水淡化領域的現有材料,例如玻纖增強塑料(GRP)管道和配件。GRP與傳統材料相比,具有許多重要優勢。例如,對于大直徑過濾儲罐,GRP可帶來下列優勢:
◆安裝和維護成本降低;
◆運營成本低;
◆內襯光滑―摩擦小,能耗低;
◆重量為鋼制儲罐的四分之一;
◆管道長度長達12米;
◆復雜度降低―更少的接頭降低了泄漏的可能性;
◆50年的無故障運行壽命;
◆完全無腐蝕。
一份新的關于GRP管道和混凝土管道的對比調查表明,混凝土管道需要的接頭是GRP管道的四倍以上,增加了系統的復雜性和泄漏的危險。
實踐證明,GRP特別適用于大直徑過濾儲罐和高壓應用領域,例如泵送系統下游的管道。因為用于清洗管道的化學物質會嚴重腐蝕金屬,GRP的耐腐蝕性就是一大優勢。工廠擁有者還將意識到,這會顯著降低維護成本,同時增加設備壽命。
巴塞羅那的海水淡化廠
位于西班牙巴塞羅那的ATLL(Aigues Ter Llobregat)淡化工廠為城市供水,是歐洲大的海水淡化工廠之一,日產水量為20萬立方米(兩億升)。該工廠采用的是反滲透工藝。
西班牙的Protecciones Pl&sticas(Protesa)公司負責為新的Llobregat淡化工廠內的中間低壓回路生產、供應和安裝GRP管道和配件。Protesa選擇了帝斯曼的Atlac®乙烯基脂樹脂生產進水和預處理系統的管道和配件,并由UTE(Degrémont-Suez-Drace)負責設計,用于反滲透過程的高壓除鹽。
Protesa在該項目中負責的業務范圍包括:海水泵送單元、砂濾器、海水系統、原水泵送、水產品系統、微濾系統的管道和配件,以及預處理工藝中的高壓泵吸入管道。工廠內的所有懸空管道都是由Protesa負責制造和安裝的,采用的是化學焊接方法。
該項目總計大約包含15千米長的不同管道:收集管道、動力管道和處理管道,直徑范圍在0.1米-2米之間。
Atlac樹脂在海洋環境和水處理過程中都具有較高的耐腐蝕性,包括在海水淡化工廠常規操作過程中所添加的化學處理產品,例如次氯酸鈉、氯化鐵、硫酸氫鈉和硫酸。Atlac可以滿足所有的技術需求,而且容易加工,放熱少。此外,該樹脂通過了飲用水接觸認證,這也是Protesa對這一特殊應用的關鍵要求。
GRP管道和配件采用交叉纖維纏繞工藝制成,可以滿足海水淡化工廠處理工藝的要求。Protesa為此項目選擇的Atlac 580的機械性能可以與其他典型材料相比擬,例如鋼材,但是它們還具有耐腐蝕性,是一種獨特的高性能乙烯基酯材料。此外,它們還可以大大降低直接的和間接的安裝成本。
應對需求變化
在不斷變化的中,淡水資源正迅速成為一種至關重要的商品,因此,我們必須盡一切所能減少損失,同時將產出和效率大化。
尋求高效解決方案的工程師將逐漸發現,GRP憑借其材料特性將成為材料之選。創新的技術(例如反滲透)和專用材料(例如帝斯曼的Atlac級樹脂是專門為海水淡化行業開發的)在這一過程中發揮著重要作用,確保我們為明天的挑戰做好準備。
| 纖維纏繞的管道 |
今天,有180億立方米的飲用水是淡化海水,到2020年,這一數據有望增至3.5倍以上。海水淡化工廠所采用的先進過濾工藝為反滲透:海水在壓力作用下通過薄膜,鹽分和溶質被截留在薄膜的一側,純水則穿透到另一側。這是正常滲透過程的反過程,即在沒有壓力的情況下,溶劑會從低濃度區域穿透薄膜到達高濃度區域。目前,反滲透是先進的工藝,年增長率達12%,正逐漸取代傳統的多級閃蒸技術。后者由于高能耗和高運營成本正逐漸淡出市場。反滲透工藝的成本為多級閃蒸工藝的三分之一。
復合材料
海水淡化工廠常用的建造材料是鋼材,包括碳鋼和不銹鋼。然而,淡水需求量的不斷增加給淡化工廠的性能帶來了更大的壓力。關鍵的行業需求包括:規模更大、安裝更容易、運行時間更長和更少的維護需求。工藝的復雜化和工藝化學品用量的增加對耐化學腐蝕性提出了更高的要求。
復合材料可以取代海水淡化領域的現有材料,例如玻纖增強塑料(GRP)管道和配件。GRP與傳統材料相比,具有許多重要優勢。例如,對于大直徑過濾儲罐,GRP可帶來下列優勢:
◆安裝和維護成本降低;
◆運營成本低;
◆內襯光滑―摩擦小,能耗低;
◆重量為鋼制儲罐的四分之一;
◆管道長度長達12米;
◆復雜度降低―更少的接頭降低了泄漏的可能性;
◆50年的無故障運行壽命;
◆完全無腐蝕。
| 纖維纏繞的管道 |
一份新的關于GRP管道和混凝土管道的對比調查表明,混凝土管道需要的接頭是GRP管道的四倍以上,增加了系統的復雜性和泄漏的危險。
實踐證明,GRP特別適用于大直徑過濾儲罐和高壓應用領域,例如泵送系統下游的管道。因為用于清洗管道的化學物質會嚴重腐蝕金屬,GRP的耐腐蝕性就是一大優勢。工廠擁有者還將意識到,這會顯著降低維護成本,同時增加設備壽命。
巴塞羅那的海水淡化廠
位于西班牙巴塞羅那的ATLL(Aigues Ter Llobregat)淡化工廠為城市供水,是歐洲大的海水淡化工廠之一,日產水量為20萬立方米(兩億升)。該工廠采用的是反滲透工藝。
西班牙的Protecciones Pl&sticas(Protesa)公司負責為新的Llobregat淡化工廠內的中間低壓回路生產、供應和安裝GRP管道和配件。Protesa選擇了帝斯曼的Atlac®乙烯基脂樹脂生產進水和預處理系統的管道和配件,并由UTE(Degrémont-Suez-Drace)負責設計,用于反滲透過程的高壓除鹽。
Protesa在該項目中負責的業務范圍包括:海水泵送單元、砂濾器、海水系統、原水泵送、水產品系統、微濾系統的管道和配件,以及預處理工藝中的高壓泵吸入管道。工廠內的所有懸空管道都是由Protesa負責制造和安裝的,采用的是化學焊接方法。
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| 海水淡化工廠內的反滲透單元 |
該項目總計大約包含15千米長的不同管道:收集管道、動力管道和處理管道,直徑范圍在0.1米-2米之間。
Atlac樹脂在海洋環境和水處理過程中都具有較高的耐腐蝕性,包括在海水淡化工廠常規操作過程中所添加的化學處理產品,例如次氯酸鈉、氯化鐵、硫酸氫鈉和硫酸。Atlac可以滿足所有的技術需求,而且容易加工,放熱少。此外,該樹脂通過了飲用水接觸認證,這也是Protesa對這一特殊應用的關鍵要求。
GRP管道和配件采用交叉纖維纏繞工藝制成,可以滿足海水淡化工廠處理工藝的要求。Protesa為此項目選擇的Atlac 580的機械性能可以與其他典型材料相比擬,例如鋼材,但是它們還具有耐腐蝕性,是一種獨特的高性能乙烯基酯材料。此外,它們還可以大大降低直接的和間接的安裝成本。
應對需求變化
在不斷變化的中,淡水資源正迅速成為一種至關重要的商品,因此,我們必須盡一切所能減少損失,同時將產出和效率大化。
尋求高效解決方案的工程師將逐漸發現,GRP憑借其材料特性將成為材料之選。創新的技術(例如反滲透)和專用材料(例如帝斯曼的Atlac級樹脂是專門為海水淡化行業開發的)在這一過程中發揮著重要作用,確保我們為明天的挑戰做好準備。











































