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海洋工程材料丛书--海水资源综合利用装备与材料

作者: 阮国岭编 , 高从堦编

出版社: 化学工业出版社

出版时间: 2017-01

版次: 1

ISBN: 9787122263278

定价: 98.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 316页

字数: 468千字

正文语种: 简体中文

丛书: 海洋工程材料丛书

分类: 自然科学

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《海水资源综合利用装备与材料》是国家出版基金项目“海洋工程材料丛书”的分册之一。

本书在调研和总结国外海水资源综合利用装备开发设计原则及选材要求的基础上，结合作者及其团队多年从事海水资源综合利用技术装备开发方面的经验编写。全书分为6章，对蒸馏法海水淡化、反渗透海水淡化、海水化学资源提取、海水直接利用、含盐废水处理的工艺和装备特点，以及装备选材原则、结构材料在特殊工况环境中的腐蚀防护措施、功能分离膜材料的种类和性能要求等进行了详细论述，并对海水资源综合利用技术及装备材料发展前景进行了展望，以期准确地反映海水综合利用行业装备用材的现状，更希望作为上游材料行业研发升级海洋工程专用耐蚀材料的基点，通过学科的交叉和融合提升我国海水资源利用技术和产业的国际竞争能力。

本书可供海水资源利用工程设计人员以及电力、市政、材料等行业的技术人员工作使用，也可作为国内水处理公司技术人员和相关专业的本科生和研究生的学习参考用书。阮国岭，教授级高工

国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所总工程师，1964年5月生，1990年于浙江大学获得博士学位后，进入国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所工作至今。现任国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所总工程师，国家海水及苦咸水利用产品质量监督检验中心副主任，环印度洋合作联盟科技转移中心海水淡化专家委员会副主席，海水淡化和水再利用学会副主席，上海交通大学、南京理工大学兼职教授，中国海洋大学兼职博士生导师。

从事多效蒸馏、压汽蒸馏、反渗透等海水淡化技术研究开发工作20多年，先后主持承担国家“九五”科技攻关项目“低温压汽蒸馏海水淡化技术研究”专题、“十五”和“十一五”科技攻关（支撑）计划项目“低温多效蒸馏海水淡化技术研究与工程示范”课题、国家海洋局海洋公益性行业科研专项经费项目“海岛适用的系列海水淡化技术装备及应用研究”以及天津市科技计划项目、企业委托项目10余项；完成我国首台自主开发的黄岛电厂3000吨/日蒸馏法海水淡化示范装置、出口印尼6台套低温多效海水淡化装置以及长海县1000吨/日海水反渗透淡化工程设计及后期增容工程、山东鲁南化肥厂4000吨/日氯化铵废水治理工程等工程项目的设计和建设工作；现在进行10万吨级大型反渗透海水淡化成套装备研发及工程示范方面的研究开发工作。获得国家海洋创新成果一等奖一项，国家海洋科学技术一等奖一项，其他省部级奖励五项。发表学术论文（专著）70多篇，获得国家发明专利授权34项。

高从堦研究员，中国工程院院士

1942年11月生，1965年毕业于山东海洋学院化学系，1967年参加过全国海水淡化会战，先后在国家海洋局海洋研究所工作，现在浙江工业大学海洋学院工作。1991年为研究员，1993年获国家有突出贡献中青年专家称号，1995年当选为中国工程院院士。国际脱盐杂志编委，海水淡化和水再利用学会和浙江省膜学会的名誉理事长。现为浙江工业大学海洋学院院长。

从事膜分离研究开发工作30多年，1967-1969年参加全国海水淡化会战；1982-1984年在加拿大进行离子交联PAA和S-PPO荷电复合膜研究；先后参加、组织、承担并完成了国家、浙江省和国家海洋局重点项目十多项，包括国家和浙江省“七五”、“八五”科技攻关中关于不对称和复合膜与组器研制等四个专题项目，CTA中空纤维膜的研制项目，两个关于复合膜用关键材料和成膜机理的国家自然科学基金资助项目，一项关于荷电膜及其性能研究的回国留学人员科技活动资助项目，多元合金膜的研究，以及纳滤膜的研制和工程技术开发，一项关于有机物/有机物分离膜研究的国家自然科学基金重点项目，科技部海水利用的软课题，国家863和973的部分项目，以及数项浙江省科研项目等；现在进行膜与优先吸附、促进传递、反应和催化，正渗透，膜与（水）资源、环境、清洁生产和传统产业改造等方面的一些工作。获国家科技进步一等奖一项，省部级科技进步一、二、三等奖十多项。发表论文和会议报告300多篇，合译专业书刊一册，合著专业书刊四册（其中三册为主编之一）。第1章海水资源综合利用工程概述

1.1海水资源综合利用的战略地位和发展前景1

1.1.1水危机1

1.1.2世界水资源分布2

1.1.3我国水资源概况3

1.1.4国际海水资源综合利用现状5

1.2我国海水资源利用技术发展概述7

1.2.1总体概况7

1.2.2海水淡化技术发展现状7

1.2.3海水直接利用技术发展现状8

1.2.4海水化学资源提取及综合利用技术8

1.3新材料对海水利用产业发展的促进作用9

参考文献11

第2章蒸馏海水淡化工程材料

2.1蒸馏海水淡化技术及装备简介12

2.1.1多级闪蒸海水淡化工艺及装备12

2.1.2低温多效蒸馏海水淡化工艺及装备15

2.1.3机械压缩蒸馏海水淡化工艺及装备19

2.2蒸馏海水淡化装备选材与设计21

2.2.1概述21

2.2.2蒸发器筒体选材22

2.2.3传热材料与管板27

2.2.4主体装备其他部件选材39

2.2.5工艺管路系统43

2.3主要材料的环境腐蚀特点及防腐措施46

2.3.1碳钢的腐蚀及防护46

2.3.2不锈钢的腐蚀及防护50

2.3.3铜合金材料的腐蚀及防护54

2.3.4钛及钛合金的腐蚀及防护59

2.3.5铝合金的腐蚀及防护61

2.4工程材料经济性分析63

2.4.1蒸馏海水投资构成及估算方法63

2.4.2装备选材对工程投资的影响67

2.4.3装备选材对造水成本的影响71

2.5北疆发电厂20万吨/日低温多效蒸馏海水淡化工程73

2.5.1项目概况73

2.5.2装备运行条件74

2.5.3装备选材及运行成本构成76

参考文献77

第3章膜法海水淡化工程材料

3.1膜法海水淡化技术及装备简介80

3.1.1膜法预处理技术及装备80

3.1.2膜法脱盐技术及装备82

3.2功能膜材料87

3.2.1超滤膜材料87

3.2.2反渗透膜材料101

3.2.3纳滤膜材料110

3.2.4新型膜材料及未来发展趋势113

3.3其他膜法海水淡化工程材料128

3.3.1高压泵、增压泵、能量回收装备材料128

3.3.2低压管路135

3.3.3高压管路136

3.3.4阀门137

3.3.5膜壳137

3.3.6未来发展趋势138

3.4工程案例140

3.4.1澳大利亚珀斯反渗透海水淡化工程140

3.4.2华能玉环反渗透海水淡化工程142

参考文献146

第4章海水化学资源利用装备与材料

4.1海水化学资源利用技术简介149

4.1.1海水制盐150

4.1.2海水卤水提溴151

4.1.3海水卤水提钾151

4.1.4海水卤水提镁151

4.1.5海水卤水微量元素提取152

4.1.6海水卤水资源综合利用技术152

4.2海水化学资源利用工艺及装备152

4.2.1传统海水制盐装备152

4.2.2海水提溴工艺及装备165

4.2.3海水提镁工艺及装备174

4.2.4海水提钾工艺及装备180

4.2.5提取其他微量元素工艺及装备185

4.3海水化学资源提取装备选材及腐蚀防护技术190

4.3.1金属在卤水或盐溶液中的腐蚀特点190

4.3.2耐腐蚀金属材料192

4.3.3防腐衬里195

4.3.4防腐涂层196

4.3.5电化学保护197

4.3.6其他非金属材料197

参考文献198

第5章海水直接利用装备与材料

5.1海水冷却装备与材料201

5.1.1海水冷却技术及装备简介201

5.1.2海水冷却系统中常见的腐蚀类型208

5.1.3海水冷却系统中腐蚀的影响因素210

5.1.4金属材料在海水体系中的腐蚀行为212

5.1.5海水换热器（凝汽器）腐蚀及防腐措施221

5.1.6海水冷却塔腐蚀及防腐措施223

5.1.7海水管线腐蚀及防腐措施224

5.1.8海水泵腐蚀及防腐措施225

5.1.9海水阀腐蚀及防腐措施226

5.1.10工程案例227

5.2电厂海水烟气脱硫技术、装备与材料238

5.2.1技术及装备简介238

5.2.2吸收塔法海水烟气脱硫装备与材料241

5.2.3膜吸收法海水烟气脱硫装备与材料244

5.3海水直接利用新技术及装备材料245

5.3.1海水源热泵技术245

5.3.2深海水利用技术249

5.4海水直接利用技术发展趋势252

5.4.1全面提升海水药剂环境友好化水平252

5.4.2大力推进关键装备研发与产业化252

5.4.3拓展应用领域，提高应用规模252

5.4.4建立、完善政策法规与技术标准体系252

参考文献252

第6章工业含盐废水处理装备与材料

6.1含盐工业废水现状简介255

6.2反渗透废水处理技术及其膜材料256

6.2.1反渗透废水处理技术特点256

6.2.2废水处理反渗透膜及膜组件257

6.2.3反渗透废水处理技术应用领域259

6.2.4高性能膜材料未来发展趋势263

6.3蒸馏浓缩零排放技术装备及其选材265

6.3.1蒸馏浓缩零排放技术特点265

6.3.2蒸馏浓缩零排放工艺及装备265

6.3.3关键装备的选材268

6.3.4未来发展趋势272

6.4膜蒸馏技术及装备材料273

6.4.1膜蒸馏技术废水处理特点273

6.4.2膜蒸馏废水处理工艺流程273

6.4.3膜蒸馏用憎水膜材料278

6.4.4膜蒸馏组件281

6.4.5存在问题和未来发展趋势285

6.5正渗透含盐废水处理技术及材料285

6.5.1正渗透废水处理技术特点285

6.5.2正渗透工艺流程286

6.5.3正渗透膜材料289

6.5.4正渗透膜未来发展趋势296

6.6电容去离子技术装备及电极材料297

6.6.1电容去离子技术特点297

6.6.2电容去离子工艺及装备298

6.6.3电极材料299

6.6.4未来发展趋势304

参考文献305

索引309
内容简介:
《海水资源综合利用装备与材料》是国家出版基金项目“海洋工程材料丛书”的分册之一。

本书在调研和总结国外海水资源综合利用装备开发设计原则及选材要求的基础上，结合作者及其团队多年从事海水资源综合利用技术装备开发方面的经验编写。全书分为6章，对蒸馏法海水淡化、反渗透海水淡化、海水化学资源提取、海水直接利用、含盐废水处理的工艺和装备特点，以及装备选材原则、结构材料在特殊工况环境中的腐蚀防护措施、功能分离膜材料的种类和性能要求等进行了详细论述，并对海水资源综合利用技术及装备材料发展前景进行了展望，以期准确地反映海水综合利用行业装备用材的现状，更希望作为上游材料行业研发升级海洋工程专用耐蚀材料的基点，通过学科的交叉和融合提升我国海水资源利用技术和产业的国际竞争能力。

本书可供海水资源利用工程设计人员以及电力、市政、材料等行业的技术人员工作使用，也可作为国内水处理公司技术人员和相关专业的本科生和研究生的学习参考用书。
作者简介:
阮国岭，教授级高工

国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所总工程师，1964年5月生，1990年于浙江大学获得博士学位后，进入国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所工作至今。现任国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所总工程师，国家海水及苦咸水利用产品质量监督检验中心副主任，环印度洋合作联盟科技转移中心海水淡化专家委员会副主席，海水淡化和水再利用学会副主席，上海交通大学、南京理工大学兼职教授，中国海洋大学兼职博士生导师。

从事多效蒸馏、压汽蒸馏、反渗透等海水淡化技术研究开发工作20多年，先后主持承担国家“九五”科技攻关项目“低温压汽蒸馏海水淡化技术研究”专题、“十五”和“十一五”科技攻关（支撑）计划项目“低温多效蒸馏海水淡化技术研究与工程示范”课题、国家海洋局海洋公益性行业科研专项经费项目“海岛适用的系列海水淡化技术装备及应用研究”以及天津市科技计划项目、企业委托项目10余项；完成我国首台自主开发的黄岛电厂3000吨/日蒸馏法海水淡化示范装置、出口印尼6台套低温多效海水淡化装置以及长海县1000吨/日海水反渗透淡化工程设计及后期增容工程、山东鲁南化肥厂4000吨/日氯化铵废水治理工程等工程项目的设计和建设工作；现在进行10万吨级大型反渗透海水淡化成套装备研发及工程示范方面的研究开发工作。获得国家海洋创新成果一等奖一项，国家海洋科学技术一等奖一项，其他省部级奖励五项。发表学术论文（专著）70多篇，获得国家发明专利授权34项。

高从堦研究员，中国工程院院士

1942年11月生，1965年毕业于山东海洋学院化学系，1967年参加过全国海水淡化会战，先后在国家海洋局海洋研究所工作，现在浙江工业大学海洋学院工作。1991年为研究员，1993年获国家有突出贡献中青年专家称号，1995年当选为中国工程院院士。国际脱盐杂志编委，海水淡化和水再利用学会和浙江省膜学会的名誉理事长。现为浙江工业大学海洋学院院长。

从事膜分离研究开发工作30多年，1967-1969年参加全国海水淡化会战；1982-1984年在加拿大进行离子交联PAA和S-PPO荷电复合膜研究；先后参加、组织、承担并完成了国家、浙江省和国家海洋局重点项目十多项，包括国家和浙江省“七五”、“八五”科技攻关中关于不对称和复合膜与组器研制等四个专题项目，CTA中空纤维膜的研制项目，两个关于复合膜用关键材料和成膜机理的国家自然科学基金资助项目，一项关于荷电膜及其性能研究的回国留学人员科技活动资助项目，多元合金膜的研究，以及纳滤膜的研制和工程技术开发，一项关于有机物/有机物分离膜研究的国家自然科学基金重点项目，科技部海水利用的软课题，国家863和973的部分项目，以及数项浙江省科研项目等；现在进行膜与优先吸附、促进传递、反应和催化，正渗透，膜与（水）资源、环境、清洁生产和传统产业改造等方面的一些工作。获国家科技进步一等奖一项，省部级科技进步一、二、三等奖十多项。发表论文和会议报告300多篇，合译专业书刊一册，合著专业书刊四册（其中三册为主编之一）。
目录:
第1章海水资源综合利用工程概述

1.1海水资源综合利用的战略地位和发展前景1

1.1.1水危机1

1.1.2世界水资源分布2

1.1.3我国水资源概况3

1.1.4国际海水资源综合利用现状5

1.2我国海水资源利用技术发展概述7

1.2.1总体概况7

1.2.2海水淡化技术发展现状7

1.2.3海水直接利用技术发展现状8

1.2.4海水化学资源提取及综合利用技术8

1.3新材料对海水利用产业发展的促进作用9

参考文献11

第2章蒸馏海水淡化工程材料

2.1蒸馏海水淡化技术及装备简介12

2.1.1多级闪蒸海水淡化工艺及装备12

2.1.2低温多效蒸馏海水淡化工艺及装备15

2.1.3机械压缩蒸馏海水淡化工艺及装备19

2.2蒸馏海水淡化装备选材与设计21

2.2.1概述21

2.2.2蒸发器筒体选材22

2.2.3传热材料与管板27

2.2.4主体装备其他部件选材39

2.2.5工艺管路系统43

2.3主要材料的环境腐蚀特点及防腐措施46

2.3.1碳钢的腐蚀及防护46

2.3.2不锈钢的腐蚀及防护50

2.3.3铜合金材料的腐蚀及防护54

2.3.4钛及钛合金的腐蚀及防护59

2.3.5铝合金的腐蚀及防护61

2.4工程材料经济性分析63

2.4.1蒸馏海水投资构成及估算方法63

2.4.2装备选材对工程投资的影响67

2.4.3装备选材对造水成本的影响71

2.5北疆发电厂20万吨/日低温多效蒸馏海水淡化工程73

2.5.1项目概况73

2.5.2装备运行条件74

2.5.3装备选材及运行成本构成76

参考文献77

第3章膜法海水淡化工程材料

3.1膜法海水淡化技术及装备简介80

3.1.1膜法预处理技术及装备80

3.1.2膜法脱盐技术及装备82

3.2功能膜材料87

3.2.1超滤膜材料87

3.2.2反渗透膜材料101

3.2.3纳滤膜材料110

3.2.4新型膜材料及未来发展趋势113

3.3其他膜法海水淡化工程材料128

3.3.1高压泵、增压泵、能量回收装备材料128

3.3.2低压管路135

3.3.3高压管路136

3.3.4阀门137

3.3.5膜壳137

3.3.6未来发展趋势138

3.4工程案例140

3.4.1澳大利亚珀斯反渗透海水淡化工程140

3.4.2华能玉环反渗透海水淡化工程142

参考文献146

第4章海水化学资源利用装备与材料

4.1海水化学资源利用技术简介149

4.1.1海水制盐150

4.1.2海水卤水提溴151

4.1.3海水卤水提钾151

4.1.4海水卤水提镁151

4.1.5海水卤水微量元素提取152

4.1.6海水卤水资源综合利用技术152

4.2海水化学资源利用工艺及装备152

4.2.1传统海水制盐装备152

4.2.2海水提溴工艺及装备165

4.2.3海水提镁工艺及装备174

4.2.4海水提钾工艺及装备180

4.2.5提取其他微量元素工艺及装备185

4.3海水化学资源提取装备选材及腐蚀防护技术190

4.3.1金属在卤水或盐溶液中的腐蚀特点190

4.3.2耐腐蚀金属材料192

4.3.3防腐衬里195

4.3.4防腐涂层196

4.3.5电化学保护197

4.3.6其他非金属材料197

参考文献198

第5章海水直接利用装备与材料

5.1海水冷却装备与材料201

5.1.1海水冷却技术及装备简介201

5.1.2海水冷却系统中常见的腐蚀类型208

5.1.3海水冷却系统中腐蚀的影响因素210

5.1.4金属材料在海水体系中的腐蚀行为212

5.1.5海水换热器（凝汽器）腐蚀及防腐措施221

5.1.6海水冷却塔腐蚀及防腐措施223

5.1.7海水管线腐蚀及防腐措施224

5.1.8海水泵腐蚀及防腐措施225

5.1.9海水阀腐蚀及防腐措施226

5.1.10工程案例227

5.2电厂海水烟气脱硫技术、装备与材料238

5.2.1技术及装备简介238

5.2.2吸收塔法海水烟气脱硫装备与材料241

5.2.3膜吸收法海水烟气脱硫装备与材料244

5.3海水直接利用新技术及装备材料245

5.3.1海水源热泵技术245

5.3.2深海水利用技术249

5.4海水直接利用技术发展趋势252

5.4.1全面提升海水药剂环境友好化水平252

5.4.2大力推进关键装备研发与产业化252

5.4.3拓展应用领域，提高应用规模252

5.4.4建立、完善政策法规与技术标准体系252

参考文献252

第6章工业含盐废水处理装备与材料

6.1含盐工业废水现状简介255

6.2反渗透废水处理技术及其膜材料256

6.2.1反渗透废水处理技术特点256

6.2.2废水处理反渗透膜及膜组件257

6.2.3反渗透废水处理技术应用领域259

6.2.4高性能膜材料未来发展趋势263

6.3蒸馏浓缩零排放技术装备及其选材265

6.3.1蒸馏浓缩零排放技术特点265

6.3.2蒸馏浓缩零排放工艺及装备265

6.3.3关键装备的选材268

6.3.4未来发展趋势272

6.4膜蒸馏技术及装备材料273

6.4.1膜蒸馏技术废水处理特点273

6.4.2膜蒸馏废水处理工艺流程273

6.4.3膜蒸馏用憎水膜材料278

6.4.4膜蒸馏组件281

6.4.5存在问题和未来发展趋势285

6.5正渗透含盐废水处理技术及材料285

6.5.1正渗透废水处理技术特点285

6.5.2正渗透工艺流程286

6.5.3正渗透膜材料289

6.5.4正渗透膜未来发展趋势296

6.6电容去离子技术装备及电极材料297

6.6.1电容去离子技术特点297

6.6.2电容去离子工艺及装备298

6.6.3电极材料299

6.6.4未来发展趋势304

参考文献305

索引309

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