淡水资源的供需矛盾在我国是十分常见的,尤其是在环渤海地区。该地区淡水资源的短缺严重制约了工农业的生产和发展。然而由于每年冬季气温骤降环渤海海面上都会出现大量的海冰,海冰的含盐量远远低于海水含盐量,对海冰进一步地处理,可以为该地区提供丰富的生产和生活所需的淡水。本研究课题是国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目的重要组成部分。利用海冰资源,开发海冰淡化技术是我国科技人员的首创,是具有中国特色的海水间接利用方式,符合我国国情,其成果有创新性。在海冰的原始形成过程中,由于浓海水与周围的冷空气迅速发生热交换,形成的海冰和浓海水来不及完全分离,大量地浓海水被包裹在粗海冰中,造成盐水通道堵死,形成“盐胞”。本论文主要利用雾化冷冻技术进行海水冷冻成冰过程的研究,并且对形成的海冰运用重力法脱盐、离心法脱盐技术进行进一步的研究。雾化冷冻脱盐技术是通过用离心泵将海水输送到高处的雾化喷头,海水经雾化喷头被雾化成海水滴,海水滴在下落过程中与周围的冷空气发生热交换,并部分被冷冻成固体海冰。研究表明,海水经雾化冷冻形成的海冰融水的盐度从原始海水盐度的2.55%降低到1.20～2.00%,而渤海湾海冰盐度一般为0.30～0.80%,脱盐率为30.0%左右。重力脱盐是利用重力作用分离海冰和浓海水混合物,使浓海水受力大于其附着在冰表面的粘性附着力,形成的浓海水在重力作用下排出冰体。研究表明,在-1℃的环境温度下,重力脱盐12h后,雾化冷冻形成的粗海冰脱盐率可以达到65.0%。离心脱盐法是通过离心运动,对海冰和浓海水混合物施加一个外力,使浓海水受力大于其附着在冰表面的粘性附着力和盐胞管中的表面张力之和对其的约束,形成浓海水在离心受力过程中的离心移动。通过连续施加离心力,达到浓海水与冰晶体的分离。研究表明,经过离心脱盐后,海冰融水的盐度可以降到0.30%以下,满足工农业生产的指标要求。在环境温度为-1℃,离心时间10min,离心转速3000r/min,重力脱盐后的海冰盐度从1.59%下降到0.22%,脱盐率达到86.2%,而质量损失率为57.1%。研究表明,以雾化冷冻法得到的海冰为原料依次进行重力脱盐和离心脱盐,最终可以达到理想的淡化效果。