[發明專利]一種海冰或咸水冰脫鹽淡化的裝置和工藝

有效

• 申請號: 201010241434.2
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN101913662A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 顧衛;許映軍;史培軍
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;F25D3/00;C02F103/08
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張韜

發明領域

本發明涉及一種海冰或咸水冰脫鹽淡化的裝置和工藝，特別涉及一種通過重力方法制備海冰淡水的裝置和技術方法，以及一種通過海冰重力脫鹽池而獲取冷氣的裝置和方法。屬于海水淡化。

背景技術

環渤海地區是我國淡水資源最缺乏的地區之一，渤海是我國冬季主要結冰海區，開發海冰資源用以解決環渤海地區的缺水狀況，是我國海水淡化研究領域的最新前沿課題。

海冰主要由多邊形的純冰晶、鹵水胞、空氣和少量固體雜質組成。海冰中所含有的鹽分主要來自于冰體內部的鹵水胞，鹵水胞為高濃度鹽水，在一般的低溫環境中(-30℃)也不會凍結，而以液體形式存在于海冰內部。海冰內部的冰晶之間還存在有縫隙，這為鹵水胞在重力作用下沿著這些縫隙流出冰體提供了可能。海冰重力脫鹽就是根據海冰的液-固兩相共生的結構特征，通過重力作用將海冰冰體中的鹵水胞排出去的方法。

中國發明專利申請200510092863.7公開了一種重力法海冰脫鹽設施，但這種設施存在缺陷，主要表現為堆積的海冰受空氣溫度日變化影響很大，融化速度得不到控制。海冰重力脫鹽是指海冰內部的鹵水胞受重力作用而下滲流出冰體的過程，由于海冰內部的縫隙非常細小，因此鹵水胞的下滲速度很慢、滲出量也少。但海冰的融化受環境溫度、也就是空氣溫度的影響很大。當脫鹽設施中的海冰暴露在空氣之中時，如果中午時分的空氣溫度升至海冰的冰點溫度(-1.4℃)以上，海冰中的淡水冰晶就會產生部分融化，這些融水會下滲至脫鹽設施的底部，并與受重力作用而下滲至此的鹵水混合在一起。此時若想把鹵水排出脫鹽設施，勢必要帶走很多淡水；若不進行排水，則重力脫鹽過程將無法實現。因此，合理地控制和減緩海冰融化速度，對于充分排出冰內鹵水胞、提高重力脫鹽率，對于減少淡水冰晶融化、提高淡水回收率都是非常重要的。

本發明旨在解決上述技術難題，提供一種高脫鹽率、高回收率的海冰重力脫鹽裝置及其脫鹽工藝，同時還提供一種通過海冰重力脫鹽池而獲取冷氣的裝置和方法。

發明內容

本發明的目的在于公開一種海冰重力脫鹽裝置。

本發明的目的在于公開一種海冰重力脫鹽工藝。

本發明的目的在于公開一種通過海冰重力脫鹽池而獲取冷氣的裝置。

本發明的目的在于公開一種通過海冰重力脫鹽池而獲取冷氣的方法。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種海冰重力脫鹽裝置(圖1)，所述裝置包括下挖式倒梯形脫鹽池1，脫鹽池1的底部和四周鋪設有防滲層2，脫鹽池底部的中間處設有集水槽3，集水槽上部覆蓋有鐵篦子4，集水槽3與鹵水井5相連通，鹵水井5內插入抽水管6，在脫鹽池底部安放有直立通風管7，通風管頂部安裝有通風扇8，通風道在脫鹽池內的部分其管壁上有通風孔9，在脫鹽池的底部還鋪設有水平通風管10。

在實施海冰重力脫鹽時，將海冰11堆放在脫鹽池1中，其冰堆表面覆蓋有隔溫層12，海冰11中所含有的鹵水13在重力作用下滲出冰體并匯集到集水槽3和鹵水井5中，通過抽水管6將鹵水井5中的鹵水13排出脫鹽池之外(圖2)。

所述脫鹽池1其底部的中間處要低于四周，呈下凹狀，有利于周圍的存水(特別是海冰脫鹽所產生的鹵水)向該處匯集。所述鹵水井5可以是1-3個，并相互連通；所述防滲層2其作用一是要防止脫鹽池內的水體滲漏損失，二是防止地下水(特別是含鹽量高的地下水)進入脫鹽池，該防滲層經過硬化處理，可以抵抗大型冰塊(0.5米×0.5米×0.5米)的墜落撞擊。所述鐵篦子4是用于防止冰塊堵塞集水槽。所述直立通風管7和通風扇8和通風孔9可將脫鹽池外部的空氣14送入冰堆之中，使冰堆內部的溫度發生變化，促進冰塊內部縫隙的擴大，使鹵水能順利滲出海冰冰體(圖3)。所述海冰冰塊11是指海水在低溫時的凍結物，也可是苦咸水在低溫時的凍結物，其冰塊大小以0.2米×0.2米×0.2米為宜。所述隔溫層12由塑料薄膜15、防寒被16和草簾子17所構成，其鋪設順序為：先鋪設塑料薄膜15，然后是防寒被16，最后是草簾子17(圖4)，隔溫層12用于隔絕冰堆與外界空氣之間的熱交換。所述抽水管6是將受重力作用滲出海冰冰體的鹵水13排出到脫鹽池1之外，當抽出水的鹽度達到脫鹽標準時，此時脫鹽池內的冰塊就由含一定鹽分的海冰轉化為淡水冰18，海冰重力脫鹽過程結束(圖5)。所述脫鹽池1在重力脫鹽結束后就成為海冰淡水的蓄水池。

一種海冰重力脫鹽工藝，其流程為：