[發(fā)明專利]一種海水淡化的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010287687.3
• 申請(qǐng)日: 2010-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN101935078A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪慶輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州金掄電器有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/04
• 分類號(hào): C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 44254
• 代理人: 周永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海水淡化的裝置和方法。

背景技術(shù)

真正意義上的海水淡化是在第二次世界大戰(zhàn)以后發(fā)展起來的。戰(zhàn)后由于國(guó)際資本大力開發(fā)中東地區(qū)石油，使這一地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人口快速增加，這個(gè)原本干旱的地區(qū)對(duì)淡水資源的需求與日俱增。而中東地區(qū)獨(dú)特的地理位置和氣候條件，加之其豐富的能源資源，又使得海水淡化成為該地區(qū)解決淡水資源短缺問題的現(xiàn)實(shí)選擇，并對(duì)海水淡化裝置提出了大型化的要求。

到目前為止，海水淡化方法有冷凍法、蒸餾法、電解法、反滲透法。

冷凍法，即冷凍海水使之結(jié)冰，在液態(tài)淡水變成固態(tài)冰的同時(shí)鹽被分離出去，這種方法雖然能夠從海水中分離淡水，但是，冷凍法要將液體變成固體，需要消耗許多能源，而得到的淡水味道卻不佳，難以使用。

蒸餾法主要有：多級(jí)閃蒸、低溫多效和壓汽蒸餾三種技術(shù)。多級(jí)閃蒸海水淡化是將經(jīng)過加熱的海水，依次在多個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室中進(jìn)行蒸發(fā)，將蒸汽冷凝而得到淡水；低溫多效海水淡化技術(shù)是指鹽水的最高蒸發(fā)溫度低于70℃的淡化技術(shù)，其特征是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來，用一定量的蒸汽輸入通過多次的蒸發(fā)和冷凝，后面一次的蒸發(fā)溫度均低于前面一次，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水的淡化過程；壓汽蒸餾海水淡化技術(shù)，是海水預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器并在蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)，所產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提高壓力后引入到蒸發(fā)器的加熱側(cè)，蒸汽冷凝后作為產(chǎn)品水引出，如此實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。所有上述的蒸餾法需要蒸汽或電力作為熱源，加熱蒸發(fā)海水，蒸餾法一般需將海水加熱到沸點(diǎn)以上，產(chǎn)生蒸汽，此法設(shè)備體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、造價(jià)高、投資大，消耗的能源多，若采用高溫蒸餾方式，還容易引起設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕。

電解法法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列，組成多個(gè)相互獨(dú)立的隔室從而使海水被淡化，而相鄰隔室海水濃縮，淡水與濃縮水得以分離，電解法需要消耗大量的電能，產(chǎn)水量也不高，因此，成本高。

反滲透法就是在一定壓力下，將海水壓入反滲透膜，這種膜只允許海水中的水分子透過，而將絕大部分鹽分子截住，從而得到淡水。對(duì)于反滲透海水淡化，影響成本最大的因素是電力費(fèi)用，其次是藥劑費(fèi)和膜更換費(fèi)用，再次，產(chǎn)水量不高，因此，成本也高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是提供一種海水淡化的裝置，利用本發(fā)明的海水淡化裝置，能提高淡水的產(chǎn)水量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

本發(fā)明的第二目的是提供一種海水淡化的方法，利用本發(fā)明的海水淡化方法，淡水的產(chǎn)水量高，能耗低。

為達(dá)到上述目的，一種海水淡化的裝置，包括儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱上連接有進(jìn)水管，進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水閥，儲(chǔ)水箱的頂部具有蒸汽出口；儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有第一冷凝器，第一冷凝器的一端連接有壓縮機(jī)，壓縮機(jī)連接有蒸發(fā)器；蒸發(fā)器的下方設(shè)置有收集水槽；收集水槽設(shè)有出水口；具有一空腔，所述的蒸汽出口與空腔相通，空腔設(shè)有一與外界連通的進(jìn)風(fēng)口，所述的蒸發(fā)器設(shè)在空腔內(nèi)，空腔上位于蒸發(fā)器處設(shè)有出風(fēng)口，出風(fēng)口處設(shè)有風(fēng)機(jī)，空腔上設(shè)有與出風(fēng)口連通的回風(fēng)口；所述的第一冷凝器的輸出端連接有第二冷凝器，第二冷凝器與蒸發(fā)器連通，且在第二冷凝器和蒸發(fā)器之間設(shè)有膨脹閥；第二冷凝器和蒸發(fā)器并排排列，第二冷凝器位于靠近風(fēng)機(jī)的一側(cè)。

????海水淡化的方法包括淡化過程和冷卻劑循環(huán)過程，淡化過程為：（1）打開進(jìn)水閥，凈化海水從進(jìn)水管進(jìn)入到儲(chǔ)水箱內(nèi)，第一冷凝器在儲(chǔ)水箱內(nèi)進(jìn)行熱交換使凈化海水汽化成水蒸汽，水蒸汽經(jīng)過蒸汽出口進(jìn)入到空腔內(nèi)；在風(fēng)機(jī)的作用下，空腔形成負(fù)壓，使得外界的空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入到空腔內(nèi)，空氣和水蒸氣混合；（2）在風(fēng)機(jī)的作用下，空腔內(nèi)的水蒸汽和空氣進(jìn)入到蒸發(fā)器中進(jìn)行熱交換，使得水蒸汽和空氣中的水分冷卻凝聚成水落入到收集水槽中，進(jìn)入到收集水槽中的水通過出水口排出；（3）經(jīng)過蒸發(fā)器冷卻的空氣的干燥度增大，并經(jīng)過第二冷凝器與第二冷凝器內(nèi)的冷卻劑進(jìn)行熱交換，最后，經(jīng)干燥的空氣從出風(fēng)口排出，且部分空氣經(jīng)回風(fēng)口進(jìn)入到空腔內(nèi)形成內(nèi)循環(huán)。冷卻劑的循環(huán)過程為：第一冷凝器內(nèi)的冷卻劑在儲(chǔ)水箱內(nèi)進(jìn)行熱交換，放出熱量，冷卻劑變成液體被輸送到第二冷凝器中，在第二冷凝器中，冷卻劑與經(jīng)過蒸發(fā)器的空氣進(jìn)行熱交換，進(jìn)一步降低冷卻劑的溫度，經(jīng)過第二冷凝器的空氣溫度升高，升高的溫度小于1℃，然后，經(jīng)過膨脹閥減壓降溫成為低溫低壓的液體冷卻劑被輸送到蒸發(fā)器內(nèi)，在蒸發(fā)器中冷卻劑與水蒸氣和空氣進(jìn)行熱交換，冷卻劑成為氣體被輸送到壓縮機(jī)內(nèi)，在壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮成為高溫高壓的氣體被輸送到第一冷凝器中，與凈化海水進(jìn)行熱交換。