[發明專利]溶液的處理方法和系統

無效

• 申請號: 201110337774.X
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN103086533A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 孫怡文;夏激揚;劉春杰;董昱;熊日華;蔡巍
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F9/10;C02F1/44;C02F1/52;C02F1/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明涉及一種溶液的處理方法和系統，尤其涉及一種利用混溶性有機溶劑來處理水鹽溶液的處理方法和系統。

背景技術

在工業生產中，大量的溶液比如水鹽溶液被生產出來。通常，這樣的水鹽溶液不適合被直接用在生活或生產中。基于有限的可利用的水資源和環境保護的考量，一些處理方法，比如用來處理廢水、海水或其他咸水的去離子化和脫鹽方法被用來生產合格的產品水。

在目前的一些應用中，多種處理方法，比如蒸餾和氣化等被用來處理溶液。然而，這些處理方法通常效率比較低，而且當直接處理含鹽較高的溶液，比如處理開采非常規天然氣時產生的裂隙水，常需要較高的能耗。這樣也就阻礙了這些方法的廣泛應用。

所以需要提供一種新的處理水鹽溶液的方法和系統。

發明內容

本發明的一個方面在于提供一種處理方法。該處理方法至少包括如下步驟：將有效劑量的混溶性有機溶劑混合到水鹽溶液中以沉淀所述水鹽溶液中的溶解鹽并產生沉淀的固體鹽和液體的混合物；將所述固體鹽從所述液體中移除；冷卻所述液體以產生包括所述混溶性有機溶劑的有機相和包括所述混溶性有機溶劑和所述溶解鹽的水相；將所述有機相與所述水相分離；及使所述水相通過膜裝置以將所述混溶性有機溶劑和所述溶解鹽從所述水相中移除。

本發明的另一個方面在于提供另一種處理方法。該處理方法至少包括如下步驟：將原溶液通入蒸汽發生器或蒸發器中以蒸發所述原溶液并排放水鹽溶液；將有效劑量的混溶性有機溶劑混合到所述水鹽溶液中以沉淀所述水鹽溶液中的溶解鹽并產生沉淀的固體鹽和液體的混合物；將所述固體鹽從所述液體中移除；冷卻所述液體以產生包括所述混溶性有機溶劑的有機相和包括所述混溶性有機溶劑和所述溶解鹽的水相；將所述有機相與所述水相分離；及將所述水相再引入所述蒸汽發生器或蒸發器中以蒸發所述水相。

本發明的再一個方面在于提供一種處理系統。該處理系統包括：沉淀單元，其用來將有效劑量的混溶性有機溶劑混合到所述水鹽溶液中以沉淀所述水鹽溶液中的溶解鹽并產生沉淀的固體鹽和液體的混合物；回收單元，其與所述沉淀單元相通用來分離所述液體成包括所述混溶性有機溶劑的有機相和包括所述混溶性有機溶劑和所述溶解鹽的水相；冷卻裝置，其位于所述沉淀單元和所述回收單元之間且與所述沉淀單元和所述回收單元相通，用以冷卻從所述沉淀單元流出的所述液體；及凈化單元，其包括膜裝置，該膜裝置與所述回收單元相通，用來將所述混溶性有機溶劑和所述溶解鹽從所述水相中移除。

本發明的處理方法和處理系統利用混溶性有機溶劑對水鹽溶液中的溶解鹽進行沉淀移除，效率高且能耗較低。

附圖說明

結合詳細說明并參照附圖可以更好地理解本發明的特色，組成以及優點，附圖中相同元件用相同標號表示，在附圖中：

圖1是本發明處理水鹽溶液的處理系統的示意圖；

圖2是本發明處理水鹽溶液的處理方法的流程圖。

具體實施方式

圖1是用來處理水鹽溶液17的處理系統10的示意圖。水鹽溶液17可是任何鹽溶液。在一些示例中，水鹽溶液17是從蒸汽發生器或蒸發器25中排放出來。在另一些示例中，水鹽溶液17是SAGD(Steam?Assisted?GravityDrainage，蒸汽輔助重力泄油)過程中的廢水。

處理系統10通過有效劑量的混溶性有機溶劑來沉淀水鹽溶液17中的溶解鹽以降低溶解鹽的濃度。經過蒸發過程之后，水鹽溶液17的溫度相對較高，溫度范圍大約從80℃至200℃。混溶性有機溶劑在高溫下可溶于水，在低溫下與水分離。混溶性有機溶劑可根據不同的應用來選擇。

在一些示例中，混溶性有機溶劑可是醇，比如環己醇、3-甲基-1-丁醇、3-戊醇、1-己醇、1-戊醇、2-辛醇、2-乙基己醇和環戊醇。醇在高溫比如大約85℃下可溶于水，在低溫比如大約20℃下與水分離。在另一些示例中，混溶性有機溶劑可是酮，比如甲乙酮和甲基異丁基酮。酮在高溫比如大約70℃下可溶于水，在低溫比如大約20℃下與水分離。在另一些示例中，混溶性有機溶劑還可是醇和酮的任意組合。

此外，水鹽溶液17中的溶解鹽可包括但不限于鈉、鈣、鋇、鍶和鐳的鹵化物；鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鍶和鐳的重碳酸鹽；鈉、鉀、鎂和鐳的硅酸鹽；亞硒鹽酸；硒酸鹽；鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鍶和鐳的硒化物；包括一硒、二硒、三硒和五硒化磷的硒化物鹽；包括一鹵化硒、四鹵化硒的硒鹵化物鹽；一溴化硒；四溴化硒；鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鍶和鐳的磷酸鹽和硼化物鹽；鈉、鉀和鐳的硫酸鹽；鈉、鉀和鎂的碳酸鹽及以上的組合。