[發明專利]一種旋轉自供熱式海水淡化方法

有效

• 申請號: 201210464050.6
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102942232A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 馬慶芬;盧輝
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及海水、苦咸水淡化和污水凈化領域，具體地說，本發明涉及一種旋轉自供熱式海水淡化方法。

背景技術

我國幅員遼闊，海水和地下苦咸水資源豐富，在淡水緊缺的嚴峻形勢下，開發利用海水和苦咸水資源，進行海水（苦咸水）淡化成為開源節流、解決我國淡水緊缺問題的一條有效的戰略途徑。海水淡化技術是將海水中的鹽分和水分分離，最終得到淡水和濃縮鹽水的技術和過程。根據脫鹽過程分類，海水淡化方法主要有熱法、膜法和化學方法三大類。熱法海水淡化技術主要為蒸餾法，包括多級閃蒸和低溫蒸餾技術。低溫蒸餾技術是使蒸發室內保持一定的真空度，即呈負壓狀態，使海水在較低溫度下蒸發變成蒸汽，蒸汽遇冷凝結成淡水。由于低溫蒸餾法淡化海水可以利用太陽能等低品位能源，對裝置的腐蝕性較低等原因，近年來發展迅速，但其主要缺點是維持蒸發器內真空度需要大量電能，供水和蒸發后濃海水排放也需要消耗大量泵功，因而工程造價較高。如中國專利CN?2344390Y、CN?1473765A、CN200978230Y等都是利用真空泵來獲得海水低溫淡化所需的真空環境。中國專利CN?101177308A利用海水重力和大氣壓力自然方法產生真空，所需能量比傳統方式少，但是這種方法利用自然重力獲得真空，設備高度高、體積龐大，對空間要求很高。

此外，為了提高能量利用效率，需回收利用蒸汽冷凝為淡水過程中釋放的潛熱，常利用壓縮機對蒸汽進行機械壓縮（即機械蒸汽壓縮MVC），提高蒸汽的壓力和溫度，使得蒸汽與加熱介質之間產生熱量傳遞所需溫差，但該過程需要額外軸功的輸入，一定程度上增大了能耗。

發明內容

本發明的目的是提供一種旋轉自供熱式海水淡化方法，該方法使用新型的海水淡化裝置來進行海水淡化，其利用真空泵結合旋轉產生的超重力工況實現低溫熱法海水淡化所需的真空環境，減小真空泵負荷、降低真空泵抽氣時間；利用旋轉時摩擦產生的熱量提高蒸汽溫度，從而有效回收蒸汽凝結潛熱，降低能耗，提高海水淡化效率。

為了實現本發明的目的，本發明提供一種旋轉自供熱式海水淡化方法，包括：1）提供海水淡化裝置，以及2）使用所述海水淡化裝置進行海水淡化，其中，

所述海水淡化裝置包括：

真空泵；

海水泵；

海水預熱室，所述海水預熱室包括：

穿過所述海水預熱室設置的轉軸，所述轉軸和所述海水預熱室的殼體之間設置機械密封；

海水預熱腔，所述海水預熱腔位于所述海水預熱室內部，并且圍繞所述轉軸而設置于其上，

與所述海水預熱室的殼體頂部固定連接的靜盤，所述靜盤上設置不凝氣出口，所述靜盤外緣設置溢流堰，所述溢流堰和所述海水預熱腔配合形成淡水溢水口；

設置在所述海水預熱腔底部的摩擦加熱器，所述摩擦加熱器包括：固定在所述海水預熱腔底板上的旋轉殼、圍繞水蒸氣進口并且穿過所述水蒸氣進口開口至外部的蒸汽盤管、以及夾置于所述旋轉殼之間的密封蓋，所述密封蓋與所述水蒸氣進口之間設置機械密封；

設置在所述海水預熱腔內部并固定于所述靜盤下方的空心圓柱狀蒸汽擋板；

設置在所述旋轉殼和所述蒸汽擋板之間的海水盤管，所述海水盤管各層之間設有水平環形折流板，所述折流板交錯固定于所述旋轉殼和所述蒸汽擋板上，所述海水盤管的兩端分別與冷海水進口與熱海水出口相連；

設置在所述海水預熱腔的側面外緣上端的導流片；

位于所述海水預熱室的殼體上方的所述水蒸氣進口和抽氣口，所述水蒸氣進口與所述海水預熱室的殼體之間設置靜密封；

位于所述海水預熱室的殼體側面的淡水出口和位于所述淡水出口處的導流片；以及

分別設置在所述海水預熱室和所述海水預熱腔底部的排污口；

真空蒸發室，所述真空蒸發室包括：

穿過所述真空蒸發室設置的轉軸，所述轉軸和所述真空蒸發室的殼體之間設置機械密封；

淡水槽，所述淡水槽位于所述真空蒸發室內部，并且圍繞所述轉軸而設置于其上；

與所述真空蒸發室的殼體頂部固定連接的靜盤，所述靜盤外緣設置溢流堰，所述溢流堰和所述淡水槽配合形成淡水溢水口；

設置在所述淡水槽底部的布液器，所述布液器包括：固定在所述淡水槽底板中心處的中心柱、固定于所述淡水槽內緣附近的空心圓柱形擋液板、以及水平交錯安裝于所述中心柱和所述擋液板上的布液盤；