[發(fā)明專利]一種海水淡化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310207878.8
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103274486A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樂生健;王勤;唐黎明;王夢;王禹生;巫樟泉;黎明;吳巧媚;劉洋;陳光明
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海水淡化裝置。

背景技術(shù)

淡水是人類賴以生存和生產(chǎn)的不可缺少的基本物質(zhì)。全球的水總儲量為13.88億km³，海水量占了其中97%以上，由于海水含鹽度較高，因而人類不能直接飲用它，剩下淡水量的總量約占地球上總儲水量的2.53%。不僅如此，即使在這如此小比例的淡水中，它的分布又極不均衡，其中98.8%的淡水被凍結(jié)在地球的南北兩極地和高寒地帶的冰川之中，而存在于河流、湖泊和地下水等可供人類直接利用的淡水已不足地球上淡水總量的0.36%。我國海岸線長，很多島嶼、沿海及內(nèi)陸苦咸水地區(qū)都存在嚴(yán)重的淡水短缺問題。因此，發(fā)展海水淡化技術(shù)對緩解當(dāng)前淡水資源短缺、供需矛盾突出的問題具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

海水淡化就是將海水（或苦咸水）中的鹽分和水分分離，最終得到淡水和濃縮鹽水的過程。海水（或苦咸水）淡化最常用的方法主要有多級閃蒸法、多效蒸餾法、反滲透法、萃取法和電滲析法。

多級閃蒸（MSF）技術(shù)是將原料海水加熱到一定溫度后引入閃蒸室，由于閃蒸室中的壓力低于原料海水在該溫度下所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力，從而原料海水進(jìn)入閃蒸室后成為過熱溶液，部分過熱海水急速蒸發(fā)，原料海水自身的溫度降低，所產(chǎn)生的蒸汽冷凝釋放出潛熱來預(yù)熱本級冷凝管內(nèi)的循環(huán)海水。

多效蒸餾（MED）是將加熱到工作溫度的海水均勻地在第一效蒸發(fā)器內(nèi)的換熱管外發(fā)生噴淋降膜，然后在換熱管內(nèi)通入一定量的熱源蒸汽，利用放出的冷凝熱使得管外的海水受熱蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽，二次蒸汽作為下一效蒸發(fā)器的熱源蒸汽，以后各效蒸發(fā)器皆發(fā)生著類似的過程，從而得到了多倍于蒸汽輸入量的淡水量，裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和龐大。

反滲透法是利用反滲透膜將海水和淡水隔開，在海水側(cè)施加足夠大的壓力（超過海水滲透壓），將海水中的水分子反滲透到淡水側(cè)。該法不消耗熱能，但需消耗大量電力產(chǎn)生足夠大的外壓，裝置體積比較龐大。

電滲析法以電位差為動力，利用離子交換膜的選擇性透過而脫除水中離子的淡化過程。電滲析法不用于苦咸水淡化，主要用于生產(chǎn)高純水。

冷凍法是將海水冷凍到冰點(diǎn)以下，淡水結(jié)冰、分離、再融化為淡水的過程。冷凍法由于制冷溫度低，耗能比較大。

公開號為CN201190113的中國專利公開了一種海水淡化裝置，包括海水箱、冷凝室和淡水箱,所述的海水箱與冷凝室相鄰，且海水箱的頂部與冷凝室相通，淡水箱位于冷凝室下部并相互連通。其中，所述的海水箱和冷凝室之間設(shè)有半導(dǎo)體制冷片，該半導(dǎo)體制冷片的制冷端設(shè)置在冷凝室內(nèi)，半導(dǎo)體制冷片的制熱端設(shè)置在海水箱內(nèi)。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，在同等的輸入功率下，可比簡單電加熱輸出更多的熱量。但是該裝置僅用半導(dǎo)體制冷片的制冷端進(jìn)行淡水冷凝，其制冷量并不足以平衡制熱端的總加熱量，最終會導(dǎo)致整個(gè)裝置內(nèi)部的溫度持續(xù)升溫，損壞半導(dǎo)體制冷片。因此，該裝置只可用于極端情況下使用人力進(jìn)行短時(shí)間和少量的海水淡化，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)提供淡水的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種海水淡化裝置，體積小、質(zhì)量輕，可滿足缺水海島或普通家庭的淡水連續(xù)供應(yīng)。

一種海水淡化裝置，包括海水儲藏器、蒸發(fā)冷凝室和淡水儲藏器，海水儲藏器與蒸發(fā)冷凝室通過海水管相連，蒸發(fā)冷凝室與淡水儲藏器通過淡水管相連；

所述蒸發(fā)冷凝室內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片由供能裝置提供能量；

所述海水儲藏器上設(shè)有常壓保持口。

所述蒸發(fā)冷凝室內(nèi)部設(shè)有蒸發(fā)槽，蒸發(fā)槽下方為濃水容納空間，蒸發(fā)槽與蒸發(fā)冷凝室內(nèi)壁之間帶有通向濃水容納空間的溢流通道；

蒸發(fā)槽內(nèi)設(shè)置有所述半導(dǎo)體制冷片，蒸發(fā)槽的側(cè)壁上設(shè)置有與海水管連通的進(jìn)水口。

蒸發(fā)冷凝室的側(cè)壁亦可以直接作為蒸發(fā)槽的側(cè)壁，原料海水從進(jìn)水口進(jìn)來后停留在蒸發(fā)槽內(nèi)，或?qū)⒃韧Ａ粼谡舭l(fā)槽內(nèi)、經(jīng)蒸發(fā)處理后的海水（濃水）往遠(yuǎn)離進(jìn)水口方向推，以使?jié)馑ㄟ^溢流通道流向濃水容納空間，從而使蒸發(fā)槽內(nèi)的海水維持在較低濃度。

所述海水管的至少一段為伸入所述濃水容納空間的換熱段。其用于將從海水儲藏器出來的原料海水通過與蒸發(fā)冷凝室內(nèi)的濃水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)原料海水的預(yù)加熱，節(jié)省對其的加熱量。

所述換熱段為盤管，其盤繞在所述蒸發(fā)冷凝室內(nèi)的濃水容納空間中，所述盤管為銅材料，口徑約為6-20mm。