[發明專利]一種板式低溫多效海水淡化裝置與方法

有效

• 申請號: 201310225506.8
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103253722A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 肖剛;倪明江;駱仲泱;高翔;岑可法;方夢祥;周勁松;施正倫;程樂鳴;王勤輝;王樹榮;余春江;王濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F1/08
• 分類號: C02F1/08;C02F103/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種板式低溫多效海水淡化裝置與方法，屬于海水淡化的技術領域。

背景技術

水資源是人類社會賴以生存與發展的最重要基本物質之一。海洋的平均深度為3800m左右，地球上的總水量約為1.4×10⁹km。然而含有高鹽度而不能直接應用和灌溉的海水占了總水量的96.5%，淡水只占總量的2.53%。在這不到3%的淡水中，其分布也極不平衡，其中3/4被凍結在地球的兩極和高寒地帶的冰川中，地下水比地表水多37倍左右，剩下的存在于河流、湖泊中可供人類直接利用的淡水僅占全球水量的0.011%左右，這其中還相當一部分是苦咸水。又由于地球上淡水的分布在地域、時間上的不均衡性，以及人類對水源的污染，使淡水可用量不僅受到限制，而且急劇減少。缺水問題已經是一個全世界共同面臨的社會可持續發展的難題。在這種嚴峻的用水形勢和現實條件下，海水淡化的提出與應用具有極大的現實意義

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）淡化最常用的技術主要有多效蒸餾法、多級閃蒸法、反滲透法、萃取法和電滲析法。

多效蒸餾法是將海水加熱蒸餾產生蒸汽，蒸汽在冷凝的過程中產生淡水并放出潛熱，淡水流入淡水池，潛熱用于加熱下一效中的海水并產生蒸汽，依此進行多效利用，降低熱能消耗。該過程除了消耗熱能以外，還需額外消耗一定電力驅動水泵和風機。

多級閃蒸法是將加熱到一定溫度的海水依次引入若干個壓力逐漸降低的閃蒸室，由于閃蒸室的壓力低于海水溫度對應的飽和蒸汽壓力，海水逐級進入閃蒸室后迅速汽化，鹽分濃度逐級增加，溫度逐級降低，由于熱量來自咸水本身溫度的下降，沒有專門的加熱面，避免了無機鹽析出結垢，直至排出，各級蒸汽冷凝后獲得淡水。該過程除了消耗熱能以外，還需消耗大量電力驅動真空泵和水泵。

反滲透法是利用反滲透膜將海水和淡水隔開，在海水側施加足夠大的壓力（超過海水滲透壓），將海水中的水分子反滲透到淡水側。該法不消耗熱能，但需消耗大量電力產生足夠大的外壓，另外對反滲透膜的要求也很高。

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。電去離子將滲析與離子交換相結合，在電滲析器的淡水室中填充離子交換劑，在直流電場的作用下，實現電滲析、離子交換除鹽和離子交換連續電再生的過程。電去離子不用于苦咸水淡化，主要用于生產高純水。該法不消耗熱能，但需引入電力。

冷凍法是將海水冷凍到冰點以下，淡水結冰、分離、再融化為淡水的過程。冷凍法有利用天然冰法和人工冷凍法。但技術尚不成熟。

在對汽輪機進行抽氣時，可以從絕壓0.2～0.4?kg/cm2處進行背壓抽氣造水。與抽取2～3?kg/cm2背壓蒸汽的高溫蒸餾系統相比，低溫多效海水淡化裝置允許蒸汽在透平機中進一步膨脹做功，減少發電損失，提高發電機組效率，使電廠熱效率從35%提高到65%左右。對于水電聯產的海水淡化裝置，系統具有更高的效能和相對低的能量消耗，將海水多次蒸發和冷凝達到較高的造水比；蒸發器能夠在較低的鹽水頂值溫度(大約70℃)下工作，可以降低和減緩結垢與腐蝕現象的發生。低溫多效海水淡化方法效率高，板式的結構具有緊湊占地面積小及拆洗方便等優點。

發明內容

????本發明目的在于克服現有海水淡化技術的不足，提供一種啟動迅速、產水率高、淡水品質好、易拆卸清洗的板式低溫多效海水淡化裝置與方法。

板式低溫多效海水淡化裝置包括金屬隔板、第一級冷凝室、第一吸液棉布、第二吸液棉布、第一級蒸發室、第一海水給水槽、第二級冷凝室、第二海水給水槽、第二級蒸發室、第三級冷凝室、第三海水給水槽、第四級冷凝室、第n-1級冷凝室、第n-1級蒸發室、多余排熱水開關、第n級冷凝室、第n級蒸發室、加藥泵、加藥罐、真空泵、第n+1級冷凝室、脫氣器、海水給水泵、第n海水循環泵、濃海水排放開關、淡水收集泵、淡水余熱交換器、第二級海水循環泵、混合海水流量控制電動閥、反饋控制器、蒸汽流量電動閥、蒸汽泵、海水加熱器、第一級海水循環泵、第一級循環海水分接口、第一冷凝室連通管、第一淡水收集槽、密封塞、浮球、第n-1吸液棉布、第n-1海水給水槽、第n冷凝室連通管、第n淡水收集槽、第n-1級海水循環泵、第n-1級循環海水分接口、壓控電動閥、第n-1冷凝室連通管、第n-1淡水收集槽；