[發(fā)明專利]零排放多技術(shù)耦合海水淡化裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410179685.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103951005B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志強(qiáng);何宏舟;高一文;林芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 集美大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/04
• 分類號(hào): C02F1/04;C02F1/06;C02F103/08
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

本發(fā)明公開(kāi)了一種零排放多技術(shù)耦合海水淡化裝置及其方法，它包括真空噴霧閃蒸室、多效蒸發(fā)裝置、高壓泵、壓縮機(jī)、輸送泵、淡水冷卻器、原海水管道、輔助電加熱器、冷凝器、淡水輸出管道。真空噴霧閃蒸室的噴嘴與多效蒸發(fā)裝置首效裝置的濃海水出口連接，多效蒸發(fā)裝置末效裝置的二次蒸汽出口和真空噴霧閃蒸室的閃蒸蒸汽出口均與壓縮機(jī)的進(jìn)口連接，壓縮機(jī)的出口與多效蒸發(fā)裝置首效裝置的加熱蒸汽進(jìn)口連接。本發(fā)明很好地耦合了多效蒸發(fā)、噴霧閃蒸和壓汽蒸餾三種海水淡化技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了廢水零排放的技術(shù)，有利于制鹽和提取其他化學(xué)元素，同時(shí)具備能量利用率高、熱效率高、單機(jī)容量大的特點(diǎn)，適合低成本大規(guī)模生產(chǎn)，可被廣泛應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種零排放多技術(shù)耦合海水淡化裝置及其方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家。缺水已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸。海水淡化是解決我國(guó)淡水資源短缺問(wèn)題的有效的戰(zhàn)略途徑。要使海水淡化經(jīng)濟(jì)可行，必須具有一定的生產(chǎn)規(guī)模，目前適于產(chǎn)業(yè)化的海水淡化方法主要有蒸餾法和反滲透法，而蒸餾法更適合于大型裝置。目前得到廣泛應(yīng)用的蒸餾法主要有多效蒸發(fā)、多級(jí)閃蒸、壓汽蒸餾三種海水淡化技術(shù)。由于蒸餾法脫鹽是一個(gè)相變過(guò)程，淡水純度高，能滿足各種用途的水質(zhì)要求，不過(guò)能耗相對(duì)較高。但隨著應(yīng)用多種海水淡化方法相互耦合及集成技術(shù)的發(fā)展，特別是具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的壓汽蒸餾法與其他海水淡化方法的耦合技術(shù)，使得蒸餾法脫鹽的成本正在逐漸降低，在未來(lái)的市場(chǎng)中充滿競(jìng)爭(zhēng)力，因此多方法耦合海水淡化技術(shù)近年來(lái)受到較大的關(guān)注，具有很好的發(fā)展前景。

因蒸餾法用于大規(guī)模生產(chǎn)，排放的濃海水?dāng)?shù)量很大，較長(zhǎng)時(shí)間之后就將引起局部海區(qū)海水溫度和濃度的明顯變化，影響海洋生物的生長(zhǎng)，嚴(yán)重破壞海洋生態(tài)環(huán)境。要從根本上徹底解決濃海水排放造成的污染問(wèn)題，應(yīng)著眼于如何實(shí)現(xiàn)廢水零排放的技術(shù)開(kāi)發(fā)。蒸餾法中多效蒸發(fā)技術(shù)具有較高的濃縮比，排放的廢水經(jīng)過(guò)二次濃縮后最容易實(shí)現(xiàn)零排放技術(shù)。但目前多效蒸發(fā)海水淡化的工藝流程采用的是熱效率較高的順流方式，該方式中如果低溫濃海水黏度較大的話將影響后面幾效的傳熱系數(shù)，因此多效蒸發(fā)技術(shù)濃縮比的進(jìn)一步提高受到很大的限制。另外，順流方式中排放的低溫濃海水進(jìn)行二次壓縮比較復(fù)雜，熱法是從外界引入熱空氣流進(jìn)行噴霧蒸發(fā)從而實(shí)現(xiàn)二次濃縮，但蒸發(fā)后形成的濕熱空氣不僅體積太大，而且傳熱系數(shù)較低，冷凝效果較差，另外濕熱空氣冷凝后必須通過(guò)氣水分離器才能最終得到淡水，因此整個(gè)工藝過(guò)程較為繁瑣。而在化工生產(chǎn)中常采用的逆流方式，在很大程度上克服順流方式的缺點(diǎn)，可以得到更高的濃縮比，與此同時(shí)排放的高溫濃海水更容易實(shí)現(xiàn)二次濃縮。但是逆流方式中料液往前面一效送入時(shí)，要經(jīng)過(guò)一段預(yù)熱過(guò)程才能達(dá)到沸騰，因此蒸發(fā)效果較差，由于現(xiàn)階段海水淡化工程主要是為了獲取淡水，所以逆流方式在海水淡化中沒(méi)有得到相關(guān)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)能量最優(yōu)化利用和廢水零排放的零排放多技術(shù)耦合海水淡化裝置。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種零排放多技術(shù)耦合海水淡化方法，它將多效蒸發(fā)、噴霧閃蒸和壓汽蒸餾技術(shù)耦合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)能量最優(yōu)化利用和廢水零排放技術(shù)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述的技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明是一種零排放多技術(shù)耦合海水淡化裝置，它包括真空噴霧閃蒸室、改進(jìn)型多效蒸發(fā)裝置、高壓泵、壓縮機(jī)、輸送泵、淡水冷卻器、原海水管道、輔助電加熱器、冷凝器、淡水輸出管道。所述的真空噴霧閃蒸室的噴嘴與多效蒸發(fā)裝置首效裝置的濃海水出口連接，所述的多效蒸發(fā)裝置末效裝置的二次蒸汽出口和真空噴霧閃蒸室的閃蒸蒸汽出口均與壓縮機(jī)的進(jìn)口連接，所述的壓縮機(jī)的出口與多效蒸發(fā)裝置首效裝置的加熱蒸汽進(jìn)口連接。

所述的真空噴霧閃蒸室的內(nèi)腔安裝有噴嘴，噴嘴的進(jìn)口通過(guò)高濃熱海水管道與多效蒸發(fā)裝置首效裝置的濃海水出口連接，并在高濃熱海水管道上設(shè)有高壓泵；真空噴霧閃蒸室頂部設(shè)有閃蒸蒸汽出口并通過(guò)管道與壓縮機(jī)的進(jìn)口連接，底部設(shè)有排鹽口，側(cè)壁設(shè)有抽真空口；