[發明專利]一種鼓泡負壓蒸發海水淡化裝置及生產方法

有效

• 申請號: 201410353767.2
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104261497A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 胡濤;周群;董凱軍;陳照杰;王志強
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

技術領域

本發明主要涉及海水淡化技術領域，尤其是指一種鼓泡負壓蒸發海水淡化裝置及生產方法。?

背景技術

海水淡化是一種利用海水脫鹽生產淡水的技術，海水淡化技術可增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質好且價格漸趨合理，對于保障沿海居民欽用水和工業鍋爐補水等穩定供水具有重要意義。而現有的海水淡化技術中包括有鼓泡蒸發式海水淡化技術，鼓泡蒸發式海水淡化技術的基本思想就是：利用空氣通入熱海水中形成氣泡，在氣泡上升過程中吸收海水的熱量和蒸發出的水蒸氣，收集水蒸氣，冷凝以獲得淡水。但現有技術中的鼓泡蒸發海水淡化裝置存有以下缺陷：?

1.現有鼓泡蒸發海水淡化裝置中通過海水的氣泡內包裹的是常溫空氣，因而海水蒸發的速率較慢，海水淡化的效率不高；?

2.現有鼓泡蒸發海水淡化裝置一般只具有淡化海水的功能，功能較為單一，且對于海水淡化后剩下的高濃度海水，通常是當污水排掉，造成資源浪費。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種鼓泡負壓蒸發海水淡化裝置，該裝置的海水蒸發速率高，效率加快，且可充分利用海水淡化后的高濃度海水，更節約資源。?

本發明的另一目的在于提供一種鼓泡負壓蒸發海水淡化生產方法，該生產方法的生產速率高，且可實現水鹽聯產。?

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：?

一種鼓泡負壓蒸發海水淡化裝置，包括底部設有鼓泡器的原料海水儲存器、淡水收集器、設有壓氣機的蒸汽管道，所述原料海水儲存器的頂部通過蒸汽管道與熱泵一級蒸發器連接，熱泵一級蒸發器通過蒸汽管道與熱泵冷凝器連接，熱泵冷凝器通過蒸汽管道與原料海水儲存器內的鼓泡器連接，形成第一回路，?所述熱泵一級蒸發器通過收集管道與淡水收集器連接；所述原料海水儲存器通過連接管道連接內設有熱泵二級蒸發器的濃溶液后處理器，所述熱泵二級蒸發器與熱泵一級蒸發器連接，所述熱泵二級蒸發器另與熱泵壓縮機連接，熱泵壓縮機與熱泵冷凝器連接，熱泵冷凝器通過節流裝置與熱泵一級蒸發器連接，形成第二回路。?

該鼓泡負壓蒸發海水淡化裝置的工作過程為：往原料海水儲存器內加入海水，對原料海水儲存器內的海水進行加熱，同時蒸汽管道中經熱泵冷凝器加熱后的氣體在壓氣機作用下經鼓泡器從原料海水儲存器底部以氣泡形式大量噴出，氣泡在海水內上升過程中逐漸吸收水蒸汽，壓氣機不斷抽吸原料海水儲存器內原料海水液面上方的空氣以形成較大負壓，海水表面蒸發逸出的水蒸氣及氣泡帶出的水蒸氣一起進入熱泵一級蒸發器中冷凝為淡水，淡水收集器收集淡水，部分未完全凝結的飽和水蒸汽再由壓氣機壓入熱泵冷凝器內進行加熱成不飽和熱蒸汽后再經由鼓泡器以氣泡形式大量噴出，如此循環；而海水淡化后的高濃度海水進入濃溶液后處理器內，熱泵二級蒸發器吸收高濃度海水中的熱量，高濃度海水降溫靜置析鹽。由于鼓泡器鼓出的氣泡內包裹的是經熱泵冷凝器加熱后的氣體，因而氣泡在海水內上升時會使得海水蒸發的速率大大提高，進而提高海水淡化的效率。另外，該裝置還可在淡化海水的同時從高濃度海水提取粗鹽，充分利用資源。再者，熱泵一級蒸發器、熱泵二級蒸發器、熱泵冷凝器、節流裝置及熱泵壓縮機構成第二回路，即一熱泵循環回路，該熱泵循環回路的工作過程為：過熱液體經過熱泵一級蒸發器、熱泵二級蒸發器吸熱蒸發成氣體，該氣體經熱泵壓縮機的壓縮變成高溫高壓氣體，該高溫高壓氣體經過熱泵冷凝器放熱液化成高壓液體，該高壓液體經節流裝置減壓變為過熱液體進入熱泵一級蒸發器、熱泵二級蒸發器內，完成整個循環。第二回路可實現蒸汽管道及濃溶液后處理器的熱量傳遞，更節省能源。?

進一步的，所述的濃溶液后處理器內設有旋轉刮板裝置。該旋轉刮板裝置可用于刮起濃溶液后處理器內的鹽分。所述的濃溶液后處理器可內設有一海鹽傳送帶，所述海鹽傳送帶位于前述旋轉刮板裝置的下方。該海鹽傳送帶可將旋轉刮板裝置刮起的鹽分輸出至指定后處理裝置。?

所述原料海水儲存器還可內設有換熱器，該換熱器與余熱廢熱收集裝置相連接。余熱廢熱收集裝置可收集多種低品位能源，如各種余熱、廢熱或清潔能源(如太陽光熱、地熱等)，能源利用率高，更環保。?

所述的收集管道上可設有一單向閥。該單向閥可防止淡水收集器內的水發生倒流。?

本發明還提供了利用上述裝置鼓泡負壓蒸發海水淡化的生產方法，包括以下步驟：?

A.往原料海水儲存器內加入海水，熱泵一級蒸發器、壓氣機、熱泵冷凝器及鼓泡器同時工作，淡水收集器收集淡水；?

B.當原料海水儲存器內的海水濃度達到海水的飽和濃度時，原料海水儲存器內的海水經過連接管道流入濃溶液后處理器內；?