[發明專利]脫鹽系統及相關方法

有效

• 申請號: 201480052403.9
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN105683095B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 普拉卡什·納拉揚·戈文丹;史蒂文·拉姆;馬克西莫斯·G·圣約翰;馬克·扎勞德克;阿努拉戈·巴杰帕伊
• 申請（專利權）人: 格雷迪安特公司
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

總體上描述了涉及對包含一種或更多種溶解鹽的水溶液進行脫鹽的系統和方法。

相關申請

本申請根據35 U.S.C.§119(e)要求以下申請的優先權：于2013年9月23日提交的名稱為“Desalination Systems and Associated Methods”的美國臨時專利申請序列號61/881,365；于2014年5月2日提交的名稱為“Desalination Systems and AssociatedMethods”的美國臨時專利申請序列號61/988,034；于2013年11月20日提交的名稱為“WaterTreatment Systems and Associated Methods”的美國臨時專利申請序列號61/906,620；于2013年11月25日提交的名稱為“Water Treatment Systems and Associated Methods”的美國臨時專利申請序列號61/908,263；其各自通過引用整體并入本文用于所有目的。

技術領域

總體上描述了涉及對包含一種或更多種溶解鹽的水溶液脫鹽的系統和方法。

背景技術

脫鹽是至少部分地分離液體溶液中一定量的鹽和/或其他礦物質以及一種或更多種其他組分的過程。例如，可以對鹽水進行脫鹽以產生適合于人飲用、灌溉、工業使用和/或各種其他用途的淡水。目前對脫鹽的注意力主要集中在開發具有成本效益的為人類使用提供淡水的方法。

由于世界人口擴張，隨之淡水需求的增加已導致世界上許多地區淡水短缺。脫鹽可潛在地對緩解這樣的短缺發揮作用。因此，期望改善的脫鹽系統和方法。

發明內容

總體上描述了包含一種或更多種溶解固體的水溶液的脫鹽以及相關系統和部件。在某些實施方案中，脫鹽系統包括脫鹽設備和沉淀設備。在某些實施方案中，相關方法可包括以下步驟：形成包含至少一種溶解鹽的濃縮鹽水溶液并隨后使至少一部分鹽從濃縮鹽水溶液中沉淀。在一些情況下，本發明的主題涉及相互關聯的產品、對特定問題的替代解決方案和/或一種或更多種系統和/或制品的多種不同用途。

一方面，提供了水脫鹽系統。根據某些實施方案，水脫鹽系統包括：離子去除設備，其配置成接收包含至少一種成垢離子和至少一種溶解單價鹽的水性進料流并去除至少一種成垢離子的至少一部分，以產生相對于進料流包含更少成垢離子的離子減少流；脫鹽設備，其流體連接至離子去除設備并且配置成從所述離子減少流中去除水，以產生相對于離子減少流富含溶解單價鹽的濃縮鹽水流；和沉淀設備，其流體連接至脫鹽設備并且配置成使至少一部分溶解單價鹽從濃縮鹽水流中沉淀，以產生相對于濃縮鹽水流包含更少溶解單價鹽的產物流。

某些方面涉及用于使水脫鹽的方法。在一些實施方案中，所述方法包括：在離子去除設備內，從包含成垢離子和至少一種溶解單價鹽的水性進料流中去除至少一種成垢離子的至少一部分，以產生相對于水性進料流包含更少成垢離子的離子減少流；在脫鹽設備內，從離子減少流中去除水以產生相對于離子減少流富含溶解單價鹽的濃縮鹽水流；以及在沉淀設備內，使至少一部分溶解單價鹽從濃縮鹽水流中沉淀，以產生相對于濃縮鹽水流包含更少溶解單價鹽的產物流。

在某些實施方案中，所述方法包括：在脫鹽設備內，從包含至少一種溶解單價鹽的水性進料流中去除水，以產生相對于水性進料流富含溶解單價鹽的濃縮鹽水流；以及在沉淀設備內，使至少一部分溶解單價鹽從濃縮鹽水流中沉淀，以產生相對于濃縮鹽水流包含更少溶解單價鹽的產物流，其中，在操作期間，對于包含在水溶液中的所述單價鹽而言，離開脫鹽設備的濃縮鹽水流低于飽和極限。

根據一些實施方案，所述方法包括：在脫鹽設備內，從包含至少一種溶解單價鹽的水性進料流中去除水，以產生相對于水性進料流富含溶解單價鹽的濃縮鹽水流；在沉淀設備內，使至少一部分溶解單價鹽從濃縮鹽水流中沉淀，以產生相對于濃縮鹽水流包含更少溶解單價鹽的產物流；以及使至少一部分產物流再循環至脫鹽設備中，其中濃縮鹽水流中溶解單價鹽的濃度與水性進料流中溶解單價鹽的濃度相差不超過約20％。