[發明專利]一種電場作用下水合物法海水淡化的方法及實現該方法的裝置

有效

• 申請號: 201610939989.1
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN107055706B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 李小森;夏志明;陳朝陽;黃寧生
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C02F1/463
• 分類號: C02F1/463;C02F1/46;C02F103/08
• 代理公司: 44001 廣州科粵專利商標代理有限公司
• 代理人: 方燕;莫瑤江

本發明涉及一種電場作用下水合物法海水淡化的方法，包括以下步驟：(1)海水預處理后輸送到水合物生成容器，水合劑輸送進入水合物生成容器；(2)在水合物生成容器內海水中的淡水和水合劑在外加電場作用下反應形成固態水合物，海水中殘余的陽離子和陰離子分別在陽室和陰室富集；(3)在水合物分解容器內，水合物漿相分解獲得淡化水和水合劑，淡化水通過淡化水輸送管路進入淡水收集容器，收集的水合劑與第一水合劑輸送管路輸送的水合劑經混合閥混合后，進入水合物生成容器再次和海水生成水合物，形成一個海水淡化循環工藝。本發明在外加電場作用下，海水與水合劑在無水合物促進劑條件下快速形成固態水合物，同時避免離子在水合物相吸附或聚集，從而提高海水淡化效率和產量，工藝簡單，節能減耗。

技術領域

本發明屬于水合物法海水淡化技術領域，具體涉及一種電場作用下水合物法海水淡化的方法及實現該方法的裝置。

背景技術

隨著世界人口增長、現代工業的高速發展，淡水資源匱乏已經成為當今世界面臨的非常嚴峻的全球性問題。目前為止，海水淡化技術已有20多種。其中，主要有熱法(如MED、MSF等)和膜法(如RO)。傳統技術方法存在著能耗大、成本高和結垢嚴重等缺點，需要開發更加經濟環保的方法。水合物法海水淡化是利用較易生成水合物的小分子物質與海水中的水分子生成籠狀水合物晶體，固液分離后，固體水合物分解即可得到淡水。水合物法海水淡化技術以工藝簡單、能耗成本低等特點作為一種解決淡水資源緊缺的有效手段，越來越受到沿海地方政府的廣泛關注。本技術的關鍵：一是需要水合劑在較溫和條件下快速形成水合物；二是固液分離，即水合后的水合物固相與剩余鹽水的分離。

而目前的困境是，生成條件較溫和的C₃ClF、CH₃Br、CHCl₂F等水合劑毒性較大，不適合淡化飲用水；而相對清潔的CO₂、C₃H₈等水合劑生成條件較高，需要添加水合物促進劑，而水合物促進劑一般都是有毒有污染的。同時剩余鹽水中的各種離子會包裹或吸附在水合物固相，從而降低水合物法海水淡化效率。上述兩個關鍵問題已經成為水合物法海水淡化技術推廣與應用的瓶頸。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電場作用下水合物法海水淡化的方法及實現該方法的裝置。本發明在外加電場作用下，海水中的淡水與水合劑快速形成固態水合物，而殘余的陰、陽離子分別在陰、陽兩室富集，從而提高高效的水合過程提高海水淡化效率和產量；本技術不需要添加任何水合物促進劑，清潔環保，可應用于海水淡化、溶液脫鹽等技術領域。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

本發明的目的是提供一種電場作用下水合物法海水淡化的方法，包括以下步驟：

(1)海水經澄清預處理后，經第一離心泵通過海水供給管路輸送到水合物生成容器，同時水合劑由水合劑容器經減壓閥和混合閥通過第一水合劑輸送管路輸送進入水合物生成容器；

(2)在水合物生成容器內設置有外加電場，海水和水合劑充分攪拌混合，在外加電場作用下，海水中的淡水與水合劑快速形成固態水合物，海水中的殘余的陰離子和陽離子分別在陽室和陰室富集；陰室和陽室內富集的鹽水經鹽水排出管路排出，水合物漿相經第二離心泵通過水合物漿相輸出管路進入水合物分解容器；

(3)在水合物分解容器內，水合物漿相在經攪拌充分分解獲得淡化水和不溶于水的水合劑，淡化水通過淡化水輸送管路進入淡水收集容器，收集的水合劑通過第二水合劑輸送管路與通過所述第一水合劑輸送管路輸送的水合劑經混合閥混合后，進入所述水合物生成容器再次和海水生成水合物，如此形成一個海水淡化循環工藝。水合物漿相在常溫常壓下經攪拌充分分解獲得淡化水和不溶于水的水合劑。