[發(fā)明專利]一種基于改變載氣濕度的多級海水淡化系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108328684B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 蘇春建;李勇;楊洪錫;程然;于洋;董藝璇;趙澤軒;邵良臣;郭廣鑫;張磊;殷文英;王清
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;F24F3/14;F24S20/00;C02F103/08
• 代理公司: 青島智地領創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 韓玉昆

本發(fā)明公開了一種基于改變載氣濕度的多級海水淡化系統(tǒng)，包括循環(huán)加熱系統(tǒng)、加濕除濕系統(tǒng)和氣液分離系統(tǒng)；循環(huán)加熱系統(tǒng)包括依次相連的熱能產(chǎn)生裝置、泵一和換熱器；加濕除濕系統(tǒng)包括增濕腔、去濕腔以及用于隔開增濕腔和去濕腔的通風集液器，去濕腔的底部設置有淡水收集槽，氣液分離系統(tǒng)包括氣液冷卻旋風分離器、泵三和風機，氣液冷卻旋風分離器的上部設置有進口和氣體出口、下部設置有淡水出口，去濕腔與氣液冷卻旋風分離器的進口相連，氣體出口與風機、增濕腔依次相連，經(jīng)氣液冷卻旋風分離器分離出的淡水經(jīng)淡水出口排出并經(jīng)泵三泵入去濕腔。本發(fā)明充分利用冷凝潛熱，能耗低，海水淡化率高，特別適用于淡水需求相對分散的海島及苦咸水地區(qū)。

技術領域

本發(fā)明屬于海水淡化技術領域，尤其涉及一種基于改變載氣濕度的多級海水淡化系統(tǒng)。

背景技術

多級閃蒸、低溫多效蒸餾、反滲透是當今海水淡化的三大主流技術。但是這三種方法所需設備投資大、造價高、能耗高，對海水的預處理要求高，僅適合大規(guī)模范圍生產(chǎn)淡水，不適合解決小量的淡水需求，比如海島地區(qū)、偏遠的內(nèi)陸地區(qū)、旅游景點等的淡水需求。而且這三種方法消耗短缺的電能或石化能源，大量溫室氣體以及淡化后濃縮海水的排放對環(huán)境具有非常不利的影響。

加濕除濕海水淡化技術巧妙地避開了上述難題，具有規(guī)模靈活、結構簡單、成本適中、維護簡單以及可以因地制宜地利用低位熱能和各種可再生能源(如工廠廢熱、地熱能、太陽能、風能、生物質(zhì)能)等優(yōu)點，因此，它能有效地解決淡水需求量小且需求分散地區(qū)的用水問題。目前加濕除濕海水淡化技術中，一般將增濕塔和去濕塔分離設置，占地空間較大，并且去濕后的載氣一般還攜帶較多水蒸氣，導致產(chǎn)水率較低，且去濕后的載氣壓力較高，導致再次循環(huán)時載氣的載水量降低。

由此可見，現(xiàn)有技術有待于進一步的改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術存在的不足之處，提供了一種基于改變載氣濕度的多級海水淡化系統(tǒng)，以提高海水的淡化效率，并適應淡水需求相對分散的海島、船舶、內(nèi)陸苦咸水地區(qū)等區(qū)域。

本發(fā)明所采用的技術方案為：

一種基于改變載氣濕度的多級海水淡化系統(tǒng)，包括循環(huán)加熱系統(tǒng)、加濕除濕系統(tǒng)和氣液分離系統(tǒng)；所述循環(huán)加熱系統(tǒng)包括依次相連的熱能產(chǎn)生裝置、泵一和換熱器；所述加濕除濕系統(tǒng)包括增濕腔、去濕腔以及用于隔開增濕腔和去濕腔的通風集液器，增濕腔位于去濕腔的下方，增濕腔的上部設置有第一布液器，去濕腔的上部設置有第二布液器，第一、第二布液器均自上而下布散液滴，載氣從增濕腔和去濕腔的底部上升，去濕腔的底部設置有淡水收集槽，淡水收集槽上設置有排水口，所述淡水收集槽內(nèi)設置有冷凝盤管，所述多級海水淡化系統(tǒng)還包括用于泵送海水的泵二，所述泵二、冷凝盤管、換熱器和第一布液器依次相連；所述氣液分離系統(tǒng)包括氣液冷卻旋風分離器、泵三和風機，氣液冷卻旋風分離器的上部設置有進口和氣體出口，氣液冷卻旋風分離器的下部設置有淡水出口，去濕腔與氣液冷卻旋風分離器的進口相連，氣體出口與風機、增濕腔依次相連，經(jīng)氣液冷卻旋風分離器分離出的淡水經(jīng)淡水出口排出并經(jīng)泵三泵入去濕腔。

所述熱能產(chǎn)生裝置為太陽能集熱器。

所述增濕腔內(nèi)設置有填料一，去濕腔內(nèi)設置有填料二。

所述填料一和填料二均采用網(wǎng)孔柵格填料。

所述排水口處設置有排水閥。

所述通風集液器采用尖頂式設計，且其尖頂朝向所述去濕腔。

所述通風集液器上設置有百葉窗式通風孔。

所述風機與增濕腔之間設置有減壓閥。

所述增濕腔和去濕腔采用一體化設置。

由于采用了上述技術方案，本發(fā)明所取得的有益效果為：

1、本發(fā)明整體運行溫度不需要太高，因此可以充分利用低品位能源如太陽能，提高太陽能的利用率。