[發明專利]一種利用溫度差驅動的海水淡化裝置及其復合系統

在審

• 申請號: 201810261632.1
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108285192A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 范海燕;王娜
• 申請（專利權）人: 天津融淥眾樂科技有限公司
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發明公開一種利用溫度差驅動的海水淡化裝置及其復合系統，包括反滲透膜系統、第一壓力保持系統和驅動系統，驅動系統包括第一相變缸和第一驅動缸，第一相變缸中設有相變工質和溫度調節系統；第一驅動缸上設有第一海水進口和第一海水出口，其缸體內設有驅動活塞，第一海水出口和第一壓力保持系統分別與反滲透膜系統的進水口相連接；調節第一相變缸內溫度使相變工質發生相變，相變工質驅動活塞驅動進海水原水增壓后進行海水淡化；本發明在復合系統中增加了多級驅動系統和能量回收系統，能量回收系統通過結合溫度差驅動將反滲透濃鹽水的余壓及濃鹽水的部分熱量吸收利用，將海水補充到反滲透膜系統，很好地解決了海水反滲透淡化中能耗成本高的問題。

技術領域

本發明涉及反滲透海水淡化技術領域，具體涉及一種利用溫度差驅動的海水淡化裝置及其復合系統。

背景技術

反滲透海水淡化是目前海水淡化的主流技術之一，傳統的反滲透海水淡化是通過高壓水泵提升進水壓力(約5.8～6.8MPa)以克服水的滲透壓，反滲透膜排出的濃鹽水余壓高達5.5～6.5MPa，再通過能量回收裝置對濃鹽水所具有的余壓能量進行回收，把能量回收變成進水能量，降低反滲透海水淡化的能耗，這樣的海水淡化過程需要消耗大量的電能，在電力匱乏且電量供應不足的欠發達地區，限制了反滲透海水淡化的應用。

在世界上的有些地區，電力供應不足，但由于氣候炎熱，具備低溫熱源。由于低溫熱源發電效率低，通過低溫熱源進行發電，再通過電泵進行反滲透海水淡化就非常不經濟。

發明內容

本發明針對具有低溫熱源的國家或地區進行低成本海水反滲透淡化的問題，提供了一種利用溫度差驅動的海水淡化裝置及其復合系統，充分利用低溫熱源，解決海水反滲透淡化項目中能耗成本高的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種利用溫度差驅動的海水淡化裝置，所述裝置包括反滲透膜系統、第一壓力保持系統和驅動系統，所述驅動系統包括相連通的第一相變缸和第一驅動缸，所述第一相變缸中設有相變工質和用于調節所述相變工質發生相變的溫度調節系統；所述第一驅動缸上設有第一海水進口和第一海水出口，其缸體內設有驅動活塞，所述第一海水進口與海水原水連通，所述第一海水出口和所述第一壓力保持系統分別與所述反滲透膜系統的進水口相連接；

所述溫度調節系統通過調節所述第一相變缸內溫度使所述相變工質發生相變，所述相變工質驅動所述驅動活塞運動，所述驅動活塞驅動進入所述第一驅動缸中的海水原水增壓后由所述第一海水出口進入所述反滲透膜系統進行海水淡化。

優選地，所述裝置中還設有能量回收系統，所述能量回收系統包括相連通的第二相變缸和第二驅動缸，所述第二相變缸中設有一濃鹽水缸，位于所述濃鹽水缸外周位置的所述第二相變缸內設有相變工質，所述相變工質中設有用于使所述相變工質發生相變的所述溫度調節系統；

所述濃鹽水缸中設有第一活塞，所述第二驅動缸中設有第二活塞，所述第一活塞與所述第二活塞通過活塞連桿固定連接；

所述濃鹽水缸上設有濃鹽水進口和濃鹽水出口，所述第二驅動缸上設有第二海水進口和第二海水出口；

所述反滲透膜系統中設有濃鹽水排放口和淡水出口，所述濃鹽水缸上的所述濃鹽水進口與所述反滲透膜系統中的濃鹽水排放口相連接，所述第二海水出口與所述反滲透膜系統的進水口相連接。

經海水反滲透膜系統淡化后的帶有余壓的濃鹽水進入所述濃鹽水缸中，并驅動所述第一活塞運動，通過所述第一活塞帶動所述第二活塞運動，所述第二活塞把帶有余壓的濃鹽水所具有的能量進行能量傳遞，把淡化前的海水原水初步加壓，再通過所述溫度調節系統調節所述第二相變缸中相變工質的溫度，使所述相變工質發生相變并驅動所述第二活塞運動，所述第二活塞驅動進入所述第二驅動缸中的海水原水增壓后由所述第二海水出口排出并進入所述反滲透膜系統進行淡化處理。