[發明專利]海水淡化系統及方法

在審

• 申請號: 201810987609.0
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN108975434A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 夏文慶;夏思璇;婁宇航
• 申請（專利權）人: 夏文慶
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種海水淡化系統及方法，屬于海水淡化技術領域。該系統包括低壓蒸汽發生器（2），壓縮機，級間冷卻器，冷卻水泵（8），凝水器（9），淡水升壓泵（10），海水升壓泵（11）。本發明依靠海水在低溫低壓下吸收水蒸氣的液化能量，海水中水分由液態汽化成汽態，再通過壓縮機將水蒸汽壓縮到所需工況的壓力狀態，高壓水蒸汽與低溫低壓海水熱交換，釋放能量，由汽態凝結成淡水，由于海水的汽化熱與淡水的凝結熱基本抵消，淡化過程中只需對水蒸氣壓縮輸入能量，因此所需能量很少。是一種節能環保的海水淡化方式。

技術領域

本發明涉及一種新型海水淡化系統及方法，屬于海水淡化技術領域。

背景技術

海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質好、價格漸趨合理，可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。

海水淡化主要是為了提供飲用水和農業用水，有時食用鹽也會作為副產品被生產出來。海水淡化在中東地區很流行，在某些島嶼和船只上也被使用。

我國已建和即將建成的工程累計海水淡化能力約為數12萬噸/日，從政策規劃來看，未來十年內行業市場容量有5倍以上的成長空間，前景較為樂觀。淡化海水成本已降到4-5元/噸，經濟可行性已經大大提升，考慮到未來技術進步帶來的成本下降，以及策扶等因素，未來海水淡化產業有望出現爆發式增長。

從20世紀50年代以后，海水淡化技術隨著水資源危機的加劇得到了加速發展，在已經開發的二十多種淡化技術中，蒸餾法、電滲析法、反滲透法都達到了工業規模化生產的水平，并在世界各地廣泛應用。

本技術提出了一種新型的海水淡化系統及方法，基本原理利用海水的汽化熱與淡水的凝結熱基本抵消，淡化過程中只需對水蒸氣壓縮輸入能量，因此所需能量很少。是一種節能環保的海水淡化方式。

發明內容

本發明的目的在于提供一種節能、環保的海水淡化系統及方法。

一種海水淡化系統，其特征在于包括：低壓蒸汽發生器，壓縮機，凝水器，淡水升壓泵，海水升壓泵；凝水器位于低壓蒸汽發生器內部；低壓水蒸汽發生器含有海水入口、海水出口、蒸汽出口、冷卻水出水口、冷卻水回水口；海水進口與低壓水蒸汽發生器的海水入口相連，低壓水蒸汽發生器的蒸汽出口與壓縮機入口相連，壓縮機出口與凝水器入口相連，凝水器出口與淡水升壓泵相連，淡水升壓泵出口即為淡水；壓縮機與動力裝置相連，動力裝置為電動機或風力機或發動機；低壓水蒸汽發生器海水出口與海水升壓泵相連，海水升壓泵出口即為被排海水。

上述的海水淡化系統的方法，其特征在于：海水進入低壓水蒸汽發生器，在低溫低壓下吸收凝水器中水蒸氣的液化能量，海水中水分由液態汽化成汽態；水蒸汽再通過壓縮機壓縮到所需工況的壓力狀態，再進入凝水器入口，通過熱交換作用將液化熱釋放至低壓水蒸汽發生器，由汽態液化成淡水，淡水淡水升壓泵加壓后輸出；動力裝置輸出動力至壓縮機，用于壓縮水蒸氣，提高壓力，同時將飽和溫度提高至合適值；為保持低壓水蒸汽發生器的海水鹽度，低壓水蒸汽發生器中的海水由低壓水蒸汽發生器的海水出口通過海水升壓泵加壓后排出。

上述海水淡化系統，其特征在于：上述壓縮機為多級壓縮機，并包括級間冷卻器；還包括冷卻水泵；級間冷卻器包括蒸汽側進口、蒸汽側出口、水側進口、水側出口；上述多級壓縮機從第一級開始依次包括第一級壓縮機、二級壓縮機直至最后一級壓縮機；低壓水蒸汽發生器的蒸汽出口與一級壓縮機入口相連，一級壓縮機出口與第一個級間冷卻器蒸汽側進口連接，第一個級間冷卻器蒸汽側出口與二級壓縮機入口相連，二級壓縮機出口與第二個級間冷卻器蒸汽側進口連接，第二個級間冷卻器蒸汽側出口與下一級壓縮機入口相連，依此方式依次連接至最后一級壓縮機和最后一個級間冷卻器；最后一級壓縮機出口與凝水器入口相連;上述冷卻水泵吸入端與低壓蒸汽發生器冷卻水出水口相連，冷卻水泵出口與所有級間冷卻器水側進口連接，級間冷卻器水側出口與低壓蒸汽發生器冷卻水回水口連接。