[發(fā)明專利]自然通風(fēng)使海冰脫鹽淡化的裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811170288.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110835126A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜文娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜文娟
• 主分類號(hào): C02F1/00
• 分類號(hào): C02F1/00;C02F1/04;C02F1/14;F25D3/00;F25D3/02;C02F103/08
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• 代理人: 暫無(wú)信息

一種自然通風(fēng)使海冰脫鹽淡化的裝置，其特點(diǎn)是脫鹽池中心設(shè)置圓形框架和含有弧形風(fēng)帽的排氣管；圓形框架邊緣設(shè)進(jìn)風(fēng)器；隔溫層覆蓋在圓形框架上，待脫鹽淡化的海冰放置在圓形框架中；氣流流過(guò)弧形風(fēng)帽，流速加快，壓強(qiáng)降低，隔溫層下的空氣被抽吸上來(lái)；另一方面，外界氣流從進(jìn)風(fēng)器進(jìn)入隔溫層下的海冰中，進(jìn)行控溫排鹵。脫鹽池旁邊設(shè)置有低鹽鹵水池和蒸餾池，產(chǎn)生的蒸餾水用于稀釋低鹽鹵水池內(nèi)的鹽度為1‰至1.3‰的鹵水，使之成為淡水；設(shè)置一自動(dòng)通風(fēng)機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)增加通風(fēng)次數(shù)；有益效果：采用無(wú)動(dòng)力通風(fēng)，省略了通風(fēng)設(shè)備和電力消耗。產(chǎn)生的蒸餾水用于稀釋鹽度為1‰至1.3‰的鹵水，將現(xiàn)有技術(shù)的廢水變成淡水。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海冰脫鹽淡化的裝置，尤其是涉及一種通過(guò)重力方法使海冰脫鹽淡化的裝置。屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)渤海地區(qū)是我國(guó)淡水資源最缺乏的地區(qū)之一，渤海是我國(guó)冬季主要結(jié)冰海區(qū)，開(kāi)發(fā)海冰資源用以解決環(huán)渤海地區(qū)的缺水狀況，是我國(guó)海水淡化研究領(lǐng)域的最新前沿課題。

海冰主要由多邊形的純水冰晶、鹵水胞、空氣和少量固體雜質(zhì)組成。海冰中所含有的鹽分主要來(lái)自冰體內(nèi)部的鹵水胞，鹵水胞為高濃度鹽水，在一般的低溫環(huán)境中（-30℃）也不會(huì)結(jié)冰，而以液體形式存在于海冰內(nèi)部。海冰內(nèi)部的冰晶之間還存在有縫隙，這為鹵水胞在重力作用下沿著這些縫隙流出冰體提供了條件。海冰重力脫鹽就是根據(jù)海冰的液-固兩相共生的結(jié)構(gòu)特征，通過(guò)重力作用將海冰冰體中的鹵水胞排出去的方法。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200510092863.7公開(kāi)了一種重力法海冰脫鹽設(shè)施，但這種設(shè)施存在缺陷，主要表現(xiàn)為堆積的海冰受空氣溫度變化影響很大，融化速度得不到控制。海冰重力脫鹽是指海冰內(nèi)部的鹵水胞受重力作用下滲流出冰體的過(guò)程，由于海冰內(nèi)部的縫隙非常細(xì)小，因此鹵水胞的下滲速度很慢、滲出量也少。但海冰的融化受環(huán)境溫度，也就是空氣溫度的影響很大。當(dāng)脫鹽設(shè)施中的海冰暴露在空氣之中時(shí)，如果中午時(shí)分的空氣溫度升至海冰的冰點(diǎn)溫度（-1.4℃）以上，海冰中的純水冰晶就會(huì)產(chǎn)生部分融化，這些融水會(huì)下滲到脫鹽設(shè)施的底部，并與受重力作用而下滲到此的鹵水混合在一起，此時(shí)若想把鹵水排出脫鹽設(shè)施，勢(shì)必要帶走很多淡水；若不進(jìn)行排水，則重力脫鹽過(guò)程將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，合理地控制和減緩海冰融化速度，對(duì)于充分排出冰內(nèi)鹵水胞、提高重力脫鹽率，對(duì)于減少淡水冰晶融化、提高淡水回收率都是非常重要的。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)2010102414342（一種海冰或咸水冰脫鹽淡化的裝置和工藝）公布了一種用隔溫層覆蓋在海冰上，隔離海冰與外界氣溫的方法，其目的是控制融冰的溫度：為了加快鹵水胞的下滲速度，可以適時(shí)對(duì)隔溫層內(nèi)的海冰進(jìn)行通入溫暖的空氣，使冰塊內(nèi)部的溫度發(fā)生變化，促進(jìn)冰塊內(nèi)部縫隙擴(kuò)大，使鹵水能順利滲出海冰冰體；當(dāng)冰塊中的純水冰晶將要融化時(shí)，停止溫暖空氣的輸入。該方法的優(yōu)點(diǎn)是提高了淡水的回收率。但是該方法一方面需要通風(fēng)設(shè)備和消耗電力；另一方面，在融冰后期，將出現(xiàn)數(shù)量較多的鹽度在1‰至1.3‰的低鹽度鹵水，該鹵水鹽度已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn)淡水的鹽度，且數(shù)量較大，作為廢水處理，十分可惜。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述專利申請(qǐng)2010102414342（一種海冰或咸水冰脫鹽淡化的裝置和工藝）的不足之處，本發(fā)明提出這樣一種裝置和方法：利用自然力對(duì)海冰進(jìn)行通風(fēng)融冰制作淡水；利用自然力將鹽度為1‰至1.3‰的鹵水改造成為淡水。此外，該裝置和方法還能夠在無(wú)人值守的情況下根據(jù)鹵水的出水量自動(dòng)控制通風(fēng)融冰的時(shí)間。

本發(fā)明設(shè)計(jì)思路：1、利用伯努利原理，驅(qū)使自然氣流進(jìn)入海冰堆中進(jìn)行熱交換。2、利用太陽(yáng)能對(duì)高鹽度鹵水進(jìn)行蒸餾，所取得的蒸餾水用來(lái)稀釋1‰至1.3‰的低鹽度鹵水，使之成為鹽度低于1‰的淡水。3、根據(jù)海冰中淡水冰晶在即將融化前鹵水量增大的現(xiàn)象，利用出鹵量大小，自動(dòng)控制通風(fēng)機(jī)構(gòu)的開(kāi)閉。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：該裝置包括隔溫層、脫鹽池和脫鹽池下部的集水槽，其特征是脫鹽池中心向外順序設(shè)置有圓柱鐵絲網(wǎng)、圓形框架；圓柱鐵絲網(wǎng)上部與排氣管固連，排氣管上部與弧形風(fēng)帽固連；隔溫層覆蓋在圓形框架上；圓形框架的邊緣上安裝多只進(jìn)風(fēng)器；