[發(fā)明專利]一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910201721.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109824106B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋永臣;凌錚;鄧豪;付一軒;石常瑞;張宇;楊雅梅;趙佳飛;楊磊;楊明軍;李洋輝
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所有限公司 21208
• 代理人: 徐雪蓮

1.一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，包括海水池、冷卻器、水合物生成室、換熱式分解器及蒸汽發(fā)生器，循環(huán)熱媒系統(tǒng)設(shè)置于換熱式分解器與蒸汽發(fā)生器之間；海水池、冷卻器、水合物生成室及換熱式分解器通過連接管路依次連接，在連接管路上設(shè)有流量控制閥；海水池與冷卻器之間連接有換熱器；所述水合物生成室為中空腔體，水合物生成室設(shè)有冷卻海水輸入口、水合物輸出口、氣化環(huán)戊烷輸入口及濃縮海水輸出口；水合物生成室的內(nèi)部空腔中固定有轉(zhuǎn)筒過濾器；轉(zhuǎn)筒過濾器包括轉(zhuǎn)筒及刮板，轉(zhuǎn)筒的中心設(shè)有轉(zhuǎn)筒軸，轉(zhuǎn)筒軸固定于水合物生成室的上部，并使轉(zhuǎn)筒的下部位于水合物生成室的預(yù)設(shè)反應(yīng)液位以下；轉(zhuǎn)筒的外側(cè)壁上設(shè)有石墨層；所述刮板的刮刀端設(shè)置于轉(zhuǎn)筒上部的外側(cè)壁處，刮板的端部與所述水合物輸出口相連通；冷卻海水輸入口與冷卻器的輸出端相連；水合物輸出口通過混輸泵與換熱式分解器相連，換熱式分解器的輸出端包括液體輸出端和氣體輸出端，其中，液體輸出端連接有淡水儲罐，氣體輸出端通過環(huán)戊烷儲氣罐與蒸汽發(fā)生器相連，蒸汽發(fā)生器通過抽氣泵與所述氣化環(huán)戊烷輸入口相連；所述濃縮海水輸出口與換熱器的冷媒進(jìn)口端相連通，換熱器的冷媒出口端、環(huán)戊烷儲氣罐與蒸汽發(fā)生器之間連接有流量控制閥；所述循環(huán)熱媒系統(tǒng)包括太陽能集熱器及蓄熱裝置，太陽能集熱器與蓄熱裝置、蒸汽發(fā)生器中的第一放熱組件以及換熱式分解器中的第二放熱組件通過熱媒輸送管路串聯(lián)在一起形成熱媒循環(huán)管路；在熱媒循環(huán)管路上設(shè)有輸水泵及單向閥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述流量控制閥包括輸水泵及管閥；海水池與換熱器之間設(shè)有第一輸水泵及第一單向閥、環(huán)戊烷儲氣罐與蒸汽發(fā)生器之間設(shè)有第二輸水泵及第二單向閥；水合物輸出口與換熱式分解器之間設(shè)有第一蝶閥；換熱式分解器的氣體輸出端與環(huán)戊烷儲氣罐之間設(shè)有第三輸水泵及第二蝶閥；所述換熱器的冷媒出口端依次連接有第四輸水泵及閘閥；所述液體輸出端與淡水儲罐之間設(shè)有第五輸水泵及第三蝶閥；抽氣泵與所述氣化環(huán)戊烷輸入口之間設(shè)有第三單向閥。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生器與空氣壓縮機(jī)相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述刮板的端部低于刮刀端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻海水輸入口、水合物輸出口、氣化環(huán)戊烷輸入口設(shè)置于水合物生成室的側(cè)壁，濃縮海水輸出口設(shè)置于水合物生成室的底部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)筒上部的外側(cè)罩設(shè)有保護(hù)罩。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水合物法的常壓連續(xù)海水淡化系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：準(zhǔn)備工作：預(yù)先在水合物生成室中置入環(huán)戊烷；在循環(huán)熱媒系統(tǒng)的熱媒輸送管路中注入熱媒；

S2：調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度：通過調(diào)節(jié)循環(huán)熱媒系統(tǒng)的熱媒流量，將換熱式分解器中的溫度控制在10-50 ^oC，水合物生成室中的溫度達(dá)到2 ^oC；

S3：調(diào)節(jié)冷卻器制冷溫度：打開海水池與冷卻器之間流量控制閥，使海水經(jīng)換熱器進(jìn)入冷卻器中，同時調(diào)節(jié)冷卻器的制冷溫度，直至冷卻器輸出端的輸出海水溫度達(dá)到-15-3 ^oC，并維持在該制冷溫度下；

S4：啟動換熱器：打開換熱器的冷媒出口端的流量控制閥，以使?jié)饪s海水輸出口輸出的低溫濃縮海水與進(jìn)入冷卻器之前的海水進(jìn)行熱交換；

S5：調(diào)節(jié)氣化環(huán)戊烷輸入量：開啟環(huán)戊烷儲氣罐與蒸汽發(fā)生器之間的流量控制閥，同時將蒸汽發(fā)生器中的空氣流量調(diào)節(jié)為30-1000 L/min，啟動蒸汽發(fā)生器的輸出端與氣化環(huán)戊烷輸入口之間的抽氣泵以將環(huán)戊烷儲氣罐中的氣化環(huán)戊烷及壓縮空氣輸入水合物生成室中；

S6：啟動轉(zhuǎn)筒過濾器，同時使水合物生成室與換熱式分解器之間的連接管路連通，以將環(huán)戊烷水合物輸送至換熱式分解器中，經(jīng)換熱式分解器處理后輸出的淡化海水輸入淡水儲罐中，氣化換戊烷存儲至環(huán)戊烷儲氣罐中。