[發明專利]冷凍-超聲波海水淡化裝置及利用其的海水淡化方法

有效

• 申請號: 202110795284.8
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113443772B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張巖;趙同國;劉玉燦;趙晨;任方云;劉同帥;王楠;王效壯
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F103/08;C02F1/22;C02F1/36
• 代理公司: 北京頭頭知識產權代理有限公司 11729
• 代理人: 劉鋒

本發明涉及冷凍?超聲波海水淡化裝置及利用其的海水淡化方法，冷凍?超聲波海水淡化裝置包括制冰倉室、融冰倉室及電連接于二者頂部的控制單元，所述制冰倉室內設置有水箱、制冰桶、風機、壓縮機，所述水箱儲存海水并輸送至所述制冰桶，所述制冰桶外接風機、壓縮機并進行空氣循環交換以冷凍其內輸入的海水，所述融冰倉室內設置有超聲融化室，所述超聲融化室與所述制冰桶連接并將其內形成的冰塊進行超聲融化處理以獲得淡水。其目的是為了提供一種能夠使海水內鹽分快速、高效排出且海水淡化效果好、效率高的冷凍?超聲波海水淡化裝置及利用其的海水淡化方法。

技術領域

本發明涉及水、廢水或污水的多級處理技術領域，特別是涉及一種冷凍-超聲波海水淡化裝置及利用其的海水淡化方法。

背景技術

在全球水資源嚴重短缺的背景下，海水淡化技術在近幾十年來發展迅速，并逐漸從中東的沙漠地區擴展到了全球的沿海國家。

基于不同原理的海水淡化技術有很多，其中常見的技術有蒸餾法、膜法。蒸餾法需要在較高溫度下運行，不僅加重了海水對管道的腐蝕，對生產的淡水產生二次污染，而且能量消耗大、制水成本高、淡水生產率低。膜法投資成本高，電能消耗大，后期對膜的清洗難度大、要求高，因此制水成本高，并且經過膜法處理后會產生大量高鹽鹵水，這些鹽鹵水處理不當會破壞生態環境，而對鹽鹵水的處理也會進一步增加制水成本。因此需要尋找更好的方法來處理海水，生產淡水，從而緩解“水危機”。

近年來，冷凍法海水淡化引起了研究者的廣泛關注。冷凍法，即冷凍海水使之結冰，在液態海水變成固態冰的同時將鹽分離出去。從工業分離角度來看，冷凍過程有著許多優點：分離系數很高；能耗低，凍結潛熱僅是蒸發潛熱的1/7；低溫條件下運行，對生物污染、結垢和腐蝕問題不敏感；可使用廉價的建筑材料，從而降低了操作成本和投資成本；不需要進行預處理且較少使用化學藥品，不會向環境排放有毒化學物質。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠使海水內鹽分快速、高效排出且海水淡化效果好、效率高的冷凍-超聲波海水淡化裝置及利用其的海水淡化方法。

為了解決上述問題，本發明提供了如下技術方案：

本發明冷凍-超聲波海水淡化裝置，包括制冰倉室、融冰倉室及電連接于二者頂部的控制單元，所述制冰倉室內設置有水箱、制冰桶、風機、壓縮機，所述水箱儲存海水并輸送至所述制冰桶，所述制冰桶外接風機、壓縮機并進行空氣循環交換以冷凍其內輸入的海水，所述融冰倉室內設置有超聲融化室，所述超聲融化室與所述制冰桶連接并將其內形成的冰塊進行超聲融化處理以獲得淡水。

本發明冷凍-超聲波海水淡化裝置，其中所述制冰桶內設置有螺旋刮冰刀，所述螺旋刮冰刀包括同軸轉動連接于制冰桶內的中空管以及螺旋布置于該中空管上的若干個刀片，所述中空管的頂端伸出制冰桶外與電機的輸出軸固定連接。。

本發明冷凍-超聲波海水淡化裝置，其中所述融冰倉室包括融化倉，所述超聲融化室位于融化倉內且底部設置有冰水混合物出口，所述冰水混合物出口下方設置初融水箱，所述超聲融化室與初融水箱之間設置有冰水分離漏網。

本發明冷凍-超聲波海水淡化裝置，其中所述融化倉外部配設有超聲波發射器，所述超聲波發射器與融化倉之間通過超聲波導管連接且其超聲波探頭穿入融化倉內并朝向超聲融化室伸出。

本發明冷凍-超聲波海水淡化裝置，其中所述中空管內同軸裝設有豎管，所述豎管內設置有螺旋輸送裝置，所述中空管、豎管的底端與制冰桶的底部之間形成輸冰進口，所述豎管的頂端固定在制冰桶頂部內壁上且側面設輸冰出口，輸冰管道一端穿入制冰桶內與輸冰出口連接，另一端伸入融化倉內。

本發明冷凍-超聲波海水淡化裝置，其中所述制冰桶為內外夾層結構且內層、外層之間形成一個用于容納冷卻氣體的空腔，所述空腔與壓縮機連接。