專(zhuān)利名稱(chēng)：氣體溶液吸收式滲透法海水淡化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜法海水淡化的一個(gè)分支。
目前膜法海水淡化方式主要是電滲析法和反滲透法，電滲析法要消耗較多的電能，反滲透法必須在高壓條件下工作，影響膜的壽命，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，且消耗的機(jī)械能也較多。這兩種方法能量消耗大，產(chǎn)水量有限，只能單獨(dú)用來(lái)造水，經(jīng)濁性較差。
本發(fā)明的目地就是提供一種新的膜海水淡化方法，它不需要電能也不必在高壓下工作，膜的壽命長(zhǎng)且能與發(fā)電相結(jié)合的一種海水淡化工藝，此工藝產(chǎn)水量大，能量消耗小。
本發(fā)明的技術(shù)方案高濃度的氣體工質(zhì)溶液與海水交匯處，產(chǎn)生一種物理化學(xué)能，可將其轉(zhuǎn)換成滲透壓，利用半透膜的作用，在滲透壓的作用下海水中的淡水通過(guò)半透膜進(jìn)入工質(zhì)溶液，爾后利用氣體溶質(zhì)隨溫度的變化溶解度變化率很大特點(diǎn)，用高溫將溶液中的氣體工質(zhì)和水進(jìn)行分離，便得到淡水。分離出來(lái)的高壓氣體沖動(dòng)氣輪機(jī)發(fā)電。因?yàn)闅怏w溶質(zhì)與溶液分離時(shí)所帶走的熱量是溶解熱而不是汽化熱，且氣體工質(zhì)的溶解熱很小，所以熱利用效率較高。對(duì)氣體工質(zhì)的要求(1)溶解度大，(2)溶解熱小，(3)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不易分解。(4)溶液的pH值與半透膜的允許值相應(yīng)。
下面結(jié)合附圖
具體說(shuō)明，氣體工質(zhì)以甲醛為例。
附圖是本發(fā)明的原理示意中標(biāo)注(1)膜滲透吸水區(qū)，(2)高溫分離器，(3)氣液對(duì)流式熱交換器，(4)氣輪發(fā)電機(jī)，(5)吸收器，(6)吸收器給水泵，(7)液液對(duì)流式熱交換器，(8)淡水出口。
(1)膜滲透吸水區(qū)直接與海水接觸，它是由半透膜構(gòu)成的其作用是從海水中吸收淡水。40％左右的高濃度甲醛溶液從膜滲透吸水區(qū)的進(jìn)口流入，40％的高濃度甲醛溶液與3.5％的低濃度海水有很高的濃度差，在滲透壓的作用下海水中的淡水通過(guò)半透膜進(jìn)入甲醛溶液，鹽分則留在海水中。高濃度的甲醛溶液不斷入海水中吸收淡水，濃度不斷下降，最后從出口排出，排出液的甲醛濃度為8％左右，低濃度的甲醛溶液進(jìn)入(2)高溫分離器，高溫分離器的溫度在95℃左右，利用高溫使甲醛氣體與水完全分離，在高溫分離器內(nèi)裝有許多不溶于水的物質(zhì)作為凝結(jié)核，如木炭、山砂等，凝結(jié)核能大大提高甲醛的氣化速度。使甲醛與水完全分離?？梢允褂缅仩t作高溫分離器，用煤加熱，也可以使用其它能源。甲醛氣體從溶液中汽化分離時(shí)所帶走的熱量是很少量的溶解熱，而不是汽化，所以此過(guò)程消耗的熱量很少。高溫高壓的甲醛氣體通過(guò)(3)氣液對(duì)流式熱交換器，把熱能傳遞給了通過(guò)熱交換器的甲醛溶液，由于采用的是對(duì)流式熱交換方式，甲醛氣體的入口與甲醛溶液的出口溫度相當(dāng)，甲醛氣體的出口與甲醛溶液的入口溫度相當(dāng)，這樣使高溫甲醛氣體帶走的熱能得到回收。高壓甲醛氣體沖動(dòng)(4)氣輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。甲醛氣體通過(guò)氣輪發(fā)電機(jī)后進(jìn)入(5)吸收器，(6)吸收器給水泵把8％的稀甲醛溶液從吸收器的頂部噴淋注入，大大增加了稀甲醛溶液的吸收面積，稀甲醛溶液大量吸收甲醛氣體，使其濃度增加到40％左右，高濃度的甲醛溶液進(jìn)入膜滲透吸水區(qū)，從海水中滲透吸水，完成工質(zhì)循環(huán)。從高溫分離器內(nèi)流出的淡水通過(guò)(7)液液對(duì)流式熱交換器，在熱交換器內(nèi)低溫的甲醛溶液與高溫水進(jìn)行對(duì)流式熱交換，回收高溫水所帶走的能量。冷確后的水從(8)淡水出口排出這樣就得到了大量的淡水。
本發(fā)明工藝的最大特點(diǎn)是把滲透法海水淡化與氣體溶液吸收式發(fā)電有機(jī)的結(jié)合在一起，既能獲得大量的淡水，同時(shí)還能發(fā)電。氣體溶液受熱汽化時(shí)所帶走的是少量的溶解熱，所以發(fā)電的熱效率較高。由于使用了氣液對(duì)流式熱交換器和液對(duì)流式熱交換器，能量得以回收，所以能耗很少。高溫分離器里有大量不溶于水的物質(zhì)作凝結(jié)核，大大加快了甲醛的汽化速度。吸收器與膜滲透吸水區(qū)分開(kāi)，這樣大大提高了工質(zhì)甲醇溶液的濃度。膜滲透吸水區(qū)里40％的甲醛溶液與海水形成很大的濃度差，滲透壓高，吸收淡水的速度快。此工藝還有產(chǎn)水量大，膜的壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種全新的膜海水淡化工藝，其技術(shù)特征是，此工藝把滲透法海水淡化與氣體溶液吸收式發(fā)電有機(jī)的結(jié)合在一起，它是利用高濃度的氣體溶液與海水交匯處產(chǎn)生滲透壓，利用半透膜的作用在滲透壓的作用下海水中的淡水通過(guò)半透膜進(jìn)入工質(zhì)溶液，爾后利用高溫將氣體溶液中的氣體溶質(zhì)全部分離出來(lái)，便得到淡水，分離出來(lái)的高壓氣體沖動(dòng)氣輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述其技術(shù)特征是系統(tǒng)內(nèi)有氣液式和溶液式兩種對(duì)統(tǒng)式熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述其技術(shù)特征是把吸收器與膜滲透吸水區(qū)分開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述其技術(shù)特征是在發(fā)生器內(nèi)有大量不溶于水的凝結(jié)核。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述其技術(shù)特征是對(duì)工質(zhì)的要求是，溶解度大，溶解熱小，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其水溶液的PH值與膜允許值相應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種全新的膜海水淡化方法,它將滲透法海水淡化與氣體溶液吸收式發(fā)電有機(jī)的結(jié)合在一起。它是利用高濃度的氣體溶液在(1)膜滲透吸水區(qū)內(nèi)與海水的濃度差而形成的滲透壓來(lái)吸收海水中的淡水。爾后利用高溫將溶液中的氣體溶質(zhì)和水在(2)高溫分離器內(nèi)完全分離,便得到淡水。分離出來(lái)的高壓氣體沖動(dòng)(4)氣輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。本工藝既能獲得大量淡水同時(shí)還能發(fā)電,且能量消耗少。
文檔編號(hào)C02F1/44GK1208719SQ9810334
公開(kāi)日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1998年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月30日
發(fā)明者童成雙 申請(qǐng)人:童成雙