一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器及其脫氟方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水淡化和處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器及其脫氟方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氟是人體必需的微量元素之一。但飲用水中氟含量超過(guò)Img時(shí)會(huì)引起兒童發(fā)生氟斑牙病.長(zhǎng)期飲用時(shí)會(huì)產(chǎn)生氟骨癥、彎腰駝背、甚至不能起立、癱瘓等嚴(yán)重癥狀，對(duì)人體健康危害較大。如陜北白于山區(qū)是我國(guó)四大缺水地區(qū)之一，由于地質(zhì)條件影響，其地下水氟含量多在10mg/L以上，最高達(dá)33.7mg/L。此外，亞硝酸鹽含量等其他指標(biāo)也嚴(yán)重超標(biāo)，直接危害著當(dāng)?shù)厝罕姷慕】蛋踩?。因此，必須改善此類地區(qū)的飲水環(huán)境、降低飲用水中氟的含量，對(duì)氟的地方病進(jìn)行根本性防治。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器及其脫氟方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明利用蒸餾、除氟技術(shù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化，具有操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)性高、成本低廉的特點(diǎn)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，包括蒸餾器本體，蒸餾器本體的下側(cè)通過(guò)加熱管連接至除氟罐，蒸餾器本體上還連接有進(jìn)水管；
[0006]所述蒸餾器本體包括水箱以及設(shè)置在水箱上面的冷凝水收集板，水箱包括連通的外排水槽及內(nèi)儲(chǔ)水槽，冷凝水收集板設(shè)置在外排水槽上，內(nèi)儲(chǔ)水槽位于冷凝水收集板和外排水槽之間，外排水槽的下側(cè)通過(guò)加熱管連接至除氟罐，內(nèi)儲(chǔ)水槽上連接有進(jìn)水管，除氟罐上連接有出水管。
[0007]進(jìn)一步地，內(nèi)儲(chǔ)水槽的自由端設(shè)有擋板，且擋板與冷凝水收集板平行。
[0008]進(jìn)一步地，所述的冷凝水收集板為鋁板或有機(jī)玻璃板。
[0009]進(jìn)一步地，所述的加熱管為雙層玻璃管，雙層玻璃管的外層為透明管，內(nèi)層為吸熱管，且透明管和吸熱管之間真空。
[0010]進(jìn)一步地，冷凝水收集板與水平面之間的夾角為20°。
[0011 ]進(jìn)一步地，蒸餾器本體及除氟罐通過(guò)設(shè)在其下方的機(jī)架固定。
[0012]—種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器的脫氟方法，包括以下步驟:
[0013]步驟一:通過(guò)進(jìn)水管向內(nèi)儲(chǔ)水槽中注水；
[0014]步驟二:通過(guò)加熱管吸收的熱量將內(nèi)儲(chǔ)水槽中的水加熱為水蒸汽；
[0015]步驟三:水蒸汽在冷凝水收集板上冷凝后流入外排水槽中；
[0016]步驟四:外排水槽中的水經(jīng)加熱管流入除氟罐進(jìn)行脫氟；
[0017]步驟五:經(jīng)脫氟罐脫氟后的水通過(guò)出水管排出。
[0018]進(jìn)一步地，內(nèi)儲(chǔ)水槽的自由端設(shè)有擋板，且擋板與冷凝水收集板平行。
[0019]進(jìn)一步地，冷凝水收集板與水平面之間的夾角為20°。
[0020]進(jìn)一步地，所述的冷凝水收集板為鋁板或有機(jī)玻璃板。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0022]本發(fā)明通過(guò)進(jìn)水管向內(nèi)儲(chǔ)水槽中注水，通過(guò)加熱管吸收的熱量將內(nèi)儲(chǔ)水槽中的水加熱為水蒸汽，水蒸汽在冷凝水收集板上冷凝后流入外排水槽中，外排水槽中的水經(jīng)加熱管流入除氟罐進(jìn)行脫氟，經(jīng)脫氟罐脫氟后的水通過(guò)出水管排出，首先利用“蒸發(fā)一一冷凝”的原理，去除水中所含的鹽分，然后利用除氟罐絮凝沉淀原理去除氟離子，不僅節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益;而且達(dá)到飲用水除氟的效果，且方便、廉價(jià)、去除率高，處理后的水符合世界衛(wèi)生組織公布的直接飲用健康水的標(biāo)準(zhǔn)。
[0023]進(jìn)一步地，內(nèi)儲(chǔ)水槽的自由端設(shè)有擋板，可以防止內(nèi)儲(chǔ)水槽中未經(jīng)蒸餾的水直接進(jìn)入除氟罐中。
[0024]進(jìn)一步地，采用鋁板或有機(jī)玻璃板作為冷凝水收集板，使冷凝水可以更加容易地從其上滑下。
[0025]進(jìn)一步地，冷凝水收集板與水平面之間的夾角為20°，使冷凝水收集板在吸附水蒸氣的同時(shí)，使凝結(jié)的水滴滑落。
[0026]本發(fā)明方法首先利用“蒸發(fā)一一冷凝”的原理，去除水中所含的鹽分，然后利用除氟罐絮凝沉淀原理去除氟離子，不僅節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益;而且達(dá)到飲用水除氟的效果，且方便、廉價(jià)、去除率高，處理后的水符合世界衛(wèi)生組織公布的直接飲用健康水的標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，1、冷凝水收集板;2、擋板;3、進(jìn)水管;4、出水管；5、機(jī)架;6、加熱管；7、除氟觸;8、水箱ο
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0030]參見(jiàn)圖1，一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，包括蒸餾器本體，蒸餾器本體的下側(cè)通過(guò)加熱管6連接至除氟罐7，蒸餾器本體及除氟罐7通過(guò)設(shè)在其下方的機(jī)架5固定，蒸餾器本體上還連接有進(jìn)水管3，加熱管6為雙層玻璃管，雙層玻璃管的外層為透明管，內(nèi)層為吸熱管，且透明管和吸熱管之間真空；
[0031]所述蒸餾器本體包括水箱8以及設(shè)置在水箱8上面的冷凝水收集板I，冷凝水收集板I為鋁板或有機(jī)玻璃板，冷凝水收集板I與水平面之間的夾角為20°，水箱8包括連通的外排水槽及內(nèi)儲(chǔ)水槽，冷凝水收集板I設(shè)置在外排水槽上，內(nèi)儲(chǔ)水槽位于冷凝水收集板I和外排水槽之間，內(nèi)儲(chǔ)水槽的自由端設(shè)有擋板2，且擋板2與冷凝水收集板I平行，外排水槽的下側(cè)通過(guò)加熱管6連接至除氟罐7，內(nèi)儲(chǔ)水槽上連接有進(jìn)水管3，除氟罐7上連接有出水管4，出水管4上還連接有用于殺死病毒和細(xì)菌并過(guò)濾掉水中異色、異味、臭氧、硫化氫、細(xì)菌、病毒、重金屬的過(guò)濾箱體。
[0032]—種采用上述脫氟太陽(yáng)能蒸餾器的脫氟方法，包括以下步驟:
[0033]步驟一:通過(guò)進(jìn)水管3向內(nèi)儲(chǔ)水槽中注水；
[0034]步驟二:通過(guò)加熱管6吸收的熱量將內(nèi)儲(chǔ)水槽中的水加熱為水蒸汽；
[0035]步驟三:水蒸汽在冷凝水收集板I上冷凝后流入外排水槽中；
[0036]步驟四:外排水槽中的水經(jīng)加熱管6流入除氟罐7進(jìn)行脫氟；
[0037]步驟五:經(jīng)脫氟罐7脫氟后的水通過(guò)出水管4排出。
[0038]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0039]本發(fā)明的脫氟太陽(yáng)能蒸餾器的加熱管6是雙層玻璃管，外層是透明管，可以讓陽(yáng)光進(jìn)入，內(nèi)層為吸熱管，兩層玻璃管之間真空，不會(huì)散熱，這樣就可以加熱內(nèi)儲(chǔ)水槽中的水。水箱8是將太陽(yáng)能上端截一部分，然后與冷凝水收集板I組合連接，冷凝水收集板I與水平面夾角為20°，水箱8由外排水槽和內(nèi)儲(chǔ)水槽組成，外排水槽下端連接除氟罐7，除氟罐7連接出水管4，內(nèi)儲(chǔ)水槽連接進(jìn)水管3。
[0040]將生活用水通過(guò)進(jìn)水管3通入內(nèi)儲(chǔ)水槽，在光照下受熱之后蒸發(fā)吸附于冷凝水收集板I上，水蒸氣冷凝后沿著傾斜的冷凝水收集板I流入除氟罐7，這樣利用蒸發(fā)一冷凝的原理就可以去除水中所含的鹽分。
[0041]除氟罐7中利用粘土的混凝吸附和絮凝劑的助凝作用可達(dá)到飲用水除氟的效果。我國(guó)許多地方富產(chǎn)粘土礦物。其主要成分為Si02、Al203、Ca0等，不僅具有良好的吸附活性，還因?yàn)楹袖X鹽、硅酸鹽，從而具有混凝效能，可以吸附許多有毒、有害離子。該除氟方法具有方便、廉價(jià)、去除率高等其他方法所不具備的優(yōu)點(diǎn)。新型高分子絮凝劑，對(duì)懸浮顆粒有很強(qiáng)的凝聚性能，在同等的試驗(yàn)條件下，其去濁率比Al2(SO4)3效果大2?4倍。因其本身是無(wú)毒可食物品，且加工過(guò)程也不產(chǎn)生任何有毒物質(zhì)，因此可廣泛用于水處理尤其是給水處理中。
[0042]將太陽(yáng)能蒸餾器中蒸餾出的水通入除氟罐7中，加入絮凝劑，與水中氟離子形成絮狀難溶物，再加入黏土，使不溶物顆粒增大，靜置沉淀，取上層清液并檢測(cè)操作前后水中氟離子含量。將在除氟罐中處理過(guò)的水抽送到過(guò)濾箱體中，采用各類高分子分離膜裝置進(jìn)行過(guò)濾，殺死其中的病毒和細(xì)菌并過(guò)濾掉自來(lái)水中異色、異味、臭氧、硫化氫、細(xì)菌、病毒、重金屬。阻擋懸浮顆粒改善水質(zhì)，在最后通過(guò)比如高能量生化陶瓷等材料的作用將水體能量化，礦化。
[0043]本發(fā)明主要解決水質(zhì)中含氟問(wèn)題。原理:一、利用太陽(yáng)能蒸餾器“蒸發(fā)一一冷凝”最主要的原理，去除水中所含的鹽分;二、利用除氟罐絮凝沉淀原理去除氟離子;三、利用過(guò)濾箱體，殺死其中的病毒和細(xì)菌并過(guò)濾掉水中異色、異味、臭氧、硫化氫、細(xì)菌、病毒、重金屬。優(yōu)點(diǎn):一、節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益;二、達(dá)到飲用水除氟的效果，且方便、廉價(jià)、去除率高;三、達(dá)到符合世界衛(wèi)生組織公布的直接飲用健康水的標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，其特征在于，包括蒸餾器本體，蒸餾器本體的下側(cè)通過(guò)加熱管(6)連接至除氟罐(7)，蒸餾器本體上還連接有進(jìn)水管(3); 所述蒸餾器本體包括水箱(8)以及設(shè)置在水箱(8)上面的冷凝水收集板(I)，水箱(8)包括連通的外排水槽及內(nèi)儲(chǔ)水槽，冷凝水收集板(I)設(shè)置在外排水槽上，內(nèi)儲(chǔ)水槽位于冷凝水收集板(I)和外排水槽之間，外排水槽的下側(cè)通過(guò)加熱管(6)連接至除氟罐(7)，內(nèi)儲(chǔ)水槽上連接有進(jìn)水管(3)，除氟罐(7)上連接有出水管(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，其特征在于，內(nèi)儲(chǔ)水槽的自由端設(shè)有擋板(2)，且擋板(2)與冷凝水收集板(I)平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，其特征在于，所述的冷凝水收集板(I)為鋁板或有機(jī)玻璃板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，其特征在于，所述的加熱管(6)為雙層玻璃管，雙層玻璃管的外層為透明管，內(nèi)層為吸熱管，且透明管和吸熱管之間真空。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，其特征在于，冷凝水收集板(I)與水平面之間的夾角為20°。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器，其特征在于，蒸餾器本體及除氟罐(7)通過(guò)設(shè)在其下方的機(jī)架(5)固定。7.—種采用權(quán)利要求1所述的脫氟太陽(yáng)能蒸餾器的脫氟方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:通過(guò)進(jìn)水管(3)向內(nèi)儲(chǔ)水槽中注水； 步驟二:通過(guò)加熱管(6)吸收的熱量將內(nèi)儲(chǔ)水槽中的水加熱為水蒸汽； 步驟三:水蒸汽在冷凝水收集板(I)上冷凝后流入外排水槽中； 步驟四:外排水槽中的水經(jīng)加熱管(6)流入除氟罐(7)進(jìn)行脫氟； 步驟五:經(jīng)脫氟罐(7)脫氟后的水通過(guò)出水管(4)排出。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脫氟方法，其特征在于，內(nèi)儲(chǔ)水槽的自由端設(shè)有擋板(2)，且擋板(2)與冷凝水收集板(I)平行。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脫氟方法，其特征在于，冷凝水收集板(I)與水平面之間的夾角為20° ο10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脫氟方法，其特征在于，所述的冷凝水收集板(I)為鋁板或有機(jī)玻璃板。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種脫氟太陽(yáng)能蒸餾器及其脫氟方法，包括蒸餾器本體，蒸餾器本體的下側(cè)通過(guò)加熱管連接至除氟罐，蒸餾器本體上還連接有進(jìn)水管；所述蒸餾器本體包括水箱以及設(shè)置在水箱上面的冷凝水收集板，水箱包括連通的外排水槽及內(nèi)儲(chǔ)水槽，冷凝水收集板設(shè)置在外排水槽上，內(nèi)儲(chǔ)水槽位于冷凝水收集板和外排水槽之間，外排水槽的下側(cè)通過(guò)加熱管連接至除氟罐，內(nèi)儲(chǔ)水槽上連接有進(jìn)水管，除氟罐上連接有出水管。本發(fā)明利用蒸餾、除氟技術(shù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化，具有操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)性高、成本低廉的特點(diǎn)。
【IPC分類】C02F1/14, C02F101/14, C02F1/50, C02F9/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105565575
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610108982
【發(fā)明人】徐衛(wèi)濤, 杜素青, 陳林, 何樞薇, 羅曉敏, 張波龍, 徐雅
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日