專利名稱：利用空氣飽和濕度差的海水淡化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化方法。
背景技術(shù)：
海水(苦咸水)淡化技術(shù)(以下稱海水淡化)，亦稱海水脫鹽，是通過海水脫鹽設(shè)備除去海水中鹽份并獲得淡水的工藝過程，海水淡化的方法主要分為膜法和蒸餾法。
膜法脫鹽采用反滲透技術(shù)，它利用半透性能的薄膜，在壓力的作用下，使鹽水中的水透過半透性能的薄膜，而鹽份和雜質(zhì)被截流下來，從而達(dá)到淡化海水的目的。反滲透裝置的主要部件是高壓泵和膜組件，高壓泵用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，高壓泵是消耗電能的主要部件。此方法所用設(shè)備操作簡單，啟動(dòng)時(shí)間短，投資相對(duì)較小，但必須依靠電力才能工作。
蒸餾法主要有多級(jí)閃蒸(MSF)，低溫多效(LT-MED)和壓汽蒸餾(MVC)三種技術(shù)。前兩種技術(shù)采用蒸汽做熱源，加熱蒸發(fā)海水，蒸汽冷凝后成為蒸餾水，它往往與發(fā)電廠結(jié)合，利用發(fā)電廠的低壓蒸汽作為加熱蒸汽。壓汽蒸餾是利用熱泵蒸發(fā)原理，使用電能來蒸發(fā)海水并獲取淡水。蒸餾法需要蒸汽或電力作為熱源，加熱蒸發(fā)海水，蒸餾法一般需將海水加熱到沸點(diǎn)以上，產(chǎn)生蒸汽，此法設(shè)備體積大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、造價(jià)高、投資大，若采用高溫蒸餾方式，還容易引起設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕。
傳統(tǒng)的太陽能海水淡化方法是利用太陽能做能源，采用蒸餾法的海水淡化方法，其設(shè)備是太陽能蒸餾海水淡化設(shè)備。這種設(shè)備一次性投資大，操作復(fù)雜，開車后系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)間長，系統(tǒng)中要配備多臺(tái)離心泵，除消耗太陽能供給的熱能外，還會(huì)消耗大量電能。上述方法不適用于只具有低溫?zé)嵩?太陽能源、地?zé)嵩?的海島、沙漠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種利用空氣飽和濕度差的海水淡化方法，適用于只具有低溫?zé)嵩?太陽能源、地?zé)嵩?的海島、沙漠，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作使用方便，造價(jià)低，投資小。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在集熱器中加熱升溫的海水進(jìn)入容納海水蒸發(fā)罐中，鼓風(fēng)機(jī)排出空氣，空氣經(jīng)過連接管道及氣體分布器，在氣體分布器上的多個(gè)空氣排出口處排出，氣體分布器位于蒸發(fā)罐內(nèi)海水的下部，空氣在加熱海水中以細(xì)小氣泡形狀由下方向上方升起，氣泡中的空氣在被加熱的同時(shí)吸收水汽，濕度增加。濕度飽和的空氣由蒸發(fā)罐上部通過連接管道進(jìn)入冷凝罐中彎折的冷凝排管，冷凝罐中有循環(huán)冷卻水，使冷凝排管中的濕度飽和的空氣降溫，飽和濕度的空氣冷卻時(shí)水汽會(huì)析出，成為由下部排出的冷凝淡水。
所述的集熱器是太陽能熱水器。
所述的集熱器是地?zé)釤崴鳌?br> 所述的集熱器是燃料熱水器。
本發(fā)明的有益效果是利用空氣飽和濕度差的海水淡化方法，適用于只具有低溫?zé)嵩?太陽能源、地?zé)嵩?的海島、沙漠，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作使用方便，造價(jià)低，投資小。


1.圖1是采用太陽能熱水器的本發(fā)明方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
2.圖2是采用地?zé)釤崴鞯谋景l(fā)明方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
3.圖3是采用燃料熱水器的本發(fā)明方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中1.太陽能熱水器2.蒸發(fā)罐
3.氣體分布器 4.冷凝罐5.冷凝排管6.鼓風(fēng)機(jī)7.8.9.10.連接管道11.空氣排出口12.飽和空氣排出口13.地?zé)釤崴?4.燃料熱水器具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1是采用太陽能熱水器的本發(fā)明方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是采用地?zé)釤崴鞯谋景l(fā)明方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是采用燃料熱水器的本發(fā)明方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
利用空氣飽和濕度差的海水淡化方法在集熱器中加熱升溫的海水進(jìn)入容納海水蒸發(fā)罐2中，鼓風(fēng)機(jī)6排出空氣，空氣經(jīng)過連接管道10及氣體分布器3，在氣體分布器3上的多個(gè)空氣排出口11處排出，氣體分布器3位于蒸發(fā)罐2內(nèi)海水的下部，空氣在加熱海水中以細(xì)小氣泡形狀由下方向上方升起，氣泡中的空氣在被加熱的同時(shí)吸收水汽，濕度增加。濕度飽和的空氣由蒸發(fā)罐2上部通過連接管道7進(jìn)入冷凝罐4中彎折的冷凝排管5，冷凝罐4中有循環(huán)冷卻水，使冷凝排管5中的濕度飽和的空氣降溫，飽和濕度的空氣冷卻時(shí)水汽會(huì)析出，成為由下部排出的冷凝淡水。
利用空氣飽和濕度差的海水淡化設(shè)備的工作原理是空氣通過被加熱的海水時(shí)，空氣在被加熱的同時(shí)吸收水汽，飽和濕度增加，當(dāng)飽和濕度的空氣冷卻時(shí)水汽會(huì)析出，成為冷凝水，冷凝水是淡水。
利用空氣飽和濕度差的海水淡化設(shè)備，包括集熱器，還包括蒸發(fā)罐2、氣體分布器3、冷凝罐4、冷凝排管5、鼓風(fēng)機(jī)6、連接管道7、8、9、10。
集熱器用來加熱海水，將其它能源轉(zhuǎn)換成海水的熱能，集熱器可以是太陽能熱水器1、地?zé)釤崴?3、燃料熱水器14等，太陽能熱水器1、地?zé)釤崴?3、燃料熱水器14都可以使用現(xiàn)有技術(shù)的熱水器。圖1中是采用太陽能熱水器1，圖2中是采用地?zé)釤崴?3，圖3中是采用燃料熱水器14。
蒸發(fā)罐2為容納海水的罐體，上部有連接管道9與集熱器的熱水口連接，下部有連接管道8與集熱器的冷水口連接，蒸發(fā)罐2內(nèi)部的下方有氣體分布器3，氣體分布器3上有多個(gè)空氣排出口11，氣體分布器3由連接管道10和鼓風(fēng)機(jī)6連接。鼓風(fēng)機(jī)6排出空氣，使空氣通過連接管道10、氣體分布器3和空氣排出口11，在蒸發(fā)罐2內(nèi)的加熱海水中以細(xì)小氣泡形狀由下方向上方升起。在升起的過程中，空氣在被加熱的同時(shí)吸收水汽，濕度增加，成為飽和空氣。
蒸發(fā)罐2內(nèi)部的海水可以定期補(bǔ)充和更換，或鹽濃度達(dá)到一定值時(shí)補(bǔ)充和更換。
蒸發(fā)罐2上部的飽和空氣排出口12通過連接管道7與冷凝罐4中換熱的冷凝排管5連接，濕度增加的飽和空氣在冷凝排管5中被冷卻時(shí)，水汽會(huì)析出，成為冷凝水。
冷凝排管5下端是冷凝水和空氣的出口，收集冷凝水供人們使用。冷凝罐4為容納冷卻水的罐體，冷卻水可以使用大海中的海水作循環(huán)冷卻水。冷凝排管5是彎折的換熱盤管。
可以用電機(jī)驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和循環(huán)冷卻水，如設(shè)置太陽能電池作為驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和循環(huán)冷卻水的能源，則更加方便實(shí)用，在遠(yuǎn)離電源供應(yīng)的海島、沙漠中，只要陽光充足就可生產(chǎn)淡水。
權(quán)利要求
1.一種利用空氣飽和濕度差的海水淡化方法，其特征是在集熱器中加熱升溫的海水進(jìn)入容納海水蒸發(fā)罐(2)中，鼓風(fēng)機(jī)(6)排出空氣，空氣經(jīng)過連接管道(10)及氣體分布器(3)，在氣體分布器(3)上的多個(gè)空氣排出口(11)處排出，氣體分布器(3)位于蒸發(fā)罐(2)內(nèi)海水的下部，空氣在加熱海水中以細(xì)小氣泡形狀由下方向上方升起，氣泡中的空氣在被加熱的同時(shí)吸收水汽，濕度增加。濕度飽和的空氣由蒸發(fā)罐(2)上部通過連接管道(7)進(jìn)入冷凝罐(4)中彎折的冷凝排管(5)，冷凝罐(4)中有循環(huán)冷卻水，使冷凝排管(5)中的濕度飽和的空氣降溫，飽和濕度的空氣冷卻時(shí)水汽會(huì)析出，成為由下部排出的冷凝淡水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣飽和濕度差的海水淡化器，其特征是集熱器是太陽能熱水器(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣飽和濕度差的海水淡化器，其特征是集熱器是地?zé)釤崴?13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空氣飽和濕度差的海水淡化器，其特征是集熱器是燃料熱水器(14)。
全文摘要
一種利用空氣飽和濕度差的海水淡化方法，在集熱器中加熱升溫的海水進(jìn)入容納海水蒸發(fā)罐中，鼓風(fēng)機(jī)排出空氣，空氣經(jīng)過連接管道在氣體分布器上的多個(gè)空氣排出口處排出，氣體分布器位于蒸發(fā)罐內(nèi)海水的下部，空氣在加熱海水中以細(xì)小氣泡形狀由下方向上方升起，氣泡中的空氣在被加熱的同時(shí)吸收水汽，濕度增加。濕度飽和的空氣由蒸發(fā)罐通過連接管道進(jìn)入冷凝罐中彎折的冷凝排管，循環(huán)冷卻水使冷凝排管中的濕度飽和的空氣降溫，飽和濕度的空氣冷卻時(shí)水汽會(huì)析出，成為由下部排出的冷凝淡水，上述方法適用于只具有低溫?zé)嵩?太陽能源、地?zé)嵩?的海島、沙漠，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作使用方便，造價(jià)低，投資小。
文檔編號(hào)C02F1/04GK1597540SQ03144279
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月16日
發(fā)明者程方, 解利昕 申請(qǐng)人:程方, 解利昕