本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用磁性納米粒子的太陽能海水淡化裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前對(duì)對(duì)海水進(jìn)行淡化的方法有很多,如蒸餾法、離子交換法、滲透法等，其中利用太陽能使用蒸餾的方法進(jìn)行海水淡化是一種比較常用且節(jié)省能源的方法。其原理就是利用太陽能對(duì)海水加熱，但是目前的太陽能海水淡化裝置，通常是將海水引入太陽能加熱室，等待海水被太陽能加熱蒸餾。但是當(dāng)陽光強(qiáng)烈時(shí)，太陽能加熱室吸收的熱量多，內(nèi)部溫度快速升高，但是海水吸收熱量的速度不變，這會(huì)使得很多熱量不能被吸收而逸散，且導(dǎo)致太陽能加熱室的吸熱效率降低，使得真?zhèn)€海水淡化系統(tǒng)效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種利用磁性納米粒子的太陽能海水淡化裝置及方法。本發(fā)明利用霧化噴頭將海水霧化，從而增加海水的熱接觸面積，加快了海水吸收熱量的速度，同時(shí)以納米粒子作為凝結(jié)核，聚集海水及其中的鹽分，快速凝結(jié)為水珠，從而防止鹽離子與水蒸氣一起溢出，增加了海水淡化的效率，進(jìn)一步使用磁性納米粒子，便于納米粒子的回收重復(fù)利用，節(jié)省了材料，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種利用磁性納米粒子的太陽能海水淡化裝置，包括混料桶，混料桶連通有海水入水管和添加磁性納米粒子的磁性納米粒子填料器，混料桶通過第一水管連通太陽能加熱室，第一水管連接有霧化噴頭和第一水泵，霧化噴頭處于太陽能加熱室內(nèi)；太陽能加熱室下部固定有磁力裝置，太陽能加熱室連通有水蒸氣出氣管，水蒸氣出氣管通過冷凝器連通淡水收集裝置。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述太陽能加熱室底部為斜面，斜面的左端高于右端；斜面左端連通磁性納米粒子收集腔，磁性納米粒子收集腔連接磁力裝置。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述太陽能加熱室底部連通有第二水管，第二水管處于斜面的右端處；第二水管連通海水入水管；第二水管連接有第二水泵。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第二水管連通有三通閥，三通閥分別連通海水入水管和鹽田。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述磁力裝置為磁鐵。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述磁性納米粒子為四氧化三鐵磁性納米粒子。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述太陽能加熱室頂部由左向右下傾斜設(shè)置，太陽能加熱室的右壁上部設(shè)有淡水收集槽，淡水收集槽與水蒸氣出氣管連通。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述混料桶安裝有攪拌器。

進(jìn)一步的改進(jìn)，磁性納米粒子徑粒的大小≤90nm

一種利用磁性納米粒子的太陽能海水淡化方法,在海水中加入磁性納米粒子,然后霧化噴灑到太陽能加熱室形成水汽,增大海水與空氣的接觸面積,從而增加海水的吸熱速度,提高海水淡化效率；未形成蒸汽的海水及其中的鹽份以磁性納米粒子為凝結(jié)核快速凝結(jié)，并在磁力裝置的作用下快速下落，回收磁性納米粒子進(jìn)行循環(huán)利用。

本發(fā)明利用霧化噴頭將海水霧化，從而增加海水的熱接觸面積，加快了海水吸收熱量的速度，同時(shí)以納米粒子作為凝結(jié)核，聚集海水及其中的鹽分，快速凝結(jié)為水珠，從而防止鹽離子與水蒸氣一起溢出，增加了海水淡化的效率，進(jìn)一步使用磁性納米粒子，便于納米粒子的回收重復(fù)利用，節(jié)省了材料，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本專利的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施方式并且結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作具體說明。

實(shí)施例1

如圖1所示的一種利用磁性納米粒子的太陽能海水淡化裝置，包括混料桶1，混料桶1連通有海水入水管10和添加磁性納米粒子的磁性納米粒子填料器2，混料桶1通過第一水管3連通太陽能加熱室4，第一水管3連接有霧化噴頭5和第一水泵8，霧化噴頭5處于太陽能加熱室4內(nèi)；太陽能加熱室4下部固定有磁力裝置6，太陽能加熱室4連通有水蒸氣出氣管7，水蒸氣出氣管7通過冷凝器19連通淡水收集裝置9。淡水收集裝置9可為淡水收集桶或其它裝置。

海水入水管10通過第三水泵15將海水泵入混料桶1。水蒸氣出氣管7連通水汽雙吸泵21進(jìn)行負(fù)壓操作。霧化噴頭5優(yōu)選設(shè)置在太陽能加熱室4中部遠(yuǎn)離水蒸氣出氣管7的入口71的位置。出氣管7處設(shè)有環(huán)形導(dǎo)氣環(huán)71。

所述冷凝器19優(yōu)選為換熱冷凝器，海水入水管10穿過換熱冷凝器，海水入水管10通過換熱冷凝器時(shí)與水蒸氣出氣管7進(jìn)行換熱，將水蒸氣冷凝的同時(shí)將海水預(yù)加熱，從而增加熱利用效率。

太陽能加熱室4外側(cè)面涂有黑色的吸熱層，太陽能加熱室4外側(cè)優(yōu)選罩有玻璃罩20從而保溫的同時(shí)，隔絕外部的空氣流動(dòng)。玻璃罩20與太陽能加熱室4之間優(yōu)選真空設(shè)置，從而進(jìn)一步增強(qiáng)保溫效果。

本專利的原理為通過在海水中加入磁性納米粒子,從而霧化噴頭5噴出海水后,水汽中的水和鹽離子均以磁性納米粒子為凝結(jié)核心快速凝結(jié),大大增加了海水的吸熱面積，從而加快吸熱，增加海水淡化的效率。磁性納米粒子還作為海水中鹽分的凝結(jié)核，將海水中的鹽分快速聚集，在磁力裝置6的作用下，向下快速聚集，然后對(duì)磁性納米粒子和海水中的鹽分進(jìn)行分離，從而對(duì)磁性納米粒子回收再利用。

為了減少回收的磁性納米粒子內(nèi)的雜質(zhì)，太陽能加熱室4底部為斜面11，斜面11的左端高于右端；斜面11左端連通磁性納米粒子收集腔12，磁性納米粒子收集腔12連接磁力裝置6。這樣，凝聚的顆粒掉落到太陽能加熱室4底部的水中后溶解，磁性納米粒子受磁力影響，向斜面11的左端聚集，甚至移動(dòng)到磁性納米粒子收集腔12中，從而得到純度較高的磁性納米粒子，便于磁性納米粒子的收集回收，重新利用。為了便于磁性納米粒子取出，磁性納米粒子收集腔12可以設(shè)置用于取出磁性納米粒子的閥門。斜面11右端安裝擋板22，從而攔住沉淀在太陽能加熱室4底部的磁性納米粒子，以及部分沉淀的鹽分，從而對(duì)磁性納米粒子進(jìn)行充分的回收利用。

優(yōu)選的，太陽能加熱室4底部連通有第二水管13，第二水管13處于斜面11的右端處；第二水管13連通海水入水管10；第二水管13連接有第二水泵14。這樣未能及時(shí)蒸發(fā)的海水可被返回繼續(xù)用于海水淡化。

進(jìn)一步的，第二水管13連通有三通閥17，三通閥17分別連通海水入水管10和鹽田18。這樣達(dá)到一定鹽度的海水可被輸送到鹽田18用于制鹽。

磁力裝置6可為磁鐵或其它電磁類裝置。

磁性納米粒子為四氧化三鐵磁性納米粒子。優(yōu)選磁性納米粒子徑粒的大小≤90nm，霧化噴頭5噴口的大小優(yōu)選為磁性納米粒子徑粒大小的50-200倍。

太陽能加熱室4頂部由左向右下傾斜設(shè)置，太陽能加熱室4的右壁上部設(shè)有淡水收集槽15，淡水收集槽15與水蒸氣出氣管7連通。

混料桶1安裝有攪拌器16。

上述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體導(dǎo)向?qū)嵤┓绞?，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明的保護(hù)范圍的行為。