本發(fā)明屬于水合物法海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置。

背景技術(shù)：

隨著世界各地淡水資源的消耗加劇，淡水問題逐漸成為很多國(guó)家與地區(qū)所要面臨的嚴(yán)峻問題。而海水資源十分豐富，海水淡化就是一個(gè)行之有效的解決方法。海水淡化比較常用的有低溫多效蒸餾法、多級(jí)閃蒸和薄膜反滲透法，而水合物法海水淡化有它能耗低、設(shè)備簡(jiǎn)單、緊湊的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，有良好的應(yīng)用前景。

水合物法海水淡化技術(shù)利用的是氣體水合劑和海水生成水合物，進(jìn)而將不含離子的水合物晶體單獨(dú)分解而得到淡水，目前水合物法海水淡化裝置開發(fā)取得了一定的發(fā)展成果，但是發(fā)現(xiàn)目前存在的裝置普遍存在水合物表面殘余濃海水影響淡化水水質(zhì)的問題。

因此，本發(fā)明采用便利有效的方案，設(shè)計(jì)一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置，實(shí)現(xiàn)水合物生成、分離與分解全過程，提高水合物法淡化效率，對(duì)水合物法海水淡化的應(yīng)用具有推動(dòng)作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置，為水合物法海水淡化技術(shù)提供了一種可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的裝置，并且可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的緊湊性進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減低能耗的效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置，該裝置包括高壓反應(yīng)釜11、低溫海水噴淋系統(tǒng)、高濃度海水回收系統(tǒng)、水合物分解室、進(jìn)氣和氣體收集系統(tǒng)；

高壓反應(yīng)釜11內(nèi)設(shè)有水合物生成器13，水合物生成器13底部設(shè)有進(jìn)氣口、進(jìn)水口和排水口；進(jìn)氣口與氣源3通過第三單向閥2-3控制相連，進(jìn)水口與海水儲(chǔ)液箱5通過第四單向閥2-4控制相連，排水口通過第一單向閥2-1連通高濃度海水回收容器1；水合物生成器13內(nèi)壁安裝有制冷盤管9以及監(jiān)控液面高度的液位傳感器10，內(nèi)部設(shè)有半球形過濾裝置12，過濾裝置12從水合物生成器13底部自下而上抬升至頂部自由滑動(dòng)，將水合物晶體托在過濾裝置12上，過濾裝置12離開水合物生成器13液面后進(jìn)行低溫海水噴淋操作，噴淋結(jié)束后過濾裝置12繼續(xù)抬升將水合物散落到高壓反應(yīng)釜11底部，完成水合物的分離；

低溫海水噴淋系統(tǒng)位于高壓反應(yīng)釜11的頂部，從海水儲(chǔ)液箱5中出來的海水依次經(jīng)過抽水泵4和第五單向閥2-5后，從噴淋頭8噴出，對(duì)過濾裝置12上的水合物進(jìn)行噴淋洗滌；

高濃度海水回收系統(tǒng)是從水合物生成器13底部經(jīng)過第一單向閥2-1連接到高濃度海水回收容器1，將水合物生成以及噴淋后的殘余海水排出；高濃度海水的回收發(fā)生在過濾裝置12將水合物晶體托起的過程，高濃度海水回收后隨即再次向水合物生成器13中通入海水，即海水儲(chǔ)液箱5中的海水通過第四單向閥2-4進(jìn)入水合物生成器13內(nèi)，實(shí)現(xiàn)水合物法海水淡化的連續(xù)生成；

高壓反應(yīng)釜11的底部收集由水合物生成器13散落的洗滌后的純凈水合物，由于水合物生成器13同時(shí)具備的隔熱效果，高壓反應(yīng)釜11底部溫度較高足以讓水合物分解，水合物分解后得到的淡水由第二單向閥2-2淡水流出至淡水收集箱6中；水合物分解后得到的氣體由減壓閥7回到氣源3中循環(huán)利用；通過減壓閥7和第三單向閥2-3控制氣體流動(dòng)速率，保證系統(tǒng)壓力，確保水合物的連續(xù)生成，實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)利用。

本發(fā)明的有益效果：將整個(gè)水合物法海水淡化的過程高度集中化，僅在一個(gè)主體裝置中就能實(shí)現(xiàn)水合物法海水淡化的所有功能；另外低溫海水噴淋的同時(shí)高濃度海水排出并重新通入海水，高壓反應(yīng)釜中開始準(zhǔn)備進(jìn)行下一步的水合物生成過程，實(shí)現(xiàn)水合物法海水淡化的連續(xù)反應(yīng)；本裝置功能完備，實(shí)現(xiàn)氣體水合劑、海水的高效利用而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1是一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1高濃度海水回收容器；2-1第一單向閥；2-2第二單向閥；2-3第三單向閥；2-4第四單向閥；2-5第五單向閥；3氣源；4抽水泵；5海水儲(chǔ)液箱；6淡水收集箱；7減壓閥；8噴淋頭；9制冷盤管；10液位傳感器；11高壓反應(yīng)釜；12過濾裝置；13水合物生成器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

圖1所示為一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置的工作原理框圖，其工作過程為：氣體水合劑和海水通入高壓反應(yīng)釜11內(nèi)生成水合物，過濾裝置12將水合物托出水面進(jìn)行低溫海水噴淋，此時(shí)高濃度海水排出、再次通入海水準(zhǔn)備進(jìn)行下一步海水淡化過程，隨后水合物被排至高壓反應(yīng)釜11底部，收集分解后的淡水并收集回收利用氣體水合劑，從而使水合物法海水淡化技術(shù)實(shí)現(xiàn)高度集中化生產(chǎn)。

圖2所示為一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

(1)檢查：所有閥門全關(guān)，海水原料和氣體水合劑氣量充足；

(2)進(jìn)水：第四單向閥2-4打開，過濾裝置12處于水合物生成器13底部，海水儲(chǔ)液箱5中的海水通入水合物生成器13中，當(dāng)海水液面達(dá)到液位傳感器10的位置時(shí)，第四單向閥2-4自動(dòng)關(guān)閉，停止通入海水；

(3)制冷：制冷盤管9開始運(yùn)行，使水合物生成器13內(nèi)溫度降低至水合物生成所需的溫度條件；

(4)進(jìn)氣：第三單向閥2-3開啟，從氣源3向水合物生成器13內(nèi)通入氣體水合劑；同時(shí)開啟減壓閥7使高壓反應(yīng)釜11內(nèi)壓強(qiáng)維持在恒定壓力條件；

(5)反應(yīng)：在進(jìn)水和進(jìn)氣過程發(fā)生后，水合物生成器13內(nèi)生成水合物晶體，水合物密度低于海水，因此會(huì)上升到液面上層；

(6)噴淋：過濾裝置12上升至液位傳感器10位置后，第五單向閥2-5開啟、抽水泵4開始工作，由噴淋頭8對(duì)水合物開始噴淋；同時(shí)第一單向閥2-1開啟，反應(yīng)后的高濃度海水排至高濃度海水回收容器1，高濃度海水排出后第一單向閥2-1關(guān)閉、第四單向閥2-4開啟，重新通入海水進(jìn)行水合物生成反應(yīng)，海水通入完成后第四單向閥2-4關(guān)閉；

(7)分離：水合物晶體經(jīng)過噴淋過程后，過濾裝置12進(jìn)一步上升至水合物生成器13的開口位置，將水合物晶體散落至外層的高壓反應(yīng)釜11的底部，完成水合物分離過程，同時(shí)過濾裝置12回到水合物生成器13的底部；

(8)分解：散落在高壓反應(yīng)釜11底部的水合物，由于底部溫度較高達(dá)到了水合物分解條件，水合物開始分解，得到淡水通過第二單向閥2-2通入到淡水收集箱6，分解產(chǎn)生的氣體由減壓閥7排至氣源3重新循環(huán)使用；

(9)循環(huán)：待水合物完全分解淡水收集后，即完成了一批海水的淡化，重復(fù)(2)～(8)步驟，對(duì)下一批新海水進(jìn)行淡化，其中下一循環(huán)的步驟(2)進(jìn)水過程在此次海水淡化過程進(jìn)行步驟(6)噴淋時(shí)即可同時(shí)開始進(jìn)行，如此循環(huán)。

本發(fā)明所涉及的一種外排式連續(xù)水合物法海水淡化裝置并不僅僅限于以上實(shí)施例中所述的結(jié)構(gòu)和步驟。以上僅為發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換或者組合使用，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。