本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种气体水合物法海水淡化系统。
背景技术：
淡水资源作为一种紧缺的基础性资源，对人们的生产生活具有非常重要的影响。目前，世界上淡水资源不足问题越来越严重，淡水资源短缺已成为世界各国关注的焦点。海水淡化是一种将海水中盐和水进行分离，进而获取淡水的方法，可以提供稳定的淡水资源补充。因此，海水淡化技术已成为解决淡水资源短缺问题的有效途径。
现有的海水淡化方法主要有蒸馏法、冷冻法、反渗透法、电渗析法、离子交换法、溶剂萃取法等，但这些方法受成本、工艺和效率的限制。目前蒸馏法和反渗透法已经实现了工业化生产，但传统的蒸馏法设备较复杂、能耗高、易结垢，蒸汽压缩机造价高，淡化装置存在结构复杂、经济效益低、操作困难、换热效率低等问题；反渗透法对预处理的要求严格，膜的寿命较短，需要定期更换，在海水温度较低的情况下需要加热处理，高压压缩海水回收率低，制水成本高。
技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种气体水合物法海水淡化系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括第一反应釜、第二反应釜，第一反应釜和第二反应釜分别置于第一恒温水浴槽和第二恒温水浴槽内，第一反应釜通过第三阀门、第十七阀门与气瓶连通，第二反应釜通过第七阀门、第十七阀门与气瓶连通；第一反应釜通过第五阀门、气体循环泵、第九阀门与第二反应釜连通；轴流泵通过第十一阀门与储液罐连通；第一反应釜、第二反应釜顶端均设置搅拌装置，第一反应釜、第二反应釜上的压力传感器、温度传感器分别与数据采集仪连接，第一反应釜通过第四阀门与活塞增压器连接，第二反应釜通过第八阀门与活塞增压器连接，活塞增压器与手动压力计量泵连接，进水管道与第十四阀门连接，第十四阀门分两路分别与第十二阀门和第十三阀门连接，第十二阀门与第一反应釜连接，第十三阀门与第二反应釜连接，第一反应釜的淡水出口管路通过第二阀门与第十五阀门连接，第二反应釜的淡水出口管路与通过第六阀门与第十五阀门连接，第一反应釜通过第一阀门与轴流泵连接，第二反应釜通过第十八阀门与轴流泵连接，轴流泵通过第十一阀门与储液罐连接。
本发明气体水合物法海水淡化系统的海水淡化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）向第一反应釜、第二反应釜内加入海水、气体，海水通过第十三阀门经第十二阀门、第十三阀门分别加入到第一反应釜、第二反应釜，气体通过第十七阀门经第三阀门进入到第一反应釜降低第一恒温水浴槽的温度，使之在第一反应釜内生成气体水合物；
（b）反应完成后，将第一反应釜内的残留海水经第一阀门、轴流泵、第十一阀门进入储液罐，气体通过气体循环泵经第五阀门、第九阀门进入第二反应釜内降低第二恒温水浴槽的温度，使之在第二反应釜内生成气体水合物；
（c）升高第一恒温水浴槽内的温度，使第一反应釜内的气体水合物分解，待第二反应釜内的水合反应完成后，第二反应釜内的残留海水经第十八阀门、轴流泵、第十一阀门进入储液罐，气体通过气体循环泵经第五阀门进入第一反应釜内，使之在第一反应釜内继续生成气体水合物；
（d）升高第二恒温水浴槽内的温度，使第二反应釜内的气体水合物分解，第一反应釜、第二反应釜内分解的水溶液通过淡化水出口管路经第二阀门、第六阀门、第十五阀门排出釜外；
（e）重复步骤（a），使之在第一反应釜内生成气体水合物；
（f）重复步骤（b）、（c）、（d），使之在第二反应釜内生成气体水合物；
（g）根据需要可重复进行，通过多次生成气体水合物而对海水进行多级淡化，进而得到淡化水。
本发明是根据水合物的生成原理，选择合适的水合剂在一定的温度和压力条件下，与海水中的水分子生成气体水合物晶体，经过过滤分离后，再将气体水合物分解即可得到纯净的淡水。在海水淡化过程中，分解的水合剂仍然可以循环利用，实现了高效低成本的海水淡化过程。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种气体水合物法海水淡化系统，与现有技术相比，本发明第一反应釜和第二反应釜之间实现了气体的循环利用，可以对海水生成气体水合物，进而生成淡化水，实现海水的淡化，极大地提高了海水淡化程度。同时，在管路系统上设置有增压系统，可通过活塞增压系统调节气体水合反应系统压力，进而提高海水淡化效率。概括地说，本发明通过气体和海水生成气体水合物，再将气体水合物分解后得到淡化水，进而实现海水淡化的目的，采用本方案能够极大地提高海水的淡化效果，降低成本，具有推广应用的价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、第一恒温水浴槽；2、第一反应釜；3、第一阀门；4、第二恒温水浴槽；5、第二反应釜；6、储液罐；7、第二阀门；8、第三阀门；9、第四阀门；10、第五阀门；11、第六阀门；12、第七阀门；13、搅拌装置；14、第八阀门；15、第九阀门；16、轴流泵；17、第十一阀门；18、气瓶；19、压力传感器；20、温度传感器；21、第十二阀门；22、第十三阀门；23、气体循环泵；24、第十四阀门；25、活塞增压器；26、第十五阀门；27、手动压力计量泵；28、第十七阀门；29、数据采集仪；30、第十八阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示：本发明包括第一反应釜2、第二反应釜5，第一反应釜和第二反应釜分别置于第一恒温水浴槽1和第二恒温水浴槽内4，第一反应釜通过第三阀门8、第十七阀门28与气瓶18连通，第二反应釜通过第七阀门12、第十七阀门与气瓶连通；第一反应釜通过第五阀门10、气体循环泵23、第九阀门15与第二反应釜连通；轴流泵16通过第十一阀门17与储液罐6连通；第一反应釜、第二反应釜顶端均设置搅拌装置13，第一反应釜、第二反应釜上的压力传感器19、温度传感器20分别与数据采集仪29连接，第一反应釜通过第四阀门9与活塞增压器25连接，第二反应釜通过第八阀门14与活塞增压器连接，活塞增压器与手动压力计量泵27连接，进水管道与第十四阀门24连接，第十四阀门分两路分别与第十二阀门21和第十三阀门22连接，第十二阀门与第一反应釜连接，第十三阀门与第二反应釜连接，第一反应釜的淡水出口管路通过第二阀门7与第十五阀门26连接，第二反应釜的淡水出口管路与通过第六阀门11与第十五阀门连接，第一反应釜通过第一阀门3与轴流泵连接，第二反应釜通过第十八阀门30与轴流泵连接，轴流泵通过第十一阀门与储液罐连接。
本发明气体水合物法海水淡化系统的海水淡化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）向第一反应釜、第二反应釜内加入海水、气体（如c3h8气体），海水通过第十三阀门经第十二阀门、第十三阀门分别加入到第一反应釜、第二反应釜，气体通过第十七阀门经第三阀门进入到第一反应釜降低第一恒温水浴槽的温度，使之在第一反应釜内生成气体水合物；
（b）反应完成后，将第一反应釜内的残留海水经第一阀门、轴流泵、第十一阀门进入储液罐，气体通过气体循环泵经第五阀门、第九阀门进入第二反应釜内降低第二恒温水浴槽的温度，使之在第二反应釜内生成气体水合物；
（c）升高第一恒温水浴槽内的温度，使第一反应釜内的气体水合物分解，待第二反应釜内的水合反应完成后，第二反应釜内的残留海水经第十八阀门、轴流泵、第十一阀门进入储液罐，气体通过气体循环泵经第五阀门进入第一反应釜内，使之在第一反应釜内继续生成气体水合物；
（d）升高第二恒温水浴槽内的温度，使第二反应釜内的气体水合物分解，第一反应釜、第二反应釜内分解的水溶液通过淡化水出口管路经第二阀门7、第六阀门、第十五阀门排出釜外；
（e）重复步骤（a），使之在第一反应釜内生成气体水合物；
（f）重复步骤（b）、（c）、（d），使之在第二反应釜内生成气体水合物；
（g）根据需要可重复进行，通过多次生成气体水合物而对海水进行多级淡化，进而得到淡化水。
本发明的海水淡化系统包括两个带有视窗的高压反应釜，反应釜有效容积为5l，工作压力为10mpa，带有磁力搅拌装置。恒温系统由高精度低温循环器实现，用于调节恒温水浴槽温度，控温精度为±0.1k。气体循环系统由气体循环泵来实现。
本发明的海水淡化系统可由c3h8气瓶向反应釜注入气体，通过控制气体水合反应体系的温度和压力，使反应釜中的海水不断生成水合物，将残留的海水（盐水）排出釜外，将生成的气体水合物分解，即可得到淡化水。
本发明的海水淡化系统中压力传感器和温度传感器与数据采集仪相连，可记录并显示任意时刻系统的温度、压力数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。