热驱动的反渗透装置及方法

文档序号:9445929阅读:510来源:国知局
热驱动的反渗透装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及动力设备技术领域,具体是一种热驱动的反渗透装置。
【背景技术】
[0002] 在空调、动力、化工技术领域中常常设及对溶液中水的分离,如在海水淡化工程 中,要将水从海水中分离出来,运个分离过程通常采用两种技术方案来实现,一种是反渗透 分离,它利用高压累将待分离溶液加压到高压,驱动溶液中的水透过渗透膜,运种方式要消 耗电能。另一种是热分离,它利用低品位热源将溶液中的水分蒸发出来完成分离。
[0003] W上两种方式各有优缺点,对于反渗透分离,其系统较简单,控制方便,但不能利 用低品位热源,另外为提高效率通常还要使用价格昂贵的能量回收器。对于热分离,可W利 用低品位热源,但需要蒸发器、冷凝器,通常还需要溶液回热器,若不采用回热器,又会增加 额外的热能消耗,尤其在循环倍率较大时更为明显。
[0004] 运样,有必要对现有的反渗透离装置进行改进,使其不要能量回收器,又能利用低 品位热源进行热分离,同时不需要溶液回热器,也无回热损失。

【发明内容】

[0005] 本要解决的技术问题是提供一种结构简单的热驱动的反渗透装置。
[0006] 为了解决上述技术问题,本提供一种热驱动的反渗透装置;包括在转轴上设置的 溶液累、反渗透器、蒸发器、冷凝器、凝水累;所述溶液累的液体进口通过管道A设置稀溶液 进口;所述溶液累的液体出口与反渗透器的液体进口相连接;所述反渗透器的液体出口与 通过管道B设置有浓溶液出口;所述反渗透器的出水口与蒸发器蒸发管道一端相连接;所 述蒸发器蒸发管道的另外一端与冷凝器冷凝管道一端相连接;所述冷凝器冷凝管道的另外 一端与凝水累进水口相连接;所述凝水累出水口通过管道C设置有纯水出口。
[0007] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透装置的改进:所述冷凝器、凝水累、纯水出 口、稀溶液进口布置在转轴的轴屯、位置;所述溶液累布置在转轴的轴屯、一侧;反渗透器、蒸 发器布置在转轴的回转半径上。
[0008] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透装置的进一步改进:所述转轴上设置底座, 所述底座上侧面设置溶液累、反渗透器、蒸发器、冷凝器、凝水累、管道A、管道B、管道C。
[0009] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透装置的进一步改进:所述转轴的轴屯、上设置 有第一滑动连接机构和第二滑动连接机构,所述反渗透器、蒸发器在转轴的回转半径上与 转轴相连接;所述溶液累、冷凝器、凝水累通过第一滑动连接机构和第二滑动连接机构与转 轴相连接。
[0010] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透装置的进一步改进:所述转轴上设置底座, 所述底座上侧面固定反渗透器、蒸发器。
[0011] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透装置的进一步改进:所述反渗透器的数量为 一个或者多个。
[0012] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透装置的进一步改进:所述反渗透器的数量多 于一个;其多个反渗透器围绕转轴的轴屯、对称布置。
[0013] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透装置的进一步改进:所述溶液累、反渗透器、 蒸发器、冷凝器、凝水累之间通过一定长度的管道相互连通。 阳014]-种热驱动的反渗透方法;包括热驱动的反渗透装置;转轴带动溶液累、反渗透 器、蒸发器、冷凝器、凝水累及管道A、管道B、管道CW-定角速度旋转;所述稀溶液进口通 过管道A导入低压稀溶液到溶液累增压;所述溶液累流出的稀溶液在离屯、力和压差的共同 作用下被增压为超高压液体;所述超高压液体进入反渗透器,在反渗透器中,稀溶液通过渗 透膜作用变为浓溶液和水;所述浓溶液流出反渗透器,在离屯、力和压差的共同作用下成为 低压浓溶液,并从浓溶液出口排出;所述水进入蒸发器的蒸发管道,吸收外部高溫热源提供 的汽化潜热后变成高压水蒸汽;所述高压水蒸汽在离屯、力和压差的共同作用下变成低压水 蒸汽;所述低压水蒸汽进入冷凝器的冷凝管道,向外部低溫冷源放出冷凝潜热后变成低压 冷凝水;所述低压冷凝水被凝水累加压到常压,并从纯水出口排出。
[0015] 作为对本发明所述的热驱动的反渗透方法的进一步改进:转轴通过底座带动溶液 累、反渗透器、蒸发器、冷凝器、凝水累稳定的旋转。
[0016] 本发明与现有溶液分离装置相比,具有W下优点:
[0017] 1)与反渗透分离装置相比,无需能量回收器,液体压力能可自动回收,可利用低品 位热源。
[001引。与热分离装置相比,无需溶液回热器,无回热损失。
[0019] 3)系统具有更高效率。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图对本的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0021] 图1是本的发明的主要结构示意图;
[0022] 图2是本的发明的另外一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 实施例1、图1给出了一种热驱动的反渗透装置及方法;热驱动的反渗透装置包括 转轴2,在转轴2上固定有底座1,该底座1上设置溶液累6、反渗透器7、蒸发器8、冷凝器 10、凝水累9、管道A、管道B、管道C。
[0024]而冷凝器10、凝水累9、纯水出口 5、稀溶液进口 3布置在转轴2的轴屯、位置;溶液 累6布置在转轴2的轴屯、一侧;反渗透器7、蒸发器8布置在转轴2的回转半径上。
[00巧]其中,溶液累6的液体进口通过管道A设置稀溶液进口 3,溶液累6的液体出口与 反渗透器7的液体进口相连接,反渗透器7的液体出口与通过管道B设置有浓溶液出口 4, 反渗透器7的出水口与蒸发器8蒸发管道一端相连接,蒸发器8蒸发管道的另外一端与冷 凝器10冷凝管道一端相连接,冷凝器10冷凝管道的另外一端与凝水累9进水口相连接,凝 水累9出水口通过管道C设置有纯水出口 5。
[00%] W上所述的反渗透器7的数量为一个或者多个。当反渗透器7的数量多于一个的 时候,其多个反渗透器7围绕转轴2的轴屯、对称布置。为了表述方便,将W上所述的溶液累 6、反渗透器7、蒸发器8、冷凝器10、凝水累9之间相互连通的管道的统称管道D。
[0027] 一种热驱动的反渗透方法;包括热驱动的反渗透装置;步骤如下:
[0028] 1、通过转轴2带动底座1W-定角速度旋转,而底座1带动其上的溶液累6、反渗 透器7、蒸发器8、冷凝器10、凝水累9及管道A、管道B、管道C稳定的W同样的角速度旋转。
[0029] 2、稀溶液进口 3通过管道A导入低压稀溶液到溶液累6增压,用W克服流动过程 中的阻力损失;
[0030] 3、溶液累6流出的稀溶液在离屯、力和压差的共同作用下,在管道D中流动到反渗 透器7的液体进口时被增压到超高压;
[0031] 4、超高压液体进入反渗透器7,在反渗透器7中,稀溶液中的一部分水分通过渗透 膜,稀溶液变为浓溶液;
[0032] 之后,浓溶液从反渗透器7的液体出口流出在离屯、力和压差的共同作用下,在管 道B中流动到浓溶液出口4时,成为低压浓溶液,并通过浓溶液出口4排出;
[0033] 而在反渗透器7中,通过渗透膜析出的另外一部分水则进入蒸发器8的蒸发管道, 吸收外部高溫热源提供的汽化潜热后变成高压水蒸汽;
[0034] 5、高压水蒸汽在在离屯、力和压差的共同作用下在管道D中流动到冷凝器10的冷 凝管道时变成低压水蒸汽,并进入到冷凝器10的冷凝管道;运个过程中析出来的少部分纯 水在离屯、力的作用下被重新甩回蒸发器的蒸发管道。
[0035] 6、在冷凝器10的冷凝管道,低压水蒸汽向外部低溫冷源放出冷凝潜热后变成低 压冷凝水;
[0036] 7、低压冷凝水被冷凝累加压到常压后,通过管道C从纯水出口 5排出,如此循环, 便实现了稀溶液的连续分离过程。
[0037] 实施例2、图2给出了另外一种热驱动的反渗透装置及方法;热驱动的反渗透装置 包括底座1、转轴2、溶液累6、反渗透器7、蒸发器8、冷凝器10、凝水累9、管道A、管道B、管 道C。
[0038] 其中,溶液累6的液体进口通过管道A设置稀溶液进口 3,溶液累6的液体出口与 反渗透器7的液体进口相连接,反渗透器7的液体出口与通过管道B设置有浓溶液出口 4, 反渗透器7的出水口与蒸发器8蒸发管道一端相连接,蒸发器8蒸发管道的另外一端与冷 凝器10冷凝管道一端相连接,冷凝器10冷凝管道的另外一端与凝水累9进水口相连接,凝 水累9出水口通过管道C设置有纯水出口 5。
[0039] 而转轴2的轴屯、设置有第一滑动连接机构11和第二滑动连接机构12,第一滑动连 接机构11和第二滑动连接机构12上连接溶液累6、冷凝器10、凝水累9、管道A、管道B、管 道C,在转轴2转动的时候,通过第一滑动连
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