一种利用化学反应形成真空室的海水淡化系统的制作方法_2

文档序号:9836502阅读:来源:国知局
打开第三阀门2,使得酸性气体充入蒸汽室19,将海水排入到海水储存罐27,直到蒸发室19中充满酸性气体;
[0053]第三步,关闭第三阀门2和第一阀门6,打开第四阀门4,使得碱溶液进入蒸发室19,与蒸发室19中的酸溶液进行化学反应,从而在蒸发室中形成一定的真空度。
[0054]此种方法实际上将第一管路作为排入和排出作用的海水管路。
[0055]优选第一步结束后将第一阀门6关闭,第二步开始时将第一阀门6打开。
[0056]作为改进如下:
[0057]海水储存罐27设置第二管路连接蒸发室19,用于将海水输送到蒸发室19;所述第二管路上设置第二阀门3。
[0058]上述系统能够在蒸发室19中形成真空系统,具体流程如下:
[0059]第一步,将第一阀门6、第三阀门2和第四阀门4关闭,第二阀门3打开,通过第一管路将海水从海水储存罐24中输送到蒸发室19,使蒸发室19内充满海水,从而将空气通过排气口排出蒸发室19,关闭空气口排气阀和第二阀门3;
[0060]第二步,打开第一阀门6和第三阀门2,使得酸性气体充入蒸汽室19,将海水排入到海水储存罐27,直到蒸发室19中充满酸性气体;
[0061]第三步,关闭第三阀门2和第一阀门6,打开第四阀门4,使得碱溶液进入蒸发室19,与蒸发室19中的酸溶液进行化学反应,从而在蒸发室中形成一定的真空度。
[0062]此实施例实际上将第二管路作为输入海水管路,第一管路作为输出海水管路。不单独在蒸发室19下部设置一条输入海水管路。
[0063]为此进行如下改进。
[0064]海水储存罐27设置第二管路连接蒸发室19内的喷淋设备22,用于将海水输送到蒸发室19进行喷淋。优选第二管路上设置第二阀门3。
[0065]作为优选,所述海水储存罐27和阀门3之间的第二管路上设置阀门8,第三管路和第二管路的连接点位于阀门8和阀门3之间。
[0066]优选,所述第三管路上设置阀门7。优选所述阀门7和海水浓度检测装置29之间设置互相并联的栗12和单向阀10。
[0067]所述的系统包括浓海水储存罐28,所述蒸发室19底部通过第三管路与浓海水储存罐28连接,所述第三管路连接第二管路。
[0068]所述第三管路上设置三通阀15,所述三通阀15—端连接浓海水储存罐28,所述的第三管路上设置海水浓度检测装置29,所述海水浓度检测装置29设置在蒸发室19与三通阀15之间,用于检测第三管路中海水的浓度。
[0069]作为优选,如图2所示,所述的蒸发室19还可以采取如下方法形成真空:
[0070]第一步,将第三阀门2和第四阀门4关闭,第一阀门6关闭,阀门7打开,通过第三管路将海水从海水储存罐27中输送到蒸发室19,使蒸发室19内充满海水,从而将空气通过排气口排出蒸发室19,关闭排气口(优选通过阀门关闭)和阀门7;
[0071 ]第二步,打开第三阀门2和第一阀门6,使得酸性气体充入蒸汽室19,将海水通过第一管路排入到海水储存罐27,直到蒸发室19中充满酸性气体;
[0072]第三步,关闭第三阀门2和第一阀门6,打开第四阀门4,使得碱溶液进入蒸发室19,与蒸发室19中的酸溶液进行化学反应,从而在蒸发室中形成一定的真空度。
[0073]此时相当于将一管路作为排出海水管路,第二管路作为排入海水管路。
[0074]作为进一步改进,还包括压力表34,用于检测蒸发室34内的压力。当检测的压力达到需要的压力,则关闭第四阀门4。
[0075]形成真空度后关闭第四阀门4。
[0076]作为进一步改进,还包括压力表34,用于检测蒸发室34内的压力。当检测的压力达到需要的压力,则关闭第四阀门4。
[0077]在进行反应生成真空度以后,可能会出现输入碱溶液过多而导致的在蒸发室19内依然残留碱溶液,从而在海水淡化过程中,因为碱溶液的存在而导致蒸发室以及相关管路的腐蚀,因此需要进一步改进,将碱溶液彻底排除。
[0078]为了彻底排除碱溶液,还包括如下的流程:
[0079]打开阀门3,使得蒸发室19的液体在海水浓度检测装置29、三通阀15、阀门3和蒸发室19之间循环,在蒸发室19内液体通过热源进行加热,蒸发的水蒸气通过淡水收集装置进行收集。如果海水浓度检测装置29检测到的液体中的离子浓度过高,此时三通阀15关闭第三管路与第二管路之间的连接,打开第三管路与浓海水储存罐28之间的连接,将浓液体排入到浓海水储存罐。如果海水浓度检测装置29检测到的液体中的离子浓度过低,此时三通阀15打开第三管路与第二管路之间的连接,关闭第三管路与浓海水储存罐28之间的连接,使得液体继续在海水浓度检测装置29、三通阀15、阀门3和蒸发室19之间循环。在罐底部海水抽取结束后,及时关闭阀门3。
[0080]作为优选,所述的海水存储罐与碱性溶液容器36连接。
[0081]作为优选,所述蒸发室19和海水浓度检测装置29之间设置栗12。
[0082]作为优选,所述海水储存罐27和喷淋设备22通过第三管路连接,所述喷淋设备22设置在蒸发室19中,用于将海水进行喷淋,使海水更加均匀的分布在蒸发室19内的热源上,从而促进海水淡化。
[0083]所述热源优选为加热管。
[0084]作为优选,溢流阀17—端通过阀门9与三通阀15和浓海水储存罐28连接,一端连接在在第二管路与第三管路的连接点和三通阀15之间的第二管路上。溢流阀17是为了避免第二管路上的液体量过多。当回路中的压力过高时,溢流阀的阀门会自动打开,将管路的海水引流回储存罐,实现压力的稳定。
[0085]作为优选,所述海水储存罐27、容器36和蒸发室19之间设置三通阀14,用于开闭海水储存罐27、容器36之间的管路和第二管路。
[0086]优选的,所述海水储存罐27和三通阀14之间设置栗11;优选的,所述栗11和海水储存罐27之间设置过滤网16,用于过滤海水中的杂质。
[0087]优选,在过滤网16和栗11之间设置溢流阀18。
[0088]优选的,所述的容器36设置碱性固体或者液体的入口26,所述容器36内设置搅拌器25,所述搅拌器25用于搅拌容器36中的液体,使得碱性溶液在容器36中分布更加均匀。
[0089]作为优选,酸性气体是二氧化碳,作为优选,二氧化碳的浓度是99.9999%。
[0090]作为优选,碱性溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。
[0091]所述蒸发室19内的上部设置淡水收集装置20,所述淡水收集装置20连接淡水收集罐23,作为优选,所述的淡水收集装置20与淡水收集罐23之间设置栗13和/或阀门I。
[0092 ]作为优选,酸性气体入口和排气口为同一个部件,如图2所示。
[0093]作为优选,所述的阀门8和阀门3之间设置流量计33,用于检测进入蒸发室19的海水的流量。
[0094]作为优选,所述的阀门I一7是普通阀门,阀门8—10是单向阀,栗11 一 13是单向变量栗,阀门14是二位三通手动换向阀,阀门15是二位三通电磁阀。
[0095]作为优选,所述的系统还包括环路热管21,所述环路热管21的蒸发端和冷凝端都设置在蒸发室19内,所述蒸发端设置在淡水收集装置20的上部,用于吸收水蒸气的热量,从而将水蒸气冷凝。所述的冷凝端设置在喷淋设备22的下端,加热喷淋的海水,促进海水的蒸发,蒸发端和冷凝端之间设置动力设备35。
[0096]所述的冷凝端加热海水后进行冷凝,然后冷凝的液体通过动力设备35,在动力设备35的作用下进入蒸发端,吸收水蒸气的热量后蒸发。
[0097]作为优选,动力设备35是毛细芯设备或毛细栗。
[0098]作为优选,所述热管冷凝端设置在加热管下部。
[0099]作为优选,所述热管冷凝端设置在靠近加热管的位置。
[0100]作为优选,所述的热源是利用太阳能来进行海水淡化。所述系统还包括太阳能集热器30,所述太阳能集热器30和蒸发室19内的加热管相连,太阳能集热器30吸收太阳能,将热量传递给集热管,所述喷淋设备22将海水喷淋到加热管进行蒸发,加热管对海水加热后又循环到太阳能集热器30。
[0101]作为优选,太阳能集热器30和加热管之间设置换热器32和/或电加热辅助设备31,用于补充太阳能不足的情况。
[0102]图2所示的上述系统的整体运行如下:
[0103]一、真空环境的制备
[0104]1.如图2所示,在初始状态下,普通阀门1、2、3、4、5、6、7处于关闭状态,二位三通手动换向阀14处于右位有效状态,二位三通电磁阀15处于左位(失电状态)有效状态。此时,将普通阀门2、5、7打开,并启动单向流量栗11,在栗11的作用下,海水储存罐27里面的海水经由过滤网16和栗11向上流动,此时二位三通手动换向阀14处于右位有效状态,海水会流入单向阀8所在的回路,并进入二位三通电磁阀15,进而流经海水浓度检测装置、单向阀10、普通阀门7和5到达蒸发室19内,利
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