用离心方法进行海水淡化的制作方法

文档序号:4849436阅读:646来源:国知局
专利名称:用离心方法进行海水淡化的制作方法
技术领域
根据力学原理,液体在旋转中会受到离心力作用,而且离心力的大小与质量成正比,与质点切线速度的平方成正比,与运动半径的大小成反比。据此,一种混合液在适当速度的旋转中,其溶液中的溶质就会因比重不同而“分层”,这就为分别分离和提取它们创造了条件
背景技术
利用离心力来分离溶液中不同比重的化合物或分子,是工业上常用的手段。例如在制糖工业中,可以萃取白糖或冰糖;在核工业中,可以分离U-235与U-238。可见即使细微的比重(分子量)差别,离心力的区分作用也是明显的。在自然界中,龙卷风内的“龙取水”,虽然起自海面,但飞机穿过龙卷风所取得的数据,则表明风中的水柱是雨水①。可见龙卷风内的回旋风场,给出的向心加速度,完全能够把海水中的盐份归向外围。据有关文献记载龙卷风的最大风速,在90米/秒左右,它的直径在100米左右。由此可见,风场内的向心加速度约为18g。而在工业生产中,离心铸造时的向心加速度约为60g,比龙卷风中的加速度大得多。可见利用旋转机构把海水中的盐份排到旋转容器的边缘附近,是完全可能的。

发明内容
淡化海水要使海水在旋转机构中取得60g的向心加速度,大约需要有20米/秒的切线速度。这样,每公斤海水的动能是2.0千焦。如果由于离心作用,其中有十分之一变为淡水,则每生产一公斤淡水需用20千焦。比目前蒸发法的194-246千焦②,只是其十分之一。可见离心淡化海水,是有其发展前途的。
一般海水淡化机的困扰问题是水锈,在本方法中是不存在的。因为在运转中,淡水在容器的较小半径处流出而含盐量较高的水也同时从大半径的地方排出,根本不会沉淀。即使在长期运行中,偶尔出现水锈,也很容易冲洗。
高浓度的海水,在排出后,可作为其它工业(制盐、制碱、化工电解等)的初始原料,在成本上也是有利的。
具体实施例方式用可调速机械驱动一个内置液轮的金属桶,使其旋转。旋转中从桶的上方不断补充经过粗过滤(去除海草、泥沙等)的海水。旋转的金属桶应能使桶内液体的外缘达到30g以上的加速度。此时在桶的不同半径处(一般是最外缘和靠近中心处)设置两个出液口,一个出含盐度高的水,另一个出含盐度低的水。两个出口的液流方向都与所在点的切线速度方向相反,使金属桶受到反作用力,以节省所需转动能量。经过多级处理,含盐度低的水中的剩余氯化钠含量可满足饮用水要求(小于250毫克/升)。
注①见Majory Stoneman Douglas著Hurricane.P.352注②见Andrew Porteous著Desalination Technology.P.9
权利要求
要求保护的范围是利用离心力的作用,在容器中改变海水的溶质分布。使一部分海水的含盐量增加,另一部分的含盐量降低,在容器的不同位置上提取不同含盐度的水。一方面可提取符合人类生活用水标准的淡水,另一方面也可提取含盐度大于海水的盐水作为工业初级原料。
全文摘要
本发明的构思是将海水经水泵注入一个圆桶形旋转容器。由容器内的挡板带动海水一起转动。容器中心的转动轴与地面垂直,由电动机或发动机带动,转速可调。在容器的下平面靠近边缘及靠近中心部分,分别装有电动阀门,在容器达到预定转速后,由工作人员开启。由于离心力的作用,从靠近边缘附近的阀门流出的水,将含有大量的盐份,而靠近中心的阀门流出的水,则将是含盐度较低的水。两者分别由下方的环形收集槽,导向预定的管道。经数级作业后,即可得到符合生活用水含盐度标准的淡水。在运行中,海水不断地从进口流入容器,又不断地从两处的阀门流出。可连续生产,不断产生淡水。
文档编号C02F1/38GK1724396SQ200410070618
公开日2006年1月25日 申请日期2004年7月23日 优先权日2004年7月23日
发明者梁守槃 申请人:梁守槃, 梁珪宣
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