专利名称：海水脱盐以及获得能量和海水中含有的原料的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海水脱盐以及获得能量和海水中含有的原料的方法和装置。
根据现有技术，主要有三种海水脱盐的基本方法是公众所知的1、通过改变其物态，那就是说通过蒸发或结晶获得水;
2、通过电解方法脱盐;
3、反渗透法。
例如，水蒸发和过滤所消耗的能量大约是每立方米水25-50千瓦小时，这样就涉及到高能量的消耗问题;因为在其工艺过程中至少传播的热量会大大损失掉，除此以外，蒸馏设备还有一个缺点，即它在显著的腐蚀危险条件下容易被报废，与海水相接触的部件在1/2-2年以后就需要更换。蒸馏装置的生产率最多也限于每天1000立方米水。
凝结过程是以单个结晶体的形成和成长为基础的，在该结晶体附近，只有相同化学材料的结晶体积聚。如果大约有50%的盐溶液转变为固体状态，则也可能其间藏有杂质微粒的晶体间区的形成会在含水的溶液中发生;在上述的情况下凝结所需要的冷却装置同样也是效率很低的，可是在工艺流程方面却是非常浪费的。不管怎样，上述的方案结果其费用总是非常巨大的。
在电解情况下，离子直接由盐溶液提取，在该过程中离子在电极上放出电荷，同时所形成的金属原子就在阳极析出。可是这个方法原则上只适用于在弱盐液时使用，而在海水脱盐时并不适用，这时波动的离子浓度是每立升溶液105库伦。由于使用离子过滤器，提取的离子数值会降低，因此这个试验也是不适用的，由于这儿贮积着离子，这个过滤器在短时间以后不能使用，所以在电解方法时腐蚀问题也受到了重视。
所谓反渗透法在技术上还设有实现，因为在最大的试验设备中所得到的水量几乎超过了每天1000立升，在反渗透作用时盐液通过醋酸纤维素薄膜挤压的，在这种情况下压力为50巴的大小等级，一部份还用到100巴。薄膜的机械负荷是相当大的。这种脱盐方法的缺点是薄膜在长时间使用以后由于各种原因，例如细菌的侵袭，而不能再使用。但是与以前所述的方法相比，渗透法也有其优点，它只消耗很低的能量，可是这些并没有抵消生产率低以及薄膜损坏带来的危险。
此外，将来的能源问题也没有认为已经得到解决。在化石的燃料燃烧时产生二氧化碳，它在大气中的百分率提高了，使人担忧会引起严重的气候后果。用核分裂获得能量。存在着放射性废料的处理问题。虽然由太阳能或风力发电厂获得能量有其优点，即它没有废料，可是它还被认为在经济上是失败的。
因此，我们仍然迫切需要一种新能源，它可以经济地使用，而不会给环境造成负担。
因此，本发明的任务是要开辟这种能源，同时本发明的任务又是创造海水脱盐的方法和装置，这个装置可以经济地工作而没有环境负担。
一方面这些任务是通过权利要求1所述的方法来实现的。这些方法的基本思想与现有技术不一样，这些主要是，在海水中离解的离子是由水提取的，没有显著的能量消耗，它的能量本身也像它的原料含量一样可以利用。此外，所要求的能量可以减少到水的抽吸所需要之量;为了使1立方米水扬高1米，仅仅需要0.003千瓦小时，为维持静电场所需的残余能量大约是低1000倍，相比之下可以忽略不计。与此相比，在盐水中假设35公斤盐/立方米，利用本发明的方法则可以释放55千瓦小时的能量。在假定为3×1026对离子的情况下，也就是6×1026离子/米3电荷大约为108库伦，通过库伦力的能量相当于2.6×10-21焦耳。反之，离子的动能具有5.8×10-21焦耳接近于三倍那么大，所以在利用离子的高运动性的情况下，离子分离没有中和作用是可以实现的。所提到的55千瓦小时是由每对7×10-19焦耳的分子能再乘以每对对数(3×1026)产生的，也就是2.1×108焦耳＝55千瓦小时。
因为本发明的方法(以及以后所使用的装置)也可以定量的使大量海水脱盐，每天可准备1-5百万立方米的去离子水是完全可能的，由于使用塑料作为管道的内衬，就可以避免可能的腐蚀危害。
根据本发明的方法，除了海水脱盐以及获得能量以外，还能由海水中提取有关的原料，主要是碱和碱土金属和氯气。
根据本发明的基本思想，非同性的离子与库伦吸引力相比，在使用它的较高的动能的情况下是在一个静电场中分离的，可是通过排出水强烈的抽吸作用而由静电场排出来，而没有中和。仅含有同性离子的水流各自被接通穿过一导体，在该导体上它放电。这儿所以可以取出的电荷可以作为直流电流而直接离开，在这种情况下直流电流也有优点，在经过相当长的导线输送时，电压损失比交流输送显著地低些。
除了在权利要求1所述第一级中的静电场外，还能选择用一个矩形电压来进行工作，此矩形电压被添加于电极(冷凝器极板)上。
在直流电压的情况下添加的电压为200千伏-500千伏之间，或者在矩形电压的情况下，是在5和20千伏之间，最佳是在7和10千伏之间，频率在10赫芝和2千赫芝之间，在实验室作试验时是以10到30赫芝之间的频率进行工作的，可是为了要得到较高的电流和输出功率，所以建议在1千赫芝到2千赫芝之间。
在流动速度较小的情况下，为了要防止离子电极范围内积聚，首先在其内衬以绝缘材料，使电极不致发生放电，本发明进一步建议形成短暂时间的恒常直流电压，也就是用脉冲＜20μ秒(μsec)通过大小稍为相等的相反电压来停止。当短暂时间的脉冲撞击聚积的离子以及由相应的部份电流吸引时，通过直流静电场所施加的分离作用不会明显受到阻碍。
在使用矩形电压时这种冲击脉冲同样是可以想象的，其中总计短的电压脉冲最大为20μ秒或者到最大的矩形电压脉冲长度1/20(正电压脉冲的持续时间)。
在第一级或者只有唯一的一级，其中离子靠电极来分离，显然只有在海水中存在的离子可以部份分离，它总计至少为所用的海水量的大约20%。离子分离率主要与添加的电压以及海水以什么样的流动速度通过电极有关。在适当时候海水也可以多次再循环地通过一个和同样的分离极。
下列的说明与工艺装备有关，其中在第一个分离级以后还可以连接更多个分离级。
为了使排出的离子流的流动速度阻碍电荷在第一级排出区中积聚，所以把有关的水/离子流引导到接地的导线上。第一级的已经去离子的水量可以隔离地排出，总计大约是使用的水量的20%。
根据本发明的方法的另一个实施例，离子流在一个非接地的导管部件上以这样的距离互相平行地引导，库伦吸引力是有效的，具有结果，非同性的离子常常在导管对面的边缘区继续浓缩，其中远离的流体是去离子的，因此通过相应的导管分叉，一方面运送了去离子的水，另一方面掺有强烈的离子浓度的小水量每次也被隔离地输送了。特别是导管的导向装置在第二级中是这样选择的，可以排出95-97%去离子的水，在第二级以后只有原来水量的2.4-4%以强烈的离子浓度导向导体。
特别是在第一级尽可能建立一个较大的静电场，它是通过把200和500千伏之间的电压，连接到电极上来实现的。分离的离子流的最佳流动速度常常位于3-7公尺/秒。正如上面已经叙述的，海水的流动或含水的离子溶液由此可以维持。海水在第一级以前抽吸入一个例如高8-10米的贮料容器中，通过以前所获得的位能的消耗被独立维持着。换句话说，在水扬吸以后仅仅利用重力来维持水流。下面证实了工艺技术是有效的，即当海水在第一级由下面导入一个主要是垂直平面状的电极所装备的室内时，在这种情况下，通过电极之间所控制的静电场，离子常常在电极方向转移。在离子到达电极以前，然而它通过排出导管所对准的流体流动性所吸出，由此所述的离子分离达到两个具有同性离子(正的或负的)流，已经去离子的水主要在电极上面排泄出去。为了要确证离子并没有到达电极而且在哪儿是中和的，所以在第一级的电极是用一个电介质罩覆。
当它在到达第一级以后时，在静电场的调准中的流动速度尽可能选得高一些，主要在第二级避免长的导管导向装置，离子的流动速度通过导管截面来减缓，大约为以前的速度的40-60%。因此在隔离的导管中引导的非同性离子之间的库伦力可以特别有效地发生影响，在这方面同性电荷的排斥力互相通过总的库伦力来克服全部电荷载体的总和。
为了要防止由于固体，无机生物，植物，胶体等等引起工艺的故障，所以在海水导入以前，第一级是用机械过滤的，在导体上放电以后，中和的金属导入反应容器中，它以高浓度形式位于含水溶液中，在这儿就得到挥发的氢，金属(主要是碱，碱土金属)以及氯气。氢由下列化学反应式发生的
在假设的情况下，海水中元素常常在下列规定的量中发生，由此每立方米海水可以得到470克分子H2。
Na+38.5% 3.5×1026H+0.82% 4.4×1024Mg++8.95% 7.7×1025Ca++1.73% 9.0×1024上面所述的化学反应是放热地进行的，所以必须排去所生的热量，而且可以加以利用。大约在可提取的分子氢中所含有的气态的水粒将通过冷凝而脱离，以便获得纯氢。
在溶液中残留的碱液有一个不同的比重，它尽可能分离为不同的馏份。钠和钾的碱液(NaOH和KOH)在工业上可以直接利用。
氢氧化锰和氢氧化钙可以互相独立地被分离，锰或钙再进一步加工。通过加热有关的碱液就可以产生金属氧化物(MgO和CaO)以及最后根据方程式产生过量氢。锰和钙的分离主要可以在利用不同的熔点实施，锰的熔点是在651℃，而钙的熔点在881℃。在温度大约为700℃时，在混合物中所含的锰就熔化，而可以以液体形式排出。相应地钙由于加热到900℃才熔化，同样也形成一个可以流动的状态。
另一个可以利用的元素是在海水中大量含有的氯。该元素可以在导体级中和以后首先以溶解的形式在一个反应容器中转变，在容器中它逐渐地在形成水和氯气情况下反应，而且导入一个冷却器以冷却到-50℃和压缩。
每立方米水大约可以获得224克分子氯气，24公斤碱金属，3公斤锰和0.6公斤钙。
因此本发明的方法是在一个大型工艺设备中，例如在机动船中，可以使用。不仅电能，而且所生产的氢也可以利用来作为能量贮存库和能量供应者，因此使用氢，其能量几乎如碳氢的能量的三倍，其优点是，氢的燃烧是无毒性地进行的。
本发明任务还将通过权利要求22中所限定的装置来完成。进一步的叙述是在权利要求23-32中。这个装置的主要部件是在上面所述的第一级，其中在静电场中非同性的离子彼此分开地分离。通过一平面形的电极对，在电压达到220和500千伏之间时，产生了该电场，其中电极主要同时用作棱柱体的四个壁的二个壁，海水的输入主要是通过排泄导管经过一个8-10米高的贮料容器来进行的，其中已经去掉离子的水(大约20%)在排水管或排水管道中的电极上面，具有非同性离子的水流在该电极下面。在分离装置中，在得到氢，碱，碱土金属和氯气之前，这些排水管连接到导体上，在其中产生的电荷被放出。
首先这两个排出管都是接地的，其中，根据本发明另一布置，排水管的接地是在另一个部件上中止的，而且在这个范围内排水管是在2.5和3m之间的距离互相平行地导引。当另外的导引在含水溶液中仍然强烈地凝聚的离子的排水管的半径显著小时，在这个范围内，另外还各有一个用于去离子水的排出管分岔出来了。所以排水管在部件前面具有直径8到12厘米，在部件中还有一个扩大的直径，最好为1.3到2倍的截面，而与此相比，在分枝的排水管后面只有3%到5%最大截面，在所述的部件的前面和后面，其中产生另外的离子浓缩(第2个分离级)，排水管的距离至少为3M。为了避免腐蚀贮料槽，第二个容器，电极，排水管和/或其余的排泄管或流入管的内部都用塑料，特别是用PVC内衬。
根据另外一个最佳的实施例，电极是在第2个容器(排泄范围)的下部范围内向外弯曲。
贮料槽具有许多个过滤器和/或淤渣沉积池，所以在贮料槽中抽送的水在它进一步导送到第二个容器以前(静电场)，要穿过许多装有蛇形管的室和过滤筛。
在海水中获得的所含的化学物质的分离装置，根据现有技术在已知的反应容器的原理上面常常是由许多个或一个沉淀容器和贮存容器组成。
本发明的实施例是在附图中表示的，其中
图1为本发明的装置的示意图;
图2为在大型工艺规模中海水脱盐和获得能量的装置的展开图。
海水10依靠一个或多个泵(11)经过一个末端在海平面12下面的导管13输入贮料槽14中，以使固体，浮游生物、海藻以及胶体等等从开始起就分离，贮料槽14大约8-10m高，而且具有一定容量，目的是如果泵11突然停止或过滤器15必须短暂时间清净时，为了使输入水仍依次输入设备部份内。泵11也是唯一的需要能量的设备部份，在水扬吸以后流体的继续流动性仅通过重力来维持，至少带有一个装备调节筏18的排水导管16从贮料槽14导入第二个容器17，排水导管16在其大致为直角形或正方形的底面范围处流入该容器17中，此外，容器17被作成大致为棱柱形，其中，四壁的两个壁作为电极19，20，它与相应的控制装置和电源装置相连接。在棱柱体顶部的范围内装有排泄去离子水的排水导管21。在电极下面，它的下端是向外弯曲的，具有两个排水管(22，23)，其直径常为10厘米。这些排水管(22，23)都是接地的，而且导引到另外的第2个离子分离级24上，其中排水管24的接地保留，排水管相隔从3米导引到0.5米。排水管的直径是在第2个离子分离级中扩大的，以便产生较小的流动速度。流动速度是这样调整的，它达到所支配的路程S2，所以离子通过它的库伦吸引力常在排水管对面的边缘区积聚，而且通过直径较小的排水管25、26导向导体(27、28)，它同时也是接地的。在第二个分离级末端的前面一短距离内还有排水管29、30用于排出由离子所释放的水。在导体27、28上所排出的电荷是从通过导线31、32按照现有技术状态所知的方式排走，而位于导体27、28后面的排水管25、26也部份直接流入分离装置33、34，所以除了氢以外，还得到碱，碱土的碱液钙、锰以及氯。
本发明的装置工作如下含水的盐溶液是导入贮料槽14中，再从这儿又导入第二个容器17。它处于由电极19、20所组成的静电场中，电极19、20是由塑料涂层绝缘的，所以对于含水的溶液并没有电的接触，电极所消耗的电压应该尽量高些，也就是，例如，500千伏，电场是一次建立的，所以能量的损失可以认为是比较小的，因为电场的磁通最高应该是5mA，当海水在第2个容器17向上运动时，离子就这样地分离，使负离子在阴极19的方向以及正离子在阳极的方向迁移。电极19、20的高度调整到输入容器17中的水量以及它的流动速度的高度之上，也就是通过排水管21所流出来的水是去离子的。反之，设置的电场会阻碍离子通过排水管21流出来，离子反而在箭头35、36的方向与这儿的水流相结合而向下排走，而且通过排水管22，23而以5和7米/秒之间的流动速度排送出去。在第1个通过电极19，20的静电电场所确定的级中，离子也仅仅被改变方向。反之，并不会被中和。在改变方向时，它丧失了它的一部份动能，因此它同时也妨碍了在排水管21的方向继续运动，它反而通过在排水管22，23流出来的水的吸力而被吸引住。如果沿着电极19、20的水的吸力不够时，如果有这种情况，那么能在电极前面各是装配一个大网眼的格栅(37、38)，它在排水管25、26上面形成一个流水道。这个格栅当然是由塑料组成的。为了要在排水管25、26中防止电荷的积聚，在库伦吸引力的基础上想象不同性的离子，排水管25、26直到第二个分离级24为止都是被接地的。该接地终止了在第二个分离级之前的短距离长度，在那里，导管也是近似地互相平行的;所以库伦的吸引力是有效的。这造成离子在对面范围的边缘区积聚，当具有全部离子(2至5%)的一部份含水的溶液通过继续进行的排水管25、26继续运送时，从而导致去电离的水可以通过排水管25、26排出来。这些排水管同样也是接地的，电流减少是在电极上面发生，它在排水管25、26的壁范围。
个别的离子只能用上述的方法才能分离，在这种情况下个别的离子以近似的方式(55)包围水分子，在分离时，所消耗的能量大约为每个分子7×10-19焦耳，可以最终目的地加以利用，加在导体27、28上的电压通过方程式V＝q/c来确定，在这里q是在导体板上所含有的充电量，C是其电容量。
然后离子，主要是Na+，K+，Mg+，Ca2+，Cl-，Br-，J-失去它的电荷，并且变成化学上的中性原子，在同时，形成氢分子的情况下，它和水反应成为碱液。正如由图2可以看出来，这些氢是在预先排出和净化水以后通过冷凝而贮存在氢容器中，例如，氢可以在设备中作燃料，残余的碱和碱土碱液(Erdalkalilangen)可以在比重不同的基础上进行分离，在这种情况下碱液可以直接在工业上利用，首先碱土碱液可以用来加热金属，在这个方面除了水以外，还常常发生金属氧化物，该金属氧化物被继续运送到另外的反应室中，它使还原的氢焰中止，在这种情况下反应通过连续的排水被保持，个别的碱土金属的分离，特别是锰，钙是在另一个级首先通过把混合物分级地加热到高于锰的熔点的温度(651℃)而发生的，但是却在钙的熔点之下的温度(881℃)，由此锰成为液体而能排出;在加热到900℃时，钙也成为液体而能排出，剩下的余料在图2中另外表示出来了，该图2是用简图表示其金属精馏40。
卤素提炼是在氯的实例中说明的，在氯中和以后这些就与水反应，直到产生氯气为止，它用泵抽吸，在这种情况下用发生的水煤气导引过一个冷却器，水煤气在冷却器中冷凝而滴入专门的贮水池中，净化的氯气又导入冷凝器中，在冷凝器中控制温度为-50℃。在冷却以后氯气就被压缩而以液化形式贮存在专门的卤族元素容器41中，这方面可以表示每立方米水有217克分子氯气。它相当于质量为15.2公斤。
在图2中附加地还有脚手架42以及电极19、20的电源43，和获得电流的控制装置44。
10、海水 11、泵 13、导管14、贮料槽 15、过滤器 16、排水管17、第二个容器 18、调节阀 19、电极20、电极 21、排水管 22、排水管23、排水管 24、第二个离子分离级 25、排水管26、排水管 27、导体 28、导体29、排出管 30、排出管 31、导线32、导线 33、分离装置 34、分离装置35、离子运动的箭头 36、离子运动的箭头 37、格栅38、格栅 39、贮水容器(水箱) 40、金属精馏
41、氯气容器 42、脚手架 43、电压电极44、控制装置 S2、部件下面概述一下权利要求范围，本发明海水脱盐方法以及获得能量和海水中含有的原料的方法，其中海水是通过一个与它的流动方向相垂直的静电场导引，除了离子数贫乏的海水分流以外，用正离子或负离子浓缩的海水分流来脱去该海水，其特征在于在第一级中海水从下面导入一个主要垂直的用平面状的用电介质内衬的电极装备的室内，通过电极之间控制的静电场，离子各自在电极之间改变方向，然而通过安装在其上的分流管道，重力维持的水流，都将吸引该离子，在他到达电极以前，水已经去了离子的部分在电极上面被排出，在另一级排出的含水离子流各自沿着导体流去，在那儿放电而后被导入一个分离级。
本发明海水脱盐方法以及获得能量和海水中含有的原料的方法，其中海水是通过一个与它的流动方向相垂直的静电场导引，除了离子数贫乏的海水分流以外，用正离子或负离子浓缩的海水分流来脱去该海水，其特征在于电场强度通过一矩形电压(矩形脉冲最小值为零伏)产生，而排出的含水离子流各自沿着导体流去，在那儿放电和导入分离级。
其特征还在于直流电压在200KV和500KV之间，或者矩形电压在5和20KV之间，最好在7和10KV之间，频率在10HZ和2KHZ之间，最好在10到30HZ或1KHZ至2KHZ之间。
其特征在于在短时间(＜20微秒)通过同样大小的反向电压来中断该恒定的直流电压，在直流电压脉冲之间短时间地接通一个反极性，因而短时电压脉冲之长度最大为20微秒，或者至最大为矩形电压顶峰长度的1/20。
其特征在于负离子和正离子从第一级中各自在分离的接地导线中被排去。
其特征在于在第2级中，在导线部件上中断该接地，而且导线以这样的间距互相平行地布置，即其中通过库伦吸引力使该导线上的离子进一步可能靠近，而去了离子的水又通过分岔的导管排出，并且只有在含有高浓度的水中的离子被导入导体。
其特征在于第一级中，从含有离子的水分流中分离出来的去了离子的水，重量至20%，被排去了。
其特征在于在第二级内重量95-97%的去离子水被排出。
其特征在于分离的离子流各自的流动速度在3-7米/秒之间。
其特征在于第1级前面的海水被抽吸入一个贮料槽中，而且通过由此所得之位能的消耗单独维持该海水流。
其特征在于含有离子的水分流的流动速度，在第二级中由于导管截面的扩大而减缓，为上述速度的40-60%。
其特征在于导入第1级的海水都用机械来净化和过滤固体，有机生物，植物和胶体。
其特征在于在导体上放电后，水溶液中的中性金属又被导入一反应容器，由此排出所产生的挥发性氢。
其特征在于氢在冷凝器中净化。
其特征在于在中性金属和水应中所产生的热将被排出。
其特征在于在反应中所产生的碱液作为不同的重馏份分离出来。
其特征在于碱土金属，特别是锰和钙由于盐基加热过渡为金属氧化物接着在输入氢排出水的情况下又还原为碱土金属。
其特征在于碱土金属特别是锰和钙通过分级加热至熔点以上，都从其余的金属中分离出来。
其特征在于中性的氯被导入反应容器中，从该容器中抽吸出所形成的氯气。
其特征在于通过一冷却器把氯气引入水的净化。
其特征在于净化之氯气在冷凝器中冷却至-50℃，接着就压缩。
所述上方法的装置，其特征在于采用以下部件(a)、一个贮料槽(14)，它至少装有一个泵(11)，该泵的一端是在海平面(12)下面的输入管(15)，在第1个排水管(16)流入第2个容器(17)中还装有一个调节阀或控制阀(18)。
(b)第二个容器(17)主要为由垂直安装的电极偶(19，20)所组成的静电场，在底部或底部范围内与第1个排水管(16)连接，还有在电极(19，20)下面有两个排水管(22，25;23，26)以及在电极(19，20)上面另有一个排水管(21)，(c)各个导体(27，28)位于排水管(25，26)的后面，(d)一个获得氢、碱液，碱土金属和氯气的化学分离装置(33，34)。
其特征还在于两个排水管(22，25;23，26)都是接地的。
其特征在于排水管(22，25;23，26)的接地被中断在部件S2上面，排水管(22，25;23，26)在这个范围(24)内，在距离为2.5米和3米间平行地导引，而且从排水管(22，25;23，26)这个范围内各自分岔出另一个排水管(29，30)。
其特征在于在该部件(S2)前后，排水管(22，25;23，26)有一个3米的最小距离。
其特征在于该部件前面的排水管(22，25;23，26)的直径为8-12厘米，在该部件处该排水管有一扩大的直径，其截面为前面的1.3-2.0倍，在分岔的排水管(29，30)之后，其相对的截面仅为3-5%那么大。
其特征在于贮料槽(14)，第二个容器(17)，电容(19，20)，排水管和排水通道(13，16，21，22，23，25，26，29，30)都内衬以塑料，主要是PVC。
其特征在于电极(19，20)对面作为第二个容器(17)的壁，该容器(17)为一棱柱体，且具有装在下面的基底。
其特征在于电极(19，(20)在下面范围(排水范围)内是向外弯曲的。
其特征在于在第二个容器(17)的上部范围内安装了直径至少大于8厘米的第1个排水管(21)。
其特征在于贮料槽(14)有许多过滤器(15)和/或淤渣沉积池。
其特征在于该分离装置(33，34)由许多个反应容器，离折容器和收集器(39-41)所组成。
权利要求
1.海水脱盐方法以及获得能量和海水中含有的原料的方法，其中海水是通过一个与它的流动方向相垂直的静电场导引，除了离子数贫乏的海水分流以外，用正离子或负离子浓缩的海水分流来脱去该海水，其特征在于在第一级中海水从下面导入一个主要垂直的用平面状的用电介质内衬的电极装备的室内，通过电极之间控制的静电场，离子各自在电极之间改变方向，然而通过安装在其上的分流管道，重力维持的水流，都将吸引该离子，在他到达电极以前，水已经去了离子的部分在电极上面被排出，在另一级排出的含水离子流各自沿着导体流去，在那儿放电而后被导入一个分离级。
2.海水脱盐方法以及获得能量和海水中含有的原料的方法，其中海水是通过一个与它的流动方向相垂直的静电场导引，除了离子数贫乏的海水分流以外，用正离子或负离子浓缩的海水分流来脱去该海水，其特征在于电场强度通过一矩形电压(矩形脉冲最小值为零伏)产生，而排出的含水离子流各自沿着导体流去，在那儿放电和导入分离级。
3.根据权利要求1或2所述的方法之一，其特征在于直流电压在200KV和500KV之间，或者矩形电压在5和20KV之间，最好在7和10KV之间，频率在10HZ和2KHZ之间，最好在10到30HZ或1KHZ至2KHZ之间。
4.根据权利要求1-3所述的方法，其特征在于在短时间(＜20微秒)通过同样大小的反向电压来中断该恒定的直流电压，在直流电压脉冲之间短时间地接通一个反极性，因而短时电压脉冲之长度最大为20微秒，或者至最大为矩形电压顶峰长度的1/20。
5.根据权利要求1-4所述的方法，其特征在于负离子和正离子从第一级中各自在分离的接地导线中被排去。
6.根据权利要求1-5所述的方法，其特征在于在第2级中，在导线部件上中断该接地，而且导线以这样的间距互相平行地布置，即其中通过库伦吸引力使该导线上的离子进一步可能靠近，而去了离子的水又通过分岔的导管排出，并且只有在含有高浓度的水中的离子被导入导体。
7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于第一级中，从含有离子的水分流中分离出来的去了离子的水，重量至20%，被排去了。
8.根据权利要求1-7所述的方法，其特征在于在第二级内重量95-97%的去离子水被排出。
9.根据权利要求1-8所述的方法，其特征在于分离的离子流各自的流动速度在3-7米/秒之间。
10.根据权利要求1-9所述的方法，其特征在于第1级前面的海水被抽吸入一个贮料槽中，而且通过由此所得之位能的消耗单独维持该海水流。
11.根据权利要求1-10所述的方法，其特征在于含有离子的水分流的流动速度，在第二级中由于导管截面的扩大而减缓，为上述速度的40-60%。
12.根据权利要求1-11所述之方法，其特征在于导入第1级的海水都用机械来净化和过滤固体，有机生物，植物和胶体。
13.根据权利要求1-12所述的方法，其特征在于在导体上放电后，水溶液中的中性金属又被导入一反应容器，由此排出所产生的挥发性氢。
14.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于氢在冷凝器中净化。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于在中性金属和水应中所产生的热将被排出。
16.根据权利要求13-15所述的方法，其特征在于在反应中所产生的碱液作为不同的重馏份分离出来。
17.根据权利要求13-16所述的方法，其特征在于碱土金属，特别是锰和钙由于盐基加热过渡为金属氧化物接着在输入氢排出水的情况下又还原为碱土金属。
18.根据权利要求17所述方法，其特征在于碱土金属特别是锰和钙通过分级加热至熔点以上，都从其余的金属中分离出来。
19.根据权利要求1-18所述的方法，其特征在于中性的氯被导入反应容器中，从该容器中抽吸出所形成的氯气。
20.根据权利要求19所述之方法，其特征在于通过一冷却器把氯气引入水的净化。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于净化之氯气在冷凝器中冷却至-50℃，接着就压缩。
22.实施权利要求1-21所述方法的装置，其特征在于采用以下部件(a)、一个贮料槽(14)，它至少装有一个泵(11)，该泵的一端是在海平面(12)下面的输入管(15)，在第1个排水管(16)流入第2个容器(17)中还装有一个调节阀或控制阀(18)。(b)第二个容器(17)主要为由垂直安装的电极偶(19，20)所组成的静电场，在底部或底部范围内与第1个排水管(16)连接，还有在电极(19，20)下面有两个排水管(22，25;23，26)以及在电极(19，20)上面另有一个排水管(21)，(c)各个导体(27，28)位于排水管(25，26)的后面，(d)一个获得氢、碱液，碱土金属和氯气的化学分离装置(33，34)。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于两个排水管(22，25;23，26)都是接地的。
24.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于排水管(22，25;23，26)的接地被中断在部件S2上面，排水管(22，25;23，26)在这个范围(24)内，在距离为2.5米和3米间平行地导引，而且从排水管(22，25;23，26)这个范围内各自分岔出另一个排水管(29，30)。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于在该部件(S2)前后，排水管(22，25;23，26)有一个3米的最小距离。
26.根据权利要求22-25之一所述的装置，其特征在于该部件前面的排水管(22，25;23，26)的直径为8-12厘米，在该部件处该排水管有一扩大的直径，其截面为前面的1.3-2.0倍，在分岔的排水管(29，30)之后，其相对的截面仅为3-5%那么大。
27.根据权利要求24-26所述的装置，其特征在于贮料槽(14)，第二个容器(17)，电容(19，20)，排水管和排水通道(13，16，21，22，23，25，26，29，30)都内衬以塑料，主要是PVC。
28.根据权利要求22-27所述的装置，其特征在于电极(19，20)对面作为第二个容器(17)的壁，该容器(17)为一棱柱体，且具有装在下面的基底。
29.根据权利要求22-28所述的装置，其特征在于电极(19，(20)在下面范围(排水范围)内是向外弯曲的。
30.根据权利要求22-29所述的装置，其特征在于在第二个容器(17)的上部范围内安装了直径至少大于8厘米的第1个排水管(21)。
31.根据权利要求22-30所述的装置，其特征在于贮料槽(14)有许多过滤器(15)和/或淤渣沉积池。
32.根据权利要求22-31所述的装置，其特征在于该分离装置(33，34)由许多个反应容器，离折容器和收集器(39-41)所组成。
全文摘要
本发明是按以下原理进行的，即在静电场的帮助下，使含有离子的海水分离成二个各是具有同性离子的两个隔离的溶液，再导入一导体，在导体中它被中和，中和的原子可以得到氢，碱，碱土，碱液，碱土金属以及卤族元素再进一步化学处理。
文档编号C02F1/48GK1056669SQ9010307
公开日1991年12月4日 申请日期1990年5月24日 优先权日1989年4月19日
发明者格里高里·以塞韦茨·伯雷也夫 申请人:多姆巴吉有限公司