本申请根据35u.s.c.§119(e)要求2016年1月22日提交的题为“formationofsolidsaltsusinghighgasflowvelocitiesinhumidifiers,suchasmulti-stagebubblecolumnhumidifiers”的美国临时专利申请no.62/281,828的优先权，其出于所有目的通过引用整体并入本文。
一般性地描述了使用加湿器的用于形成固体盐的系统和方法。
背景技术
包含溶解盐的溶液可用于制造有商业价值的产品，例如固体盐和含盐的水溶液。固体盐可以由水溶液获得，例如通过使溶解的离子沉淀以形成固体沉淀物来获得。在一些情况下，可以在沉淀步骤期间对水溶液进行浓缩。在一些这样的情况下，可以调节水溶液被浓缩的程度以在最终产物中实现期望的盐水平。
期望改善的沉淀和浓缩系统。
技术实现要素：
本公开内容涉及使用加湿器的用于形成固体盐的系统和方法。根据某些实施方案，在固体盐的形成期间，加湿器中的气体的流速可以相对较高。在一些实施方案中，加湿器包括多级鼓泡塔加湿器。在一些情况下，本发明的主题涉及相关产品、特定问题的替代解决方案、和/或一个或更多个系统和/或制品的多种不同用途。
某些实施方案涉及用于处理包含溶解盐的水性入口流的系统。在一些实施方案中，所述系统包括加湿器，所述加湿器被配置成产生相对于水性入口流富含溶解盐的浓缩流，所述加湿器包括：与气体源处于流体连通的气体入口；气体出口；与水性入口流的源处于流体连通的液体入口；排出浓缩流的液体出口；第一级，其包括包含液相的来自水性入口流的水的第一液体层、与第一液体层处于流体连通的第一蒸气分布区域、以及与气体入口处于流体连通的第一气泡发生器；以及第二级，其包括包含液相的来自水性入口流的水的第二液体层、与第二液体层处于流体连通的第二蒸气分布区域、以及与第一蒸气分布区域处于流体连通的第二气泡发生器。在某些实施方案中，所述系统包括与加湿器的液体出口处于流体连通的沉淀器，其使溶解盐的至少一部分从浓缩流中沉淀。
某些方面涉及处理包含溶解盐的水性入口流的方法。根据一些实施方案，所述方法包括将水性入口流和气体流输送通过加湿器使得水从水性入口流中被除去以产生相对于水性入口流富含溶解盐的浓缩流；以及在沉淀器内使溶解盐的至少一部分从浓缩流中沉淀以产生相对于浓缩流包含更少的溶解盐的产物流。在一些这样的实施方案中，在操作期间，气体流通过加湿器的表面流速为至少约50cm/秒。
当结合附图考虑时，根据以下的本发明的多个非限制性实施方案的详细描述，本发明的其他优点和新颖特征将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。
附图说明
将参照附图通过举例的方式描述本发明的非限制性实施方案，附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中，示出的每个相同或几乎相同的组件通常由单一数字表示。为了清楚起见，在不需要图示来使本领域普通技术人员理解本发明的情况下，不是每个组件都在每个附图中标出，而且也没有示出本发明的每个实施方案的每个部件。在附图中：
图1a是根据某些实施方案的用于处理包含溶解盐的水性入口流的系统的示意图；
图1b是根据一些实施方案的用于处理水性入口流的系统的示意图，其中所述系统包括脱水系统；
图2a是根据某些实施方案的气泡发生器的透视图；
图2b是图2a中示出的气泡发生器的俯视图；
图2c是图2a和2b中示出的气泡发生器的截面示意图；
图3a是根据某些实施方案的加湿器的截面示意图；
图3b是根据一些实施方案的加湿器的截面示意图；
图4a是根据某些实施方案的包括示例性挡板的级的示意图；以及
图4b是根据一些实施方案的包括示例性迂回挡板(weavingbaffle)的级的示意图。
具体实施方式
本文所述的实施方案一般性地涉及用于处理包含溶解盐的水性入口流的系统。所述系统通常包括加湿器和沉淀器。还描述了相关方法。根据某些实施方案，加湿器可用于产生相对于进料至加湿器中的水性入口流富含溶解盐的浓缩流。沉淀器可用于使溶解盐的至少一部分从浓缩流中沉淀。
在某些实施方案中，气体(例如，在加湿器操作期间经水加湿的气体)通过加湿器的流速相对较高。在本文所述的某些发明实施方案的背景下已经认识到，在加湿器中采用相对高的气体速度可能是有利的，因为这样做可以减少或消除在系统内(例如，在加湿器内)不期望位置处的沉淀(包括形成结晶、部分结晶或无定形颗粒)。不希望受任何特定理论的束缚，认为通过在加湿器内采用相对高的气体流速，可以扰动加湿器内的液体区域并且避免在加湿器内产生液体的静止区域。认为液体溶液的静止区域的形成可能引起固体盐从溶液中沉淀。因此，根据某些实施方案，避免液体溶液的静止区域的形成可以减少或消除不期望的沉淀。
尽管本发明的实施方案通常可以采用各种加湿器设计(包括但不限于涉及气相与液相直接接触的那些)，但是在一些实施方案中，描述了多级鼓泡塔加湿器。根据某些实施方案，多级鼓泡塔加湿器与某些其他类型的加湿器相比可具有某些优点。例如，鼓泡塔加湿器可以表现出比某些其他类型的加湿器(例如，填充床加湿器、喷淋塔、湿壁塔)更高的热力学效率。不希望受特定理论的束缚，增加的热力学效率可以至少部分地归因于在鼓泡塔加湿器中使用气泡来进行传热和传质，原因是与其他类型的表面(例如，金属管、液膜、填充材料)相比，气泡可具有更大的可用于传热和传质的表面积。如本文中进一步详细描述的，鼓泡塔加湿器可以具有进一步提高热力学效率的某些特征，包括但不限于相对低的液位高度、相对高的纵横比液体流动路径和多级设计。
如上所述，某些实施方案涉及用于处理包含溶解盐的水性入口流的系统和相关方法。根据某些实施方案，所述系统包括：加湿器，其被配置成产生相对于水性入口流富含溶解盐的浓缩流；以及与加湿器的液体出口处于流体连通的沉淀器，其使溶解盐的至少一部分从浓缩流中沉淀。
图1a是根据某些实施方案的用于处理水性流的系统的示例性示意图。在图1a中，系统100包括加湿器301和沉淀器102。如图1a所示，沉淀器102经由流106与加湿器301的液体出口104处于流体连通。在一些实施方案中，沉淀器与加湿器的液体出口直接流体连通。
在加湿器中，气体可以与水性入口流的至少一部分接触(例如，直接或间接接触)。在一些实施方案中，来自水性入口流的液体的温度高于气体的温度，并且在气体和液体接触时，热和/或质量可以从液体传递至气体。根据某些实施方案，来自水性入口流的水的至少一部分可以通过蒸发(例如，加湿)过程传递至气体，从而产生含蒸气的经加湿的气体(即，包含蒸气且相对于气体入口流被至少部分地加湿的气体)和浓缩流(其与进料至加湿器中的含溶解盐的水性入口流相比包含更高浓度的溶解盐)。
根据某些实施方案，加湿器包括与气体源处于流体连通的气体入口。例如，在图1a中，加湿器301包括经由气体入口流112与气体源110处于流体连通的气体入口108。各种类型的气体可以与本文所述的实施方案结合使用，如下面更详细描述的。在一些实施方案中，加湿器的气体入口与气体源直接流体连通。
在一些实施方案中，加湿器包括与通过所述系统进行处理的水性入口流的源处于流体连通的液体入口。例如，在图1a中，加湿器301包括经由流118与水性入口流源116处于流体连通的液体入口114。如上所述，根据某些实施方案，水性入口流包含一种或更多种溶解盐。各种类型的水性入口流可以与本文所述的实施方案结合使用，如下面更详细描述的。在一些实施方案中，加湿器的液体入口与通过所述系统进行处理的水性入口流的源直接流体连通。
在一些实施方案中，加湿器被配置成产生相对于水性入口流富含溶解盐的浓缩流。例如，参照图1a，加湿器301可以被配置成产生相对于水性入口流118可以富含包含在水性入口流118中的溶解盐的浓缩流106。某些实施方案包括将水性入口流和气体流输送通过加湿器使得水从水性入口流中被除去以产生相对于水性入口流富含溶解盐的浓缩流。例如，参照图1a，在一些实施方案中，可以将水性入口流118和气体入口流112输送通过加湿器301使得水从水性入口流118中被除去以产生浓缩流106。浓缩流106可以相对于水性入口流118富含包含在水性入口流118中的溶解盐。在一些实施方案中，可以将来自水性入口流的水蒸发至气体中。例如，在一些实施方案中，气体可具有相对低的湿度，并且在该气体暴露于水性入口流时，来自水性入口流的水可以被蒸发至相对低湿度的气体流中。
在一些实施方案中，加湿器包括排出浓缩流的液体出口。例如，在图1a中，加湿器301包括排出浓缩流106的液体出口104。在一些实施方案中，加湿器包括气体出口。例如，在图1a中，加湿器301包括气体出口120。根据某些实施方案，气体出口可以排出经加湿的气体流(也就是说，湿度高于气体入口流的气体流)。例如，在图1a中，系统100包括经加湿的气体流122，通过其输送来自加湿器301的经加湿的气体。
根据某些实施方案，加湿器包括复数个级，在其中气体和水性液体相互作用产生浓缩流和经加湿的气体。这样的加湿器可以称作“多级”加湿器。
在某些实施方案中，加湿器包括第一级，所述第一级包括包含液相的来自水性入口流的水的第一液体层。例如，参照图1a，加湿器301包括第一级124，所述第一级124包括第一液体层126。液体层126可以包含液相的来自水性入口流118的水。根据某些实施方案，第一级包括与第一液体层处于流体连通的第一蒸气分布区域。例如，参照图1a，加湿器301包括与第一液体层126处于流体连通的第一蒸气分布区域128。在一些实施方案中，第一蒸气分布区域可以位于第一液体层上方。在某些实施方案中，第一蒸气分布区域可以与第一液体层直接接触。
在一些实施方案中，加湿器包括至少一个气泡发生器。根据某些实施方案，气泡发生器可以用于在加湿器中的一个或更多个液体区域(例如，一个或更多个液体层)内产生气泡。不希望受任何特定理论的束缚，认为在液体区域内产生气泡增加了气体中的液体相互作用的表面积，这可能导致在加湿器内水从液相传递至气相的效率提高。
在一些实施方案中，加湿器的第一级包括第一气泡发生器。第一气泡发生器可以与加湿器的气体入口处于流体连通。例如，参照图1a，加湿器301的第一级124包括第一气泡发生器130。第一气泡发生器130可以例如经由气体入口108和第一气泡发生器130之间的空间与气体入口108处于流体连通。在一些实施方案中，第一气泡发生器与加湿器的气体入口直接流体连通。
根据某些实施方案，可以将气体输送通过第一气泡发生器使得气体在第一级的第一液体层内形成多个气泡。例如，参照图1a，在一些实施方案中，将来自气体入口流112的气体(其可以源自气体源110)通过气体入口108输送至第一气泡发生器130。在一些这样的实施方案中，将气体输送通过第一气泡发生器130使得在第一液体层126内形成多个含有来自气体入口流112的气体的气泡。
在一些实施方案中，在加湿器的操作期间，水可以从第一液体层被输送至含气体的气泡中。在一些情况下，气泡流过加湿器的第一级的第一液体层。当气泡接触第一液体层(其温度可能高于气泡)时，热和/或水可以通过蒸发(例如，加湿)过程从第一液体层传递至气泡。例如，在一些实施方案中，在输送气体通过第一气泡发生器130以在第一液体层126内产生气泡之后，水可以通过蒸发过程从第一液体层126传递至含气体的气泡中。
在一些实施方案中，含气体的气泡随后可以输送至第一级的蒸气分布区域。例如，经加热加湿的气体的气泡可以离开第一液体层并在第一蒸气分布区域中重新合并。在一些这样的实施方案中，经加热加湿的气体基本上均匀地分布在整个第一蒸气分布区域中。参照图1a，例如，在水从第一液体层126输送至包含在第一液体层126内的含气体的气泡中之后，含气体的气泡可以输送至第一级124的第一蒸气分布区域128，在第一蒸汽分布区域128中它们可以重新合并。在一些实施方案中，水从第一液体层向含气体的气泡的传递产生相对于存在于第一级中的初始液体层溶解盐相对浓缩的第一液体层，以及与气体入口流相比相对潮湿的第一蒸气分布区域。例如，在图1a中，水从第一液体层126向第一液体层126内的含气体的气泡的传递以及随后这些气泡向第一蒸气分布区域128的输送导致第一液体层126内的溶解盐浓缩并且第一蒸气分布区域128加湿。
在某些实施方案中，加湿器包括第二级，所述第二级包括包含液相的来自水性入口流的水的第二液体层。例如，参照图1a，加湿器301包括第二级132，所述第二级132包括第二液体层134。第二液体层134可以包含来自水性入口流118的水。根据某些实施方案，第二级包括与第二液体层处于流体连通的第二蒸气分布区域。例如，参照图1a，加湿器301包括与第二液体层134处于流体连通的第二蒸气分布区域136。在一些实施方案中，第二蒸气分布区域可以位于第二液体层上方。在某些实施方案中，第二蒸气分布区域可以与第二液体层直接接触。
在一些实施方案中，加湿器的第二级包括第二气泡发生器。第二气泡发生器可以与第一蒸气分布区域处于流体连通。例如，参照图1a，加湿器301的第二级132包括第二气泡发生器138。第二气泡发生器138可以例如通过将第二气泡发生器设置成紧挨着第一蒸气分布区域而与第一蒸气分布区域128处于流体连通，如图1a所示。在一些实施方案中，第二气泡发生器与第一蒸气分布区域直接流体连通。
根据某些实施方案，可以将气体(例如，经加湿的气体)输送通过第二气泡发生器使得气体在第二级的第二液体层内形成多个含气体的气泡。例如，参照图1a，在一些实施方案中，将来自第一蒸气分布区域128的气体输送通过第二气泡发生器138使得气体在第二液体层134内形成多个含有来自第一蒸气分布区域气体入口流112的气泡。
在一些实施方案中，在加湿器的操作期间，水可以从第二液体层输送至第二液体层内的含气体的气泡中。在一些情况下，气泡流过加湿器的第二级的第二液体层。当气泡接触第二液体层(其温度可能高于气泡)时，热和/或水可以通过蒸发(例如，加湿)过程从第二液体层传递至气泡。例如，在一些实施方案中，在输送气体通过第二气泡发生器138以在第二液体层134内产生含气体的气泡之后，水可以通过蒸发过程从第二液体层134传递至含气体的气泡中。
在一些实施方案中，含气体的气泡可以随后输送至第二级的蒸气分布区域。例如，经加热加湿的气体的气泡可以离开第二液体层并在第二蒸气分布区域中重新合并。在一些这样的实施方案中，经加热加湿的气体基本上均匀地分布在整个第二蒸气分布区域中。参照图1a，例如，在将水从第二液体层134输送至包含在第二液体层134内的含气体的气泡中之后，含气体的气泡可以输送至第二级132的第二蒸气分布区域136，在第二蒸气分布区域136中它们可以重新合并。在一些实施方案中，水从第二液体层向含气体的气泡的传递产生相对于存在于第二级中的初始液体层溶解盐相对浓缩的第二液体层，以及与气体入口流和第一蒸气分布区域相比相对潮湿的第二蒸气分布区域。例如，在图1a中，水从第二液体层134向第二液体层134内含气体的气泡的传递以及随后这些气泡向第二蒸气分布区域136的输送导致第二液体层134内的溶解盐浓缩并且第二蒸气分布区域136加湿。
在一些实施方案中，加湿器包括任选的第三级，所述第三级包括第三液体层，所述第三液体层包含液相的来自水性入口流的水。根据某些实施方案，第三级还可以包括与第三液体层处于流体连通的第三蒸气分布区域。在一些实施方案中，第三蒸气分布区域可以位于第三液体层上方。在某些实施方案中，第三蒸气分布区域可以与第三液体层直接接触。在一些实施方案中，加湿器的第三级包括第三气泡发生器。第三气泡发生器可以与第二蒸气分布区域处于流体连通。第三气泡发生器与第二蒸气分布区域之间的流体连接可以例如通过将第三气泡发生器设置成紧挨着第二蒸气分布区域来实现。在一些实施方案中，第三气泡发生器与第二蒸气分布区域直接流体连通。
根据某些实施方案，可以将气体(例如，经加湿的气体)输送通过第三气泡发生器使得气体在第三级的第三液体层内形成多个含气体的气泡。在一些实施方案中，在加湿器的操作期间，水可以从第三液体层输送至第三液体层内的含气体的气泡中。在一些情况下，气泡流过加湿器的第三级的第三液体层。当气泡接触第三液体层(其温度可能高于气泡)时，热和/或水可以通过蒸发(例如，加湿)过程从第三液体层传递至气泡。在一些实施方案中，含气体的气泡可以随后输送至第三级的蒸气分布区域。例如，经加热加湿的气体的气泡可以离开第三液体层并在第三蒸气分布区域中重新合并。在一些这样的实施方案中，经加热加湿的气体基本上均匀地分布在整个第三蒸气分布区域中。在一些实施方案中，水从第三液体层向含气体的气泡的传递产生相对于存在于第三级中的初始液体层溶解盐相对浓缩的第三液体层，以及与气体入口流、第一蒸气分布区域和第二蒸气分布区域相比相对潮湿的第三蒸气分布区域。
应理解，加湿器可以具有任意数目的级。在一些实施方案中，加湿器可以具有至少一个、至少两个、至少三个、至少四个、至少五个、至少六个、至少七个、至少八个、至少九个、或至少十个或者更多个级。包括四个级的加湿器的一个实例示于例如图3b中，下面更详细地描述。在一些实施方案中，加湿器可以具有不多于一个、不多于两个、不多于三个、不多于四个、不多于五个、不多于六个、不多于七个、不多于八个、不多于九个、或不多于十个级。在一些实施方案中，级可以被布置成使得它们彼此基本上平行。在某些情况下，级可以以一定角度设置。
在其中加湿器包括复数个级的一些实施方案中，级可以被布置成使得气体依次从第一级流至第二级。在一些情况下，级可以垂直布置(例如，第二级可以位于加湿器的第一级上方或下方)或者平行布置(例如，第二级可以位于加湿器的第一级的右侧或左侧)。在一些实施方案中，级可以被布置成使得气体流依次流过第一级、第二级、第三级等。在一些情况下，各级可以包括液体层。在其中加湿器包括复数个级的某些实施方案中，第一级(例如，垂直布置的加湿器中的最底级)的液体层的温度可以低于第二级(例如，位于垂直布置的加湿器中的第一级上方的级)的液体层的温度，第二级的液体层的温度可以低于任选的第三级(例如，位于垂直布置的加湿器的第二级上方的级)的液体层的温度。在一些实施方案中，多级加湿器中的每个级在高于前一级(例如，在包括垂直布置的加湿器的实施方案中，在其下方的级)温度的温度下操作。
在一些情况下，加湿器内多个级的存在可以有利地导致气体的加湿增加。例如，多个级的存在可以提供气体可被加湿的大量位置。即，气体可以行进穿过其中至少一部分气体经受加湿(例如，蒸发)的多于一个液体层。此外，在某些情况下，多个级的存在能够使加湿器内的流体流动具有更大的灵活性。
在一些情况下，加湿器的至少一个级包括室。例如，在图1a中，第一级124包括室，其中第一液体层126和第一蒸气分布区域128位于该室内。根据某些实施方案，室可以与一个或更多个气泡发生器处于流体连通。例如，参照图1a，第一级124的室与第一气泡发生器130处于流体连通。在一些情况下，级的液体层占据室的一部分。在一些实施方案中，蒸气分布区域包括室的未被液体层占据的至少一部分。例如，蒸气分布区域可以包括液体层上方的室空间的至少一部分(或全部)。参照图1a，例如，第一级124的第一液体层126占据第一级的室的第一部分，第一蒸气分布区域128占据第一级124的室的未被第一液体层126占据的部分。第二级132包括以相似方式布置的室。
在一些实施方案中，加湿器包括位于两个连续级的两个液体层之间的一个或更多个蒸气分布区域。例如，参照图1a，第一蒸气分布区域128位于第一级124的第一液体层126与第二级132的第二液体层134之间。在某些情况下，蒸气分布区域可以通过使气体重新均匀地分布在加湿器的截面上而有利地减轻由随机鼓泡产生的流动变化。此外，在蒸气分布区域的自由空间中，气体中夹带的大液滴在气体进入后续级之前可以具有一些空间以落回到液体层中。蒸气分布区域还可以用于将两个后续级分开，从而通过保持各级的液体层分开来提高设备的热力学效率。如以下进一步详细讨论的，室还可以包括一个或更多个堰和/或挡板以控制通过室的液体流动。此外，室可以包括至相邻级的一个或更多个导管(例如，液体导管)。
气泡发生器可以具有用于产生气泡的多种特征(例如，孔)。气泡发生器的选择可以影响所产生的气泡的尺寸和/或形状，从而影响加湿器中气泡与液体层之间的传热和/或传质。可以选择合适的气泡发生器和/或气泡发生器条件(例如，气泡发生器速度)以产生特定的期望的一组气泡。合适的气泡发生器的非限制性实例包括分布器(sparger)板(例如，包括气体可以行进穿过的多个孔的板)；包括一个或更多个穿孔管(例如，具有放射状、环形、蛛网式或轴-辐式(hub-and-spoke)构造)的装置；包括一个或更多个喷嘴的装置；和/或多孔介质(例如，微孔金属)。
在一些实施方案中，气泡发生器(例如，第一气泡发生器、第二气泡发生器、任选的第三气泡发生器和/或另外的(任选的)气泡发生器)包括分布器板。示例性分布器板200示于例如图2a至2c中。图2a是分布器板200的透视示意图，图2b是分布器板200的俯视示意图，以及图2c是分布器板200的如沿着图2b的截面线cs截取的截面示意图。分布器板可以包括多个孔。例如，在图2a至2c中，分布器板200包括孔202。已经认识到，在某些情况下，分布器板可以具有某些有利的特性。例如，分布器板的压降可相对较低。此外，分布器板的简易性可以使其制造低廉和/或耐污染的影响。
根据一些实施方案，气泡发生器(例如，分布器板)包括多个孔，所述多个孔的至少一部分(例如，按数目计，至少约25％、至少约50％、至少约75％、至少约90％、至少约95％或至少约99％)的最大截面尺寸为约0.1mm至约50mm、约0.1mm至约25mm、约0.1mm至约15mm、约0.1mm至约10mm、约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约1mm、约1mm至约50mm、约1mm至约25mm、约1mm至约15mm、约1mm至约10mm、或约1mm至约5mm。给定孔的最大截面尺寸对应于截面的两个相对边界之间的最大距离。截面通常沿着与气泡发生器的厚度垂直的平面截取(并且通常沿着与气体穿过气泡发生器的流动垂直的平面截取)。例如，在图2c中，孔202x具有对应于尺寸204的最大截面尺寸。具有圆形截面的孔的最大截面直径对应于圆形截面的直径。
孔可以具有任何合适的形状。例如，多个孔的至少一部分(例如，按数目计，至少约25％、至少约50％、至少约75％、至少约90％、至少约95％、或至少约99％)可以为基本上圆形的、基本上椭圆形的、基本上方形的、基本上矩形的、基本上三角形的、和/或不规则形状的。
在一些情况下，气泡发生器(例如，分布器板)可以沿着加湿器内的级的底表面布置。在一些实施方案中，气泡发生器(例如，分布器板)可具有覆盖加湿器的截面的至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、或约100％的表面积。
在某些情况下，加湿器包括气体分布室。参照图1a，例如，加湿器301包括气体分布室140。在一些实施方案中，气体分布室与加湿器的气体入口处于流体连通。例如，在图1a中，气体分布室140与加湿器301的气体入口108处于流体连通。在一些实施方案中，气体分布室与加湿器的气体入口直接流体连通。
气体分布室可以包括气体分布区域。例如，在图1a中，气体分布室140包括气体分布区域142。根据某些实施方案，气体分布区域可以具有足够的体积以允许气体基本上均匀地扩散在加湿器的截面上。气体分布室的气体分布区域通常是指气体分布室内的整个分布有气体的空间。
在一些情况下，气体分布室还包括液体层(例如，液体贮槽容积(liquidsumpvolume)。参照图1a，例如，气体分布室140包括液体层144。在一些实施方案中，液体(例如，包含液相的水和一种或更多种溶解盐)可以收集在气体分布室的液体层中。在一些情况下，加湿器的液体层(例如，液体贮槽容积)与加湿器的液体出口处于流体连通(例如，直接接触)。例如，参照图1a，气体分布室140的液体层144与加湿器301的液体出口104直接流体连通。在某些实施方案中，气体分布室的液体层与将液体泵送出加湿器的泵处于流体连通(例如，直接流体连通)。例如，气体分布室的液体层可以为泵的吸入提供正抽吸压力，并且可以有利地防止可能引起有害的空化气泡的负(例如，真空)抽吸压力。在一些情况下，气体分布区域的液体层可以有利地降低鼓泡塔设备对传热速率突然变化(例如，由于含盐水向设备中的间歇进料和/或浓缩流从设备中的间歇排出)的敏感性。在某些实施方案中，例如其中加湿器包括复数个垂直布置的级的一些实施方案，气体分布室位于加湿器的底部或底部附近(例如，加湿器的第一级下方)。
根据某些实施方案，在加湿器的气体分布室的液体层(例如，贮槽容积)内设置有一个或更多个混合器、一个或更多个搅棒(splashbar)和/或一个或更多个挡板。根据一些这样的实施方案，混合器、搅棒和/或挡板可以降低或消除水溶液的静止区域形成的程度，这可以降低加湿器的气体分布室的液体层内发生沉淀的程度。在一些情况下，混合器、搅棒和/或挡板的存在可以抑制或防止固体在气体分布室的液体层中的堆积。在一些实施方案中，设置在加湿器的气体分布室的液体层内的混合器中的至少一者为喷射器。合适的喷射器可以商购自例如sprayingsystemsco.(wheaton，il)，例如型号46550-3/4-pp。
如上所述，在某些实施方案中，加湿器为多级鼓泡塔加湿器。图3a示出了根据一些实施方案的示例性多级鼓泡塔加湿器的示意性截面图。在图3a中，组合鼓泡塔加湿器301包括容器394，容器394包括气体分布室140和加湿区域304。加湿区域304可以垂直布置在气体分布室140上方。在一些实施方案中，加湿器301包括气体入口108和液体出口104。气体入口108可以流体连接至包含气相可冷凝流体和/或不凝气体的第一气体源(图3a中未示出)。在一些情况下，气体分布室140包括气体分布区域142，通过气体入口108进入的气体基本上均匀地分布(例如，沿着第一气泡发生器130的底表面)在整个气体分布区域142中。在一些实施方案中，气体分布室140还包括液体层144(例如，贮槽容积)，液体层144占据气体分布室140的未被气体分布区域142占据的至少一部分。在一些情况下，液体(可以相对于水性入口流富含溶解盐)在离开加湿器301之前收集在液体层144中。如图3a所示，液体层144可以与加湿器液体出口104直接接触。在一些情况下，液体层144和液体出口104可以与将液体泵送出加湿器301的泵(图3a中未示出)处于流体连通。在一些情况下，液体层144可以对泵的吸入提供正抽吸压力，并且可以有利地防止可能引起空化气泡的负抽吸压力。液体层144还可以降低加湿器301对传热速率突然变化的敏感性。
如图3a所示，加湿器301包括第一级124和第二级132，其中第二级132垂直布置在第一级124上方。第一级124包括被第一液体层126部分占据的室320。在一些情况下，第一液体层126包含液相的水和一种或更多种溶解盐。第一蒸气分布区域128可以占据第一加湿室320的未被第一液体层126占据的至少一部分(例如，第一液体层126上方的区域)。第一蒸气分布区域128可以位于第一级124的第一液体层126与第二级132的第二液体层134之间。在图3a中，加湿室320与第一气泡发生器130和第二气泡发生器138处于流体连通，所述第一气泡发生器130可以充当第一级124的气体入口并且允许气体分布室140与第一级124之间的流体连通，所述第二气泡发生器138可以充当第一级124的气体出口并且允许第一级124与第二级132之间的流体连通。第一气泡发生器130可以基本上占据第一级124的整个底表面，或者可以占据第一级124的底表面的较小部分。第二气泡发生器138可以基本上占据第二级132的整个顶表面，或者可以占据第二级132的顶表面的较小部分。室320还可以与降液管328和降液管330处于流体连通，所述降液管328提供第一级124与第二级132之间的液体导管，所述降液管330提供第一级124与气体分布室140之间的液体导管。位于第一级124与第二级132之间的降液管328为任何溢出的可冷凝流体(例如，从第二液体层134溢出)提供从第二级132行进至第一级124的路径。
第一室320还可包括一个或更多个液体流动结构(例如，堰和/或挡板)。例如，如图3a所示，第一室320包括第一堰332和第二堰334。第一堰332位于降液管328的下游并且可以形成围绕降液管328的出口的池。降液管328的出口可以浸没在池中，从而防止流过第一级124的气体通过降液管328而不是通过第二气泡发生器138流动至第二级132。例如，在一些情况下，围绕降液管328的出口的液体池的高度高于第一液体层126的高度(例如，堰332的高度高于第一液体层126的高度)。这可以有利地导致降液管328周围的静压头增加，使得气泡优先地流过第一液体层126，而不流过围绕降液管328的液体池(例如，与在第一液体层126中相比，气体在围绕降液管328的液体池中必须克服的液体静压头更高)，防止了气体绕过第二气泡发生器138。在一些情况下，允许气体流过降液管328而绕过第二气泡发生器138可具有扰乱液体穿过加湿器301的流动的有害影响，并且在某些情况下可能使加湿器301的操作完全停止。在某些实施方案中，围绕降液管328的液体池的高度高于第一液体层126的高度并且高于第二液体层134的高度。在某些情况下，室320的在降液管328周围和/或下方的底表面部分(例如，室320的在堰332与端壁之间的底表面部分)基本上不可透过气体流(例如，不包括气泡发生器)，并且围绕降液管328的任何液体池的高度可以高于、低于或等于第一液体层126和/或第二液体层134的高度。在一些实施方案中，堰332的顶部与降液管328的出口底部(在图3a中表示为396)之间的距离d(例如，垂直距离)大于液体层134的高度。在一些情况下，这可以有利地防止通过降液管328的回流。在某些实施方案中，堰332的顶部与降液管328的出口底部之间的距离d(例如，垂直距离)大于第一液体层126的高度且大于第二液体层134的高度。在一些情况下，第二堰334位于降液管330的上游并确定第一液体层126的最大高度，使得高于该高度的任何液体将越过堰334通过降液管330流动至液体层144。堰332和堰334可以被设置成使得进入第一级124的液体被引导从第一堰332流动至第二堰334。
第二级132包括室336和位于室336内的第二液体层134。在图3a所示的实施方案中，第二液体层134与液体入口114处于流体连通，所述液体入口114可以与包含一种或更多种溶解盐的水性液体源流体连接。在其中加湿器包括多于两个级的实施方案中，液体入口可以设置在更高的级，例如最顶部的级(例如，使得当存在三个级时，液体进入第三级，当存在四个级时，液体进入第四级，等等)。
在一些实施方案中，第二蒸气分布区域136占据室336的未被第二液体层134占据的至少一部分(例如，第二液体层134上方的区域)。在图3a中，室336与第二气泡发生器138处于流体连通，所述第二气泡发生器138可以充当第二级132的气体入口并且允许第一级124与第二级132之间的流体连通。第二气泡发生器138可以基本上占据第二级132的整个底表面或者可以占据第二级132的底表面的较小部分。
室336还可以与降液管328处于流体连通。室336还可以包括堰348，所述堰348可以设置在降液管328的上游。堰348可以确定第二液体层134的最大高度使得超过堰348的高度的任何液体将越过堰348通过降液管328流动至第一级124的第一液体层126。堰348可以设置成使得液体可以从液体入口114穿过室336流动至堰348。
在操作中，气体流可以经由可以与气体分布室140处于流体连通的加湿器气体入口108输送至加湿器301。在气体分布室140中，第一气体流可以沿着第一气泡发生器130的底表面基本上均匀地分布在整个气体分布区域142中。气体流可以流过第一气泡发生器130，从而形成多个气泡。然后，气泡可以流过第一液体层126，所述第一液体层126可以包含液相的水和一种或更多种溶解盐。当气泡流过温度可高于气泡的第一液体层126时，热和/或水可以通过蒸发(例如，加湿)过程从第一液体层126传递至气泡，使得气泡包含气相的水。经至少部分加湿的第一气体的气泡可以进入室320的第一蒸气分布区域128并重新合并，导致经至少部分加湿的第一气体流基本上均匀地分布在整个第一蒸气分布区域128中。
然后，经至少部分加湿的气体流可以进入第二级132的室336，流过第二气泡发生器138并形成经至少部分加湿的气体的气泡。然后，气泡可以流过温度可高于气泡的第二液体层134。当气泡流过第二液体层134时，气泡可以经历蒸发过程，并且热和/或质量可以从第二液体层134传递至气泡。在离开第二液体层134之后，气泡可以进入室336的第二蒸气分布区域136，在第二蒸气分布区域136中气泡可以重新合并并形成经进一步加热加湿的第一气体流，所述第一气体流基本上均匀地分布在整个第二蒸气分布区域136中。在一些实施方案中，第二蒸气分布区域内的经加湿的气体可以例如经由气体出口120从加湿器中输送出。在另一些实施方案中，第二蒸气分布区域136内的经加湿的气体可以输送至第三级，在第三级中可发生气体的进一步加湿。
在一些实施方案中，一个或更多个液体流流过加湿器301(例如，以与气体流基本上相反的方向)。根据一些实施方案，包含至少一种溶解盐的水性液体流通过与第二级132的第二液体层134处于流体连通的液体入口114进入加湿器301。当水性液体流从液体入口114穿过室336流动至堰348时，水性液体流(例如，作为第二液体层134的一部分)可以直接接触温度低于水性液体流的温度的多个气泡。热和/或质量可以通过蒸发(例如，加湿)过程从第一液体流传递至气泡，产生经冷却的第一液体流。如果第二液体层134的高度超过堰348的高度，则经冷却的第一液体流可以越过堰348的顶部通过降液管328流动至围绕降液管328的出口的液体池。如果液体池的高度超过堰332的高度，则经冷却的第一液体流可以越过堰332的顶部流动至第一级124的第一液体层126。当经冷却的第一液体流从堰332穿过第一级124的室320流动至堰334时，经冷却的第一液体流(例如，作为第一液体层126的一部分)可以直接接触温度低于经冷却的液体流的多个气泡。热和/或水可以通过蒸发过程从经冷却的第一液体流传递至气泡，产生经进一步冷却的液体流。如果第一液体层126的高度超过堰334的高度，则经进一步冷却的液体流可以越过堰334的顶部通过降液管330流动至液体层144。然后，经进一步冷却的第一液体流可以通过液体出口104离开加湿器301。经进一步冷却的第一液体流可以形成浓缩流106的至少一部分(例如，至少约50重量％、至少约75重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约99重量％或全部)。
虽然上述某些实施方案涉及包括复数个垂直布置的级的加湿器，但是可以采用其他加湿器结构和/或布置。例如，在一些情况下，加湿器包括复数个平行布置的级。
图3b示出了根据一些实施方案的包括水平布置的级的示例性加湿器301的示意性截面图。如图3b所示，加湿器301包括气体入口108、液体入口114和液体出口104。此外，加湿器301包括多个水平布置的级412a至412d。级412a至412d中的每一级包括室，所述室包括液体层(例如，液体层414a至414d之一)和在液体层上方的蒸气分布区域。此外，级412a至412d中的每一级还包括气体导管(例如，气体导管416a至416d之一)和流体连接至气体导管的气泡发生器(例如，气泡发生器418a至418d之一)。如图3b所示，各级的气泡发生器的至少一部分位于该级的液体层的顶表面下方，使得流过气泡发生器的气体产生气泡，气泡流过该级的液体层。在一个特定的非限制性实例中，气泡发生器418a从液体层414a的顶表面延伸至级412a的底表面。在某些实施方案中，一个或更多个气泡发生器被设置成使得它们延伸横过级的液体层的底表面(例如，使得气体在一个或更多个气泡发生器下方流动并且气泡向上流过液体层)。图3b还示出了级412a至412d被多个挡板436a至436c隔开。在一些实施方案中，挡板的至少一部分包括与加湿器的级的顶表面接触的第一端和浸没在该级的液体层中的第二端。在一些情况下，一个或更多个气体导管穿过一个或更多个挡板。例如，在图3b中，气体导管416b至416d各自横跨(例如，经过)挡板436a至436c之一(例如，气体导管416b横跨挡板436a，气体导管416c横跨挡板436b，气体导管416d横跨挡板436c)。因此，挡板可以防止流过加湿器301的气体绕开气体导管416a至416d和气泡发生器418a至418d。
在操作中，包含气体(例如，不凝气体)的流可以以第一方向流过加湿器301，并且液体流可以以基本上相反的第二方向流过加湿器301。例如，如图3b所示，气体流可以从右至左流过加湿器301，而包含一种或更多种溶解盐的水性液体流可以从左至右流过加湿器301。在图3b中，气体流通过气体入口108进入加湿器301。气体流可以进入加湿器301的第一级412a，通过气体导管416a流动至气泡发生器418a并形成多个气泡。随后，气泡可以行进穿过温度可以高于气泡的液体层414a。在液体层414a中，热和质量可以从液体层414a传递至气泡以产生经加热的经至少部分加湿的气泡。在行进穿过液体层414a之后，气泡可以在第一级412a的位于液体层414上方的蒸气分布区域中重新合并，基本上均匀地分布在整个蒸气分布区域中。然后，经加热的经至少部分加湿的气体流可以进入第二级412b，通过气体导管416b流动至气泡发生器418b。气体流可以继续从右至左流过加湿器，当气体流流过加湿器的每个级时被不断地加热和加湿。在流过加湿器301的级412a至412d中的每一级之后，经加热加湿的气体流可以经由气体出口120离开加湿器301。
当气体流从右至左流过加湿器301时，包含至少一种溶解盐的水性液体流可以从左至右流过加湿器301。如图3b所示，液体流可以通过液体入口114进入加湿器301，形成第四级412d的液体层414d的至少一部分。在第四级412d中，热和质量可以从液体层414d中的液体流传递至由气泡发生器418d形成的气体流的气泡，并且液体流可以被冷却。此外，由于水从液体流传递至气体流的气泡，液体流可以变得更浓缩(例如，一种或更多种溶解盐的浓度可以增加)。当液体流流过加湿器301的级412c、412b和412a中的每一级时，液体流的温度可降低，并且流中的一种或更多种溶解盐的浓度可增加。然后，经冷却的浓缩的液体流可以经由液体出口104离开加湿器301。
尽管上述加湿器的某些实施方案描述了气体流从右至左流动并且水性液体流从左至右流动，但是也可以采用相反方向(即，水性液体流从右至左流动并且气体流从左至右流动)。
根据某些实施方案，本文所述的加湿器级可以具有入口和/或出口。例如，在一些实施方案中，第一级可以包括第一级气体入口、第一级气体出口、第一级液体入口和第一级液体出口。类似地，第二级可以包括第二级气体入口、第二级气体出口、第二级液体入口和第二级液体出口。另外的级(当存在时)还可以包括气体入口、气体出口、液体入口和液体出口。在一些情况下，加湿器的入口和/或出口或者其内的入口和/或出口(例如，加湿器的入口和/或出口和/或加湿器的一个或更多个级的入口和/或出口)可以作为单独且不同的结构元件/特征来提供。在一些情况下，加湿器的入口和/或出口或者其内的入口和/或出口可以由某些组件如气泡发生器和/或在系统的组件之间建立流体连通的任何其他特征来提供。例如，级的“气体入口”和/或“气体出口”可以作为气泡发生器(例如，分布器板)的多个孔来提供。在一些实施方案中，至少一个气泡发生器耦接至或对应于加湿器的级的气体入口。在一些实施方案中，气泡发生器耦接至或对应于加湿器的各级的气体入口。在一些实施方案中，至少一个气泡发生器耦接至或对应于加湿器的级的气体出口。在一些实施方案中，气泡发生器耦接至或对应于加湿器的各级的气体出口，输送气体的最后级除外。
虽然上述主要描述了包括多个级和/或气泡发生器的加湿器(例如，如多级鼓泡塔加湿器)，但是应理解，本发明不限于包括多个级或气泡发生器的加湿器的使用，并且在一些实施方案中，可以使用其他类型的加湿器。这样的加湿器的实例包括但不限于填充床加湿器、喷淋塔加湿器和湿壁塔加湿器。此外，如上所述，根据某些实施方案，加湿器可以仅仅由单个级构成。
如上所述，在一些实施方案中，在加湿器的操作期间，气体的流速可以相对较高。例如，参照图1a，在一些实施方案中，通过加湿器的气泡发生器的气体(源自气体入口流112)的流速可以相对较高。根据某些实施方案，通过在加湿器中保持相对高的气体流速，可以限制或避免在加湿器内产生液体的静止区域，这可以降低加湿器内不期望的沉淀发生的程度。
根据某些实施方案，在加湿器的操作期间，气体流通过加湿器的表面流速为至少约50cm/秒、至少约60cm/秒、至少约75cm/秒、至少约100cm/秒、至少约125cm/秒、或至少约150cm/秒。在某些实施方案中，气体流穿过加湿器的表面流速为约500cm/秒或更小、约400cm/秒或更小、或者约200cm/秒或更小。这些范围的组合也是可能的(例如，约50cm/秒至约500cm/秒)。气体流通过加湿器的“表面流速”由气体流通过加湿器的体积流量除以气体流与水性入口流相互作用的最大截面积来计算。气体流与水性入口流相互作用的最大截面积对应于垂直于气体流的流动方向并且跨越气体和水性入口流形成组合流的区域的最大平面截面积。作为一个示例性实例，在气体流过分布器板的孔并随后流过分布器板上夹带的液体的情况下，水性流与气体相互作用的截面积对应于分布器板的其上分布有分布器板的孔的表面积。参照图2b，例如，对于分布器板200，水性流与气体相互作用的截面积对应于轮廓206内的表面积(图2b中以虚线示出)。作为另一个示例性实例，在气体和液体输送通过填充塔加湿器的情况下，气体流与水性流相互作用的最大截面积对应于塔的最大内部截面积。在与气体穿过塔的流动垂直的平面上测量塔的截面积。
在一些实施方案中，在操作期间，加湿器中的压力可以选择为近似环境大气压力。本领域的普通技术人员将理解，近似环境大气压力对应于在各种天气条件和安装位置下在正常的操作中由海拔和/或气压波动引起的正常变化内的压力。在一些实施方案中，可期望在操作期间加湿器中的压力小于近似环境大气压力。例如，根据某些实施方案，加湿器中的压力在操作期间可以选择为约90kpa或更低。在一些情况下，随着加湿器内部的压力降低，经加湿的载气携带更多水蒸气的能力增加，使得浓缩流的产量增加。不希望受任何特定理论的束缚，这种效果可以通过湿度比来解释，湿度比通常是指潮湿空气中的水蒸气质量与干燥空气质量之比，其在低于大气压力的压力下较高。
在一些实施方案中，加湿器在操作期间可以具有相对低的压降。如本文中使用的，设备的压降是指在入口处进入设备的气体流的压力与在出口处离开设备的气体流的压力之差。在图1a中，例如，加湿器301的压降是气体入口108处气体的压力与气体出口120处气体的压力之差。应理解，在该情况下，压降不包括增压装置(例如，风扇、鼓风机、压缩机、泵)的影响。例如，压降将通过从在入口处进入设备的气体流的压力与在出口处离开设备的气体流的压力之差中减去一个或更多个增压装置对气体流的影响来获得。在一些实施方案中，加湿器的压降为约200kpa或更低、约150kpa或更低、约100kpa或更低、约75kpa或更低、约50kpa或更低、约20kpa或更低、约15kpa或更低、约10kpa或更低、约5kpa或更低、约2kpa或更低、或者约1kpa或更低。在某些实施方案中，加湿器的压降为约1kpa至约2kpa、约1kpa至约5kpa、约1kpa至约10kpa、约1kpa至约15kpa、约1kpa至约20kpa、约1kpa至约50kpa、约1kpa至约75kpa、约1kpa至约100kpa、约1kpa至约150kpa、或者约1kpa至约200kpa。在一些实施方案中，加湿器301的入口108处的气体压力基本上与加湿器301的出口120处的气体压力相同(即，压降基本上为零)。
在一些实施方案中，加湿器的一个或更多个级具有某些有利的特性。这些特性中的一些可与加湿器的一个或更多个级的液体层有关。例如，在一些情况下，一个或更多个级可以包括具有相对低的高度的液体层。
如上所述，加湿器的一个或更多个级可以包括液体层。液体层可以包含例如含有一种或更多种溶解盐的水性液体。在一些实施方案中，加湿器级的液体层包含海水、微咸水、由油和/或气开采过程产生的水、返排水(flowbackwater)、和/或废水(例如，工业废水)。
在一些实施方案中，在系统的操作期间，加湿器的一个或更多个级中的液体层的高度相对较低。在该情况下，级内的液体层的高度测量为气泡发生器的接触液体层的表面与液体层的顶表面之间的垂直距离。
在一些实施方案中，至少一个级中的相对低的液体层高度可以有利地导致单个级的入口与出口之间相对低的压降。不希望受特定理论的束缚，加湿器的给定级的压降可以至少部分地归因于该级中气体必须克服的液体静压头。因此，可以有利地将级中的液体层的高度保持较低以降低该级的压降。
此外，相对低的液体层高度可以增强传热和/或传质。不希望受特定理论的束缚，传热和/或传质的理论最大量可以在这样的条件下发生：其中气体达到与液体相同的温度并且气体中蒸气的量正好处于饱和浓度。气泡表面处的气-液界面可用的总面积和由各级中的液体层高度(即使高于最小液体层高度，性能也不受影响)决定的气泡在液体中的停留时间可以决定传热和/或传质怎样接近上述理论最大值。因此，将液体层高度保持在操作系统所需而不影响性能的最小值可以是有利的。在一些情况下，将液体层高度保持在比最小高度更低的高度以减少与穿过系统的移动空气相关的能量。虽然静压头通常相对于液体层高度线性变化，但是传热和/或传质效率可以以指数方式变化。在本发明的某些方面的背景下已经发现，在液体层高度为约1英寸至2英寸时，鼓泡塔加湿器中的条件可以接近传热和/或传质的最大量。
在一些实施方案中，在加湿器的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿器的至少一个级内的液体层的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，在加湿器的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿器的至少一个级内的液体层的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m、或约0.005m至约0.01m。在一些实施方案中，在加湿器的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿器的各级内的液体层的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，在加湿器的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿器的各级内的液体层的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m、或约0.005m至约0.01m。
在某些实施方案中，加湿器的级中的液体层的高度与该级的长度之比可以相对较低。级的长度是指级的最大内截面尺寸。在一些实施方案中，在加湿器的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿器的至少一个级内的液体层的高度与该至少一个级的长度之比为约1.0或更小、约0.8或更小、约0.6或更小、约0.5或更小、约0.4或更小、约0.2或更小、约0.18或更小、约0.16或更小、约0.15或更小、约0.14或更小、约0.12或更小、约0.1或更小、约0.08或更小、约0.06或更小、约0.05或更小、约0.04或更小、约0.02或更小、约0.01或更小，或者在一些情况下约0.005或更小。在一些实施方案中，在加湿器的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿器的至少一个级内的液体层的高度与该至少一个级的长度之比为约0.005至约1.0、约0.005至约0.8、约0.005至约0.6、约0.005至约0.5、约0.005至约0.4、约0.005至约0.2、约0.005至约0.18、约0.005至约0.16、约0.005至约0.15、约0.005至约0.14、约0.005至约0.12、约0.005至约0.1、约0.005至约0.08、约0.005至约0.06、约0.005至约0.05、约0.005至约0.04、约0.005至约0.02、或约0.005至约0.01。在一些实施方案中，在加湿器的操作(例如，基本上连续的操作和/或基本上瞬时的操作)期间，加湿器的各级内的液体层的高度与各相应级的长度之比为约1.0或更小、约0.8或更小、约0.6或更小、约0.5或更小、约0.4或更小、约0.2或更小、约0.18或更小、约0.16或更小、约0.15或更小、约0.14或更小、约0.12或更小、约0.1或更小、约0.08或更小、约0.06或更小、约0.05或更小、约0.04或更小、约0.02或更小、约0.01或更小，或者在一些情况下约0.005或更小。在某些实施方案中，在加湿器的操作期间，加湿器的各级内的液体层的高度与各相应级的长度之比为约0.005至约1.0、约0.005至约0.8、约0.005至约0.6、约0.005至约0.5、约0.005至约0.4、约0.005至约0.2、约0.005至约0.18、约0.005至约0.16、约0.005至约0.15、约0.005至约0.14、约0.005至约0.12、约0.005至约0.1、约0.005至约0.08、约0.005至约0.06、约0.005至约0.05、约0.005至约0.04、约0.005至约0.02、或约0.005至约0.01。
在一些实施方案中，加湿器内的单个级的高度(例如，从位于该级底部的气泡发生器到该级内的室的顶部垂直地测量)可以相对较低。如上所述，降低一个或更多个级的高度可以潜在地降低成本和/或潜在地增加系统内的传热和传质。在一些实施方案中，加湿器的至少一个级的高度为约0.5m或更小、约0.4m或更小、约0.3m或更小、约0.2m或更小、约0.1m或更小，或者在一些情况下约0.05m或更小。在某些情况下，加湿器的至少一个级的高度为约0m至约0.5m、约0m至约0.4m、约0m至约0.3m、约0m至约0.2m、约0m至约0.1m、约0m至约0.05m、约0.05m至约0.5m、约0.05m至约0.4m、约0.05m至约0.3m、约0.05m至约0.2m、或约0.05m至约0.1m。在一些实施方案中，加湿器的各级的高度为约0.5m或更小、约0.4m或更小、约0.3m或更小、约0.2m或更小、约0.1m或更小，或者在一些情况下约0.05m或更小。在某些情况下，加湿器的各级的高度为约0m至约0.5m、约0m至约0.4m、约0m至约0.3m、约0m至约0.2m、约0m至约0.1m、约0m至约0.05m、约0.05m至约0.5m、约0.05m至约0.4m、约0.05m至约0.3m、约0.05m至约0.2m、或约0.05m至约0.1m。
在一些实施方案中，对于加湿器的至少一个级，级的压降(即，入口气体压力与出口气体压力之差)为约200kpa或更低、约150kpa或更低、约100kpa或更低、约75kpa或更低、约50kpa或更低、约20kpa或更低、约15kpa或更低、约10kpa或更低、约5kpa或更低、或者约1kpa或更低。在某些情况下，加湿器的至少一个级的压降为约1kpa至约5kpa、约1kpa至约10kpa、约1kpa至约15kpa、约1kpa至约20kpa、约1kpa至约50kpa、约1kpa至约75kpa、约1kpa至约100kpa、约1kpa至约150kpa、或者约1kpa至约200kpa。在一些实施方案中，加湿器的至少一个级的压降基本上为零。在某些情况下，加湿器的各级的压降为约200kpa或更低、约150kpa或更低、约100kpa或更低、约75kpa或更低、约50kpa或更低、约20kpa或更低、约15kpa或更低、约10kpa或更低、约5kpa或更低、或者约1kpa或更低。在某些实施方案中，加湿器的各级的压降为约1kpa至约5kpa、约1kpa至约10kpa、约1kpa至约15kpa、约1kpa至约20kpa、约1kpa至约50kpa、约1kpa至约75kpa、约1kpa至约100kpa、约1kpa至约150kpa、或者约1kpa至约200kpa。根据某些实施方案，加湿器的各级的压降基本上为零。
加湿器的级可以具有适用于特定应用的任何形状。在一些实施方案中，加湿器的至少一个级的截面形状为基本上圆形的、基本上椭圆形的、基本上方形的、基本上矩形的、基本上三角形的或不规则形状的。在一些实施方案中，加湿器的至少一个级具有相对大的纵横比。如本文所使用的，级的纵横比是指级的长度与级的宽度之比。级的长度是指级的最大内截面尺寸(例如，在与级的垂直轴垂直的平面中)，并且级的宽度是指级的垂直于长度测量的最大截面尺寸(例如，在与级的垂直轴垂直的平面中)。
在一些实施方案中，加湿器的至少一个级的纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约15或者至少约20。在一些实施方案中，加湿器的至少一个级的纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约15、约1.5至约20、约2至约5、约2至约10、约2至约15、约2至约20、约5至约10、约5至约15、约5至约20、约10至约15、约10至约20或者约15至约20。在一些实施方案中，加湿器的各级的纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约15或者至少约20。在一些实施方案中，加湿器的各级的纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约15、约1.5至约20、约2至约5、约2至约10、约2至约15、约2至约20、约5至约10、约5至约15、约5至约20、约10至约15、约10至约20或者约15至约20。
在一些实施方案中，加湿器的一个或更多个级中的一个或更多个堰设置在级的室内以控制或引导液体的流动(例如，在一个级以内和/或在两个或更多个级之间)。在一些实施方案中，室可具有本文其他地方描述的级的任何特性(例如，尺寸、纵横比等)。
在一些实施方案中，加湿器的一个或更多个级中的液体层的最大高度可以由一个或更多个堰来设定。如本文所使用的，堰是指阻挡级中的液体流动的结构。在一些情况下，堰可以设置在邻近或围绕其中液体可从室中流出例如进入下方的不同室中的室的区域。例如，如果堰设置在液体出口的上游，则将导致液体层的高度超过堰的高度的任何额外的液体溢出堰并通过液体出口离开级。
在一些实施方案中，一个或更多个堰产生了围绕两个级之间液体导管的出口的液体池。在一些实施方案中，堰设置在邻近或围绕级中接收来自例如该区域上方或邻近该区域的不同室的液体流的区域。例如，第一级可以垂直地设置在第二级下方，并且第二级的液体出口可以为向第一级进料的降液管。堰可以设置在紧挨着降液管的下游，使得堰环绕降液管或一直延伸至室的壁以形成其中降液管的出口被淹没的池。池可以防止空气进入降液管。在一些情况下，池的高度大于第一级中的液体层的高度(例如，堰的高度大于第一级中的液体层的高度)。否则，鼓泡穿过第一级中的液体层的空气的静压头将大于空气向上流过降液管所需的静压头。因此，大于第一级中液体层高度的池高度可以有利地防止空气向上流过降液管。在一些实施方案中，当向池中引入额外的液体并且池中的液体高度超过堰的高度时，过量的液体可以溢出堰的顶部(例如，进入第一级的液体层中)。在某些实施方案中，产生环绕降液管的池的堰的顶部与降液管出口底部之间的距离(例如，垂直距离)大于第二级中液体层的高度。在一些情况下，这可以有利地防止通过降液管的回流。
在一些情况下，堰可以设置在室以内使得不接触室的一个或更多个壁。在一些情况下，堰可以设置在室以内使得接触室的一个或更多个壁。
一个或更多个堰可以被选择为具有小于室的高度的高度。在一些实施方案中，堰的高度可以决定室中液体层的最大高度。例如，如果停留在第一室中的液体层达到超过沿着室的底表面设置的堰的高度的高度，则至少一部分过量液体可以溢出堰。在一些情况下，过量液体可以流入第二相邻的室，例如设置在第一室下方的室。在一些实施方案中，室中的至少一个堰的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，室中的至少一个堰的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m或者约0.005m至约0.01m。在一些实施方案中，室中的各堰的高度为约0.1m或更小、约0.09m或更小、约0.08m或更小、约0.07m或更小、约0.06m或更小、约0.05m或更小、约0.04m或更小、约0.03m或更小、约0.02m或更小、约0.01m或更小，或者在一些情况下约0.005m或更小。在一些实施方案中，室中的各堰的高度为约0m至约0.1m、约0m至约0.09m、约0m至约0.08m、约0m至约0.07m、约0m至约0.06m、约0m至约0.05m、约0m至约0.04m、约0m至约0.03m、约0m至约0.02m、约0m至约0.01m、约0m至约0.005m、约0.005m至约0.1m、约0.005m至约0.09m、约0.005m至约0.08m、约0.005m至约0.07m、约0.005m至约0.06m、约0.005m至约0.05m、约0.005m至约0.04m、约0.005m至约0.03m、约0.005m至约0.02m或者约0.005m至约0.01m。
在一些实施方案中，可以设置一个或更多个堰以促进液体以基本上线性的路径在室的整个长度上流动。例如，室可以被选择为具有长度大于其宽度的截面形状(例如，基本上矩形的截面)，使得堰促进液体沿着室的长度流动。在一些情况下，可能期望促进在整个室上的这种横向流动以使可冷凝流体的液相与气相之间的相互作用最大化，并因此使其间的传热和/或传质最大化。
本文描述的加湿器还可以包括被设置成促进、引导或以其他方式影响流体在加湿器内的流动的一个或更多个组件。在一些实施方案中，加湿器的至少一个级的至少一个室可以包括被设置成引导流体(例如含水液体流)流动的一个或更多个挡板。在某些情况下，加湿器的各室可以包括一个或更多个挡板。用于本文描述的实施方案的合适挡板包括具有例如基本上矩形形状的板状制品。挡板也可以被称为屏障、坝等。
挡板或挡板的组合可以以多种配置布置，以引导液体在室内的流动。在一些情况下，挡板可以被布置成使得液体以基本上线性的路径从室的一端行进至室的另一端(例如，沿着具有基本上矩形截面的室的长度)。在一些情况下，挡板可以被布置成使得液体以非线性路径行进穿过室，例如室内的具有一个或更多个弯曲或转弯的路径。即，液体可以在室内行进比室的长度更长的距离。在一些实施方案中，一个或更多个挡板可以沿着加湿器内的至少一个室的底表面设置，由此影响进入室的液体的流动。
在一些实施方案中，可以以这样的方式设置挡板，以引导液体在单个室内流动，例如沿着室的底表面以线性或非线性方式流动。在一些实施方案中，一个或更多个挡板可以被设置成基本上平行于具有基本上矩形截面形状的室的横向侧(即，宽度)，即，可以是横向挡板。在一些实施方案中，一个或更多个挡板可以被设置成基本上平行于具有基本上矩形截面形状的室的纵向侧(即，长度)，即，可以是纵向挡板。在这样的配置中，一个或更多个纵向挡板可以引导液体沿着基本上非线性的路径流动。
在一些实施方案中，可以以这样的方式设置一个或更多个挡板，以引导液体在单个室内沿着可以提高传热和/或传质效率的路径流动。例如，室可以包括以第一温度通过液体入口进入的液体和以不同的第二温度通过气泡发生器进入的气体。在某些情况下，当第一温度接近第二温度时，液体与气体之间的传热和传质可增加。可影响第一温度接近第二温度的能力的一个因素可为液体流过室所花费的时间量。
在一些情况下，流过室的液体的部分花费基本上相等的流过室的时间量可能是有利的。例如，在液体的第一部分在室中花费较短的时间量而液体的第二部分在室中花费较长的时间量的条件下，传热和传质可能不期望地减少。在这样的条件下，与第一部分和第二部分二者在室中花费基本上相等的时间量的情况相比，第一部分和第二部分的混合物的温度可距气体的第二温度更远。因此，在一些实施方案中，可以在室中设置一个或更多个挡板以促进液体流动，使得流过室的液体的部分花费基本上相等的流过室的时间量。例如，室内的一个或更多个挡板可以将位于入口处的液体(例如，可能在室中花费较短的时间量的液体)与位于出口处的液体(例如，可能在室中花费较长的时间量的液体)在空间上隔开。在一些情况下，室内的一个或更多个挡板可以促进液体沿着具有基本上相同长度的流动路径流动。例如，一个或更多个挡板可以防止液体的第一部分沿着基本上较短的路径从室的入口行进至室的出口(例如，沿着具有矩形截面的室的宽度)，并且防止液体的第二部分沿着基本上较长的路径从室的入口行进至室的出口进(例如，沿着具有矩形截面的室的长度)。
在一些情况下，增加液体流过室花费的时间量可能是有利的。因此，在某些实施方案中，可以在单个室内设置一个或更多个挡板以促进液体沿着具有相对高纵横比(例如，流动路径的平均长度与流动路径的平均宽度之比)的流动路径流动。例如，在一些情况下，一个或更多个挡板可以被设置成使得流过室的液体遵循纵横比为至少约1.5、至少约2、至少约5、至少约10、至少约20、至少约50、至少约75、至少约100或更大的流动路径。在一些实施方案中，流过室的液体遵循纵横比为约1.5至约5、约1.5至约10、约1.5至约20、约1.5至约50、约1.5至约75、约1.5至约100、约5至约10、约5至约20、约5至约50、约5至约75、约5至约100、约10至约20、约10至约50、约10至约75、约10至约100或者约50至约100的流动路径。
在一些情况下，穿过室的液体流动路径的纵横比可以大于室的纵横比。在某些情况下，存在挡板以增加液体流动路径的纵横比可以便于使用具有相对低的纵横比(例如，约1)的设备，例如具有基本上圆形截面的设备。例如，图4a示出了根据一些实施方案的示例性室400的示意图，根据一些实施方案，所述室400具有基本上圆形的截面(例如，底表面)和螺旋挡板402。在操作中，液体可以通过位于基本上圆形截面的中心处或附近的液体入口(未示出)进入室400。然后液体可以沿着螺旋形挡板402流动并通过位于基本上圆形截面的上边缘处的液体出口(未示出)离开室400。虽然室400的基本上圆形截面的纵横比为约1，但液体流动路径的纵横比基本上大于1(例如，约4.5)。作为一个另外的实例，图4b示出根据一些实施方案的示例性室400的示意图，所述室400具有基本上圆形的截面(例如，底表面)并且包括第一挡板402和第二挡板404。在操作中，液体可以通过位于基本上圆形截面的左上部分中的液体入口(未示出)进入室400。液体可首先以箭头406的方向流动。然后液体可以围绕挡板402流动并以相反的方向以箭头408的方向流动。然后液体可以围绕挡板404流动并以箭头410的方向流动，随后通过位于基本上圆形截面的右下部分中的液体出口(未示出)离开室400。虽然室400的圆形截面的纵横比为约1，但通过室400的液体流动路径的纵横比远远大于1。
在一些实施方案中，挡板为纵向挡板。例如，纵向挡板可以沿着级的长度从第一端延伸至第二相对端。在一些实施方案中，在纵向挡板与级的第一端和/或第二端之间可存在间隙，使得液体可以围绕纵向挡板流动(例如，以蛇形路径)。在一些实施方案中，级可以包括多于一个纵向挡板。在一些实施方案中，室内布置有至少一个纵向挡板、至少两个纵向挡板、至少三个纵向挡板、至少四个纵向挡板、至少五个纵向挡板、至少十个纵向挡板或更多。在一些实施方案中，室包括1至10个纵向挡板、1至5个纵向挡板或者1至3个纵向挡板。
在一些实施方案中，挡板为横向挡板(例如，水平挡板)。在一些情况下，室内布置有至少一个横向挡板、至少两个横向挡板、至少三个横向挡板、至少四个横向挡板、至少五个横向挡板、至少十个横向挡板或更多。在一些实施方案中，室包括1至10个横向挡板、1至5个横向挡板或者1至3个横向挡板。
加湿器可以包括具有适用于特定应用的任何形状的容器。在一些实施方案中，加湿器的容器的截面为基本上圆形的、基本上椭圆形的、基本上方形的、基本上矩形的、基本上三角形的或者不规则形状的。已经认识到，在某些情况下，加湿器的容器具有基本上圆形的截面可能是有利的。在一些情况下，具有基本上圆形截面的容器(例如，基本上圆柱形的容器)可以比具有不同形状(例如，基本上矩形的截面)的截面的容器更容易制造。例如，对于具有一定直径(例如，约0.6m或更小)的加湿器的基本上圆柱形的容器，可使用预制管道和/或管来形成加湿器的容器的壁。此外，基本上圆柱形的加湿器容器可以由片材(例如，不锈钢)通过弯曲该片并焊接单个接缝来制造。相比之下，具有不同形状的截面的加湿器的容器可以具有多于一个焊缝(例如，具有基本上矩形的截面的加湿器可以具有四个焊缝)。此外，具有基本上圆形截面的加湿器容器可以比具有不同形状的截面(例如，基本上矩形的截面)的加湿器容器需要更少的材料来制造。在某些实施方案中，加湿器的容器具有基本上平行六面体的形状、基本上矩形棱柱的形状、基本上圆柱形的形状、基本上锥体的形状和/或不规则的形状。在一些情况下，加湿器的容器具有相对高的纵横比可能是有利的。例如，在一些情况下，加湿器容器具有基本上矩形的截面可能是有利的。
加湿器的容器可以具有适用于特定应用的任何尺寸。在一些实施方案中，加湿器的容器的最大截面尺寸为约10m或更小、约5m或更小、约2m或更小、约1m或更小、约0.5m或更小或者约0.1m或更小。在一些情况下，加湿器的容器的最大截面尺寸为约0.01m至约10m、约0.01m至约5m、约0.01m至约1m、约0.5m至约10m、约0.5m至约5m、约0.5m至约1m、约1m至约5m或者约1m至约10m。
加湿器的容器可以包含任何合适的材料。在某些实施方案中，加湿器的容器包含不锈钢、铝和/或塑料(例如，聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯)。在一些实施方案中，使从加湿器的容器向环境的热损失最小化可能是有利的。在一些情况下，加湿器的容器的外部和/或内部可以包含绝热材料。例如，加湿器的容器可以至少部分地涂覆有、覆盖有或包裹有绝热材料。合适的绝热材料的非限制性实例包括弹性体泡沫、玻璃纤维、陶瓷纤维矿棉、玻璃矿棉、酚醛泡沫、聚异氰脲酸酯、聚苯乙烯和聚氨酯。
如上所述，加湿器可以被配置成接收包含至少一种溶解盐的水性入口流。溶解盐通常是指已经溶解至使得盐的组分离子(例如阴离子、阳离子)不再彼此离子键合的程度的盐。可存在于液体中的溶解盐的非限制性实例包括氯化钠(nacl)、溴化钠(nabr)、氯化钾(kcl)、溴化钾(kbr)、碳酸钠(na2co3)、硫酸钠(na2so4)、氯化钙(cacl2)、硫酸钙(caso4)、硫酸镁(mgso4)、硫酸锶(srso4)、硫酸钡(baso4)、硫酸钡锶(basr(so4)2)、氢氧化铁(iii)(fe(oh)3)、碳酸铁(iii)(fe2(co3)3)、氢氧化铝(al(oh)3)、碳酸铝(al2(co3)3)、硼盐和/或硅酸盐。
在某些情况下，水性入口流包括海水、微咸水、返排水、由油或气开采过程产生的水、和/或废水(例如，工业废水)。废水的非限制性实例包括纺织厂废水、皮革制革厂废水、造纸厂废水、冷却塔排污水、烟气脱硫废水、填埋沥出物水、和/或化学过程的流出物(例如，另一脱盐系统和/或化学过程的流出物)。
在一些实施方案中，水性入口流还可以包含一种或更多种另外的液体(例如，液体可以是液体混合物)。
在一些实施方案中，水性入口流具有相对高浓度的一种或更多种溶解盐。在某些实施方案中，水性入口流中的一种或更多种溶解盐的浓度为至少约100mg/l、至少约200mg/l、至少约500mg/l、至少约1000mg/l、至少约2000mg/l、至少约5000mg/l、至少约10000mg/l、至少约20000mg/l、至少约50000mg/l、至少约75000mg/l、至少约100000mg/l、至少约102000mg/l、至少约110000mg/l、至少约120000mg/l、至少约150000mg/l、至少约175000mg/l、至少约200000mg/l、至少约210000mg/l、至少约219000mg/l、至少约220000mg/l、至少约250000mg/l、至少约275000mg/l、至少约300000mg/l、至少约310000mg/l、至少约312000mg/l、至少约320000mg/l、至少约350000mg/l或者至少约375000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至一种或更多种溶解盐在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，水性入口流中的一种或更多种溶解盐的浓度为约100mg/l至约375000mg/l、约1000mg/l至约10000mg/l、约1000mg/l至约50000mg/l、约1000mg/l至约75000mg/l、约1000mg/l至约100000mg/l、约1000mg/l至约150000mg/l、约1000mg/l至约200000mg/l、约1000mg/l至约250000mg/l、约1000mg/l至约300000mg/l、约1000mg/l至约350000mg/l、约1000mg/l至约375000mg、约10000mg/l至约50000mg/l、约10000mg/l至约75000mg/l、约10000mg/l至约100000mg/l、约10000mg/l至约150000mg/l、约10000mg/l至约200000mg/l、约10000mg/l至约250000mg/l、约10000mg/l至约300000mg/l、约10000mg/l至约350000mg/l、约10000mg/l至约375000mg/l、约50000mg/l至约100000mg/l、约50000mg/l至约150000mg/l、约50000mg/l至约200000mg/l、约50000mg/l至约250000mg/l、约50000mg/l至约300000mg/l、约50000mg/l至约350000mg/l、约50000mg/l至约375000mg/l、约100000mg/l至约150000mg/l、约100000mg/l至约200000mg/l、约100000mg/l至约250000mg/l、约100000mg/l至约300000mg/l、约100000mg/l至约350000mg/l、约100000mg/l至约375000mg/l、约102000mg/l至约219000mg/l、约102000mg/l至约312000mg/l、约150000mg/l至约200000mg/l、约150000mg/l至约250000mg/l、约150000mg/l至约300000mg/l、约150000mg/l至约350000mg/l、约150000mg/l至约375000mg/l、约200000mg/l至约250000mg/l、约200000mg/l至约300000mg/l、约200000mg/l至约350000mg/l、约200000mg/l至约375000mg/l、约250000mg/l至约300000mg/l、约250000mg/l至约350000mgl、约250000mg/l至约375000mg/l、约300000mg/l至约350000mg/l或者约300000mg/l至约375000mg/l。溶解盐的浓度通常是指盐的阳离子和阴离子的组合浓度。例如，溶解的nacl的浓度是指钠离子(na+)浓度与氯离子(cl-)浓度之和。溶解盐的浓度可以根据本领域已知的任何方法测量。例如，用于测量溶解盐的浓度的方法包括电感耦合等离子体(icp)光谱(例如，电感耦合等离子体光学发射光谱)。作为一个非限制性实例，可以使用optima8300icp-oes光谱仪。
在一些实施方案中，水性入口流包含以下量的至少一种溶解盐：至少约1重量％、至少约5重量％、至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％或者至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，高至至少一种溶解盐在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，水性入口流包含以下量的至少一种溶解盐：约1重量％至约10重量％、约1重量％至约20重量％、约1重量％至约25重量％、约1重量％至约26重量％、约1重量％至约27重量％、约1重量％至约28重量％、约1重量％至约29重量％、约1重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％或者约25重量％至约30重量％。
根据一些实施方案，水性入口流具有相对高的总溶解盐浓度(即，水性入口流中所有溶解盐的总浓度)。在某些情况下，水性入口流的总溶解盐浓度为至少约1000mg/l、至少约2000mg/l、至少约5000mg/l、至少约10000mg/l、至少约20000mg/l、至少约50000mg/l、至少约75000mg/l、至少约100000mg/l、至少约110000mg/l、至少约120000mg/l、至少约150000mgl、至少约175000mg/l、至少约200000mg/l、至少约210000mg/l、至少约220000mg/l、至少约250000mg/l、至少约275000mg/l、至少约300000mg/l、至少约310000mg/l、至少约320000mg/l、至少约350000mg/l、至少约375000mg/l、至少约400000mg/l、至少约450000mg/l或者至少约500000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至溶解盐在水性入口流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，水性入口流的总溶解盐浓度为约1000mg/l至约10000mg/l、约1000mg/l至约20000mg/l、约1000mg/l至约50000mg/l、约1000mg/l至约75000mg/l、约1000mg/l至约100000mg/l、约1000mg/l至约150000mg/l、约1000mg/l至约200000mgl、约1000mg/l至约250000mg/l、约1000mg/l至约300000mg/l、约1000mg/l至约350000mg/l、约1000mg/l至约400000mg/l、约1000mg/l至约450000mg/l、约1000mg/l至约500000mg/l、约10000mg/l至约20000mg/l、约10000mg/l至约50000mg/l、约10000mg/l至约75000mg/l、约10000mg/l至约100000mg/l、约10000mg/l至约150000mg/l、约10000mg/l至约200000mg/l、约10000mg/l至约250000mg/l、约10000mg/l至约300000mg/l、约10000mg/l至约350000mg/l、约10000mg/l至约400000mg/l、约10000mg/l至约450000mg/l、约10000mg/l至约500000mg/l、约20000mg/l至约50000mg/l、约20000mg/l至约75000mg/l、约20000mg/l至约100000mg/l、约20000mg/l至约150000mg/l、约20000mg/l至约200000mg/l、约20000mg/l至约250000mg/l、约20000mg/l至约300000mg/l、约20000mg/l至约350000mg/l、约20000mg/l至约400000mg/l、约20000mg/l至约450000mg/l、约20000mg/l至约500000mg/l、约50000mg/l至约100000mg/l、约50000mg/l至约150000mg/l、约50000mg/l至约200000mg/l、约50000mg/l至约250000mg/l、约50000mg/l至约300000mg/l、约50000mg/l至约350000mg/l、约50000mg/l至约400000mg/l、约50000mg/l至约450000mg/l、约50000mg/l至约500000mg/l、约100000mg/l至约150000mg/l、约100000mg/l至约200000mg/l、约100000mg/l至约250000mg/l、约100000mg/l至约300000mg/l、约100000mg/l至约350000mg/l、约100000mg/l至约400000mg/l、约100000mg/l至约450000mg/l或者约100000mg/l至约500000mg/l。
在一些实施方案中，水性入口流的总溶解盐浓度为至少约1重量％、至少约5重量％、至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％或者至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，多至溶解盐在液体流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，加湿器水性入口流的总溶解盐浓度为约1重量％至约10重量％、约1重量％至约20重量％、约1重量％至约25重量％、约1重量％至约26重量％、约1重量％至约27重量％、约1重量％至约28重量％、约1重量％至约29重量％、约1重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％或者约25重量％至约30重量％。
在一些实施方案中，水性入口流包含两种或更多种溶解盐。复数种溶解盐的浓度通常是指溶解盐的所有阳离子和阴离子的组合浓度。作为简单的非限制性实例，在包含溶解的nacl和溶解的mgso4的液体流中，总溶解盐浓度是指na+、cl-、mg2+和so42-离子的浓度之和。
根据某些实施方案，可以在将水性液体流输送至加湿器之前对其进行加热。例如，参照图1a，在一些实施方案中，可以在将水性入口流118输送至加湿器301之前对其进行加热。根据某些实施方案，相对于水性入口流在相同的操作条件下但没有加热步骤的温度，在加热步骤期间传递至水性入口流的热的量将水性入口流的温度升高至少约1℃、至少约2℃、至少约3℃、至少约4℃、至少约5℃、至少约10℃或者至少约25℃。可以使用任何合适的加热装置将热添加至水性入口流中。例如，可以使用独立的加热器在水性入口流被输送至加湿器之前对水性入口流进行加热。在一些实施方案中，可以使用来自系统的另一部分(例如，减湿器(当存在时))的热在水性入口流被输送至加湿器之前对水性入口流进行加热。
根据某些实施方案，水性入口流在被输送至加湿器之前可以被包含在罐内。例如，在图1b中，水性入口液体(例如，来自源流162)在被输送至加湿器301之前可以被包含在进料罐160内。
在一些实施方案中，可以在将水性进料流输送至加湿器之前使其混合。例如，在图1b中，进料罐160包括任选的混合器164。根据某些实施方案，混合器可以用于抑制或防止在水性进料液体被输送至加湿器之前在水性进料液体内(例如，在进料罐内或在一些其他位置)形成静止区域。在一些实施方案中，进料罐160包括可以被配置成抑制或防止在进料罐内形成静止区域的一个或更多个搅棒和/或一个或更多个挡板。抑制或防止水性进料液体内静止区域的形成可以减少或消除在进料流中发生的溶解盐沉淀的量。在一些情况下，混合器、搅棒和/或挡板的存在可以抑制或防止固体在进料罐和/或进料流中的堆积。在一些实施方案中，设置在进料罐内的混合器的至少之一为喷射器。合适的喷射器可商购自例如sprayingsystemsco.(wheaton，il)，例如型号46550-3/4-pp。
如上所述，加湿器可以被配置成经由至少一个气体入口接收来自源的气体。在一些情况下，气体包含至少一种不凝气体。不凝气体通常是指在加湿器的操作条件下不能从气相冷凝成液相的气体。合适的不凝气体的实例包括但不限于空气、氮气、氧气、氦气、氩气、一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物(sox)(例如so2、so3)和/或氮氧化物(nox)(例如no、no2)。在一些实施方案中，除了至少一种不凝气体之外，气体还包含一种或更多种另外的气体(例如，气体可以是气体混合物)。
根据某些实施方案，源气体可以存储在本领域普通技术人员通常已知的任何合适类型的气体存储容器中。根据某些实施方案，气体源可以是周围环境。
根据一些实施方案，离开加湿器的浓缩流(例如，图1a中的流106)具有相对高浓度的一种或更多种溶解盐。在某些实施方案中，浓缩流中的一种或更多种溶解盐的浓度为至少约100mg/l、至少约200mg/l、至少约500mg/l、至少约1000mg/l、至少约2000mg/l、至少约5000mg/l、至少约10000mg/l、至少约20000mg/l、至少约50000mg/l、至少约75000mg/l、至少约100000mg/l、至少约150000mg/l、至少约200000mg/l、至少约250000mg/l、至少约300000mg/l、至少约350000mg/l、至少约400000mg/l、至少约450000mg/l或者至少约500000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至一种或更多种溶解盐在浓缩流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，浓缩流中的一种或更多种溶解盐的浓度为约1000mg/l至约10000mg/l、约1000mg/l至约20000mg/l、约1000mg/l至约50000mg/l、约1000mg/l至约100000mg/l、约1000mg/l至约150000mg/l、约1000mg/l至约200000mg/l、约1000mg/l至约250000mg/l、约1000mg/l至约300000mg/l、约1000mg/l至约350000mg/l、约1000mg/l至约400000mg/l、约1000mg/l至约450000mg/l、约1000mg/l至约500000mg/l、约10000mg/l至约20000mg/l、约10000mg/l至约50000mg/l、约10000mg/l至约100000mg/l、约10000mg/l至约150000mg/l、约10000mg/l至约200000mg/l、约10000mg/l至约250000mg/l、约10000mg/l至约300000mg/l、约10000mg/l至约350000mg/l、约10000mg/l至约400000mg/l、约10000mg/l至约450000mg/l、约10000mg/l至约500000mg/l、约20000mg/l至约50000mg/l、约20000mg/l至约100000mg/l、约20000mg/l至约150000mg/l、约20000mg/l至约200000mg/l、约20000mg/l至约250000mg/l、约20000mg/l至约300000mg/l、约20000mg/l至约350000mg/l、约20000mg/l至约400000mg/l、约20000mg/l至约450000mg/l、约20000mg/l至约500000mg/l、约50000mg/l至约100000mg/l、约50000mg/l至约150000mg/l、约50000mg/l至约200000mg/l、约50000mg/l至约250000mg/l、约50000mg/l至约300000mg/l、约50000mg/l至约350000mg/l、约50000mg/l至约400000mg/l、约50000mg/l至约450000mg/l、约50000mg/l至约500000mg/l、约100000mg/l至约150000mg/l、约100000mg/l至约200000mg/l、约100000mg/l至约250000mg/l、约100000mg/l至约300000mg/l、约100000mg/l至约350000mg/l、约100000mg/l至约400000mg/l、约100000mg/l至约450000mg/l或者约100000mg/l至约500000mg/l。
在一些实施方案中，浓缩流包含以下量的至少一种溶解盐：至少约1重量％、至少约5重量％、至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％或者至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，高至溶解盐在浓缩流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，浓缩流包含以下量的至少一种溶解盐：约1重量％至约10重量％、约1重量％至约20重量％、约1重量％至约25重量％、约1重量％至约26重量％、约1重量％至约27重量％、约1重量％至约28重量％、约1重量％至约29重量％、约1重量％至约30重量％、约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％或者约25重量％至约30重量％。
在一些实施方案中，浓缩流中的一种或更多种溶解盐的浓度显著大于由加湿器接收的水性入口流(例如，图1a中的流118)中的一种或更多种溶解盐的浓度。在一些情况下，浓缩流中的一种或更多种溶解盐的浓度比由加湿器接收的水性入口流中的一种或更多种溶解盐的浓度大至少约0.5％、约1％、约2％、约5％、约10％、约15％或者约20％。
根据一些实施方案，浓缩流具有相对高的总溶解盐浓度(即，存在于浓缩流中的所有溶解盐的总浓度)。在某些情况下，浓缩流的总溶解盐浓度为至少约1000mg/l、至少约2000mg/l、至少约5000mg/l、至少约10000mg/l、至少约20000mg/l、至少约50000mg/l、至少约75000mg/l、至少约100000mg/l、至少约150000mg/l、至少约200000mg/l、至少约250000mg/l、至少约300000mg/l、至少约350000mg/l、至少约400000mg/l、至少约450000mg/l、至少约500000mg/l、至少约550000mg/l或者至少约600000mg/l(和/或，在某些实施方案中，高至溶解盐在浓缩流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，浓缩流的总溶解盐浓度为约10000mg/l至约20000mg/l、约10000mg/l至约50000mg/l、约10000mg/l至约100000mg/l、约10000mg/l至约150000mg/l、约10000mg/l至约200000mg/l、约10000mg/l至约250000mg/l、约10000mg/l至约300000mg/l、约10000mg/l至约350000mg/l、约10000mg/l至约400000mg/l、约10000mg/l至约450000mg/l、约10000mg/l至约500000mg/l、约10000mg/l至约550000mg/l、约10000mg/l至约600000mg/l、约20000mg/l至约50000mg/l、约20000mg/l至约100000mg/l、约20000mg/l至约150000mg/l、约20000mg/l至约200000mg/l、约20000mg/l至约250000mg/l、约20000mg/l至约300000mg/l、约20000mg/l至约350000mg/l、约20000mg/l至约400000mg/l、约20000mg/l至约450000mg/l、约20000mg/l至约500000mg/l、约20000mg/l至约550000mg/l、约20000mg/l至约600000mg/l、约50000mg/l至约100000mg/l、约50000mg/l至约150000mg/l、约50000mg/l至约200000mg/l、约50000mg/l至约250000mg/l、约50000mg/l至约300000mg/l、约50000mg/l至约350000mg/l、约50000mg/l至约400000mg/l、约50000mg/l至约450000mg/l、约50000mg/l至约500000mg/l、约50000mg/l至约550000mg/l、约50000mg/l至约600000mg/l、约100000mg/l至约200000mg/l、约100000mg/l至约250000mg/l、约100000mg/l至约300000mg/l、约100000mg/l至约350000mg/l、约100000mg/l至约400000mg/l、约100000mg/l至约450000mg/l、约100000mg/l至约500000mg/l、约100000mg/l至约550000mg/l或者约100000mg/l至约600000mg/l。
在一些实施方案中，浓缩流的总溶解盐浓度为至少约10重量％、至少约15重量％、至少约20重量％、至少约25重量％、至少约26重量％、至少约27重量％、至少约28重量％、至少约29重量％或者至少约30重量％(和/或，在某些实施方案中，高至溶解盐在浓缩流中的溶解度极限)。在一些实施方案中，浓缩流的总溶解盐浓度为约10重量％至约20重量％、约10重量％至约25重量％、约10重量％至约26重量％、约10重量％至约27重量％、约10重量％至约28重量％、约10重量％至约29重量％、约10重量％至约30重量％、约20重量％至约25重量％、约20重量％至约26重量％、约20重量％至约27重量％、约20重量％至约28重量％、约20重量％至约29重量％、约20重量％至约30重量％、约25重量％至约26重量％、约25重量％至约27重量％、约25重量％至约28重量％、约25重量％至约29重量％或者约25重量％至约30重量％。
在一些实施方案中，浓缩流具有显著高于由加湿器接收的水性入口流的总溶解盐浓度。在一些情况下，浓缩流的总溶解盐浓度比由加湿器接收的水性入口流的总溶解盐浓度大至少约5％、至少约6％、至少约10％、至少约14％、至少约15％、至少约20％或者至少约25％。
在一些实施方案中，加湿器被配置成使得液体入口位于加湿器的第一端(例如，顶端)，并且气体入口位于加湿器的第二相对端(例如，底端)。这样的配置可以促进液体流以第一方向(例如，向下)流过加湿器，并且促进气体流以基本上相反的第二方向(例如，向上)流过加湿器，这可以有利地导致高的热效率。
在某些实施方案中，用于处理水性入口流的系统包括与加湿器的液体出口处于流体连通(例如，直接流体连通)的沉淀器。沉淀器可以使溶解盐的至少一部分从浓缩流中沉淀。例如，参照图1a，系统100可以包括沉淀器102，所述沉淀器102可以使溶解盐的至少一部分从浓缩流106中沉淀。沉淀物可以为例如结晶颗粒、部分结晶颗粒和/或无定形颗粒的形式。
某些实施方案包括在沉淀器内使溶解盐的至少一部分从浓缩流中沉淀以产生相对于浓缩流包含更少的溶解盐的水性产物流。例如，参照图1a，某些实施方案包括在沉淀器102内使溶解盐的至少一部分从浓缩流106中沉淀以产生包含比浓缩流106更少的溶解盐的水性沉淀器产物流146。
在一些实施方案中，沉淀器还可以产生固体含沉淀盐的产物。例如，参照图1a，在一些实施方案中，可以从沉淀器102中除去含沉淀物的产物流148。含沉淀物的产物可以为例如悬浮体、浆料、淤泥和/或固体排出物的形式。根据某些实施方案，形成在沉淀器中并从其中输送出的固体沉淀物的至少约80重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或者全部被包含在一个或更多个含沉淀物的产物流中。根据某些实施方案，形成在沉淀器中并从其中输送出的固体沉淀物的小于约20重量％、小于约10重量％、小于约5重量％、小于约2重量％、小于约1重量％或者小于约0.1重量％或者没有被包含在相对于进料至沉淀器的浓缩流包含更少的溶解盐的水性沉淀器产物流(例如，图1a中的流146)内。在一些实施方案中，水性沉淀器产物流(或多个水性沉淀器产物流)包含进料至沉淀器并随后从其中输送出的水的至少约50重量％、至少约60重量％、至少约70重量％、至少约80重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或全部。
在一些情况下，沉淀器包括容器，例如沉降槽。容器可以包括入口，由加湿器产生的浓缩流(例如，在图1a的情况下的流106)的至少一部分通过所述入口输送至沉淀器中。沉淀器容器还可以包括至少一个出口。例如，沉淀器容器可以包括通过其输送相对于进料至沉淀器的浓缩流包含更少溶解盐的水性沉淀器产物流(例如，通过图1a中的流146)的出口。在一些实施方案中，沉淀器容器包括通过其输送(例如，经由图1a中的流148)固体沉淀盐的出口。根据某些实施方案，沉淀器包括锥形淤泥增稠器。
在一些实施方案中，沉淀器包括低剪切混合器。低剪切混合器可以被配置成使形成的晶体在包含于沉淀器中的液体中保持混合(例如，均匀混合)。根据某些实施方案，沉淀器容器的尺寸被设置成使得晶体有足够的停留时间来形成和生长。在某些实施方案中，沉淀器包括向浓缩流(例如，图1a中的流106)提供至少20分钟停留时间的容器。作为非限制性实例，根据某些实施方案，容器包括6000加仑的容器，其可以用于在500美式桶/天的淡水生产系统中提供24分钟的停留。本领域的普通技术人员能够确定一定体积的流体在容器中的停留时间。对于分批(即，不流动)系统，停留时间对应于流体在容器中花费的时间量。对于基于流动的系统，停留时间通过容器的体积除以通过容器的流体的体积流量来确定。
在一些实施方案中，沉淀器包括至少一个容器，所述容器包括浓缩流在其内基本上静止的体积。在一些实施方案中，流体在基本上静止的体积内的流速小于沉淀(例如，结晶)受到抑制时的流速。例如，在某些实施方案中，流体在基本上静止的体积内的流速可为零。在一些实施方案中，流体在基本上静止的体积内的流速可高至足以使形成的固体(例如，晶体)悬浮，但不高至足以防止固体形成(例如，晶体成核)。在一些实施方案中，容器内的基本上静止的体积可以占据容器体积的至少约1％、至少约5％、至少约10％或者至少约25％。作为一个特定实例，沉淀器可以包括具有停滞区的容器。停滞区可以设置在例如沉淀容器的底部。在某些实施方案中，沉淀器可以包括第二容器，其中允许在第一容器中沉淀的固体沉降。例如，可以将包含沉淀固体的水性流输送至可以允许固体沉降的沉降槽。可以将水性流的剩余内容物从沉降槽中输送出。尽管已经描述了在沉淀器内使用两个容器，但是应理解，在另一些实施方案中，可以采用单个容器或多于两个容器。
在某些实施方案中，可以操作系统(例如，图1a中的系统100)使得大部分盐的沉淀发生在沉淀器内(例如，在沉淀器的停滞区内)。例如，在一些实施方案中，形成在系统中的固体沉淀物中的至少约80重量％、至少约85重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或者至少约99.99重量％在沉淀器中形成。在某些实施方案中，沉淀器中形成的沉淀物显著多于在加湿器中形成的沉淀物。例如，在一些实施方案中，沉淀器中形成的固体沉淀物的量构成了在加湿器和沉淀器中形成的固体沉淀物的组合量的至少约80重量％、至少约85重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或者至少约99.99重量％。作为非限制性示例性实例，在一些实施方案中，在沉淀器中可以形成99千克的固体沉淀物，并且在加湿器中可以形成1千克的固体沉淀物，在这种情况下，在沉淀器中形成的固体沉淀物的量构成在加湿器和沉淀器中形成的固体沉淀物的组合量的99重量％。
根据某些实施方案，在沉淀器的停滞区中形成相对大量的沉淀物。在某些实施方案中，形成在系统中的固体沉淀物的至少约80重量％、至少约85重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或者至少约99.99重量％在沉淀器的停滞区中形成。在一些实施方案中，在沉淀器的停滞区中形成的固体沉淀物的量构成在加湿器和沉淀器中形成的固体沉淀物的组合量的至少约80重量％、至少约85重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或者至少约99.99重量％。在一些实施方案中，在沉淀器的停滞区中形成的固体沉淀物的量构成在沉淀器中形成的固体沉淀物的量的至少约80重量％、至少约85重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或者至少约99.99重量％。
根据某些实施方案，相对于进料至沉淀器的浓缩流包含更少的溶解盐的水性沉淀器产物的至少一部分(例如，至少约50重量％、至少约75重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99％重量％、至少约99.9重量％或全部)被再循环回到加湿器。例如，如图1a所示，水性沉淀器产物流146经由任选的再循环流150再循环回到加湿器301。虽然在图1a中再循环流150示出为与水性入口流118合并，但是应理解，在一些情况下，从沉淀器至加湿器的再循环流的至少一部分可以首先被输送至水性入口流源(例如，图1a中的源116)和/或可以直接进料至加湿器(例如，与图1a中的流118共同进料)。
根据某些实施方案，系统还包括任选的脱水系统。根据一些实施方案，脱水系统可以从由沉淀器产生的至少一部分沉淀盐中除去水。例如，参照图1b，系统100示例为包括任选的脱水系统152。在一些实施方案中，脱水系统152可以在沉淀盐离开沉淀器之后除去由沉淀盐保留的至少一部分水。在一些实施方案中，脱水系统被配置成产生包含来自沉淀器的至少一部分沉淀盐的饼状物。例如，参照图1b，在脱水系统152内从由沉淀器102产生的包含至少一部分沉淀盐的流148中除去水导致产生包含至少一部分沉淀盐的饼状物。饼状物可以例如经由图1b中示出的路径154从脱水系统152被除去。作为一个非限制性实例，脱水系统可以包括配置成从包含沉淀盐的进料的剩余部分(例如，悬浮体、浆液等)中至少部分地分离沉淀盐的过滤器(例如，真空鼓式过滤器或压滤机)。在一些这样的实施方案中，可以将含沉淀物的进料内的至少一部分液体输送通过过滤器，留下固体沉淀盐。作为一个非限制性实例，可以使用laroxfp2016-800064/64m40pp/pp过滤器(outotec,inc.)作为过滤器。在某些实施方案中，过滤器可以包括从包含盐的悬浮体中过滤盐的传送过滤带。
根据某些实施方案，脱水系统被配置成产生水性脱水系统产物流。在一些实施方案中，水性脱水系统产物流可以包含比将沉淀盐从沉淀器输送至脱水系统的流更少的沉淀盐。例如，参照图1b，在一些实施方案中，在脱水系统152内除去水导致产生水性脱水系统产物流156。水性脱水系统产物流156可以包含比用于将沉淀盐从沉淀器102输送至脱水系统152的流148更少的沉淀盐。
根据某些实施方案，水性脱水系统产物流的至少一部分(例如，至少约50重量％、至少约75重量％、至少约90重量％、至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％或全部)被再循环回到加湿器。例如，如图1b所示，水性脱水系统产物流156经由任选的再循环流158(并且，随后经由再循环流150和水性入口流118)再循环回到加湿器301。虽然在图1a中再循环流158示出为与再循环流150合并，但是应理解，在一些情况下，来自脱水系统的再循环流158的至少一部分可以首先被输送至水性入口流118、水性入口流源和/或可以直接进料至加湿器(例如，与图1a中的流118共同进料，与图1b中的流118和/或流150共同进料)。
根据某些实施方案，用于处理水性液体流的系统不包括将加湿器的气体出口流体连接至减湿器的导管。事实上，在某些情况下，用于处理水性液体的系统不包括与加湿器处于流体连通的任何减湿器。例如，如图1a所示，不存在将加湿器301的气体出口流122(或任何其他气体出口流)流体连接至减湿器的导管。实际上，在图1a中，系统100不包括与加湿器301处于流体连通的任何减湿器。类似地，如图1b所示，不存在将加湿器301的气体出口流122(或任何其他气体出口流)流体连接至减湿器的导管，并且实际上，在图1b中，系统100不包括与加湿器301处于流体连通的任何减湿器。在一些实施方案中，加湿器的容器未与减湿器一体化(例如，在包括加湿器和减湿器二者的单个容器内)。尽管一般性地示出并描述了不包括减湿器的系统，但应理解，在另一些实施方案中，可以将加湿器气体流(例如，图1b中的流122)输送至减湿器以产生例如包含相对纯的水(例如，包含至少约95重量％、至少约98重量％、至少约99重量％、至少约99.9重量％、至少约99.99重量％或者更多的量的水)的流。这样的减湿器的实例在以下文件中进行了描述：例如，于2014年9月12日提交的美国专利申请第14/485,606号，于2015年5月14日作为美国专利公开第2015/0129410号公开，题为“systemsincludingacondensingapparatussuchasabubblecolumncondenser”；于2014年9月12日提交的国际专利申请第pct/us2014/055525号，于2015年3月19日作为国际专利公开第wo2015/038983号公开并且题为“systemsincludingacondensingapparatussuchasabubblecolumncondenser”；于2014年8月5日提交的美国专利申请第14/452,387号，于2015年3月5日作为美国专利公开第2015/0060286号公开，题为“watertreatmentsystemsandassociatedmethods”；2014年8月5日提交的国际专利申请第pct/us2014/049812号，于2015年2月12日作为国际专利公开第wo2015/021062号公开并且题目为“watertreatmentsystemsandassociatedmethods”；2014年9月23日提交的美国专利申请第14/494,101号，于2015年3月26日作为美国专利公开第2015/0083577号公开，题为“desalinationsystemsandassociatedmethods”；以及于2014年9月23日提交的国际专利申请第pct/us2014/056997号，于2015年3月26日作为国际专利公开第wo2015/042584号公开并且题为“脱盐系统和相关方法”，其各自出于所有目的通过引用整体并入本文。
根据一些实施方案，系统(例如，图1a至1b中的系统100)和/或其组件(例如，加湿器)基本上连续地操作和/或被配置成便于基本上连续地操作。如本文所使用的，连续操作的系统(或其组件)是指这样的系统，其中在由系统生产产物(例如，以流或固体产物的形式)的同时将液体进料流进料至系统。在一些情况下，一个或更多个液体流可以基本上连续运动。例如，可以将液体进料流(例如，含盐的水性流)进料至系统的加湿器，基本上连续地流过加湿器的一个或更多个级，并产生浓缩流，随后从加湿器中排出。在一些情况下，连续操作的系统可具有某些优点，包括但不限于增加的正常运行时间和/或提高的能量性能。
在一些实施方案中，系统(例如，图1a至1b中的系统100)和/或其组件基本上瞬时地操作和/或被配置成便于基本上瞬时地操作(例如，分批处理)。如本文所使用的，瞬时操作的系统是指这样的系统，其中将一定量的液体(例如，含盐水)引入到系统中并保留在系统中直至达到一定条件(例如，一定盐度、一定密度)。当满足条件时，液体从系统中排出。在某些情况下，瞬时操作可允许在生产操作中穿插清洁操作。例如，对于包括压滤机、生物反应器和/或可能需要定期清洁的其他系统的某些系统，瞬时操作可能是有利的。在一些情况下，瞬时操作可以有利地促进难以泵送的高粘性液体(例如，含糖原料)的处理。
本文所述的各个组件可以与另一个或更多个组件“直接流体连通”。如本文所使用的，当第一组件与第二组件彼此流体连通，并且随着流体从第一组件输送至第二组件其组成基本上没有变化(即，流体组分的相对丰度变化不超过5％并且没有发生相变)时，第一组件与第二组件之间存在直接流体连通(并且这两个组件被称为彼此“直接流体连通”)。作为示例性实例，这样的流被称为在第一组件与第二组件之间建立直接流体连通：其连接第一系统组件和第二系统组件，并且其中流体的压力和温度被调节但流体的组成未改变。另一方面，如果在从第一组件经过第二组件期间进行显著改变流内容物的组成的分离步骤和/或化学反应，则该流不被称为在第一组件与第二组件之间建立直接流体连通。
于2016年1月22日提交并且题为“formationofsolidsaltsusinghighgasflowvelocitiesinhumidifiers,suchasmulti-stagebubblecolumnhumidifiers”的美国临时申请第62/281,828号出于所有目的通过引用整体并入本文。
尽管本文中已经描述和举例说明了本发明的多个实施方案，但是本领域普通技术人员将容易预见到用于执行本文中描述的功能和/或获得本文中描述的结果和/或一个或更多个优点的多种其他手段和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改都视为在本发明的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在为示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明的教导的一个或更多个具体应用。本领域技术人员仅使用常规实验就将认识到或者能够确定本文中描述的本发明具体实施方案的多个等同方案。因此应理解，前述实施方案仅通过举例的方式呈现，并且在所附权利要求书及其等同方案的范围内，本发明可以以除具体描述和要求保护的方式以外的方式实施。本发明涉及本文中描述的各个单独的特征、系统、制品、材料和/或方法。此外，如果这样的特征、系统、制品、材料和/或方法不互相矛盾，则两种或更多种这样的特征、系统、制品、材料和/或方法的任意组合包括在本发明的范围内。
除非明确指示相反，否则如本文在说明书和权利要求书中使用的没有数量词修饰的名词应理解为意指“至少一个/种”。
如本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的要素中的“任一者或两者”，即在一些情况下共同存在而在另一些情况下分开存在的要素。除非明确地指示相反，否则除了由“和/或”子句具体指出的要素之外，其他要素可以任选地存在，无论其与那些明确指出的要素有关还是无关。因此，作为一个非限制性实例，当与开放式语言如“包括”结合使用时，在一个实施方案中提到“a和/或b”可以指a而没有b(任选地包括除b之外的要素)；在另一个实施方案中，可以指b而没有a(任选地包括除a之外的要素)；在又一个实施方案中，可以指a和b二者(任选地包括其他要素)；等等。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应被理解为具有与以上定义的“和/或”具有相同的含义。例如，当分开列表中的项目时，“或”或者“和/或”应当理解为包括性的，即包括：多个要素或要素列表中的至少一个，但还包括多于一个，以及任选的额外的未列项目。只有明确指示相反的术语，例如“仅一个”或“恰好一个”，或者用于权利要求书中时的“由…组成”是指包括多个要素或要素列表中的恰好一个要素。通常，本文中使用的术语“或”在之前有排他性术语如“任一个”、“之一”、“仅一个”或者“恰好一个”时应当仅理解为指示排他性的选择(即，“一个或另一个但不是两者”)。“基本上由…组成”在用于权利要求书时应当具有如在专利法领域中使用的普通含义。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，短语“至少一个”在提及一个或更多个要素的列表时应当理解为意指从要素列表中的任一个或更多个要素中选择的至少一个要素，但不一定包括要素列表中具体列出的每个要素中的至少一个，也不排除要素列表中的要素的任何组合。该定义还允许任选地存在除了在短语“至少一个”所提及的要素列表中具体指出的要素以外的要素，无论其与具体指出的那些要素有关还是无关。因此，作为一个非限制性实例，“a和b中的至少一个”(或者等同地“a或b中的至少一个”，或者等同地“a和/或b中的至少一个”)在一个实施方案中可以指至少一个a，任选地包括多于一个a，而不存在b(并且任选地包括除b以外的要素)；在另一个实施方案中可以指至少一个b，任选地包括多于一个b，而不存在a(并且任选地包括除a以外的要素)；在又一个实施方案中可以指至少一个a，任选地包括多于一个a，以及至少一个b，任选地包括多于一个b(并且任选地包括其他要素)等。
在权利要求书中以及以上的说明书中，所有的过渡短语如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”等都应理解为开放式的，即，意指包括但不限于。仅过渡短语“由…组成”和“基本上由…组成”分别是封闭式或半封闭式的过渡短语，如在美国专利局专利审查程序手册第2111.03节中所阐明的。