CN102211793A - 一种可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器 - Google Patents

一种可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器 Download PDF

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刘若鹏
王振兴
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Abstract

本发明提供一种可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器，利用底部加热管对迭盘中的苦咸水进行加热，蒸馏器的一侧设水蒸汽的上升流道，通过真空泵的负压抽吸使得水蒸汽在沸点以下大量蒸发，抽出后冷凝得到淡水，实现盐水分离的效果。该蒸馏器还可外接太阳能集热器进行供热，大大节约能耗。

Description

一种可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器
技术领域：
本发明涉及一种苦咸水蒸馏淡化技术，属于水处理设备技术领域。
背景技术：
目前，苦咸水淡化的方法已有很多，但常规的膜法如电渗析法、反渗透法都需要严格的预处理过程，膜清洗和更换频繁，燃料动力消耗大，使得造价昂贵。而传统的迭盘式蒸馏法以其结构简单、产水水质好等特点再度被人们所重视，尤其可与太阳能集热器联用可以大大节约能源，降低投资和运行费用，具有广阔的应用前景。
传统的盘式太阳能蒸馏器属于被动式蒸馏淡化装置，设计简单，取材方便，运行费用极低，但其单位采光面积的产水量较低，因而需要较大的建设面积；蒸馏过程中的凝结热难以利用，能耗损失较大；只依靠蒸馏器内的自然对流进行换热，传质传热的效率较低。为了提高盘式蒸馏器的产水率，本发明提供一种经济有效、能耗低的可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器。
发明内容
本发明提供的可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器，其特征是：苦咸水通过最上层一级进水口(2)进入蒸馏迭盘(1)，随着水位升高，苦咸水从最上面一级迭盘盘高较低的壁面出水，跌落至第二级迭盘中，通过折流的方式依次落入蒸馏器底部，在底部加热管(7)提供的热源下进行加热，同时，在空气流道的侧所开的真空抽吸口(3)连以真空泵进行负压抽吸，使苦咸水在低于沸点温度下进行蒸发。由于盘高较低，水层较薄，顶部迭盘的苦咸水可通过其下方迭盘的凝结潜热进行加热。抽出的蒸汽可与苦咸水进水进行换热冷却，同时对苦咸水进水预热，收集到得冷凝淡水可供用户使用。
本发明的有益效果
1、多级迭盘间的蒸发和凝结潜热可重复利用，降低了系统的能耗，节约了成本。
2、蒸馏器采用多级迭盘一体化的集成形式，提高了传质传热效率，产水水质优良。
3、可与太阳能集热器联用，利用廉价的太阳能作为能源，大大降低制水成本。
4、系统设计运行简单易行，容易推广。
附图说明
图1可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器示意图。
图中标号说明：1、蒸馏迭盘；2、进水口；3、真空抽吸口；4、测温口；5、底部加热管；6、蒸馏器外壳；7、浓盐水排放口；8、蒸汽流道
具体实施方式
实例一：不同温度下，二级迭盘系统的产水量测试。
只装配最下层蒸馏迭盘，形成二级蒸馏的形式，依次将底盘水温加热到45℃、50℃、55℃、60℃、65℃(含盐量为10g/L)进行动态产水量测试，实验抽吸压力均为0.06Mpa，测得在60℃以上，每天运行20h，产水量均可达到352L/d，出水的平均电导率为73μs/cm。
实例二：不同温度下，三级迭盘系统的产水量测试。
在底部装配二层迭盘，采用三级蒸馏的形式，依次将底盘水温加热到45℃、50℃、55℃、60℃、65℃(含盐量为10g/L)进行动态产水量测试，实验抽吸压力均为0.06Mpa，测得在60℃以上，每天运行20h，产水量均可达到476L/d，出水的电导率为79μs/cm。

Claims (5)

1.一种可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器，其主要结构包括：蒸馏迭盘(1)、进水口(2)、真空抽吸口(3)、测温孔口(4)、底部加热管(5)、蒸馏器外壳(6)、浓盐水排放口(7)；其特征是：预热的苦咸水由最上面一级迭盘的进水口(2)进入，通过折流跌水的形式依次流过各级迭盘，苦咸水由底部加热管(5)和各级的冷凝潜热进行加热，在水蒸汽流道(8)侧通过负压抽吸将蒸汽抽出后冷凝，达到盐水分离的效果，从而获得淡化净水。
2.根据权利要求1所述的蒸馏器外壳(6)，其特征是：可采用不锈钢或防腐铁制作，内部按照一定间距设置可移动的迭盘支撑架，壳内一侧专设水蒸汽流道(8)，两侧壁开孔，其中迭盘侧各级设进水口(2)和测温口(4)，底部一级增设浓盐水排放口(7)，水蒸汽流道(8)一侧按各级间距设真空抽吸口(3)，外部辅以保温层。
3.根据权利要求1所述的蒸馏迭盘(1)，其特征是：相邻级数的迭盘分别靠着外壳内壁对侧交替安装，可根据产水量和供热的条件选择迭盘的级数(最多不超过5级)；迭盘面积、尺寸可根据需水量进行设计，每级盘间距可取5-10cm，需在每级迭盘开孔，与外壳进水口(2)、测温口(4)相通，其中测温口(4)用以插入温度传感器，随时监测系统水温；真空抽吸口(3)可使真空泵将蒸汽抽出与进水换热后冷凝；底部的浓缩盐水的排放口(7)用以排出蒸馏浓缩液。
4.根据权利要求1所述的蒸馏迭盘(1)，其形式为一侧壁面较低的无盖立方体盘体，有一侧壁的盘高较低(见图1的迭盘示意图)，交替固定于相对的两侧壁面，使得苦咸水可依次在多级迭盘间交替折流；蒸馏器中的托架为可活动式的，根据需要的级数可进行灵活拆装。
5.根据权利要求1所述的一种可外加负压强化的折流式多级迭盘蒸馏器，其特征是：整个系统的供热由底部加热管(5)和各级迭盘间的冷凝潜热提供，或者外接太阳能集热器提供。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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