CN104602777B - 用于净化水及产生水蒸气的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于处理流体的系统和方法，包括净化水与产生水蒸气，该水蒸气用以引入该流体到一容器中。该流体移动通过一系列被静止挡板轮流地隔开的转动圆盘以便转动与加热该流体而产生汽化效应于其中，以制造出具有至少一些能从中分离出污染物的蒸气。从容器中提出该蒸气以冷凝分开污染物与剩下的水。该蒸气可通过有连接到发电机的涡轮机。控制器中的感应器可用来校正圆盘转速或流体进入到容器的速率以对应感应到的状况。该处理过的流体可通过在容器中的再循环和再处理以增加其中的纯度。

Description

用于净化水及产生水蒸气的系统

技术领域

本发明是涉及一种用于净化水产生水蒸气的系统。更详而言之，本发明是涉及一种应用一系列的感应器和控制系统来汽化水、去除溶解固体以及经由水平的水处理容器把污染的水最大化地恢复成饮用水的改善方法。

背景技术

脱盐(又称淡化或去盐)是指从水中去除多余的盐、矿物质和其他自然或非自然污染物的众多制程中的其中一种。历史上，脱盐是用在船上把海水转化成饮用水。现代的脱盐制程仍然是用于船上或潜艇以确保有足够的饮用水供应给船员。但是，脱盐越来越常用在缺乏淡水资源的干旱地区。在这些地区，来自海洋的盐水被淡化成淡水以用于消耗(意即饮用)或者灌溉。从脱盐制程中得到的高度浓缩的废弃产物一般称之为卤水，具有盐分(氯化钠)作为典型的主要副产品。目前在脱盐中最受瞩目的是在于开发出具成本效益的制程以提供淡水给这些有限淡水资源的干旱地区的使用。

大型脱盐通常是昂贵的，且一般需要大量的能源和昂贵的基础设施。例如，世界上最大的海水淡化厂主要使用多阶段式急速蒸馏并且能每年制造出3亿立方公尺的水。在美国的最大海水淡化厂每天能够淡化2500万加仑(95000立方公尺)的水。世界上有将近13000座海水淡化厂能够每天制造出超过120亿加仑(4500万立方公尺)的水。因此，在此领域中一直具有改良脱盐方法的需求，也就是降低成本且增进相关系统的效率。

脱盐可以由许多不同的制程来进行。例如，有多个制程是使用简单的蒸发系(evaporation-based)脱盐方法，像是多效蒸发(MED或简称ME)、蒸汽压缩蒸发(VC)和蒸发冷凝。通常，蒸发冷凝在自然界的水循环中是一种自然脱盐制程。在水循环中，水从源头，像是湖泊、海洋和河流，蒸发到大气中。蒸发后的水接着接触到冷空气会形成露水或雨水。所得到的水一般来说是不含杂质的。该水循环可藉由人为地一系列的蒸发冷凝制程来复制。在基本操作中，盐水被加热到蒸发。盐与其他杂质从水中溶解出且在蒸发阶段留下。之后该蒸发的水被冷凝、收集并储存为淡水。多年来，蒸发冷凝系统已经得到很大的改良，特别是更多有效科技的到来推动了该制程的进行。但是，这些系统仍然需要输入相当的能源来蒸发水。另一种蒸发系脱盐方法是包括多阶段的急速蒸馏，如同上文的简要描述。多阶段式急速蒸馏是采用真空蒸馏。真空蒸馏是通过于蒸发室中引起真空以在低于大气压的压力下进行一种煮沸水的制程。因此，真空蒸馏需要在比多效蒸发或蒸汽压缩蒸发要低得多的温度下操作，所以仅需要较少的能源便能蒸发水而从中分离出污染物。这个制程在能源成本上升的角度来说是相当理想的。

另一种脱盐方法可包括薄膜系(membrane-based)制程，像是逆渗透(RO)、电解透析逆渗透(EDR)、奈米过滤(NF)、正向渗透(FO)以及薄膜蒸馏(MD)。在这些脱盐制程中，逆渗透是最常被使用的。逆渗透使用半透薄膜来施加压力以从水中分离出盐与其他杂质。逆渗薄膜被认为是有选择性的。即，该薄膜对于水分子而言是高度可渗透的，而对于盐与其他溶解于其中的杂质是高度不可渗透的。这些薄膜本身被储存在昂贵且高度加压的容器中。该容器会使该薄膜的表面积以及通过其中的盐水流速最大化。传统的渗透脱盐系统通常使用下列两种技术中的其中一种来发展系统中的高压环境:(1)高压泵；或是(2)离心机。高压泵会帮助过滤盐水通过薄膜。系统中的压力会根据泵的设定与盐水的渗透压来变化。渗透压是取决于溶液温度和溶解于其中的盐的浓度。可替代地，离心机通常更有效，但更难以实行。离心机会高速转动溶液以分离出溶液中不同密度的材料。在薄膜的组合中，悬浮盐和其他污染物者要是受到沿着薄膜长度的等量径向(constant radial acceleration)加速度的影响。对逆渗透制程中的一个常见问题是悬浮盐的去除和薄膜会随着时间被阻塞住。

逆渗透式水淡化厂的运作费用主要取决于需要驱动高压泵或离心机的能源费用。水力能源恢复系统可被整合到逆渗透系统中以对抗关于在能源密集性制程中的能源成本的上升。这涉及到输入能源的回收部分。例如，涡轮机在需要高运作压力与大量盐水的系统中特别能被用于回收能源。涡轮会在水压降低的期间回收能源。因此，在逆渗透系统中的能源回收是取决于薄膜相对两侧的压差。在盐水侧的压力大大高于在已脱盐的水侧的压力。压降会造成涡轮可观的水能源回收。因此，在逆渗薄膜的高低压部分之间产生的能源会被利用而不会完全被浪费掉。回收的能源可用于驱动任何系统组件，包括高压泵或离心机。涡轮机并有助于降低整体能源消耗以执行脱盐制程。

一般来说，逆渗透系统通常比加热蒸馏消耗更小的能源，因此，更符合成本效益。当逆渗透对于处理有些淡盐水溶液有良好效果时，反而对处理高浓度盐水溶液，像是海水，可能会变得负荷过重且效率变低。其他方面，较低效率的脱盐方法可包括离子交换、冷冻、地热脱盐、太阳能加湿(HDH或MEH)、甲烷水合物结晶、高阶水回收或射频感应加热。不管用什么制程，脱盐是需要维持高密集能源。未来的成本和经济的可行性继续取决于脱盐技术的价格和操作该系统所需的能源成本。

另一种脱盐的替代方法，在美国专利第4,891,140号，由小柏克(Burke,Jr.)揭露一种方法，其藉由分解蒸馏来分离并去除水中溶解的矿物质与有机材料。在这里，水在压力的控制下被加热成蒸气。当水蒸发时溶解的盐颗粒和其他污染物便从溶液中掉出。整合的水力漩流离心机加速这个分离制程。这个加热的、高压干净水通过热交换和液压马达把能量传递回系统。因此用到的净能源(net energy)相对少于前述制程。事实上，用到的净能源实际上等于设备运行中的泵损失与热损失。这种设计的一个特别优点是没有薄膜来替代。不然这个制程中去除化学物质和其他物质会损害或破坏薄膜系脱盐设备。

另一篇专利，美国专利第4,287,026号，由华勒斯(Wallace)揭露一种方法和装置，用于从盐水和其他淡盐水中以溶解固体的形式去除盐分和其他矿物质来制造饮用水。水在高温及高离心速率下被强制经过几个脱盐阶段。最好是，由内部元件转动水并加速到2马赫以有效由蒸发的水中分离和悬浮溶解的盐和其他溶解的固体。悬浮的盐和其它矿物质离心地被迫向外由水蒸汽分开地排出。接着该分离和纯化的蒸气或蒸汽冷凝回到饮用水。该系统明显比逆渗透和类似过滤系统需要较少运作能源，以便能够有效地和经济地净化水。这种设计的一个缺点是，旋转轴被组装到垂直腔室中。其结果是，旋转轴部仅通过轴承和轴承盖牢固在基座单元。在高转速下(例如，超过1马赫)，振动会造成轴承的过度负荷，轴损坏以及密封失效。另一缺点是一系列的内部腔室用螺栓一起连接在壳体部分。这些穿孔板经由O型环密封件耦合到这些部分。因为壳体部分和多个腔室是经由螺母和螺栓连接再一起，所以壳体和O型环随着时间磨损而造成盐份的渗透。特别是，华勒斯设计的部件特别费力。其维护需要密集的劳力，花费显著的时间去拆开每个壳体部分，包括O型环、螺母和螺栓。当然，在进行必要的维修后得重新组装。每个壳体部分必须被小心地放回到一起以确保它们之间适当的密封。当设备老化时系统也容易出现扭矩和维修问题，像是O型环泄漏。此外，该旋转轴经由齿轮传动连接到电源，其有助于上述提到的关于轴承，轴和密封件的可靠性问题。该系统也未揭露一种装置用于调节旋转轴部分的转速，根据盐水在进行脱盐制程时的渗透压。因此，华勒斯的脱盐设备在静态下的运作跟其他目前的脱盐设备一样效率不高。

因此，是有必要对本领域中的系统进行改良，包括用以监控真实系统资讯的感应器和用以校正系统机械运作的控制器，以最大程度地提高水的去污功能，像是水的脱盐，以及最小程度地耗费能源。这种系统会进一步整合多个回收循环以增加饮用水的回收率，从将近80％到将近96％与99％之间，并纳入一聚合物辅助回收系统来提取残留化合物的微量元素，以及会比已知技术中的其他脱盐系统消耗更少的能源。本发明满足这些需要且提供进一步的相关优点。

发明内容

本发明是涉及一种处理流体的系统，像是净化或淡化水，并产生水蒸气，包含蒸汽。该系统包括一定义有一内部容置空间的细长容器。该容器一般是呈水平定位。一入口形成在容器中以引入流体于其中。多个圆盘彼此间隔而设置在该内部容置空间中。该圆盘包括勺形贯口以让该流体-包括液体和蒸气-通过。该勺形贯口较佳地包括具有第一直径的入口端和较小的第二直径的出口端。多个挡板，即一般具有孔洞的板子，被设置在该多个圆盘之间。每个挡板具有多个贯孔让流体-包括液体和蒸气-流过。较佳地，该贯孔具有第一直径的入口端和较小的第二直径的出口端。在一实施例中，至少一个圆盘具有一导流器从该圆盘的前表面延伸出去，用以引导流体流向该圆盘的周围处。

一旋转轴穿过该挡板且安装在该圆盘上以便使该圆盘在该内部容置空间中旋转，而该挡板维持固定。一驱动器使该旋转轴转动。通常，会有一间隙或一间隔层或低摩擦材料制成的套筒，或轴承，被设置在该挡板和该轴之间。

一污染物排放口形成在容器中且一般是连通到一污染水槽。一内部套筒设置在该内部容置空间中的圆盘和挡板下方处。该内部套筒近该污染物排放口，该内部套筒形成一环形通道从该内部容置空间通往该污染物排出口。一蒸汽排出口也形成在该容器中并连结到蒸气回收槽以冷凝蒸气成为液态水。在一实施例中，至少一个已处理过的污染水槽流动地耦接到该容器，藉由让已处理过的污染水再次通过该系统对污染水进行再处理。

在一实施例中，一控制器被用于校正该旋转轴的转速或是流体进入该容器中的流速。至少一感应器连结到该控制器。而该至少一感应器被用于下列至少其中一项:(1)该旋转轴或圆盘的转速，(2)该内部容置空间的压力，(3)该流体的温度，(4)流体输入速率，或是(5)污染物在该流体中的处理程度。

在一实施例中，一涡轮机被连接到该容器的蒸汽排出口以及可操作地连接到一发电机。该流体被加热到至少一沸点以便产生蒸气，且该蒸气和/或蒸汽通过该涡轮机而可操作地连接到该发电机。一处理过的流体回到该涡轮机和该容器上的流体入口之间。可替代地，该轴可延伸到该容器之外并直接或非直接地耦接到一发电机。

在一特别优选的实施例中，该系统是被安装在可携式框架、ISO箱子，或类似者。，该可携式框架可经由半拖车卡车运送。

在使用上，该用于净化流体和产生蒸气的方法包含了引入污染物流体进入容器的步骤。该流体被移送通过一系列由固定挡板交替分隔的旋转盘以便旋转并加热该流体以影响其中的汽化物以制造出具有至少一些从中分离出的污染物的蒸气。通常，若该系统不包括涡轮机和发电机，该流体被加热到至少华氏100度，但低于华氏212度。该蒸气的温度较佳地是上升到巴氏杀菌(pasteurization)的温度。这可藉由旋转该圆盘至一速度来使该蒸气温度达到巴氏杀菌温度。

该蒸气被从该容器中提出以进行冷凝分开分离出的污染物和剩下的流体。该蒸气于其流动路径中会通过具有隔开部件的回收槽以聚结或冷凝成液体。

在一实施例中，某些情况会被检测到，包括下列至少其中一项:(1)流体进入容器，(2)圆盘的转速，(3)容器中的压力，(4)流体的温度，或(5)污染物的分离程度。圆盘的转速或是水进入容器的速率可藉由所检测到的情况来做调整。污染物和流体在暂存槽中的分离程度或是在处理过的流体中的污染物浓度也可被检测，且该分离出的污染物和流体可通过它们在容器中的再循环来进行再处理。

一种用于处理流体的系统，包括一细长容器，其具有一流体入口和一通过该容器的旋转轴。该系统包括用于对通过该容器的流体进行离心与轴向压缩的装置，包括液体、液体和蒸气两者，但主要是蒸气。该系统也包括用于使该旋转轴转动以驱动该进行离心与轴向压缩的装置。该流体还包括一流体出口，其较佳地是包含了分开的液体出口和蒸汽排出口。

该进行离心与轴向压缩的装置包括近侧的一组交替间隔的圆盘和挡板。该圆盘安装在该旋转轴且具有多个勺形贯口让流体，包含液体、液体和蒸气两者通过。该挡板安装在该容器中且具有多个贯孔让流体，包含液体、液体和蒸气两者通过。

该用于使该旋转轴转动的装置包括远侧的一组交替间隔的圆盘和挡板，其功能是像未燃汽轮机或液压/水压机一样。如同进行离心与轴向压缩的装置，该圆盘安装在该旋转轴且具有多个勺形贯口让流体通过。该挡板安装在该容器中且具有多个贯孔让流体通过。在一具体的实施例中，该圆盘上的勺形贯口在该进行离心与轴向压缩的装置中与在该用于使该旋转轴转动的装置中是呈不同的角度。

该系统进一步包括用于轴向抽送流体通过该容器的装置。该进行轴向抽送的装置包括一引入室设置在该流体入口与该进行离心与轴向压缩的装置之间。该引入室的功能是类似轴向泵，一旦系统运行至一操作旋转速度。

该进行离心与轴向压缩的装置会蒸发至少一部分的流体通过气穴，使得该流体包含了非汽化的溶解固体、液体和蒸气。该进行离心与轴向压缩的装置会造成流体的离心压缩，从而使该非汽化的溶解固体和至少一部分的液体往该容器外壁移动。该进行离心与轴向压缩的装置会造成液体和蒸气的轴向压缩而增大了液体压力。

该系统进一步包括把该流体排放到分开的液体和蒸汽出口的装置。该排放装置包括具有内部套筒的排放室，该内部套筒形成一环形通道连接至该液体出口。该流体分离为液体和蒸气会造成压力减小以及非汽化的溶解固体和该液体从该蒸气中进行物理分离。

一种用于处理流体的方法，包括抽送流体通过在具有旋转轴的细长容器上的流体入口的步骤。该方法还包括对流体进行离心和轴向压缩使其通过该容器，以及使该旋转轴转动以进行该离心和轴向压缩。该方法也包括通过该容器中的流体出口排放出流体。

该进行离心和轴向压缩的步骤包括传送流体通过邻近一组交替间隔的圆盘与挡板，该圆盘安装在该旋转轴而该挡板固定在该容器中。

该使旋转轴转动的步骤包括传送该流体通过远侧的一组交替间隔的圆盘与挡板，该圆盘安装在该旋转轴而该挡板固定在该容器中。该组圆盘与挡板的功能像是未燃汽轮机与液压/水轮机一样。该传送步骤包括传送该流体通过多个在圆盘上的勺形贯口与多个在挡板上的贯孔。

该抽送步骤包括轴向抽送该流体使其通过该容器。该轴向抽送步骤包括在进行离心和轴向压缩之前传送该流体通过引入室。该引入室的功能是同轴向泵一样进行轴向抽送步骤，一旦系统运行至一操作旋转速度。

该进行离心和轴向压缩的步骤包括蒸发至少一部分的流体通过气穴的步骤，使得该流体包含了非汽化的溶解固体、液体和蒸气。该进行离心和轴向压缩的步骤进一步包括把非汽化的溶解固体和至少一部分的液体移往该容器外壁的步骤。该进行离心和轴向压缩的步骤也包括通过液体和蒸气的轴向压缩来增大流体压力的步骤。该排放的步骤包括把非汽化的溶解固体和该液体从该蒸气中进行物理分离的步骤，并排放非汽化的溶解固体和该液体通过液体出口，而排放该蒸气通过蒸汽排出口。该方法进一步包括降低排放室中的流体压力的步骤。

本发明的其他特征与优点将在下文的详细描述结合附图更加凸显，并藉由示例的方式来说明本发明的原理。

附图说明

附图显示了本发明，以下图示:

图1为本发明的用以净化水与产生水蒸气的系统的顶视图以及部分截面图；

图2为图1所示的系统的侧视图以及部分截面图；

图3为说明水处理装置中所开启的上部分的顶视图；

图4为本发明的水处理装置附接在可携式框架上的水平端视图，说明；

图5为具有多个勺形贯口的圆盘的顶视图；

图6为圆盘的一部分及于其中的一勺形贯口的剖视图；

图7为本发明中所使用的挡板的顶视图；

图8为具有水导流器配置在圆盘的前表面的侧视图；

图9为挡板的部分剖视图，说明其中的锥形孔洞；

图10为本发明的一示意图，说明该电动马达耦接到传动器以及耦接到该水处理容器中的轴上；

图11为本发明的一系统示意图，类似图1，却是说明控制箱和各种感应器的掺入；

图12为本发明的系统的一顶视图，结合涡轮机与发电机；

图13为该水处理装置的一端视图，说明其中的一蒸汽排出口；

图14为图12所示的系统的一侧视图；

图15为本发明的系统的一前视图与一部分剖视图，是本发明所揭露的用于净化水与产生水蒸气的系统的一替代性实施例；

图16为系统的圆盘与挡板的一特写图，由图15中的圆状虚线16所标说明；

图17为图15所示的系统中所描绘出的具有入口和出口的容器的下部透视图；

图18为沿着图17中所示的线18-18剖开的容器截面图；

图19为图15所示的系统中具有圆盘及挡板的轴的示意图；

图20为图15所示系统中的圆盘示意图；

图21为图15所示系统中的挡板示意图；

图22为图20中的线22-22所标示的圆盘侧视图；

图23为图20中的线23-23所标示的圆盘的另一对应面侧视图；

图24为图21中的线24-24所标示的挡板的侧视图；

图25为轴、圆盘与挡板设置在容器中的部分剖视图；

图26为图20中沿着线26-26剖开的圆盘的截面图；

图27为图21中沿着线27-27剖开的挡板的截面图；

图28为本发明的系统的控制萤幕示意图；以及

图29为本发明的水处理容器中发生在不同位置的制程示意图。

具体实施方式

为方便说明，如附图所示，本发明提供一种系统与方法用于净化水与产生水蒸气。本发明所提供的系统与方法特别适用于盐水的淡化，像是海水或其他淡盐水，以及河水或其他液体/泥浆。这改良的水处理制程将在本文中用于示例性的目的，尽管对于本领域的技术人士而言将可理解的是本发明的系统与方法可被用在净化其他水源。本发明可被用于去除非溶解或悬浮的固体(净化)，以及，重金属和其他污染物。此外，如同在本文中将被更充分地描述的，本发明的系统与方法可被用在与相对干净的水的有关方面去创造出水蒸气，在蒸汽型态中，会有足够的压力和温度以便通过涡轮机，而该涡轮机是可操作地连接到发电机以产生电力，或其他种蒸汽加热的应用。

在下文叙述中，本发明的用于净化水及产生水蒸气的方法与系统会有多个实施例。通过这些实施例配合参照附图时，功能性相同的部件将使用相同的附图标记。

参照图1与图2，该系统，一般标记为参考号码10，包括一水处理容器或水处理槽12，水处理槽12具有一内部容置空间14，其中盐分与其他非溶解固体和污染物被从水中去除以制造出基本上不含矿物质的饮用水。在一实施例中，处理容器12通过入口阀18经由给水槽管20从给水槽16中接收污染水。在本图中，入口阀18侧向穿过侧壁进入容器12。入口阀18能在下文中交替地配置。水的来源可以是海水或海洋的水，其他种淡盐水，或甚至是被其他污染物污染的水。此外，本发明假设直接从源头供给污染水，而给水槽16可能不需要用到。

参照图3，在一实施例中，容器12包括一下壳部12a与上壳部12b，使得下壳部12a与上壳部12b能够相对彼此打开或关上，以便存取内容物于容器12的内部容置空间14中。容器12也能够相对于上下壳部建置成一单一元件。水处理容器12包括，在内部容置空间14中的多个圆盘22彼此间隔放置，以及在圆盘22的每一对之间都具有一挡板24。如在本文中更加充分描述的，旋转盘22包括多个勺形贯口26形成并穿设于其中，而挡板24通常包括在一板子上具有多个贯孔28形成并穿设于其中。挡板24固定在容器12中以便呈静止不动的状态。挡板24可包括一下部设置在该容器的下壳部12a以及一上部附接并设置在容器12的上壳部12b，也可当挡板24的下壳部12a和上壳部12b彼此接合并闭合时，设计成一单一挡板。可替代的是，在较早的实施例中或在单一元件的实施方式的多方面中，每个挡板24可包括附接到下壳部12a或上壳部12b其中之一的一个单一部件。在另一实施例中，当水与水蒸气通过挡板24时，挡板24一般将维持静止不动。

变频驱动器30会调节速度在当电动马达32驱动一传动装置34与一对应轴36时。轴36可转动地耦接到轴承或其他类似物，通常像是以合成油、施密特耦合器或在容器12的通常相对端的陶瓷轴承38和40加以润滑的非摩擦轴承。轴36会延伸穿过圆盘22与挡板24而使得仅有圆盘22藉由轴来转动。也就是说，圆盘22耦接到轴36。轴承，或是低摩擦材料，像是铁氟龙层或铁氟龙套筒，被设置在旋转轴36和多孔挡板24之间以减少之间的摩擦，并用以稳定和支撑自转轴36。铁氟龙并不是较好的选择因为它可能会磨损和污染该流体。

如从附图中可看出，水处理容器12一般呈水平定向。这是对比华勒斯‘026的设备，其中的水处理槽一般是呈垂直定向，而旋转轴的顶端被轴承和轴承盖牢牢固定住，支撑着槽体本身。结果，该旋转轴部分只有牢固住该单元的基部。在高转速下，该系统中的振动造成轴承过度的负荷、轴损坏以及密封失效。与此相反，水处理容器12以水平安装方式装在框架结构42，沿着容器12的范围分摊掉转动负荷并减少振动，像是简谐振动，可能会导致轴承过度负荷、轴损坏以及密封失效。此外，安装容器12到框架结构42会增加系统10的携带方便性，如本文中将更充分描述的。支撑旋转快速的轴36穿过每个挡板24会进一步稳定该轴与系统并减少由此引起的振动和损坏。

如上所述，轴36和圆盘22是以一高速进行转动，如2马赫，尽管较慢的速度像是1.7马赫就已经被证明是有效的。这会移动水使穿过圆盘22的勺形贯口26，进行转动并加热水使得形成水蒸气，而污染物、盐分、和其他非溶解固体会残留下来而与水蒸气分离。大部分的进水被(1)真空蒸馏和(2)由第一旋转盘22影响产生的气穴而汽化，离心和轴向压缩造成温度与压力上升因为这与轴的转速和温度/压力的增加或减少有直接的关联。水跟水蒸气接着会通过挡板24的贯孔28，在通过下一旋转盘22的勺形贯口26进行再一次处理之前。圆盘22和挡板24的设置被设计成最大限度的减少或消除轴36在转动时的阻力和摩擦，藉由提供圆盘22的周围足够的间隙以及通过挡板24的中央开口59。在此同时在圆盘22周围的泄漏程度以及通过挡板24的中央开口59而被最小化以便增加效率。

当水与水蒸气通过容器12的每个子槽时，水蒸气的温度会上升使得又产生额外的水蒸气并分离出盐分、非溶解固体、和其他污染物留在剩余的水中。水中的离心力会使污染物强迫被移至内部容置空间14的腔壁并进入一组通道44，其会直接把污染物和未蒸发的水送到出口46。产生的水蒸气通过形成在容器12中的蒸汽排出口48。因此，水蒸气和污染物和剩余的水会被彼此分离。

如上所述，圆盘22藉由轴36而旋转。轴36则是被多个轴承支撑在水处理容器12的内部之中，如上所述。轴承通常是以合成油、钢、或陶瓷润滑的非摩擦轴承。现有技术的脱盐系统结合标准的转子轴承在高转速和高温度下会失败。因此，现有技术的脱盐系统具有与标准转子轴承相关的高失败率。在本发明中，该润滑的非摩擦轴承、密封钢珠轴承、或是陶瓷轴承38和40要比标准转子轴承更为耐用且比在高转速和高温度下有更少的失败。此外，轴36可间歇地由低摩擦材料来支撑，像是铁氟龙套筒或轴承50设置在挡板24和轴36之间。这会进一步的确保轴36的重量与受力会均匀分布并改善系统的操作与寿命。

现在请特别参照图5与图6，说明一个示例性的圆盘22，具有多个勺形贯口26形成于其中。虽然有14个勺形贯口26示于图5中，但应当理解的是，勺形贯口26的数量是可以变化的，且可在单一个圆盘22中有几十个，因此，虚线是代表多个勺形贯口的不同数量。

图6为圆盘22与形成于其中的勺形贯口26的剖视图。在一特别优选的实施例中，勺形贯口26是锥形孔，使得其入口端52的直径会大于出口端54的直径。锥形的勺形贯口26在本质上是一文氏管，具有垂直开口或是基本上垂直于旋转盘22的水平表面的入口端52。液体和蒸气加速通过锥形的勺形贯口26，因为该锥形的勺形贯口在入口处52具有较大的体积，而在出口处54具有较小的体积。锥形的勺形贯口26从入口到出口体积上的变化由于文氏效应(Venturi effect)的关系会造成速率的增加。结果，液态水和水蒸气进一步加快和搅拌，导致温度和压力上升，这进一步使污染物从水蒸汽中分离出。锥形的勺形贯口26可藉由本领域中已知的任何方法附接到旋转盘22。

再一次，应当理解的是，将会有更多或更少的锥形的勺形贯口26分布在旋转盘22的整面区域，勺形贯口26的特定数量及尺寸大小将依据本发明的系统10的运作情况来做变化。此外，勺形贯口26的角度，如图6中所示的近似45度，可以于每个圆盘22中有所变化。即是说，藉由增加该自转的勺形贯口的角度，例如于一连串的圆盘中从25度到31度到36度，再到40度，45度等。自转盘22的勺形贯口26角度的增加能够容纳当水蒸气通过容器12时所增加的压力。该角度的增加也能够用于进一步搅拌和产生水蒸气，以及增加水蒸气的压力而使用在蒸汽涡轮上，如将在下文所进行的更充分地描述。

参照图7与图9，挡板24，以多孔板的型态，示于图7中。在这个例子中，挡板24形成为第一板件56和第二板件58，两者以连接器60连接到容器12的内壁。连接器60包含螺栓、销、棒、或任何其他种适当的连接装置。可替代地，如上所述，挡板24能够被形成为单一元件连接到下壳部12a或上壳部12b。当形成为双板件56与58时，板件56和58较佳地是彼此相互接合，当容器12被关闭，从而有效地形成单一挡板24。

如上所述，多个贯孔28是穿设在挡板24上。图9为一个这样的贯孔28的剖视图。类似上文所述的圆盘，贯孔较佳地包括具有一入口端62，其直径大于出口端64的直径，使得贯孔28呈一锥形，将使水及水蒸气经过时增加压力和速率，并进一步增加温度以及从水中产生额外的水蒸气。类似上文所述的圆盘22，贯孔28可被形成在挡板的整面区域上，如同图中一系列的虚线所标示。贯孔28的特定数量及大小尺寸可依据系统10的运作情况来做变化。

参照图8，轴36被显示为延伸穿过旋转盘22。在一实施例中，一锥形的水导流器66位在该圆盘22的前面。水导流器66可呈45度的角度来引导剩余的水及水蒸气从轴36通过挡板24的中央开口59朝向圆盘22的周围或外缘，用以改善汽化及提高饮用水的回收百分比。

再次参照图3与图4，如上所述，在一特别的优选实施例中，容器12可被形成为二个壳部12a与12b。这样能够快速检查及更换容器零件，当需要时。内部容置空间14的内壁与任何其他零件像是圆盘22、挡板24、轴36等，是由碲镍物质(Melonite)组成，或是其他能降低摩擦或抗腐蚀的物质。当然，这些部件都可以由抗腐蚀材料组成并具有低摩擦系数，像是抛光过的不锈钢或其他类似物。容器12的下壳部12a与上壳部12b较佳地是相互连结使得当容器关闭时是处于气密与防水的状态。此外，因为在系统10的运作下所进行的水汽化制程，关闭的容器12需要能够承受高温和高压。

参照图1、图2及图10，通常传动装置34是相互连接着电动马达32与驱动轴36。马达32可以是内燃机(汽油、柴油、天然气等)、电动马达、燃气轮机、或其他能驱动的现有装置。传动装置34的速度是由变频驱动器30设定。变频驱动器30主要是由一计算机化的控制器68调节，将于下文有充分叙述。轴36可以是皮带或齿轮驱动。如下所述，马达32也能够直接连接到轴36。特别参照图10，马达的轴70是藉由皮带74连接到中间轴72。中间轴72再藉由另一皮带76连接到轴。这个高速工业用皮带与滑轮系统示于图10，用以驱动水处理容器12内部的轴36。如图所示，多个皮带74和76及中间轴72藉由电动马达32于电动马达驱动轴70施加倍数的输入转速来增加轴36的输出转速。当然，输入转速与输出转速的比率能够藉由皮带74与76相对中间轴72的相对转速来变化。通过经由皮带74与76和中间轴72来耦接电动马达驱动轴70到轴36，以及增加一施密特耦合器于传动装置34和容器12之间的轴36上，本发明能够避免振动与困扰其他先前技术中脱盐系统的相关问题。

参照图1，如上所述，水蒸气被导引通过容器12的蒸汽排出口48。水蒸气通过回收管78到蒸汽回收容器或槽80中。接着水蒸气在蒸气回收槽80中冷凝并凝聚成液态水。为了达成这一点，在一实施例中，多个相隔的分开部件82，像是以百叶窗的形式，设置在水蒸气的流动路径上使得水蒸气能够在百叶窗上凝聚并冷凝成液态水。然后液态水被送至饮用水储存槽84或是巴氏杀菌容置槽86。如果水及水蒸气在容器12中被加热到必要的温度以进行巴氏杀菌，用以杀死有害微生物、斑马胎贝幼虫、和其他有害生物，这可在容置槽86中进行。

参照图15到图27，说明系统10与水处理容器12的另一优选实施例。图15显示整个系统10包括容器12的备用单件结构。在这实施例中，容器12具有类似先前提到的实施例中的结构，所包含的元件像是内部容置空间14、入口阀18、具有勺形贯口26的圆盘22、具有贯孔28的挡板24、卤水排出口46以及蒸汽排出口48。入口阀18包括多个入口，较佳地是两个，连到容器12。这些入口18被设置在容器沿着轴36的末端以便让流体更均匀的分布到内部容置空间14。由陶瓷轴承38，40所支撑的轴36通过圆盘22和挡板24的中心处。

圆盘22固定在轴36并向外延伸朝内部容置空间14的内壁，如上所述。挡板24较佳地包括一单一部件从内部容置空间14的内壁延伸到轴36并具有中央开口59形成一间隙在挡板24和轴36之间，如上文所述。挡板24较佳地是藉由螺丝或销固定在内部容置空间的内壁上，也同上文所述。在一特别优选实施例中，容器12包括六个圆盘22和五个挡板24交替分散在内部容置空间14中。

在这个替代的实施例中，内部容置空间14包括设置在靠近卤水排出口46的内部套筒45。内部套筒45的是环形形状，其直径稍微小于内部容置空间14的直径。内部套筒45从最后一个圆盘22下方处的一点立即延伸到卤水排出口46下方处的另一点。一个环形通道47被创建在内部套筒45和内部空间14的外壁之间。在一个典型的结构中，内部套筒45约为6英吋长而环形通道47约为1到1¹/₂英吋宽。环形通道或渠道47捕获上述从旋转盘22到容置空间14外壁纺出的卤水或污染物材料。环形通道47促进卤水和污染物材料移动到出口46并最小化容置空间14之中的材料堆积以及蒸汽排放出污染物的可能性。

图16显示了圆盘22和挡板24的一特写图。一方面可以清楚的看出挡板24如何从容器12的壁延伸通过容置空间14，再到靠近轴36之处。一方面也可以看出圆盘22如何固定在轴36且勺形贯口26如何贯设在圆盘22中。锥体66较佳地设置在每个圆盘22上以便引导任何流体如上述(图8)沿着轴流动。图17显示容器12的外部视图，说明入口端18、出口端46，48和轴36。通常，容器12的末端会被封闭且密封起来以防止泄漏。在这里标示打开是为了澄清并方便说明。图18显示图17中的容器12的剖视图，进一步显示了内部元件，包括圆盘22、挡板24、内部套筒45和环形通道47。图19显示由容器12分开，具有圆盘22和挡板24的轴36。

图20和图21各自显示了圆盘22和挡板24。图22、图23和图26显示了在图20中的圆盘22在不同角度的视图与剖视图。图24和图27同样类似地显示图21中的挡板24在不同角度的视图与剖视图。如同所讨论的，圆盘22包括了穿过圆盘22的本体的勺形贯口26。勺形贯口26包括勺形入口端52和勺形出口端54，如图中所示。勺形入口端52较佳地是被定向使得其开口面向绕着轴旋转的方向。这会使流体进入勺形入口端52及通过多个勺形贯口的量最大化。勺形贯口26的角度在一连串的圆盘22上能够被校正成如图所示。挡板24也可以包括多个贯孔28，其位置与轮廓如图9所示。图25显示轴36和一对圆盘22和挡板24。在这特别的图中，箭头表示轴的旋转方向，从而也表示勺形为圆盘22的旋转方向。在此图的上半部分，具有勺形入口端52的勺形贯口26，如图所示面对旋转方向，即是说，往纸页出去的方向。在此图的下半部分，具有勺形入口端52的勺形贯口26，也如图中所示定位在旋转的方向，即是说，进入纸页的方向，就如同圆盘22绕着轴36旋转。该旋转方向可以为顺时针或逆时针。该旋转方向可以在不违背本发明的精神与范围下改变。如先前实施例所述，勺形入口端52具有比勺形出口端54更大的直径以便增加流速且减少流体压力。

在一特别的实施例中，当系统10的主要目标是要去除污染水中的污染物，像是盐水，以便产生饮用水，水蒸气的温度被加热到华氏100度到华氏212度之间。甚至更好的话，水蒸气被加热到华氏140度到华氏170度之间，以便进行巴氏杀菌制程。然而，水蒸气的温度保持在最小且几乎一直小于华氏212度使得水没办法沸腾而变成蒸汽，这会更难以冷凝且凝聚水蒸气成为液态水。增加转速会导致温度和压力的上升。转速可以被调节已达到所需的温度。

水沸腾且水蒸气温度只有在蒸汽产生提升温度到约华氏212度的情况下是理想的加热，其用来发电或其他目的将在下文中有更充分描述。这使本发明既能对水蒸气进行巴氏杀菌，也能够冷凝并凝聚水蒸汽成为液态水而不需要复杂的制冷或冷凝系统，而这些复杂系统通常需要额外的电力和能源。

在一实施例中，污染水，即在拖延制程中的卤水，被收集到出口端46而移至卤水置放槽88。如图1所示，聚合物或其他化学物质90可以被加入到卤水中以收回微量元素，等。此外，从卤水中取出的盐分可以被处理并用在各种用途上，包括食用盐、农业卤水和/或肥料。

在本发明的一实施例中，已处理过的污染水藉由回收污染物及剩余的水再一次通过系统来进行再处理。这可以完成数次使得从污染水中萃取出的饮用水的量增加，最多到99％。这可以藉由引导污染物及废水从出口端46到第一次卤水(或污染物)再处理槽92。剩余的废水，以卤水或其他污染物的形式，接着被重新引入通过容器12的入口端18且通过容器12进行再处理和再循环，如上所述。额外的饮用水接着被以水蒸气的形式萃取以进行冷凝并连接到蒸气回收槽80。剩余的污染物和废水接着被引导到第二次卤水(或污染物)再处理槽94。污染物或卤水的浓度在再处理槽92中将会高得多。一旦废水或卤水在再处理槽92中累积到一足够的程度时，这污染水接着会被运送到入口端18并通过系统10循环且处理，如上所述。萃取到的饮用水被送到出口端48并在蒸气回收槽80中转换成液态水，如上所述。所得到的污染物和废水接着能够被放置在另一个再处理槽中，或者放到卤水置放槽88中。可以预见海水的初始直通将产生，例如，80％到90％的饮用水。第一次再处理将产生额外的饮用水，使得全部萃取到的饮用水会在90％到95％之间。运送卤水和剩余的水再次通过系统能够提升到99％的饮用水回收率，并且是在几乎不增加单位成本回收卤水。此外，这会减少卤水或是污染物的体积，促进微量元素的回收和/或减少其处理成本。

参照图11，在一特别的实施例中，一电脑系统被整合到本发明的系统10中，用于调节变频驱动器30，依据从多个持续读取温度、压力、流速、元件转速和各个连接到水处理容器12的槽的剩余容量的感应器所得到的量测资料。通常，这些资讯的读取都是即时性的。

例如，温度和/或压力感应器96可被用于量测水或水蒸气存于容器12之中的温度，以及其中的压力，如果需要的话。对应到这些感应器读取到的资讯，控制箱68将使变频驱动器30维持轴36的转速、减少轴36的转速或是增加轴36的转速，来让水或水蒸气维持各自的温度和压力、减少温度和压力或是增加温度和压力。这可以，例如，确保水蒸气的温度是在巴氏杀菌所需要的温度以杀死所有有害的微生物和其他在其中的生物。可替代地，或除了一感应器能被用在检测轴36和/或圆盘22的转速(RPMS)以确保系统正确的运作且该系统在所需的温度和/或压力下产生水蒸气。该计算机化的控制器也可以通过入口端18调节水的输入量(GPMS)让适量的水进入以让水蒸气和废水被去除并使该系统10有效地运作。控制箱68可调节水进入容器12的速率，或甚至调节水的输入。

图28示例性显说明一电脑萤幕112或类似的装置。该电脑萤幕示例性说明容器12及其各个入口端和出口端18，46，48，以及轴36和多个圆盘22。轴36具有多个振动和温度感应器114沿着它的范围去设置。轴承38，40也可包括振动和温度感应器114。振动和温度感应器114是用于检测每个点的水平和垂直振动，以及由轴36转动摩擦产生的温度。轴承38，40包括润滑油供给线116a和返回线116b以提供其润滑性。入口端18和卤水排出口46包括流量计118以检测相对应的流速。温度和压力感应器96被布置于整个容器12中。温度和/或压力感应器96也被备置在整个整个容器12中以量测不同预定点的资讯。

如上所述，污染水可来自给水槽16，或可来自任何其他树木的槽，包括再处理槽92和94。也可以设想连结的水储存槽能够流动地耦接到入口端18以确保水被净化到某程度，或用于其他目的，像是产生蒸汽需要的水比污染水可以提供较高的纯度。这样，一或更多个感应器98可追踪槽中资讯以决定水或废水/卤水的容量、浓度、或者是进入或流出槽的流速。控制器68可被用于转换槽的入口端和出口端，像是当卤水从第一次卤水再处理槽92到第二次卤水再处理槽94进行再处理，最后到卤水置放槽88，如上所述。因此，当第一次卤水再处理槽达到预定的容量，从给水槽16的流体流动会被切断，且相反地流体被从第一次卤水再处理槽92提供到容器12中。处理过的污染物和剩余的废水接着被引导到第二次卤水再处理槽94，直到它达到预定的容量。然后，水从第二次卤水再处理槽94被引导通过该系统及水处理容器12到，例如，卤水置放槽88。在第一次卤水再处理槽92中的卤水可为污染水的将近20％的量，包括大部分的非溶解固体。最后被引导到卤水置放槽88的残余卤水可包括最初经由给水槽16引入净化系统10的污染水的1％。因此，温度和压力感应器，转速和流量计可被用来控制所需的水输出，包括水蒸气的温度控制以产生进行巴氏杀菌后的水。

控制器68可被用于引导变频驱动器30来供给马达32动力使得轴36以足够的高转速旋转，让圆盘的旋转沸腾所输入的水并产生所需的温度和压力的蒸汽，如图12所示。图12说明蒸汽轮机100。该蒸汽轮机100也可与在图15到图27中所揭露的容器一起使用。水蒸气以蒸汽的形式能够在水处理容器12中产生来驱动一高压力、低温度的蒸汽轮机，藉由供给蒸汽排出口48到蒸汽轮机100的一个入口端。涡轮100又耦接到发电机102，以有效节省经济成本产生电力。可替代的是，容器12的轴36可被延伸以直接或间接地转动发电机102。

在一个蒸汽轮机的例子中，水蒸气可被加热到超过华氏600度以及加压到超过每平方英吋1600磅(psi)，而这足以驱动蒸汽轮机100。除了圆盘转速的增加，圆盘22上具有锥形性质的勺形贯口26，及挡板24上具有锥形性质的贯孔28，两者的加入也促进了水蒸气和蒸汽的产生。勺形贯口26的角度的增加，像是从第一个圆盘的25度到最后一个圆盘的45度，也增加水蒸气以蒸汽的型态产生和其中的压力以便能够驱动蒸汽轮机100。图13和图14显示了一实施例，其中蒸汽排出口104形成在容器12的末端而蒸汽轮机100直接连接于其上使得加压过的蒸汽通过蒸汽轮机100而旋转其上的叶片106及轴108，以便经由耦接其上的发电机产生电力。一水蒸气排出口110输送水蒸气到蒸气回收槽80等处。蒸气回收槽80可需要包括额外的配管、冷凝器、制冷器等以便冷却蒸汽或高温水蒸气，将其冷凝成液态水。

当然，对于那些本领域知技术人士而言，应当理解的是，由系统10产生的蒸汽能被用在其他用途上，像是加热用途，从油井和沥青和页岩凹坑等类似物中取出油。

对本发明也应当理解的是，藉由感应器和控制器68等装置能够产生较低温和/或较低压的水蒸气以制造出饮用水，其中水蒸气透过排出口48被引导到蒸气回收槽，且该系统加速产生高温水蒸气或蒸汽以通过蒸汽轮机100，产生所需要的电力。例如，在夜晚时候，当只有需要非常少的电力时，系统10能被用于产生饮用水。然而，在白天时候，系统10能被调整用于产生蒸汽和电力。

如上所述，本发明中的很多元件，包括变频驱动器30、电动马达32、传动装置34、以及水处理容器12，而这些在其中的元件能够被附接在一可携式框架42上。本发明的整个系统10能被设计成装入一个40英呎长的ISO容置箱。这个容置箱可用一冷冻单元(HVAC)加以绝缘以控制操作环境和输送和储存。各种槽，包括给水槽、蒸气回收槽、饮用水储存槽、和污染物/卤水再处理或置放槽，能够装入该可运输的容置箱，并视需要分别输送且连接到入口端和出口端。因此，本发明的整个系统10能够在ISO容置箱，或其他类似物中，经由船只、半牵引拖车等轻易地运送。因此，本发明中的系统10能被用在需要的地方以处理灾害、军事用途等，即使是在远程位置。这样的布置导致本发明的系统10具有高水平的机动性，快速布署及启动。

图29示例性显示发生在不同点的制程，即是说，子容置空间，通过容器12。容器12的内容置空间14被有效地分割成一系列的子容置空间，如图所示。容器12包含5个子容置空间，用来执行轴向流动泵、轴向流动压缩器、离心流动压缩器、未燃汽轮机和/或液压/水轮机等装置的功能。在操作中，系统10具有通过机械处理来蒸发水的能力，因而能够确保各种受损流体的高效且有效的脱盐、净化和汽化。在进入容器12之前，流体主要是进行预处理步骤120，其中，该流体是通过过滤器和各种其他处理以分离出那些更容易被去除或可能损坏或降低系统10的完整性的污染物。在通过入口端18时，流体进入引入室122，一旦系统10达到它的运作转速时，其对于流体具有类似像轴向流动泵的效果。一个外部的启动泵(未图示)可被关闭使得系统10吸引污染水通过入口端，即是说，引入室的功能是像轴向流动泵一样，而不用该启动泵持续的运转。引入室内的压力显著减少会造成真空蒸馏或是汽化而发生在低于华氏212度的温度。在引入室122之后，流体遇到第一个圆盘22，在那里它进入第一处理室124。该第一处理室通过旋转盘22和相邻的挡板24的联合作用，使该第一处理室能具有像离心流动压缩器和轴向流动压缩器两者一样的功能。进入的水通过气穴时受到第一处理室124中的高速转盘22的冲击而有相当高的比例被蒸发。离心流动压缩制程发生在第一处理室124中及每个后续的处理槽。离心流动压缩制程把未蒸发溶解的固体与至少一些的液态水抛掷到处理室124的外壁上。该动作分离非溶解固体和大部分经过蒸发后的剩余液体。轴向流动压缩制程也发生在第一处理室124中及每个后续的处理槽。该轴向流动压缩制程压缩蒸气和液态水而增加处理槽中的温度与压力。第二处理室126和第三处理室128其功能都类似像第一处理室124中离心流动压缩器和轴向流动压缩器的复合动作的特征。

藉由流体到达第四处理室130的时候，主要已经过离心流动压缩和轴向流动压缩使得流体和它流经容器12的性质已经改变。在第四处理室中藉由轴36的旋转，流体的行为会像在它流经未燃汽轮机或液压/水轮机一样。第五处理室132综合未燃汽轮机或液压/水轮机的制程。第四和第五处理室130，132的涡轮制程供给力去驱动轴36的转动，使得马达32的动力能在系统10没有功能损失的情况下节省下来。离开第五处理室132之后，流体已经被相当程度的分离使得几乎所有的污染物以卤水的型态通过环形通道47到排出口46而净化后的蒸气通过内部容置空间14的中心部分到蒸汽排出口48。对比于启动阶段，一旦在运作中达到平衡时，第四和第五处理室130，132的涡轮运作让系统10能够在输入能源减少(多达25％)的情况下继续的运行。

在第五处理室132之后，该系统包括排放室。排放室134大于任何前述的处理室，包含了两个排放口46，48。大量的体积增加造成压力显著的减少以及非溶解固体和剩余的水从蒸气中分离。

容器12较佳地是被优先设置使得合并的处理室，124-132占据约总范围的一半。排放室134占据约总范围的三分之一。容器剩下的范围，约总范围的六分之一，是由引入室122所占据。处理室124-132被分成五分之三具压缩功能而五分之二具涡轮功能。一旦流体离开最后的处理室132，它会完成约80％的汽化在当它进入排放室134时，且被引导到各自出口46，48。

虽然几个实施例为了说明的目的已经详细描述，也可以在不脱离本发明的范围和精神内做各种修改。因此，本发明不会由除所附权利要求书之外的范围而被限制。

Claims (20)

1.一种用于处理流体的系统，包括:

一定义有一内部容置空间的细长容器，该容器及该内部容置空间是呈水平定位；

一流体入口，形成在该容器中；

多个圆盘，垂直地定位且彼此间隔而沿着该内部容置空间的水平定向设置，该多个圆盘的每一个包括通过该圆盘的勺形贯口以让流体通过，其中该勺形贯口包含第一直径的入口端和较小的第二直径的出口端；

多个挡板，垂直地定位且沿着该内部容置空间的水平定向设置，该多个挡板的每一个与该多个圆盘的每一个交替地间隔，该多个挡板的每一个具有通过该挡板的贯孔以让流体流过，其中该贯孔具有第一直径的入口端和较小的第二直径的出口端；

一旋转轴，沿着该内部容置空间的水平定向设置，该旋转轴穿过该挡板且安装在该圆盘上以便使该圆盘在该内部容置空间中旋转；

一污染物排放口，沿着该内部容置空间的水平定向形成在该容器中相对该流体入口；

一内部套筒，设置在该内部容置空间中的该多个圆盘和挡板下方处，靠近该污染物排放口，该内部套筒形成一环形通道从该内部容置空间通往该污染物排出口；以及

一蒸汽排出口，沿着该内部容置空间的水平定向形成在该容器中相对该流体入口，并连结到蒸气回收槽以冷凝蒸气。

2.如权利要求1所述的系统，其中，该系统是被安装在可携式框架上。

3.如权利要求1所述的系统，进一步包括使该旋转轴转动的装置。

4.如权利要求1所述的系统，其中，至少一个圆盘包含一导流器，该导流器从该圆盘的前表面延伸出去，并用以引导流体流向该圆盘的周围处。

5.如权利要求3所述的系统，进一步包括一控制器，用以校正该旋转轴的转速或是流体进入该容器中的流速。

6.如权利要求5所述的系统，进一步包括至少一感应器，该感应器连结到该控制器，并决定下列至少其中一项:

(1)该旋转轴或圆盘的转速，

(2)该内部容置空间的压力，

(3)该流体的温度，

(4)流体输入速率，或

(5)污染物在该流体中的处理程度。

7.如权利要求6所述的系统，进一步包括至少一个处理过的污染流体槽流动地耦接到该容器的该污染物排放口，而该污染物排放口转而连接到该容器上的该流体入口，藉由让已处理过的污染流体通过该系统以对该污染流体进行再处理。

8.如权利要求1至7中的任一个所述的系统，包括一涡轮机，该涡轮机连接到该容器的该蒸汽排出口以及可操作地连接到一发电机。

9.如权利要求8所述的系统，包括一处理过的流体回到该涡轮机上的出口和该容器上的流体入口之间。

10.如权利要求1至7中的任一个所述的系统，其中，该旋转轴延伸出该容器并耦接到发电机。

11.如权利要求10所述的系统，其中，该旋转轴是直接耦接到该发电机。

12.一种用于处理流体的系统，包括:

一细长容器，其具有一流体入口和一通过该容器的旋转轴，其中，该细长容器和该旋转轴是水平地定位；

用于一旦该系统运行至一操作旋转速度，对通过该容器的流体进行离心与轴向压缩的装置，其中，该进行离心与轴向压缩的装置包括近侧的一组垂直地定位、交替间隔的圆盘和挡板，该圆盘沿着该容器的该水平定位设置并安装在该旋转轴且具有多个勺形贯口让流体通过，该挡板沿着该容器的该水平定位设置并安装在该容器中且具有多个贯孔让流体通过，其中，该多个勺形贯口和该多个贯孔的每一个具有第一直径的入口端和较小的第二直径的出口端；

用于一旦该系统运行至该操作旋转速度，使该旋转轴转动以驱动该进行离心与轴向压缩的装置的装置，其中，该用于使该旋转轴转动的装置包括远侧的一组垂直地定位、交替间隔的圆盘和挡板，该圆盘沿着该容器的该水平定位设置并安装在该旋转轴且具有多个勺形贯口让流体通过，该挡板沿着该容器的该水平定位设置并安装在该容器中且具有多个贯孔让流体通过，其中，该多个勺形贯口和该多个贯孔的每一个具有第一直径的入口端和较小的第二直径的出口端，以及其中，该用于使该旋转轴转动的装置是受从该进行离心与轴向压缩的装置流出的流体驱动；

一蒸汽排出口及一污染物排放口，其在该容器上，该蒸汽排出口及该污染物排放口沿着该容器的该水平定位在该流体入口的对面；以及

一内部套筒，设置在该用于使该旋转轴转动的装置的下方的该容器中并将该蒸气排出口与该污染物排放口分开，该内部套筒形成一环形通道通往该污染物排出口。

13.如权利要求12所述的系统，进一步包括用于轴向抽送该流体通过该容器的装置。

14.如权利要求13所述的系统，其中，该用于轴向抽送该流体的装置包括一引入室，其设置在该流体入口与该进行离心与轴向压缩的装置之间。

15.如权利要求14所述的系统，其中，该引入室作用为轴向泵，一旦该系统运行至一操作旋转速度。

16.如权利要求12所述的系统，其中，用于使该旋转轴转动的装置为该远侧的一组垂直地定位、交替间隔的圆盘和挡板的形式，功能是像未燃汽轮机或液压/水轮机一样，在该流体从用于一旦该系统运行至该操作旋转速度，进行离心与轴向压缩的装置流出的情况下。

17.如权利要求12至16中的任一个所述的系统，其中，该进行离心与轴向压缩的装置蒸发至少一部份的该流体通过气穴，使得该流体包含了非汽化的溶解固体、液体和蒸气。

18.如权利要求17所述的系统，其中，该进行离心与轴向压缩的装置造成该流体的离心压缩，从而使该非汽化的溶解固体和至少一部份的该液体往该容器的外壁移动。

19.如权利要求17所述的系统，其中，该进行离心与轴向压缩的装置造成该液体和蒸气的轴向压缩而增大了该液体的压力。

20.如权利要求17所述的系统，进一步包括把该流体排放到该污染物排放口及该蒸汽排出口的装置，使得压力减小以及该非汽化的溶解固体和该液体从该蒸气中进行物理分离。