CN105600808A - 一种多能源驱动的海水制盐塔及制盐工艺 - Google Patents

一种多能源驱动的海水制盐塔及制盐工艺 Download PDF

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Abstract

一种多能源驱动的海水制盐塔，其属于海水制盐的技术领域。该制盐塔自下而上依次设置有纳潮池、第一蒸发池、第二蒸发池、初级制卤池、中级制卤池、高级制卤池、结晶池和储盐池。在蒸发池、制卤池和结晶池池底设有电力加热器，池上部空间顶部设有蒸馏水收集装置。制盐塔为多能源电力驱动，包括太阳能发电装置、风能发电装置和水力势能发电装置，充分利用可再生资源。该制盐塔将沿海日光晒盐的各个工艺环节池塘立体叠置，利用太阳能、风能、蒸馏水下排势能发电，供电力加热器加热海水加速蒸发制盐，大幅度节省了沿海围海晒盐占用的滩涂空间，有效提升了海水制盐的工作效率，还能生产大量的蒸馏水，节能环保，提高了海水的综合利用效能。

Description

一种多能源驱动的海水制盐塔及制盐工艺
技术领域
本发明专利涉及一种多能源驱动的海水制盐塔，主要利用太阳能、风能、水力势能发电等能源驱动电力热器加热塔内不同层池内海水蒸发制盐的装置，其属于海水制盐的技术领域。
背景技术
在沿海滩涂围海晒盐作业中，将沿海滩涂围筑成大小、形状不一的纳潮池、蒸发池、制卤池、结晶池、储盐池等围海晒盐工艺过程池塘，通过日光照晒蒸发池塘内海水，逐步提高池塘内水体盐度至形成高盐度卤水，高盐度卤水进一步蒸发至饱和盐度时结晶成为富含氯化钠等成分的海盐。这种海盐是化学工业的基本原料之一，也是人类生活的必需品。现有技术中，主要依靠日光照晒蒸发各级池塘内海水，以逐级提高海水盐度，达到盐度饱和时结晶成为海盐。这种海盐工艺方法主要依靠阳光照射和增加滩涂围海晒盐面积来进行海盐产品生产，作业效率低，占用滩涂面积大，易受强降水等天气影响，生产效益低下。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种多能源驱动的海水制盐塔装置及制盐工艺，以提高生产效率、减少占用滩涂面积并充分利用太阳能、风能等各种能源。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案：一种多能源驱动的海水制盐塔，它自下而上依次设置有纳潮池、第一蒸发池、第二蒸发池、初级制卤池、中级制卤池、高级制卤池、结晶池和储盐池；采用地面下挖式的纳潮池深度是蒸发池深度的二倍以上，所述第一蒸发池位于地面以上；所述第一蒸发池、第二蒸发池、初级制卤池、中级制卤池、高级制卤池和结晶池为海水浓缩池。在每一个海水浓缩池底部设置电力加热器，电力加热器可利用电力加热浓缩池内海水，并可调控加热温度。蒸馏水收集装置采用易散热的材料作为蒸馏水收集板，呈V型的蒸馏水收集板设置在海水浓缩池的上部空间顶部，蒸馏水收集板与水平面夹角a大于5°，蒸馏水收集板的排水口超出相应海水浓缩池边缘，排水口的下方设置蒸馏水收集槽；该制盐塔还包括给电力加热器提供电能的多能源发电装置，多能源发电装置包括太阳能发电装置、风能发电装置和水力势能发电装置；所述太阳能发电装置设置在储盐池的顶部向太阳方向倾斜排列，所述风能发电装置与太阳能发电装置穿插设置，风能发电装置的风机下端高于太阳能发电装置；所述利用蒸馏水下流势能驱动的水力势能发电机组设置于蒸馏水收集装置的排水口下方。
所述制盐塔自下而上依次设置的纳潮池、第一蒸发池、第二蒸发池、初级制卤池、中级制卤池、高级制卤池、结晶池和储盐池长与宽一致，深度依次减小。
一种多能源驱动的海水制盐塔的制盐工艺，包括以下步骤：
（1）海水涨潮时，海水通过纳潮通道排满纳潮池，在纳潮池内沉淀过滤后，同时泵升到第一蒸发池和第二蒸发池；
（2）利用第一蒸发池和第二蒸发池内的电力加热器通电加热海水，促使海水加快蒸发，提高海水盐度；第一蒸发池和第二蒸发池内海水盐度升到10-12°Bé时，再将其泵升到初级制卤池；
（3）利用初级制卤池中的电力加热器加热海水蒸发至形成盐度为15-17°Bé的卤水，再泵升到中级制卤池；
（4）利用中级制卤池中电力加热器加热卤水，促使其快速蒸发，制得盐度至20-22°Bé的高浓度卤水后泵升到高级制卤池；
（5）利用高级制卤池中的电力加热器继续加热高浓度卤水，蒸发水分，得到盐度至25°Bé的饱和卤水，将饱和卤水泵升到结晶池；
（6）利用结晶池中的电力加热器加热饱和卤水，使其在结晶池的各个小池塘进一步蒸发结晶，形成的海盐通过传输系统输运到储盐池储存。结晶池可细化为大小、深度、高低不同的小池塘，以利于饱和卤水逐次结晶成盐。
所述的电力加热器可根据需要调节加热温度以控制各个海水浓缩池内海水蒸发速度。所述的蒸馏水收集装置由蒸馏水收集板收集蒸馏水，当蒸发的水蒸汽上升遇到蒸馏水收集板时凝结成蒸馏水，蒸馏水沿着蒸馏水收集板汇集到排水口下排，并设专门的蒸馏水收集槽储存利用。
所述电力加热器采用的电能来自海水制盐塔顶部的太阳能发电装置利用太阳能发电储存的电能、海水制盐塔顶部的风能发电机装置利用海边风能发电储存的电能、蒸馏水收集装置下的水力势能发电机装置利用蒸馏水下排势能发电储存的电能或外接交流电。
本发明专利的优点在于：本发明专利将原来滩涂日光晒盐的各个平面布置工艺流程池塘立体叠置，减少了海水制盐需要占用大面积沿海滩涂的缺点。同时充分利用沿海滩涂丰富的太阳能、风能资源，并利用本设计工艺过程中蒸馏水下排的势能等多能源发电储电，利用电力加热器加热海水，促使海水快速蒸发，提升海水盐度，至盐度饱和结晶成盐，能够大幅度提高海水制盐效率，提升海水制盐产量。另外，本发明还可以通过蒸馏水收集装置收集海水制盐过程中产生的大量蒸馏水，供其它工业生产使用，具有海水综合利用效益。本发明总体上具有能源消耗小，滩涂占用少，环境干扰低、生产效率高，综合效益好等多种优点。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明的蒸馏水收集装置示意图。
图中：1、纳潮池；2、第一蒸发池；3、第二蒸发池；4、初级制卤池；5、中级制卤池；6、高级制卤池；7、结晶池；8、储盐池；9、风力发电装置；10、太阳能发电装置；11、电力加热器；12、蒸馏水收集装置；13、蒸馏水收集板；14、水力势能发电装置；15、蒸馏水收集槽。
具体实施方式
图1示出了一种多能源驱动的海水制盐塔的结构，它自下而上依次设置有纳潮池1、第一蒸发池2、第二蒸发池3、初级制卤池4、中级制卤池5、高级制卤池6、结晶池7和储盐池8；采用地面下挖式的纳潮池1的深度是蒸发池深度的二倍以上，第一蒸发池2位于地面以上；第一蒸发池2、第二蒸发池3、初级制卤池4、中级制卤池5、高级制卤池6和结晶池7为海水浓缩池，每一海水浓缩池底部设置电力加热器11。每一海水浓缩池上部空间顶部设置的蒸馏水收集装置12采用易散热的材料作为蒸馏水收集板13，蒸馏水收集板13倾斜设置在海水浓缩池的上部空间顶部，与水平面夹角大于5°，蒸馏水收集板13下边缘超出相应海水浓缩池，下方设置蒸馏水收集槽15。该多能源驱动海水制盐塔还包括给电力加热器提供电能的多能源发电装置，包括风能发电装置9、太阳能发电装置10和水力势能发电装置14；太阳能发电装置10设置在储盐池8的顶部向太阳方向倾斜排列，风能发电装置9与太阳能发电装置10穿插设置，风能发电装置9的风机下端高于太阳能发电装置10；利用蒸馏水下流势能驱动的水力势能发电装置14设置于蒸馏水收集装置12的排水口下方。制盐塔自下而上依次设置的纳潮池1、第一蒸发池2、第二蒸发池3、初级制卤池4、中级制卤池5、高级制卤池6、结晶池7和储盐池8的长与宽一致，深度依次减小。
一种多能源驱动的海水制盐塔的制盐工艺，它包括以下步骤：
a.海水涨潮时，海水通过纳潮通道排满纳潮池1，在纳潮池1内沉淀过滤后，同时泵升到第一蒸发池2和第二蒸发池3；
b.第一蒸发池2和第二蒸发池3底部的电力加热器通电加热海水，促使海水加快蒸发，提高海水盐度；第一蒸发池2和第二蒸发池3内海水盐度升到10-12°Bé时，再将其泵升到初级制卤池4；
c.利用初级制卤池4中的电力加热器加热海水蒸发至形成盐度为15-17°Bé的卤水，再泵升到中级制卤池5；
d.利用中级制卤池5中电力加热器加热卤水，促使其快速蒸发，制得盐度至20-22°Bé的高浓度卤水后泵升到高级制卤池6；
e.利用高级制卤池6中的电力加热器继续加热高浓度卤水，蒸发水分，得到盐度至25°Bé的饱和卤水，将饱和卤水泵升到结晶池7；
f.利用结晶池7中的电力加热器加热饱和卤水，使其在结晶池7的各个小池塘进一步蒸发结晶，形成的海盐通过传输系统输运到储盐池8储存。
每一海水浓缩池可根据需要通过调节电力加热器11的功率大小控制池内海水蒸发速度。每一海水浓缩池上部空间顶部的蒸馏水收集装置12通过蒸馏水收集板13收集蒸馏水，当蒸发的水蒸汽遇到蒸馏水收集板13时凝结成蒸馏水，蒸馏水沿着蒸馏水收集板13汇集到排水口下排，下排的蒸馏水由蒸馏水收集槽15储存利用。
电力加热器采用的电能来自海水制盐塔顶部的太阳能发电装置10利用太阳能发电储存的电能、海水制盐塔顶部的风能发电机装置9利用海边风能发电储存的电能、蒸馏水收集装置下的水力势能发电机装置14利用蒸馏水下排势能发电储存的电能或外接交流电。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多能源驱动的海水制盐塔，其特征在于：它自下而上依次设置有纳潮池（1）、第一蒸发池（2）、第二蒸发池（3）、初级制卤池（4）、中级制卤池（5）、高级制卤池（6）、结晶池（7）和储盐池（8）；采用地面下挖式的纳潮池（1）的深度是第一蒸发池（2）深度的二倍以上，第一蒸发池（2）位于地面以上；所述第一蒸发池（2）、第二蒸发池（3）、初级制卤池（4）、中级制卤池（5）、高级制卤池（6）和结晶池（7）为海水浓缩池；在每一个海水浓缩池底部设置电力加热器（11），电力加热器（11）利用电力加热池内海水促使海水快速蒸发浓缩；蒸馏水收集装置（12）包括蒸馏水收集板（13）和蒸馏水收集槽（15），呈V型的蒸馏水收集板（13）设置在海水浓缩池的上部空间顶部，蒸馏水收集板（13）与水平面夹角a大于5°，蒸馏水收集板（13）的排水口超出相应海水浓缩池边缘，排水口的下方设置蒸馏水收集槽（15）；该制盐塔还包括给电力加热器（11）提供电能的多能源发电装置，多能源发电装置包括风能发电装置（9）、太阳能发电装置（10）和水力势能发电装置（14）；所述太阳能发电装置（10）设置在储盐池（8）的顶部倾斜排列，所述风能发电装置（9）与太阳能发电装置（10）穿插设置，风能发电装置（9）的风机下端高于太阳能发电装置（10）；所述利用蒸馏水下排势能驱动的水力势能发电装置（14）设置于蒸馏水收集板（13）的排水口下方。
2.根据权利要求所述的一种多能源驱动的海水制盐塔，其特征在于：所述制盐塔自下而上依次设置的纳潮池（1）、第一蒸发池（2）、第二蒸发池（3）、初级制卤池（4）、中级制卤池（5）、高级制卤池（6）、结晶池（7）和储盐池（8）的长与宽一致，深度依次减小。
3.根据权利要求1所述的一种多能源驱动的海水制盐塔的制盐工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
（a）海水涨潮时，海水通过纳潮通道排满纳潮池（1），在纳潮池（1）内沉淀过滤后，同时泵升到第一蒸发池（2）和第二蒸发池（3）；
（b）第一蒸发池（2）和第二蒸发池（3）内的电力加热器（11）通电加热海水，促使海水加快蒸发，提高海水盐度；第一蒸发池（2）和第二蒸发池（3）内海水盐度升到10-12°Bé时，再泵升到初级制卤池（4）；
（c）利用初级制卤池（4）中的电力加热器（11）加热海水蒸发至形成盐度为15-17°Bé的卤水，再泵升到中级制卤池（5）；
（d）利用中级制卤池（5）中电力加热器（11）加热卤水，促使其快速蒸发，制得盐度至20-22°Bé的高浓度卤水后泵升到高级制卤池（6）；
（e）利用高级制卤池（6）中的电力加热器（11）继续加热高浓度卤水，蒸发水分得到盐度至25°Bé的饱和卤水，将饱和卤水泵升到结晶池（7）；
（f）利用结晶池（7）中的电力加热器（11）加热饱和卤水，使其在结晶池（7）的各个小池塘进一步蒸发结晶，形成的海盐通过传输系统输运到储盐池（8）储存；
所述第一蒸发池（2）、第二蒸发池（3）、初级制卤池（4）、中级制卤池（5）、高级制卤池（6）和结晶池（7）为海水浓缩池；海水浓缩池通过调节电力加热器（11）的功率大小控制池内海水蒸发速度；每一个海水浓缩池上部空间顶部的蒸馏水收集装置（12）由蒸馏水收集板（13）收集蒸发的水蒸气，当蒸发的水蒸汽遇到蒸馏水收集板（13）时凝结成蒸馏水，蒸馏水沿着蒸馏水收集板（13）汇集到排水口下排，下排的蒸馏水储存于蒸馏水收集槽（15）供后续利用；
所述电力加热器（11）采用的电能来自：海水制盐塔顶部的风能发电机装置（9）利用海边风能发电；海水制盐塔顶部的太阳能发电装置（10）利用太阳能发电；蒸馏水收集装置（12）下的水力势能发电机装置（14）利用蒸馏水下排势能发电；或外接交流电。
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