CN106587188A - 一种喷射式水合物法海水淡化装置 - Google Patents

一种喷射式水合物法海水淡化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106587188A
CN106587188A CN201611117270.6A CN201611117270A CN106587188A CN 106587188 A CN106587188 A CN 106587188A CN 201611117270 A CN201611117270 A CN 201611117270A CN 106587188 A CN106587188 A CN 106587188A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrate
reactor
water
seawater
sea water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611117270.6A
Other languages
English (en)
Inventor
宋永臣
杨明军
高祎
周航
赵越超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201611117270.6A priority Critical patent/CN106587188A/zh
Publication of CN106587188A publication Critical patent/CN106587188A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/007—Modular design

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

本发明属于水合物应用技术领域，一种喷射式水合物法海水淡化装置。海水经过低温储箱后进入反应器中与高压气体结合生成水合物，水合物到达一定液位进入水合物储箱，水合物降压后分解产生淡水和气体，气体重新进入反应器参与反应。海水分层喷射进入反应器，使反应器内水均匀分布，反应充分进行；海水一直喷淋水合物，实现了水合物表面浓盐水的去除，海水淡化效果更优；反应器底部海水进行液位控制，利用水合物密度较小的原理，保证水合物悬浮不堵塞出口，减缓了水合法海水淡化结晶分离比较困难的问题；海水喷射生成水合物，实现连续海水淡化过程；反应器底部海水及喷入的海水直接起控温作用，减少了整个反应器的冷却装置，降低经济成本。

Description

一种喷射式水合物法海水淡化装置
技术领域
本发明属于水合物应用技术领域，涉及到一种喷射式水合物法海水淡化装置。
背景技术
全球淡水资源仅占水资源的2.5％-3％，随着世界经济的增长及人口的增加，淡水资源短缺问题日益严重。海水淡化作为一种比较有效的获取淡水的方法备受关注。目前世界公认的海水淡化技术主要有三种：低温多效蒸馏、多级闪蒸及反渗透海水淡化。这三种方法有各自的优势及未解决的问题。水合物法海水淡化作为一种新的方法，在成本和安全方面显示了良好的应用前景，但水合物法海水淡化发展还不成熟，还未达到工业化程度。
水合物法海水淡化的原理是利用较易生成水合物的气体分子与海水中的水生成水合物，然后分解水合物，得到淡水。水合物法海水淡化有很多优点：结构紧凑、设备简单、能耗低，安全无毒；但水合物法海水淡化存在结晶粒子易形成压缩性结块，分离、洗涤结晶比较困难的问题。
20世纪40年代，Parker等就提出利用水合物技术从海水中得到淡水的方法，理论上说明其可行性；20世纪60年代初，Knox等开发了水合物法海水淡化实验装置，实现了从理论到实验的转变；到21世纪，水合物法海水淡化装置才被重视，Javanmardia等研制了一套水合物法海水淡化实验装置，并进行了能耗和经济性分析；美国TESI公司估算水合物法海水淡化的成本，发现只有＄0.53/m3，由此可看，水合物法海水淡化有很好的应用前景。
发明内容
本发明提供了一种喷射式水合物法海水淡化装置，为基于水合物法海水淡化提供了一种可实现工业化的装置，并且可以缓解水合物法海水淡化分离、洗涤结晶比较困难的问题。
本发明的技术方案：
一种喷射式水合物法海水淡化装置，该海水淡化装置包括反应器、分层喷淋装置、水合物储箱和低温水箱；
反应器由耐高压不锈钢制成，其与高压气瓶之间设有第一阀门，反应器中水合物客体分子气体与海水在低温高压下生成水合物，反应器上设有第二压力表；海水经过低温水箱降温，一部分被水泵输送到喷射器，再由分层喷射装置将其喷淋到反应器中，分层喷射装置将海水分多层喷入反应器中，并且每层有多个喷水口，保证反应器内水分布均匀，低温水箱与水泵间设有第二阀门；在喷淋过程中，由高处下来的海水一直喷淋生成的水合物，实现水合物表面浓盐水的去除和自洗，缓解洗涤结晶比较困难的问题；低温水箱中另一部分低温海水被输送至反应器，位于反应器底部；距离反应器底部四分之一位置处与水合物储箱间通过倾斜的不锈钢管路连接，反应器底部海水的作用是液位控制，当海水液位高于不锈钢管路的管口底部时，水合物将进入水合物储箱中，不会堵塞出口；
水合物储箱上连接有第一压力表和减压阀，通过减压阀控制压力，进而控制水合物分解，产生水合物客体分子气体和淡水，水合物客体分子气体经过气体压缩机后重新进入反应器参与反应，实现连续性海水淡化过程，水合物储箱的出口处设有第三阀门控制淡水流出。
低温水箱提供低温海水，反应器内的低温海水还可以进行温度控制，减少了反应器的低温控制装置。
本发明的有益效果：分层次喷水系统，保证反应器内水均匀分布，使反应充分进行；反应器底部海水进行液位控制，实现水合物与海水分离，并且保证水合物悬浮不堵塞出口，改善了水合物法海水淡化结晶分离难的问题；海水一直喷淋水合物，实现浓盐水去除，使海水淡化效果更优，减缓了水合物法海水淡化结晶洗涤困难的问题；海水淡化生成水合物，可以实现连续海水淡化过程。
附图说明
图1是喷射式海水淡化装置原理框图。
图2是一种喷射式水合物法海水淡化装置结构示意图。
图中：1反应器；2分层喷射装置；3喷射器；4水泵；5低温水箱；6减压阀；7水合物储箱；8-1第一压力表；8-2第二压力表；9气体压缩机；10高压气瓶；11-1第一阀门；11-2第二阀门；11-3第三阀门。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
图1所示为喷射式水合物法海水淡化的工作原理框图，其工作过程为：海水进入低温水箱经过冷却，打开分层喷淋装置，海水进入到反应器内。打开进气口，水合物客体分子进入到反应器内，在低温高压下，生成水合物，水合物进入水合物储箱，在该水合物储箱内分解产生水合物客体分子气体和淡水，水合物客体分子进入气体压缩机循环使用，淡水产出。
图2所示为喷射式海水淡化装置示意图。
(1)反应器内工作过程为：打开低温水箱与水泵之间的第二阀门，打开水泵及喷射器，海水喷淋入反应器内，打开高压气瓶进行充气，在低温高压下，完全生成水合物。
(2)排水合物工作过程为：水合物生成后，会浮于海水上方，待水合物高度高于出口底部时，水合物自动排出到水合物储箱内。
(3)水合物分解工作过程为：打开水合物储箱上的减压阀减压到一定压力，产生水合物客体分子和水，水合物客体分子气体通过压缩机压缩后进入反应器内继续反应，打开淡水出口阀门获得淡水。

Claims (1)

1.一种喷射式水合物法海水淡化装置，其特征在于，该海水淡化装置包括反应器、分层喷淋装置、水合物储箱和低温水箱；
反应器由耐高压不锈钢制成，其与高压气瓶之间设有第一阀门，反应器中水合物客体分子气体与海水在低温高压下生成水合物，反应器上设有第二压力表；海水经过低温水箱降温，一部分被水泵输送到喷射器，再由分层喷射装置将其喷淋到反应器中，分层喷射装置将海水分多层喷入反应器中，并且每层有多个喷水口，保证反应器内水分布均匀，低温水箱与水泵间设有第二阀门；在喷淋过程中，由高处下来的海水一直喷淋生成的水合物，实现水合物表面浓盐水的去除和自洗，缓解洗涤结晶比较困难的问题；低温水箱中另一部分低温海水被输送至反应器，位于反应器底部；距离反应器底部四分之一位置处与水合物储箱间通过倾斜的不锈钢管路连接，反应器底部海水的作用是液位控制，当海水液位高于不锈钢管路的管口底部时，水合物将进入水合物储箱中，不会堵塞出口；
水合物储箱上连接有第一压力表和减压阀，通过减压阀控制压力，进而控制水合物分解，产生水合物客体分子气体和淡水，水合物客体分子气体经过气体压缩机后重新进入反应器参与反应，实现连续性海水淡化过程，水合物储箱的出口处设有第三阀门控制淡水流出。
CN201611117270.6A 2016-12-07 2016-12-07 一种喷射式水合物法海水淡化装置 Pending CN106587188A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611117270.6A CN106587188A (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种喷射式水合物法海水淡化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611117270.6A CN106587188A (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种喷射式水合物法海水淡化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106587188A true CN106587188A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58595145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611117270.6A Pending CN106587188A (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种喷射式水合物法海水淡化装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106587188A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108043334A (zh) * 2017-12-11 2018-05-18 大连理工大学 一种连续式气体水合物收集转移装置
CN111333238A (zh) * 2020-03-06 2020-06-26 中国石油大学(华东) 海水淡化的方法
WO2023240663A1 (zh) * 2022-06-15 2023-12-21 大连理工大学 一种基于电场的水合物法co2捕集装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102164861A (zh) * 2008-07-31 2011-08-24 株式会社Cdm咨询 从低纯度水制造高纯度水的方法及制造装置
CN102351255A (zh) * 2011-06-29 2012-02-15 中国科学院广州能源研究所 一种海水淡化装置和海水淡化方法
CN103864243A (zh) * 2014-03-13 2014-06-18 常州大学 一种基于水合物法的两级式海水淡化方法与装置
US20140223958A1 (en) * 2011-09-26 2014-08-14 Richard A. McCormack Clathrate desalination process using an ultrasonic actuator
CN104495964A (zh) * 2015-01-05 2015-04-08 大连理工大学 一种基于二氧化碳水合物法的分层式海水淡化装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102164861A (zh) * 2008-07-31 2011-08-24 株式会社Cdm咨询 从低纯度水制造高纯度水的方法及制造装置
CN102351255A (zh) * 2011-06-29 2012-02-15 中国科学院广州能源研究所 一种海水淡化装置和海水淡化方法
US20140223958A1 (en) * 2011-09-26 2014-08-14 Richard A. McCormack Clathrate desalination process using an ultrasonic actuator
CN103864243A (zh) * 2014-03-13 2014-06-18 常州大学 一种基于水合物法的两级式海水淡化方法与装置
CN104495964A (zh) * 2015-01-05 2015-04-08 大连理工大学 一种基于二氧化碳水合物法的分层式海水淡化装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108043334A (zh) * 2017-12-11 2018-05-18 大连理工大学 一种连续式气体水合物收集转移装置
CN111333238A (zh) * 2020-03-06 2020-06-26 中国石油大学(华东) 海水淡化的方法
WO2023240663A1 (zh) * 2022-06-15 2023-12-21 大连理工大学 一种基于电场的水合物法co2捕集装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8568588B2 (en) Apparatus for osmotic power generation and desalination using salinity difference
CN103861444B (zh) 一种基于水合物法的二氧化碳捕集和海水淡化联产装置及方法
CN106587188A (zh) 一种喷射式水合物法海水淡化装置
CN102249459A (zh) 一种海水淡化系统
CN203866061U (zh) 采用co2压缩式制冷循环的水合物海水淡化系统
CN101186407A (zh) 一种利用射流空化技术的海水淡化系统
CN110036181A (zh) 用于碳酸盐储层中的注入水驱替采收工艺的水处理方案
CN212504424U (zh) 可供休闲/救护用的景观性海水淡化平台
CN104310687A (zh) 一种高效mvr集成化海水淡化装置及海水淡化方法
KR101387136B1 (ko) 담수화 방법 및 담수화 장치
CN202139126U (zh) 一种海水淡化系统
CN114249369B (zh) 一种应用引射器提供动力和真空变频泵稳压的含盐废水处理系统及方法
KR20090122811A (ko) 가스 하이드레이트를 이용한 해수의 담수화 방법 및 장치
KR20120002074A (ko) 고농도 차아염소산나트륨 수용액 제조장치
CN106745368B (zh) 一种外排式连续水合物法海水淡化装置
CN201517039U (zh) 一种热泵式海水淡化装置
US10604424B1 (en) Process and apparatus for enhancing boron removal from water
CN204151181U (zh) 一种mvr集成化海水淡化装置
EP2628525A1 (en) Flue gas treatment and permeate hardening
CN106745369B (zh) 一种外溢式连续水合物法海水淡化装置
CN202519057U (zh) 浓盐水串级高分散脱水设备
TWM642200U (zh) 深層海水淡化民生用水大量生產系統
KR101772281B1 (ko) 해수를 담수와 소금으로 분리하는 분리장치 및 그 방법
CN203402921U (zh) 等离子弧制气设备
RU2553880C2 (ru) Устройство и способ для опреснения морской воды

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170426