CN107089695A - 一种纯水制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种纯水制备方法及装置。一种低能耗的水提纯方法，其工作原理是利用气泵制造蒸汽压差实现水的相变转移提纯。气泵将原水侧的气体输送到纯水侧，原水由液态变成气态；在纯水侧，水蒸气由气态变成液态水。

Description

一种纯水制备方法及装置

技术领域

本发明涉及到水处理，特别是涉及到水的提纯处理。

背景技术

蒸馏是一种水提纯的有效方法，主要是通过相变实现水的提纯。但常压蒸馏存在能耗高的问题，减压蒸馏可以降低蒸馏温度，节约能源，但减压蒸馏时依然需要加热原水，也需要消耗不少能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以低能耗的水提纯方法。本发明的工作原理是利用气泵制造蒸汽压差实现水的相变转移提纯。气泵可以将原水侧的气体输送到纯水侧，并维持原水侧气压低于纯水侧的气压。蒸汽在气泵的作用下由原水侧转移到纯水侧，原水侧蒸汽压低，纯水侧蒸汽压高。在原水侧，蒸汽压小于原水的饱和蒸汽压，原水由液态变成气态；在纯水侧，蒸汽压大于纯水的饱和蒸汽压，水蒸气由气态变成液态水。原水由液体变成气态是在真空状态下发生的。原水由液体变成气态是吸热过程，原水可以靠外部加热来加速汽化过程，也可以外部不加热靠自身降温来提供汽化所需的能量。水蒸气由气态变成液态水是放热过程，这一过程可以是自然冷却，也可以是由原水来强制冷却。这种水提纯方法是一种连续工作方法。

一种纯水制备装置，主要由原水进水管道、原水出水管道、真空汽化室、蒸汽液化室、原水进水泵、气泵、纯水出水泵、原水进水阀门、原水出水阀门、蒸汽管道阀门、纯水出水阀门、蒸汽管道、纯水出水管道组成。真空汽化室连接有原水进水管道、原水出水管道、蒸汽管道，原水进水管道安装有原水进水阀门及原水进水泵，原水出水管道安装有原水出水阀门，蒸汽管道安装有蒸汽管道阀门，蒸汽管道同时连接气泵、蒸汽液化室，蒸汽液化室连接有纯水出水管道，纯水出水管道安装有纯水出水阀门及纯水出水泵。原水在原水进水泵的推动下由原水出水管道经原水进水阀门进入真空汽化室，部分原水在真空汽化室汽化，其余原水经原水出水管道、原水出水阀门流出。在真空汽化室汽化的水蒸气由气泵经蒸汽管道泵入蒸汽液化室，水蒸气在蒸汽液化室液化成纯水，纯水在纯水出水泵作用下经纯水出水阀门由纯水出水管道排出。真空汽化室的真空由原水重力保持，真空汽化室的原水液面高过原水进水液面9—10米。进一步的，原水可以通过各种方式加热，原水温度越高其汽化的速度越快。进一步的，原水可以通过在真空汽化室喷雾加快汽化，原水也可以通过各种扩大液气界面的方式来加快汽化。进一步的，蒸汽液化室可以加装各种冷凝装置来加速蒸汽液化。进一步的，蒸汽液化室加装的冷凝装置的冷却水为进入本装置的原水。

附图说明

附图是本发明纯水制备装置的示意图，其中1—原水进水管道、2—原水出水管道、3—真空汽化室、4—蒸汽液化室、5—原水进水泵、6—气泵、7—纯水出水泵、8—原水进水阀门、9—原水出水阀门、10—蒸汽管道阀门、11—纯水出水阀门、12—蒸汽管道、13—纯水出水管道。

具体实施方式

实施例一

一种海水淡化装置，主要由海水进水管道、海水出水管道、真空汽化室、蒸汽液化室、海水进水泵、气泵、纯水出水泵组成，其中真空汽化室连接有海水进水管道、海水出水管道、蒸汽管道，海水进水管道安装有海水进水阀门及海水进水泵，海水出水管道安装有海水出水阀门，蒸汽管道安装有蒸汽管道阀门，蒸汽管道同时连接气泵、蒸汽液化室，蒸汽液化室连接有纯水出水管道，纯水出水管道安装有纯水出水阀门及纯水出水泵，真空汽化室高于海面9米以上，真空汽化室的真空由海水自身的重力保持，蒸汽液化室位于海面下，蒸汽液化室冷却装置为海水。一种海水淡化方法，海水在进水泵的作用进入真空汽化室，海水在真空状态下汽化，蒸汽在气泵的作用下转移到蒸汽液化室，蒸汽在蒸汽液化室液化成纯水；海水侧的蒸汽压低于纯水侧的蒸汽压，在海水侧，蒸汽压小于海水的饱和蒸汽压，海水由液体水变成水蒸气；在纯水侧，蒸汽压大于纯水的饱和蒸汽压，水蒸气变成液体水。没有汽化的海水浓度升高，由海水出水管道排出。进一步的，真空汽化室安装有加热装置，加热装置可以是太阳能加热装置，也可以是蒸汽压缩液化放热装置。进一步的，真空汽化室安装有喷雾装置，海水由喷雾装置喷出，形成小水滴，可以加速海水是汽化。

实施例二

一种纯水制备装置，主要由原水进水管道、原水出水管道、真空汽化室、蒸汽液化室、原水进水泵、气泵、纯水出水泵组成，其中真空汽化室连接有原水进水管道、原水出水管道、蒸汽管道，原水进水管道安装有原水进水阀门及原水进水泵，原水出水管道安装有原水出水阀门，蒸汽管道安装有蒸汽管道阀门，蒸汽管道同时连接气泵、蒸汽液化室，蒸汽液化室连接有纯水出水管道，纯水出水管道安装有纯水出水阀门及纯水出水泵，真空汽化室高于原水水面9米以上，真空汽化室的真空由原水自身的重力保持，蒸汽液化室位于原水水面下，蒸汽液化室冷却装置为原水。一种纯水制备方法，原水在进水泵的作用进入真空汽化室，原水在真空状态下汽化，蒸汽在气泵的作用下转移到蒸汽液化室，蒸汽在蒸汽液化室液化成纯水；原水侧的蒸汽压低于纯水侧的蒸汽压，在原水侧，蒸汽压小于原水的饱和蒸汽压，原水由液体水变成水蒸气；在纯水侧，蒸汽压大于纯水的饱和蒸汽压，水蒸气变成液体水。没有汽化的原水由原水出水管道排出。进一步的，真空汽化室安装有加热装置，加热装置可以是太阳能加热装置，也可以是蒸汽压缩液化放热装置。进一步的，真空汽化室安装有喷雾装置，原水由喷雾装置喷出，形成小水滴，可以加速原水是汽化。

Claims (10)

1.一种纯水制备方法，主要是通过液——汽——液的相变来提纯水，在原水侧，蒸汽压小于原水的饱和蒸汽压，原水由液态水变成水蒸气，在纯水侧，蒸汽压大于纯水的饱和蒸汽压，水蒸气变成液态水，其特征在于1）原水侧的蒸汽是由气泵作用从原水侧转移到纯水侧；2）原水侧的气体压强低于纯水侧的气体压强； 3）原水由液态水变成水蒸气是在真空状态下发生的；4）纯水制备的液——汽——液相变是连续进行的。

2.根据权利要求1的纯水制备方法，其特征在于原水在真空状态由液态水变成水蒸气的真空是由水自身重力保持的。

3.实现权利要求1纯水制备方法的一种纯水制备装置，主要由原水进水管道、原水出水管道、真空汽化室、蒸汽液化室、原水进水泵、气泵、纯水出水泵组成，其特征在于真空汽化室连接有原水进水管道、原水出水管道、蒸汽管道，原水进水管道安装有原水进水阀门及原水进水泵，原水出水管道安装有原水出水阀门，蒸汽管道安装有蒸汽管道阀门，蒸汽管道同时连接气泵、蒸汽液化室，蒸汽液化室连接有纯水出水管道，纯水出水管道安装有纯水出水阀门及纯水出水泵；原水在进水泵的作用进入真空汽化室，原水在真空状态下汽化，蒸汽在气泵的作用下转移到蒸汽液化室，蒸汽在蒸汽液化室液化成纯水；没有汽化的原水由原水出水管道排出。

4.根据权利要求3的纯水制备装置，其特征在于真空汽化室的真空由原水重力保持，真空汽化室高过原水进水液面9米以上。

5.根据权利要求3的纯水制备装置，其特征在于真空汽化室具有加热装置，原水可以通过加热装置加热加速汽化。

6.根据权利要求3的纯水制备装置，其特征在于其特征在于真空汽化室具有喷雾装置，原水可以通过喷雾加速汽化。

7.根据权利要求3的纯水制备装置，其特征在于蒸汽液化室具有强制冷却装置，水蒸气可以通过强制冷却装置加速液化。

8.根据权利要求7的纯水制备装置，其特征在于蒸汽液化室强制冷却装置的冷却水为进入本装置的原水。

9.一种海水淡化方法，其特征在于海水在进水泵的作用进入真空汽化室，海水在真空状态下汽化，蒸汽在气泵的作用下转移到蒸汽液化室，蒸汽在蒸汽液化室液化成纯水；海水侧的蒸汽压低于纯水侧的蒸汽压，在海水侧，蒸汽压小于海水的饱和蒸汽压，海水由液体水变成水蒸气；在纯水侧，蒸汽压大于纯水的饱和蒸汽压，水蒸气变成液体水；真空汽化室的真空由海水自身的重力保持，蒸汽液化室冷却靠海水。

10.一种海水淡化装置，主要由原水海水进水管道、海水出水管道、真空汽化室、蒸汽液化室、海水进水泵、气泵、纯水出水泵组成，其中真空汽化室连接有海水进水管道、海水出水管道、蒸汽管道，海水进水管道安装有海水进水阀门及海水进水泵，海水出水管道安装有海水出水阀门，蒸汽管道安装有蒸汽管道阀门，蒸汽管道同时连接蒸汽液化室，蒸汽液化室连接有纯水出水管道，纯水出水管道安装有纯水出水阀门及纯水出水泵，其特征在于真空汽化室高于海面9米以上，蒸汽液化室位于海面下。