CN109368725B - 海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置 - Google Patents

海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109368725B
CN109368725B CN201811306942.7A CN201811306942A CN109368725B CN 109368725 B CN109368725 B CN 109368725B CN 201811306942 A CN201811306942 A CN 201811306942A CN 109368725 B CN109368725 B CN 109368725B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cavity
seawater
distillation
heat preservation
molybdenum disulfide
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.)
Active
Application number
CN201811306942.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109368725A (zh
Inventor
曹振兴
梁凤芝
陈奠宇
王新峰
顾张浩
秦余杨
袁凤
罗铭
左明明
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.)
Hefei Jinglong Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Changshu Institute 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 Changshu Institute of Technology filed Critical Changshu Institute of Technology
Priority to CN201811306942.7A priority Critical patent/CN109368725B/zh
Publication of CN109368725A publication Critical patent/CN109368725A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109368725B publication Critical patent/CN109368725B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination

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)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种海水吸收蒸发组件，包括保温腔体和吸水纤维条，所述保温腔体的顶部设有开口，所述保温腔体的底部设有通孔，所述保温腔体的内部填充二硫化钼/石墨烯复合材料，所述吸水纤维条设置于所述保温腔体的下方并通过所述通孔与所述二硫化钼/石墨烯复合材料连接。本发明还公开了包含海水吸收蒸发组件的海水蒸馏淡化装置。本发明利用二硫化钼/石墨烯复合材料构建了结构简单的海水蒸馏淡化装置，可以高效的将光能转换为热能，能够快速的将水加热成水蒸气，最终达到净水目的。

Description

海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置
技术领域
本发明涉及一种海水蒸发组件和淡化装置，尤其是涉及一种海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置。
背景技术
地球淡水资源有限，海水淡化处理可通过对海水中盐分进行处理以获得淡水。常用的海水淡化技术包括反渗透法、海水冻结法、电渗析法、蒸馏法等。在蒸馏法中，需要给海水提供一定的热能以促使海水蒸发。太阳能作为可再生能源取之不尽，太阳能的光热转化则可用于海水淡化、分馏、灭菌、污水处理等，节约了能源。由于光学和热学的损耗，传统的光-热(蒸汽)转换效率较低(～40％)，很大程度上限制了其广泛应用。而有效地使用光热材料则可以大幅度地提高光-热(蒸汽)转换效率，聚合物、碳材料、重金属纳米材料等多种光热材料都应用于太阳能转换以提高光-热(蒸汽)转换效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种海水吸收蒸发组件，利用光热材料对海水供热蒸发，解决以往光热组件结构复杂，效率低的问题。本发明还提供了一种海水蒸馏淡化装置，以实现海水的蒸馏淡化。
本发明技术方案如下：
一种海水吸收蒸发组件，包括保温腔体和吸水纤维条，所述保温腔体的顶部设有开口，所述保温腔体的底部设有通孔，所述保温腔体的内部填充二硫化钼/石墨烯复合材料，所述吸水纤维条设置于所述保温腔体的下方并通过所述通孔与所述二硫化钼/石墨烯复合材料连接。
优选的，所述保温腔体由聚氨酯制成。
优选的，所述吸水纤维条的材质为棉纤维、聚乙烯酸纤维或聚丙烯酸纤维。
一种海水蒸馏淡化装置，包括海水吸收蒸发组件和蒸馏冷凝腔，所述蒸馏冷凝腔为密封腔体，所述蒸馏冷凝腔的顶部倾斜设置，所述海水吸收蒸发组件设置于蒸馏冷凝腔内，所述海水吸收蒸发组件包括保温腔体和吸水纤维条，所述保温腔体的顶部设有开口，所述保温腔体的底部设有通孔，所述保温腔体的内部填充二硫化钼/石墨烯复合材料，所述吸水纤维条设置于所述保温腔体的下方并通过所述通孔与所述二硫化钼/石墨烯复合材料连接，所述蒸馏冷凝腔与保温腔体连接并将所述吸水纤维条隔绝于所述蒸馏冷凝腔的密封腔体之外。
优选的，所述蒸馏冷凝腔的底部低于所述保温腔体的底部设置，所述蒸馏冷凝腔的底部设有连接孔，所述连接孔与所述保温腔体的通孔之间连接有密封连接管，所述吸水纤维条通过所述密封连接管伸出所述蒸馏冷凝腔。
本发明所提供的技术方案的优点在于：
利用了二硫化钼/石墨烯三维材料构建海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置，由于二硫化钼具有极佳的亲水性，并且在低浓度下就具有极高的近红外吸收(约7.8倍于同浓度氧化石墨烯)，在800nm处的质量消光系数能达到29.2L/g·cm，远高于金纳米棒(13.9L/g·cm)。同时由于二硫化钼独特的能带结构，能够有效地调控其对光的吸收，从而调控其光热转换性能。石墨烯的结构和形貌与二硫化钼具有一定的相似性，而且具有较好的化学稳定性、良好的导电性与非常好的柔性，因而能够成为极佳的二硫化钼复合载体，同时石墨烯也是优质的吸光材料。综合上述特性，使得本发明可以高效的将光能转换为热能，能够快速的将水加热成水蒸气，最终达到净水目的。
附图说明
图1是海水吸收蒸发组件结构示意图。
图2是海水蒸馏淡化装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请结合图1所示，本实施例涉及的海水吸收蒸发组件包括保温腔体1和吸水纤维条2。保温腔体1由聚氨酯制成，保温腔体1的顶部设有开口1a，保温腔体1的底部设有通孔1b，保温腔体1的内部填充二硫化钼/石墨烯复合材料3。吸水纤维条2材质为棉纤维、聚乙烯酸纤维或聚丙烯酸纤维，其设置于保温腔体1的下方并通过通孔1b与二硫化钼/石墨烯复合材料3连接。二硫化钼/石墨烯复合材料3通过以下方法制得：
1、将一定质量氧化石墨烯(GO)分散于100ml蒸馏水中，超声分散0.5～1h，缓慢稀释至2～5mg/ml；
2、在稀释的氧化石墨烯溶液中加入三氧化钼(MoO3)0.2～0.7g，搅拌0.5～1h；
3、缓缓加入盐酸(HCl)调节溶液pH至3～5；
4、加入0.5～1.0g的硫氰化钾(KSCN)，超声分散1～2h；
5、将上述混合溶液加入反应釜，加热至180～240℃，反应24～48h；
6、反应结束后将制备的二硫化钼/石墨烯三维材料用蒸馏水，无水乙醇洗涤3次；
7、将洗涤后的二硫化钼/石墨烯在-60～-45℃下冷冻2～4h，冷冻后放入冷冻干燥机
中干燥24～48h。
请结合图2所示，本实施例涉及的海水蒸馏淡化装置，包括海水吸收蒸发组件和蒸馏冷凝腔4，蒸馏冷凝腔4为密封腔体，蒸馏冷凝腔4的顶部4a倾斜设置便于蒸馏冷凝后的水蒸气汇集。海水吸收蒸发组件设置于蒸馏冷凝腔4内，蒸馏冷凝腔4的底部4b低于保温腔体1的底部设置。蒸馏冷凝腔4的底部4b设有连接孔4c，连接孔4c与保温腔体1的通孔1b之间连接有密封连接管4d，吸水纤维条2通过密封连接管4d伸出蒸馏冷凝腔4，海水吸收蒸发组件的吸水纤维条2便被隔绝于蒸馏冷凝腔4的密封腔体之外。海水蒸馏淡化装置在运行过程中，海水沿着吸水纤维条2进入海水吸收蒸发组件的保温腔体1中，由二硫化钼/石墨烯复合材料3吸收太阳光并转换为热能，保温腔体1可减少热能向四周的散热。在保温腔体1内海水吸收热能后蒸发形成水蒸气，海水内盐分等其他不可蒸发物质留在保温腔体1内。水蒸气从保温腔体1的顶部开口1a溢出，在蒸馏冷凝腔4的顶部4a冷凝汇集形成淡水，最后水滴滴落在蒸馏冷凝腔4内，在蒸馏冷凝腔4的底部4b即可收集淡水。

Claims (4)

1.一种海水蒸馏淡化装置，其特征在于，包括海水吸收蒸发组件和蒸馏冷凝腔，所述蒸馏冷凝腔为密封腔体，所述蒸馏冷凝腔的顶部倾斜设置，所述海水吸收蒸发组件设置于蒸馏冷凝腔内，所述海水吸收蒸发组件包括保温腔体和吸水纤维条，所述保温腔体的顶部设有开口，所述保温腔体的底部设有通孔，所述保温腔体的内部填充二硫化钼/石墨烯复合材料，所述吸水纤维条设置于所述保温腔体的下方并通过所述通孔与所述二硫化钼/石墨烯复合材料连接，所述蒸馏冷凝腔与保温腔体连接并将所述吸水纤维条隔绝于所述蒸馏冷凝腔的密封腔体之外，所述二硫化钼/石墨烯复合材料通过以下方法制得：在2～5mg/ml的氧化石墨烯溶液中加入三氧化钼，搅拌0.5～1h；缓缓加入盐酸调节溶液pH至3～5；再加入的硫氰化钾超声分散1～2h，将混合溶液加入反应釜，加热至180～240℃，反应24～48h；反应结束后将制备的二硫化钼/石墨烯三维材料用蒸馏水，无水乙醇洗涤3次；最后在-60～-45℃下冷冻2～4h，冷冻后放入冷冻干燥机中干燥24～48h得到所述二硫化钼/石墨烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的海水蒸馏淡化装置，其特征在于，所述蒸馏冷凝腔的底部低于所述保温腔体的底部设置，所述蒸馏冷凝腔的底部设有连接孔，所述连接孔与所述保温腔体的通孔之间连接有密封连接管，所述吸水纤维条通过所述密封连接管伸出所述蒸馏冷凝腔。
3.根据权利要求1所述的海水蒸馏淡化装置，其特征在于，所述保温腔体由聚氨酯制成。
4.根据权利要求1所述的海水蒸馏淡化装置，其特征在于，所述吸水纤维条的材质为棉纤维、聚乙烯酸纤维或聚丙烯酸纤维。
CN201811306942.7A 2018-11-05 2018-11-05 海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置 Active CN109368725B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811306942.7A CN109368725B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811306942.7A CN109368725B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109368725A CN109368725A (zh) 2019-02-22
CN109368725B true CN109368725B (zh) 2021-06-25

Family

ID=65397724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811306942.7A Active CN109368725B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109368725B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021059325A1 (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 Dic株式会社 硫化モリブデン粉体及びその製造方法
CN110873473A (zh) * 2019-11-25 2020-03-10 云南大学 一种光热转换材料及其制备方法及太阳能光热转换装置
CN113130110A (zh) * 2021-03-10 2021-07-16 西南科技大学 一种含铀放射性废水的净化处理方法
CN114920314B (zh) * 2022-06-27 2023-09-01 青岛大学 一种全自动海面漂浮式太阳能海水淡化-收集一体化设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106542598A (zh) * 2017-01-23 2017-03-29 北京大学 一种太阳能海水淡化装置
CN106887347A (zh) * 2017-03-22 2017-06-23 浙江大学 石墨烯‑二硫化钼‑聚苯胺三元复合电极材料的制备方法
CN107178772A (zh) * 2017-06-26 2017-09-19 湖北大学 一种三元复合的太阳能蒸汽产生装置及其应用
CN107375928A (zh) * 2017-07-28 2017-11-24 北京化工大学 一种肿瘤靶向光热疗法纳米载体的制备方法及应用
CN108569811A (zh) * 2018-04-26 2018-09-25 清华大学 基于光热转换材料利用太阳能进行污水净化的装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10183872B2 (en) * 2016-06-13 2019-01-22 Qi Wang Counter circulating liquid processing system by repeatedly re-using thermal energy
US9999867B2 (en) * 2016-06-29 2018-06-19 Howard Y. Yuh Composite adsorbent material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106542598A (zh) * 2017-01-23 2017-03-29 北京大学 一种太阳能海水淡化装置
CN106887347A (zh) * 2017-03-22 2017-06-23 浙江大学 石墨烯‑二硫化钼‑聚苯胺三元复合电极材料的制备方法
CN107178772A (zh) * 2017-06-26 2017-09-19 湖北大学 一种三元复合的太阳能蒸汽产生装置及其应用
CN107375928A (zh) * 2017-07-28 2017-11-24 北京化工大学 一种肿瘤靶向光热疗法纳米载体的制备方法及应用
CN108569811A (zh) * 2018-04-26 2018-09-25 清华大学 基于光热转换材料利用太阳能进行污水净化的装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109368725A (zh) 2019-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109368725B (zh) 海水吸收蒸发组件及海水蒸馏淡化装置
CN107338642A (zh) 一种功能化非织造布海水淡化材料及其制备方法和应用
CN205717132U (zh) 一种基于光热转换产生蒸汽的装置
CN109266315B (zh) 一种碳点基光热转化材料的制备方法
CN113307321B (zh) 太阳能界面蒸发器及其应用
CN107606593A (zh) 一种基于表面局域光热转换的蒸汽发生装置
CN114702093B (zh) CNTs改性聚氨酯海绵制备三维多孔阻盐界面蒸发器的方法
CN108925309B (zh) 一种农业大棚自给水系统
CN109292869A (zh) 基于气液界面加热的太阳能海水淡化装置及应用
CN112429798B (zh) 在垂直排列纤维上组装纳米颗粒制备抗盐蒸发器的方法
CN109746017A (zh) 一种p掺杂溶剂热石墨相氮化碳光催化剂的制备方法
CN114405421B (zh) 一种纤维素纳米纤维气凝胶光热界面水蒸发材料及其制备方法
CN112625457B (zh) 一种基于玉米秸秆的太阳能蒸发体及其制备方法
CN113247979A (zh) 一种太阳能光热利用系统
CN111218025A (zh) 一种仿树木光热水凝胶及其制备方法和应用
CN113152078A (zh) 一种基于碳纤维布的光热复合材料及其制备方法和应用
CN113294922A (zh) 一种太阳能驱动光热-热电耦合增效的界面蒸发装置
CN113860413A (zh) 一种基于生物质水凝胶/纳米碳材的太阳能蒸发器及其应用
CN110030743A (zh) 一种基于界面光热转换的MOFs/生物质基碳复合光热转换材料的制备方法及应用
CN109399748A (zh) 一种太阳能海水淡化系统
CN114195214B (zh) 用氧化石墨烯构筑太阳能蒸发器的方法
Lindblom Solar thermal technologies for seawater desalination: state of the art
CN211733892U (zh) 一种界面加热的太阳能蒸馏装置
CN113860354A (zh) 一种光热转换多孔结构的制备方法及太阳能蒸发装置
CN211004652U (zh) 一种双微型海水淡化装置

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221124

Address after: 230000 Woye Garden Commercial Building B-1017, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: HEFEI JINGLONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 215500 Changshou City South Three Ring Road No. 99, Suzhou, Jiangsu

Patentee before: CHANGSHU INSTITUTE OF TECHNOLOGY