CN1343627A - 瞬间海水脱盐装置 - Google Patents

Abstract

本发明瞬间海水脱盐装置,利用海水中的盐类分子均不参与蒸发汽化过程的这一特性,采用炸药在海水中定向放爆,爆炸释放出巨大能量产生大量的高温超高压高速气体剧烈冲击分解海水,使海水强烈急剧膨胀蒸发汽化后形成高密度悬浮液滴混合汽液,使其汽与液的比重差及运行速度的距离拉大许多倍。在高温超压高速气波冲击力作用下瞬间内分离出并隔离出不同密度的混合汽液,经快速冷却冷凝成淡水。

Description

瞬间海水脱盐装置

本发明涉及海水超高速脱盐，尤其是由高压容器、安全炸药、点火器、加热器、高压压缩机、高压内盖放爆门、放爆蒸发冷却大棚、排气口阀门、振动器、水泵等组成的瞬间海水脱盐装置。

目前国内、外采用的海水淡化方法比较多，变相法：蒸发法、蒸馏法、冷却法；膜分离法：反渗透法、电渗析法；化学平衡法：离子交换法、水合法、溶剂萃取法等主要三大类型，目前技术领先的也是应用最多的是闪急蒸馏法，约占当今世界海水淡化总产量的70％。闪急蒸馏法就是利用水的沸点随压力降低而降低这一特性，首先使海水在管道中加热，然后引到一个压力较低的蒸发室中，被引入的高温海水就会在一刹那间迅速蒸发，产生的蒸汽在装有冷海水的管道外得到冷凝而造成淡水。(需要进行重复多节闪馏，目前已达需要反反复复重复闪馏操作三十多节/次，设备庞大效率较低)。其缺点是：设备投资多，海水循环量大、制水量小、浓缩率较低操作费用较高。(需要大批量的海水制作，只得1份淡水，却要产生9份有污染的浓海水)。

本发明的目的是提供一种超高速瞬间海水脱盐装置，其结构简单、投资非常少、性能稳定、体积小、水垢少，使用方便、制水特快、出淡水量高(约得80％的淡水，只产生约20％的浓盐水)。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：利用海水中的盐类分子均不参与蒸发汽化过程的这一特性，采用适量的(安全、无毒、无污染的炸药)炸药在海水中定向放爆，爆炸释放出巨大能量产生大量的高温、超压、高速气体剧烈冲击分解海水。(使海水在瞬间内先引起高温和强烈超压压缩，然后瞬间减压放爆，高速膨胀成汽体。)使海水在一刹那间强烈急剧高温、超压膨胀汽化形成高密度悬浮液滴混合汽液，水液体积急剧膨胀成许多倍增长，比重迅速成许多倍减轻，使其汽与液的比重差及运行速度的距离拉大许多倍，最大限度地扩大淡水分子与盐类分子之间的比重差及运行速度。然后在超高速超压气波冲击力的作用下(超声速传播)，瞬间内分离出高密度悬浮液滴与浓盐水并将它们隔离开快速冷却冷凝成淡水。采用炸药在海水中爆炸，产生汽与液的比重差使其在瞬间内分离出并隔离出，达到超高速瞬间海水脱盐的目的。

海水在高温中淡水分子容易挥发，比重、间距离变化较大；盐类分子不易挥发，比重、间距离变化较小。采用炸药在海水中定向爆炸，(海水在高温沸腾中，淡水分子容易被高温汽化是由于含有较多的易挥发组分，所以随着温度的升高水液的体积和比重变化非常大；盐类分子不易被高温汽化是由于含有较多的难挥发组分，所以随着温度的升高浓盐水液的体积和比重变化非常小。)海水水液被爆破时释放出巨大能量产生大量的高温、超压气体超高速冲击强烈急剧分解汽化，瞬间内海水水液强烈急剧高速膨胀，分子间的碰撞力急剧增加，高温、超压、高速气波以超过外界大气压许多倍的压强压力冲破液体水分子之间的间隙，高温、超压、高速气体争先恐后往外挤，使液滴在各个方向即刻胀大汽化，分子之间的距离成许多倍增加，形成高密度汽液悬浮液滴急剧膨胀扩散。盐类分子水液由于不易被蒸发汽化形成最大质点的颗粒液滴被冲击喷射得最远。达到最大限度地扩大盐类分子与淡水分子之间的比重差及运行速度的距离，在高速气波冲击力的作用下汽与液分离，使其比重最大质点的浓盐水在瞬间内被分离，达到瞬间内分离的目的并将它们隔离开。

本发明的技术方案如下：在注入海水的密闭式钢质高压容器内设置高压内盖放爆门、进水口与水泵连通、点火器、安全炸药(药包)、加热器、进气口与高压压缩机连通；(可采用安全无毒无污染的炸药，炸药包被安置在防水的海水中。)高压内盖放爆门为：需用巨力在一刹那间聚力推开之一种高压阀门，能够在放爆后即自动延时闭合；放爆蒸发冷却大棚为大型封闭式容器(可采用耐高温布料制作，以便折叠)，可使水液在放爆后得到充分的汽化最大限度地扩大立体全方位蒸发面；振动器为高速振动设备，内置多余有压气体排放口阀门。

瞬间海水脱盐装置的工作流程为：1、在海水中放爆炸药爆炸：先打开冷海水进水阀门，将海水池中冷海水补充液由水泵压送至(在置有炸药的)高压容器体内，当海水水位达到约90％的水位以上时，关闭冷海水进水阀门。开启加热器、高压压缩机加热加气增压，在高密度溶气水液沸腾后关闭加热器、高压压缩机。即可开启点火器引爆炸药爆炸(炸药被安置在海水中)，放爆爆炸产生的巨力气波瞬间聚力顶开高压内盖放爆门产生同时二次放爆爆炸，水液即被瞬间内释放出巨大能量产生大量的高温、超压、高速气体在放爆蒸发冷却大棚内被高速冲击强烈急剧分解突跃物态变化，瞬间内气温迅速上升使释放出巨大能量的热气波急剧扩散，使水液分解后形成高密度汽液悬浮液滴高速膨胀扩散开，盐类分子水液受冲击后形成较大颗粒液滴(盐类分子均不参与蒸发汽化过程)。海水水液在一刹那间强烈急剧膨胀，水液在蒸发汽化后体积迅速成许多倍增长、比重迅速成许多倍减轻。使其汽与液的比重差距拉大许多倍，最大限度地扩大淡水分子与盐类分子之间的比重差及运行速度。(淡水分子与盐类分子之间一旦脱离了水体，相互间就不再产生作用力。)由于浓盐水不易被高温、超压、高速气波蒸发汽化形成较大颗粒液滴，所承受的冲击作用力最大运行速度最快。高压内盖放爆门放爆后即自动延时闭合。

2、制取淡水：先打开放爆蒸发冷却大棚体下部浓盐水出液阀门排放浓盐水，当浓盐水被排光后即关闭出液阀门。(排气口阀门能够自动将多余的有压气体排出体外)。开启振动器使放爆蒸发冷却大棚高速振动导致汽化液滴快速冷却下落，再打开淡水出水阀门放水。将冷却冷凝后的淡水被排光后即关闭出水阀门，(经多余气体排放孔阀门把多余气体排出体外后此淡水可作饮用水)。如此不断地反复循环不息。

由于上述解决方案中采用了：在海水中引爆炸药爆炸分解水液汽与液比重差分离海水脱盐方法，只需将海水置于在有药包的高压容器内，然后点火放爆爆炸，致使海水水液被释放出巨大能量产生大量的超高温、超压气体高速冲击强烈急剧分解形成高密度汽液悬浮液滴，分子间距离急剧成许多倍加大，水液在蒸发汽化后体积迅速成许多倍增长比重迅速成许多倍减轻，使淡水分子与盐类分子之间产生最大的汽与液比重差，然后在高速超压气波冲击力的作用下，在瞬间内分离出汽液悬浮液滴和浓盐水并将它们隔离开。其结构简单、投资非常少、性能稳定、体积小、制水特快、水垢少(并便于清除)、出淡水产量高，(特别适合浓海水脱盐)能够节省大量的能源和时间。(水体的蒸发只能在气液界面进行，由于水体不能在内部蒸发，决定了水只是一种缓慢蒸发的液体，而不能迅速挥发)。本发明的海水脱盐方法：从炸药的爆炸；海水中的淡水与浓盐水分离开；海水中的淡水与浓盐水隔离开；整个过程约在数秒钟完成。要比目前仍在应用中的(大量的)太阳能海水淡化方法，其制水速度提高了数万倍，达到了超高速瞬间海水脱盐的目的。(本发明也可不采用炸药爆炸放爆海水脱盐，而直接用高压压缩气体高压放爆也能够达到海水脱盐的目的)。

下面结合附图一与实施例对本发明作进一步描述。

附图一是本发明实施例的瞬间海水脱盐装置的爆炸装置、放爆蒸发冷却制水工作原理的简要示意图。

本发明一种瞬间海水脱盐装置如附图一所示，主要由二大部件组合成：一、爆炸装置在注满海水(2)的高压容器(5)体内设置在海水(2)中置放适量的安全炸药(药包)(6)和点火器(7)、加热器(8)，在高压容器(5)与放爆蒸发冷却大棚(12)连接处之间设置连接高压内盖放爆门(9)；高压容器(5)体外设置连接进水阀门(4)与水泵(3)连接联通及设置连接进气阀门(11)与高压压缩机(10)连接联通。二、放爆蒸发冷却制水在大型的放爆蒸发冷却大棚(12)与高压容器(5)连接联通及放爆蒸发冷却大棚(12)设置连接排气口阀门(13)，放爆蒸发冷却大棚(12)体外设置连接振动器(18)和设置连接排放浓盐水液(15)的出液阀门(14)及设置连接排放淡水(17)的出水阀门(16)。在高压容器(5)体内先置放适量的安全炸药(6)和点火器(7)，然后打开进水阀门(4)开启水泵(3)将海水池(1)中的冷海水(2)压注至高压容器(5)体内，当海水(2)的注入已达到高压容器(5)体内约90％的水位时，可关闭水泵(3)进水阀门(4)，打开进气阀门(11)开启高压压缩机(10)、加热器(8)加热加气增压。在高压容器(5)体内的高密度溶气海水(2)沸腾后，关闭高压压缩机(10)、进气阀门(11)、加热器(8)，停止加热加气增压。可开启点火器(7)引爆炸药(6)(高压内盖放爆门(9)能够在放爆后即自动延时闭合)在海水(2)中定向放爆爆炸。使瞬间内释放出巨大能量产生大量的高温、超压、高速气波用巨力顶开高压内盖放爆门(9)，水液在瞬间先引起高温和强烈超压压缩，然后高速气波用巨力顶开高压内盖放爆门(9)，瞬间减压放爆形成同时二次放爆爆炸。水液在放爆蒸发冷却大棚(12)内被高温、超高压气波剧烈高速冲击强烈急剧膨胀分解下，迅速向外扩散形成高密度汽液悬浮液滴，水液分子之间的间距离成许多倍的增大，水液在蒸发汽化后体积迅速成许多倍的增长、比重迅速成许多倍的减轻，最大限度地扩大淡水分子与盐类分子之间汽与液的比重差及运行速度的距离。由于比重最大质点的浓盐水不易被高温蒸发汽化，形成最大颗粒液滴，使这些运行速度最快的比重最大质点的浓盐水被高温、超压、高速气波的冲击力的作用下被喷射至最外围，达到所需汽与液比重差的分离目的。打开出液阀门(14)排放浓盐水(15)，在浓盐水(15)被排光后，关闭出液阀门(14)，(排气口阀门(13)能够自动将多余有压气体排出体外)开启振动器(18)使放爆蒸发冷却大棚(12)高速振动致使汽化液滴快速冷却下落，再打开出水阀门(16)将冷却冷凝后的淡水(17)全部排出体外后，关闭出水阀门(16)。在打开多余气体排放孔阀门(19)把多余气体排放后，此淡水(17)可作饮用水，然后关闭多余气体排放孔阀门(19)。如此不断反复循环不息。

Claims (1)

1、一种瞬间海水脱盐装置，其特征在于：在注入海水(2)的高压容器(5)体内设置在海水(2)中置放适量的安全炸药(6)和点火器(7)、加热器(8)，在高压容器(5)与放爆蒸发冷却大棚(12)连接处之间设置连接高压内盖放爆门(9)，高压容器(5)体外设置连接进水阀门(4)与水泵(3)连接联通及设置连接进气阀门(11)与高压压缩机(10)连接联通；放爆蒸发冷却大棚(12)与高压容器(5)连接联通及放爆蒸发冷发大棚(12)设置连接排气口阀门(13)，放爆蒸发冷却大棚(12)体外设置连接振动器(18)和设置连接排放浓盐水液(15)的出液阀门(14)及设置连接排放淡水(17)的出水阀门(16)。