CN1843949A - 在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法 - Google Patents

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解利昕
王世昌
李凭力
王志
赵欣
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Tianjin University
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Abstract

本发明涉及一种在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法，属于海水淡化技术。本淡化方法的装置包括有水泵、管道、喷嘴，收集池，沥水支撑板，颗粒冰，排水通道，沥水排除口构成，水泵通过管道连接喷嘴，提供喷嘴将海水喷向大气雾滴的流量及压力，收集池底部的沥水支撑板，起支撑颗粒冰和沥出颗粒冰中海水的作用。海水经喷嘴形成雾滴状喷向周围大气，海水与大气进行热量交换，温度降低，析出冰晶并长大成为颗粒冰，沥水支撑板截留颗粒冰，沥出颗粒冰中海水，完成海水脱盐的过程。本发明的优点在于：其淡化装置简单，操作、运行可靠，能量消耗低，特别适用于海水的深度脱盐处理。

Description

在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法
                         技术领域
本发明涉及一种在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法，属于海水淡化技术。
                         背景技术
在温度低于海水冰点时，海水中纯水组分即成冰晶，将冰晶与主体海水分离，融化后即达到淡水。传统的方法是冷冻海水，使其温度降低到其冰点以下，纯水组分从海水中结晶析出，融化后生产淡水。此法工艺复杂，能量消耗较大，规模化应用受到限制。在冬季温度较低时，收集海冰，进一步处理后作为淡水资源开发利用，则由于海冰形成过程中会包裹一些高浓度海水，海冰融水仍具有一定的盐度，除海冰采集过程中的高费用消耗外，还需要对海冰进一步处理，才能降低海冰融水的盐度。
                        发明内容
本发明的目的在于提供一种在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法，该方法具有工艺、设备简单易行特点。
本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法，该方法采用包括水泵装置、喷洒装置和海水与冰晶分离装置及冰晶回收装置，实现冰点环境自然冷冻海水的淡化方法，其特征在于包括以下过程，在-3～-10℃，将海水经水泵加压送至喷嘴，海水以雾状或滴状从喷嘴喷出，海水雾滴与大气进行热量交换，海水雾滴温度降低，则其中的淡水形成冰晶并逐步长大，在重力作用下该冰晶与海水降落到沥水支撑板上，海水经沥出分离、收集排向大海，淡水冰晶经收集存放，当环境温度升高于冰点时，冰晶融化即成淡水。
本发明的优点在于：装置简单，设备投资费用少，能耗低，可以得到符合饮用及工农业生产的合格淡水，生产淡水成本低，可成为冬季温度较低的海岛及沿岸地区、内陆淡水资源匮乏地区一种理想的淡水生产手段。
                           附图说明
图1是本发明天然冷冻海水淡化方法的装置结构示意图。
图中：1为水泵，2为收集池，3为沥水支撑板，4为喷嘴，5为液体海水，6为颗粒冰，7为排水通道，8为沥水排除口。
                        具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：图1是本发明天然冷冻海水淡化方法的装置结构示意图。包括扬程为50m的高压水泵1，2为收集池，3为沥水支撑板，相邻的两条沥水支撑板间隙宽1mm，4为喷嘴，5为液体海水，6为颗粒冰(最小直径1.5mm)，7为排水通道，8为沥水排除口。水泵1与喷嘴4通过管道相连，喷嘴4安装于收集池2内，收集池2底部设有沥水支撑板3，起支撑冰和沥水作用。在环境温度为-4℃的条件下，扬程为50m的高压水泵1将海水通过管道送至喷嘴4，海水经喷嘴4形成雾滴状喷向周围大气，海水与大气进行热量交换，温度降低，析出冰晶并长大成为最小直径约为1.5mm的颗粒冰6，颗粒冰6与其液态海水5在重力作用下落在沥水支撑板3上，沥水支撑板3截留颗粒冰6，海水5通过颗粒冰6的间隙由沥水支撑板3排入排水通道7，最终经沥水排除口8排向大海。沥水支撑板3截留的颗粒冰6，由于液体海水5的沥出，成为盐分含量较小的冰晶，将此冰晶收集，冰晶升温溶化，可得到淡水。从而实现在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法。
本发明的实施例将3沥水支撑板，4喷嘴，5液体海水，6颗粒冰，7排水通道等部件，安装在一个收集池中，高压水泵1提供海水压力。收集池尺寸为：15000mm×15000mm×400mm，水泵流量：1m3/h，扬程：50m。

Claims (1)

1.一种在冰点环境自然冷冻海水的淡化方法，该方法采用包括水泵装置、喷洒装置和海水与冰晶分离装置及冰晶回收装置，实现冰点环境自然冷冻海水的淡化方法，其特征在于包括以下过程，在-3～-10℃，将海水经水泵加压送至喷嘴，海水以雾状或滴状从喷嘴喷出，海水雾滴与大气进行热量交换，海水雾滴温度降低，则其中的淡水形成冰晶并逐步长大，在重力作用下该冰晶与海水降落到沥水支撑板上，海水经沥出分离、收集排向大海，淡水冰晶经收集存放，当环境温度升高于冰点时，冰晶融化即成淡水。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104353252A (zh) * 2014-04-21 2015-02-18 天津城建大学 一种含盐水溶液的浓缩装置和方法
CN104860367A (zh) * 2015-03-26 2015-08-26 宁夏大学 自然冷冻淡化高盐水的工艺及其设备
CN108421277A (zh) * 2018-04-04 2018-08-21 清华大学 一种富集盐湖卤水的系统及其富集盐湖卤水的方法
CN113716799A (zh) * 2021-08-24 2021-11-30 长江生态环保集团有限公司 园区水系与能源耦合治理的系统

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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication