一种外溢式连续水合物法海水淡化装置制造方法及图纸

技术编号:15495498 阅读:93 留言:0更新日期:2017-06-03 15:23
本发明专利技术属于水合物应用技术领域,公开了一种外溢式连续水合物法海水淡化装置。该外溢式连续水合物法海水淡化装置包括反应发生器、水合物分解器、喷淋系统、气循环系统、水循环系统和高浓度海水回收系统,利用水合物和海水密度不同的特点,将水合物与溶液分开,能够将水合物海水淡化的技术实现工业化,并且将水合物生成和分解装置组合到同一个容器中,利用可控翻转式开闭装置,提高了物料的利用效率并且有效地避免了水合物生成而引起的孔隙堵塞问题。低温海水喷淋的同时高浓度海水排出并重新通入海水,内反应发生器中开始准备进行下一步循环的水合物生成过程,可以实现水合物法循环生产淡水。

Overflow type continuous hydrate method sea water desalination device

The invention belongs to the technical field of hydrate application, and discloses an overflow continuous hydrate process seawater desalination device. The overflow type continuous hydrate desalination device comprises a reaction generator, hydrate decomposer, spray system, gas circulation system, water circulation system and high concentration seawater recovery system, the use of different characteristics of gas hydrate and the density of seawater, separate and hydrate solution, can realize the industrialization of hydrate desalination technology, and hydrate formation decomposition and combination device to the same container, using controllable rotary opening and closing device, improve the utilization efficiency of materials and effectively avoid the hydrate formation caused by pore clogging problem. At the same time, the high concentration sea water is discharged and re injected into the sea water at low temperature seawater spraying, and the reaction generator begins to prepare the hydrate formation process of the next cycle, so that the hydrate can be recycled to produce fresh water.

【技术实现步骤摘要】
一种外溢式连续水合物法海水淡化装置
本专利技术属于水合物应用
,涉及到一种外溢式连续水合物法海水淡化装置。
技术介绍
随着世界各地淡水资源的消耗加剧,淡水问题逐渐成为很多国家与地区所要面临的严峻问题。而海水资源十分丰富,海水淡化就是一个行之有效的解决方法。海水淡化比较常用的有低温多效蒸馏法、多级闪蒸和薄膜反渗透法,而水合物法海水淡化有它能耗低、设备简单、紧凑的技术优点,有良好的应用前景。水合物法海水淡化的原理是利用水合物生成过程的排盐效应,此法的技术特点之一就是要将生成后的水合物从海水中分离出来,然而水合物固液分离技术一直是本领域的技术瓶颈,水合物分离效果不好等缺点,会导致淡化水的水质的降低。此本专利技术采用简单有效的方案,提出一种外溢式连续水合物法海水淡化装置,实现水合物晶体的连续分离,对于加快水合物法海水淡化的实际应用具有巨大意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种外溢式连续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,提高了生产效率,并且可以对喷淋水进行循环使用。本专利技术的技术方案:一种外溢式连续水合物法海水淡化装置,该海水淡化装置包括反应发生器、水合物分解器、喷淋系统、气循环系统、水循环系统和高浓度海水回收系统;所述的反应发生器包括外反应发生器1和内反应发生器2,内反应发生器2设置在外反应发生器1内,二者均由耐高压不锈钢制成;内反应发生器2中设置制冷盘管3,提供水合物生成所需要的低温环境,其开口位置与外反应发生器1相通,并在内壁设有液位传感器13;内反应发生器2与海水储液箱4通过抽水泵6和第三单向阀7-3连接相通,根据内反应发生器2内液位高度自动调节进水量;内反应发生器2底部与气源8相连,冒泡式持续进气,保证水合物连续生成;外反应发生器1上部通过第一减压阀9-1与气源8连接,将反应发生器内的多余气体送回气源8;所述的水合物分解器10位于外反应发生器1下部,呈圆锥形便于淡水收集,通过开闭装置12与外反应发生器1相连;开闭装置12可控翻转,关闭状态对过滤水合物进行清洗,开启状态使水合物固体掉入水合物分解器10中,水合物分解器10留有出水口通过第一单向阀7-1与淡水收集器5相连;同时,水合物分解器10通过第二减压阀9-2连接到气源8,将水合物分解器10中水合物分解产生的气体送回气源8,保证水合物持续分解;所述的喷淋系统位于反应发生器内,其中喷淋头11位于内反应发生器2下方,海水储液箱4中的低温海水依次通过抽水泵6和第二单向阀7-2从喷淋头11喷淋出,喷淋水由开闭装置12的出水口流回海水储液箱4;所述的气循环系统由气源8、单向阀和减压阀控制的气体回收管道组成,实现气体水合剂的回收再利用;所述的水循环系统由海水储液箱4和喷淋水回收管道组成,实现喷淋水的回收再处理;所述的高浓度海水回收系统是将内反应发生器2底部残余的高浓度海水通过第五单向阀7-5送进高浓度海水回收器14,高浓度海水的回收发生在停止进气、进水期间,高浓度海水回收后随即再次通入海水,等待水合物进入水合物分解器10后再次进行水合物法海水淡化过程。本专利技术的效果与益处是利用水合物和海水密度不同的特点,将水合物与溶液分开,能够将水合物海水淡化的技术实现工业化,并且将水合物生成和分解装置组合到同一个容器中,并利用可控翻转式开闭装置,提高了物料的利用效率并且有效地避免了水合物生成而引起的孔隙堵塞问题。同时可以将喷淋水循环到反应发生器中,提高了效率。附图说明图1是一种外溢式连续水合物法海水淡化装置可控翻转式开闭系统示意图。图中:1外反应发生器;2内反应发生器;3制冷盘管;4海水储液箱;5淡水收集器;6抽水泵;7-1第一单向阀;7-2第二单向阀;7-3第三单向阀;7-4第四单向阀;7-5第五单向阀;8气源;9-1第一减压阀;9-2第二减压阀;10水合物分解器;11喷淋头;12开闭装置;13液位传感器;14高浓度海水回收器。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。图1所示为一种外溢式连续水合物法海水淡化装置系统示意图,按所述的装置结构连接,使用二氧化碳作为水合剂进行水合物法海水淡化,步骤如下:(1)检查:将海水引入海水储液箱4,所有阀门全关,海水原料和二氧化碳气量充足;(2)上水:抽水泵6运转,第三单向阀7-3打开,海水流经管道进入到内反应发生器2中,当海水液面达到液位传感器13的位置时,抽水泵6停转同时第三单向阀7-3自动关闭;(3)制冷:制冷盘管3开始运行,使内反应发生器2内部温度降低至水合物生成所需的温度条件;(4)进气:第四单向阀7-4开启,从气源8向内反应发生器2内持续通入二氧化碳气体;同时开启第一减压阀9-1使内反应发生器2内压力维持在设定值;(5)反应:当内反应发生器2温度压力达到水合物生成条件时,内反应发生器2内生成水合物晶体;(6)分离:内反应发生器2内生成的水合物晶体,由于密度比海水溶液小的缘故,浮至内反应发生器2顶部,同时第三单向阀7-3开启,抽水泵6缓慢运转提高内反应发生器2内液位,使顶端的水合物晶体流入到外反应发生器1内的开闭装置12上,海水经过滤后重新流入海水储液箱4中进行循环,随后第三单向阀7-3关闭;(7)喷淋:第二单向阀7-2开启,由喷淋头11喷淋海水对生成的水合物晶体进行喷淋洗涤,开闭装置12始终处于关闭状态,喷淋后海水重新流入海水储液箱4中进行循环;(8)排水:喷淋期间第五单向阀7-5开启,剩下的高浓度海水流入高浓度海水回收器14中,高浓度海水排尽后第三单向阀7-3开启,海水液位重新到达液位传感器13的位置时,第三单向阀7-3自动关闭;(9)隔离:间隔一定周期后,抽水泵6停止运转,第二单向阀7-2自动关闭,停止喷淋过程;同时开闭装置12开启,使喷淋洗涤后的水合物晶体落入至水合物分解器10中,随后开闭装置12关闭;(10)分解:由于水合物分解器10与开闭装置12绝热,因此水合物分解器10处温度较高促使水合物晶体开始分解,分解的气体由第二减压阀9-2重新收集至气源8中,分解的淡水由第一单向阀7-1流入淡水收集器5中;(11)循环:待水合物完全分解淡水收集后,即完成了一批海水的淡化,重复(2)~(10)步骤,对下一批新海水进行淡化,其中下一循环的步骤(2)上水过程在此次海水淡化过程进行步骤(7)喷淋时即可同时开始进行,如此循环。本专利技术所涉及的外溢式连续水合物法海水淡化装置并不仅仅限于以上实施例中所述的结构和步骤。以上仅为专利技术构思下的基本说明,而依据本专利技术的技术方案所作的任何等效变换或者组合使用,均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
一种外溢式连续水合物法海水淡化装置

【技术保护点】
一种外溢式连续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发生器、水合物分解器(10)、喷淋系统、气循环系统、水循环系统和高浓度海水回收系统;所述的反应发生器包括外反应发生器(1)和内反应发生器(2),内反应发生器(2)设置在外反应发生器(1)内,二者均由耐高压不锈钢制成;内反应发生器(2)中设置制冷盘管(3),提供水合物生成所需要的低温环境,其开口位置与外反应发生器(1)相通,并在内壁设有液位传感器(13);内反应发生器(2)与海水储液箱(4)通过抽水泵(6)和第三单向阀(7‑3)连接相通,根据内反应发生器(2)内液位高度自动调节进水量;内反应发生器(2)底部与气源(8)相连,冒泡式持续进气,保证水合物连续生成;外反应发生器(1)上部通过第一减压阀(9‑1)与气源(8)连接,将反应发生器内的多余气体送回气源(8);所述的水合物分解器(10)位于外反应发生器(1)下部,呈圆锥形便于淡水收集,通过开闭装置(12)与外反应发生器(1)相连;开闭装置(12)可控翻转,关闭状态对过滤水合物进行清洗,开启状态使水合物固体掉入水合物分解器(10)中,水合物分解器(10)留有出水口通过第一单向阀(7‑1)与淡水收集器(5)相连;同时,水合物分解器(10)通过第二减压阀(9‑2)连接到气源(8),将水合物分解器(10)中水合物分解产生的气体送回气源(8),保证水合物持续分解;所述的喷淋系统位于反应发生器内,其中喷淋头(11)位于内反应发生器(2)下方,海水储液箱(4)中的低温海水依次通过抽水泵(6)和第二单向阀(7‑2)从喷淋头(11)喷淋出,喷淋水由开闭装置(12)的出水口流回海水储液箱(4);所述的气循环系统由气源(8)、单向阀和减压阀控制的气体回收管道组成,实现气体水合剂的回收再利用;所述的水循环系统由海水储液箱(4)和喷淋水回收管道组成,实现喷淋水的回收再处理;所述的高浓度海水回收系统是将内反应发生器(2)底部残余的高浓度海水通过第五单向阀(7‑5)送进高浓度海水回收器(14),高浓度海水的回收发生在停止进气、进水期间,高浓度海水回收后随即再次通入海水,等待水合物进入水合物分解器(10)后再次进行水合物法海水淡化过程。...

【技术特征摘要】
1.一种外溢式连续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发生器、水合物分解器(10)、喷淋系统、气循环系统、水循环系统和高浓度海水回收系统;所述的反应发生器包括外反应发生器(1)和内反应发生器(2),内反应发生器(2)设置在外反应发生器(1)内,二者均由耐高压不锈钢制成;内反应发生器(2)中设置制冷盘管(3),提供水合物生成所需要的低温环境,其开口位置与外反应发生器(1)相通,并在内壁设有液位传感器(13);内反应发生器(2)与海水储液箱(4)通过抽水泵(6)和第三单向阀(7-3)连接相通,根据内反应发生器(2)内液位高度自动调节进水量;内反应发生器(2)底部与气源(8)相连,冒泡式持续进气,保证水合物连续生成;外反应发生器(1)上部通过第一减压阀(9-1)与气源(8)连接,将反应发生器内的多余气体送回气源(8);所述的水合物分解器(10)位于外反应发生器(1)下部,呈圆锥形便于淡水收集,通过开闭装置(12)与外反应发生器(1)相连;开闭装置(12)可控翻转,关闭状态对过滤水合物进行清洗,开启状态...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋永臣李梦帆于鑫贤杨明军郑嘉男解亚东
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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