一种采用水合物法进行海水淡化的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种采用水合物法进行海水淡化的系统，它包括二氧化碳管线、淡水储水箱、调压器、CO2水合物反应釜I、干燥器I、压缩机I、水合物分解器I、CO2水合物反应釜II、干燥器II、压缩机II、水合物分解器II和淡水出水槽，CO2气体从二氧化碳管线中通过调压器调压，调压后的CO2气体再通过节流阀使CO2气体变成低温低压的两相流液体，两相流液体和储水箱流出来的淡水共同进入CO2水合物反应釜I中反应得水合物浆，水合物浆再用循环泵I将生成的水合物浆抽到水合物分解器I中分解，分解的水合物浆变成CO2气体和一级淡化水，重复操作。该系统以更低的压力和温度来实现水合反应。

A Seawater Desalination System Using Hydrate Method

The utility model relates to a seawater desalination system using hydrate method, which comprises a carbon dioxide pipeline, a fresh water storage tank, a pressure regulator, a CO2 hydrate reaction kettle I, a dryer I, a compressor I, a hydrate decomposer I, a CO2 hydrate reaction kettle II, a dryer II, a compressor II, a hydrate decomposer II and a fresh water outlet tank. The CO2 gas is pressured through the carbon dioxide pipeline. Pressure regulator, the regulated CO2 gas through throttle valve to make CO2 gas into low temperature and low pressure two-phase flow liquid, two-phase flow liquid and fresh water from water storage tank jointly into the CO2 hydrate reactor I react to get hydrate slurry, hydrate slurry is pumped into hydrate decomposer I to decompose, hydrate slurry decomposed into CO2 gas and primary desalination. Water, repeat operation. The system realizes hydration reaction with lower pressure and temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种采用水合物法进行海水淡化的系统
本技术属于海水淡化
，尤其涉及一种采用水合物法进行海水淡化的系统。
技术介绍
水，是生命的源泉。淡水是人类社会赖以生存和发展的物质基础之一。随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，人们对淡水资源的需求极大，而淡水只占地球上总水量的2.5％～3％，这就使得人们面临淡水资源短缺的局面。而且由于我国淡水资源时空分布不均，人口分布不均，社会经济发展不平衡等原因，造成我国部分地区淡水资源严重紧缺。开发海水资源，进行海水淡化，是增加淡水资源的有效途径，也是解决缺水问题的必由之路。目前世界上除了河流取水外还有地下取水、远程调水等获取淡水的方式。海水淡化也将作为常用的淡水取用方式之一。已有的通过海水淡化得到淡水的方法包括反渗透法、蒸馏法和电渗法。反渗透法需要人工加压，蒸馏法和电渗法需要用电加热和产生电场，这些方法存在的共同缺点在于能耗高，使得海水淡化获得淡水的成本很高，严重制约了这些方法在实际生产中的推广。作为地球生物圈的组成物质之一，CO2在环境方面的优势是其他物质难以比拟的。作为一种环保的天然物质，CO2还具有无毒、无味、不可燃、传热性能好、流动性好等优良的热物理特性。CO2水合物海水淡化是利用气体CO2分子与海水中的水分子生成水合物浆，经由循环泵抽到换热器中吸热分解得到淡水。水合物海水淡化的最大优点就是能耗低、设备简单、维修运行成本低；在水或盐水中的溶解度低；无毒，廉价易得，无爆炸危险。另外，它还具有冷冻法的一些优点如不需要对海水进行预处理、腐蚀较轻等。水合物浆在常压下是一种类似冰浆的固液两相悬浮液，是由一些细小的微粒状笼型水合物悬浮于水溶液中形成，在5～12℃温度范围内具有很高的热量密度，在常压和低温工况下就可以生成。与常规空调兼容性好，换热效率高，化学稳定性好，而且具有很好的抽吸和运输性质。水合物具有以下特征特征：(1)水合物生成和分解过程完全互逆，生成水合物的材料只有气体和水，分解后的剩余产物也只有气体和水，对环境没有污染；(2)水合物的形成和分解的温度压力条件相对温和。专利号为200910214077.8的专利技术专利公开了一种利用液态天然气冷能进行海水淡化的系统，包括有城镇供水系统、城镇供气系统、LNG装卸和储存系统、水合物海水淡化系统、以及海水提取系统。该海水系统对LNG冷能利用率高，经济效益高，投资成本小，对环境的影响。但其缺点也是明显的，即海水淡化依赖于LNG冷能，故该海水淡化系统只能建在LNG接收站周围，限制了该海水淡化系统的推广应用。另外，专利号为201110134047.3的专利技术专利中公开了一种海水淡化的方法，该方法需要在水合反应前对海水进行冷却，因而需要额外配置制冷系统，增加了设备的复杂性，并提高能耗。
技术实现思路
为了解决技术背景所提出的问题，本技术提供一种采用水合物法进行海水淡化的系统，该系统本装置利用了CO2气体作为水合剂，从而降低了实验条件的要求，从而以更低的压力和温度来实现水合反应。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：本技术提供了一种采用水合物法进行海水淡化的系统，它包括二氧化碳管线、淡水储水箱、调压器、CO2水合物反应釜I、干燥器I、压缩机I、水合物分解器I、CO2水合物反应釜II、干燥器II、压缩机II、水合物分解器II和淡水出水槽，CO2气体从二氧化碳管线中通过调压器调压，调压后的CO2气体再通过节流阀使CO2气体变成低温低压的两相流液体，两相流液体和储水箱出来的淡水共同进入CO2水合物反应釜I中反应得水合物浆，水合物浆再用循环泵I将生成的水合物浆抽到水合物分解器I中分解，而CO2水合物反应釜I未反应完的气体则流经干燥器I脱水，再流经压缩机I绝热加压，进入水合物分解器I中用于分解水合物浆，分解的水合物浆变成CO2气体和一级淡化水；水合物分解器I中分解产生的气体则进入水合物分解器II中，而水合物分解器I中用于分解水合物的气体则在经过节流阀变成低温低压的两相流状态后回流到CO2水合物反应釜I或者CO2水合物反应釜II参与水合反应，而一级淡化水则流入CO2水合物反应釜II中进行水合反应，最终得到二级淡化水，CO2水合物反应釜II未反应完的气体则流经干燥器II脱水，再流经压缩机II绝热加压，进入水合物分解器II中用于分解水合物浆，二级淡化水流入淡水储水槽中。根据上述的采用水合物法进行海水淡化的系统，所述CO2水合物反应釜I及CO2水合物反应釜II采用立管式鼓泡的方式。根据上述的采用水合物法进行海水淡化的系统，所述CO2水合物反应釜I及CO2水合物反应釜II中均设有隔水孔板。与现有技术相比，本技术的有益效果：1、本技术系统采用节流阀装置来给气体降温，并且使用了循环管路，使CO2气体可以循环利用，既降低了能耗，同时也节省了更多的费用。2、本技术系统采用立管式鼓泡的形式和隔水孔板，避开了CO2水合物因为堵塞进气孔以及因为密度过大而下沉导致无法被循环泵吸收的困局。3、本技术系统采用了二级淡化装置，可以在很大程度上提高海水的淡化程度。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。本技术提供了一种采用水合物法进行海水淡化的系统，它包括二氧化碳管线1、淡水储水箱2、调压器3、CO2水合物反应釜I4、干燥器I5、压缩机I6、水合物分解器I7、CO2水合物反应釜II8、干燥器II9、压缩机II10、水合物分解器II11和淡水出水槽12，CO2气体从二氧化碳管线1中通过调压器3调压，调压后的CO2气体再通过节流阀使CO2气体变成低温低压的两相流液体，两相流液体和淡水储水箱2流出来的淡水共同进入CO2水合物反应釜I4中反应得水合物浆，水合物浆再用循环泵I13将生成的水合物浆抽到水合物分解器I7中分解，而CO2水合物反应釜I4未反应完的气体则流经干燥器I5脱水，再流经压缩机I6绝热加压，进入水合物分解器I7中用于分解水合物浆，分解的水合物浆变成CO2气体和一级淡化水；水合物分解器I7中分解产生的气体则进入水合物分解器II11中，而水合物分解器I中用于分解水合物的气体则在经过节流阀变成低温低压的两相流状态后回流到CO2水合物反应釜I4或者CO2水合物反应釜II8参与水合反应，而一级淡化水则流入CO2水合物反应釜II中进行水合反应，最终得到二级淡化水，CO2水合物反应釜II8未反应完的气体则流经干燥器II9脱水，再流经压缩机II10绝热加压，进入水合物分解器II11中用于分解水合物浆，二级淡化水流入淡水储水槽12中。为了避开了CO2水合物因为堵塞进气孔以及因为密度过大而下沉导致无法被循环泵吸收的困局，所述CO2水合物反应釜I4及CO2水合物反应釜II8采用立管式鼓泡的方式，所述CO2水合物反应釜I及CO2水合物反应釜II中均设有隔水孔板。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用水合物法进行海水淡化的系统，其特征在于它包括二氧化碳管线、淡水储水箱、调压器、CO2水合物反应釜I、干燥器I、压缩机I、水合物分解器I、CO2水合物反应釜II、干燥器II、压缩机II、水合物分解器II和淡水出水槽，CO2气体从二氧化碳管线中通过调压器调压，调压后的CO2气体再通过节流阀使CO2气体变成低温低压的两相流液体，两相流液体和储水箱流出来的淡水共同进入CO2水合物反应釜I中反应得水合物浆，水合物浆再用循环泵I将生成的水合物浆抽到水合物分解器I中分解，而CO2水合物反应釜I未反应完的气体则流经干燥器I脱水，再流经压缩机I绝热加压，进入水合物分解器I中用于分解水合物浆；水合物分解器I中分解产生的气体则进入水合物分解器II中，而水合物分解器I中用于分解水合物的气体则在经过节流阀变成低温低压的两相流状态后回流到CO2水合物反应釜I或者CO2水合物反应釜II参与水合反应，而一级淡化水则流入CO2水合物反应釜II中，CO2水合物反应釜II未反应完的气体则流经干燥器II脱水，再流经压缩机II绝热加压，进入水合物分解器II中用于分解水合物浆，二级淡化水流入淡水储水槽中。

【技术特征摘要】
1.一种采用水合物法进行海水淡化的系统，其特征在于它包括二氧化碳管线、淡水储水箱、调压器、CO2水合物反应釜I、干燥器I、压缩机I、水合物分解器I、CO2水合物反应釜II、干燥器II、压缩机II、水合物分解器II和淡水出水槽，CO2气体从二氧化碳管线中通过调压器调压，调压后的CO2气体再通过节流阀使CO2气体变成低温低压的两相流液体，两相流液体和储水箱流出来的淡水共同进入CO2水合物反应釜I中反应得水合物浆，水合物浆再用循环泵I将生成的水合物浆抽到水合物分解器I中分解，而CO2水合物反应釜I未反应完的气体则流经干燥器I脱水，再流经压缩机I绝热加压，进入水合物分解器I中用于分解水合物浆；水合物分解器I中分解产生的气体则进入水...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍祥生，苏楚然，周海燕，陈国民，王身建，马飞英，王林，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：新型
国别省市：广东,44