一种海水淡化与净化的装置制造方法及图纸

技术编号:1437905 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种海水淡化与净化的装置,其特征在于:该装置为一可分离式多层体的设计,包括一上、中、下层体及一外部冷凝体,而各层体之间主要由四个主要单元所构成,包括:一加热单元、一裂解单元、一净化分馏单元及一冷却单元,下层体包括:    一加热单元,其内部设有一或数个加热器、加热室、进水口、杂质成分沉淀区、杂质成分排放口、废水排放口及蒸气导管;该加热器连接于加热单元底座,直接接收外部加热装置所产生的热量;该加热器及加热室可供内部的海水于受热时因回流的影响而加速海水的沸腾,快速的达到沸点而产生大量的水蒸气并经由蒸气导管导引至淡化裂解单元内;而该进水口是供其欲进行煮沸的海水加入该单元内;该杂质成分沉淀区及杂质成分排放口则方便不易蒸发的物质及杂质元素集中及清除;而废水排放口则方便清除剩余的重水及废水;    中层体包括:    一淡化裂解单元,其内部下侧设有一锅型分隔板,可使得蒸气导管导引上来的蒸气产生喷射效用;锅型分隔板之上则设有一或数个分离还原器;另设一或数个杂质成份堆积区,可供蒸馏过后残留的废水及结晶体堆积,并在杂质成份堆积区一侧设有一或数个废水排放口;分离还原器则座落在该锅型分隔板之上,其余内置空间则为容置室,容置室的一侧设有一或数个注水口及水位观侧面板;注水口及废水排水口则可供本发明专利技术应用于蒸馏制水时,注入欲制水的海水及方便清理中层体内槽内所残余的废水及结晶体;透过经由加热单元蒸气导管导引上来的水蒸气,对注入于淡化裂解单元内的海水做一蒸气加热的效果而产生水蒸气,并利用水蒸气遇高热向上冲击分离还原器所产生的高速摩擦作用,使分离还原器产生震荡裂解水蒸气分子成分的效应,可将水蒸气分子元素做裂解重组,使得水蒸气中的较优质成分水分子和重金属元素及重水做一分离,且做一区隔的动作,无法达到沸腾的水分子杂质及无法淡化裂解的水分子元素形成废水(重水)及结晶体渣被导引回锅型分隔板上,重复做一蒸发的动作,此为多重淡化裂解的步骤小循环,而被裂解出来的较优质水成分分子的水蒸气则重组成为分子较佳且更轻更干净的水蒸气继续上升至分馏塔中做一净化分馏的动作;    上层体包括:    一净化分馏单元,其内部上端设有一分馏塔,分馏塔中设有数层分馏层,而每一层分馏层皆设有数孔分气孔,其余内置空间则为水蒸气容置室;透过分馏塔内数层分馏层及每一层分馏层内部数孔分气孔与高温水蒸气上升气压撞击所产生的物理导引作用,能将经过淡化裂解单元分离还原器裂解重组后的分子较佳且更轻更干净的水蒸气做更进一步做一效应性的筛选,使最细微、最优质成分元素的水分子蒸气进入冷凝单元内做一冷凝的动作,而将无法通过筛选的水蒸气形为被淘汰的水滴而再被导引回淡化裂解单元内,再进行一次加热、淡化裂解的过程,此为重复净化的过程大循环;    外部冷却体包括:    一冷却单元,设有一或数根导气管、一或数个冷凝桶及一或数组回旋层;通过此一或数根导气管将经过上述种种单元重复淡化及净化步骤的最细微、最优质成分元素的水分子蒸气导引至冷凝桶内进行冷却,而冷却成水滴的生成水则滴入冷凝桶下方的回旋层,经过重复回旋的回旋层结构加速冷却的效应,使生成水的温度完全被降温成冷水,再由生成水出水口滴入下设的储水桶内做一集结。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种海水淡化与净化的装置,尤指一种具有循环式的多重淡化步骤与重复净化过程,可以将水份子内的元素裂解到最细微后再经净化重组成为最适合人体饮用的海洋生成水,对于病毒、重金属污染及不适合人体吸收的元素等能够达到确实安全的滤除,其产生的生成水不需经过再处理便能供人体直接生饮,且生成水内部的分子元素更益人体吸收及利用。
技术介绍
按,近年来,水资源的供应已经成为一个世界性的问题。在台湾地区由于经济建设及国民所得的持续成长和河川的污染,水源也成为一个众所关切的课题;水资源的开发有各种途径,而由于台湾是个海岛型的国家,因此朝海水及盐水的淡化、净化再利用的方向发展,实为最合理的途径。人类将会在21世纪起面临用水的困扰,水资源的问题势必成为迫切解决的当务之急,而海水与陆地上的淡水虽都是水,但彼此是性同质异,经国外学术单位深入研究证实,海水中的主要成份是氯化钠,而所含的金属、非金属元素及尚未被命名的元素就已知已经有上千种的元素。而目前海水及咸水淡化的方法很多,业已发展成熟的大致可分为两类。其一是利用膜的方法,包括逆渗透和电透析等方法。逆渗透法适用于海水的淡化,而电透析则适用于处理含盐量较低的咸水。利用膜的方式的生产成本中,电能的消耗和膜的更换所占的比例颇,其未来发展的空间在于膜性能的研发改进。其二是蒸馏法,在易蒸发的液体与非挥发性或低挥发性物质的分离上,蒸馏法是最为常用的方法之一,其对易蒸发的液体与非挥发性或低挥发性物质(不蒸发物质)的溶液加热,使易蒸发的液体蒸发而取得不蒸发物质,或进一步使蒸气凝结而取得易蒸发的液体,包括多效蒸馏、多段闪沸和蒸气再压缩等方法,各种蒸发方法的要点都在于以设备的成本来换取能源的利用效率;其优点是可利用较低温度的废热做为能源;其发展的空间在于热传效率的研发改进。上述逆渗透法的设备与操作均较为精简,可以设计为小型的单元,也可组成大型的工厂,但因操作压力高,需要以昂贵的电力作为能源。而一般的蒸发法虽然可以废热做为能源,但为了防止盐分混入成品淡水中,蒸发与冷凝大都必须在分离的空间中进行,致使设备体积较为庞大,操作与控制也较为困难。然而,到目前为止,公知蒸馏法与使用膜方法的造水成本均较高,尚难与传统水源竞争。此外,还有一种海水淡化法,称为薄膜蒸馏法,它是结合逆渗透法与蒸发法二者的优点所专利技术的方法,且在美、日等国取得专利,但因为产水量低(每单位设备体积),以及产水过程容易因结晶阻塞薄膜孔洞而中断,所以薄膜蒸馏法至今仍未被实用化。再将目前各种相关公知水处理方法的情形及缺点比较如下1、煮沸法利用热源,仅能杀菌,无法去除水中有害杂质,且氯加热以后,易产生三氯甲烷致癌物质。2、活性碳过滤法虽可吸附有机物质及胶体,具有除臭脱色氯作用,但必须经常换新。3、离子交换法其主要将水中钠、镁、钙等离子经交换析出而成软水,其并无净化作用。4、紫外线杀菌法此法虽具有杀菌效果,惟无法除去水中盐类、胶体、颗粒、化学物等物质。5、沉淀式滤水法对于水中的细菌、病毒、重金属离子,以及有害化学物质等无法净除。其中,在易蒸发的液体与非挥发性或低挥发性物质的分离上,蒸馏法是最为常用的方法之一,其对易蒸发的液体与非挥发性或低挥发性物质(不蒸发物质)的溶液加热,使易蒸发的液体蒸发而取得不蒸发物质,或进一步使蒸气凝结而取得易蒸发的液体,也就是以加热方式使海水中的物质及元素因热膨胀的方法而将大部分的盐份及石炭与氯等海水中包含的元素(不蒸发物质)和原水做分离,因而取得淡水。不过从海水中取得的淡水只能称为淡化,因为经过海水淡化过的水仍含有少量的盐及其它少量的矿物质(含金属和非金属),尚无法供人体饮用,只适合用于灌溉、洗涤性等消耗水所使用,是故都必须再综合陆地上适合人体饮用的淡水,再经过滤或煮沸的手续才至少可为人体所接受。是故如果以单纯蒸馏的原理所处理出来的淡化水,其可以近乎原水,但其淡化水中仍然含有钠及卤素等含量不合乎人体饮用标准的元素,因为在蒸馏过程中化学物质蒸发后会再还原溶于水中,另会将矿物质元素分解破坏,此种淡化水若不经处理过就饮用会损伤人体的代谢循环系统。纵观上述种种目前常用的海水淡化方式与设备,绝少注重到净化的问题,但淡化不等于净化,经过海水淡化过的水仍含有少量的盐及其它少量的矿物质(含金属和非金属),尚无法供人体饮用,且公知海水淡化的方式与设备,也只能将盐与石膏释出,但淡化水中依然含有近乎30%的钠元素及卤素,此种淡化水若不经处理过就饮用会损伤人体的代谢循环系统,另外,在以锅炉蒸馏海水的蒸馏装置中,由于锅炉的高热及海水中的腐蚀性物质,亦容易因水垢的产生及腐蚀而须经常停机维修,此亦会增加维护的成本及降低机器设备的使用年限。缘此,本专利技术人有鉴于此,特潜心研究并经过不断实验探讨,终于提出一种设计合理且有效改善上述公知水处理方法的各种缺失的一种可直接生饮的海水淡化与净化的装置,经由加热单元、淡化裂解单元与净化分馏单元的相互重复循环,并透过分离还原器的多重淡化步骤与分馏器的重复净化过程,再重组水分子元素使其成为净水,使生成水(净水)不需经过再处理就能符合可供人体直接饮用的海洋生成水,且生成水内部的分子元素更益人体吸收及利用。
技术实现思路
本专利技术主要在于解决目前各种公知水处理方法的缺点,及大部分蒸馏法仅供淡化而无净化的效果,致使此种生成水若不经处理过就饮用会损伤人体的代谢循环系统,还有其繁锁的制造方式与需经常停机维修的缺失。本专利技术的主要创意来自于参考大自然循环的模式,地球做周期运转致使海底产生冷热洋流,冷热洋流对流的效应,而在海底产生磨擦系数,并因而将陆地上的污染源做复式燃烧,将有毒元素与物质做气化,裂解并重组元素结构,转换成其它合成元素与物质;另外太阳光中的辐射能穿透大气层并经不同水份子团的过折而产生射线,此射线也有电子游离作用,因此阳光对海水施予高热辐的蒸发,此气化的过程中海水的水分子团与太阳光的射线又做了多层级的摩擦,海水中较轻的元素被气化蒸发到大气层中,而在气化上升的过程中海水中的元素又因磨擦而再度被裂解并重组,成为更细微的水分子团,且大部分的比重较重的元素及有机污染物皆被裂解脱离,例如以紫外线照射二氧化钛,将可激发出一电子-电洞对,再经由一连串反应而产生具高氧化能力的氢氧自由基(OH),进而将细菌及臭味等有机污染物去除,达到水质净化的目的;而被气化上升上大气层中的小水分子团,遇到空气的冷却而凝结成雨滴,最后还原于地表,有些雨滴落于河川、溪流中,与大地上的杂质元素再度溶合,大部分再流回大海,再与大海中的元素做一新的裂解重组,成为海水,而有些则被贮存于地表之上;而地表也针对冷空气中的水分子团做一冷热交换的变化,地表热能的提供是由地核的高热产生,如此拉扯交换生成引力比,再集结降于大地上的杂质淡水经过地函地质的层层过滤而成为地下水(最干净的原水),且由于地函地质的不同,所造成的地下水与地表上的水质与水量皆有差异。而本专利技术的原理与技术则是根据这一大自然的循环,仿真由地核热蒸发的原理,而在本专利技术海水淡净化装置的淡化裂解单元的底部设置了一种类似地函与地表功能相同的分离还原器。本专利技术的第一个技术特征在本专利技术采用一可分离式多层体的设计,包括一上、中、下层体及一外部冷凝体,各层体之间主要由四个主要单元所构成,使得本专利技术的设备组装容易且易于本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赖清标
申请(专利权)人:速必利机器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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