兼发电海水淡化技术与装置制造方法及图纸

本发明专利技术兼发电海水淡化技术与装置，适用于海湾国家，海边城市，海岛和远洋轮船的淡水大规模生产。本发明专利技术原理特征：（１）采用特殊技术，以低成本从海水中提取中间产物，（２）中间产物再通过助产剂最终生成超级纯净淡水，（３）反应过程中并产生强大电力可出售，使大幅度降低淡化水成本。主要技术指标：（１）１吨海水生产０．９５吨淡水（２）平均每生产１吨淡水能发电１．５千瓦，（３）淡水产量：８～８０万吨／日，（４）淡水生产成本每吨≤０．３元。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
地球上的地表水约有13.57亿立方米，覆盖看地球面积的70％以上，但大部分水都不能使用，因为约97.2％的水是海水，海水含盐量高达3～3.5％，不能饮用，不能作生活用水，也不能作农业用水。这对于海湾国家，海边地区，海岛等就面临无水可用的严重问题。人类从古代就知道采用海水淡化来解决，公元4世纪专利技术了蒸馏法，7世纪末专利技术了过滤和分类装置，1650年，世界上第一个海水淡化站(厂)在突尼斯造成。目前，沙特阿拉伯在海水淡化生产方面居世界第一位，日淡化水总量达525方立方米，约占世界海水淡化总量的25.9％，沙特阿拉伯海水淡化站是使用过滤技术装置。对于海湾国家来说，淡水问题是个战略问题，它比油(汽油)还重要，因为没有油，入能活，若没有淡水，人无法生存。所以为油而战被为水而战所代替，可见海水淡化技术的重要性和迫切性。目前的海水淡化技术为蒸馏法和过滤法，成本高，能耗大，难以满足有关地区工农业发展和人口增加对淡水的需要。对于远洋轮船来说，船浮在盐水海洋上，更迫切需要淡水。本专利技术的目的，在于专利技术一种成本极低，耗能低，甚至能发出电力的海水淡化新技术与装置。本专利技术原理特征采用特殊技术，以低成本从海水中提取中间产物，中间产物再通过助产剂最终生成超级纯净淡水，反应过程中并产生强大电力可出售，便大幅度降低淡化水成本。主要技术指标(1)1吨海水生产0.95吨淡水(2)平均每生产1吨淡水能发电1.5千瓦，(3)淡水产量8～80万吨/日，(4)淡水生产成本每吨≤0.3元。附图说明图1为海水淡化设备总图，图2为海水制氢反应炉，图3为微波等离子发生器，图4为产品水蒸汽冷凝装置。本专利技术由制氢反应炉2，微波等离子发生器12，通氢分子筛4，氢燃烧室6，燃气轮发电机7和水蒸汽冷凝装置8等组成(见图1)。所述的微波发生器12(见图1、3)，21为反应炉外壳，微波发生器由磁控管23电源变压器22等元件和波导空腔24等组成。25为一块耐高温塑料或石棉板，以便微波电场磁力线能发射到进气管1内。当CO2经过微波电场时，气体的目由电子被微波高频能量所激发，自由电子运动急剧加速并获得足够的能量，这时气体的原子被电离，则气体被微波电场击穿而电离成等离子体，等离子体为物质第四态，在该态下极快完成如下反应--------(1)--------(2)本专利技术海水淡化过程分两步骤进行(1)低成本海水制氢，(2)氢燃烧产生蒸汽再冷凝成淡水(超级纯净水)。所述的用水制氢过程如下a．返送回来的CO2气体进入反应炉2的下端入口1，经此处微波电场的作用，CO2气体被电离成等离子体状态，这些离子的碳呈原子状态，便沉积在反应炉中下部的催化剂石墨碳13颗粒表面上，这些原子状态的碳，化学性能十分活跃，又呈极细的微粒状，其反应表面积非常大，它与CO2迅速反应，再生区温度为900℃，助催化剂为含稀土元素钇的铁铬铝(网)16，经实验测试，证明上反应所消耗的碳并不是催化剂石墨碳，而是沉积在它上面的游离原子碳。b．所产生的CO，便是制氢的反应剂，CO气体流经反应炉中部的铁铬铝网16，遇到喷入的水蒸汽，立刻发生制氢化学反应，反应区温度为750℃。所述的制氢特殊反应剂是一氧化碳CO，设备开机启动时，由钢瓶装的CO2气源供给(只是开机时一次性供给1，以后不用)。在反应炉中进行制氢化学反应-9870 cal/mol----(3)为吸热反应，反应区温度为750℃。由于氢分子直径很小，而CO2分子直径较大。经过通氢分子筛4的分离，剩下的CO2进入再生区30(反应炉中下部)，使CO2又再生成CO∶------(2)，这反应式(2)是本专利技术运行的关键。所述的从海水中提取中间产物是指氢气，助产剂是指空气中的氧气。所述的制氢反应炉2(图1,2)，3为水蒸汽发生器，内装海水，为防止海水的腐蚀，3的材料为防腐不锈钢，由喷管15喷入水蒸汽，19为水标，20为加水管(均用防腐不锈钢)。29为生成气体(H2+CO2)出口，14为加热管(陶瓷)，17为电加热的电阻丝(φ4的镍铬丝)，自动控温恒定900℃，18为保温材料。所述的氢燃烧产生蒸汽再冷凝成淡水(超级纯净水)，其过程如下前述所制得的氢气经管道进入氢气燃烧室6，经点燃氢气和空气中的氧进行燃烧化学反应，此反应为放热反应，所生成的高温气流1800～2100℃，进入燃气轮发电机7，它的特点是不用蒸气锅炉及蒸汽轮机便能直接发电，并且效率较高。发电后由燃气轮发电机排出的气体，其成份为水蒸汽，再通入装有蛇形管26的冷凝器8(图4)冷凝器内有冷却水(海水)不断的流动，28为进水管，27为出水管，整个冷凝器包括蛇形管都用耐腐蚀的不锈钢制成从蛇形管出口9流出的便是纯净淡水(图1)，储存在淡水池11中(图1)。淡水日产量8～80万立方米。5为驱动风机，10为循环管道。权利要求1．兼发电海水淡化技术与装置，主要包括制氢反应炉，微波等离子发生器，专用通氢分子筛，二氧化碳再生器(区)，氢燃烧室，燃气轮发电机和蒸汽冷凝装置等。其特征是所述的微波发生器，由磁控管23波导24等组成，令入口处CO2电离成等离子状态，以提高CO2→CO的转换速度和效率，2．根据权利要求1所述的兼发电海水淡化技术与装置，其特征是1)在反应炉中下部放有晶体石墨碳、含稀土元素钇的铁铬铝作为CO2→CO转换的催化剂，2)在再生区30产生的CO，便是制氢反应剂，3)反应炉上部的水蒸汽发生器3产生的水蒸汽和CO反应成氢气，3．根据权和要求1、2所述的兼发电海水淡化技术与装置，其特征是1)制氢反应生成的气体(H2+CO2)经过通氧分子筛4的分离，产生的氢气由出口31输出，2)分离后剩下的CO2经由管道送回反应炉入口1，以便转换成CO重复使用。4．根据权力要求3所述的兼发电海水淡化技术与装置，其特征是1)氢气在燃烧室6内燃烧，产生的高温气流驱动燃气轮机7进行发电输出，2)燃气轮机排出气体通到内装蛇形管的冷凝器8，在其出口9流出产品淡水。全文摘要本专利技术兼发电海水淡化技术与装置,适用于海湾国家,海边城市,海岛和远洋轮船的淡水大规模生产。本专利技术原理特征(1)采用特殊技术,以低成本从海水中提取中间产物,(2)中间产物再通过助产剂最终生成超级纯净淡水,(3)反应过程中并产生强大电力可出售,使大幅度降低淡化水成本。主要技术指标:(1)1吨海水生产0.95吨淡水(2)平均每生产1吨淡水能发电1.5千瓦,(3)淡水产量8～80万吨/日,(4)淡水生产成本每吨≤0.3元。文档编号C02F1/00GK1299780SQ9912599公开日2001年6月20日 申请日期1999年12月13日 优先权日1999年12月13日专利技术者黎英豪 申请人:黎英豪本文档来自技高网...

【技术保护点】
兼发电海水淡化技术与装置，主要包括制氢反应炉，微波等离子发生器，专用通氢分子筛，二氧化碳再生器（区），氢燃烧室，燃气轮发电机和蒸汽冷凝装置等。其特征是：所述的微波发生器，由磁控管２３波导２４等组成，令入口处ＣＯ↓［２］电离成等离子状态， 以提高ＣＯ↓［２］→ＣＯ的转换速度和效率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎英豪，
申请(专利权)人：黎英豪，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]