A solar water evaporation purification and decomposition device includes water supply lines from bottom to top, floating and insulation layer, evaporation layer, photothermal conversion and solute blocking layer. The water supply line by capillary action to water through the floating and adiabatic layer is pumped to the evaporation layer, thermal conversion and solute barrier layer absorption of solar energy is converted to heat, the heated water from evaporation gasification layer of water vapor, the photothermal conversion and solute barrier layer pore water vapor volatilization, partial decomposition to generate hydrogen and oxygen, due to photothermal conversion and the solute barrier layer containing a hydrophobic part, not by water infiltration, so can only direct heating solar heat absorbing material without hot water, achieve high photothermal conversion efficiency, and preventing the water on the surface of membrane separation, the seawater desalination and sewage purification and water decomposition. Through the design of a hydrophilic / hydrophobic double layer evaporation structure, a solar water evaporation purification and decomposition device with high light heat conversion efficiency and high stability is obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能水蒸发纯化和分解装置
本专利技术属于材料化学和太阳能转换
,具体涉及一种太阳能水蒸发纯化和分解装置。
技术介绍
随着工业化的快速发展,能源和环境问题已成为制约人类社会发展的两大因素,淡水资源和清洁能源的获取至关重要,其中海水淡化获取淡水、污水处理和氢能成为目前研究的热点。海水覆盖了地表70.8%的面积,占全球97%的水量,被认为是无限的水资源。目前,膜法和热法海水淡化已经实用化并生产了大量的淡水。但是这两种技术都存在预处理复杂、能源消耗大、地域限制等问题,高压膜法无法直接处理高盐度的海水并且需要经常更换,热法需要配套的热电站提供热能,限制了海水淡化技术的进一步应用。同时工业和生活中产生大量污水中的重金属、有机物、细菌等各类污染物难以被充分降解和处理,造成了回收利用困难和水体污染。鉴于此,发展新能源海水淡化和污水处理已经成为必然的趋势。太阳能海水淡化以及结合光伏发电技术被认为是一种经济和有效的解决方案。目前以蒸馏法为主的太阳能海水淡化技术普遍存在光热转换效率偏低和稳定性差,即盐分析出导致蒸发装置老化的问题。传统的太阳能海水淡化装置光热转换主要是利用太阳光中的红外光加热蒸馏,而占太阳能中一半能量的冷光线紫外光和可见光未能被充分利用。为了提高太阳能蒸发的效率,光热转换材料的选择和水汽传输结构的设计是两个主要的因素。对此,许多碳基和具有等离子体共振吸收作用的材料因为可以吸收紫外和可见光相继被报道作为光热转换材料,各种二维和三维的水汽传输通道的设计不断提高了光热转换效率和水蒸气逸出速率,使得水蒸发速率达到了约1.6kgm-1h-1,光热转换效率达到约 ...
【技术保护点】
一种太阳能水蒸发纯化和分解装置,其特征在于:包括自下而上依次连接的水供应线路(1)、漂浮和绝热层(2)、蒸发层(3)和光热转换和溶质阻挡层(4),所述的蒸发层(3)采用亲水、多孔、能承载吸热材料的膜;所述的光热转换和溶质阻挡层(4)由光吸收材料和疏水的表面形成的多孔膜。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能水蒸发纯化和分解装置,其特征在于:包括自下而上依次连接的水供应线路(1)、漂浮和绝热层(2)、蒸发层(3)和光热转换和溶质阻挡层(4),所述的蒸发层(3)采用亲水、多孔、能承载吸热材料的膜;所述的光热转换和溶质阻挡层(4)由光吸收材料和疏水的表面形成的多孔膜。2.根据权利要求1所述的太阳能水蒸发纯化和分解装置,其特征在于:所述的水供应线路(1)为具有毛细吸水作用的通道。3.根据权利要求1所述的太阳能水蒸发纯化和分解装置,其特征在于:所述的漂浮和绝热层(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员:阙文修,杨亚威,杜亚平,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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