一种多孔石墨烯海水淡化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及海水淡化领域，公开了一种多孔石墨烯海水淡化装置。所述多孔石墨烯海水淡化装置包括括海水预处理单元和多孔石墨烯脱盐单元，所述海水预处理单元用于将海水进行预处理后输送到多孔石墨烯脱盐单元；所述多孔石墨烯脱盐单元包括壳体，所述壳体上端设有进水口，下端设有出水口，所述壳体内设有多层石墨烯筛体层，所述石墨烯筛体层为孔洞大小1纳米的多孔石墨烯。本实用新型专利技术与传统的反渗透技术相比，无需对海水作用额外的压力，成本更低，更节约资源、结构更简单，并且过滤效率更高,只需对海水进行初步处理以后，通过多孔石墨烯脱盐单完成脱盐处理，即可得到淡水。

A kind of porous graphene desalination plant

The utility model relates to the field of seawater desalination, and discloses a porous graphene seawater desalination device. The porous graphene desalination device includes a seawater pretreatment unit and a porous graphene desalination unit. The seawater pretreatment unit is used for preprocessing the sea water to the porous graphene desalting unit, and the porous graphene desalting unit includes a shell, the upper end of the shell is provided with a water intake, and the lower end is provided. A multi-layer graphene screen layer is arranged inside the shell, and the graphene screen body is a porous graphene with a size of 1 nm. Compared with the traditional reverse osmosis technology, the utility model has no additional pressure on seawater, lower cost, more resources saving, more simple structure, and higher filtration efficiency. After the initial treatment of the sea water, the fresh water can be obtained through the desalination of the porous graphene desalination sheet.

【技术实现步骤摘要】
一种多孔石墨烯海水淡化装置
本技术涉及海水淡化领域，更具体地，涉及一种多孔石墨烯海水淡化装置。
技术介绍
为解决淡水资源日渐缺乏的问题，人们将目光转向了海水淡化，海水淡化技术经过多年的努力取得了很多进展，但到目前为止，这些技术均优于成本过高无法大规模推广应用。目前海水脱盐最常用的是反渗透技术，其工作原理是用反渗透膜（一种特制的膜来过滤海水中的盐），由于这些薄膜上的小孔极为致密（比多孔石墨烯密1000倍），需要非常大的压力迫使海水通过薄膜，因此，在淡化海水的通知还需要消耗不少的资源。多孔石墨烯是指在石墨烯片层上引入尺寸均匀的孔洞，麻省理工学院材料科学与工程学院副教授杰弗里·格罗斯曼等通过精确控制多孔石墨烯的孔径并向其中添加其他材料的方法，改变石墨烯小孔边缘的性质，使其能够排斥或吸引水分子。这样这种特制的石墨烯就如同筛子一样能快速地滤掉海水中的盐，而只留下水分子。新工艺的关键是非常精确地控制石墨烯孔洞的大小。研究人员称，最理想的大小是1纳米，不能太大也不能太小，如果太大了盐便会和水分子一起通过筛子，起不到过滤的作用；如果太小水分子就无法通过这些小孔。计算机模拟结果显示，这种石墨烯筛子的性能非常优秀，能够快速地完成海水淡化过程。石墨烯的原材料廉价且易于获取，这使该技术在成本上具备了天然优势。另外，它又是已知最硬的材料，与目前所使用的反渗透膜相比更结实耐用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对现有技术反渗透技术成本高、资源消耗大，提供一种成本较低、结构简单、过滤速度更快的一种多孔石墨烯海水淡化装置。本技术的目的通过以下技术方案予以实现：提供一种多孔石墨烯海水淡化装置，包括海水预处理单元和多孔石墨烯脱盐单元，所述海水预处理单元用于将海水进行预处理后输送到多孔石墨烯脱盐单元；所述多孔石墨烯脱盐单元包括壳体，所述壳体上端设有进水口，下端设有出水口，所述壳体内设有多层石墨烯筛体层，所述石墨烯筛体层为孔洞大小1纳米的多孔石墨烯。本技术海水预处理单元用于对海水的初步处理，通过孔洞大小1纳米的多孔石墨烯，完成脱盐，最终达到海水淡化目的，相比现有技术中的反渗透膜技术，装置无需太大压力即可完成海水淡化。优选地，所述海水预处理单元按海水预处理顺序依次包括拦截网、取水管、水泵、过滤器，海水通过水泵抽入后依次进入拦截网、取水管和过滤器，所述过滤器与多孔石墨烯脱盐单元连接。优选地，所述拦截网为尼龙网或钢丝网，并设在取水管处。优选地，所述过滤器为活性炭过滤器。优选地，所述石墨烯筛体层厚度为1～5mm，所述多孔石墨烯的上表面还设有固定网。优选地，所述多孔石墨烯为坡屋顶结构，所述石墨烯筛体层还包括支撑架和支撑板，所述支撑板可拆卸地固定在壳体上，所述支撑架固定在支撑板上用于支撑坡屋顶结构的多孔石墨烯，所述支撑板在多孔石墨烯的下方为空心结构，其余为实心结构。优选地，所述支撑架包括斜脊、立柱和正脊，所述斜脊一端固定在正脊上，另一端固定在支撑板上，所述正脊上设有多根平行的斜脊。优选地，所述进水口处还设有过滤网，所述进水口或/和出水口处还设有阀门。优选地，所述过滤网目数为60～100目。优选地，所述出水口还连接有淡水罐。优选地，所述多层石墨烯筛体层水平固定在壳体上。与现有技术相比，本技术的有益效果：本技术与传统的反渗透技术相比，无需对海水作用额外的压力，成本更低，更节约资源、结构更简单，并且过滤效率更高,只需对海水进行初步处理以后，通过多孔石墨烯脱盐单完成脱盐处理，即可得到淡水。本技术与传统的反渗透技术相比，在相同的压力下，多孔石墨烯的过滤速度要快数百倍，在同样的过滤速度下，则能节约更多能源，并且硬度高、结实耐用。本技术优选多孔石墨烯的厚度，采用坡屋顶结构，相比水平结构，该结构过滤效果更好，能有效防止堵塞，并且拆卸、清洗和维修方便。本技术采用多层结构，海水依次经过拦截层，将大体积物质拦截在外，再经过过滤层吸附海水中的微细物质，最后通过石墨烯筛体层层除盐，从而得到淡水。附图说明图1多孔石墨烯海水淡化装置结构示意图。图2坡屋顶结构示意图。图3石墨烯筛体层俯视图。图4支撑架架构示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。实施例1如图1所示，本实施例提供一种多孔石墨烯海水淡化装置，包括海水预处理单元和多孔石墨烯脱盐单元；海水预处理单元按海水预处理顺序依次包括拦截网1、取水管2、水泵3、过滤器4，海水通过水泵3抽入后依次进入拦截网1、取水管2和过滤器4，过滤器4与多孔石墨烯脱盐单元连接，其中拦截网1可以为尼龙网或钢丝网，设在取水管2外，用于拦截大体积物质，过滤器4为活性炭过滤器，用于吸附细小物质和杀菌，起到初步过滤作用；多孔石墨烯脱盐单元包括壳体5，壳体5的上端设有进水口，与过滤器4连接，并设有阀门，下端设有出水口，与淡水罐6连接并设有阀门，壳体5内设有多层石墨烯筛体层，石墨烯筛体层为孔洞54大小1纳米的多孔石墨烯51，厚度为1～5mm，为坡屋顶结构，如图2～4所示，墨烯筛体层还包括支撑架和支撑板53，支撑板53可拆卸地固定在壳体5上，可以采用卡扣、接插件等方式，本实施例采用接插件55，支撑架固定在支撑板53上用于支撑坡屋顶结构的多孔石墨烯51，支撑板53在多孔石墨烯51的下方为空心结构，其余为实心结构，支撑架包括斜脊54、立柱52和正脊57，斜脊54一端固定在正脊57上，另一端固定在支撑板53上,正脊57上设有多根平行的斜脊54，用于支撑多空石墨烯31，立柱52固定在支撑架的两侧，支撑架两边的侧面56为封闭结构，本实施例为了达到更好的效果，采用多孔石墨烯51封闭侧面56，当然也可以替代成更廉价的材料封闭，不影响脱盐效果。本实施例的坡屋顶结构相比水平放置一层多孔石墨烯结构更紧凑、过滤面积更大，并且该结构将盐全部冲刷到支撑板53的实心部分，能有效防止堵塞，维修、清理的时候，取出石墨烯筛体层3，只需反向对石墨烯筛体层3以及支撑板53的实心结构用水冲洗即可，壳体5上端的进水口的入水口处还设有过滤网，目数为60～100目，主要用于过滤细颗粒物质如细砂等；本实施例为了保证多孔石墨烯51在支撑架上的稳定性，可以在多孔石墨烯51的上表面铺上一层固定网，通过固定网在多孔石墨烯51固定在支撑架上，而固定网则固定在支撑板53上。本技术在壳体5的进水口或出水口均设有阀门，主要用于更换、清理或维修多层石墨烯筛体层，清洗取关闭阀门，取出石墨烯筛体层，只需反向对石墨烯筛体层用水冲洗即可。本实施例最大的专利技术点在于采用孔洞大小1纳米的多孔石墨烯用于脱盐，相比常规的反渗透技术，无需高功率离心泵，同样压力下过滤速度远远超过反渗透膜，极大地节约了资源，并且硬度高、结实耐用。本实施例选多孔石墨烯的厚度，采用坡屋顶结构，相比水平结构，该结构过滤面积更大，过滤效果更好；该结构将盐全部冲刷到支撑板53上了，能有效防止堵塞，拆卸、清理方便。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔石墨烯海水淡化装置，其特征在于，包括海水预处理单元和多孔石墨烯脱盐单元，所述海水预处理单元用于将海水进行预处理后输送到多孔石墨烯脱盐单元；所述多孔石墨烯脱盐单元包括壳体，所述壳体上端设有进水口，下端设有出水口，所述壳体内设有多层石墨烯筛体层，所述石墨烯筛体层为孔洞大小1纳米的多孔石墨烯，所述石墨烯筛体层为坡屋顶结构。

【技术特征摘要】
1.一种多孔石墨烯海水淡化装置，其特征在于，包括海水预处理单元和多孔石墨烯脱盐单元，所述海水预处理单元用于将海水进行预处理后输送到多孔石墨烯脱盐单元；所述多孔石墨烯脱盐单元包括壳体，所述壳体上端设有进水口，下端设有出水口，所述壳体内设有多层石墨烯筛体层，所述石墨烯筛体层为孔洞大小1纳米的多孔石墨烯，所述石墨烯筛体层为坡屋顶结构。2.根据权利要求1所述多孔石墨烯海水淡化装置，其特征在于，所述海水预处理单元按海水预处理顺序依次包括拦截网、取水管、水泵、过滤器，海水通过水泵抽入后依次进入拦截网、取水管和过滤器，所述过滤器与多孔石墨烯脱盐单元连接。3.根据权利要求2所述多孔石墨烯海水淡化装置，其特征在于，所述拦截网为尼龙网或钢丝网，并设在取水管处。4.根据权利要求2所述多孔石墨烯海水淡化装置，其特征在于，所述过滤器为活性炭过滤器。5.根据权利要求1所述多孔石墨烯海水淡化装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣铨，
申请(专利权)人：林荣铨，
类型：新型
国别省市：湖南,43