一种等离子净化海水设备制造技术

技术编号:19255400 阅读:27 留言:0更新日期:2018-10-26 21:59
本发明专利技术公开了一种等离子净化海水设备。本发明专利技术主要包括海水等离子供给网络、第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元;海水等离子供给网络包括海水供给网络、海水蒸发电离网络、第一海水沸腾电离网络、第二海水沸腾电离网络;还包括与各部件连接且控制各部件运行的衰变核能在线检测仪。海水等离子供给网络用X射线光电效应向四个净化海水单元供给106℃海水等离子气,四个净化海水单元都用X射线光电效应增強、倍增、迭加106℃等离子,使电离态氧原子(O

Plasma purifying seawater equipment

The invention discloses a plasma purifying seawater equipment. The invention mainly comprises a seawater plasma supply network, a first purifying seawater unit, a second purifying seawater unit, a third purifying seawater unit, and a fourth purifying seawater unit; a seawater plasma supply network includes a seawater supply network, a seawater evaporation ionization network, a first seawater boiling ionization network, and a second seawater boiling ionization network. The network also includes an on-line detector for the decay of nuclear energy that is connected to components and controls the operation of components. The seawater plasma supply network uses X-ray photoelectric effect to supply the seawater plasma gas at 106 C to the four seawater purification units. All the four seawater purification units use X-ray photoelectric effect to enhance, multiply and superimpose the plasma at 106 C to ionize the oxygen atom (O)

【技术实现步骤摘要】
一种等离子净化海水设备
本专利技术属于海水净化应用
,具体涉及一种利用X射线源网络将海水电离为等离子混合体、静电场净化还原,得到达标饮用水的等离子净化海水设备。
技术介绍
海水占全球水资源的97.5%,陆地水资源仅占全球水资源的2.5%。在海水中,食盐NaCl(s)的含量为3%,氯化镁MgCl2(s)的含量为0.027%;此外,在海水中还含有细菌、海洋微生物和海洋生物尸体及人造塑料制品;化工企业排放的有机物和无机物,经湖泊和江河流进海洋,造成严重的有机物和无机物污染;有色冶金企业和黑色冶金企业排放的重金属化合物,通过湖泊江河流进海洋,对海水造成严重的ZnO(s)、Ca3(AsO4)2(s)和Na3AsO4(s)、灰黑色汞炱、PbO(s)、FeS2(s)等重金属化合物污染。各大洲陆地的含砷(As)、含汞(Hg)、含铅(Pb)、铬(Cr)等矿山,在雨水和山溪水的长期冲洗下,大量的砷钴矿(Co,Ni,Fe)As3-X和砷黄铁矿FeAsS(s)、朱砂矿HgS(s)、方铅矿PbS(s)等含毒矿产品,通过湖泊与河流进入海洋,严重污染海水;例如,《从长江三峡库尾(重庆段)淤砂中提钪试验研究》,是昆明理工大学的李春梅和张宗华教授在2002年9月至2004年3月的硕士论文,该研究的光谱分析证明:在每年约5.3亿吨淤砂中,金属钪(Sc)的年淤集量为3500吨/年;砷(As)品位为0.007%,砷(As)的年淤集量为3.71万吨/年,由于砷(As)的常规回收率仅10%,迫使人们将这些砷物质用作常温建材(其使用温度远低于As2O3(s)的升华温度193℃),暂时都在安全环境中运行。但是,在长江三峽水电站建成以前,不仅每年约3500吨贵金属钪(Sc)淤积在长江口,形成特大型水下贵金属钪(Sc)大矿山,而且使长江口拥有水下半金属砷矿特大型大矿体;砷钴矿、硫化汞矿、方铅矿等矿产品都微溶于水,导致海水中均有微量的剧毒砷(As)、剧毒汞(Hg)、铅(Pb)、锌(Zn)、锑(Sb)等重金属矿物。由于海水中存在上述多种污染物,导致国内外在近代产生多种普通物理海水淡化设备。到现在为止,普通物理海水淡化设备的主要技术特征是:设备体积大、耗电率高、CO2(g)排放量大、淡化效率低、未灭细菌、未去掉氯化镁MgCl2(s)和硫酸根SO4-2等酸苦杂质,淡水苦酸;因此,普通物理海水工艺生产的淡水是不达标的饮用水。现在,普通物理海水淡化设备主要有多级闪蒸、反渗透法、多效蒸溜、圧汽蒸馏等四种普通物理表面慢蒸发工艺;海水在表面进行慢速蒸发,导致普通物理海水淡化设备的体积特别大;各种普通物理海水淡化设备,都只能一次性利用海水蒸汽H2O(g)凝结为液态水H2O(l)时,释放焓变热没有使用X射线源(241Am、55Fe、238Pu)进行多次蒸发电离和沸腾电离空气及水蒸汽H2O(g)、多次释放键能的量子工艺,导致该四大主流海水淡化工艺的电耗特别高:四大主流的基本电耗为:多级闪蒸8.2kwh-9.8kwh/m3,反渗透法6.6kwh/m3-9.3kwh/m3,多效蒸馏7.9kwh/m3-10.8kwh/m3,压气蒸馏6.6kwh/m3-7.1kwh/m3。上述四大主流海水淡化工艺的关键工序为约70℃的降温降压膨胀,水分子H2O(l)的汽化都在设备内的海水表面缓慢进行,将食盐NaCl(s)和氯化镁MgCl2(s)及细菌等杂质都留在蒸发容器中,又导致淡化效率低和设备体积进一步增大;而在降温降压膨账过程中,水蒸汽H2O(g)又将少量NaCl(s)和MgCl2(s)及细菌等带进淡水中,导致海水淡化工艺生产的淡水中残留有食盐、氯化镁和细菌及海洋微生物等杂质,使得普通物理海水淡化设备生产的淡水为不达标的饮用水。海水蒸发过程吸收的汽化热水蒸汽H2O(g)凝结为液态水H2O(l)释放的焓变热两过程释放的热量仅为而海水由常温20℃加热至70℃吸收的热量因此,每淡化1mol海水,普通物理海水淡化设备必需消耗约1.7kJ的电能,导致普通物理海水淡化工艺的耗电率长期居高不下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对普通物理海水淡化工艺技术存在的缺陷,提供一种利用易防护、亷价清洁的衰变核能,通过等离子增強、倍增、迭加和静电场还原的等离子净化海水设备。本专利技术的上述目的是通过如下的技术方案来实现的;该等离子净化海水设备,它包括海水等离子供给网络、第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元;海水等离子供给网络包括海水供给网络、海水蒸发电离网络、第一海水沸腾电离网络、第二海水沸腾电离网络;所述海水供给网络包括接地不锈钢框架,接地不锈钢框架的四周面及底面安装有海水过滤层,海水吸入管道从接地不锈钢框架的顶面伸入其内的未净化海水内,海水吸入管道再通过接地管道法兰接口与海水泵、Y型旋转球阀依次管道连接;所述海水蒸发电离网络包括从上至下依次连接的蒸发等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,蒸发等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第一海水沸腾电离网络包括从上至下依次连接的第一沸腾等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,第一沸腾等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第二海水沸腾电离网络包括从上至下依次连接的第二沸腾等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,第二沸腾等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元结构相同,均包括相互间通过正电位V+管道法兰接口依次串联的等离子增強室、等离子倍增室、等离子迭加室和等离子静电场还原室;等离子增強室、等离子倍增室、等离子迭加室均为直筒形,其左侧端面均安装有圆盘X射线源安装板;等离子静电场还原室为直角筒形,其与等离子迭加室相邻的一直角边左侧端面安装有圆盘X射线源安装板,其另一直角边下部分依次安装有上闸门和下闸门,位于下闸门下方的等离子静电场还原室底部用于承接还原物微粒,等离子静电场还原室底部外围嵌套有还原物冷却器;等离子静电场还原室的直角形拐角处左侧边设有左侧绝缘垫、静电场左侧负极,直角形拐角处右侧边设有等离子挡板、右侧绝缘垫、静电场右侧负极,直角形拐角处中间设有静电场正极;等离子静电场还原室的直角形拐角处与水蒸汽冷凝器的内腔上部连通,水蒸汽冷凝器的内腔下部与位于其下的不锈钢水箱内腔上部连通,水蒸汽冷凝器的内腔中设有冷却水管,水蒸汽冷凝器内腔上部还通过接地管道法兰接口与耐酸引风机连接;不锈钢水箱外周嵌套有沸水冷却柜,不锈钢水箱底部设有Y型旋转球阀;海水供给网络的海水泵及Y型旋转球阀的出水口通过管道及接地管道法兰接口和液体止回阀分别与第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元的沸水冷却柜内腔进水口及第一净化海水单元的冷却水管进水口并联连通;第一净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第一净化海水单元的等离子静电场还原室底部还原物冷却器的内腔进水口连通,第一净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第一净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口通过接地管道法兰接口和液体止回阀与第二净化海水单元的冷却水管进水口连通;第二净化海水单元的冷却本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种等离子净化海水设备,其特征在于:它包括海水等离子供给网络、第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元;海水等离子供给网络包括海水供给网络、海水蒸发电离网络、第一海水沸腾电离网络、第二海水沸腾电离网络;所述海水供给网络包括接地不锈钢框架,接地不锈钢框架的四周面及底面安装有海水过滤层,海水吸入管道从接地不锈钢框架的顶面伸入其内的未净化海水内,海水吸入管道再通过接地管道法兰接口与海水泵、Y型旋转球阀依次管道连接;所述海水蒸发电离网络包括从上至下依次连接的蒸发等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,蒸发等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第一海水沸腾电离网络包括从上至下依次连接的第一沸腾等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,第一沸腾等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第二海水沸腾电离网络包括从上至下依次连接的第二沸腾等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,第二沸腾等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元结构相同,均包括相互间通过正电位V+管道法兰接口依次串联的等离子增強室、等离子倍增室、等离子迭加室和等离子静电场还原室;等离子增強室、等离子倍增室、等离子迭加室均为直筒形,其左侧端面均安装有圆盘X射线源安装板;等离子静电场还原室为直角筒形,其与等离子迭加室相邻的一直角边左侧端面安装有圆盘X射线源安装板,其另一直角边下部分依次安装有上闸门和下闸门,位于下闸门下方的等离子静电场还原室底部用于承接还原物微粒,等离子静电场还原室底部外围嵌套有还原物冷却器;等离子静电场还原室的直角形拐角处左侧边设有左侧绝缘垫、静电场左侧负极,直角形拐角处右侧边设有等离子挡板、右侧绝缘垫、静电场右侧负极,直角形拐角处中间设有静电场正极;等离子静电场还原室的直角形拐角处与水蒸汽冷凝器的内腔上部连通,水蒸汽冷凝器的内腔下部与位于其下的不锈钢水箱内腔上部连通,水蒸汽冷凝器的内腔中设有冷却水管,水蒸汽冷凝器内腔上部还通过接地管道法兰接口与耐酸引风机连接;不锈钢水箱外周嵌套有沸水冷却柜,不锈钢水箱底部设有Y型旋转球阀;海水供给网络的海水泵及Y型旋转球阀的出水口通过管道及接地管道法兰接口和液体止回阀分别与第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元的沸水冷却柜内腔进水口及第一净化海水单元的冷却水管进水口并联连通;第一净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第一净化海水单元的等离子静电场还原室底部还原物冷却器的内腔进水口连通,第一净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第一净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口通过接地管道法兰接口和液体止回阀与第二净化海水单元的冷却水管进水口连通;第二净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第二净化海水单元的等离子静电场还原室底部的还原物冷却器的内腔进水口连通,第二净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第二净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口通过接地管道法兰接口和液体止回阀与第三净化海水单元的冷却水管进水口连通;第三净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第三净化海水单元的等离子静电场还原室底部还原物冷却器的内腔进水口连通,第三净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第三净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口通过接地管道法兰接口和液体止回阀与第四净化海水单元的冷却水管进水口连通;第四净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第四净化海水单元的等离子静电场还原室底部还原物冷却器的内腔进水口连通,第四净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第四净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口依次通过接地管道法兰接口、液体止回阀、热海水输送管和热海水输入管与海水蒸发电离网络连通;所述热海水输入管通过安装于海水蒸发电离网络外部的热海水雾化器与海水蒸发电离网络的耐热绝缘热水池的进水口连通,海水蒸发电离网络的耐热绝缘热水池的出水口通过热海水输送分配管与第一海水沸腾电离网络和第二海水沸腾电离网络的耐热绝缘热水池的进水口并联连通;第一海水沸腾电离网络的耐热绝缘热水池的进水口支管上安装有第一沸水雾化器,第二海水沸腾电离网络的耐热绝缘热水池的进水口支管上安装有第二沸水雾化器;海水蒸发电离网络的蒸发等离子发生气室通过正电位V+管道法兰接口、雾气温度控制仪输入管与雾气温度控制仪连接,雾气温度控制仪通过正电位V+管道法兰接口、雾气温度控制仪第一输出管与第一海水沸腾电离网络的第一沸腾等离子发生气室输入端连接,雾气温度控制仪同时也通过管桥、雾气温度控制仪第二输出管、正电位V+管道法兰接口与第二海水沸...

【技术特征摘要】
1.一种等离子净化海水设备,其特征在于:它包括海水等离子供给网络、第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元;海水等离子供给网络包括海水供给网络、海水蒸发电离网络、第一海水沸腾电离网络、第二海水沸腾电离网络;所述海水供给网络包括接地不锈钢框架,接地不锈钢框架的四周面及底面安装有海水过滤层,海水吸入管道从接地不锈钢框架的顶面伸入其内的未净化海水内,海水吸入管道再通过接地管道法兰接口与海水泵、Y型旋转球阀依次管道连接;所述海水蒸发电离网络包括从上至下依次连接的蒸发等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,蒸发等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第一海水沸腾电离网络包括从上至下依次连接的第一沸腾等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,第一沸腾等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第二海水沸腾电离网络包括从上至下依次连接的第二沸腾等离子发生气室、耐热绝缘热水池、接地不锈钢燃气炉,第二沸腾等离子发生气室的一个以上侧面和/或顶面安装有矩形X射线源安装板;所述第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元结构相同,均包括相互间通过正电位V+管道法兰接口依次串联的等离子增強室、等离子倍增室、等离子迭加室和等离子静电场还原室;等离子增強室、等离子倍增室、等离子迭加室均为直筒形,其左侧端面均安装有圆盘X射线源安装板;等离子静电场还原室为直角筒形,其与等离子迭加室相邻的一直角边左侧端面安装有圆盘X射线源安装板,其另一直角边下部分依次安装有上闸门和下闸门,位于下闸门下方的等离子静电场还原室底部用于承接还原物微粒,等离子静电场还原室底部外围嵌套有还原物冷却器;等离子静电场还原室的直角形拐角处左侧边设有左侧绝缘垫、静电场左侧负极,直角形拐角处右侧边设有等离子挡板、右侧绝缘垫、静电场右侧负极,直角形拐角处中间设有静电场正极;等离子静电场还原室的直角形拐角处与水蒸汽冷凝器的内腔上部连通,水蒸汽冷凝器的内腔下部与位于其下的不锈钢水箱内腔上部连通,水蒸汽冷凝器的内腔中设有冷却水管,水蒸汽冷凝器内腔上部还通过接地管道法兰接口与耐酸引风机连接;不锈钢水箱外周嵌套有沸水冷却柜,不锈钢水箱底部设有Y型旋转球阀;海水供给网络的海水泵及Y型旋转球阀的出水口通过管道及接地管道法兰接口和液体止回阀分别与第一净化海水单元、第二净化海水单元、第三净化海水单元、第四净化海水单元的沸水冷却柜内腔进水口及第一净化海水单元的冷却水管进水口并联连通;第一净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第一净化海水单元的等离子静电场还原室底部还原物冷却器的内腔进水口连通,第一净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第一净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口通过接地管道法兰接口和液体止回阀与第二净化海水单元的冷却水管进水口连通;第二净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第二净化海水单元的等离子静电场还原室底部的还原物冷却器的内腔进水口连通,第二净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第二净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口通过接地管道法兰接口和液体止回阀与第三净化海水单元的冷却水管进水口连通;第三净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第三净化海水单元的等离子静电场还原室底部还原物冷却器的内腔进水口连通,第三净化海水单元的还原物冷却器的内腔出水口及第三净化海水单元的沸水冷却柜的内腔出水口通过接地管道法兰接口和液体止回阀与第四净化海水单元的冷却水管进水口连通;第四净化海水单元的冷却水管出水口通过接地管道法兰接口与第四净化海水单元的等离子静电场还...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗旭周春生高志远周林英周卫兵苏麟
申请(专利权)人:标胜环球天津实业有限公司
类型:发明
国别省市:天津,12

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