一种场效应海水淡化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种场效应海水淡化系统，包括：从上到下依次设置的电离单元、分离单元和收集单元，通过在电离单元内设置喷射装置，能够将富集的带电离子集中喷射，并在磁场的作用下集中向相运动。本实用新型专利技术的有益效果为：通过电场将海水中带正电的离子和带负电的离子分别聚集到正电极和负电极处，然后通过雾化喷射，将聚集的电离子喷射到磁场中，在洛仑磁力的作用下使海水的盐离子与水分离，然后通过收集单元中相互隔离的收集腔分别将浓盐水和淡水进行收集，以达到海水淡化的目的。

A Field Effect Seawater Desalination System

The utility model relates to a field effect seawater desalination system, which comprises an ionization unit, a separation unit and a collection unit arranged in turn from top to bottom. By setting a spraying device in the ionization unit, the enriched charged ions can be centrally ejected and centrally moved toward the phase under the action of a magnetic field. The beneficial effect of the utility model is that the positively charged ions and negatively charged ions in seawater are gathered at the positive and negative electrodes respectively by electric field, and then the aggregated ions are sprayed into the magnetic field by atomization spraying. Under the action of Lorent magnetic force, the salt ions in seawater are separated from water, and then the concentrated salt water and the dilute water are separated by the collecting chamber separated from each other in the collecting unit. Water is collected for desalination purposes.

【技术实现步骤摘要】
一种场效应海水淡化系统
本技术属于海水淡化
，具体涉及一种场效应海水淡化系统。
技术介绍
水是生命之源，淡水资源是社会经济发展的命脉。我国年需求淡水总量为7千亿吨，而年供水量只有4600亿吨，缺口达2400亿吨，供需矛盾非常突出。因此，早在2012年，国务院发布了《关于加快发展海水淡化产业的意见》(以下简称“意见”)，提出了具体的量化目标：到2015年，海水淡化能力达到220万-260万吨/日。然而，截至2015年年底，我国建成海水淡化工程121个，产水规模只有100.9万吨/日，不到《意见》目标的一半。可见，当前海水淡化工业的发展面临着非常现实的困难。现有技术中通过反渗透法和蒸馏法将海水淡化，但是以上两种技术在我国的推广和应用受到我国国情、技术成本和技术本身特点的限制，不可能成为根本解决我国淡水资源短缺问题的技术途径。另外，现有技术中也有利用电场或者磁场中的电场力或洛仑磁力将海水中的盐分和水进行分离，但是由于电极或者磁场的原因均受到了一定的阻碍，导致技术没有研发成功。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种场效应海水淡化系统，通过电场将海水中带正电的离子和带负电的离子分别聚集到正电极和负电极处，然后通过雾化喷射，将聚集的电离子喷射到磁场中，在洛仑磁力的作用下使海水的盐离子与水分离，然后通过收集单元中相互隔离的收集腔分别将浓盐水和淡水进行收集，以达到海水淡化的目的。本技术所采用的技术方案为：一种场效应海水淡化系统，包括：从上到下依次设置的电离单元、分离单元和收集单元；所述电离单元包括电离室，所述电离室内设置有绝缘栅和两个相互平行且正对安装的电极，所述绝缘栅用以将所述电离室分成左右相连通的两个腔室，两个所述电极分别设置在所述绝缘栅的两侧，所述电离室的上部设置有入水口，下部分别设置有与两个所述电极一一对应的喷射装置，所述绝缘栅横向设置在所述电离室的底面中部，且其高度小于所述电离室的高度；所述分离单元包括分离室，所述分离室内设置有提供前后方向磁场的磁场供给装置，且所述分离室上下开口；所述收集单元包括收集室，所述收集室上端与所述分离室下端相对应，所述收集室内设置有两个隔离壁，两个所述隔离壁将所述分离室分成三个收集腔，三个所述收集腔的下部分别开设有出水口。本技术技术方案的进一步优化，两个所述电极上均设置有供电离子穿过的多孔结构，所述喷射装置设置在所述电极的底部，且所述喷射装置通过所述电极上的空隙与所述电离室相连通。本技术技术方案的进一步优化，所述喷射装置包括喷射口和设置在所述电极内部的输气管，所述输气管的进气端与压缩空气相连接，出气端与所述喷射口相对应，且所述输气管的出气端的管壁与所述喷射口之间留有供液体通过的间隙。本技术技术方案的进一步优化，所述电极的下部与所述喷射口相对应的位置设置有喷射腔；或者所述输气管的出气端设置为网状结构，以方便液体穿过输气管壁。本技术技术方案的进一步优化，所述电离室下部的壳体上设置有与所述喷射口相对应的雾化喷嘴；所述喷射口横设置在所述电离室的前侧壁和后侧壁之间，所述电极和所述输气管分别与所述喷射口对应。本技术技术方案的进一步优化，所述磁场供给装置为分别设置在所述分离室前后侧壁上的电磁铁或者永久磁铁，且其中一个磁铁的N极与另一个磁铁的S极正对设置，以保证在电离室的下方有稳定的且与前后侧壁所在面相垂直的磁场。本技术技术方案的进一步优化，所述绝缘栅的高度小于所述电离室高度的1/2；两个所述隔离壁在垂直方向上位于两个所述喷射装置之间，且每个隔离壁距同一个喷射装置之间的水平距离相等，两个所述隔离壁之间的水平距离为两个所述喷射装置之间水平距离的1/2～3/4之间。本技术技术方案的进一步优化，所述磁场供给装置提供的磁场强度不小于0.0120T；所述电离室内电离电压在1.68V～12V之间。本技术技术方案的进一步优化，所述电极为石墨材料制成，所述电离室、所述分离室、所述收集室、所述绝缘栅、所述喷射装置和所述隔离壁均由玻璃钢、陶瓷、玻璃或聚四氟乙烯中的任一材料制成。本技术技术方案的进一步优化，所述绝缘栅和所述隔离壁的横截面均为锥形。本技术的有益效果为：通过上下设置的电离单元、分离单元和收集单元，能够分别利用电场力、洛仑磁力和重力的作用，将海水中的盐离子和水进行分离，从而能够达到海水淡化的目的，该技术方案充分利用的电场的对电离子的富集作用和洛仑磁力对电离子的偏向了作用，而且成本低廉易于实现。通过在电离室的下部设置喷射装置能够将富集后的海水在磁场的作用下定向的分离，经过雾化后能够减少分子之间的吸附力，从而能够达到更好的分离效果，该设计方案提高了在有限磁场力的作用下将盐离子与水进行分离的效率，在一定程度上解决了磁场大小对海水淡化的限制。在电离室内设置绝缘栅，能够在电离的过程中随着海水的向下流动，从而将其中的正离子和负离子进行分离，保证喷射过程中富集离子的单一性。通过将绝缘栅设置成锥形，一是有利于海水在垂直方向的流通而不会导致其横向混合，二是斜面有利于离子在电场力的作用下进行转移。将电极设置成孔桩结构，并将喷射口设置在电极内，能够确保喷射出去的液体均是经过电场富集过的离子，从而保证了喷射离子的单一性，也保证了在分离室内的进一步分离。在电极的内部下侧设置喷射腔或者将输气管的出气端设置成网状，均是为了能够在喷射的过程中保证富集后液体的供应，在输气管输出的高压气体的冲击下，将液体打散雾化。或者在喷射口的下部安装专门的雾化喷嘴，同样能够达到高度雾化的效果，从而保证了进入磁场内的液体均是小分子的形式，有利于在洛仑磁力的作用下进行分离。附图说明图1是本技术场效应海水淡化系统的结构示意图。图中：0、电离室；1、入水口；2、输气管；3、电极；4、喷射口；5、绝缘栅；6、磁场供给装置；7、隔离壁；8、收集室；9出水口；10、分离室；11、喷射腔。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。如图1所示，本技术提供了一种场效应海水淡化系统，包括：从上到下依次设置的电离单元、分离单元和收集单元；电离单元包括电离室0，电离室0内设置有绝缘栅5和两个相互平行且正对安装的电极3，绝缘栅5用以将电离室0分成左右相连通的两个腔室，两个电极3分别设置在绝缘栅5的两侧，电离室0的上部设置有入水口1，下部分别设置有与两个电极3一一对应的喷射装置，绝缘栅5横向设置在电离室0的底面中部，且其高度小于电离室0的高度；两个电极3上均设置有供电离子穿过的多孔结构，喷射装置设置在电极3的底部，且喷射装置通过电极3上的空隙与电离室0相连通；喷射装置包括喷射口4和设置在电极3内部的输气管2，输气管2的进气端与压缩空气相连接，出气端与喷射口4相对应，且输气管2的出气端的管壁与喷射口4之间留有供液体通过的间隙，在输气管2气体压力的作用下能够方便液体的雾化；电极3的下部与喷射口4相对应的位置设置有喷射腔11；或者输气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种场效应海水淡化系统，其特征在于，包括：从上到下依次设置的电离单元、分离单元和收集单元；所述电离单元包括电离室，所述电离室内设置有绝缘栅和两个相互平行且正对安装的电极，所述绝缘栅用以将所述电离室分成左右相连通的两个腔室，两个所述电极分别设置在所述绝缘栅的两侧，所述电离室的上部设置有入水口，下部分别设置有与两个所述电极一一对应的喷射装置，所述绝缘栅横向设置在所述电离室的底面中部，且其高度小于所述电离室的高度；所述分离单元包括分离室，所述分离室内设置有提供前后方向磁场的磁场供给装置，且所述分离室上下开口；所述收集单元包括收集室，所述收集室上端与所述分离室下端相对应，所述收集室内设置有两个隔离壁，两个所述隔离壁将所述分离室分成三个收集腔，三个所述收集腔的下部分别开设有出水口。

【技术特征摘要】
1.一种场效应海水淡化系统，其特征在于，包括：从上到下依次设置的电离单元、分离单元和收集单元；所述电离单元包括电离室，所述电离室内设置有绝缘栅和两个相互平行且正对安装的电极，所述绝缘栅用以将所述电离室分成左右相连通的两个腔室，两个所述电极分别设置在所述绝缘栅的两侧，所述电离室的上部设置有入水口，下部分别设置有与两个所述电极一一对应的喷射装置，所述绝缘栅横向设置在所述电离室的底面中部，且其高度小于所述电离室的高度；所述分离单元包括分离室，所述分离室内设置有提供前后方向磁场的磁场供给装置，且所述分离室上下开口；所述收集单元包括收集室，所述收集室上端与所述分离室下端相对应，所述收集室内设置有两个隔离壁，两个所述隔离壁将所述分离室分成三个收集腔，三个所述收集腔的下部分别开设有出水口。2.根据权利要求1所述的场效应海水淡化系统，其特征在于：两个所述电极上均设置有供电离子穿过的多孔结构，所述喷射装置设置在所述电极的底部，且所述喷射装置通过所述电极上的空隙与所述电离室相连通。3.根据权利要求2所述的场效应海水淡化系统，其特征在于：所述喷射装置包括喷射口和设置在所述电极内部的输气管，所述输气管的进气端与压缩空气相连接，出气端与所述喷射口相对应，且所述输气管的出气端的管壁与所述喷射口之间留有供液体通过的间隙。4.根据权利要求3所述的场效应海水淡化系统，其特征在于：所述电极的下部与所述喷射口相对应的位置设置有喷射腔；或者所述输气管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪双清，朱建华，
申请(专利权)人：朱建华，
类型：新型
国别省市：北京,11