一种海水淡化系统技术方案

本发明专利技术公开一种海水淡化系统，其包括供水池、平面预处理池、蒸发室、冷凝室和淡水池，所述供水池与平面预处理池的进口连接，所述平面预处理池的出口通过管道与蒸发室连接,所述蒸发室出口与冷凝室的蒸汽入口连接，所述冷凝室的冷凝水出口通过管道与淡水池连接；在所述平面预处理池和蒸发室内设置具有光催化和光热转化功能的复合材料。本发明专利技术的海水淡化装置具有能耗低、维护简单、稳定性好、生产方便等优点，提供了一种海水综合利用的新思路。

A desalination system

【技术实现步骤摘要】
一种海水淡化系统
本专利技术涉及海水淡化及污水净化
，具体为一种海水淡化系统。
技术介绍
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。我国人均淡水资源不足，但海水资源丰富，因此可以利用海水淡化技术从海水中取得淡水。现有技术中，海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法以及碳酸铵离子交换法。目前反渗透膜法及蒸馏法是海水淡化的主流技术。光催化反应，就是催化剂在光的激励下具有氧化还原能力，从而达到催化有机物降解、物质合成及转化等化学反应。光催化反应需要光催化剂分子吸收特定波长的电磁辐射，激发生产电子和空穴对，具有氧化还原能力，促使发生化学反应生成新的物质。对于海水或者废水等本身带有一定的有机物，光催化反应能促进待处理水体中有机物的降解，同时放出反应热，正向提高蒸发效率。保温玻璃，是指对太阳光高透过率、低反射率，而对常温物体所辐射出来光具有低透过率、高反射率，有助于建立一个温度较高的局部环境。利用保温玻璃打造腔体，有利于减少热量向外散失。低辐射玻璃对太阳光具有高反射率、低透射率，而对常温物体所辐射出来光具有高透过率、低反射率，有助于建立一个温度较低的局部环境。综上所述，如何利用上述技术，提供一种低成本，效率高且无污染的海水淡化系统，成为了人们亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种能够独立使用、构造简单、淡化效率高的海水淡化系统，该海水淡化系统还具有能源消耗小，可以用于含有机污染物的污水或废水的蒸发净化处理的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种海水淡化系统，其包括供水池、平面预处理池、蒸发室、冷凝室和淡水池，所述供水池通过管道与平面预处理池的进口连接，所述平面预处理池的出口通过管道与蒸发室连接,所述蒸发室的蒸汽出口与冷凝室的蒸汽入口连接，所述冷凝室的冷凝水出口通过管道与淡水池连接，在所述平面预处理池和蒸发室内设置具有光催化和光热转化功能的复合材料。利用具有复合光催化、光热转化的多孔亲水绝热低密度的复合材料的光热效应和光催化降解有机物生产热量，利用复合材料的绝热性实现表面集热，利用复合材料的亲水多孔结构及低密度，实现海水在复合材料表面形成薄液膜，保证高效蒸发。在所述冷凝室的冷凝水出口与淡水池之间连接过滤器，用于对冷凝水就行过滤，以达到使用标准。所述平面预处理池由进口、复合材料、壳体和出口组成，所述进口和出口分别安装在所述壳体的两端，所述壳体接受太阳面安装保温玻璃，用于接受太阳光照射，所述复合材料安装在所述壳体的内腔室。所述复合材料尺寸略小于所述壳体内腔室，保证复合材料放置在所述壳体内。所述蒸发室由进水口、外壳体、蒸汽出口、复合材料和浓水出口组成，所述进水口安装在所述外壳体的中部，与外壳体内腔相通。所述复合材料安装在外壳体内腔室内并漂浮在所述外壳体内腔室的待处理水体上，将进水口引入的海水在太阳光的激励下利用光催化反应降解有机物生产的热量和光热效应生产的热量加热下发生蒸发。所述复合材料将内腔分隔为容纳蒸汽的上腔和产生浓水的下腔。蒸汽出口安装在外壳体的上部，与所述外壳体内腔的上腔连通。所述浓水出口安装在所述外壳体底部侧壁，与下腔相通。所述浓水出口与咸水池连接，将处理后剩下的咸水从浓缩水出口流出到咸水池。所述冷凝室由外壳、蒸汽入口、玻璃顶盖、冷凝板和冷凝水出口组成；所述玻璃顶盖倾斜的安装在所述外壳的上端，一般设置在背阳面，减少太阳光辐射。所述冷凝板设置在外壳内腔，其倾斜度与所述真空双层低辐射玻璃一样。所述冷凝板的上端面喷涂有高辐射涂层。所述蒸汽入口设置在外壳的侧壁，与外壳的内腔相通，且位于所述冷凝板的下方；所述冷凝板下表面对着蒸发入口。所述外壳底部设置冷凝水出口，所述冷凝水出口通过管道与过滤器连接，利用过滤器中活性炭吸附冷凝水中可能没有完全处理干净的低沸点有机物。过滤器出口通过管道与淡水池连接，水中夹杂的少量有机物被活性炭吸收后，完成净化的水被输至淡水池储存。所述冷凝板可以是导热性金属板，其上端面喷涂有高辐射涂层。所述复合材料由黑色二氧化钛层、光热转化层和多孔亲水绝热层组成，所述光热转化层设置在黑色二氧化钛层和多孔亲水绝热层之间，形成三层结构。所述光热转化层采用可以导电的光热转化材料，如碳纳米管、活性炭等。所述底层为多孔亲水绝热低密度材料，多孔亲水性保证水可以源源不断在毛细力作用下到达最上层的黑色二氧化钛层，绝热性保证热量主要集中在复合材料表面，减少热量损失，低密度材料保证黑色二氧化钛层水膜很薄，实现高效的自由界面薄液膜蒸发。为促进水蒸发及水蒸气冷凝效率，所述冷凝室与供水池紧密相连布置。为实现连续的海水淡化、淡水收集过程，所述的平面预处理池池体长而扁平，被处理海水在池体内部缓慢流动。为提高蒸发效率，所述平面预处理池及蒸发器使用保温玻璃制作而成，利用保温玻璃对太阳光波段的高透射率、低反射率，保证太阳能得到利用；同时，保温玻璃对常温物体发出辐射波具有高反射率、低透射率；减少平面预处理池及蒸发器的热量损失。为提高冷凝效率，所述冷凝室顶部采用低辐射玻璃制成；低辐射玻璃对太阳光具有低透过率、高辐射率，对常温物体发出的辐射波段具有高透射率、低反射率。冷凝室腔体内冷凝板(可以是铜板)，一面用来直接接触蒸汽使其冷凝；另一边涂有高辐射涂层(如二氧化硅涂层等)保证更多热量通过辐射散到环境中。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：相比需要大量电力来源的传统海水淡化装置，所需能耗小，结构简单，能大量布置；结合光催化—光热复合材料，将海水淡化与净化过程结合起来，同时利用净化过程光催化反应放出的热，大大促进了海水的淡化过程。总的来说，本专利技术的海水淡化装置具有能耗低、维护简单、稳定性好、生产方便等优点，提供了一种海水综合利用的新思路。附图说明图1为本专利技术一种海水淡化系统的系统架构示意图；图2为本专利技术一种海水淡化系统的平面预处理池的结构示意图；图3为本专利技术一种海水淡化系统的蒸发室的结构示意图；图4为本专利技术一种海水淡化系统的冷凝器的结构示意图；图5为本专利技术一种海水淡化系统的光热复合材料结构示意图。图6为本专利技术一种海水淡化系统的光热复合材料工作原理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术海水淡化系统，如图1所示，其包括供水池1、平面预处理池2、蒸发室3、蒸汽连接管道4、冷凝室5、过滤器6、淡水池7和咸水池8。所述供水池1可以是通过管道与平面预处理池2的进口9连接，所述平面预处理池2的出口12可以是通过管道与蒸发室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水淡化系统，其特征在于，其包括供水池(1)、平面预处理池(2)、蒸发室(3)、冷凝室(5)和淡水池(7)，所述供水池(1)与平面预处理池(2)的进口(9)连接，所述平面预处理池(2)的出口(12)通过管道与蒸发室(3)连接,所述蒸发室(3)的蒸汽出口(15)与冷凝室(5)的蒸汽入口(18)连接，所述冷凝室(5)的冷凝水出口(22)通过管道与淡水池(7)连接；在所述平面预处理池(2)和蒸发室(3)内设置具有光催化和光热转化功能的复合材料(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化系统，其特征在于，其包括供水池(1)、平面预处理池(2)、蒸发室(3)、冷凝室(5)和淡水池(7)，所述供水池(1)与平面预处理池(2)的进口(9)连接，所述平面预处理池(2)的出口(12)通过管道与蒸发室(3)连接,所述蒸发室(3)的蒸汽出口(15)与冷凝室(5)的蒸汽入口(18)连接，所述冷凝室(5)的冷凝水出口(22)通过管道与淡水池(7)连接；在所述平面预处理池(2)和蒸发室(3)内设置具有光催化和光热转化功能的复合材料(10)。


2.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，在所述冷凝室(5)的冷凝水出口(22)与淡水池(7)之间连接过滤器(6)。


3.根据权利要求2所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述平面预处理池由进口(9)、复合材料(10)、壳体(11)和出口(12)组成，所述进口(9)和出口(12)分别安装在所述壳体(11)的两端，所述壳体(11)接受太阳面安装保温玻璃，所述复合材料10安装在所述壳体(11)内。


4.根据权利要求2所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述蒸发室(3)由进水口(13)、外壳体(14)、蒸汽出口(15)、复合材料(10)和浓水出口(17)组成，所述进口(13)安装在所述外壳体(14)的中部，与外壳体(14)内腔相通；所述复合材料(10)安装在外壳体(14)内腔室内并漂浮在所述外壳体(14)内腔室的待处理水体上；所述复合材料(10)将外壳体(14)内腔分隔为容纳蒸汽的上腔和产生浓水的下腔；蒸汽出口(15)安装在外壳体(14)的上部，与所述外壳体(14)内腔的上腔连通，所述浓水出口(17)安装在所述外壳体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃静沂，王智彬，陈颖，罗向龙，莫松平，王超，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44