一种海水淡化系统技术方案

本发明专利技术涉及海水淡化处理技术领域，提供一种海水淡化系统，包括蒸发子系统、膜蒸馏子系统和耦合子系统；蒸发子系统包括物料入口、物料出口、蒸汽入口和蒸汽出口，蒸汽入口连通第一管路的一端，蒸汽出口连通第二管路一端，物料出口通过第三管路连通膜蒸馏子系统的膜蒸馏浓缩单元，膜蒸馏浓缩单元连通冷凝单元与第四管路的一端，耦合子系统包括蒸汽引射泵组，蒸汽引射泵组安装在第一管路上，第二管路和/或第四管路的另一端连通蒸汽引射泵组；本发明专利技术对海水的两次浓缩和蒸馏，大大提高了对海水处理的效率，并通过回收利用蒸发子系统和膜蒸馏子系统排出的低温低压的蒸汽，实现了对低品位能源的高效利用，减小了系统整体的能耗。

【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处理
，尤其涉及一种海水淡化系统。
技术介绍
淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一。淡水资源短缺已经成为影响世界经济社会可持续发展的重要因素，引起了全社会的普遍关注。积极推进海水淡化技术，向大海要水已经成为当今世界各国的共识。海水淡化，又称海水脱盐，是分离海水中盐和水的技术和过程。海水淡化已也成为解决当前沿海地区缺水问题最有效的措施之一。可以预见，随着经济持续发展和人们生活水平提高，淡水资源供需矛盾会愈加尖锐化，海水淡化作为解决淡水资源短缺的有效手段，将会变得越来越重要。目前，广泛采用低温多效蒸馏技术进行海水淡化处理。低温多效蒸馏技术是利用废热或电厂、化工厂的低品质蒸汽，在串联的一系列的降膜蒸发器内，以较低的温度(低于70℃)将海水蒸馏，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于输入蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。在低温多效蒸馏技术中，每个蒸发器又称为“效”。该技术产品水水质高，淡化后的水质可以达到的含盐量小于10mg/L。然而，在实际处理过程中发现，现有的低温多效蒸馏技术难以对海水进行进一步的浓缩和蒸馏，从而对海水淡化处理的效率不高，并且，由低温多效蒸馏海水淡化系统的真空装置排出的不凝气绝大部分是蒸汽，但是由于其温度和压力比较低而不能直接再利用，一般将其排掉，造成了资源和能源的浪费。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种海水淡化系统，用以解决当前海水淡化处理所采用的低温多效蒸馏技术存在浓缩倍率不高，并难以对处理过程中产生的乏汽进行再利用的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种海水淡化系统，包括蒸发子系统、膜蒸馏子系统和耦合子系统；所述蒸发子系统用于对海水进行蒸发浓缩，蒸发子系统包括物料入口、物料出口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸汽入口连通第一管路的一端，所述蒸汽出口连通第二管路一端，所述物料出口连通第三管路的一端；所述膜蒸馏子系统包括膜蒸馏浓缩单元和冷凝单元，所述膜蒸馏浓缩单元的物料入口连通所述第三管路的另一端；所述膜蒸馏浓缩单元的蒸汽出口连通冷凝单元与第四管路的一端，其中，所述冷凝单元对所述膜蒸馏浓缩单元输出的蒸汽进行冷凝，以输出淡水；所述耦合子系统包括蒸汽引射泵组，所述蒸汽引射泵组安装在所述第一管路上，所述第二管路的另一端和/或所述第四管路的另一端连通所述蒸汽引射泵组。优选的，本专利技术中所述耦合子系统还包括蒸汽压缩机组；所述蒸汽压缩机组安装在所述蒸汽引射泵组与所述蒸发子系统之间的所述第一管路上。优选的，本专利技术中所述耦合子系统还包括稳压器；所述第二管路的另一端和/或所述第四管路的另一端连通所述稳压器，所述稳压器连通所述蒸汽引射泵组。优选的，本专利技术中所述蒸发子系统包括多个依次串联的降膜蒸发器，其中，位于首效的降膜蒸发器的蒸汽入口连通所述第一管路的一端，每一效的降膜蒸发器的蒸汽出口通过第一蒸汽输送管连通下一效的降膜蒸发器的蒸汽入口，位于末效的降膜蒸发器的蒸汽出口和物料出口对应连通所述第二管路和所述第三管路的一端；每一效的所述降膜蒸发器的冷凝水出口均通过相应的短接管连通第五管路，位于首效与末效之间每一效的所述降膜蒸发器均配置有相应的闪蒸器，每一效的所述闪蒸器安装在相应效的所述短接管与所述第五管路的对接处，每一效的所述闪蒸器的蒸汽出口通过第二蒸汽输送管连通相应效的所述降膜蒸发器的所述第一蒸汽输送管的中部。优选的，本专利技术中，位于首效的所述降膜蒸发器的物料入口连通第六管路的一端，所述第六管路上装有第一冷凝器，所述第六管路连通所述第一冷凝器的其中一路换热通道，所述第一冷凝器的另一路换热通道连通所述第五管路的一端；位于末效的所述降膜蒸发器通过所述第一蒸汽输送管同时连通所述第一冷凝器的另一路换热通道。优选的，本专利技术中，位于首效与末效之间每一效的所述降膜蒸发器均配置有相应的预热器，所述预热器安装在所述第六管路上，所述第六管路分别连通各个所述预热器的其中一个换热通道，每一效的所述降膜蒸发器通过所述第一蒸汽输送管连通下一效的所述降膜蒸发器所对应的所述预热器的另一个换热通道。优选的，本专利技术中所述膜蒸馏浓缩单元包括多个依次串联的膜蒸馏组件，位于首效的所述膜蒸馏组件的物料入口连通所述第三管路的另一端，每一效的所述膜蒸馏组件的物料出口通过转接管连通下一效的所述膜蒸馏组件的物料入口；位于首效的所述膜蒸馏组件的蒸汽出口连通所述第四管路的一端，其它效的所述膜蒸馏组件的蒸汽出口连通所述冷凝单元。优选的，本专利技术中所述冷凝单元包括第二冷凝器、第三蒸汽输送管和第七管路；与每一效的所述膜蒸馏组件的物料入口端相对应的所述第三管路或所述转接管上各自安装有一个所述第二冷凝器；所述第三管路或所述转接管连通所述第二冷凝器的其中一个换热通道；每一效的所述第二冷凝器的另一个换热通道的一端通过所述第三蒸汽输送管连通下一效的所述膜蒸馏组件的蒸汽出口，每一效的所述第二冷凝器的另一个换热通道的另一端连通所述第七管路。优选的，本专利技术中所述冷凝单元还包括第八管路，所述第八管路的一端连通所述蒸汽压缩机组与所述蒸发子系统之间的所述第一管路，所述第八管路的另一端连通位于末效的所述第二冷凝器的另一个换热通道的一端，位于末效的所述第二冷凝器的另一个换热通道的另一端连通所述第七管路。优选的，本专利技术中所述冷凝单元还包括第三冷凝器和第九管路，位于首效的所述膜蒸馏组件的蒸汽出口连通所述第九管路的一端，所述第九管路的另一端连通所述第七管路；所述第九管路上安装所述第三冷凝器。(三)技术效果本专利技术提供的海水淡化系统，在进行海水淡化处理时，首先，当通过第一管路向蒸发子系统通入高温高压的动力蒸汽，并向蒸发子系统的物料入口注入预处理的海水后，由蒸发子系统对海水进行第一次蒸发浓缩，然后，蒸发子系统处理后浓海水转移至膜蒸馏子系统中的膜蒸馏浓缩单元，由膜蒸馏浓缩单元对浓海水进行再一次的浓缩，经过浓缩后的海水排出，而膜蒸馏浓缩单元在浓缩过程中蒸发产生的蒸汽，通入至膜蒸馏子系统中的冷凝单元，经过冷凝单元的冷凝处理后得到凝结的淡水；与此同时，在整个处理过程中，由蒸发子系统输出的末效乏气和/或膜蒸馏子系统输出的一部分蒸汽返回输送至耦合子系统中的蒸汽引射泵组，并由蒸汽引射泵组将其与动力蒸汽一起再次输送至蒸发子系统，并参与下一个循环的海水淡化处理。由上可知，本专利技术通过蒸发子系统和膜蒸馏子系统对海水的两次浓缩和蒸馏，大大提高了对海水处理的效率，并且通过回收利用蒸发子系统和膜蒸馏子系统排出的低温低压的蒸汽，为蒸发子系统和膜蒸馏子系统的处理过程提供能量，实现了对低品位能源的高效利用，减小了系统整体的能耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水淡化系统，其特征在于，/n包括蒸发子系统、膜蒸馏子系统和耦合子系统；/n所述蒸发子系统用于对海水进行蒸发浓缩，蒸发子系统包括物料入口、物料出口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸汽入口连通第一管路的一端，所述蒸汽出口连通第二管路一端，所述物料出口连通第三管路的一端；/n所述膜蒸馏子系统包括膜蒸馏浓缩单元和冷凝单元，所述膜蒸馏浓缩单元的物料入口连通所述第三管路的另一端；所述膜蒸馏浓缩单元的蒸汽出口连通冷凝单元与第四管路的一端；/n所述耦合子系统包括蒸汽引射泵组，所述蒸汽引射泵组安装在所述第一管路上，所述第二管路的另一端和/或所述第四管路的另一端连通所述蒸汽引射泵组。/n

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化系统，其特征在于，
包括蒸发子系统、膜蒸馏子系统和耦合子系统；
所述蒸发子系统用于对海水进行蒸发浓缩，蒸发子系统包括物料入口、物料出口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸汽入口连通第一管路的一端，所述蒸汽出口连通第二管路一端，所述物料出口连通第三管路的一端；
所述膜蒸馏子系统包括膜蒸馏浓缩单元和冷凝单元，所述膜蒸馏浓缩单元的物料入口连通所述第三管路的另一端；所述膜蒸馏浓缩单元的蒸汽出口连通冷凝单元与第四管路的一端；
所述耦合子系统包括蒸汽引射泵组，所述蒸汽引射泵组安装在所述第一管路上，所述第二管路的另一端和/或所述第四管路的另一端连通所述蒸汽引射泵组。


2.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于，
所述耦合子系统还包括蒸汽压缩机组；所述蒸汽压缩机组安装在所述蒸汽引射泵组与所述蒸发子系统之间的所述第一管路上。


3.根据权利要求2所述的海水淡化系统，其特征在于，
所述耦合子系统还包括稳压器；所述第二管路的另一端和/或所述第四管路的另一端连通所述稳压器，所述稳压器连通所述蒸汽引射泵组。


4.根据权利要求1、2或3所述的海水淡化系统，其特征在于，
所述蒸发子系统包括多个依次串联的降膜蒸发器，其中，位于首效的所述降膜蒸发器的蒸汽入口连通所述第一管路的一端，每一效的所述降膜蒸发器的蒸汽出口通过第一蒸汽输送管连通下一效的所述降膜蒸发器的蒸汽入口，位于末效的所述降膜蒸发器的蒸汽出口和物料出口对应连通所述第二管路和所述第三管路的一端；
每一效的所述降膜蒸发器的冷凝水出口均通过相应的短接管连通第五管路，位于首效与末效之间每一效的所述降膜蒸发器均配置有相应的闪蒸器，每一效的所述闪蒸器安装在相应效的所述短接管与所述第五管路的对接处，每一效的所述闪蒸器的蒸汽出口通过第二蒸汽输送管连通相应效的所述降膜蒸发器的所述第一蒸汽输送管的中部。


5.根据权利要求4所述的海水淡化系统，其特征在于，
位于首效的所述降膜蒸发器的物料入口连通第六管路的一端，所述第六管路上装有第一冷凝器，所述第六管路连通所述第一冷凝器的其中一路换热通道，所述第一冷凝器的另一路...

【专利技术属性】
技术研发人员：越云凯，张振涛，张钰，杨俊玲，张化福，张骥，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11