一种海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统技术方案

一种海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统，该海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统包括旋流氧化气化塔，所述旋流氧化气化塔包括罐体、与罐体连接的供水装置和连接在罐体底部的排卤装置，所述罐体内设有位于液面下方的热空气旋流气化装置，所述热空气旋流气化装置与位于罐体外的热风装置连接，所述罐体上部设有利用负压原理将气化的淡水抽吸出罐体并进行收集的凝水装置和风机，所述凝水装置与风机连接。利用该系统淡化海水的工艺可控性好，对水质要求低，适应于不同盐度的海水和盐湖水，海水直接于热气体旋流氧化汽化分离富集盐分后的盐卤水易于除杂、方便用于提取氢氧化镁、锶盐、钾盐、工业盐等有价值的资源物。

【技术实现步骤摘要】
一种海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统
本技术涉及海水淡化
，特别是涉及一种海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统。
技术介绍
目前中国淡水资源储量约为2.8万亿t，约占全球水资源总量的6％，人均淡水占水量不足2300t，不足世界人均占水量的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一，庞大的人口基数加剧了水资源供应的矛盾。同时我国水资源空间分布极度不均匀，形成明显的东多西少、南多北少的格局。全国约2/3的主要城市缺水，其中严重缺水的城市近1/5，缺水现象在华北、东北、西北和沿海地区更为明显。淡水资源的危机不但严重地制约我国经济的高速发展，还严重地影响人民的日常工作和生活。尽管我国淡水资源严重匮乏，但我国海域广阔、海岸线狭长，海水资源丰富，将海水资源合理利用及处理转化为淡水资源，可很大程度缓解沿海地区淡水资源紧张的问题，是促进沿海区域经济可持续发展的有效措施。当前我国海水淡化项目主要分布在沿海9个省市（山东、浙江、广东、天津、辽宁、河北、江苏、福建、海南等），其中江苏和海南的海水淡化工程规模较低，均未超过1万t/d。众所周知，地球海水的平均盐度为35‰，不同地区的海水盐度存在一定差异，受大陆淡水影响，浅海盐度一般为27～30‰，河口区盐度一般为0～30‰，海湾地区由于其蒸发量较高、淡水径流较少和受海水淡化厂排放的高盐废水的影响，其盐度往往高于45‰，地中海和红海的盐度亦超过41‰。海水盐分的成分较为复杂，其盐分主要由Na+，K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+等阳离子和Cl-，SO42-，Br-，HCO3-等阴离子以及分子态的H3BO3等组成。典型海水的盐度一般在30‰~43‰之间，其中Ca2+含量变化范围在360～500mg/L，Mg2+含量变化范围在1150～1600mg/L，Na+含量变化范围在9700～13500mg/L，K+含量变化范围在400～550mg/L，Cl-含量变化范围在16300～23700mg/L，SO42-含量变化范围在2400～3380mg/L，HCO3-含量变化范围在130～200mg/L。换句话说，海水亦是一座无量的盐矿，而当前我国大量的工业用盐和民用盐来自内陆地区的井盐，井盐的大量开采导致地质沉降塌陷和废渣污染。在海水淡化方面，我国自上世纪60年代开始，众多与海洋相关的科技企业和高校科研院所开展了海水淡化的系列研究和实践，目前海水淡化的方法主要有蒸馏法、膜分离法、结晶法、可再生能源结合法、溶剂萃取法和离子交换法等，现有的研究应用成果大致可概括为如下五大类：第一类为蒸馏法，主要包括：（1）低温多效蒸馏技术（LT-MED）：通过对海水多次低温蒸馏和冷凝实现制淡水，但换热管外壁易结垢，热效率的提升受低温（≤70℃）限制，设备体积过大，投资相对较高。（2）多级闪蒸技术（MSF）：海水经预处理消毒和蒸气加热多级闪蒸后冷凝实现制淡水，该系统操作温度较高，结构材料腐蚀倾向大，热耗高、电能消耗亦高，工程投资额高，设备的操作弹性较小，难以适应产水量变动较大的工程，同时会对海洋环境造成热污染。（3）压汽蒸馏（VC）：热海水产生的蒸汽二次加压并冷凝成淡水，该系统对密封性要求高，对海水预处理要求较高，易于结垢，且热耗及电耗较高，设备体积亦大，运行成本高，同时会对海洋环境造成热污染。第二类是膜分离法，主要包括：（1）反渗透技术（SWRO）：利用反渗透膜两侧的压差实现杂质和淡水分离，目前市场应用占比约85%。该方法对海水预处理要求高，膜组件损耗大，且膜通量对温度较敏感，需配套大量优质耐腐蚀辅助材料（不锈钢管道、板材及钛金属管道），淡水处理成本较高。（2）电渗析技术（ED）：利用电位差作用定向移动分离盐分和水分，其运行能耗偏高（一般在17～20kW·h/m3），且难以去除离解度小的盐类和不离解的物质及细菌等，产品水质较差。第三类是结晶法，包括：（1）冷冻结晶法冷冻结晶法包括天然冷冻法、人工冷冻法和交换结晶冷冻脱盐法三类。其中天然冷冻法是利用自然环境条件使海水冷冻结冰,取冰融化制淡水，该方法受季节等自然环境因素影响较大。人工冷冻法是利用冷冻剂或冷媒（正丁烷、异丁烷、R410A等）与海水进行直接或间接热交换使海水冷冻结冰，但其存在设备较大，对冷冻剂回收和再利用过程中的能耗高，融冰过程耗能高，除盐率低等问题。而交换结晶冷冻脱盐法是利用预冷海水与固液态共存的直链烃换热结晶，其分离过程中因压力变换导致能耗高。（2）水合物结晶法：利用水合剂（一氟二氯乙烷、甲烷、二氧化碳气体等）在一定温度和压力下与水形成水合晶体，该方法结晶粒子易形成压缩性结块且难清洗，淡水中混有微量水合剂，淡水水质相对较低。第四类是可再生能源结合法，现有技术有：（1）太阳能海水淡化：利用太阳能所产生的热量代替蒸汽等热源对海水进行加热蒸馏制淡，该方法蒸汽凝结潜热损失大，同时未考虑材料内部结垢、光热材料的长期稳定运行、水蒸气高效冷凝和回收等问题。（2）地热能海水淡化：主要利用地热资源（废弃的油气井）等转化为机械能对海水加压使其克服自然渗透而进行制淡，需与反渗透法和低温多效蒸馏法相结合应用，且废弃油气井利用过程中可能产生新的二次污染。（3）风能/海洋能海水淡化：主要利用风力产生的机械能或海洋中的潮汐能、波浪能及温差能等转化的机械能对海水加压使其克服自然渗透而进行制淡，需与主流的海水淡化方法相结合应用。第五类是油脂分离淡化法，如以椰子油和海水混合升温、冷凝分离脱除盐分，但效率低，易造成二次污染。其次，现有海水淡化工程产生的浓盐水因在淡化过程中加入了各类药剂，后续未有相应的综合利用处置措施，浓海水直接排入海洋，对海洋的生态环境造成了较大的影响。显然，现有的海水淡化技术均存在工程造价高、设备占地面积大、海水预处理要求较高、工艺复杂、或能耗高、或产水成本高、或淡水分离效率低、或淡水出水品质低等技术难题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单而高效、操作简便、投资少、产水量高的海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统。本技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统，主要包括将海水旋流氧化气化分离为淡水和富盐卤水的旋流氧化气化塔，所述的旋流氧化气化塔主要包括罐体、供水装置、加药装置、排卤装置、热空气旋流气化装置、高压风机、多管涡流气旋冷凝装置、纤维丝网凝水装置；所述供水装置、加药装置分别设置于罐体的中下部侧壁；所述的排卤装置设置于罐体的底部；所述的热空气旋流气化装置环行设置于罐体下部侧壁上或设置于罐体内下部或底部，所述的高压风机的进风口与罐体上部或顶部的负压抽气口相连通，高压风机的出风口与多管涡流气旋冷凝装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置的气体出口与纤维丝网凝水装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置、纤维丝网凝水装置的出水口与淡水收集装置以管道相连通；或罐体上部或顶部的负压抽气口与多管涡流气旋冷凝装置的进口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统，其特征在于，包括将海水旋流氧化气化分离为淡水和富盐卤水的旋流氧化气化塔，所述旋流氧化气化塔主要包括罐体、设置于罐体中下部侧壁的供水装置和加药装置、设置于罐体底部的排卤装置、热风装置和热空气旋流气化装置，所述热空气旋流气化装置环行设置于罐体下部侧壁上或设置于罐体内下部或底部，罐体上部或顶部的负压抽气口与高压风机的进风口相连通，高压风机的出风口与多管涡流气旋冷凝装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置的气体出口与纤维丝网凝水装置的进口以管道相连通；/n或罐体上部或顶部的负压抽气口与多管涡流气旋冷凝装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置的出风口与高压风机的进风口以管道相连通，高压风机的出风口与纤维丝网凝水装置的进口以管道相连通；/n或罐体上部或顶部的负压抽气口与多管涡流气旋冷凝装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置的出风口与纤维丝网凝水装置的进口以管道相连通，纤维丝网凝水装置的出风口与高压风机的进风口以管道相连通；/n所述多管涡流气旋冷凝装置的出水口和纤维丝网凝水装置的出水口与淡水收集装置以管道相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统，其特征在于，包括将海水旋流氧化气化分离为淡水和富盐卤水的旋流氧化气化塔，所述旋流氧化气化塔主要包括罐体、设置于罐体中下部侧壁的供水装置和加药装置、设置于罐体底部的排卤装置、热风装置和热空气旋流气化装置，所述热空气旋流气化装置环行设置于罐体下部侧壁上或设置于罐体内下部或底部，罐体上部或顶部的负压抽气口与高压风机的进风口相连通，高压风机的出风口与多管涡流气旋冷凝装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置的气体出口与纤维丝网凝水装置的进口以管道相连通；
或罐体上部或顶部的负压抽气口与多管涡流气旋冷凝装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置的出风口与高压风机的进风口以管道相连通，高压风机的出风口与纤维丝网凝水装置的进口以管道相连通；
或罐体上部或顶部的负压抽气口与多管涡流气旋冷凝装置的进口以管道相连通，多管涡流气旋冷凝装置的出风口与纤维丝网凝水装置的进口以管道相连通，纤维丝网凝水装置的出风口与高压风机的进风口以管道相连通；
所述多管涡流气旋冷凝装置的出水口和纤维丝网凝水装置的出水口与淡水收集装置以管道相连通。


2.根据权利要求1所述的海水旋流氧化气化气旋凝水淡化的装备系统，其特征在于：还设有热风装置，所述热风装置的进风口与多管涡流气旋冷凝装置的换热气出口以管道相连通，热风装置的出风口与旋流氧化气化塔的热空气旋流气化装置的进风口以管道相连通。


3.根据权利要求1所述的海水旋流氧化气化气...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，黄波，
申请(专利权)人：长沙紫宸科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43