清洁能源驱动的海水淡化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种清洁能源驱动的海水淡化系统，包括：蒸馏法子系统，设置有海水导入管道和第一级淡水导出管道；膜法子系统，入口与第一级淡水导出管道的出口连接，膜法子系统的出口与水网管道连接；清洁能源供热子系统，与蒸馏法子系统连接并能够向蒸馏法子系统提供热源。通过采用清洁能源供热子系统，可以利用可再生的清洁能源解决蒸馏法子系统所使用的低温多效蒸馏器的低温热源来源问题，将蒸馏法子系统与膜法子系统串联使用，能够满足膜法子系统对于高预处理的要求，从而使本实施例能够得到高品质的淡水。得到高品质的淡水。得到高品质的淡水。

【技术实现步骤摘要】
清洁能源驱动的海水淡化系统


[0001]本专利技术涉及低温海水淡化系统
，具体涉及一种清洁能源驱动的海水淡化系统。

技术介绍

[0002]世界上的水资源中只有2％是淡水，且淡水中的87％封冻在两极等难以发掘利用的地方，可使用水资源数量少、时空上分布不均再加上人类的不合理利用，淡水资源更加紧张。海水淡化是制造淡水的重要方法，它利用广袤的海水来为居民提供生活用水，可以起到缓解水资源紧张的作用。同时近海具有一些内陆所不具有的优势，如近距离地水资源、日照和风力条件,因此结合这些优势来淡化海水具有良好的发展前景。
[0003]现有的海水淡化方法通常采用膜法和热法。热法包括了冷冻法、多级闪蒸、低温多效蒸馏，其中,低温多效蒸馏是指盐水最高蒸发温度约70℃的海水淡化技术,其原理是将一系列的蒸发器串联起来并被分成若干效组,前一效蒸发器内蒸发所产生的二次蒸汽用作后一效蒸发器的加热蒸汽，最后可以获得较多量的淡化水，产水品质好(含盐量5mg/L)、处理较为方便,低温多效蒸馏目前对低温多效技术的改进多聚焦于结构的强化和低温热源替代品的寻找如将煅烧炉煅烧石油焦之后产生的200℃左右的烟气余热。反渗透膜法投资低、能耗低、产品质量最高，是未来海水淡化发展方向之一,但是由于膜的特殊性，海水预处理要求高，其原理是经预处理系统处理后的海水经高压泵流经高脱盐率卷式膜组件,通过控制调压阀增加压力,使海水中的部分纯水透过膜组件进入多孔收集管,经由软管流出设备,而盐分则被阻挡在膜表面随大部分海水排出设备,滤后水经过后处理得到所需的淡水。反渗透技术和电渗析的结合可生产含盐量0.1
‑
0.2mg/L的纯水，反渗透技术可以除去绝大部分有机物和胶体等非电解质物质、可溶性胶体硅等不易去除的物质以及绝大多数悬浮物颗粒和细菌等有机体，但是其硼含量稍高，电渗析不可以去除有机物和胶体硅,低温多效蒸馏不能去除不可挥发性的有机物，将三者结合可生产纯度较高的淡水。目前对反渗透膜法的改进多聚焦于如何降低能耗和成本，因此如何将可再生能源应用到海水淡化系统中也是近些年海水淡化技术提出的新方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种清洁能源驱动的海水淡化系统，以达到利用可再生能源替代传统的低温热源从而实现海水淡化的目的。
[0005]本说明书实施例提供以下技术方案：一种清洁能源驱动的海水淡化系统，包括：蒸馏法子系统，设置有海水导入管道和第一级淡水导出管道；膜法子系统，入口与第一级淡水导出管道的出口连接，膜法子系统的出口与水网管道连接；清洁能源供热子系统，与蒸馏法子系统连接并能够向蒸馏法子系统提供热源。
[0006]进一步地，清洁能源供热子系统包括风热机组，风热机组包括：风力机，设置有压缩机；冷凝蒸发管道，与压缩机连接并能够进行热交换；换热器，一侧与冷凝蒸发管道连接，
换热器的另一侧与蒸馏法子系统连通，换热器能够与蒸馏法子系统进行热交换。
[0007]进一步地，清洁能源供热子系统还包括太阳能供热组件，太阳能供热组件与换热器连接，且太阳能供热组件能够通过换热器与蒸馏法子系统进行换热。
[0008]进一步地，清洁能源驱动的海水淡化系统还包括浸没式蒸汽发生器，换热器的另一侧设置有热水管道；浸没式蒸汽发生器的一侧能够与热水管道和工厂的工厂废水管道连接换热，且浸没式蒸汽发生器能够将换热后的废水通过换热后的废水管道输送至换热器的另一侧；浸没式蒸汽发生器的另一侧设置有热蒸汽管道，热蒸汽管道与蒸馏法子系统连接换热，蒸馏法子系统能够将换热后的冷却水通过冷却水管道输送至浸没式蒸汽发生器的另一侧。
[0009]进一步地，工厂还设置有废蒸汽管道，废蒸汽管道与热蒸汽管道并联设置，且废蒸汽管道与热蒸汽管道均与蒸馏法子系统连接。
[0010]进一步地，蒸馏法子系统包括：第一效蒸发器，包括第一容纳部和第一换热部，海水导入管道与第一容纳部的入口连接，废蒸汽管道与热蒸汽管道均与第一换热部的入口连接，冷却水管道与第一换热部的出口连接，并且第一容纳部的上部设置有第一蒸汽出口管道，第一容纳部的下部设置有第一连接管道；第二效蒸发器，包括第二容纳部和第二换热部，第一连接管道与第二容纳部连接，第一蒸汽出口管道与第二换热部连接，第一级淡水导出管道与第二换热部的出口连接，第二容纳部的上部设置有第二蒸汽出口管道，第二蒸汽出口管道与第一级淡水导出管道连通，第二容纳部的下部设置有第二连接管道。
[0011]进一步地，蒸馏法子系统还包括第三效蒸发器，包括第三容纳部和第三换热部，第二连接管道与第三容纳部连接，第二蒸汽出口管道与第三换热部连接，第一级淡水导出管道与第三换热部的出口连接，第三容纳部的上部设置有第三蒸汽出口管道，第三蒸汽出口管道与第一级淡水导出管道连通，第三容纳部的下部设置有第三连接管道，第三连接管道与第一级浓缩水管道连通。
[0012]进一步地，第一连接管道上设置有第一液压泵和第一喷淋管，第一喷淋管的入口与第一连接管道连接，第一喷淋管的出口位于第一容纳部的内腔上部，且第一喷淋管能够将第一连接管道中的液体喷洒至第一换热部的表面；第二连接管道上设置有第二液压泵和第二喷淋管，第二喷淋管的入口与第二连接管道连接，第二喷淋管的出口位于第二容纳部的内腔上部，且第二喷淋管能够将第二连接管道中的液体喷洒至第二换热部的表面；第三连接管道上设置有第三液压泵和第三喷淋管，第三喷淋管的入口与第三连接管道连接，第三喷淋管的出口位于第三容纳部的内腔上部，且第三喷淋管能够将第三连接管道中的液体喷洒至第三换热部的表面。
[0013]进一步地，清洁能源驱动的海水淡化系统还包括冷凝器，第三蒸汽出口管道与海水导入管道均与冷凝器连接换热。
[0014]进一步地，第一容纳部的顶部、第二容纳部的顶部和第三容纳部的顶部均与不凝汽管道连接。
[0015]进一步地，膜法子系统包括：增压泵，入口与第一级淡水导出管道连通；渗透膜，一端与增压泵的出口连接，渗透膜的另一端与水网管道连通。
[0016]进一步地，膜法子系统还包括电渗析装置，电渗析装置的入口与渗透膜的另一端的第二级淡水导出管道连接，电渗析装置的淡水出口与水网管道连接。
[0017]进一步地，清洁能源驱动的海水淡化系统还包括清洁能源供能子系统，清洁能源供能子系统与增压泵、第一液压泵、第二液压泵、第三液压泵和电渗析装置的电极均连接。
[0018]进一步地，清洁能源供能子系统包括波浪能蓄能组件，波浪能蓄能组件包括：浮摆，铰接设置在海底并能够随海浪摆动；柱塞泵，柱塞泵的柱塞与浮摆的摆动端连接，浮摆能够驱动柱塞往复移动；储能装置，与柱塞泵连接并能够储存电能；液压马达，输入侧与柱塞泵和储能装置均连接，液压马达的输出侧与增压泵、第一液压泵、第二液压泵和第三液压泵均连接。
[0019]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：通过采用清洁能源供热子系统，可以利用可再生的清洁能源解决蒸馏法子系统所使用的低温多效蒸馏器的低温热源来源问题，将蒸馏法子系统与膜法子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清洁能源驱动的海水淡化系统，其特征在于，包括：蒸馏法子系统，设置有海水导入管道(28)和第一级淡水导出管道(29)；膜法子系统，入口与第一级淡水导出管道(29)的出口连接，所述膜法子系统的出口与水网管道连接；清洁能源供热子系统，与所述蒸馏法子系统连接并能够向所述蒸馏法子系统提供热源。2.根据权利要求1所述的清洁能源驱动的海水淡化系统，其特征在于，所述清洁能源供热子系统包括风热机组，所述风热机组包括：风力机(1)，设置有压缩机；冷凝蒸发管道(2)，与所述压缩机连接并能够进行热交换；换热器(3)，一侧与冷凝蒸发管道(2)连接，换热器(3)的另一侧与所述蒸馏法子系统连通，换热器(3)能够与所述蒸馏法子系统进行热交换。3.根据权利要求2所述的清洁能源驱动的海水淡化系统，其特征在于，所述清洁能源供热子系统还包括太阳能供热组件(10)，太阳能供热组件(10)与换热器(3)连接，且太阳能供热组件(10)能够通过换热器(3)与所述蒸馏法子系统进行换热。4.根据权利要求3所述的清洁能源驱动的海水淡化系统，其特征在于，所述清洁能源驱动的海水淡化系统还包括浸没式蒸汽发生器(6)，换热器(3)的另一侧设置有热水管道(20)；浸没式蒸汽发生器(6)的一侧能够与热水管道(20)和工厂(4)的工厂废水管道(21)连接换热，且浸没式蒸汽发生器(6)能够将换热后的废水通过换热后的废水管道(22)输送至换热器(3)的另一侧；浸没式蒸汽发生器(6)的另一侧设置有热蒸汽管道(24)，热蒸汽管道(24)与所述蒸馏法子系统连接换热，所述蒸馏法子系统能够将换热后的冷却水通过冷却水管道(25)输送至浸没式蒸汽发生器(6)的另一侧。5.根据权利要求4所述的清洁能源驱动的海水淡化系统，其特征在于，工厂(4)还设置有废蒸汽管道(23)，废蒸汽管道(23)与热蒸汽管道(24)并联设置，且废蒸汽管道(23)与热蒸汽管道(24)均与所述蒸馏法子系统连接。6.根据权利要求5所述的清洁能源驱动的海水淡化系统，其特征在于，所述蒸馏法子系统包括：第一效蒸发器(7)，包括第一容纳部和第一换热部，海水导入管道(28)与所述第一容纳部的入口连接，废蒸汽管道(23)与热蒸汽管道(24)均与所述第一换热部的入口连接，冷却水管道(25)与所述第一换热部的出口连接，并且所述第一容纳部的上部设置有第一蒸汽出口管道，所述第一容纳部的下部设置有第一连接管道；第二效蒸发器(8)，包括第二容纳部和第二换热部，所述第一连接管道与所述第二容纳部连接，所述第一蒸汽出口管道与所述第二换热部连接，第一级淡水导出管道(29)与所述第二换热部的出口连接，所述第二容纳部的上部设置有第二蒸汽出口管道，所述第二蒸汽出口管道与第一级淡水导出管道(29)连通，所述第二容纳部的下部设置有第二连接管道。7.根据权利要求5所述的清洁能源驱动的海水淡化系统，其特征在于，所述蒸馏法子系统还包括第三效蒸发器(9)，包括第三容纳部和第三换热部，所述第二连接管道与所述第三
容纳部连接，所述第二蒸汽出口管道与所述第三换热部连接，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙香宇，钟晓晖，宋娟娟，荣晓敏，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：