一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统及工作方法技术方案

技术编号:33135720 阅读:57 留言:0更新日期:2022-04-17 01:00
本发明专利技术公开了一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统及工作方法,包括烟气处理单元、能量转换单元和海水淡化单元。在烟气处理单元中,内燃机产生的高温烟气首先进行氧化催化还原,还原后产生的高温二氧化碳、氮气和水蒸气混合物经过余热回收降温后进入吸附装置干燥,再通过换热器与LNG冷能换热后进入压气机,其中一部分高压液态二氧化碳直接收集,另一部分带有压力的二氧化碳进入能量回收装置与原海水进行压力转换重新变为气态后再次进入压气机形成循环,转换后的高压海水经反渗透膜形成淡水。本发明专利技术通过利用二氧化碳的临界压力与原海水进行压力转换,使原海水无需高压泵能达到反渗透膜工作所需的压力,实现了内燃机的零碳排放和海水淡化功能。的零碳排放和海水淡化功能。的零碳排放和海水淡化功能。

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统及工作方法


[0001]本专利技术涉及环境保护和能源高效利用领域,具体涉及一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统及工作方法。

技术介绍

[0002]海水淡化装置从原理上分为反渗透装置和海水蒸馏装置,从全球范围内已建成应用的海淡工程来看,反渗透膜法占65%。从国内来看,截止2018年底,全国已建成海水淡化工程103个,产水规模超过90万m
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/d,其中膜法反渗透海水淡化产水约57万m
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/d,占总产水量的63.3%,处于绝对统治地位。随着反渗透海水淡化技术商业化,该技术在船舶上的应用越来越广泛。
[0003]在反渗透膜法海水淡化系统中,海水经过预处理装置处理为规定水质后,由高压泵增压,压送到反渗透膜分离装置。经过增压的高压海水的一部分克服渗透压通过反渗透膜,成为了淡水,另一部分含盐浓度升高的海水作为浓海水从反渗透分离装置排出。然而在反渗透膜海水淡化处理过程中,由于海水含盐量大,反渗透过程需要较大的压力,因此海水脱盐过程无疑需要消耗大量的能源,而主要能耗为高压泵对进水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统,其特征在于,包括烟气处理单元、能量转换单元及海水淡化单元,所述烟气处理单元包括:LNG入口(1)、LNG泵(2)、内燃机(3)、烟气催化转化器(4)、余热回收器(5)、吸附装置(6)、换热器(7),所述LNG入口(1)通过管道连接所述LNG泵(2)左接口,所述LNG泵(2)右接口通过管道连接所述换热器(7)上接口,所述换热器(7)的下接口通过管道连接所述内燃机(3)的下接口,所述内燃机(3)依次与所述烟气催化转化器(4)、余热回收器(5)、吸附装置(6)和换热器(7)连接;所述能量转换单元包括:压气机(8)、压力传感器I(9)、压力传感器II(10)、PLC控制器(28)、第一电动控制阀(11)、第二电动控制阀(12)、膨胀阀(13)、分离器(27)、氮气出口(25)、液态二氧化碳出口(26)、能量回收装置I(14)、止回阀(22)、过滤器(21)和原海水进口(20),所述压气机(8)的左接口通过管道连接所述换热器(7),所述压气机(8)的右接口通过管道连接所述压力传感器I(9)的下接口,所述压力传感器I(9)的上接口通过信号电缆连接所述PLC控制器(28),所述PLC控制器(28)同时通过信号电缆分别与所述第一电动控制阀(11)、第二电动控制阀(12)相连接,所述第一电动控制阀(11)的上接口通过管道连接所述压气机(8)的右接口,所述第一电动控制阀(11)的下接口通过管道连接所述分离器(27),所述分离器(27)的上接口为所述氮气出口(25),其下接口为所述液态二氧化碳出口(26),所述压力传感器II(10)还与所述PLC控制器(28)通过信号电缆连接,所述膨胀阀(13)的左接口通过管道连接所述压力传感器I(9)的下接口,所述膨胀阀(13)的右接口通过管道连接所述压力传感器II(10)的下接口,所述第二电动控制阀(12)的上接口通过管道连接所述膨胀阀(13)的右接口,所述第二电动控制阀(12)的下接口通过管道连接所述能量回收装置I(14)的a接口,所述能量回收装置I(14)的b接口通过管道连接所述压气机(8)的下接口,所述能量回收装置I(14)的d接口通过管道连接所述止回阀(22),所述止回阀(22)通过管道依次连接所述过滤器(21)和所述原海水进口(20);所述海水淡化单元包括一级反渗透膜(16),所述能量回收装置I的c接口通过管道与所述一级反渗透膜(16)相连接,一级反渗透膜(16)的右接口通过管道连接所述淡水收集箱(24)。2.根据权利要求1所述的一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统,其特征在于,所述内燃机(3)中的燃料为天然气,所述换热器(7)为板式换热器,所述换热器(7)中设有烟气通道和LNG通道。3.根据权利要求1所述的一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统,其特征在于,所述烟气催化转化器(4)中设有催化剂和还原剂,所述的催化剂为金属氧化物或沸石分子筛,所述的还原剂为尿素或液氨;所述余热回收器(5)内部设有蒸汽管道。4.根据权利要求1所述的一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统,其特征在于,所述吸附装置(6)中设有吸附剂,所述的吸附剂为活性炭或活性氧化铝。5.根据权利要求1所述的一种兼顾二氧化碳回收的船用海水淡化系统,其特征在于,所述氮气出口(25)设有储气罐,所述液态二氧化碳(26)出口设有储液罐。6.根据权利要求1所述的一种兼顾二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨兴林刘春艳彭艳张倩文
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:

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