基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统及淡水制备系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统及淡水制备系统。其中，该基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统包括水蒸发装置、亲水性多孔件和布水器，所述水蒸发装置包括上水槽、下水槽和风道，所述风道位于所述上水槽和所述下水槽之间，所述风道用于通入来自废热的热风，所述下水槽和所述风道连通；所述亲水性多孔件设置在所述风道内；所述布水器设置在所述风道的外上侧上且与所述上水槽相连，所述布水器用于在所述亲水性多孔件的上端布水。本实用新型专利技术可以高效利用低品位废热进行淡水生产，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统及淡水制备系统


[0001]本技术涉及水蒸发用于淡水生产
，尤其是涉及一种基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统及淡水制备系统。

技术介绍

[0002]水资源短缺已经极大地抑制了不发达地区的社会发展，根据世界水理事会，超过11亿人可能经历水危机。尽管热蒸馏和反渗透技术已被开发用于淡水生产，但高昂的成本、复杂的设备和巨大的能源消耗使它们难以被广泛使用，同时也会带来严重的二次污染和相关的温室气体排放。因此，以可持续和可广泛使用的方式获得清洁水仍然是一个巨大的挑战。
[0003]同时，目前低效的燃料利用不可避免地使能量以废热的形式流失，废热消耗了地球上总能量的52％，并在未来几十年随着人口的增加而快速增长。而大约63％的废热在100℃以下，被称为低品位废热(LGWH)。低品位废热无处不在，与世界各地的人类活动相伴而生，如果能合理利用低品位废热而不需要额外的能源消耗和碳排放进行淡水生产，将使得淡水危机的解决成为可能。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，可以高效利用低品位废热进行淡水生产，成本低。
[0005]根据本技术第一方面实施例的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，包括：
[0006]水蒸发装置，所述水蒸发装置包括上水槽、下水槽和风道，所述风道位于所述上水槽和所述下水槽之间，所述风道用于通入来自废热的热风，所述下水槽和所述风道连通；<br/>[0007]亲水性多孔件，所述亲水性多孔件设置在所述风道内；
[0008]布水器，所述布水器设置在所述风道的外上侧上且与所述上水槽相连，所述布水器用于在所述亲水性多孔件的上端布水。
[0009]本技术实施例的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，具有如下优点，第一、通过设置亲水性多孔件，亲水性多孔件可以快速地将水均匀分散成多孔立体水膜，这样不仅对热风的快速流动影响小，而且还极大地增加了热风与水之间的换热面积和换热速度，从而能够实现快速的水蒸发，生产清洁水，并且还能用于实现高效的盐水分离。第二、本技术通过利用废热或低品位废热来加热亲水性多孔件上的水产生水蒸气进行淡水生产，既能满足方便快速的水处理需求，又无需额外的能源输入，有效降低了淡水生产的成本，有利于广泛推广使用。第三、通过设置布水器，进一步保证水的快速均匀分散，提高水蒸发的效率。第四、由于本技术的蒸发系统在工作过程中，水是从上至下流过亲水性多孔件，在水的重力冲刷下，亲水性多孔件上不易形成水垢或结盐，能够长时间高效的使用。综
上，本技术的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统具备出色的清洁水制取速率、高效的能效比，可以高效地利用低品位废热长时间进行废水淡化以及浓缩工作，不需要额外的能源消耗和二氧化碳排放，整体结构简单，使用成本低，可广泛使用，对于紧凑高效的清洁水生产和污水处理具有重要应用意义。
[0010]根据本技术的一些实施例，基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统还包括风扇，所述风扇设置在所述风道内，所述风扇使来自废热的热风流过所述亲水性多孔件。
[0011]根据本技术的一些实施例，基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统还包括水泵，所述水泵连接于所述下水槽和所述上水槽之间，所述水泵用于将所述下水槽中的水输送给所述上水槽中。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述亲水性多孔件为超亲水性多孔件。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述亲水性多孔件为柔性亲水性多孔件。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述柔性亲水性多孔件为聚氨酯泡沫亲水改性材料件、多孔氧化铝亲水改性材料件、铜泡沫亲水改性材料件、镍泡沫亲水改性材料件、棉网亲水性改性材料件、厚无纺布亲水性改性材料件、亲水棉纤维改性材料件中的一种或多种。
[0015]根据本技术的一些实施例，所述亲水性多孔件的厚度为1cm～50cm。
[0016]根据本技术的一些实施例，所述亲水性多孔件的周向侧壁与所述风道的内侧壁紧密贴合。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述亲水性多孔件的上端与所述布水器的出水面贴合，和/或所述亲水性多孔件的下端与所述下水槽的底部贴合。
[0018]本技术第二方面还提出了一种淡水制备系统。
[0019]根据本技术第二方面实施例的淡水制备系统，包括本技术第一方面任意一个实施例所述的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统。
[0020]根据本技术第二方面实施例的淡水制备系统，具备出色的清洁水制取速率、高效的能效比，可以高效地利用低品位废热长时间进行废水淡化以及浓缩工作，不需要额外的能源消耗和二氧化碳排放，整体结构简单，使用成本低，可广泛使用，对于紧凑高效的清洁水生产和污水处理具有重要应用意义。
[0021]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]图1为本技术实施例的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统的结构示意图。
[0024]附图标记：
[0025]基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统1000；水蒸发装置1；上水槽101；
[0026]下水槽102；风道103；亲水性多孔件2；布水器3；风扇4；水泵5；
[0027]热风H；水蒸气W。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0029]下面结合图1来描述本技术的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统1000及淡水制备系统。
[0030]如图1所示，根据本技术第一方面实施例的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统1000包括水蒸发装置1、亲水性多孔件2和布水器3，水蒸发装置1包括上水槽101、下水槽102和风道103，风道103位于上水槽101和下水槽102之间，风道103用于通入来自废热的热风H，下水槽102和风道103连通；亲水性多孔件2设置在风道103内；布水器3设置在风道103的外上侧上且与上水槽101相连，布水器3用于在亲水性多孔件2的上端布水。
[0031]具体而言，水蒸发装置1包括上水槽101、下水槽102和风道103，上水槽101和下水槽102均用于盛放水，例如海水或金属盐溶液等。风道103位于上水槽101和下水槽102之间，例如，风道103可以横向设置在上水槽101和下水槽102之间，风道103用于通入来自废热的热风H，这里本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，其特征在于，包括：水蒸发装置，所述水蒸发装置包括上水槽、下水槽和风道，所述风道位于所述上水槽和所述下水槽之间，所述风道用于通入来自废热的热风，所述下水槽和所述风道连通；亲水性多孔件，所述亲水性多孔件设置在所述风道内；布水器，所述布水器设置在所述风道的外上侧上且与所述上水槽相连，所述布水器用于在所述亲水性多孔件的上端布水。2.根据权利要求1所述的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，其特征在于，还包括风扇，所述风扇设置在所述风道内，所述风扇使来自废热的热风流过所述亲水性多孔件。3.根据权利要求1所述的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，其特征在于，还包括水泵，所述水泵连接于所述下水槽和所述上水槽之间，所述水泵用于将所述下水槽中的水输送给所述上水槽中。4.根据权利要求1所述的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，其特征在于，所述亲水性多孔件为超亲水性多孔件。5.根据权利要求1所述的基于多孔材料的废热利用快速水蒸发系统，其特征在于，所述亲水性多孔件为柔性亲水性多孔件。...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲良体，朱凯旋，程虎虎，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：