本发明专利技术涉及一种水处理装置和方法，包括第一筒体（１２）、冷凝水收集装置（９）、ｎ个第二筒体（１３）、ｎ个再热器（１１）和换热器（５），第一筒体中设有冷凝器（３），每一个第二筒体（１３）内均设有喷淋装置（８）和填料（７）；待处理的水依次流经冷凝器（３）和第ｎ个再热器（１１）后，分别导入所述换热器（５）和第１至第ｎ－１个再热器（１１）中，然后分别被导入所述第１至第ｎ个第二筒体中的所述喷淋装置（８），被喷淋至各所述第二筒体中的填料（７）表面，第１至第ｎ个再热器（１１）中流出的水蒸气汇合后被引导至所述冷凝器与待处理的水进行热交换被凝结为冷凝水，本发明专利技术提出一种不受结垢影响、蒸发温度高的水处理方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别是涉及一种海水淡化装置和方法。
技术介绍
水资源短缺已成为21世纪人类面临的重大问题。我国水资源形势更加不容乐观， 作为世界上13个贫水国之一，人均水资源年占有量只相当于世界平均值的1/4，缺水城市 占全国城市的2/3。中国工程院2000年7月提出的《21世纪中国可持续发展水资源战略研 究》报告指出，到2010年中国的缺水量将达到1000亿立方米，至2030年，缺水量仍将高于 这一数值。发展海水淡化事业，向海洋索取淡水已经成为世界各国的共同发展趋势。我国 很多渔船、军舰和岛屿上自产淡水的需求也十分迫切，因此小型高效的海水淡化装置也拥 有应用前景广阔的市场领域。目前海水淡化技术以蒸馏法为主导，蒸馏淡化过程中由热源加热海水使其沸腾蒸 发，然后凝结成淡水，该过程除各种水泵电机需要电力外，还需有热源，常用的热源有蒸汽、 热水、太阳能、地热水和废热气等。目前应用最广泛的蒸馏技术有多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)等。多级闪蒸蒸馏 法海水淡化技术能耗较高，并且结垢和腐蚀问题严重。低温多效蒸馏法海水淡化技术近年 来发展较快，较成熟的多效蒸馏系统都使用降膜蒸发的方法，主要采用圆管降膜蒸发或是 大平板降膜蒸发的形式，但是其系统耗材量大，体积较大，初投资高，而且对热源有一定要 求，一般要求其最高蒸发温度不超过70°C，否则结垢问题严重，影响系统性能。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提出一种不受结垢影响、蒸发温度高的水处理装 置和方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案—种水处理装置，包括筒体、冷凝器、冷凝水收集装置、换热器、喷淋装置和填料， 所述冷凝器、喷淋装置和填料设置在所述筒体中，待处理的水被引入所述换热器中与热源 换热，然后通过所述喷淋装置喷淋至所述填料表面部分蒸发为水蒸气，未蒸发的水流至筒 体底部，所述水蒸气被引导至所述冷凝器与冷却水进行热交换被凝结为冷凝水。以及一种水处理方法，其包括以下步骤对待处理的水进行加热；将加热后的待 处理水喷淋至填料表面，使之蒸发为水蒸汽。所述水处理方法，还包括以下步骤使从填料中蒸发的水蒸汽凝结为冷凝水；和 收集所述冷凝水。所述热源为太阳能、地热能、风能、工业余热、直燃热水和烟气中的一种。所述冷凝器和/或换热器可以是板翅式、翅片管式、可拆板式、整体板式、列管管 壳式散热器中的一种。所述冷凝器可包括风机。所述喷淋装置也可包括风机。所述填料可以是格栅填料、波纹填料、脉冲填料、拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环 填料、胡鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料或球形填料中的一种或多种。所述筒体可以是立式或卧式。所述筒体的布置方式可以为多筒，在多筒布置方式中，可以采用多级或多效形式， 在多级或多效形式中，还可进一步采用串联或者并联形式。所述筒体采用负压，以利于高温状态下的待处理的水蒸发。在以上技术方案中，由于其蒸发过程采用换热器和填料分离的方式，前者进行传 热，后者进行传质，即待处理的水在换热器中吸收热量，然后经喷淋装置喷淋后在比表面积 很大的填料表面进行蒸发，填料处于负压筒体中。由于传热传质分离，可以充分发挥填料比 表面积大的特点提高蒸发效率，同时填料表面的微小特殊结构也有利于过热的水进行核态 沸腾；此外，由于传热传质分离，可以使用各种紧凑式换热器提高换热效率，减小系统体积； 强化冷凝换热，冷凝器采用多翅片紧凑式换热器，辅以风机进行强迫对流，提高换热效率， 减小系统体积。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、克服传统系统高温下易结垢的问题。传统海水淡化系统结垢主要原因是传热传 质同时进行时，海水蒸发时盐分会逐渐聚集在蒸发表面，高温下尤为严重。而本系统采用传 热传质分离的形式，利用规整填料单独进行蒸发，盐分的沉积主要在填料表面，这不会影响 循环流动及系统换热性能。2、蒸发、冷凝效率高，系统体积小，结构紧凑。上述所述系统采用的填料比表面积 大，其表面的微小结构会成为较高温度下海水核态沸腾的汽化核心，进一步提高蒸发效率。 冷凝器可采用多翅片紧凑式换热器，提高冷凝效率，进一步减小系统体积。3、本专利技术在冷凝时使蒸气在多翅片紧凑式换热器表面进行强迫对流换热，强化换 热效率，有利于提高单位体积的产水量。4、本专利技术的热源灵活，可选用包括燃煤、燃气、燃油以及太阳能和电加热所产生的 热水，同时也可使用工业中各种锅炉、加热炉、燃烧炉、冶炼炉、煤气炉、热力装置产生的烟 气余热。本专利技术的水处理装置和方法不仅可用于海水淡化，同样也可用于污水和苦咸水的 处理，从污水或苦咸水中提取清洁、卫生的蒸馏水，实现水资源的再回收利用。附图说明图1是单桶单效立式水处理装置结构示意2是单桶多级并联立式水处理装置结构示意3是单桶单效卧式水处理装置结构示意4是双桶单效水处理装置结构示意5是多桶多级并联水处理装置结构示意6是多桶多级串联水处理装置结构示意7是另一种多桶多级串联水处理装置结构示意8是多桶多效并联水处理装置结构示意图图9是多桶多效串联水处理装置结构示意10是另一种多桶多效串联水处理装置结构示意11是单桶喷淋冷凝单效立式水处理装置结构示意图具体实施例方式1、一种单桶单效立式水处理装置如图1所示，包括风机(1、)筒体⑵、冷凝器(3)、冷却水泵⑷、冷凝水收集装置 (9)、换热器(5)、喷淋装置⑶、热源水泵(6)和填料(7)，所述冷凝器(3)、喷淋装置⑶、和 填料(7)从高到低放置在所述筒体(2)中，待处理的水被引入所述换热器(5)中与热源换 热，然后通过所述喷淋装置(8)喷淋至所述填料(7)表面部分蒸发为水蒸气，未蒸发的水由 筒体底部流出与所述待处理的水混合，然后重新进入所述换热器(5)中与热源换热，所述 水蒸气被引导至所述冷凝器(3)与冷却水进行热交换被凝结为冷凝水流入到冷凝水收集 装置(9)内，待处理水在被引入换热器(5)之前会有一部分通过排泄后排出。可将进入所述换热器(5)之前的所述待处理的水依次引入所述冷凝器(3)，用作 所述冷凝器(3)的冷却水。2、一种单桶多级并联立式水处理装置如图2所示，与实例1不同之处在于，从上至下依次排列的多组喷淋装置(8)和填 料(7)，待处理的水被引入所述换热器(5)中与热源换热后，同时分配到所述多组喷淋装置(8)喷淋和填料(7)表面上，多组喷淋水部分蒸发为水蒸气，未蒸发的水流至筒体底部。3、一种单桶单效卧式水处理装置如图3所示，与实例1不同之处在于，筒体(2)为卧式，沿筒体⑵长度方向分为 两部分，中间由挡液装置(10)隔开，一侧布置喷淋装置(8)和填料(7)，另一侧布置冷凝器 (3)、风机(I)04、一种双桶单效水处理装置如图4所示，包括第一筒体(12)、第二筒体(13)、冷凝器(3)、冷凝水收集装置(9)、再热器(11)、换热器(5)、喷淋装置(8)和填料(7)，所述冷凝器(3)设置在所述第一筒 体(12)中，所述喷淋装置⑶和填料(7)设置在所述第二筒体(13)中，待处理的水被引入 所述换热器(5)中与热源换热，然后通过所述喷淋装置(8)喷淋至所述填料(7)表面，一部 分水蒸发为水蒸气，未蒸发的水则流至所述第二筒体(13)底部，流出后与所述待处理的水 混合，然后重新进入所述换热器(5)中与热源换热，所述水蒸气被引导至所述再热器(11) 与冷却水进行换本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水处理装置，包括筒体（２）、冷凝器（３）、冷凝水收集装置（９）、换热器（５）、喷淋装置（８）和填料（７），所述冷凝器（３）、喷淋装置（８）、和填料（７）设置在所述筒体（２）中，待处理的水被引入所述换热器（５）中与热源换热，然后通过所述喷淋装置（８）喷淋至所述填料（７）表面部分蒸发为水蒸气，未蒸发的水流至筒体底部，所述水蒸气被引导至所述冷凝器（３）与冷却水进行热交换被凝结为冷凝水。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，郭巍，翁方龙，姜立雪，李彦，
申请(专利权)人：龚文浩，李和义，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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