本发明专利技术公开了一种海冰或咸水冰脱盐淡化的装置和工艺及其实施方案。该装置由脱盐池、防渗层、集水槽、铁箅子、卤水井、通风管、抽水管、隔温层等构成，可以使海冰重力脱盐过程得以充分进行，提高海冰重力脱盐的效果和产量。本发明专利技术还公开了一种通过海冰重力脱盐池而获取冷气的装置和方法，该装置由通风管和气泵所构成，可以在海冰重力脱盐过程中以及由海冰所转化成的淡水冰的融化过程中，获得可用于室内空调的冷气。本发明专利技术适用于我国北方地区的海冰或咸水冰淡化工程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种海冰或咸水冰脱盐淡化的装置和工艺，特别涉及一种通过重力方 法制备海冰淡水的装置和技术方法，以及一种通过海冰重力脱盐池而获取冷气的装置和方 法。属于海水淡化。
技术介绍
环渤海地区是我国淡水资源最缺乏的地区之一，渤海是我国冬季主要结冰海区， 开发海冰资源用以解决环渤海地区的缺水状况，是我国海水淡化研究领域的最新前沿课题。海冰主要由多边形的纯冰晶、卤水胞、空气和少量固体杂质组成。海冰中所含有的 盐分主要来自于冰体内部的卤水胞，卤水胞为高浓度盐水，在一般的低温环境中(-30°C ) 也不会冻结，而以液体形式存在于海冰内部。海冰内部的冰晶之间还存在有缝隙，这为卤水 胞在重力作用下沿着这些缝隙流出冰体提供了可能。海冰重力脱盐就是根据海冰的液_固 两相共生的结构特征，通过重力作用将海冰冰体中的卤水胞排出去的方法。中国专利技术专利申请200510092863. 7公开了一种重力法海冰脱盐设施，但这种设 施存在缺陷，主要表现为堆积的海冰受空气温度日变化影响很大，融化速度得不到控制。海 冰重力脱盐是指海冰内部的卤水胞受重力作用而下渗流出冰体的过程，由于海冰内部的缝 隙非常细小，因此卤水胞的下渗速度很慢、渗出量也少。但海冰的融化受环境温度、也就是 空气温度的影响很大。当脱盐设施中的海冰暴露在空气之中时，如果中午时分的空气温度 升至海冰的冰点温度(_1.4°C)以上，海冰中的淡水冰晶就会产生部分融化，这些融水会下 渗至脱盐设施的底部，并与受重力作用而下渗至此的卤水混合在一起。此时若想把卤水排 出脱盐设施，势必要带走很多淡水；若不进行排水，则重力脱盐过程将无法实现。因此，合理 地控制和减缓海冰融化速度，对于充分排出冰内卤水胞、提高重力脱盐率，对于减少淡水冰 晶融化、提高淡水回收率都是非常重要的。本专利技术旨在解决上述技术难题，提供一种高脱盐率、高回收率的海冰重力脱盐装 置及其脱盐工艺，同时还提供一种通过海冰重力脱盐池而获取冷气的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种海冰重力脱盐装置。本专利技术的目的在于公开一种海冰重力脱盐工艺。本专利技术的目的在于公开一种通过海冰重力脱盐池而获取冷气的装置。本专利技术的目的在于公开一种通过海冰重力脱盐池而获取冷气的方法。本专利技术目的是通过如下技术方案实现的一种海冰重力脱盐装置(图1)，所述装置包括下挖式倒梯形脱盐池1，脱盐池1的 底部和四周铺设有防渗层2，脱盐池底部的中间处设有集水槽3，集水槽上部覆盖有铁篦子 4，集水槽3与卤水井5相连通，卤水井5内插入抽水管6，在脱盐池底部安放有直立通风管47，通风管顶部安装有通风扇8，通风道在脱盐池内的部分其管壁上有通风孔9，在脱盐池的 底部还铺设有水平通风管10。在实施海冰重力脱盐时，将海冰11堆放在脱盐池1中，其冰堆表面覆盖有隔温层 12，海冰11中所含有的卤水13在重力作用下渗出冰体并汇集到集水槽3和卤水井5中，通 过抽水管6将卤水井5中的卤水13排出脱盐池之外(图2)。所述脱盐池1其底部的中间处要低于四周，呈下凹状，有利于周围的存水(特别是 海冰脱盐所产生的卤水)向该处汇集。所述卤水井5可以是1-3个，并相互连通；所述防渗 层2其作用一是要防止脱盐池内的水体渗漏损失，二是防止地下水(特别是含盐量高的地 下水)进入脱盐池，该防渗层经过硬化处理，可以抵抗大型冰块(0. 5米X0. 5米X0. 5米) 的坠落撞击。所述铁篦子4是用于防止冰块堵塞集水槽。所述直立通风管7和通风扇8和 通风孔9可将脱盐池外部的空气14送入冰堆之中，使冰堆内部的温度发生变化，促进冰块 内部缝隙的扩大，使卤水能顺利渗出海冰冰体(图3)。所述海冰冰块11是指海水在低温时 的冻结物，也可是苦咸水在低温时的冻结物，其冰块大小以0. 2米X0. 2米X0. 2米为宜。 所述隔温层12由塑料薄膜15、防寒被16和草帘子17所构成，其铺设顺序为先铺设塑料 薄膜15，然后是防寒被16，最后是草帘子17 (图4)，隔温层12用于隔绝冰堆与外界空气之 间的热交换。所述抽水管6是将受重力作用渗出海冰冰体的卤水13排出到脱盐池1之外， 当抽出水的盐度达到脱盐标准时，此时脱盐池内的冰块就由含一定盐分的海冰转化为淡水 冰18，海冰重力脱盐过程结束(图5)。所述脱盐池1在重力脱盐结束后就成为海冰淡水的 蓄水池。一种海冰重力脱盐工艺，其流程为将海冰冰块堆满脱盐池(1)；冰块大小以0. 2米X 0. 2米X 0. 2米为宜，脱盐池顶 部水平面之上的冰堆高度为脱盐池深度的1/2 ；堆冰开始之后，用抽水管(6)从卤水井(5) 中向脱盐池(1)外部抽出池内卤水；抽水时间以清晨时刻宜；堆冰结束之后即刻用隔温层 (12)将冰堆全面覆盖；隔绝冰堆与外界空气之间的热交换；当环境温度较低、卤水量很少 时，可以在中午时分通过直立通风管(7)和通风扇(8)将脱盐池外部的空气(14)送入冰堆 之中；通风时间以1-2小时为宜；当从卤水井中抽出的水其盐度已经低于脱盐标准时，即可 停止抽水，海冰重力脱盐过程结束。一种通过海冰重力脱盐池而获取冷气的装置(图6)，所述装置是在海冰重力脱盐 装置中的水平通风管10，通风管10铺设在脱盐池底部，呈正方形或凹字形排列均可，并通 过连接管19与脱盐池1外部相通；连接管19与气泵20相连接的一端为进气口，另一端为 出气口。一种通过海冰重力脱盐池而获取冷气的方法，其流程为用海冰冰块(11)将脱盐池(1)填满，并在冰堆表面覆盖隔温层(12)；用气泵(20) 将脱盐池外部的热空气(21)通过连接管(19)送入水平通风管(10)；热空气(21)在通过 水平通风管(10)的过程中与冰堆进行热交换，转化为冷空气(22)，再从出气口排出，提供 给需要降温的设施使用。本专利技术具有以下特点1.脱盐过程充分，脱盐效率提高。隔热层切断了脱盐池内的海冰与外部空气之间 的热交换，使得海冰内部的卤水胞在重力作用下的缓慢渗出过程能够充分地进行，从而提高海冰脱盐效率。2.冰晶融化少，淡水回收率高。隔热层使得脱盐池长期处于低温环境下，海冰内 部的淡水冰晶(冰点温度0°c)不易融化，在脱盐过程结束后仍然有大量的冰块(淡水冰) 存在，提高淡水回收率。3.有效控制海冰融化过程。隔热层和通风管的并用，可以在需要时加速冰块的融 化，也可以在不需要时减缓冰块的融化，从而为海冰脱盐及淡水生产控制提供了条件。4.获得室内空调用的冷气。隔热层可使脱盐池内的冰块维持3-5个月不融化，此 时季节已经进入夏季，脱盐池内的低温环境，可以为室内空调等提供冷气来源。苦咸水冻结所形成的苦咸水冰，具有与海冰相似的结构特征，完全可以使用本发 明的装置和方法进行脱盐淡化。附图说明图1是海冰重力脱盐装置示意图其中1.脱盐池 2.防渗层3.集水槽4.铁篦子5.卤水井6.抽水管7.直立通风管8.通风扇9.通风孔 10.水平通风管图2是海冰重力脱盐工艺示意图其中2.防渗层3.集水槽4.铁篦子5.卤水井6.抽水管7.直立通风管8.通风扇 10.水平通风管11.海冰 12.隔温层13.卤水 14.空气图3是通风控温示意图其中2.防渗层 3.集水槽4.铁篦子5.卤水井7.直立通风管8.通风扇9.通风孔 10.水平通风管11.海冰 13.卤水14.空气 19.连接管图4是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海冰或咸水冰脱盐淡化的装置，其特征在于该装置由脱盐池（１）、防渗层（２）、集水槽（３）、铁篦子（４）、卤水井（５）、抽水管（６）、直立通风管（７）、通风扇（８）、通风孔（９）、隔温层（１２）所构成；脱盐池（１）的底部和四周铺设有防渗层（２），脱盐池底部的中间处设有集水槽（３），集水槽（３）上部覆盖有铁篦子（４），集水槽（３）与卤水井（５）相连通，卤水井（５）内插入抽水管（６），在脱盐池（１）底部安放有直立通风管（７），通风管顶部安装有通风扇（８），通风道在脱盐池（１）内的部分其管壁上有通风孔（９），在脱盐池（１）的底部还铺设有水平通风管（１０）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾卫，许映军，史培军，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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