一种电吸附除盐节能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电吸附除盐节能系统，涉及水处理领域，用以解决现有技术实际能耗较大的问题。系统包括：两组电吸附模块，交替进入再生阶段和工作阶段；电能回收单元，位于所述两组电吸附模块之间，回收进入再生阶段电吸附模块所存储的电能，以及将回收的电能充到进入工作阶段的电吸附模块上。本实用新型专利技术将现有技术予以释放的电能回收再利用，因此可大幅降低实际能耗，降低运营成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水处理领域，特别是涉及一种电吸附除盐节能系统。
技术介绍
随着我国经济、社会的突飞猛进发展，能源和水资源短缺的矛盾日益加剧。电吸附水处理技术是利用吸附水中离子的现象，使水中溶解的盐类在电极表面富 集浓缩而实现水的除盐/淡化的新型技术。其作用原理如图1所示。含有各类离子的原水 从一端进入由阴、阳电极形成的通道，最终从另一端流出。原水在阴、阳电极之间流动时， 由于受到电场的作用，水中的离子将分别向带相反电荷的电极迁移，并被该电极吸附，储存 在电极表面所形成的双电层中，从而使通道中的溶解盐类的浓度大大降低，实现水的除盐/ 淡化。从理论上讲，电吸附的工作过程所需的能耗主要是用于离子的迁移，而在实际运 用中，其能耗远远高于理论计算值。
技术实现思路
本技术提供了一种电吸附除盐节能系统，用以解决现有技术实际能耗较大的 问题。本技术提供的一种电吸附除盐节能系统，包括两组电吸附模块，交替进入再 生阶段和工作阶段；电能回收单元，位于所述两组电吸附模块之间，回收进入再生阶段电吸 附模块所存储的电能，以及将回收的电能充到进入工作阶段的电吸附模块上。根据本技术一优选实施例，电能回收单元为充放电控制装置，将进入再生阶 段电吸附模块所存储的部分直流电能直接充到进入工作阶段电吸附模块上。根据本技术一优选实施例，电能回收单元包括可控逆变装置，将进入再生阶 段电吸附模块所存储的直流电能逆变后反馈回交流电网；以及可控整流装置，将交流电网 中的交流电能转换为直流电能，并施加到进入工作阶段的电吸附模块上。根据本技术一优选实施例，电能回收单元为双向升降压DC/DC变换装置，进 行降压能量转换，将进入再生阶段电吸附模块所存储的部分直流电能充到进入工作阶段的 电吸附模块上，以及进行升压能量转换，使处于再生阶段的电吸附模块所存储的电能进一 步充到进入工作阶段的电吸附模块上。进一步，双向升降压DC/DC变换装置包括四个功率开关器件和一个电感；其中， 第一功率开关器件与第二功率开关器件串联；第三功率开关器件与第四功率开关器件串 联；第一功率开关器件和第三功率开关器件的正极通过电感连接；第二功率开关器件和第 四功率开关器件的正极直接相连；第一功率开关器件的负极和第二功率开关器件的正极与 一组电吸附模块连接；第三功率开关器件的负极和第四功率开关器件的正极与另一组电吸 附模块连接。在电吸附除盐系统的实际运行过程中，发现其实际能耗要远远高于理论计算值，即浪费了很大一部分可以加以回收利用的能耗。本技术将现有技术予以释放的电能回 收再利用，因此可大幅降低实际能耗，降低运营成本。附图说明图1为现有技术原理示意图；图2为本技术实施例中的系统结构示意图；图3为本技术优选实施例中的系统结构示意图；图4为本技术优选实施例中的系统结构示意图；图5为本技术优选实施例中的系统结构示意图；图6为图5中双向升降压DC/DC变换装置403的具体电路图。具体实施方式现有技术中电吸附工作/再生过程实际即是电能的储存/释放过程，当电吸附模 块需再生时，将正、负极短接，将其储存的电能完全释放，方能实现电吸附模块的再生。电吸 附除盐过程即是超级电容器的充放电过程，在放电过程中，电能是一种浪费，同时初始短接 电流也较大。经技术人研究发现，电吸附模块是双电层结构，相当于一个电容器，可以 充放电，并且双电层的充放电是可逆的，即电能具有可回收性。因此，可采用两组电吸附模 块交替工作，一组模块再生时，另一组模块工作，可将进入再生阶段的电吸附模块短接时释 放的电能供给进入工作阶段的电吸附模块，用于工作。这样既可节约电能，使得实际能耗减 小，又可避免直接短接的大电流放电对设备带来的损害。以下结合附图和实施例对本实用 新型进行详细说明。参见图2所示，为本技术实施例的系统结构示意图，包括第一组电吸附模块 101，第二组电吸附模块102和位于两组电吸附模块之间的电能回收单元103。其中，两组电吸附模块，交替进入再生阶段和工作阶段。电能回收单元103，回收进入再生阶段电吸附模块所存储的电能，以及将回收的电 能充到进入工作阶段的电吸附模块上。可见，本实施例虽然原理简单，实施容易，成本较低，仅增加了电能回收单元103， 但可将进入再生阶段电吸附模块所存储的电能回收并充到进入工作阶段的电吸附模块上， 使得在现有技术中被释放掉的部分电能得以再利用，因此相对于现有技术能耗要低，而且 由于存在充放电过程，使得可避免直接短接的大电流放电对设备带来的损害。为了达到更优的效果，本技术还提供了优选实施例，参见图3所示，包括第 一组电吸附模块201，第二组电吸附模块202和位于两组电吸附模块之间的充放电控制装 置 203。其中，两组电吸附模块，交替进入再生阶段和工作阶段。充放电控制装置203将进入再生阶段电吸附模块所存储的部分直流电能直接充 到进入工作阶段电吸附模块上，直到两组模块的电压达到平衡，即可实现电能的回收再利用。可见，本实施例虽然原理简单，实施容易，成本较低，仅增加了充放电控制装置 203，但可将进入再生阶段电吸附模块所存储的部分直流电能直接充到进入工作阶段电吸附模块上，以此不断循环交替运行，使得在现有技术中被释放掉的部分电能得以再利用，因 此相对于现有技术能耗要低，而且由于存在充放电过程，使得可避免直接短接的大电流放 电对设备带来的损害。为了达到更优的效果，本技术还提供了优选实施例。整流是把交流电变为直 流电的过程，利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。 逆变是与整流相对应的一个转换过程，即将低电压变为高电压，把直流电变成交流电的过 程。具体参见图4所示，本实施例包括第一组电吸附模块301和第二组电吸附模块302， 位于两组电吸附模块之间的可控逆变装置303、交流电网304以及可控整流装置305。本实 施例及图4均以一个完整转换过程为例，即第一组电吸附模块301为将进入再生阶段电吸 附模块，第二组电吸附模块302为进入工作阶段的电吸附模块，如此循环，不再赘述。其中，两组电吸附模块，交替进入再生阶段和工作阶段。可控逆变装置303，将进入再生阶段电吸附模块所存储的直流电能逆变后反馈回 交流电网304;以及可控整流装置305，将交流电网304中的交流电能转换为直流电能，并施 加到进入工作阶段的电吸附模块上。可见，本实施例增加了可控逆变装置303和可控整流装置305，并利用交流电网 304作为存储媒介，使得在现有技术中被释放掉的部分电能得以再利用，因此相对于现有技 术能耗要低，而且由于存在充放电过程，使得可避免直接短接的大电流放电对设备带来的损害。为了达到更优的效果，本技术还提供了优选实施例，参见图5所示，包括第 一组电吸附模块401，第二组电吸附模块402和位于两组电吸附模块之间的双向升降压DC/ DC变换装置403。其中，两组电吸附模块，交替进入再生阶段和工作阶段。双向升降压DC/DC变换装置403，进行降压能量转换，将进入再生阶段电吸附模块 所存储的部分直流电能充到进入工作阶段的电吸附模块上，以及进行升压能量转换，使处 于再生阶段的电吸附模块所存储的电能最大程度的充到进入工作阶段的电吸附模块上，并 进一步降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电吸附除盐节能系统，其特征在于，包括：两组电吸附模块，交替进入再生阶段和工作阶段；电能回收单元，位于所述两组电吸附模块之间，回收进入再生阶段电吸附模块所存储的电能，以及将回收的电能充到进入工作阶段的电吸附模块上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓明，
申请(专利权)人：常州爱思特净化设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]