一种从海水中获得纯水的方法和装置，包括：a)提供包含至少一种非挥发性组分(盐)的原水；b)将所提供的原水作为冷却介质通入换热器中；c)额外向在所述换热器中加热的原水提供热量；d)将获自步骤c)的原水供入蒸发区域中；e)提供适于水蒸气的载气(空气)；f)使所述载气以逆流方式在所述包含挡板的蒸发区域中与原水接触，其中所述载气吸收来自于所述原水的水蒸气；g)从所述蒸发区域中取出富含所述至少一种非挥发性组分的获自步骤f)的原水；h)将获自所述蒸发区域的含有水蒸气的载气供入所述换热器中并以与所述原水呈逆流的方式冷却，其中部分冷凝出存在于所述载气中的水蒸气；i)使贫水蒸气的载气从所述换热器中流出；k)从所述换热器取出作为纯水的冷凝的水蒸气；其中所述蒸发区域基本绝热地操作，且其中所述载气借助自然对流传输通过所述蒸发区域，且随后通过所述换热器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及ー种，其中从包含非挥发性不希望组分的原水中分离出纯水。本专利技术尤其涉及ー种从盐水中获得淡水的连续方法以及ー种用于从盐水中连续获得淡水的装置。水处理是指对水品质的定向改性。这原则上包括两种处理一方面，从水中清除物质(例如脱盐、除去铁、软化、消毒或其他浄化)；另一方面，还补充物质和设定水的參数(例如添加溶解的离子、设定PH值和/或电导率)。在这种情况下，水处理通常用于获得饮用水或杂用水(目前通常称为生产用水)。此外，脱盐或软化水尤其可用于供水厂。用于获得饮用水的水处理能满足立法规定和标准规定(如德国饮用水条例,DIN 2000)的要求。例如电站(作为冷却水和供应水)、エ业エ厂、化学方法、药学、洗衣等需要大量杂用水。通常需要在水处理中对水性质进行实质改性以获得杂用水，尤其是各种生产用水。水处理的特殊方法为水脱盐。盐水的脱盐是指由盐水，尤其是由海水通过降低盐 含量获得杂用水或饮用水。尤其是海水的脱盐在将来将变得非常重要，因为为所有人提供干净水将由于现有淡水的缺乏或污染而变得更为困难。海水脱盐通常用于船舶、潜水艇、岛上或用于缺水沿海国家。在这种情况下，盐水必须仅具有低污染水平。在富油海湾国家，海水脱盐是获得饮用水的主要来源。此时，饮用水在燃烧气体或油的脱盐エ厂中获得。在近东，该获得饮用水的能量密集形式也广泛应用。通常还使用具有附属多级闪蒸(MSF)蒸发脱盐厂的组合循环气体和蒸汽轮机电站。在加那利群岛和德国深海岛黑尔戈兰，通过逆渗透方法由盐水获得饮用水。膜法如逆滲透法是久已使用的水脱盐方法。就所有已知方法而言，理论上需要最低比分离能力，且所述膜目前可以以非常廉价的方式获得。然而，无法由此获得完全去离子的水，这是因为ー些盐总是能滲透过所述膜。此外，所述膜对机械和化学敏感，且因此所用盐水必须预处理。预处理费用可能超过实际的分离费用。此外，所述膜仅具有有限的寿命。尽管比分离费用低，但需要高水平的机械能以泵送水。由一次能源如太阳能产生该能量的效率低，通常总计小于20%。多效蒸发方法(也称为MEV方法)或多级闪蒸方法(也称为MSF方法)是目前最广泛使用的由盐水生产淡水的方法。MEV和MSF也可使用低于100°C的废热操作，且获得较高能量利用因子。通过多级操作获得高能量效率。然而，各级为具有蒸发器和冷凝器的独立单元且在独立压カ水平下操作。在MEV方法中，盐水在所述蒸发器表面上蒸发。在该方法中，盐水发生局部过饱和且盐沉淀出。所述蒸发器表面可被该所谓的结垢包売。在MSF方法中，通过复杂的强制循环蒸发避免结垢。为此，各蒸发器级需要独立的，有时是非常大的泵，所述泵必须通过泵送循环相对于蒸发的淡水量为约10倍量的盐水。因此，该方法需要相当高的机械能。露点蒸发方法是ー种多级蒸发方法。使用载气，其中利用淡水的冷凝热以部分蒸发盐水。传热仅通过热交換表面进行，因此需要相应大的换热表面。传输载气的费用相当大。所谓的Memstill法是膜法和MEV法的组合，其理论上可使用无限多级。然而，由于无法抑制的蒸气和热蒸汽的轴向反混，在实践中理论上无限的多级仅少数可实施。所述方法具有与上述膜法相同的缺点。DE19620214描述了一种通过太阳能使海水脱盐的方法。这是其中使用载气的多级蒸发方法。在所述方法中，所述载气必须通过气体压缩传输。因此，传输载气的费用很高。W002/087721描述了一种用于通过借助太阳能蒸馏盐水而获得淡水的设备。作为载气，使用空气且由于热效应而循环通过所述设备。盐水同样以循环通过所述设备的方式传输。由于热交换表面的结壳，预期通过浓缩盐水中的盐可导致显著的损害。此外，随着盐含量的增加，水蒸气压降低且分离费用增加。DE102005046643描述了一种用于借助串联设置的加热器和模块将液体与溶于其中的杂质分离的装置，其中所述模块各自由加湿器和干燥器构成。鼓风机使载气循环通过各模块，以使得各模块中的热容流率相等。以此方式调节热容流率非常复杂。DE102004005689描述了一种使用串联设置的加热器和若干辅助配对净化污染液·体的蒸发方法，其中这些辅助配对各自由蒸发单元和冷凝单元构成。一种或多种这些辅助配对设置于具有借助鼓风机循环的载气循环系统中。各模块在独立的压力水平下工作，其中不同模块中的压力水平为梯级的。根据DE102005046643和DE102004005689，在特定压力水平下循环载气的运行费用相应地高。此外，由于多级设置所导致的技术复杂度，所得的与盐水接触的模块数量和传热表面所需的费用相应地高。本专利技术的目的是提供一种改进的，其避免了现有技术所已知的方法的缺点。此处应提供一种不仅适于获得饮用水，而且适于获得用于各种应用领域的杂用水的方法。所述方法不需要复杂且昂贵的盐水预处理或者传输料流所需的高能量，且还应适用于偏远地区或发展中国家。因此，相应装置必须能使用廉价但在应用中可靠且对污垢或结垢不敏感的材料制备。根据本专利技术，该目的通过一种由原水获得纯水的连续方法实现，在所述方法中a)提供包含至少一种非挥发性组分的原水；b)将所提供的原水作为冷却介质通入换热器中；c)额外向在所述换热器中加热的原水提供热量；d)将获自步骤c)的原水供入蒸发区域中；e)提供适于水蒸气的载气；f)使所述载气与原水以逆流方式在所述蒸发区域中接触，其中所述载气吸收来自于所述原水的水蒸气；g)从所述蒸发区域中取出富含所述至少一种非挥发性组分的获自步骤f)的原水；h)将获自所述蒸发区域的含有水蒸气的载气供入所述换热器中并以与所述原水呈逆流的方式冷却，其中部分冷凝出存在于所述载气中的水蒸气；i)使贫水蒸气的载气从所述换热器中流出；k)从所述换热器取出作为纯水的冷凝的水蒸气。在本专利技术方法中，所述蒸发区域基本上绝热操作且所述载气通过自然对流传输通过所述蒸发区域，且随后通过所述换热器。本专利技术方法用于从原水进料中除去至少ー种不希望的且在所述エ艺条件下为非挥发性的污染物。在这种情况下，获得贫不希望组分的纯水。此外，获得富含所述不希望组分的原水。本专利技术所用的原水可包含至少ー种呈溶解或非溶解形式的非挥发性组分。存在于原水中的所述非挥发性组分可为有机或无机物质。存在于原水中的非挥发性组分在标准条件(20°C，1大气压)下可为液态或固态。所述非挥发性组分的特征通常在于具有极低的蒸气压。不溶解的固态非挥发性组分优选以悬浮形式存在于所述原水中。不溶解的液态非挥发性组分优选以分散形式存在于所述原水中。可通过本专利技术方法除去的非挥发性组分例如为较大固体、漂浮物质、悬浮物质、油、脂肪、不同于油和脂肪的有机污染物、盐等及其混合物。由于本专利技术方法包括原水的蒸发，其不仅适于生产饮用水，而且适于生产用于各种应用领域中的杂用水。额外任选需要的措施如补充生理相容量的溶解盐以处理饮用水也 处于本领域技术人员的技能之内。在特定实施方案中，本专利技术方法用于从盐水中获得淡水。本专利技术方法的优选实施方案是ー种从盐水中获得淡水的连续方法，其中a)提供盐水；b)将所提供的盐水作为冷却介质通入换热器中；c)额外向在所述换热器中加热的盐水提供热量；d)将步骤c)的盐水供入蒸发区域中；e)提供适于水蒸气的载气；f)使所述载气以逆流方式在所述蒸发区域中与所述盐水接触，其中所述载气吸收来自于所述盐水的水蒸气；g)从所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·马赫哈默，C·米勒，P·策纳，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：
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