專利名稱：瞬間海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水超高速淡化，尤其是由爆炸室、高溫室、點(diǎn)火器、炸藥、內(nèi)蓋閥門、隔離單向閥門、氣液排放噴射口、快速冷卻室、蛇形冷卻管、水泵等組成的瞬間海水淡化裝置。
目前國(guó)內(nèi)、外采用的海水淡化方法比較多，變相法蒸發(fā)法、蒸餾法、冷卻法；膜分離法反滲透法、電滲析法；化學(xué)平衡法離子交換法、水合法、溶劑萃取法等主要三大類型，目前技術(shù)領(lǐng)先的也是應(yīng)用最多的是閃急蒸餾法，約占當(dāng)今世界海水淡化總產(chǎn)量的70％。閃急蒸餾法就是利用水的沸點(diǎn)隨壓力降低而降低這一特性，首先使海水在管道中加熱，然后引到一個(gè)壓力較低的蒸發(fā)室中，被引入的高溫海水就會(huì)在一剎那間迅速蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽在裝有冷海水的管道外得到冷凝而造成淡水。(需要進(jìn)行重復(fù)多節(jié)閃餾，目前已達(dá)需要反反復(fù)復(fù)重復(fù)閃餾操作三十多節(jié)/次，設(shè)備龐大效率較低)。其缺點(diǎn)是設(shè)備投資多，海水循環(huán)量大、制水量小、濃縮率較低操作費(fèi)用較高。(需要大批量的海水制作，只得1份淡水，卻要產(chǎn)生9份有污染的濃海水)。
本發(fā)明的目的是提供一種超高速海水淡化放爆隔離裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、性能穩(wěn)定、體積小、水垢少，使用方便、制水特快、出淡水量非常高(約得80％的淡水，只產(chǎn)生約20％的濃鹽水或約4％的鹽類結(jié)晶體)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是利用海水中的鹽類分子均不參與蒸發(fā)汽化過程的這一特性，采用(安全、無(wú)毒、無(wú)污染的)炸藥在海水中定向放爆，爆炸釋放巨大能量產(chǎn)生大量的超高溫、超壓、高速氣體劇烈沖擊分解海水。(使水液在瞬間先引起超高溫和強(qiáng)烈超壓壓縮，然后瞬間減壓放爆，高溫膨脹。)使水液在一剎那間強(qiáng)烈急劇超高溫膨脹汽化形成高密度發(fā)泡懸浮液滴，水液體積急劇膨脹成許多倍增長(zhǎng)，比重迅速成許多倍減輕，使其汽與液的比重差距拉大許多倍，最大限度地?cái)U(kuò)大淡水分子與鹽類分子之間的比重差及運(yùn)行速度。然后在超高速超壓氣波沖擊力的作用下(超聲速傳播)將濃鹽水噴射出容器外，瞬間內(nèi)分離出高密度、高溫霧狀懸浮液滴與濃鹽水(或鹽類結(jié)晶體)并瞬間內(nèi)將它們隔離開。將高溫混合液導(dǎo)入快速冷卻室內(nèi)被冷卻管內(nèi)的冷海水快速冷卻冷凝成淡水。采用炸藥在海水中爆炸汽與液的比重差瞬間內(nèi)分離出并瞬間隔離出，達(dá)到超高速瞬間海水淡化的目的。
海水在高溫中淡水分子容易揮發(fā)，比重、間距離變化較大；鹽類分子不易揮發(fā)，比重、間距離變化較小。采用炸藥在海水中爆炸(海水在高溫沸騰中，淡水分子容易被高溫汽化是由于含有較多的易揮發(fā)組分，所以隨著溫度的升高水液的體積和比重變化非常大；鹽類分子不易被高溫汽化是由于含有較多的難揮發(fā)組分，所以隨著溫度的升高濃鹽水液的體積和比重變化非常小。)水液被爆破時(shí)釋放出巨大能量產(chǎn)生大量的高溫、超壓氣體高速?zèng)_擊強(qiáng)烈急劇分解汽化，瞬間內(nèi)水液強(qiáng)烈急劇膨脹，分子間的碰撞力急劇增加，高溫、超壓、高速氣波以超過外界大氣壓許多倍的壓強(qiáng)壓力沖破液體水分子之間的間隙，高溫、超壓、高速氣體爭(zhēng)先恐后往外擠，使液滴在各個(gè)方向即刻脹大開來(lái)，分子間的距離成許多倍增加形成霧狀汽液懸浮液滴急劇膨脹擴(kuò)散。鹽類分子水液由于不易被蒸發(fā)汽化形成最大質(zhì)點(diǎn)的顆粒液滴被沖擊噴射得最遠(yuǎn)。達(dá)到最大限度地?cái)U(kuò)大鹽類分子與淡水分子之間的比重差，在高速氣波沖擊力的作用下汽與液分離，使其比重最大的質(zhì)點(diǎn)濃鹽水在瞬間內(nèi)被噴射在最外圍，達(dá)到瞬間內(nèi)分離的目的并將它們瞬間內(nèi)隔離開。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下在注入海水的密閉式爆炸室內(nèi)設(shè)置預(yù)熱海水輸送管道進(jìn)水口、點(diǎn)火器、炸藥(藥包)、補(bǔ)充氣體單向閥門，體外設(shè)置高溫混合液排放管道并與水泵連通；(可采用安全無(wú)毒無(wú)污染的炸藥，炸藥包被安置在防水的海水中，內(nèi)蓋閥門能夠在放爆后即自動(dòng)閉合。)高溫室為大型封閉鋼瓶式容器，可使水液充分汽化最大限度地?cái)U(kuò)大立體全方位蒸發(fā)面，內(nèi)置隔離單向閥門、氣液排放噴射口；隔離單向閥門可采用電磁閥工作形式是只出不進(jìn)的高氣敏感應(yīng)延時(shí)自動(dòng)閉合開關(guān)單向閥門；氣與液排放噴射口為排放大量的多余氣體及濃鹽水的排放噴射口；補(bǔ)充氣體單向閥為在爆炸室、高溫室內(nèi)發(fā)生了負(fù)壓時(shí)能夠自動(dòng)工作，及時(shí)自動(dòng)補(bǔ)充氣體；快速冷卻室為封閉式內(nèi)置注滿冷海水的多層重疊蛇形冷卻管便于快速冷卻，冷卻室上部設(shè)置二孔口，一孔口為高溫混合液進(jìn)入口與水泵連通，另一孔口為預(yù)熱海水出水口，底部也設(shè)置二孔口，一孔口為淡水出水口，另一孔口為冷海水補(bǔ)充液進(jìn)水口并與水泵連通。
瞬間海水淡化裝置的工作流程為1、在海水中放爆炸藥爆炸先打開冷海水進(jìn)水閥門，將海水池中冷海水補(bǔ)充液由水泵壓送至快速冷卻室內(nèi)置的冷卻水管內(nèi)，由于多層重疊蛇形冷卻水管浸泡在灌滿高溫混合液的冷卻室內(nèi)，可得到逐級(jí)由下而上預(yù)熱(水溫約可達(dá)90攝氏度以上)。再打開(在置有炸藥的)爆炸室預(yù)熱海水進(jìn)水閥門導(dǎo)入爆炸室體內(nèi)，當(dāng)預(yù)熱海水水位達(dá)到約90％的水位時(shí)，同時(shí)關(guān)閉水泵開關(guān)和爆炸室預(yù)熱海水進(jìn)水口閥門及冷海水進(jìn)口閥門。即可開啟點(diǎn)火器引爆炸藥(炸藥被安置在海水中)放爆爆炸，水液在被瞬間內(nèi)釋放巨大能量產(chǎn)生大量的超高溫、超壓、高速氣體在爆炸室內(nèi)被高速?zèng)_擊強(qiáng)烈急劇分解突躍物態(tài)變化，瞬間內(nèi)室溫迅速上升使釋放出巨大能量的熱氣波浪急劇擴(kuò)散，使水液形成霧狀汽液懸浮液滴高密度膨脹擴(kuò)散開，鹽類分子水液受沖擊后形成較大顆粒液滴(鹽類分子均不參與蒸發(fā)汽化過程)。海水水液在一剎那間強(qiáng)烈急劇膨脹，體積迅速成許多倍增長(zhǎng)、比重迅速成許多倍減輕。使其汽與液的比重差距拉大許多倍，(在瞬間內(nèi)分離時(shí)，爆炸室和高溫室的室溫保持在很高的溫度上，分離的物質(zhì)基本上是濃鹽水或鹽類結(jié)晶體與霧狀汽液懸浮液滴，比重差距拉大許多倍，很容易得到分離。)最大限度地?cái)U(kuò)大淡水分子與鹽類分子之間的比重差及運(yùn)行速度。(淡水分子與鹽類分子之間一旦脫離了水體，相互間就不再產(chǎn)生作用力。)由于濃鹽水不易被高溫、超壓、高速氣波蒸發(fā)汽化形成較大顆粒液滴，所承受的沖擊作用力最大運(yùn)行速度最快，作為比重最大的質(zhì)點(diǎn)濃鹽水噴射在最外圍，被隔離單向閥門自動(dòng)閉合時(shí)隔離開(大量的多余氣體和濃鹽水或鹽類結(jié)晶體即被排出容器外)。由于爆炸室和高溫室在放爆后，室溫和室內(nèi)的壓力快速下降，使室內(nèi)發(fā)生負(fù)壓，補(bǔ)充氣體單向閥即自動(dòng)工作及時(shí)自動(dòng)補(bǔ)充氣體。內(nèi)蓋閥門放爆后即自動(dòng)閉合。
2、制取淡水先打開爆炸室體下部高溫混合液出液閥門，讓高溫混合液涌進(jìn)快速冷卻室內(nèi)，再打開淡水出水閥門及水泵開關(guān)放水，當(dāng)高溫混合液一旦進(jìn)入快速冷卻室，就被冷卻室內(nèi)安置的多層重疊蛇形冷卻管內(nèi)的大量冷海水快速冷卻冷凝成淡水。當(dāng)爆炸室體內(nèi)的高溫混合液被全部排放后，即同時(shí)關(guān)閉水泵開關(guān)、混合液出口閥門開關(guān)、排放淡水閥門開關(guān)(補(bǔ)充氣體單向閥自動(dòng)停止工作)。如此不斷地反復(fù)循環(huán)。
由于上述解決方案中采用了在海水中引爆炸藥爆炸分解水液汽與液比重差分離海水淡化方法，只需將海水置于在爆炸室內(nèi)，然后點(diǎn)火放爆爆炸，致使海水水液被釋放出巨大能量產(chǎn)生大量的超高溫、超壓氣體高速?zèng)_擊強(qiáng)烈急劇分解形成高密度霧狀汽液懸浮液滴，分子間距離急劇成許多倍加大，水液體積迅速成許多倍增長(zhǎng)比重迅速成許多倍減輕，使淡水分子與鹽類分子之間產(chǎn)生最大的汽與液比重差，然后在超高速超壓氣波沖擊力的作用下將濃鹽水噴射出容器外，在瞬間內(nèi)分離出霧狀汽液懸浮液滴和濃鹽水(或鹽類結(jié)晶體)并將它們瞬間內(nèi)隔離開。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、性能穩(wěn)定、體積小、制水特快、水垢少(并便于清除)、出淡水產(chǎn)量特別高，(特別適合濃海水淡化)能夠節(jié)省大量的時(shí)間。(水體的蒸發(fā)只能在氣液界面進(jìn)行，由于水體不能在內(nèi)部蒸發(fā)，決定了水只是一種緩慢蒸發(fā)的液體，而不能迅速揮發(fā))。本發(fā)明的海水淡化方法從炸藥的爆炸；海水中的淡水與濃鹽水或鹽類結(jié)晶體的分離開；海水中的淡水與濃鹽水或鹽類結(jié)晶體的隔離開；整個(gè)過程約在1秒鐘完成。要比目前仍在應(yīng)用中的(大量的)太陽(yáng)能海水淡化方法，其制水速度提高了數(shù)萬(wàn)倍，達(dá)到了超高速瞬間海水淡化的目的且制水的濃縮率非常高。(非常容易做到注入的是海水，瞬間內(nèi)產(chǎn)生的是大量的淡水和鹽類結(jié)晶體。)下面結(jié)合附圖
一與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
附圖一是本發(fā)明實(shí)施例的瞬間海水淡化裝置的爆炸裝置、爆炸室、高溫室、快速冷卻室工作原理簡(jiǎn)要示意圖。
本發(fā)明一種瞬間海水淡化裝置如附圖一所示，打開閥門(4)、閥門(7)開啟水泵(3)將海水池(1)中的冷海水(2)壓注至多層重疊蛇形冷卻管(5)內(nèi)，由于冷卻管(5)被安置在快速冷卻室(6)內(nèi)的灌滿高溫混合液(17)的浸液中，使冷海水(2)得到由下而上的預(yù)熱后導(dǎo)入置有炸藥(12)的(爆炸裝置)下部設(shè)有底座(16)的爆炸室(8)體內(nèi)。當(dāng)預(yù)熱海水(2)的注入已達(dá)到爆炸室(8)體內(nèi)約90％的水位時(shí)，可關(guān)閉水泵(3)同時(shí)關(guān)閉閥門(4)、閥門(7)。即開啟點(diǎn)火器(13)引爆炸藥(12)，(內(nèi)蓋閥門(10)能夠在放爆后即自動(dòng)閉合。)在海水中定向放爆爆炸，使瞬間內(nèi)釋放出巨大能量產(chǎn)生大量的超高溫、超壓、高速氣波用巨力頂開內(nèi)蓋閥門(10)隔離單向閥門(11)，水液在爆炸室(8)內(nèi)被超高溫、超高壓氣波劇烈高速?zèng)_擊強(qiáng)烈急劇膨脹分解下，迅速向外擴(kuò)散形成霧狀汽液懸浮液滴，水液分子之間的間距離成許多倍的增大，體積迅速成許多倍的增長(zhǎng)、比重迅速成許多倍的減輕，最大限度地?cái)U(kuò)大淡水分子與鹽類分子之間汽與液的比重差。由于比重最大的質(zhì)點(diǎn)濃鹽水不易被汽化，形成最大顆粒液滴，使這些運(yùn)行速度最快的比重最大的質(zhì)點(diǎn)濃鹽水被超高溫、超壓、高速氣波的沖擊力的作用下被噴射至最外圍，達(dá)到所需汽與液比重差的分離目的。在超高溫、超壓、高速氣波頂開隔離單向閥門(11)時(shí)，大量的多余氣體和濃鹽水(或鹽類結(jié)晶體)被從氣液排放噴射口(21)被噴射出容器外，在隔離單向閥門(11)的作用下瞬間內(nèi)自動(dòng)閉合時(shí)使汽與液分離開并在瞬間內(nèi)被隔離開。一旦打開閥門(14)、閥門(18)的閥門開關(guān)開啟水泵(15)后，(補(bǔ)充氣體單向閥(20)由于爆炸室(8)和高溫室(9)在放爆后形成的高溫高壓氣體被高速排出后，使爆炸室(8)和高溫室(9)內(nèi)發(fā)生負(fù)壓而自動(dòng)工作)高溫混合液(17)即涌進(jìn)冷卻室(6)內(nèi)，經(jīng)快速冷卻室(6)內(nèi)的多層重疊蛇形冷卻管(5)快速冷卻冷凝，淡水(19)即批量產(chǎn)出。當(dāng)爆炸室(8)內(nèi)的高溫混合液(17)被排放完后，即可同時(shí)關(guān)閉水泵(15)、閥門(14)、閥門(18)開關(guān)(補(bǔ)充氣體單向閥(20)自動(dòng)停止工作)。如此不斷反復(fù)循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種瞬間海水淡化裝置，其特征在于在注入海水(2)的爆炸室(8)內(nèi)外設(shè)置點(diǎn)火器(13)、炸藥(12)、內(nèi)蓋閥門(10)，高溫室(9)內(nèi)設(shè)置隔離單向閥門(11)、氣液排放噴射口(21)，爆炸室(8)體外設(shè)置高溫混合液(17)的排放管道在與水泵(15)連接與冷卻室(6)連通冷凝后即成大量的淡水(19)。
全文摘要
本發(fā)明瞬間海水淡化裝置,利用海水中的鹽類分子均不參與蒸發(fā)汽化過程的這一特性,采用炸藥在海水中定向放爆,爆炸釋放巨大能量產(chǎn)生大量的高溫超高壓高速氣體劇烈沖擊分解海水,使海水強(qiáng)烈急劇膨脹霧化形成高密度發(fā)泡懸浮液滴,使其汽與液的比重差距拉大許多倍。經(jīng)高溫超壓高速氣波沖擊瞬間內(nèi)分離出并隔離出不同比重的混合液,導(dǎo)入快速冷卻室被快速冷卻成淡水。
文檔編號(hào)C02F1/02GK1328964SQ0110549
公開日2002年1月2日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者陳明 申請(qǐng)人:陳明