一種增濕-去濕海水或苦咸水淡化裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海水淡化領(lǐng)域，具體涉及一種增濕-去濕海水或苦咸水淡化裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水被稱為人類生命之源，對人類生存和發(fā)展都起到重要的作用，是人類不可或缺的重要自然資源。隨著人類大規(guī)模的開發(fā)及環(huán)境破壞，使得原本緊張的淡水資源更顯短缺，而海水或苦咸水淡化技術(shù)則為解決淡水資源緊張問題提供了一種有效的手段。
[0003]目前傳統(tǒng)的海水淡化方法大致分為兩類:相變法和非相變法。相變法主要有蒸餾法、冷凍法和氣體水合物法，非相變法有膜法。其中以蒸餾法中多級蒸餾和多效閃蒸應(yīng)用最為廣泛，工業(yè)化程度最高。然而，此類設(shè)備往往體積大，設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)高，投資大，結(jié)垢嚴(yán)重，不適用于相對分散的沿海島嶼、船舶、內(nèi)陸苦咸水地區(qū)、偏遠(yuǎn)的旅游景點(diǎn)等地區(qū)。
[0004]增濕-去濕淡化方法是一種由傳統(tǒng)的太陽能蒸餾淡化發(fā)展而來的海水淡化技術(shù)，該方法以流動的氣體作為載氣，氣體在蒸發(fā)室中增濕，后在冷凝室中析出，得到淡水。冷凝過程中釋放的潛熱可以通過多種方式回收，如預(yù)熱進(jìn)料海水、提升能量變成高品質(zhì)能源等。由于其具有操作條件溫和，結(jié)垢傾向小，投資費(fèi)用低，占地面積小，便于與低品位能源結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)而收到重視，在相對分散的沿海島嶼、船舶、內(nèi)陸苦咸水地區(qū)、偏遠(yuǎn)的旅游景點(diǎn)等區(qū)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]目前，增濕-去濕淡化方法主要有鼓泡法和噴霧法，鼓泡增濕由于水中空氣阻力較大，需要額外的空氣壓縮裝置，能耗較大，且氣液接觸面小，增濕緩慢。噴霧法雖然克服了鼓泡法阻力較大的缺點(diǎn)，在控制噴霧粒徑上卻無法權(quán)衡利弊。霧滴過大則氣水接觸不足，增濕效果差；霧滴過小則霧滴可能被空氣直接攜帶進(jìn)入冷凝器，影響水質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種海水或苦咸水的淡化方法及裝置，提高較大的氣液接觸面積，加快海水或苦咸水與載氣之間的傳質(zhì)傳熱速率，在提高太陽能、地?zé)岷蛷U熱等低品位能源的利用率的同時(shí)提高海水或苦咸水的淡化效率，以適用于相對分散的沿海島嶼、船舶、內(nèi)陸苦咸水地區(qū)、偏遠(yuǎn)的旅游景點(diǎn)等區(qū)域。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明裝置采用的技術(shù)方案是:
一種增濕-去濕海水或苦咸水淡化裝置，包括熱水栗、增濕塔、緩沖罐、風(fēng)機(jī)、去濕塔、填料、氣體管路、第一液體分布器、液體管路、加熱器、第一氣體分布器、儲水槽、預(yù)處理裝置、第二液體分布器、第二氣體分布器；
增濕塔上部設(shè)有第一液體分布器，增濕塔下部設(shè)有第一氣體分布器，增濕塔上部設(shè)有第二液體分布器，增濕塔下部設(shè)有第二氣體分布器，預(yù)處理裝置、儲水槽、熱水栗、加熱器、第一液體分布器順次相連，增濕塔底部與儲水槽循環(huán)水進(jìn)口相連，增濕塔頂部與第二氣體分布器相連，第一氣體分布器與緩沖罐、風(fēng)機(jī)、去濕塔頂部順次相連；所述的增濕塔、去濕塔是填料塔、板式塔或旋流板塔中的一種，其中板式塔為泡罩塔、篩板塔或浮閥塔；第一氣體分布器和第二氣體分布器自下而上釋放載氣；儲水槽底部設(shè)有排水口。
[0008]所述的載氣為空氣、二氧化碳、氧氣、氮?dú)饣蛳∮袣怏w的一種。
[0009]所述的增濕塔、去濕塔為填料塔時(shí)，填料塔內(nèi)采用的填料為規(guī)整填料或散裝填料，規(guī)整填料為板波紋填料、絲網(wǎng)波紋填料或網(wǎng)孔柵格填料，散裝填料為鮑爾環(huán)、拉西環(huán)或馬鞍環(huán)。
[0010]所述加熱器的加熱方式為太陽能加熱、地?zé)峒訜峄驈U熱加熱。
[0011]—種使用所述裝置的增濕-去濕海水或苦咸水淡方法，其特征在于:
將預(yù)處理去除固態(tài)顆粒物后的海水或苦咸水引入儲水槽，經(jīng)加熱器預(yù)熱升溫后栗入增濕塔，再經(jīng)增濕塔塔頂?shù)囊后w分布器分布后與自下而上流經(jīng)增濕塔的載氣直接接觸，增加載氣濕度；增加濕度后的載氣經(jīng)管路引入去濕塔塔底，與自上而下的冷卻水直接接觸，水汽冷凝析出隨冷卻水排出得到淡水，去濕后的載氣循環(huán)回增濕塔塔底；增濕塔塔底的海水或苦咸水循環(huán)回儲水槽；儲水槽中的海水或苦咸水飽和時(shí)排放。
[0012]增濕塔、去濕塔為填料塔，填料塔內(nèi)采用的填料為規(guī)整填料或散裝填料，規(guī)整填料為板波紋填料、絲網(wǎng)波紋填料或網(wǎng)孔柵格填料，散裝填料為鮑爾環(huán)、拉西環(huán)或馬鞍環(huán)，增加海水或苦咸水與自下而上的載氣間的接觸面積，加速氣液相之間的傳質(zhì)傳熱速率。
[0013]本發(fā)明利用填料比表面積大、阻力小的特點(diǎn)，加快了氣液相間傳熱傳質(zhì)速率，降低了海水汽化溫度，在提高了太陽能、地?zé)岷蛷U熱等低品位能源的利用率的同時(shí)提高了海水或苦咸水的淡化效率，適用于相對分散的沿海島嶼、船舶、內(nèi)陸苦咸水地區(qū)、偏遠(yuǎn)的旅游景點(diǎn)等區(qū)域。故本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的有益效果有:
(I)本發(fā)明所述的增濕-去濕過程是是可在常壓、操作溫度溫和的條件下進(jìn)行，對能源品質(zhì)要求低，易于實(shí)現(xiàn)。
[0014](2)本發(fā)明所述的熱源可以是一些低品位的能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)?、電廠廢熱等，可兼顧能源的利用率的同時(shí)提高海水或苦咸水的淡化效率。
[0015](3)本發(fā)明所述的汽化過程在氣-液界面而非填料表面進(jìn)行，且操作溫度溫和，結(jié)垢傾向小，清理方便。
[0016](4)本發(fā)明所述的設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，投資低，適用于淡水需求相對分散的沿海島嶼、內(nèi)陸苦咸水地區(qū)、偏遠(yuǎn)的旅游景點(diǎn)等地方。
【附圖說明】
[0017]圖1是增濕-去濕海水或苦咸水淡化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:熱水栗1、增濕塔2、緩沖罐3、風(fēng)機(jī)4、去濕塔5、填料6、氣體管路7、液體分布器8、液體管路9、加熱器10、氣體分布器11、儲水槽12和預(yù)處理裝置13。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明，圖1是新型的增濕-去濕海水淡化裝置的設(shè)備示意圖。
[0019]一種增濕-去濕海水或苦咸水淡化裝置，包括熱水栗1、增濕塔2、緩沖罐3、風(fēng)機(jī)4、去濕塔5、填料6、氣體管路7、第一液體分布器8、液體管路9、加熱器10、第一氣體分布器11、儲水槽12、預(yù)處理裝置13、第二液體分布器14、第二氣體分布器15;
增濕塔2上部設(shè)有第一液體分布器8，增濕塔2下部設(shè)有第一氣體分布器11，增濕塔5上部設(shè)有第二液體分布器14，增濕塔5下部設(shè)有第二氣體分布器15，預(yù)處理裝置13、儲水槽
12、熱水栗1、加熱器10、第一液體分布器8順次相連，增濕塔2底部與儲水槽12循環(huán)水進(jìn)口相連，增濕塔2頂部與第二氣體分布器15相連，第一氣體分布器11