[发明专利]蒸馏式海水谈化设备

说明书

技术领域

    本发明涉及海水谈化设备，尤其涉及一种通过蒸馏的方法使海水谈化的设备。

背景技术

对海水进行淡化的方法有两种：一种为渗透法，另一种为蒸馏法。

在中国专利授权公告号为201978517U、授权公告日为2011年9月21日、名称为“一种卤水浓缩蒸发系统用蒸发室”的专利文献中公开了一种可对海水进行谈化的设备。该专利中的设备包括真空容器、加热腔和使料液在真空容器和加热腔之间循环的循环泵。使用时在真空容器上部设置气体凝结装置，将料液装在真空容器内，循环泵使料液在真空容器与加热腔之间进行循环，料液在加热腔中被加热，热的料液回到真空容器内时产生蒸发现象形成气体，气体在气体凝结装置的作用下重新变成液体。

在中国专利申请号为2003101071932、公开日为2005年6月8日、名称为“喷淋热交换式海水淡化机”的专利文献中公开了另一种海水淡化设备。该专利中的蒸发设备包括蒸发室和位于蒸发室内的冷媒冷凝器，使用过程中海水喷淋到冷媒冷凝器上，冷凝冷凝器内的冷媒冷凝时释放出热量对海水进行加热使海水产生蒸发。蒸汽流到冷凝室内冷凝为水。

以上海水淡化设备因海水蒸发时的热量全部由外部提供，而蒸汽冷凝时所释放出的热量完全得不到再利用，因此存在热量利用率低（能效低）的问题。

为了使热量得到回收利用，设计出多效（多级）蒸发系统，即将多过热交换器串联连接在一起，第一级热交换器通过外部热源进行加热，使得交换器内的料液蒸发，蒸发所产生的蒸汽再作为下一个换热器的热源，蒸汽对下一级换热器内的料液进行加热时使得自身温度下降，既有利于蒸汽的冷凝，同时起到热能再利用的作用，从而降低了能耗和提高了蒸发效率。考虑到料液蒸发而形成的蒸汽温度会依次下降，温度达不到大气压下料液的蒸发温度，因此对各级换热器依次进行减压（抽真空）来使料液的气化温度同上一级流入的蒸汽的温度相匹配。由于受抽真空难度的制约，多效蒸发系统的级数不能太多。为克服上述不足，在中国专利号为2005800335343、名称为“在具有水平板型热交换器室的多效蒸发系统中通过再热蒸汽来蒸馏或蒸发盐水或某种流体的方法和设备”的专利文献在公开了一种级数不属限制的蒸发系统。该系统是在料液蒸发而形成的蒸汽进入下一级热交换器之前，对该具有高于室温的蒸汽进行加热到能使料液在常压下气化的温度，从而不需要对换热器进行抽真空，从而使得级数可以按照需要任意设计。

多级蒸发用于海水淡化设备时，虽然对蒸汽的热量实现了小部分回收，但是仍旧需要不断地提供蒸发所需的热量，且仍旧需要耗费外部能量去对蒸汽进行冷凝。

为降低冷凝时的能耗，在中国专利号为ZL2010102700217、申请公布日为2011年2月16日、名称为“闪蒸冷凝一体化海水谈化装置”的专利文献中公开了一种海水淡化设备。该专利文献中的海水淡化设备是通过虹吸法将深层的海水（温度较低）吸气用于给蒸汽冷凝用，从而不需要外部通过能量去使蒸汽冷凝。

现有的海水淡化设备无论采取哪种方式，都只能顾及蒸发或冷凝二者中的一者的能耗降低，而在冷凝过程中所释放出的热量都是被冷凝介质带走的，因此存在能量的回收利用率低、需要不断地从外部获取热量才能够使海水蒸发、导致海水淡化时的能耗大、生产成本高。这也是虽然蒸馏法对海水进行淡化时所得的淡水纯净度最高但是蒸馏法的海水淡化设备在实际应用中使用得较少而渗透法的海水淡化设备使用得多的一个原因所在。

发明内容

本发明提供了一种对蒸汽冷凝时所释放出的热量进行回收以用于海水的蒸发、使得热量在蒸发与冷凝之间进行循环利用的蒸馏式海水淡化设备，解决了现有的海水淡化设备由于不能够对冷凝时所释放的热量进行回收利用而导致的能耗大、海水淡化成本高的问题。