[发明专利]盐水淡化和制备干蒸汽的一体化设备

说明书

本发明提供了一种盐水淡化和制备干蒸汽的一体化设备，其包括太阳能集热系统、储热系统、干蒸汽发生系统、脱盐系统及净化水存储系统。太阳能集热系统收集太阳光的热能并存储到储热系统。干蒸汽发生系统包括蒸汽模块和气液分离模块；净化水存储系统内的净化水进入蒸汽模块后与储热系统热交换并汽化为湿蒸汽；湿蒸汽进入气液分离模块并分离为液态水和干蒸汽。脱盐系统包括闪蒸塔、动力模块、蒸发器及冷凝器；气液分离模块分离出的液态水进入闪蒸塔并产生高压蒸汽，高压蒸汽进入动力模块；盐水进入蒸发器后吸热蒸发并分离出二次蒸汽和浓缩液，一部分二次蒸汽进入冷凝器冷凝为液态水并存储到净化水存储系统，另一部分二次蒸汽进入动力模块。

技术领域

本发明涉及盐水淡化领域，尤其涉及一种盐水淡化和制备干蒸汽的一体化设备。

背景技术

中国西北目前在沙漠和戈壁地区开辟了很多工业园区，并引进了一大批高新技术企业驻入，该类企业大多是对当地的石油、天然气和煤炭等石化资源进行深加工处理，以便形成清洁环保的产品。该类企业的突出特点是工艺过程需要大量淡水和蒸汽资源，与此同时可能产生大量高盐高硬以及含有其它有机杂质的工业废水。考虑到沙漠和戈壁地区大多为属于干旱缺水地区，区内无常年流动的地表水流，亦无泉点出露，周围浅层200m之内无地下淡水可采，地下深层则有大量高盐高硬的苦咸水无法直接利用。因此淡水资源缺乏成为制约企业生产的瓶颈所在。对地下苦咸水或者工业废水进行深度除杂脱盐淡化处理既能为企业提供部分蒸汽，缓解了清水紧缺的现状，减少公用供水压力，又能解决富余高盐废水的出路，保证了企业生产清洁绿色可持续发展。

目前在偏远地区实现苦咸水资源化或者海水淡化的处理工艺多采用化石燃料燃烧产生的热能或者电网电能，但是，因为燃料成本或电力成本高等等限制了其使用。

另外，目前现场制取高压蒸汽的普遍方法是采用基于化石燃料燃烧(煤、石油、天然气)的常规锅炉。这不仅耗费化石燃料和付出一定的经济成本，同时也会带来严重的环境污染的危害。即使考虑采用电能，蒸发处理也仅适用于电力资源富余且电价不高的场合，而对于电价较高的场合，高额的电耗成本也是得不偿失的。随着新修订的国家标准《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)出台，燃煤燃油锅炉尾气直接排放已无法达标，因此寻找低成本、清洁的能源成为制备工业用蒸汽的重要发展方向。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种盐水淡化和制备干蒸汽的一体化设备，

为了实现上述目的，本发明提供了一种盐水淡化和制备干蒸汽的一体化设备，其包括太阳能集热系统、储热系统、干蒸汽发生系统、脱盐系统以及净化水存储系统。

太阳能集热系统收集太阳光的热能并通过热交换将热能存储到储热系统。干蒸汽发生系统包括蒸汽模块和气液分离模块；净化水存储系统内的净化水进入蒸汽模块后与储热系统热交换，并汽化为湿蒸汽；湿蒸汽进入气液分离模块并分离为液态水和干蒸汽。

脱盐系统包括闪蒸塔、动力模块、蒸发器以及冷凝器；气液分离模块分离出的所述液态水进入闪蒸塔并产生高压蒸汽，高压蒸汽进入动力模块；需要淡化的盐水进入蒸发器后吸热蒸发并分离出二次蒸汽和浓缩液，一部分二次蒸汽进入冷凝器冷凝为液态水并存储到净化水存储系统，另一部分二次蒸汽进入动力模块，浓缩液排出脱盐系统；进入动力模块的所述高压蒸汽对所述另一部分二次蒸汽加热加压，加热加压后的所述另一部分二次蒸汽进入蒸发器并加热进入蒸发器的盐水，进而冷凝为液态水并存储到净化水存储系统。

本发明的有益效果如下：

本发明的盐水淡化和制备干蒸汽的一体化设备采用太阳能作为清洁能源，污染物排放小，系统运行成本低，具有较高的经济效益和环保效益。由于太阳能集热系统和储热系统相互独立，因此，太阳能集热系统采集的热能能够自由的存储和释放；在夜间，即使太阳能集热系统无法工作，储热系统也能够提供设备运行所需的热量。