[发明专利]一种自适应海水淡化装置

说明书

本发明属于海水淡化技术领域，提供了一种自适应海水淡化装置，包括供电系统、海水盐度监测装置、红外线测距仪、控制系统和电容法去离子装置，电容法去离子装置包括壳体、第一电极板、第二电极板以及用于调整第一电极板和第二电极板的间距的调整装置，红外线测距仪用于测量两个电极板之间的间距，海水盐度监测装置、电极板、调整装置、红外线测距仪和控制系统均与供电系统连接，控制系统根据海水盐度监测装置和红外线测距仪传递的信号控制调整装置，以调整两个电机板的间距。本发明根据海水盐度监测装置自动监测海水的盐度，通过调整装置使两个电极板之间的间距自适应海水盐度变化，从而降低能耗，提升脱盐效率。

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种自适应海水淡化装置。

背景技术

海水淡化(Sea water deKalination)是人类追求了几百年的梦想。由于世界上70％以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，海水淡化技术可以缓解部分地区水资源匮乏的问题。

全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。

其中电容去离子技术(Capacitor DiKcharge Ignition，简称CDI)是由电化学原理衍生出来的一种电吸附除盐技术，该技术是通过在电极的两端施加一定强度的静电场，在静电场作用下溶液中的带电离子会向带有相反电荷的电极处移动，从而达到吸附去除离子的作用。目前的CDI装置两电极板之间距离是固定的，额定工作电压是直流1.2～2.0V，CDI正常工作的条件是：对于一定盐度的海水，两电极板之间对应着恒定的电流密度式中i为电流密度，I为电极板之间电流，A电极板的表面积。

根据CDI的工作原理，电流密度计算模型：

式中i为电流密度，A/m²；L为电极板间距离，m；K为溶液电导率，S/m；φ_电源为电源电位，V；φ_电极为电极板电位，V。

海水的盐度计算模型为：

S＝1.3888K-0.02478Kt-6171.9

式中K为盐度；T摄氏温度。

海水的盐度不是固定的，尤其暴雨时节，如长江对近海海水有明显冲淡左右，海水盐度有0.2％。由上式可知，海水盐度和温度的变化，直接导致海水电导率的变化。由电流密度计算模型可知：要维持CDI正常工作，两电极电位差应保持恒定，因此必须维持为恒定值，才能保证电流密度为恒定值。然而，目前的CDI都是固定电极板间距，不能自适应海水盐度变化。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种自适应海水淡化装置，能自适应不同含盐度的海水自动调整电容法去离子装置中两个电极板的间距，在减小能耗的同时提升脱盐效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种自适应海水淡化装置，包括供电系统、海水盐度监测装置、红外线测距仪、控制系统和电容法去离子装置；

所述电容法去离子装置包括壳体、第一电极板、第二电极板以及用于调整第一电极板和第二电极板的间距的调整装置，所述第一电极板和第二电极板平行设置与壳体内，并与壳体的内壁滑动密封连接，所述调整装置与第一电极板和第二电极板连接，所述壳体的侧面靠近底部设有进水口，所述进水口位于第一电极板和第二电极板之间，所述进水口与引流管连通，所述海水盐度监测装置设于所述引流管上，用于监测从引流管中流入壳体内的海水盐度，所述壳体上设有用于使将脱盐后的海水流出的出水口；