[发明专利]一种多级蒸馏装置

说明书

本发明涉及一种多级蒸馏装置，包括设置有热源的热源腔和多个包括由相对的蒸发面和冷凝面限定的蒸馏空间，所述蒸馏空间逐层层叠的设置在所述热源腔的外侧，所述蒸馏空间靠近热源的一侧表面为蒸发面，与蒸发面相对的一侧为冷凝面，所述蒸馏空间中设置有Z字形流通回路，进料液体以预定速率施加到蒸馏空间的蒸发面上，产生蒸汽，蒸汽通过所述Z字形流通回路，进而在冷凝面上进行冷凝，对冷凝的产品进行收集。本发明实施例的多级蒸馏装置采用蒸汽的Z字形流通回路实现多效蒸馏以分离二相液体，实现高效的多效蒸馏。

技术领域

本发明涉及海水多效脱盐多级蒸馏或化学过程多效蒸馏技术，具体涉及一种多级蒸馏装置。

背景技术

多效蒸馏系统适用于多效蒸发器、多级闪蒸器和太阳能蒸馏装置等。多级闪蒸器体积大且复杂，热效率不高。迄今使用的太阳能蒸馏设备是所谓的盘式蒸馏，蒸馏过程是静态的，效率低。商业蒸馏系统利用简单的锅炉使液体达到其沸点以汽化液体并将蒸汽送入冷凝器，在其中一次性冷凝并回收热量。这样的系统能源成本过高。

海水淡化或蒸馏系统也可与压缩机集成以把蒸汽压缩回收，但这需要相当大的能量才能正常工作。由于全球的气候变化，很多地方新鲜或饮用水供应不足。尽管许多地区都有咸水，但没有经济有效的方法将其转化为淡水。蒸馏就是从咸水中回收淡水的一种方法。现有的蒸馏技术不足以有效且经济地解决该问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一项多级蒸馏装置，包括设置有热源的热源腔和多个包括由相对的蒸发面和冷凝面限定的蒸馏空间，所述蒸馏空间逐层层叠的设置在所述热源腔的外侧，所述蒸馏空间中靠近热源的一侧表面为蒸发面，与蒸发面相对的一侧为冷凝面，

所述蒸馏空间中设置有Z字形流通回路，

进料液体以预定速率施加到蒸馏空间的蒸发面上，产生蒸汽，蒸汽通过所述Z字形流通回路，在冷凝面上进行冷凝，收集冷凝的产品。

本发明的第二项多级蒸馏装置，如第一项的多级蒸馏装置，所述多个蒸馏空间层叠套设在所述热源腔外侧。

本发明的第三项多级蒸馏装置，如第一项的多级蒸馏装置，所述多个蒸馏空间层叠设置在所述热源腔上方。

本发明的第四项多级蒸馏装置，如第三项的多级蒸馏装置，所述蒸馏空间的蒸发面和冷凝面与水平方向呈θ角，其中0°≤θ＜90°。

本发明的第五项多级蒸馏装置，如第一到第四项之一的多级蒸馏装置，所述蒸馏空间的冷凝面具有网状结构或编织结构。

本发明的第六项多级蒸馏装置，如第一到第四项之一的多级蒸馏装置，所述蒸馏空间的蒸发面和/或冷凝面上沿液体流通方向设置一条或多条肋片。

本发明的第七项多级蒸馏装置，如第一项的多级蒸馏装置，相邻的两个蒸馏空间具有联通通路，并与所述Z字形流通回路联通；相对于热源腔而位于最外层的蒸馏空间上设置有与外部联通的通路，其与该蒸馏空间的Z字形流通回路联通。

本发明的第八项多级蒸馏装置，如第七项的多级蒸馏装置，热源腔中热源为加热的液体，相对于热源腔而位于最内层的蒸馏空间上设置有与热源腔联通的通路，其与该蒸馏空间的Z字形流通回路联通。

本发明的第九项多级蒸馏装置，如第七或八项的多级蒸馏装置，相对于热源腔而位于最外层的蒸馏空间的所述与外部联通的通路，与压缩机管路的一端连接，压缩机能够对来自蒸馏空间的气体加压，压缩机管路的另一端连接到热源腔和/或多个蒸馏空间的一个或多个，进行能量回收。

本发明的第十项多级蒸馏装置，如第九项的多级蒸馏装置，相对于热源腔而位于最内层的蒸馏空间与热源腔联通，所述多级蒸馏装置中填充有氢气、和/或氦气。