[发明专利]一种海水余热利用与界面蒸发相结合的淡化装置

说明书

本发明公开一种海水余热利用与界面蒸发相结合的淡化装置，包括底座和罩设在底座上的透明顶盖，底座上设置有太阳能界面蒸发系统和膜蒸馏系统，太阳能界面蒸发系统和膜蒸馏系统均位于透明顶盖内；太阳能界面蒸发系统包括开设在底座中部的海水池及开设在底座两端的第一SSG集水槽和第二SSG集水槽，海水池内设置有界面蒸发装置；膜蒸馏系统包括开设在底座上的MD集水槽和冷水槽，MD集水槽设置在海水池和冷水槽之间，海水池与MD集水槽之间的池壁上开设有通孔，通孔内固定安装有PTFE膜。在太阳能界面蒸发的基础上引入膜蒸馏技术，合理利用光热膜传导至海水中热量，来进一步提高淡化装置的淡化效率，增加淡水产量。

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，特别是涉及一种海水余热利用与界面蒸发相结合的淡化装置。

背景技术

水是生命的源泉，是人类生存、发展所不可或缺的资源。随着世界人口的迅猛增长和工业化发展带来的淡水污染，导致全球水资源严重短缺，世界上将近80％的人口正面临水资源匮乏的威胁。目前，海水淡化技术被普遍认为是一种解决淡水短缺切实可行的方法。主流的海水淡化技术包括反渗透(RO)、多效蒸馏、多级闪蒸等。然而，上述海水淡化技术通常投资成本高昂且能耗较高，对于一些偏远、基础设施欠发达地区是不可行的。此外，现有的淡化技术主要依靠传统的化石燃料为淡水生产提供能量，从而加剧了温室气体的排放和空气污染。

太阳能界面蒸发技术作为能够从各种非饮用水资源中获得纯净水的最具前景的技术之一，其利用漂浮在液面上的光热转换材料，将吸收的太阳能进一步转化为热量用来加热空气-水界面的薄层液体产生蒸汽。由于水分的蒸发仅发生在水的表面，该技术避免了加热未参与蒸发的大体积水，因此具有能耗低、响应快、无污染，蒸发效率高等优点。蒸发效率的提高需满足高效的光吸收、良好的水输送、较小的热损失等。虽然已经采取了隔热措施来进一步提高蒸发效率，但并不能阻断光吸收器向海水的热量传递，仍有部分热量传递至海水中，且底部海水余热仍是具有利用价值的。因此，进一步开发和利用底部海水的余热是十分重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种海水余热利用与界面蒸发相结合的淡化装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种海水余热利用与界面蒸发相结合的淡化装置，包括底座和罩设在所述底座上的透明顶盖，所述底座上设置有太阳能界面蒸发系统和膜蒸馏系统，所述太阳能界面蒸发系统和膜蒸馏系统均位于所述透明顶盖内；

所述太阳能界面蒸发系统包括开设在所述底座中部的海水池及开设在所述底座两端的第一SSG集水槽和第二SSG集水槽，所述海水池内设置有界面蒸发装置；所述膜蒸馏系统包括开设在所述底座上的MD集水槽和冷水槽，所述MD集水槽设置在所述海水池和所述冷水槽之间，所述海水池与所述MD集水槽之间的池壁上开设有通孔，所述通孔内固定安装有PTFE膜。

优选的，所述界面蒸发装置包括固定在所述海水池顶端的金属板，所述金属板上开设有模孔，所述模孔内固定安装有光热膜；所述金属板底部固定连接有纤维纸的一端，所述纤维纸的另一端伸入到所述海水池内，所述纤维纸与所述光热膜底部接触连接。

优选的，所述金属板底部周向固定连接有金属直肋，所述纤维纸位于所述金属直肋形成的空腔内。

优选的，所述金属板底部设置有隔热板，所述隔热板位于所述金属直肋形成的空腔内；所述纤维纸铺设在所述隔热板上，所述纤维纸位于所述隔热板与所述光热膜之间。

优选的，所述隔热板为聚苯乙烯泡沫板。

优选的，所述金属板顶端涂覆有黑漆。

优选的，所述透明顶盖为倒V型结构，所述透明顶盖包括顶盖倾斜壁和两个顶盖垂直壁，所述顶盖倾斜壁为倒V型结构，两所述顶盖垂直壁分别固定在所述顶盖倾斜壁两侧；所述顶盖倾斜壁和所述顶盖垂直壁均与所述底座固定连接，所述顶盖倾斜壁两端分别与所述第一SSG集水槽和第二SSG集水槽对应设置。