[发明专利]脱盐水处理系统中的选择性结垢及相关方法

说明书

提供了脱盐水处理系统中的选择性结垢及相关方法。公开了一种使水处理系统内的水脱盐的方法。总体上描述了进行脱盐的水处理系统中的选择性结垢。根据某些实施方案，通过调节水处理系统内的含盐水性流的一个或更多个系统参数(例如温度和/或流速)来控制水处理系统内固体垢的形成位置。

本申请是名为“脱盐水处理系统中的选择性结垢及相关方法”、申请号为201580057494.X的中国专利申请的分案申请，专利申请201580057494.X是根据专利合作条约于2015年10月21日提交的国际申请(PCT/US2015/056575)进入中国国家阶段的国家申请，该申请的优先权日为2014年10月22日。

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2014年10月22日提交的题为“SelectiveScaling in Desalination Water Treatment Systems and Associated Methods”的美国临时专利申请序列号62/067,318的优先权，其通过引用整体并入本文用于所有目的。

技术领域

总体上描述了包括一个或更多个其中使用选择性结垢的脱盐设备的水处理系统和相关方法。

背景技术

脱盐是至少部分地分离液体溶液中一定量的盐和/或其他矿物质以及一种或更多种其他组分的过程。例如，可以对盐水进行脱盐以产生适合于人消耗、灌溉、工业使用和/或各种其他用途的淡水。目前对脱盐的注意力主要集中在开发具有成本效益的为人类使用提供淡水的方法。

由于世界人口扩张，随之淡水需求的增加已导致世界上许多地区淡水短缺。脱盐可潜在地对缓解这样的短缺发挥作用。因此，期望改善的水处理系统和方法。

发明内容

总体上描述了进行脱盐的水处理系统中的选择性结垢。根据某些实施方案，通过选择和/或调节一个或更多个系统参数(例如水处理系统内的含盐流的温度和/或流速)来控制水处理系统内的固体垢的形成。某些实施方案包括操作水处理系统以确定加湿器内的流的温度和/或流速，使得相对大量的垢在加湿器内形成。在一些情况下，本发明的主题涉及相关产品、特定问题的替代解决方案和/或一个或更多个系统和/或制品的多种不同用途。

某些方面涉及在水处理系统内进行使水脱盐的方法。在一些实施方案中，该方法包括在水处理系统的离子去除设备内，从包含成垢离子和至少一种溶解一价盐的含盐水性进料流中去除至少一种成垢离子的至少一部分，以产生相对于含盐水性进料流包含更少的成垢离子的离子减少流。一些实施方案包括在水处理系统的换热器内，将来自第一换热器流的热传递到至少一部分离子减少流以加热离子减少流。某些实施方案包括在水处理系统的加湿器内，使水从经加热的离子减少流中蒸发到气态流中，以产生相对于含盐水性进料流富含溶解一价盐的浓缩含盐流和经加湿的气态流。一些实施方案包括在水处理系统的与加湿器流体连接的除湿器内，使水从经加湿的气态流中凝结以产生含水流和经除湿的气态流。在一些这样的实施方案中，在加湿器内形成垢，使得水处理系统中形成的所有垢的至少约60重量％在加湿器内形成。

一些实施方案涉及使水脱盐的方法。在某些实施方案中，该方法包括在水处理系统的脱盐设备内，从含盐水性进料流中去除水，以产生含水流和相对于含盐水性进料流富含溶解一价盐的浓缩含盐流；以及在脱盐设备内形成垢，使得水处理系统中形成的所有垢的至少约60重量％在水处理系统的脱盐设备的浓缩器中和/或含填充物的容器中形成。