[发明专利]使用饱和空气流的水蒸馏装置和用于使其性能最大化的方法

摘要

多种蒸馏装置中的一种(10)包括两个塔，一个蒸发塔(14)和一个冷凝塔(16)，由装配有多行狭缝的分隔件(18)分开，将它们分成4个蒸馏阶段。所述蒸发塔(14)包括具有亲水性或可湿性面的板，而所述冷凝塔包括矩形中空板(21)热交换器(221‑6)。在这些交换器中冷水上升而所述冷凝塔(16)中饱和的湿热空气下降。穿孔的薄板(251‑4)增加了在这些板之间下降的部分空气流的均匀性。在锅炉(34)中将水加热；在所述蒸发塔的顶部将热水分散并且通过风扇(34)向下抽吸在所述冷凝塔中冷却的空气。所述空气在封闭回路中流动。在顶部温度TE2(45至90℃)以及所述分散水的质量流量QE0设定之后，通过调节抽吸的干燥空气的质量流量QA1以使在最下面的蒸发室顶部所述空气的温度TA为预设值，从而使性能最大化。接着调节分隔件开口的有效横截面以使离开较高序号的蒸发室的空气达到其他预设温度TA2至TAN，空气的热焓曲线与平面偏离＜1.5℃。接下来校正有效横截面以使在蒸发室入口处的空气温度等于在相同序号的冷凝室的出口处的温度。所述装置的性能系数(PCo)可以是＞6，具有令人满意的蒸馏水流量。应用生产淡水或非常高纯度的水；生产浓缩的工业废水；生产高浓度的乙醇、酸或碱。

主权项

一种水蒸馏装置，通过回收冷凝的潜热而使用饱和湿热空气流，其是这样的类型，其中：‑提供数量N的蒸馏单元，序号1的单元最不热，而序号N的单元最热；‑所述N个蒸馏单元的每一个均包括一对垂直区室，一个用于水的蒸发，而另一个用于蒸汽冷凝，在上部连通；‑所述N个蒸发室N的每一个均由一组可湿性或亲水性的部件(20或104或210)占据；‑所述N个冷凝室的每一个均由空心热交换设备占据，所述N个设备串联连接；‑机构(38或153或216)与所述装置连接，以在低初始温度TE0下，以质量流量QE0提供水流，从而导致所述水流在所述N个空心热交换设备中向上流动；‑水加热器(42或134或226)与所述N个空心热交换设备的出口连接，以使在温度TE1下从其离开的水流达到低于100℃的高温值TE2，‑机构(52或142或228‑236‑244‑252)安装在所述装置中，以在序号N的蒸发室的部件的上部，在温度TE2下分布热水，并导致其使从序号N‑1蒸发室的部件向下滴流至序号1的蒸发室的部件；‑机构安装在所述装置中，以迫使N个调节的饱和湿热空气流量在所述N个蒸发室中向上循环，并在所述N个冷凝室中向下循环，以分别使所述N个空气流在所述蒸发室的上部循环，最高达到预定温度TA1至TAN；‑用于收集蒸馏水流量的机构(56或126或266)安装在序号1的冷凝室的下部；‑用于收集浓缩水溶液的流量的装置(60或119或254)安装在序号1的蒸发室的下部；其特征在于：‑所述N个热交换设备的横截面和高度与所述N个冷凝室的那些相同；‑所述N个热交换设备是被装配为以恒定间距隔开的空心聚合物板的组，每组设置有上游和下游歧管；‑在所述N个冷凝室中，空心板垂直地安装。