CN100371259C - 海水电磁淡化法及淡化池 - Google Patents

Abstract

一种海水电磁淡化法及淡化池，由底槽、四壁中一组对装的电极板、一组对装的电磁铁组成，侧面设有带阀门的进液管、排液管、排水管、电极板不与溶液传递电子。在头半个周期内电场向左，磁场向里；阳离子R⁺向左下方偏转；阴离子R^-向右下方偏转；进入下半个周期，电磁场同时反向，R⁺向右下方偏转，R^-向左下方偏转，以后的每个周期情况与上述相同。使下层区域的R⁺和R^-富集超过饱和，析出晶体；从上端管放出纯水，又从下端注入新的海水，提取出晶体或放出浓水。优点：易控制，淡化纯度高，节能，无污染，还能得到浓水或晶体，适合大规模工业应用。

Description

海水电磁淡化法及淡化池

技术领域

本发明涉及海水淡化方法，特别是海水电磁淡化法及淡化池。

技术背景

地球上的人类越来越多，人类居住的地球清洁淡水却越来越少，特别是人口密集的大城市人均拥有的淡水量更少，地下水长期大量开采造成一系列的生态灾难。但是浩瀚的大海有巨大的水量却无法直接使用。因此采用海水淡化设备提取海洋中的水通过淡化来为人类服务。目前淡化海水有电渗析法、离子交换法、逆渗透法和蒸馏法，其海水淡化的设备提取淡水的成本较高，特别是蒸馏法在加工过程中需要大量热量供给，渗透法设备较昂贵，初期投资大，不利于推广使用。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点，提供一种用大小不变、方向交替变化的由电压和磁场作用于阴、阳离子，使其聚集，达到饱和之后，析出晶体而剩下纯水，同时得到盐类、水及其它产物的海水电磁淡化法及淡化池。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种海水电磁淡化法，其电磁淡化方法如下：

池内注一些海水，然后接通电源U，立即产生电场和对应的磁场；在一开始的半个周期内电场E水平向左，磁场B垂直于竖直面向里；带正电的阳离子R⁺受到向左的电场力而向左运动，因此受到垂直于速度方向并且向下的洛伦兹力而向下偏转，总的向左下方偏转；同时带负电的阴离子R^-受到向右的电场力而向右运动，因此也受到垂直于速度方向并且向下的洛伦兹力而向下偏转，总的向右下方偏转；到了一定时刻，交变电磁场同时反向，进入下半个周期，根据同样的原理，R⁺将向右下方偏转，R^-向左下方偏转，这与头半个周期的情况正好相反；以后的每个周期情况与此相同，如此下去R⁺、R^-并没有被分开，几乎沿着各自的垂力线摆动着下降，使下层区域的R⁺和R^-富集超过饱和，而被迫析出晶体；这些小颗粒由于重力作用纷纷下沉，底部会堆上一层盐粒，上层就只剩下水了；从上端管放出纯水，又从下端不断注入新的海水，积盐将由采晶装备提出。

U在10～110V内取值，B在0.01～0.1T内取值，T在0.05～1S内取值，即频率在1～20Hz之间。

一种海水电磁淡化池，其特征在于：包括淡化池、电极板(2)、电磁铁(1)，淡化池由底槽、四壁中一组对装的电极板(2)、一组对装的电磁铁(1)组成，其侧面设有进液管(3)、排液管(5)、排水管(4)，其管上均设有调节流量的阀门，电极板(2)不与溶液传递电子，只在装置内产生可变的电场，电磁铁(1)为装置内空间提供可变的磁场。底槽的底面为波形或平底，电磁铁安装在装置板内侧或外侧。

周期性变化的电磁场使原来附在四壁上的离子下移，阴、阳离子没有被分开，很容易结晶，其次上端管排水，水会更纯，下端管进液使离子的起点低，沉降快，耗能少，还有波形线槽便于沉积和提取，其电磁淡化池的最大特点在于电压、电磁、水流量都可以被灵活的调节与控制。

当排液管阀门关闭时，将在底部析出晶体；当排液管阀门打开时，将排出浓度很高的溶液。当溶质无用或溶质单一时，可关闭阀门，除去无用的结晶物或单一晶体。当溶质有用却很混杂或难于结晶时，可打开阀门，排出这些浓溶液，进行其它处理。淡化海水就完全可以这样，得到了淡水又制出了精盐或高浓度溶液。可调节三个阀门让其进出量相等，处在一个相对稳定的状态。

优点：易控制，淡化纯度高，节能，无污染，还能得到浓水或晶体，适合大规模工业应用。

附图说明

图1为本发明淡化装置结构示意图；

图2为本发明电压随时间变化的示意图；

图3为本发明磁场随时间变化的示意图；

图4为本发明离子深度位置随时间变化的示意图；

图中：1-电磁铁，2-电极板，3-进液管，4-排水管，5-排液管。

具体实施方式

实施例1.

往池内注入质量分数为10％的食盐水(以代替海水)，接通U＝10V，T＝0.1s，f＝10Hz，如图所示的电源，并调节磁感应强度B＝0.01T。钠离子Na⁺就会像方法中所说的R⁺那样下降，氯离子Cl⁺就会像R^-那样下降，如果关闭排液管阀门将在底部形成盐食晶体，如果打开该阀门将排出浓度很高的浓盐水，得到上层的纯水。

实施例2.

将池内注入物质的量浓度为1mol/L的盐酸，接通U＝50V，T＝0.05s，f＝20Hz，如图所示的电源，并调节磁感应强度B＝0.1T。氢离子H⁺就会像R⁺下降，还要打开排液管阀门，排出浓度很高的盐酸，得到上层的纯水，因为HCl通常不能结晶，因此该方法还有浓缩的功效。

Claims (4)

1.一种海水电磁淡化法，其特征在于：

池内注一些海水，然后接通电源U，立即产生电场和对应的磁场；在一开始的半个周期内电场E水平向左，磁场B垂直于竖直面向里；带正电的阳离子R⁺受到向左的电场力而向左运动，因此受到垂直于速度方向并且向下的洛伦兹力而向下偏转，总的向左下方偏转；同时带负电的阴离子R^-受到向右的电场力而向右运动，受到垂直于速度方向并且向下的洛伦兹力而向下偏转，总的向右下方偏转；交变电磁场同时反向，进入下半个周期，根据同样的原理，R⁺将向右下方偏转，R^-向左下方偏转，与头半个周期的情况正好相反；以后的每个周期情况与上述相同，如此进行R⁺、R^-并没有被分开，几乎沿着各自的垂力线摆动着下降，使下层区域的R⁺和R^-富集超过饱和，而被迫析出晶体；这些小颗粒由于重力作用纷纷下沉，底部会堆上一层盐粒，上层就只剩下水了；从上端管放出纯水，又从下端不断注入新的海水，积盐将由采晶装备提出，或从下端放出高浓度溶液。

2.根据权利要求1所述的海水电磁淡化法，其特征在于：U在10～110V内取值，B在0.01～1T内取值，T在0.05～1S内取值，即频率在1～20Hz之间。

3.一种海水电磁淡化池，其特征在于：包括淡化池、电极板(2)、电磁铁(1)，淡化池由底槽、四壁中一组对装的电极板(2)、一组对装的电磁铁(1)组成，其侧面设有进液管(3)、排液管(5)、排水管(4)，其管上均设有调节流量的阀门，电极板(2)不与溶液传递电子，只在装置内产生可变的电场，电磁铁(1)为装置内空间提供可变的磁场。

4.根据权利要求3所述的海水电磁淡化池，其特征在于：底槽的底面为波形或平底，电磁铁(1)安装在装置板内侧或外侧。