CN110382068A - 一种结晶装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对给水进行蒸馏和结晶处理。本发明尤其涉及对工业废水或盐水或微咸水进行蒸馏和结晶处理。本发明均涉及用于进行蒸馏的装置和方法。在本发明的一个方面中，提供了一种结晶装置，包括：(a)一结晶器，用于蒸发给水以产生水蒸气；(b)吸附装置，其与所述结晶器蒸汽连通，用于可逆地吸附所述结晶器中的水蒸气；和(c)解吸装置，用于解吸所述吸附装置中吸附的水蒸气，其中所述结晶器在基本上低于大气压的压力下使所述给水蒸发，以形成包含结晶固体的浓缩溶液或浆液。

Description

一种结晶装置和方法

技术领域

本发明涉及对给水进行蒸馏和结晶处理。本发明尤其涉及对给水，例如工业废水或盐水或微咸水等进行蒸馏和结晶处理。

背景技术

在本领域中已知使用各种***和方法如膜过滤和蒸馏来处理污染的溶剂如污水。然而，传统的溶剂处理***通常无法处理常见的工业实践所产生的各类废水。例如，由有机聚合物或化合物制成的膜易受腐蚀，因此限制了这些膜处理石油、天然气或采矿作业或化学废物的尾渣的能力。众所周知，用于蒸馏水的***，例如多级闪蒸(MSF)型蒸馏水***和多效脱盐型蒸馏水***存在结垢和维护问题，而且这些***需要大量额外的能量使溶剂进入气相。而且，到目前为止上述两种方法(膜过滤和蒸馏)在处理污染的溶剂时均限制在10％至20％之间，并且结晶器是进一步处理浓度更高的溶剂并实现溶剂和污染物完全分离的少数选择之一。

然而，传统的结晶器的成本相当高。在结晶过程中消耗了大量蒸汽和电力形式的应付能源。必须设计出真空或高压***以安全地进行该处理。并需要额外的锅炉或涡轮机械，这大大增加了资金支出。此外，结合有结晶器的***通常使用高成本的钛来防止采用的高压高温环境中的腐蚀。因此，需要一种改进的蒸馏和结晶***。

在本说明书中列出或讨论明显在先公开的文献不应被视为承认该文献是现有技术的一部分或是公知常识。

本文提及的任何文献均通过引用整体并入本文。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种节能、成本低且对环境无害的蒸馏和结晶装置和方法。

在本发明的第一方面中，提供了一种结晶装置，包括：(a)一种用于蒸发给水以产生水蒸气的结晶器；(b)与结晶器蒸汽连通的吸附装置，用于可逆地吸附结晶器中的水蒸气；(c)解吸装置，用于解吸吸附装置中吸附的水蒸气，其中结晶器在基本上低于大气压的压力下蒸发给水，以形成包含结晶固体的浓缩溶液或浆液。

优选地，结晶器在0至70℃的温度下蒸发给水。更优选地，结晶器在低于40℃的温度下蒸发给水。

优选地，结晶器中的结晶在0.6kPa至32kPa的压力下进行。

优选地，该装置还包括一锅炉，用于在给水进入结晶器之前加热给水，给水中的热量有助于水蒸气的蒸发。优选地，所述锅炉包括温度为5℃至85℃的热水。在一个实施例中，锅炉是一盐水热交换器。盐水热交换器通常是常见的壳管式热交换器，或具有两个流动流的一平面热交换器。热流来自任何热源，冷流是待加热的盐水。

优选地，该装置还包括与结晶器蒸汽连通的一真空泵，用于在结晶器中产生低真空状态。

“结晶器”指的是包括允许给水或任何流体蒸发的任何装置或装置的一部分。结晶器可以包括或不包括用于升高给水温度以实现蒸发的任何锅炉。在本发明的实施例中，结晶器可以是一超低温结晶器。在这种结晶器中，给水蒸发并留下含有结晶固体(例如盐)的浆液。

“吸附装置”和“解吸装置”指的是包括使用吸附材料，这些吸附材料采用吸附原理。

优选地，所述吸附装置包括多个吸附床，多个吸附床被配置成按照顺序进行吸附和解吸以实现连续操作。每张床可包括一翅片管热交换器和一吸附材料，所述吸附材料选自以下组，组中包括：硅胶、合成沸石、硅沸石、活性炭、金属有机骨架和合成氧化铝。

优选地，所述吸附装置包括一冷却装置，以提供冷却以帮助吸附水蒸气。

优选地，所述解吸装置包括一加热装置，以提供加热以帮助解吸吸附的水蒸气。

优选地，所述装置还包括与吸附装置蒸汽连通的一冷凝器。冷凝器可包括与锅炉流体连通的一冷凝器管，并且所述冷凝器管被配置成允许解吸的蒸汽中的热量被冷凝器管中的水吸收并使热量循环到锅炉。

优选地，所述装置还包括至少一个第一阀，该第一阀位于至少一个蒸发室和吸附装置之间。优选地，该装置还包括至少一个第二阀，以控制解吸的水蒸气的流动。

在本发明的第二方面中，提供了一种使给水结晶的方法，该方法包括：(a)在基本上低于大气压的压力下使结晶器中的给水结晶，以形成包含结晶固体的浓缩溶液或浆液，以产生水蒸气；(b)使用与结晶器蒸汽连通的吸附装置可逆地吸附结晶器中的水蒸气；(c)使用解吸装置解吸吸附装置中吸附的水蒸气。

优选地，该方法包括在0至70℃的温度下使结晶器中的给水结晶。更优选地，该方法包括在低于40℃的温度下蒸发结晶器中的给水。

优选地，该方法包括在0.6kPa-32kPa的压力下使结晶器中的给水结晶。

优选地，在蒸发结晶器中的给水之前将给水加热，加热的给水有助于水蒸气的蒸发。在一个实施例中，通过锅炉进行加热，所述锅炉包含温度为5至85℃的热水。

优选地，该方法还包括在低真空状态下蒸发给水。

优选地，执行蒸发和吸附步骤，直到吸附大量蒸汽或吸附装置饱和为止，当吸附装置饱和时脱离结晶器和吸附装置之间的蒸汽连通，并解吸吸附装置中吸附的水蒸气，直到已经吸附了吸附装置中大量的吸附的水蒸气为止，并重新建立结晶器和吸附装置之间的蒸汽连通。

优选地，所述吸附装置包括多个吸附床，多个吸附床被配置成按照顺序进行吸附和解吸以实现连续操作。

优选地，该方法还包括向吸附装置提供一冷却装置，以促进水蒸气的吸附。

优选地，该方法还包括向解吸装置提供一加热装置，以促进吸附的水蒸气的解吸。

优选地，解吸装置中吸附的水蒸气包括使靠近一排床的热水循环，热水的温度在60℃至85℃之间。

优选地，该方法还包括将水蒸气输送到冷凝器以冷凝水蒸气。在替代实施例中，不需要冷凝器。相反，来自解吸床的蒸汽直接在盐水热交换器的热流中冷凝，并加热给水以进行蒸发。

优选地，该方法还包括在加热和蒸发给水之前先对给水进行脱气的步骤。

优选地，用于本发明上述方面的给水是选自以下组的任何水，组中包括：咸水、海水、农产品、反渗透废弃物、废物和盐。

有利地，本发明提供了一种节能，成本低且对环境无害的方法和装置，以在蒸馏给水中或视情况而定，在废水处理过程中实现零液体排放(ZLD)。

许多行业废水排放造成的环境污染引起了政府的关注。目前正在付诸实际行动，制定更严格的规章制度，要求废水处理中实现零液体排放。越来越少的垃圾要求被当成固体废弃物进行处理。

使用本发明的结晶***，我们现在提供了一种在低温和低压环境下进行给水(例如废水)的结晶或沉淀的同时产生高等级的馏出水的装置和方法。通过使用结晶或沉淀操作来进行给水的蒸发，该方法的最终废弃产物为固体形式，鉴于其形式和体积，这种固体形式的最终废弃产物处理起来更加方便。此外，通过在超低温下进行蒸发，化学用量随之大大减少。化学用量的减少又大大减少了废水预处理和维护的需求。

现有的结晶器使用锅炉和机械压缩机作为结晶过程的动力组分。锅炉产生的蒸汽是指高温(>100℃)和高压蒸汽(>大气压，101.3kPa)作为能源。机械压缩机最终使用电力作为能源。蒸汽和电力都是应付能源并且产生高成本。在这项工作中，本发明使用吸附床(AD)作为动力组分来驱动结晶。AD能够收集低等级废热作为功率输入，其可以是工业废气，或可再生能源，如太阳能热能或地热能。这种低等级的热量被视为不应付。

在本文中，通过结晶器室中吸附剂和水蒸气之间的相互作用产生低于大气压(真空)的压力，从而产生用于使给水蒸发和结晶的低温环境。由于许多盐在低温下降低了在水中的溶解度，因此进水的蒸发和结晶在比现有结晶器更低的浓度和沸点升高下进行。

有利地，在低温和低浓度下的蒸发和结晶也降低了***中的溶液腐蚀性，从而减少了对昂贵材料如贵金属的需求。此外，本结晶器装置仅在水泵和控制面板中消耗非常少的电力。与现有的机械蒸汽压缩机结晶器相比，本结晶器装置节省了90％的电力。

与使用应付的高级热能(锅炉)或电力(机械蒸汽压缩机)产生结晶的传统结晶器相比，本发明利用通常为60至85℃的不应付的低等级热量。可以从发电厂和精炼厂(如废热)等工业生产过程的废气，或太阳能和地热等可再生能源中大量获得这种低温。超低温结晶过程大大减少了结晶器中可能出现的腐蚀结垢和积垢。在预处理过程中仅需要脱气。而且，本装置没有主要的移动部件。因此，本装置和方法是坚固的且维护成本低。由于化学稳定的吸附材料的存在和不存在主要的移动部件的磨损，因此本装置的使用寿命较长。

鉴于上述情况，本发明有利地提供了一种绿色解决方案，因为它能够从发电厂和精炼厂的废气中获得低等级的热量，或者能够从诸如太阳能和地热能等可再生能源中获得低等级的热量，为蒸发***供电。在操作装置和方法期间，二氧化碳排放为零或最少，并且该装置在盐生产工业中具有相同的优点。特别地，由于使用深度真空环境来蒸发给水，本发明产生高级馏出物，因为蒸发过程可以在低于环境温度至低至0℃的温度下进行。这意味着也可以从蒸发过程中提取冷却，例如，这种冷却可用于空调等，避免使用消耗臭氧的制冷剂。

此外，由于装置的主要部件在操作过程中不会移动，因此减少了装置的磨损。这减少了维护成本，延长了操作使用寿命。

为了使本发明可以被完全理解并易于实施，现在将通过非限制性示例，仅为本发明的优选实施例，来描述本发明，其中参考附图来进行描述。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一个实施例的蒸馏装置和方法的示意图；和

图2是示出了根据本发明另一个实施例的蒸馏装置和方法的示意图；和

图3是示出了根据本发明另一个实施例的蒸馏装置和方法的示意图。

具体实施方式

本发明涉及吸附/解吸(AD)循环，其中结晶器所再生的蒸汽通过吸附材料的亲水性质被吸附床的吸附剂吸附。

特别地，本发明涉及一种超低温吸附结晶器(ULTAC)***，该***还采用吸附材料(这种吸附材料构造在AD床中)的吸附原理，以在深度真空和极低温度(低至0℃)下实现盐水蒸发。利用废热(通常为60℃至85℃的热水)，AD吸附水蒸气，产生低压和低温，然后将水蒸气排放到更高的压力和温度环境中。因此，本发明可以被视为热蒸汽压缩机。

图1示出了根据本发明的一个实施例的蒸馏装置5的示意图。广义地说，由装置5执行的方法涉及蒸发给水以产生水蒸气。然后水蒸气被吸附床中的吸附材料吸附。一旦吸附床饱和或具有足够量的蒸汽，水蒸气就从吸附床中解吸，吸附床再生以接收水蒸气。水蒸气可以在冷凝器里冷凝并收集馏出物。因此，给水中的水的蒸发形成了给水的浓缩溶液或包含结晶固体的浆液。如图1所示，装置5包括一结晶器10、一锅炉15、一冷凝器20和吸附/解吸床(床)25，吸附材料位于吸附/解吸床25中。结晶器10与吸附/解吸床25直接蒸汽连通，使得来自结晶器10的水蒸气直接进入吸附/解吸床25。

在各种实施例中，用于本发明的结晶器可以是选自下组的任何类型的结晶器，组中包括：导流筒挡板(DTB)型结晶器、OSLO型结晶器、强制循环型结晶器、蒸发型或真空型结晶器。这种结晶器通常可以包括其他结构，例如搅拌器、沉淀区等，使得这些结构有助于形成晶体。

在本发明中，关键功能是产生低温和低压环境以进行结晶。晶体以两种方式形成。首先，当溶液的温度和压力降低时，盐的溶解度降低。这种冷却效果可以帮助一些盐越过饱和点并结晶。其次，水在结晶器中蒸发，将溶液的浓度提高到结晶点。

在本发明的一个优选实施例中，结晶器10为结晶器10的形式，其配备有床25，床25采用以下吸附原理，其中吸附材料有效地作为热蒸气压缩机。床25由热水(通常为60至85℃)形式的低级热量提供动力，并且通过床25能够在超低温下例如，低于30℃，或在低温下例如在30至70℃之间进行蒸发和结晶，其中由于吸附过程驱动蒸发过程，因此耗电量非常小。在每个循环之后，热水再循环到床25中使吸附剂再生，使得蒸发过程由热水提供动力。可以用其他液体代替热水以达到更高的温度，或者可以更方便地获得这种热水。

首先将给水30供应至结晶器中中并蒸发给水。“给水”30指的是包括工业中的任何微咸水、海水、产出物、反渗透废水和任何其它形式的废水，或盐生产工业中的盐溶液。

结晶器10的操作温度(即溶液中的水蒸发的温度)部分取决于床25的吸附能力和给水30的性质(即溶液含量和浓度)。已经确定操作温度在基本上低于大气压的压力下，特别是在0.6kPa到32kPa的压力之间，在0℃到70℃之间变化。

已知水的三相点为0.01℃和612Pa。然而，溶解在水中的溶质的存在降低了水的熔点并提高了水的沸点。因此，结晶器可以在结晶器的操作温度范围内与不同温度的给水一起使用。这允许在不同的季节和气候中使用装置5和结晶器10。

在一个实施例中，操作温度低于装置5所在的环境温度。结晶器的操作温度可以为从30℃至70℃(低温操作)，从0℃至30℃(超低温操作)中的任何一个。

在一个实施例中，给水30通过锅炉15循环，以允许与较热的热源进行热交换，以提供额外的能量以加速蒸发过程。可以使用相同或不同的锅炉来加热给水30和床25。在优选实施例中，锅炉15是盐水热交换器，该盐水热交换器将给水30加热到高于结晶温度，特别加热到高达70℃。盐水热交换器通常是常见的壳管式热交换器，或具有热流动流和冷流动流的平面热交换器，热流动流来自任何热源，而冷流是待加热的盐水。加热的给水30有助于水蒸气的蒸发。

如图2所示，盐水热交换器与冷凝器20流体连通。盐水热交换器具有用于接收来自冷凝器的冷凝物的废热入口，以及用于将水返回冷凝器20的废热返出口。或者，如图1所示，盐水热交换器15的废热和废物返回可以与装置5外部的任何其他***流体连通。盐水泵将进料泵送到结晶器中。

吸附/解吸床25与结晶器10蒸汽连通。在床25内，吸附材料静止地构造在翅片管热交换器上。来自结晶器10的蒸汽进入床25并被吸附材料吸附，例如硅胶、合成沸石、硅沸石、活性炭、金属有机骨架、合成氧化铝等。由于对水蒸气的高亲和力，吸附剂使水能够在低至0℃的温度下在结晶器10中蒸发。这种超低的工作温度范围将大大减少传热表面的结垢和积垢。出于同样的原因，还应该减少对预处理过滤维护的需求。在预处理过程中仅需要轻微的脱气。冷却水用于通过翅片管热交换器排出吸附过程中产生的热量。

通常，低于30℃的操作温度被认为是超低温操作，而在30℃至70℃之间的操作温度则被认为是低温操作。

当吸附/解吸床25被水蒸气饱和时，它们与结晶器10的蒸汽连接被关闭，而其与冷凝器20的蒸汽连接则被打开。进入床25的入口阀和/或离开床25的出口阀可用于控制床25、结晶器10和冷凝器20之间的蒸汽连通。单个阀可用于多个床25，或用于每个单独的床25，这适用于入口阀和出口阀以及它们的组合。

提供通常为60至85℃的热水以加热吸附/解吸床25中的吸附材料，以通过相同的翅片管热交换器再生。吸附剂将水蒸气解吸至冷凝器，当蒸汽在冷凝器的管表面上冷凝时收集优质纯馏出水。吸附/解吸床通常构造在多个床中，多个床按照顺序进行吸附和解吸以实现连续操作。结晶器10没有主要的移动部件，并且只需要对泵和阀进行最少的维护。可以通过冷却塔、散热器、海水等将工厂中的热量排出。

图1中所示的装置5是结晶器10的单级概念。由于结晶器10内的蒸发温度通常低于环境温度至低至0℃，因此冷却(命名为“冷冻水”)为从该过程中提取的副产品。冷冻水可用于空调或其它冷却目的。图2示出了利用冷冻水的另一种方法。将冷冻水再循环回至冷凝器20以辅助冷凝，同时降低结晶器10的冷却水需求。图3示出了本发明的另一个实施例。该实施例与图1和2中所示的实施例之间的一个主要区别是没有冷凝器20。在该实施例中，不需要冷凝器20。相反，来自解吸床的蒸汽直接在盐水热交换器的热流中冷凝，并加热给水以进行蒸发。

图3还详细示出了通过AD床25的热水和冷却水的流动–其类似于图1和2中所示的AD床25的工作原理。特别地，AD床25在其相对侧上包括两组热/冷却水入口和出口。在本文中，作为盐水热交换器的热源的蒸汽直接行进到盐水热交换器。

结晶器10可另外具有一出口以允许排出保留在结晶器10中的浓缩溶液或浆液。装置5可以分批或连续模式运行。

传统的结晶器采用两种操作方法。第一种方法是在非常高的温度下进行蒸发和结晶。将产生的蒸气直接排放到大气中或在风扇或鼓风机的帮助下排放到大气中。第二种方法是使用机械蒸汽压缩机并通电。蒸发产生的蒸汽进入压缩机，然后将蒸汽压缩至更高的温度并作为热源供回以进行蒸发。而且，传统的结晶器使用高级热能(锅炉)或电力(机械蒸汽压缩机)，并且传统的结晶器在50℃以及更高的温度下进行蒸发和结晶。传统的低温结晶器可以使用机械冷却器或蒸汽压缩机在较低温度下操作。

然而，另一方面，在本发明中，来自结晶器10的水蒸气直接进入吸附/解吸床25。床25由通常为60至85℃的低等级热量提供动力以驱动吸附过程，并且能够在床25被吸附过程驱动的过程中使用极少的电力在超低温度下例如低于30℃，或在低温下例如在30到70℃之间，进行蒸发和结晶。在每个循环之后，热水再循环到床25中使吸附剂再生，使得蒸发过程由热水提供动力。这也能带来明显的优势，例如大大减少了预处理过程和维护成本。

因此，这里的关键是附接到结晶器10的蒸汽出口的AD床25的实施，其中结晶器10的蒸汽出口将蒸汽从结晶器吸入AD床25。这允许超低温结晶和低等级热量驱动等。

有利地，装置5利用低等级废热(发电厂废气太阳能、地热等)，具有零或少量二氧化碳排放。装置5和方法具有非常低的电力消耗，仅包括水泵、阀和控制面板。装置5没有主要的移动部件，因此维护成本低。二氧化硅和其它替代吸附剂是稳定的化合物，使用寿命长达30年。该方法和装置适用于低温或超低温蒸发。

本发明可用于从给水30中蒸发和产生清洁水。残余物，特别是用于工业废水的残余物的含水量(和体积)将大大减小，使其更加便宜且更易于处理。

本发明可用于从水溶液中结晶盐，由此通过简单过滤结晶器中形成的浆液，可以获得结晶盐。盐可以是通过结晶方法可纯化的任何盐，这些盐包括氯化钠(食盐或海盐)。这适用于食品和制药行业。

有利地，本发明可以被视为通过AD床在传统的结晶器中的机械蒸汽压缩机(MVC)中进行的简单替换以及对结晶器室和盐水热交换器的最小修改。AD床的蒸汽压缩可以由低等级的废热驱动而不是由电力驱动-大量减少传统MVC的巨大电力消耗。此外，MVC通常需要定期维护和定期更换。另一方面，ULTAC没有主要的运动部件，只需要对必要的泵和阀进行最少的维护。ULTAC也不需要锅炉来提供蒸汽源。因此非常强大，需要极少的维护。

除了上述优点外，本发明还提供了传统的结晶器所不及的另外的让人意想不到的惊人优点。

首先，由于压缩机入口和出口之间的蒸汽焓差异很大，因此MVC需要大量的电力来实现水蒸气压缩。在ULTAC***中，为了比较，通过吸附材料不断地吸附和解吸由热水和冷水的交替输入提供动力的水蒸气来实现焓的差异。在ULTAC中，仅需要电力来在AD床和相应的热/冷却源之间再循环热水和冷水，以及操作阀。这显然用到的电力要比MVC少得多。

其次，MVC也受其最大压缩比2的限制。因此，传统的结晶器限于三到四个蒸发效果。最低盐水蒸发温度通常也必须高于50℃，以在正常操作压力下蒸发来自盐水浓缩物的水。相同的温度限制也适用于使用冷凝器而不是MVC的结晶器。然而，由于ULTAC***的吸附材料对水蒸气具有高亲和力，因此ULTAC***已经突破了这些限制。盐水蒸发温度原则上可以在100℃至0℃的范围内，可以灵活地将结晶器设置为在100℃至0℃之间的任何温度下运行。因此，可以添加更多的蒸发效果以实现更高的能效。

这意味着ULTAC可以在低于环境条件的温度下实现蒸发，而无需制冷(显著降低能耗)。在如此低的温度下，许多盐的溶解度显著降低-提高了产率。在较低温度下盐水的沸点升高也降低。大大减少或消除了传热表面上的结垢和积垢-以及预处理过滤和化学处理的需要。在预处理过程中仅需要轻微的脱气。

尽管在前面的描述中已经描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的情况下，可以对设计或构造的细节进行许多变化或修改。

Claims (32)

1.一种结晶装置，包括：

(a)一结晶器，用于蒸发给水以产生水蒸气；

(b)吸附装置，其与所述结晶器蒸汽连通，用于可逆地吸附所述结晶器中的水蒸气；和

(c)解吸装置，用于解吸所述吸附装置中吸附的水蒸气，

其中所述结晶器在基本上低于大气压的压力下使所述给水蒸发，以形成包含结晶固体的浓缩溶液或浆液。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述结晶器在0至70℃的温度下蒸发所述给水。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述结晶器在低于40℃的温度下蒸发所述给水。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述结晶器在0.6kPa至32kPa的压力下蒸发所述给水。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括一锅炉，用于在所述给水进入所述结晶器之前加热所述给水，所述给水中的热量有助于水蒸气的蒸发。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述锅炉包括温度为5℃至85℃的热水。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述锅炉是一盐水热交换器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括一真空泵，所述真空泵与所述结晶器蒸汽连通，用于在所述结晶器中产生低真空状态。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述吸附装置包括多个吸附床，所述多个吸附床被配置成按照顺序进行吸附和解吸以实现连续操作。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，每张床包括一翅片管热交换器。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，每张床包括一吸附材料，所述吸附材料选自以下组，组中包括：硅胶、合成沸石、硅沸石、活性炭、金属有机骨架和合成氧化铝。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述吸附装置包括一冷却装置，以提供冷却以帮助吸附水蒸气。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述解吸装置包括一加热装置，以提供加热以帮助解吸吸附的水蒸气。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括一冷凝器，所述冷凝器与所述吸附装置蒸汽连通。

15.根据权利要求5至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述冷凝器管与所述锅炉流体连通，并且所述冷凝器管被配置成允许解吸的蒸汽中的热量被所述冷凝器管中的水吸收并使热量循环到所述锅炉。

16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括至少一个第一阀，所述第一阀位于所述结晶器和所述吸附装置之间。

17.根据权利要求16所述的装置，还包括至少一个第二阀，用以控制解吸的水蒸气的流动。

18.一种使给水结晶的方法，所述方法包括：

(a)在基本上低于大气压的压力下使结晶器中的给水结晶，以形成包含结晶固体的浓缩溶液或浆液，以产生水蒸气；

(b)使用与所述结晶器蒸汽连通的一吸附装置可逆地吸附所述结晶器中的水蒸气；以及

(c)使用一解吸装置解吸所述吸附装置中吸附的水蒸气。

19.根据权利要求18所述的方法，包括在0至70℃的温度下使所述结晶器中的给水结晶。

20.根据权利要求19所述的方法，包括在低于40℃的温度下使所述结晶器中的给水结晶。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，包括在0.6kPa-32kPa的压力下使所述结晶器中的给水结晶。

22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，包括在蒸发所述结晶器中的给水之前将所述给水加热，加热的给水有助于水蒸气的吸附。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在一锅炉中加热所述给水，所述锅炉包含温度为5至85℃的热水。

24.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，还包括在低真空状态下蒸发所述给水。

25.根据权利要求18至24中任一项所述的方法，其特征在于，执行蒸发和吸附步骤，直到吸附大量蒸汽或所述吸附装置饱和为止，当所述吸附装置饱和时脱离所述结晶器和所述吸附装置之间的蒸汽连通，并解吸所述吸附装置中吸附的水蒸气，直到已经吸附了所述吸附装置中大量的吸附的水蒸气为止，并重新建立所述结晶器和所述吸附装置之间的蒸汽连通。

26.根据权利要求18至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附装置包括多个吸附床，所述多个吸附床被配置成按照顺序进行吸附和解吸以实现连续操作。

27.根据权利要求18至26中任一项所述的方法，还包括向所述吸附装置提供一冷却装置，以促进水蒸气的吸附。

28.根据权利要求18至27中任一项所述的方法，还包括向所述解吸装置提供一加热装置，以促进吸附的水蒸气的解吸。

29.根据权利要求18至28中任一项所述的方法，其特征在于，解吸所述吸附装置中吸附的水蒸气包括使靠近一排床的热水循环，所述热水的温度在60℃至85℃之间。

30.根据权利要求18至29中任一项所述的方法，还包括将水蒸气输送到一冷凝器以冷凝所述水蒸气。

31.根据权利要求18至30中任一项所述的方法，还包括在加热和蒸发所述给水之前先对所述给水进行脱气的步骤。

32.根据前述权利要求中任一项所述的装置和方法，其特征在于，所述给水是选自以下组的任何水，组中包括：咸水、海水、农产品、反渗透废弃物、废物和盐。