CN111186950A - 一种高产水率海水淡化***及运行方法 - Google Patents

一种高产水率海水淡化***及运行方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111186950A
CN111186950A CN202010029836.XA CN202010029836A CN111186950A CN 111186950 A CN111186950 A CN 111186950A CN 202010029836 A CN202010029836 A CN 202010029836A CN 111186950 A CN111186950 A CN 111186950A
Authority
CN
China
Prior art keywords
separation tank
flash evaporation
seawater
temperature
stage flash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010029836.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111186950B (zh
Inventor
王宇
严俊杰
刘明
刘荣堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN202010029836.XA priority Critical patent/CN111186950B/zh
Publication of CN111186950A publication Critical patent/CN111186950A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111186950B publication Critical patent/CN111186950B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/06—Flash evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/26—Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
    • C02F1/265—Desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

一种高产水率海水淡化***及运行方法，该***包括依次相连的盐水加热器、多级闪蒸热回收段、多级闪蒸热排放段、搅拌混合器、高温分离罐、换热器、低温分离罐、定向溶剂加热器、热回收器及真空除氧器；将多级闪蒸工艺排放的高温浓盐水与加热后的定向溶剂混合，再分离后，冷却溶解水的定向溶剂，纯水析出后与定向溶剂分离。通过定向溶剂加热器控制搅拌混合器和高温分离罐的工作温度；通过换热器控制低温分离罐工作温度；本发明提高了整体***的***产水率和能量利用效率，降低了***排放浓盐水的温度，减轻了对生态环境的热污染。

Description

一种高产水率海水淡化***及运行方法
技术领域
本发明涉及海水淡化技术领域，具体涉及一种高产水率海水淡化***及运行方法。
背景技术
多级闪蒸海水淡化技术是一种可靠的能够缓解水资源短缺的技术，具有运行稳定、结构简单和产水量大的优点。但是，多级闪蒸工艺依然是一种能量密集型海水淡化方式，降低多级闪蒸海水淡化***能耗能够有效降低居民用水成本。同时，多级闪蒸工艺会排放大量高于环境温度的浓缩海水，对周围水体造成热污染。定向溶剂萃取技术可以利用定向溶剂将水从盐水中提取出来，然后利用不同温度下水在定向溶剂内的溶解度差将纯水分离出来。但是定向溶剂萃取技术，海水预处理成本较高，热耗量较高。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种高产水率海水淡化***及运行方法,将多级闪蒸***排出的具有一定温度的浓海水与高温的定向溶剂混合，定向溶剂将水从浓海水萃取溶解，进入高温分离罐分离，随后将溶解水的定向溶剂冷却，在低温分离罐将纯水与定向溶剂分离。本发明能够回收多级闪蒸不能利用的余热，实现能量的梯级利用，提高***产水率，降低产水能耗，同时能降低排放海水的温度，减轻热污染。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高产水率海水淡化***，包括相连的盐水加热器1、多级闪蒸热回收段2、多级闪蒸热排放段3、搅拌混合器5、高温分离罐6、换热器7、低温分离罐8、定向溶剂加热器9、热回收器10及真空除氧器4，海水进入多级闪蒸热排放段3蒸汽侧作为冷却水；部分冷却海水流出多级闪蒸热排放段3后直接排放，剩余的海水作为补充海水进入真空除氧器4，除氧后进入多级闪蒸热排放段3液侧，然后进入多级闪蒸热回收段2蒸汽侧，经盐水加热器1加热后进入多级闪蒸热回收段2液侧后再进入多级闪蒸热排放段3液侧；搅拌混合器5两个入口分别与多级闪蒸热排放段3浓海水出口和定向溶剂加热器9出口连通；高温分离罐6入口与搅拌混合器5出口连通；换热器7热侧分别与高温分离罐6含水定向溶剂出口和低温分离罐8入口连通，自然海水进入换热器7冷侧，换热器7出口与多级闪蒸热排放段3蒸汽侧冷却海水出口汇合；低温分离罐8定向溶剂出口经过热回收器10与定向溶剂加热器9入口相连；真空除氧器4通过阀门与多级闪蒸热排放段3汽侧相连；热回收器10冷侧与低温分离罐8定向溶剂出口和定向溶剂加热器9入口相连，高温分离罐6浓盐水出口进入热回收器10热侧被冷却后直接排出。
所述定向溶剂加热器9布置在多级闪蒸热排放段3内，定向溶剂包括但不限于辛酸或癸酸，能够从海水中提取纯水的此类物质均可作为定向溶剂。
进入搅拌混合器5的定向溶剂和多级闪蒸热排放段3排出的浓海水的体积流量之比为(0.9～1.1)：1，搅拌混合器的工作温度为40～60℃。
浓盐水在高温分离罐6被分离，高温分离罐6工作温度为40～60℃；产品纯水在低温分离罐8被分离，低温分离罐8工作温度为15～30℃；换热器7的冷却工质可以是多级闪蒸热排放段3引入的自然海水，也可以是更低温的深层海水。
所述的一种高产水率海水淡化***的运行方法，其特征在于：海水被泵入多级闪蒸热排放段3蒸汽侧换热器作为冷却水用来冷却闪蒸蒸汽，部分冷却海水流出多级闪蒸热排放段3后直接排放，剩余的海水作为补充海水进入真空除氧器4，除氧后进入多级闪蒸热排放段3液侧，然后进入多级闪蒸热回收段2蒸汽侧换热器，被预热的同时冷却闪蒸蒸汽，经盐水加热器1加热后进入多级闪蒸热回收段2液侧后再进入多级闪蒸热排放段3液侧进行闪蒸浓缩；通过热回收器10回收高温分离罐6排出的高温浓盐水的热量；通过定向溶剂加热器9控制搅拌混合器5和高温分离罐6的工作温度；通过换热器7控制低温分离罐8工作温度；控制目标为：高温分离罐6工作温度为40～60℃，低温分离罐工作温度为15～30℃。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明通过耦合多级闪蒸海水淡化和定向溶剂萃取技术，提高了整体***的***产水率和能量利用效率。
(2)本发明采用定向溶剂萃取工艺降低了***排放浓盐水的温度，减轻了对生态环境的热污染。
附图说明
图1为本发明高产水率海水淡化***图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明提出一种高产水率海水淡化***，包括相连的盐水加热器1、多级闪蒸热回收段2、多级闪蒸热排放段3、搅拌混合器5、高温分离罐6、换热器7、低温分离罐8、定向溶剂加热器9、热回收器10及真空除氧器4，海水进入多级闪蒸热排放段3蒸汽侧作为冷却水；部分冷却海水流出多级闪蒸热排放段3后直接排放，剩余的海水作为补充海水进入真空除氧器4，除氧后进入多级闪蒸热排放段3液侧，然后进入多级闪蒸热回收段2蒸汽侧，经盐水加热器1加热后进入多级闪蒸热回收段2液侧后再进入多级闪蒸热排放段3液侧；搅拌混合器5两个入口分别与多级闪蒸热排放段3浓海水出口和定向溶剂加热器9出口连通；高温分离罐6入口与搅拌混合器5出口连通；换热器7热侧分别与高温分离罐6含水定向溶剂出口和低温分离罐8入口连通，自然海水进入换热器7冷侧，换热器7出口与多级闪蒸热排放段3蒸汽侧冷却海水出口汇合；低温分离罐8定向溶剂出口经过热回收器10与定向溶剂加热器9入口相连通；真空除氧器4通过阀门与多级闪蒸热排放段3汽侧相连；冷侧与低温分离罐8定向溶剂出口和定向溶剂加热器9入口相连，高温分离罐6浓盐水出口进入热回收器10热侧被冷却后直接排出。
作为本发明的优选实施方式，定向溶剂加热器9布置在多级闪蒸热排放段3内，定向溶剂包括但不限于辛酸或癸酸，定向溶剂应具有如下属性：不溶解盐、不溶于水、溶解水且溶解度随温度变化。
作为本发明的优选实施方式，进入搅拌混合器5的定向溶剂和多级闪蒸热排放段3排出的浓海水的体积流量之比为(0.9～1.1)：1，搅拌混合器的工作温度为40～60℃，搅拌混合器5与高温分离罐工作温度相同。
所述的一种高产水率海水淡化***，浓盐水在高温分离罐6被分离，高温分离罐6工作温度为40～60℃；产品纯水在低温分离罐8被分离，低温分离罐8工作温度为15～30℃；换热器7的冷却工质可以是多级闪蒸热排放段3引入的自然海水，也可以是更低温的其他冷源，高温分离罐6与低温分离罐8温差越大，则产水率越高。
如图1所示，一种高产水率海水淡化***的运行方法，海水被泵入多级闪蒸热排放段3蒸汽侧换热器作为冷却水用来冷却闪蒸蒸汽，部分冷却海水流出多级闪蒸热排放段3后直接排放，剩余的海水作为补充海水进入真空除氧器4，除氧后进入多级闪蒸热排放段3液侧，然后进入多级闪蒸热回收段2蒸汽侧换热器，被预热的同时冷却闪蒸蒸汽，经盐水加热器1加热后进入多级闪蒸热回收段2液侧后再进入多级闪蒸热排放段3液侧进行闪蒸浓缩；通过热回收器10回收高温分离罐6排出的高温浓盐水的热量；通过定向溶剂加热器9控制搅拌混合器5和高温分离罐6的工作温度；通过换热器7控制低温分离罐8工作温度；控制目标为：高温分离罐6工作温度为40～60℃，低温分离罐工作温度为15～30℃。
本发明提出一种高产水率海水淡化***及运行方法。将多级闪蒸***排出的具有一定温度的浓海水与高温的定向溶剂混合，定向溶剂将水从浓海水萃取溶解，进入高温分离罐分离，随后将溶解水的定向溶剂冷却，在低温分离罐将纯水与定向溶剂分离。本发明能够回收多级闪蒸不能利用的余热，实现能量的梯级利用，提高***产水率，降低产水能耗，同时能降低排放海水的温度，减轻热污染。

Claims (5)

1.一种高产水率海水淡化***，包括相连接的盐水加热器(1)、多级闪蒸热回收段(2)、多级闪蒸热排放段(3)、搅拌混合器(5)、高温分离罐(6)、换热器(7)、低温分离罐(8)、定向溶剂加热器(9)、热回收器(10)及真空除氧器(4)，其特征在于：海水进入多级闪蒸热排放段(3)蒸汽侧作为冷却水；部分冷却海水流出多级闪蒸热排放段(3)后直接排放，剩余的海水作为补充海水进入真空除氧器(4)，除氧后进入多级闪蒸热排放段(3)液侧，然后进入多级闪蒸热回收段(2)蒸汽侧，经盐水加热器(1)加热后进入多级闪蒸热回收段(2)液侧后再进入多级闪蒸热排放段(3)液侧；搅拌混合器(5)两个入口分别与多级闪蒸热排放段(3)浓海水出口和定向溶剂加热器(9)出口连通；高温分离罐(6)入口与搅拌混合器(5)出口连通；换热器(7)热侧分别与高温分离罐(6)含水定向溶剂出口和低温分离罐(8)入口连通，自然海水进入换热器(7)冷侧，换热器(7)出口与多级闪蒸热排放段(3)蒸汽侧冷却海水出口汇合；低温分离罐(8)定向溶剂出口经过热回收器(10)与定向溶剂加热器(9)入口相连通；真空除氧器(4)通过阀门与多级闪蒸热排放段(3)汽侧相连；热回收器(10)冷侧与低温分离罐(8)定向溶剂出口和定向溶剂加热器(9)入口相连，高温分离罐(6)浓盐水出口进入热回收器(10)热侧被冷却后直接排出。
2.如权利1所述的一种高产水率海水淡化***，其特征在于：所述定向溶剂加热器(9)布置在多级闪蒸热排放段(3)内，定向溶剂为辛酸或癸酸。
3.如权利要求1所述的一种高产水率海水淡化***，其特征在于：进入搅拌混合器(5)的定向溶剂和多级闪蒸热排放段(3)排出的浓海水的体积流量之比为(0.9～1.1)：1，搅拌混合器(5)的工作温度为40～60℃。
4.如权利要求1所述的一种高产水率海水淡化***，其特征在于：浓盐水在高温分离罐(6)被分离，高温分离罐(6)工作温度为40～60℃；产品纯水在低温分离罐(8)被分离，低温分离罐(8)工作温度为15～30℃；换热器(7)的冷却工质为多级闪蒸热排放段(3)引入的自然海水，或为更低温的深层海水。
5.权利要求1所述的一种高产水率海水淡化***的运行方法，其特征在于：海水被泵入多级闪蒸热排放段(3)蒸汽侧换热器作为冷却水用来冷却闪蒸蒸汽，部分冷却海水流出多级闪蒸热排放段(3)后直接排放，剩余的海水作为补充海水进入真空除氧器(4)，除氧后进入多级闪蒸热排放段(3)液侧，然后进入多级闪蒸热回收段(2)蒸汽侧换热器，被预热的同时冷却闪蒸蒸汽，经盐水加热器(1)加热后进入多级闪蒸热回收段(2)液侧后再进入多级闪蒸热排放段(3)液侧，流动的同时进行闪蒸浓缩；通过热回收器(10)回收高温分离罐(6)排出的高温浓盐水的热量；通过定向溶剂加热器(9)控制搅拌混合器(5)和高温分离罐(6)的工作温度；通过换热器(7)控制低温分离罐(8)工作温度；控制目标为：高温分离罐(6)工作温度为40～60℃，低温分离罐工作温度为15～30℃。
CN202010029836.XA 2020-01-13 2020-01-13 一种高产水率海水淡化***及运行方法 Active CN111186950B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010029836.XA CN111186950B (zh) 2020-01-13 2020-01-13 一种高产水率海水淡化***及运行方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010029836.XA CN111186950B (zh) 2020-01-13 2020-01-13 一种高产水率海水淡化***及运行方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111186950A true CN111186950A (zh) 2020-05-22
CN111186950B CN111186950B (zh) 2020-12-08

Family

ID=70704727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010029836.XA Active CN111186950B (zh) 2020-01-13 2020-01-13 一种高产水率海水淡化***及运行方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111186950B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10938329B2 (en) 2018-03-22 2021-03-02 University Of Notre Dame Du Lac Electricity generation from low grade waste heat
CN113562915A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 西安交通大学 一种利用太阳能的低污染水电联产***及其运行方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724394A (zh) * 2005-06-23 2006-01-25 西安交通大学 回热型多级闪蒸海水淡化装置
CN2808881Y (zh) * 2005-12-22 2006-08-23 河北电力设备厂 多级闪蒸海水淡化***
US20120138532A1 (en) * 2009-11-25 2012-06-07 Massachusetts Institute Of Technology Water Desalination Using Directional Solvent Extraction
CN104968616A (zh) * 2013-03-14 2015-10-07 麻省理工学院 用于在高回收率脱盐***中防结垢的离子螯合

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724394A (zh) * 2005-06-23 2006-01-25 西安交通大学 回热型多级闪蒸海水淡化装置
CN2808881Y (zh) * 2005-12-22 2006-08-23 河北电力设备厂 多级闪蒸海水淡化***
US20120138532A1 (en) * 2009-11-25 2012-06-07 Massachusetts Institute Of Technology Water Desalination Using Directional Solvent Extraction
CN102712502A (zh) * 2009-11-25 2012-10-03 麻省理工学院 采用定向溶剂提取法进行海水淡化
CN104968616A (zh) * 2013-03-14 2015-10-07 麻省理工学院 用于在高回收率脱盐***中防结垢的离子螯合

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10938329B2 (en) 2018-03-22 2021-03-02 University Of Notre Dame Du Lac Electricity generation from low grade waste heat
CN113562915A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 西安交通大学 一种利用太阳能的低污染水电联产***及其运行方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111186950B (zh) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111186950B (zh) 一种高产水率海水淡化***及运行方法
CN101870722B (zh) 两级泡沫分离法浓缩大豆蛋白废水中蛋白质工艺
CN110386706B (zh) 一种高浓度含盐有机废水处理***及方法
CN105498260A (zh) 一种高效节能的回收己内酰胺工艺
CN104817481A (zh) 一种从dmso水溶液中回收dmso的工艺方法
US10981798B2 (en) Method and system for rapidly preparing lithium carbonate or concentrated brine using high-temperature steam
CN109647208A (zh) 一种节能膜蒸馏海水淡化***
US20230065205A1 (en) Coupling system of supercritical carbon dioxide cycle power generation and lithium extraction from brine
CN102107119B (zh) 多效膜蒸馏装置与方法
CN102583861B (zh) 一种膜法海水软化装置进水的预热方法
CN108467049B (zh) 一种从稀土分离废液中回收氨的***
CN109798692B (zh) 一种空冷和湿冷机组混合运行***
CN209922936U (zh) 一种煤气化黑水闪蒸处理***
CN110193211B (zh) Mvr耦合热泵蒸发浓缩***及蒸发浓缩方法
CN208802952U (zh) 一种负压蒸馏脱酚设备
CN205773394U (zh) 利用高温蒸汽快速制备碳酸锂或浓缩卤水的***
CN113562915A (zh) 一种利用太阳能的低污染水电联产***及其运行方法
CN104743694A (zh) 一种含重金属离子有机酸废水的资源化处理方法及装置
CN203602362U (zh) 利用磷酸二铵中和尾气热能的装置
CN102492555B (zh) 一种含化石化动植物蜡溶液高效节能脱溶方法及其装置
CN106830482A (zh) 一种余热蒸汽利用海水淡化***
CN111320220A (zh) 一种空气或工业气体循环汽提浓缩高盐废水工艺及装置
CN103663398A (zh) 利用磷酸二铵中和尾气热能的方法及装置
CN204411740U (zh) 植物浸提液负压浓缩***
CN217057488U (zh) 一种稠油热采采出水热量回收及锅炉水净化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant