CN1275865C - 自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法及其一体化装置 - Google Patents

自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法及其一体化装置 Download PDF

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Abstract

一种自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法及其一体化装置，采用排列成阶梯式的多个密封蒸发槽，蒸发槽的上方有蒸气管，下方有带截门的导水管，导水管将蒸发槽从上到下依次连接；从最上方的蒸发槽内注入海水，蒸发槽内的海水蒸发的水蒸汽由蒸气管导出，水蒸汽的蒸气管穿过储存海冰的窖冰冷凝区，一方面水蒸汽在蒸气管内冷凝成冷凝水，另一方面窖冰冷凝区的海冰受蒸气管的热融化出融冰水，上方的蒸发槽内注入海水蒸发到一定程度，导入下方的蒸发槽继续蒸发；控制每下一阶蒸发槽内的海水盐的浓度，从最下方的蒸发槽内的浓盐海水中提取食盐。该方法和设备装置简单，容易实现，耗能低，生产成本低，并可综合利用。

Description

自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法及其一体化装置
技术领域
本发明属于淡化海水和食盐的生产，特别涉及一种自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法及其一体化装置。
背景技术
由于水资源短缺，迫使人们积极寻求各种解决办法，淡化海水就是其中之一。经过半个多世纪的发展，海水淡化技术已日趋成熟，目前工程应用较多的多级闪蒸、反渗透、多效蒸馏等方法，其成本一般在5元/吨左右。这与目前我国水价相比，还显偏高。因此，要使海水淡化作为一种水资源得以广泛应用，还要继续降低成本。
发明内容
本发明的所要解决的问题是提供一种自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法及其一体化装置，克服现有技术的缺点和不足。
本发明的技术方案：
一种自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法，其特征为：采用排列成阶梯式的多个密封蒸发槽，每个蒸发槽的上方有蒸气管，每个蒸发槽的下方有带截门的导水管，导水管将阶梯式的多个密封的蒸发槽从上到下依次连接；从最上方的蒸发槽内注入海水，蒸发槽内的海水蒸发的水蒸汽由蒸气管导出，水蒸汽的蒸气管穿过储存海冰的窖冰冷凝区，一方面水蒸汽在蒸气管内冷凝成冷凝水，另一方面窖冰冷凝区的海冰受蒸气管的热融化出融冰水；上方的蒸发槽内注入海水蒸发到一定程度，由带截门的导水管导入下方的蒸发槽继续蒸发；最上方的蒸发槽内的海水盐的浓度最低，每下一阶的蒸发槽内的海水盐的浓度逐渐加大，到最下方的蒸发槽内的海水盐的浓度最大，控制每一阶蒸发槽内的海水一定的盐的浓度，控制每下一阶蒸发槽内的海水盐的浓度增大一些，在最下方的蒸发槽内的海水盐的浓度控制在可以结晶盐的程度，从浓盐海水中提取食盐。
自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法的一体化装置，其特征为：有一组排列成阶梯式的多个密封蒸发槽，每个蒸发槽的上方有蒸气管，每个蒸发槽的下方有带截门的导水管，导水管将阶梯式的多个密封的蒸发槽从上到下依次连接；在阶梯式多个密封蒸发槽的内侧是窖冰冷凝区，每个蒸发槽的蒸气管延伸到窖冰冷凝区内，并从冷凝区内穿出，所有的蒸气管连接在一起，在蒸气管连接的总管上还连接引风机。
每个蒸发槽上盖是透明的可开启的密封盖，在最上方的蒸发槽上有蒸发池，蒸发池有管道连接到最上方的蒸发槽内。在窖冰冷凝区的下方是融冰水池。
本发明的有益效果优点：
该方法和设备装置简单，容易实现，耗能低，生产成本低，可综合利用。初步测算，该自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法的淡化水成本能够降低。按产淡水3000立方米/年的单体计算，其淡化水成本在2.5元/吨左右，由于还有其他产品，如冷凝水、食盐与冷气等，其综合成本还会低些。生产数千万吨乃至数亿吨淡水只要把上述单体组合即可，从而可作为水资源加以利用。
附图说明
图1是自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法流程框图
图2是自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法的一体化装置剖视示意图
图3是自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法的一体化装置俯视示意图
具体实施方式
该一体化装置包括蒸发区与窖冰冷凝区两部分。
蒸发区有一组排列成阶梯式的多个密封蒸发槽2，每个蒸发槽的上方有蒸气管4，每个蒸发槽的下方有带截门3的导水管5，导水管将阶梯式的多个密封的蒸发槽从上到下依次连接；每个蒸发槽上盖是透明的可开启的密封盖，在最上方的蒸发槽上有蒸发池1，蒸发池有管道连接到最上方的蒸发槽内。
窖冰冷凝区6在阶梯式多个密封蒸发槽的内侧，每个蒸发槽的蒸气管延伸到窖冰冷凝区内，并从窖冰冷凝区内穿出，所有的蒸气管连接在一起，在蒸气管连接的总管7上还连接引风机9。在窖冰冷凝区的下方是融冰水池8。
蒸发区由顶层蒸发池和朝阳面阶梯式多层蒸发槽组成。蒸发槽(池)加有透明罩盖既能透光，吸收太阳辐射热能；又要封闭，以便将蒸发槽(池)内蒸发出的蒸汽收集，不使其散逸到大气中。海水自上而下引入蒸发槽(池)中，然后各自受太阳光照射而自然蒸发。蒸发出来的水汽，以负压加风机引出的方式送至窖冰、冷凝区。窖冰、冷凝区内储存足量的海冰，在此蒸汽被冷凝，形成冷凝水；同时，蒸汽又把热量传递给冰体，使其融化，形成融冰水。蒸发槽(池)在蒸发过程中，自上而下浓度越来越高，至最下部蒸发槽，浓度最高，并且在此结晶出盐。出盐后，上一级蒸发槽盐水自动加入，上一级又由上一级补充，依次逐级增补。各级继续蒸发，继续引出，继续冷凝，继续出盐。如此循环，连续生产。
为充分利用冷量，在该装置底部设有融冰水池，蒸汽管道先行在此通过而被予冷，其后再到窖冰区继续冷凝。同时，融冰水池还具有沉淀的功能，可提高融冰水出水水质。
该装置还可兼收雨水。下雨时，将顶部、坡面所获雨水收集到下部融冰水池中，从而可增加淡水产量。由于雨水不经地面而直接入池，其水质也能保证。
寒冬季节，将蒸发水池、水槽全部引入海水，使其深度在30公分左右，并敞开其盖，暴露在大自然的严寒之中，其内海水则逐渐冻结成冰。然后利用配套专用设备将冰体依次取出，整齐码放窖冰区内备用。这时，池(槽)中只剩下高浓度卤水与盐体结晶混合物，经回收，又可得到食盐。
蒸发槽(池)之间连有两种管道。其一为盐水通路，其二为蒸汽引出。蒸汽引出管分上、下两部分。下半部蒸发槽的蒸汽管道向上经窖冰区冷凝后，利用负压方式从余气管排出；上半部蒸发槽及顶部蒸发池蒸汽管向下经融冰水池、窖冰区冷凝后，利用负压加风机引出方式从余气管排出。由于所排余气仍含有冷量，可作为本装置的副产品利用。
为了更好地控制蒸发槽(池)内海水蒸发的蒸汽产生与引出的平衡，控制各蒸发槽(池)内盐水浓度与液位，控制冷凝水与融冰水的温度与排放量，本装置采用微机控制***。
综上所述，该一体化装置较多地利用了自然能源，运用了较先进的控制技术，具有冷冻、蒸发、冷凝、融冰、雨水收集和食盐生产等诸多功能，可以称得上是集新的生产工艺与新型设备于一身的装置。

Claims (4)

1.一种自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法，其特征为：采用排列成阶梯式的多个密封蒸发槽，每个蒸发槽的上方有蒸气管，每个蒸发槽的下方有带截门的导水管，导水管将阶梯式的多个密封的蒸发槽从上到下依次连接；从最上方的蒸发槽内注入海水，蒸发槽内的海水蒸发的水蒸汽由蒸气管导出，水蒸汽的蒸气管穿过储存海冰的窖冰冷凝区，一方面水蒸汽在蒸气管内冷凝成冷凝水，另一方面窖冰冷凝区的海冰受蒸气管的热融化出融冰水；上方的蒸发槽内注入海水蒸发到一定程度，由带截门的导水管导入下方的蒸发槽继续蒸发；最上方的蒸发槽内的海水盐的浓度最低，每下一阶的蒸发槽内的海水盐的浓度逐渐加大，到最下方的蒸发槽内的海水盐的浓度最大，控制每一阶蒸发槽内的海水一定的盐的浓度，控制每下一阶蒸发槽内的海水盐的浓度增大一些，在最下方的蒸发槽内的海水盐的浓度控制在可以结晶盐的程度，从浓盐海水中提取食盐。
2.一种实现权利要求1所述的自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法的一体化装置，其特征为：有一组排列成阶梯式的多个密封蒸发槽，每个蒸发槽的上方有蒸气管，每个蒸发槽的下方有带截门的导水管，导水管将阶梯式的多个密封的蒸发槽从上到下依次连接；在阶梯式多个密封蒸发槽的内侧是窖冰冷凝区，每个蒸发槽的蒸气管延伸到窖冰冷凝区内，并从冷凝区内穿出，所有的蒸气管连接在一起，在蒸气管连接的总管上还连接引风机。
3.根据权利要求2所述的自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法的一体化装置，其特征为：每个蒸发槽上盖是透明的可开启的密封盖，在最上方的蒸发槽上有蒸发池，蒸发池有管道连接到最上方的蒸发槽内。
4.根据权利要求2所述的自然冷冻、自然蒸发淡化海水、生产食盐的方法的一体化装置，其特征为：在窖冰冷凝区的下方是融冰水池。
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