[发明专利]一种太阳能分馏装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种混合物分离装置，尤其是利用太阳能和光馏管将一种流体从另一种流体中分馏中出来的分馏装置，属于太阳能利用技术和分离设备技术领域。

技术背景

目前，要将两种液体混合物分离，或将液体中溶解的离子、杂质分离出去，如吸收式空调制冷剂的再生、海水淡化等，公知的方法是使用分馏塔、蒸馏釜等设备进行蒸馏，这种方法需要消耗大量的高品位热能。近年来采用膜分离技术，对一些特定的混合物进行分离，如利用膜分离技术进行海水淡化，虽然耗能较少，但其工作条件要求高、设备成本较高，分离膜机械性能差、工作寿命不长、可分离的对象有限，难以在多领域、大范围推广。

发明内容

为了解决如吸收式空调制冷剂再生、海水淡化等混合物分离中或能耗高、或成本高等缺点，本发明提供了一种新型太阳能分馏装置，该装置可利用太阳能提供热量，进行混合物分离，该装置结构简单，运行稳定，工作条件要求不高，可分离的物质范围广，节省能源资源，降低设备成本。

本发明为解决其技术问题采用了如下技术方案：一种太阳能分馏装置，由集光板、光馏管、冷凝器、换热器、冷却器、并流器、滴注器、控制阀组成。其特征在于：所述的光馏管由真空管、内胆管、金属加热片、回流片组成，真空管套装在内胆管外面，内胆管的上端口和下端口分别从真空管两端伸出，真空管与内胆管烧封连接为一体，金属加热片嵌装在内胆管内壁底面，回流片安装在内胆管内壁顶面。

所述的新型太阳能分馏装置，其真空管是双层玻璃管，夹层抽成真空，两端开口，端口处与内胆管外壁烧连。

所述的太阳能分馏装置，其金属加热片是由多块相互独立的金属加热片串成的一组金属加热片，它们由上到下依次嵌装在内胆管内壁底面，金属加热片可为铜质或铝质，表面溅镀了吸光材料，能吸收阳光，将光能转变成热能，金属加热片上有许多细小的凹陷、凸起、凸钉，用来增加传热面积和减缓液体流速。

所述的太阳能分馏装置，其回流片是一组回流片，它们由上到下依次安装在内胆管内壁顶面，与底面的金属加热片一一对应，构成类似分馏塔的一个个“塔层”。

所述的太阳能分馏装置，其集光板由多个集光单元并列组成，每个集光单元由两片集光片组成，两集光片成90°夹角仰面摆放，用来收集光线，形成一个光槽，集光板在支架的支撑下上下成一定顷角面向阳光。

所述的太阳能分馏装置，滴注器安放在光馏管的上端口，采用控制-滴注进料方式，控制阀控制滴注器的混合液流量。

所述的太阳能分馏装置，其控制阀由调节阀和控制模块组成，控制模块采用背景前馈控制加温度反馈控制方式，背景前馈根据环境温度、光强等因素给出控制信号，温度反馈根据光馏管下端口重组分的温度给出控制信号。

所述的太阳能分馏装置，光馏管安放在集光板的光槽中，冷凝器安放在集光板的上端，并流器安放在集光板的下端，换热器和冷却器安放在集光板的下背面，光馏管的上端口并接入冷凝器，光馏管的下端口并接入并流器。

所述的太阳能分馏装置，控制阀出口与冷凝器的混合液入口连接，冷凝器的混合液出口与换热器的混合液入口连接，换热器的混合液出口与滴注器连接，冷凝器的轻组分出口与冷却器连接，并流器出口与换热器的重组分入口连接，换热器的重组分出口与冷却器连接。

集光板收集阳光，并把阳光提供给光馏管，光馏管中的金属加热片吸收光能，转化成热能，对内胆管里的混合液加热，一定压力条件下，混合液在内胆管里反复汽化、冷凝，最后被分馏为气态轻组分和液态重组分，气态轻组分在冷凝器里冷凝，同时热量被混合液回收，液态重组分在换热器里换热，能量被也混合液回收，轻组分和重组分分别被冷却后输出。

本发明有益效果是，本发明将太阳能的吸收、加热、冷凝、换热集于一体，省略了热量长距离传输、多次换热环节，降低了热能损耗，提高传热效率；装置结构简单、紧凑，运行稳定，设备造价低廉；能耗更低，更加环保。

附图说明

图1是本发明的太阳能分馏装置结构示意图。

图2是本发明的集光板结构示意图。

图3是本发明的光馏管结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。