[发明专利]交互吸收式太阳能风能海水淡化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种交互吸收式太阳能风能海水淡化装置，属于太阳能风能海水淡化的技术领域。

背景技术

随着全球人口的增长和经济的发展，陆地淡水资源的紧缺已十分突显，引起了许多国家的重视。海水中有大量的水资源，将海水淡化是解决淡水资源匮乏危机的一个有效途径。常用的海水淡化方法有蒸馏法，离子交换法，电渗析法，反渗透膜法，冷冻法等。这些技术的应用已在一定程度上缓解了部分地区的缺水状况，但这些方法不仅要消耗大量的电力和燃料等常规能源，进一步加剧了能源紧缺，而且又造成新的污染，所以，太阳能海水淡化的研究越来越引起人们的关注。太阳能海水淡化技术具有不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视，是一种可持续发展的海水淡化技术。目前常见的太阳能海水淡化技术以蒸馏法为主，利用太阳能产生热能直接加热海水蒸馏相变过程，即产生蒸发与冷凝。现已有的系统设备分为主动式和被动式两类，被动式海水淡化的装置中不使用电能驱动元件，比较简单，主动式太阳能蒸馏使用了附加设备，为提高太阳能利用效率设计成多级蒸馏等结构。现有的太阳能海水蒸馏淡化技术也有一些缺点，如设备占地面积较大，系统过程能量损失较多，被动式太阳能蒸馏设备结构简单，但热效率较低，主动式太阳能蒸馏设备复杂，造价高；另外，也普遍缺乏将太阳能与风能进行互补，充分利用当地的可再生清洁能源，在一天中获取更多量的淡水。

近年来，由于吸湿材料吸收剂的研制有很大进展，应用吸湿技术发展起来的吸收式制冷机、吸收式除湿空调设备已在许多领域使用。研究表明，卤族元素碱金属盐，如氯化锂、溴化锂、氯化钙等具有无毒、无臭、无害、无高压爆炸危险等优点，它们构成的吸收剂溶液对水气有强烈的吸收作用，例如，浓度为40％的氯化锂水溶液，温度在25℃时，饱和水蒸气压力为0.55kPa，浓度为50％的溴化锂水溶液，温度在25℃时，饱和水蒸气压力为0.85kPa；纯水在25℃时的饱和水蒸气压力为3.17kPa，35℃时为5.62kPa，45℃时为9.58kPa。在相同温度下，上述浓度吸收剂溶液表面的饱和水蒸气压力远小于纯水表面的饱和水蒸气压力，在压力梯度力作用下，大量的水分子脱离纯水而被吸收剂溶液吸收，其溶液浓度下降成为稀溶液，对稀溶液加热，在不高的温度下(60℃-80℃)，水分子很容易从溶液中解吸收气化，由于这些卤族元素碱金属盐熔点非常高，它们本身不会被气化，因此，对解吸收气化水气冷凝获取的是纯洁的淡水。海水的含盐度平均为3.5％，海水表面的饱和水气压接近相同温度下纯水表面的饱和水气压。用吸收剂溶液吸收海水中的水份，再用太阳能转化的热能(以水为载体)对吸收剂溶液进行解吸收；对解吸收后的水气冷凝液化而获得纯洁的淡水，这一过程就实现了海水的淡化处理，这种新的海水淡化技术具有实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服已有的以蒸馏法为主的太阳能海水淡化技术的不足，提供一种新的交互吸收式太阳能风能海水淡化装置，将太阳能、风能的互补综合利用技术、吸湿材料吸收剂溶液对水份的吸收/解吸收技术、微电子测控技术结合起来，构建出一种体积小、能源利用效率高、结构较简单、造价低、实用性强的海水淡化装置，能很快转化为定型商品，满足市场需求，为此，本发明采用下述技术方案来实现这个目的。