[发明专利]一种节能低温多效蒸馏海水淡化的方法

说明书

技术领域

本发明属于海水淡化领域。涉及一种节能低温多效蒸馏海水淡化的方法。

背景技术

低温多效蒸溜是指在70℃以下进行的操作。1981年前后，该技术已正式应用于工业性的海水淡化装置，其特征是将一系列水平管降膜蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水。

进料海水在冷凝器中被预热和脱气之后被分成两股物流。一股物流作为冷却水排回大海，另外一股物流变成蒸馏过程的进料液，被引入到蒸发器温度最低的一组（末个效组）中。喷淋系统把料液分布到各蒸发器传热管束的顶排管上，在自上而下流动的过程中，部分海水吸收管内冷凝蒸汽的潜热而汽化。生蒸汽输入到温度最高一效（首个效组内的首个蒸发器）的蒸发管内部。在管内冷凝的同时，在管外产生了基本等量的蒸发。二次蒸汽穿过汽液分离器，进入下一效传热管内，第二效的操作温度和压力要略低于第一效。这种蒸发和冷凝过程沿着一串蒸发器的各效重复，最后一效的蒸汽在冷凝器被海水冷却而冷凝。

目前典型流程分为两种，分述如下：

（1）分组进料，闪蒸罐闪蒸蒸汽

此种流程具体蒸发过程如前所述，只是多个蒸发器被分为若干个效组（一般分为2～4组），原料水分组进料喷淋，原料海水首先进入到最后的蒸发组（末个效组），平行进入到此组的各效蒸发器喷淋蒸发；此组蒸发器剩余的浓盐水汇总，经效间泵打入前一个相邻的效组，依此类推。

此过程中所产生的产品水和浓盐水分别流入一系列的闪蒸罐中，每一个闪蒸罐连接到下一低温效的冷凝侧，这样产品水和浓盐水呈阶梯状流动并逐级闪蒸冷却，放出的热量提高了系统的总效率。被冷却的产品水和浓盐水最后分别用相应的水泵抽出。

（2）平行进料，蒸发器室内闪蒸，设加热器逐级加热进料海水

此种流程具体蒸发过程如前所述，只是海水被冷凝器预热后，原料海水平行进入各个蒸发器。在原料海水进入各个蒸发器之前，海水在加热器中被此效的二次蒸汽预热，部分海水进入此效，剩余的海水再进入前一效预热后进入相应蒸发器，依次类推。

此过程中高温效的产品水和浓盐水分别流入低温效的管程和壳程进行闪蒸，用以提高系统的总效率，产生的蒸汽与本效二次蒸汽混合，一部分进入加热器预热前一高温效的进料海水，一部分进入后一低温效作为加热蒸汽。被冷却的产品水和浓盐水最后分别用相应的水泵抽出。

以上两种流程各有其优缺点，第一种流程由于对原料海水进行了重复利用，可大大降低原料水进料泵的耗电量，从而降低整套装置的电耗；但进入每一效组的各个蒸发器海水的温度与该效的蒸发温度温差不同，最高的常达13℃左右，海水喷淋到蒸发器管束，在其表面先升温，然后再被蒸发。若喷淋海水温度与蒸发温度差异较大，在加热蒸汽一定的情况下，蒸发出的二次蒸汽的量减少，从而降低整个淡化装置的效率，需要的蒸发器预热面积大，成本高。第二种流程由于每效都设有加热器，所以进料海水温度与蒸发温度温差每效均为4℃左右，需要的蒸发器预热面积小，但是，本流程需要一系列的闪蒸罐用于产品水和浓盐水的闪蒸，虽然提高了系统效率，但是增加了系统的复杂性，设备的投资成本很高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种节能低温多效蒸馏海水淡化的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种节能低温多效蒸馏海水淡化的方法，包括如下步骤：

将2-10个效组在效组间首尾相连，末个效组的末个蒸发器11与冷凝器12相连，各效组包括1-6个蒸发器，且当蒸发器为2-6个时，各蒸发器间串连；

原料水经过原料水泵39进入冷凝器12被加热后分为两股，一股通过冷却水泵40排放，另一股经进料泵46平行分配至末个效组内的各个蒸发器，在进入末个效组内的首个蒸发器8之前，经过加热器38；加热器38的热量来自于蒸发器；

经末个效组内的各个蒸发器蒸发后的浓盐水与前一效组内末个蒸发器7浓盐水汇集，经效间泵43平行分配到前一效组内的各个蒸发器中，在进入前一效组内的首个蒸发器4之前，经过加热器37；如此依次向首个效组操作；加热器37的热量来自于蒸发器；