[发明专利]一种双机制耐盐海水淡化装置及其应用

说明书

本发明提供一种双机制耐盐海水淡化装置及其应用，所述装置包括吸收体、基底、吸水层、保温层；所述吸水层上方设置有吸收体和基底，所述基底位于吸收体以外的区域；所述吸水层下方设置有保温层；所述吸水层用于将待处理水吸收并传输到吸收体中；所述装置还包括导盐束，所述导盐束的一端设置在吸收体和吸水层之间，另一端设置在基上。该双机制耐盐海水淡化装置可以利用太阳能进行海水淡化。由于多层交叉束结构水传输快且具有蓄水能力，所以盐和溶质不易在吸收体上表面析出。同时，导盐束通过毛细作用将盐导出沉积在基底上，盐爬行机制将盐进一步导出，最终可以实现固液分离。其具有能够实现长时间稳定运行、无结垢出现、能量转化效率高等优点。

技术领域

本发明涉及太阳能光热转换技术领域，具体涉及一种双机制耐盐海水淡化处理装置及其应用。

背景技术

随着我国经济社会的快速发展和人口增多，水资源缺乏已成为制约经济社会发展的瓶颈之一。据统计，超过三分之一的世界人口面临着饮用水短缺的压力，而且预计到2025年这一数字将增长至三分之二。海水淡化技术通过去除盐分和固体杂质取得淡水成为淡水资源短缺问题的最佳解决途径之一，因此得到了人们持续的关注和研究。海水淡化常用的方法可以归为两大类：热法海水淡化、膜法海水淡化。它们共同的缺点是能耗巨大、成本高，同时有二氧化碳(CO₂)温室气体排放。直接利用太阳能进行光热海水淡化，一方面可以解决能耗问题，另一方面由于阳光免费、易得，光热海水淡化的成本将大幅度降低，并且由于装置和操作简单，光热海水淡化的设备对安装地区、尤其是硬件不发达地区包容性高，将具有良好的应用前景。

此外，太阳能界面蒸发过程将体蒸发的低效率提高了30-45％。然而，由于界面蒸发利用了太阳能来加热蒸发表面上的薄水分子层，因此会引起盐沉积问题。随着水的蒸发，随着盐水浓度的增加，盐将逐渐析出并沉积在蒸发表面上。沉淀的盐会阻碍光的吸收，并阻塞供水路径和气体逸出的通道，从而大大降低蒸发速率和效率。此外，液体零排放是水处理的最终目标，即将原水中的固体盐和净水完全分离。但是，高成本和高能耗限制了传统液体零排放工艺的发展。因此，迫切需要探索一种经济高效，易于制造的高性能耐盐的太阳能蒸发器并实现液体零排放的目标。

专利文献CN108018633A记载了一种线圈结构电热蒸发多层填充织物，由电热蒸发层、漂浮隔热层和吸水层组成，电热蒸发层、漂浮隔热层和吸水层通过不同的功能纤维和材料织造成为一个整体。织物可以浮在水面上，通过捆绑纱将水分从吸水层传导到蒸发层，电热蒸发层通电后将电能转化成热量，实现水分的快速蒸发。但该织物是使用电能，会存在能量损耗的问题，且其在实际应用中会产生盐堆积问题。

发明内容

为了解决现有技术所存在的太阳能蒸发器不能高效稳定地处理海水，也不能实现零液体排放的问题,本发明提供了一种双机制耐盐海水淡化处理装置及其应用；其设计的双机制耐盐太阳能蒸发装置在处理盐水直至水分蒸发完全完毕(只留下盐固体或者溶质固体)的过程中，该器件的蒸发速率并没有出现明显的下降；而且表面依旧可以保持洁净，没有污垢沉积在表面。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种双机制耐盐海水淡化装置，包括吸收体1、基底3、吸水层4、保温层5；

所述吸水层4上方设置有吸收体1和基底，所述基底位于吸收体1以外的区域；所述吸水层4下方设置有保温层5；

所述吸水层4用于将待处理水吸收并传输到吸收体1中。

所述吸收体在双机制耐盐海水淡化装置处于工作状态时会被填满水。

优选地，所述装置还包括导盐束2，所述导盐束2的一端设置在吸收体1和吸水层4之间，另一端设置在基底3上。所述导盐束2起到导出盐的作用，可以将盐导出沉积在基底上。

优选地，所述导盐束2由多根纤维集成得到。

优选地，所述导盐束2为1个或多个，各导盐束2分布在吸收体1的周围。