[发明专利]一种利用纳米流体消除温度极化的海水淡化装置

说明书

本发明涉及利用纳米流体消除温度极化的海水淡化装置，包括加热腔室、海水腔室、疏水膜和淡水取得室，疏水膜的两侧分别布置海水腔室和淡水取得室，海水腔室靠近疏水膜的一侧具有开口，淡水取得室靠近疏水膜的一侧具有开口；加热腔室作为热源与海水腔室之间形成热传导，海水腔室内的海水中加入海水纳米流体。有益效果是：在膜蒸馏的基础上利用纳米流体技术，消除膜蒸馏中存在的温度极化现象，使得产水效果提高；利用低品位余热推动相变蒸发产水及动电效应发电过程，提高了能源利用率。

技术领域

本发明涉及海水淡化及清洁能源领域，尤其涉及一种利用纳米流体消除温度极化的海水淡化装置。

背景技术

目前，全球范围内仍有许多地区，面临严重的清洁淡水资源短缺问题。海水淡化是获得清洁淡水资源的一个有效方法。海水淡化成熟应用的技术包括反渗透法、多级闪蒸和多效蒸馏法，但是这些方法的共同点是需要利用大量的能源，且不能利用广泛存在的低品位热能资源，投资比较大。

目前，消除膜蒸馏温度极化的方法主要有膜表面修饰、加强循环流动、膜自加热。膜表面修饰需要比较贵重的化学药品，消耗较大。而加强循环流动、膜表面自加热都需要投入额外的能源才能实现，降低了能源利用率。

在目前利用低品位余热进行膜蒸馏海水淡化的系统中，尚未发现将膜蒸馏技术与纳米流体技术相结合，并且目前存在的膜蒸馏技术，难以避免地要面对温度极化的问题，温度极化会导致疏水膜表面温度降低，提供给海水蒸发的能量减少，能量利用率降低，如：CN111908539A公开了一种利用太阳能进行海水淡化的方法，但并没有考虑到消除温度极化。因此，设计一套能够消除温度极化的膜蒸馏海水淡化系统十分重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用纳米流体消除温度极化的海水淡化装置，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用纳米流体消除温度极化的海水淡化装置，包括加热腔室、海水腔室、疏水膜和淡水取得室，疏水膜的两侧分别布置海水腔室和淡水取得室，海水腔室靠近疏水膜的一侧具有开口，淡水取得室靠近疏水膜的一侧具有开口；加热腔室作为热源与海水腔室之间形成热传导，海水腔室内的海水中加入海水纳米流体。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，加热腔室布置于海水腔室背离疏水膜的一侧，加热腔室与海水腔室共壁。

进一步，加热腔室与海水腔室所共的壁为导热隔板。

进一步，还包括冷却腔室，冷却腔室作为冷源与淡水取得室之间形成热传导。

进一步，冷却腔室上设有冷却剂进口管和冷却剂出口管。

进一步，加热腔室上设有加热剂进口管和加热剂出口管。

进一步，还包括入口管，入口管的出口端穿过加热腔室后通入海水腔室中。

进一步，海水纳米流体的成分包含金属纳米颗粒、海水和分散剂。

进一步，疏水膜通过海水腔室和淡水取得室夹装固定，疏水膜与海水腔室之间以及疏水膜与淡水取得室之间均装设垫圈。

进一步，淡水取得室的底部设有淡水引出管。

本发明的有益效果是：