[发明专利]一种镁空气海水淡化电池装置及并网设备

说明书

本发明公开了一种镁空气海水淡化电池装置及并网设备，涉及海水淡化发电技术领域。本发明设置有多个阴离子交换膜和多个阳离子交换膜，且阴离子交换膜和阳离子交换膜间隔分布；在海水淡化过程中，阴离子交换膜只允许氯离子通过，阳离子交换膜只允许钠离子通过，从而使淡水进入淡水室，浓水进入浓水室。且在海水淡化过程中，部分阳极室镁离子水溶液加到阴极室，空气阴极进入的氧原子不断得到电子还原成氧离子与水中氢离子生成氢氧根离子反应，电池内电解质与电池外导线形成闭合电路电流一直导通，这样，实现海水淡化和镁空气电池自供电及对外供电。

技术领域

本发明涉及海水淡化发电技术领域，特别是涉及一种镁空气海水淡化电池装置及并网设备。

背景技术

近些年，随着越来越多的国家对水资源匮乏问题的重视，通过海水淡化方法，获得淡水资源也被认为是最佳途径。海水淡化是将海水中的盐分和水分分离，最终得到淡水和浓缩盐水的过程。目前比较常用的海水淡化方法有多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和反渗透(RO)这三种方法。上述三种方法在使用过程中均需要使用电能。目前海水淡化的电源主要来自网电，电耗高，效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁空气海水淡化电池装置及并网设备，无需网电即能实现海水淡化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

第一方面，本发明提供了一种镁空气海水淡化电池装置，包括电池堆、碱水池、海水池、淡水池和储能模块；

所述储能模块，与所述电池堆连接，用于接收在海水淡化过程中产生的电能；

所述电池堆包括多个串联的镁空气海水淡化电池；所述镁空气海水淡化电池包括反应池；所述反应池包括放置有镁阳极的阳极室、放置有空气阴极的阴极室、以及设置于所述阳极室和所述阴极室之间的阴阳离子交换区域；所述阴阳离子交换区域设置有多个阴离子交换膜和多个阳离子交换膜，且所述阴离子交换膜和所述阳离子交换膜间隔分布，以使所述阴阳离子交换区域被分隔成淡水室和浓水室，同时使所述淡水室和所述浓水室间隔分布；

所述淡水室开设有淡水出口和第一海水入口；所述浓水室开设有浓水出口和第二海水入口；所述阳极室开设有碱水入口和镁离子水溶液出口；所述阴极室开设有镁离子水溶液入口、第三海水入口和反应水出口；所述淡水出口通过管道与所述淡水池连通；所述第一海水入口、所述第二海水入口和所述第三海水入口均通过管道与所述海水池连通；所述镁离子水溶液出口通过管道与所述镁离子水溶液入口连通；所述反应水出口通过管道与所述碱水池连通。

可选地，所述阳极室的内腔一侧为阴离子交换膜，所述阳极室的内腔另一侧为所述反应池的一侧内壁；所述阴极室的内腔一侧为阳极离子交换膜，所述阴极室的内腔另一侧的一部分为空气极的催化层，所述阴极室的内腔另一侧的另一部分为所述反应池的另一侧内壁。

可选地，还包括极水存储箱以及与所述极水存储箱连接的极水过滤设备和滤饼煅烧设备；所述阳极室还开设有极水出口；所述极水出口通过管道与所述极水存储箱连通；所述极水为含Mg(OH)₂悬浮颗粒的溶液；

所述极水过滤设备和所述滤饼煅烧设备用于把极水中Mg(OH)₂悬浮颗粒过滤成滤饼并煅烧为MgO。

第二方面，本发明提供了一种基于镁空气海水淡化电池装置的并网设备，至少包括：智能综合电源协调控制装置和第一方面所述的镁空气海水淡化电池装置；

所述智能综合电源协调控制装置包括风电接收端、光伏电接收端、镁空气海水淡化电池发电接收端和平抑控制器；

所述风电接收端用于接收风力发电系统提供的风力电能；所述光伏电接收端用于接收光伏发电系统提供的光伏电能；所述镁空气海水淡化电池发电接收端用于接收镁空气海水淡化电池装置提供的海水淡化电能；所述平抑控制器用于通过海水淡化电能平抑风力电能的波动性和间歇性，以及通过海水淡化电能平抑光伏电能的波动性和间歇性，以输出稳定的电压。