[发明专利]多组集热轮启蒸发水盐分离系统及方法

说明书

本发明公开了一种多组集热轮启蒸发水盐分离系统及方法，该系统包括集热装置、聚光集热器、升热室、蒸发室、冷凝器、缓冲室和真空泵；对盐水原液用递降水位多台串联‑多组并联式太阳光集热和串联式聚阳光集热器快速升温，水位控制进水和温控出水；多组轮启微负压蒸发，其余组提供相变热能，缓冲室收集浓盐水；盐水原液与蒸汽异管自然对流换热，回收蒸汽热能并产生冷凝淡水；构造“串并联集热→聚光再集热→微负压蒸发→自对流冷凝→串并联集热”闭循环系统，以太阳光热和势能差驱使盐水快速升温、自然流动、轮启蒸发供热、热能回收冷凝，节约能源和水资源以获取淡水及晶盐，具有节能降耗、节水减排和节约成本的优点，适用于海岛、沿海和缺水地区。

技术领域

本发明涉及水资源和水处理领域，尤其涉及一种多组集热轮启蒸发水盐分离系统及方法。

背景技术

随着人口的快速增长和工业的发展，全球淡水短缺及土壤盐渍化已然是人类社会面临的最紧迫的两大挑战。对盐水处理进行淡化与制盐是解决这两大难题的最有效的手段之一。

现有的盐水处理方法多是仅针对一个方向，即仅针对淡化取水，或仅针对结晶制盐。仅取水的盐水处理，水盐分离取得所需淡水后，就将浓盐水直接排入海中或地下或地面上，这样会导致土壤盐渍化更加严重，对海洋环境造成污染，影响海洋生物的生存，污染地下水。仅制盐的盐水处理耗量大，产生的蒸汽直接排至环境中，对蒸汽的能量直接废弃，对淡水资源也是一种浪费。

在盐水淡化领域，主要分为蒸馏脱盐和膜法脱盐两大技术。蒸馏脱盐技术具体来说有MVR技术和多效蒸发技术，MVR技术通过蒸汽的再次压缩获得动力，分离水盐，有足够的机械动力对盐水进行蒸馏处理，但耗能较高，运行成本较高；多效蒸发技术通过多个蒸发室串联逐级蒸发达到水盐分离的目的，设备较简单，操作弹性大，但需要压力逐级递减，对真空要求高，且需要较多的电能和其他机械能源作为动力支撑，无法用于缺少稳定持续大量电力资源的地区；膜法脱盐无需加热，相较于传统的蒸馏技术，操作较简单，效率较高，水盐脱离处理较稳定，但膜成本高，耗电量大。

在结晶制盐领域，主要分为盐田法和电渗析法两大方法。盐田法即利用大量空地，让盐水直接在平地上敞开式接受太阳照射来蒸发掉水分，产生晶盐，这种方法虽不需电能和其他机械能源，但过于缓慢，占地面积较大，效率低下，产盐不稳定。电渗析法占地面积少，不依赖于天气，产品质量高，但需要大量电力，成本高，较易结垢。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种多组集热轮启蒸发水盐分离系统及方法，以解决盐水处理效率低、成本高、耗能大、单次浓缩度较低等问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：