[发明专利]可导电溶液的淡化、浓缩及浓度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶液的淡化和测量装置，具体地说是一种可导电溶液的淡化、浓缩及浓度测量装置。

背景技术

可导电溶液的淡化和浓缩在工业上应用广泛。例如用于海水的淡化和浓缩。海水淡化是解决淡水资源匮乏的有效途径。目前国内外海水淡化主要有三种方法。一种是蒸馏法，它是通过加热海水的方式让海水汽化，然后将水蒸气冷却液化。此方法汽化时需要耗费大量的热能，生产成本很高。另一种是电渗发，它是通过不同电性离子交换膜的单一选择透过性使得海水中的水分子与电解质盐类的离子分离实现淡化。此种方法技术难度大，生产速度很慢，不适合大规模生产。第三种是反渗透法，它使用半透膜，海水通过半透膜时，只让水分子通过，而不让盐离子通过。淡化时，在半透膜容器内的盐水面上施加压力，当压力大于海水渗透压力时，容器内的水分子通过膜面向外渗透，从而达到淡化海水的目的，与前述两种方法相比，其能耗小，脱盐率高，但是存在半透膜的造价高和生产速度慢的问题。浓度测量主要有振动法、γ射线、超声波、电导率等方法，前3种测量方法均为密度的测量，成本高、安装较为复杂。目前主要以电导率法为主，它又分为电极式和无电极式(即电磁式)。当前采用的在线浓度测量装置，例如激光、超声波、电磁式等，都没有合适的温度补偿方案，因而检测结果受温度影响，误差比较大。电导率法对于溶液浓度较低的情况，无法准确测量；电极式在测量腐蚀性强和高电导率的溶液时易被极化，而且由于电极易结垢使电极常数改变，而且电极常数受温度的影响很大。这样，测量的准确性将大大降低，甚至无法测量。因此发明一种可导电溶液的淡化、浓缩及浓度测量装置非常有益。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种可导电溶液的淡化、浓缩及浓度测量装置，以弥补现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：它包括一个旋转磁场和两根环形水管构成的两个线圈，其特征在于：两根环形管的水平部分相互交叉，两根环形管的垂直部分由导管相连接，两根环形管上设有进水口和出水口，旋转磁场绕水管构成的线圈旋转。

本发明较好的技术方案是：所述的两根水管连接有延长管，延长管盘绕在一个U形磁柱上，U形磁柱的另一端盘绕有导线，导线输入与旋转磁场同频率的交流电。

本发明更好的技术方案是：所述的可导电溶液的淡化、浓缩及浓度测量装置由三个装置串联连接，上一个装置的出水口与下一个装置的进水口相连。其原因在于三个装置所需的交流电相位差为120度，刚好可以由三相交流电提供，而无需转换装置。

本发明另一更好的技术方案是：所述的可导电溶液的淡化、浓缩及浓度测量装置由三个装置并联连接，每一个装置的进水口通过管道连接起来作为一个共同的进水口；每一个装置的出水口通过管道连接起来作为一个共同的出水口。其原因在于三个装置所需的交流电相位差为120度，刚好可以由三相交流电提供，而无需转换装置。

本发明最好的技术方案是：所述的两根环形管连接有延长管，延长管盘绕在一个U形磁柱上，U形磁柱的另一端盘绕有导线，导线输入与旋转磁场同频率的交流电，第一环形管的出口通过延长管道与第二U形磁柱、第四U形磁柱盘绕，第二U形磁柱上与第一环形管的出口连接的盘管与第四U形磁柱上的盘管通过管道相连通；第二环形管的出口通过延长管道与第二、第三U形磁柱盘绕，第二U形磁柱上与第二环形管的出口连接的盘管与第三U形磁柱上的盘管通过管道相连通；第二、第三、第四U形磁柱的另一端均盘绕有导线，其中第二U形磁柱上盘绕的导线两端输入高频交流电。

本发明在结构、输入电流和磁场确定的情况下，出水口处的浓度差只取决于进水口的溶液浓度和温度。如果磁场强度、电流都足够大，溶液中的带电粒子几乎完全进入浓水管中，则温度不再对出水口处的浓度差产生影响。这种情况下，可以通过测量出水口处的浓度差，来计算进水口处的浓度。此种方案将最大限度的排除温度对测量结果的影响。除此之外，对于浓度极低而无法测量的溶液，也可以通过测量出水口处的浓、淡水浓度差，反算出原来无法直接测得的浓度。

本发明具有结构简单、生产成本低、浓缩及淡化速度快、浓度检测准确、测量范围广的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明另一实施方式的结构示意图

图3是本发明另一实施方式的结构示意图

图4是本发明另一实施方式的结构示意图

图5是发明另一实施方式的结构示意图

图6是本发明最好实施方式的结构示意图

具体实施方式