[发明专利]蒸汽吸收系统

说明书

发明领域

本发明涉及一种将蒸汽吸收入液体的系统和方法。该系统具有多种应用，但对液体混合物如具有杂质的水的蒸馏特别有用。也可以应用作为热传递系统。然而，该系统不限于这两种应用。

在化学中，吸收是物理或化学现象或过程，其中，原子、分子或离子通过按体积接收而进入一些凝结相。在本申请中，我们特别关注蒸汽进入液体的吸收。

背景技术

通常，蒸汽吸收技术具有特定的应用。它们通常是相对较慢的过程，除非发生某些化学反应。因此，吸收过程具有相对有限的应用。然而，本发明认识到一种获得非常快的吸收率的方法，其中，不涉及化学反应，其结果是，蒸汽吸收系统可用于之前从未被考虑过的应用中，或至少不可行的应用中。

随着上述新型蒸汽吸收系统的公开，还公开了利用蒸汽吸收系统的新型和改进的蒸馏系统和热传递系统。

当然，蒸馏是众所周知的工艺。其通常用于传统的过滤技术在净化液体混合物方面不很有效的场合。传统的蒸馏需要使用热能来引起蒸汽的产生，然后，该蒸汽通过冷凝器以将蒸汽冷凝回液体以供使用。虽然传统的蒸馏通常在净化液体例如水的方面是有效的，但是，能源成本巨大并通常不经济。针对该工艺的改进明显增加了效率，但改进工艺对普通用途的水的净化来说仍然过于昂贵。

提高蒸馏工艺效率的努力包括在低压下运行的尝试。众所周知，在低压条件下，液体的蒸发发生得更快。然而，由于与蒸发和冷凝子系统连接的抽真空系统所带来的困难和花费，这样的系统不是很成功。一个尝试的例子公开在US3864215（Arnold）中。该公开的系统使用文丘里管的低压区域来提供降低的压力。这特别适用于海洋环境，但是由于其还是使用了冷凝器，故仍然有些复杂。

热传递系统也是众所周知的。空调和制冷系统从属于这一广义范畴。众所周知，传统热交换系统使用非常大量的能量来传递能量。新型蒸汽吸收系统的使用充分提高了热传递系统的效率或C.O.P.（co-efficient of performance，性能系数）。

发明内容

相应地，本发明提供一种适于接收蒸汽的蒸汽吸收系统，包括具有工作液体的真空泵，其中，蒸汽由工作液体接收并在其中冷凝，以提供与工作液体混合的冷凝液体。

根据本发明的一个优选特征，系统内的蒸汽的吸收有效地引起更多的蒸汽的产生。

根据本发明的一个优选特征，真空泵为文丘里管真空泵，工作液体为流经文丘里管真空泵以产生对蒸汽产生影响的真空的液体。

根据本发明的一个优选特征，提供第一热交换装置来支持蒸汽的产生。

根据本发明的一个优选特征，提供第二热交换装置，以在工作液体流经文丘里管真空泵后，将热量从工作液体中排出。

根据本发明的一个优选特征，工作液体流经第一热交换装置，以将热量从工作液体传递至第一热交换装置。

根据本发明的一个优选特征，移出来自蒸汽中的冷凝液体以供使用。

根据一个优选实施例，系统为蒸馏系统。

根据一个优选实施例，系统为热传递系统。

根据一个优选实施例，工作液体通过该系统循环。

根据另一个方面，本发明提供一种蒸馏系统，包括适于接收待蒸馏的液体混合物的抽真空腔室，该抽真空腔室在液体混合物上方具有充满气体的空间；与抽真空腔室相连的真空泵，其适用于在气体内部提供降低的压力以引起液体混合物的蒸发，其中，原生液体从抽真空腔室中的气体中流过，以接收和冷凝蒸汽。

根据本发明的一个优选特征，原生水的至少一部分经真空泵循环。

根据本发明的一个优选特征，提供第一热交换装置以使蒸发的潜热能够由液体混合物接收，从而支持液体混合物的蒸发。

根据本发明的一个优选特征，第一热交换装置包括与抽真空腔室的壁相连的特征，以促进从环境中接收蒸发的潜热。。

根据本发明的一个优选特征，第一热交换装置包括与抽真空腔室相连的第一热交换装置，热交换液体流经该腔室，以将蒸发的潜热传递至液体混合物，蒸发的潜热由热交换液体从远离第一热交换装置的能源处接收。

根据一个优选实施例，真空泵为文丘里管泵，在使用中，液体流流经文丘里管泵以在文丘里喉管部分提供降低的压力。

根据一个优选实施例，文丘里管泵具有文丘里喉管部分，该喉管部分配置用来接收来自于抽真空腔室的气体，液体流为原生液体，从而文丘里管泵通过将气体接收入原生液体，来引起抽真空腔室中的气体的降低的压力。

根据一个优选实施例，通道与文丘里管泵相连，该通道适于将气体传输至文丘里管泵。