[发明专利]一种用于由地下盐水生产饮用水的脱盐装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于由地下盐水生产饮用水的脱盐装置，特别涉及一种利用柴油机的排气余热而由地下盐水生产饮用水的脱盐装置，更特别涉及一种在偏远地区通过盐工的操作而以廉价的方式来获得饮用水/烹饪水的可持续而又独立的方法。

背景技术

印度的许多盐场位于被称为小卡奇兰恩LRK(Little Rann of Kutch)的偏远沙漠地区。这些盐场通常配备有边缘劳工，且多数缺乏基础设施，如电力、交通、干净水等。在这些地区，可用的地下水是咸的（盐水），这是大自然给制盐厂家的馈赠。然而，由于缺乏饮用水，使人们面临着其他生存挑战。制盐者有时不得不长途跋涉去寻找饮用水。有时，饮用水是通过罐车而从远离盐场的地方运来的。遗憾的是，这种供应并不总是定期的，且有时地面泥泞，以致于车辆不能行驶。因此，有必要寻找替代的更可靠的解决方案。

当水的盐度低于海水时，诸如反渗透和电渗析的脱盐技术是很好的解决方案；而当水的盐度像大多数地下盐水那样高时，上述解决方案就变得不切实际了。此外，由于位置偏远，盐场往往未通电，而上述装置均需要电力来驱动。另一方面，以太阳能等为动力来进行操作虽然在技术上是可行的，但成本高。

通常的热脱盐技术除了需要高的资金投入和庞大的设备外，还需要大量的燃料。因此，这些也不适用于这样偏远的地区和简单的使用者。在盐场已偶尔使用太阳能蒸馏器将盐水转化为饮用水。这类蒸馏器的平均生产率为每平方米每太阳小时约0.8升。这些方式由于其生产率低而不可能在盐场中推广。

热的基本品质不是数量而是其“热值”。如何回收该热量的策略部分取决于余热气体的温度和所涉及的成本。

大量的热烟气是由锅炉、窑炉、烘箱和烤炉产生的。如果能回收一些排气余热，则可节省相当多的主要燃料。在废气中损失的能量不能完全回收。不过，可通过采用适当的技术而回收许多热量，从而使损失减到最小。

工业装置通常设计有热量回收装置，以提高系统的整体热效率。这一原理通常用于有废气流或废物流从系统排放到环境中的系统。通常从废液流或废气流中回收热能，用于使建筑物内的新鲜空气和水的补给，例如用于供暖、通风和空调(heating,ventilation and airconditioning,HVAC)系统或任何工艺系统。

在表1中给出典型的余热源及其在大气中释放的温度范围。废气在450℃时用于余热回收锅炉(Waste Heat Recovery Boiler,WHRB)，以生产工艺蒸汽。使用来自发动机冷却系统（夹套冷却水、油冷却器和进气冷却器）的大量低温余热，将WHRB的给水预热到约110℃，以提高其效率和生产出更多的蒸汽。现有的冷却塔将被热量交换器取代，且将增设除气器，用于除去非凝结气体以及将WHRB的给水温度进一步预热到130℃，由此进一步提高系统效率。来自热电厂和分散式发电机组的以烟气形式存在的余热有时用作工艺所需的热能。这直接显著降低了燃料成本和燃烧排放量，且通过减少废弃物的排放量和降低废气温度而进一步有益于环境，虽然程度较小[Subramanyam，Waste heat recovery,Bureau of Energy Efficiency，Feb.2005,pp.1-18](余热回收，能效局)。

表1：典型余热源和温度

源温度(℃)钢加热炉925-1050蒸汽锅炉废气230-480燃气轮机废气370-540往复式发动机废气325-600