[发明专利]一种恒冷/热源的压力回收溶液再生方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于溶液再生、压力回收、反渗透的技术领域，尤其涉及一种恒冷/热源的压力回收溶液再生方法及装置。

背景技术

近几十年来，溶液再生技术受到国内外学者的普遍重视，成为研究热点之一。传统的溶液再生方法，利用溶液表面水蒸气分压力与空气中水蒸气分压力的差值，实现两者之间的传质。该方法存在一些不足，如传质效果差、再生装置庞大、再生过程常常需要额外的能量、以及一些工艺性问题。因此研究新型的溶液再生方式仍有十分重要的意义。 

一种恒冷/热源的压力回收溶液再生方法及装置，通过控制工质的温度，使高压工质发生罐中源源不断的产生高压蒸汽，为液体压缩腔提供高压，使稀溶液中的水分通过反渗透膜渗透出来，溶液浓度增加，从而实现溶液的再生。

发明内容

本发明的目的是提供一种恒冷/热源的压力回收溶液再生方法及装置，该装置通过控制工质的温度，使高压工质发生罐中源源不断的产生高压蒸汽，为液体压缩腔提供高压，使稀溶液中的水分通过反渗透膜渗透出来，溶液浓度增加，从而实现溶液的再生。冷/热源保持恒定、工质的循环利用为装置的连续运行提供条件。加压过程中高压工质直接压缩低压稀溶液，能量传递效率高，泄压过程中高压浓溶液、高压工质直接与低压稀溶液压力交换，能量回收率高，是一种恒冷/热源、节能高效、连续运行的溶液再生方式。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:

    一种恒冷/热源的压力回收溶液再生装置，包括：工质循环回路和溶液循环回路；工质循环回路包括热源换热器1、高压工质发生罐2、冷源换热器3、低压工质冷凝罐4、第一控制阀5、进气阀6、气体压缩腔7、活塞8、排气阀9、第一压力交换器10、第二控制阀11、压力表12；溶液循环回路包括第一压力交换器10、液体压缩腔13、反渗透膜14、进液阀15、排液阀16、第二压力交换器17、浓溶液节流阀18、稀溶液节流阀19、稀溶液泵20。

    热源换热器1位于高压工质发生罐2中，冷源换热器3位于低压工质冷凝罐4内部；高压工质发生罐2的右侧输出端分两路：一路通过进气阀6与气体压缩腔7的左侧输入端连接；一路通过第二控制阀11与第一压力交换器10的下部输入端连接；气体压缩腔7的上侧输出端通过排气阀9与第一压力交换器10的下部输入端连接, 第一压力交换器10的上部输出端与低压工质冷凝罐4的右侧输入端连接；低压工质冷凝罐4的左侧输出端通过第一控制阀5与高压工质发生罐2的左侧输入端连接，压力表12接高压工质发生罐2的上部。

    第一压力交换器10的下部输出端通过进液阀15与液体压缩腔13的上部输入端接；液体压缩腔13的下部输出端通过排液阀16与第二压力交换器17的左侧输入端连接；第二压力交换器17的右侧输出端与浓溶液节流阀18连接；稀溶液的输入端通过稀溶液泵20分两路：一路通过稀溶液节流阀19与第一压力交换器10的上部输入端连接，一路通过第二压力交换器17与第一压力交换器10的下部输出端连接。

    高压工质发生罐2、低压工质冷凝罐4中的工质可以是制冷工质的任一种。

    一种恒冷/热源的压力回收溶液再生方法，包括加压、泄压和充注过程：加压过程：打开进液阀15，稀溶液充满液体压缩腔13后，关闭进液阀15、打开进气阀6，利用热源换热器1加热高压工质发生罐2中的液相工质，使高压工质发生罐（2）中气体气化获取并保持较高的压力，高压工质通过进气阀6进入气体压缩腔7中，推动活塞8向右移动，压缩液体压缩腔13内的稀溶液, 稀溶液中的水分通过反渗透膜14渗透出来，要及时将渗透水排出；泄压过程：打开排液阀16、排气阀9，关闭进气阀6，液体压缩腔13内的高压浓溶液通过排液阀16进入第二压力交换器17中，与稀溶液进行压力交换，浓溶液压力降低，通过浓溶液节流阀18节流降压到所需的压力；气体压缩腔7内的高压气体工质通过排气阀9进入第一压力交换器10中，与稀溶液进行压力交换，气体工质压力降低，进入低压工质冷凝罐4中降温冷凝；充注过程：随着装置的运行，高压工质发生罐2内的液相工质越来越少，最终只剩下气相工质，且气相工质越来越少，当压力表12的显示的压力低于装置运行所需压力时，关闭进气阀6，打开第二控制阀11，高压工质发生罐2的残余气相工质通过第一压力交换器10后，进入到低压工质冷凝罐4中冷凝，当残余气体排放完后，关闭第二控制阀11，打开第一控制阀5，低压工质冷凝罐4中的工质进入高压工质发生罐2中，充注完成后，关闭第一控制阀5。

热源换热器1、冷源换热器3中的能量可以来自可以来自太阳能、废热、常温液体或制冷系统。