[发明专利]基于压缩式制冷循环的水合物海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化领域，具体涉及一种采用压缩式制冷循环的水合物海水淡化系统。

背景技术

水，是生命的源泉。淡水是人类社会赖以生存和发展的物质基础之一。随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，人们对淡水资源的需求极大，而淡水只占地球上总水量的2.5％～3％，这就使得人们面临淡水资源短缺的局面。而且由于我国淡水资源时空分布不均，人口分布不均，社会经济发展不平衡等原因，造成我国部分地区淡水资源严重紧缺。开发海水资源，进行海水淡化，是增加淡水资源的有效途径，也是解决缺水问题的必由之路。

目前世界上除了河流取水外还有地下取水、远程调水等获取淡水的方式。海水淡化也将作为常用的淡水取用方式之一。已有的通过海水淡化得到淡水的方法包括反渗透法、蒸馏法和电渗法。反渗透法需要人工加压，蒸馏法和电渗法需要用电加热和产生电场，这些方法存在的共同缺点在于能耗高，使得海水淡化获得淡水的成本很高，严重制约了这些方法在实际生产中的推广。

水合物海水淡化是利用水合剂气体分子与海水中的水分子在一定条件下生成水合物浆，由循环泵抽到水合物分解器中吸热分解、分解出的液态水在冷却器中受热蒸发成水蒸气、水蒸气在淡水凝结器中放热冷却最后得到淡水。水合物法海水淡化的最大优点是能耗低、设备简单、维修运行成本低；水合剂气体在水或盐水中的溶解度低，无毒，廉价易得，无爆炸危险。另外，它还具有冷冻法的一些优点如不需要对海水进行预处理、腐蚀较轻等。

水合物具有以下特征：(1)水合物生成和分解过程完全互逆，生成水合物的原材料只有气体和水，分解后的剩余产物也只有气体和水，对环境没有污染，而且水在自然界中大量存大并价格低廉；(2)水合物形成和分解的温度压力条件相对温和。水合物浆在常压下是一种类似冰浆的固液两相悬浮液，是由一些细小的微粒状笼型水合物和水溶液组成，在5～12℃温度范围内具有很高的热量密度，在常压和低压工况下就可以生成。

专利号为200910214077.8的发明专利公开了一种利用液态天然气(LNG)冷能进行海水淡化的系统，包括有城镇供水系统、城镇供气系统、LNG装卸和储存系统、水合物海水淡化系统、以及海水提取系统。该海水系统对LNG冷能利用率高，经济效益高，投资成本小，对环境的影响。但其缺点也是明显的，即海水淡化依赖于LNG冷能，故该海水淡化系统只能建在LNG接收站周围，限制了该海水淡化系统的推广应用。

另外，专利号为201110134047.3的发明专利中公开了一种海水淡化的方法，该方法需要在水合反应前对海水进行冷却，因而需要额外配置冷却水系统，增加了设备的复杂性，并提高能耗。

发明内容

本发明是针对上述课题进行的，目的在于提供一种结构简单，无需额外配备供能或制冷装置的海水淡化系统。

本发明为实现上述目的，采用了以下的技术方案：