[发明专利]一种变压强提纯蒸馏水的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用水的低压加温沸腾汽化变成水蒸气及水蒸气的加压做功升温后凝结成提纯蒸馏水，尤其涉及一种变压强提纯蒸馏水的方法和装置。

背景技术

目前在世界范围内水资源不足，这成为严重的问题。例如，由于世界范围内的水资源不足导致沙漠化。在一些地区，由于农业用地和牧草地的沙漠化的影响，变得不能进行农作物的栽培，存在产生粮食危机的问题，而且也引起家畜或野生动物等饿死的问题。

同时，部分发展中国家中还存在河流和湖泊等被污染、饮用不适于饮用的水的现状。另外，在热带地方的一部分区域，河流的水中寄生有寄生虫或原虫等，由于该水被用作生活用水或饮用水，所以由上述寄生虫和原虫导致的疾病作为该地方的地方病，主要在婴儿或幼儿等中带来严重的损害。

这样持续发展下去，在不久的将来，整个地球内生活用水、饮用水和农业用水等必然不足，现在的水因雾霾、化工工业等污染比较严重。古老的水蒸馏法利用的是常压高温使水沸腾汽化，然后用常压低温使水蒸气凝结成水，水提纯的质量很好，但是它所消耗的能源特别大，不能在我们日常生活中应用。

另外，公开号为CN 102666393 A的专利申请提供了一种蒸馏水生成系统，在该专利中通过将原水在处于减压状态的罐内蒸发，并利用冷却器将水蒸气冷却并凝结而得到的蒸馏水。在该系统中，虽然原水在减压环境中蒸发所需的能耗较低，但是独立配备的冷却器成本较高，能耗较大。

发明内容

本发明提供了一种水的解决方案，本发明所要解决的技术问题是用极少的能源使原水快速地经过沸腾蒸馏提纯成纯净水。解决其技术问题利用的技术方案是改变原水在沸腾汽化时的压强，使原水在比较低的温度就沸腾汽化；改变水蒸气的压强，使水蒸汽在比较高的温度下凝结成水。这两个步骤用同一台蒸气抽压缩机进行，水蒸气在高压下快速凝结成水时放出大量的热能，这热能经过传递给原水，使原水能够连续地沸腾汽化，大部分能量能够循环利用。

一种变压强提纯蒸馏水的方法，在减压环境中，将原水沸腾汽化变成水蒸气，对水蒸气加压做功，使水蒸气升温后在热交换管中凝结成水。

水汽凝结时的压强比汽化时的压强大2～5个大气压，水沸腾汽化时的温度为50～200℃，水蒸气在凝结时的温度要比汽化时的温度高10～50℃。

水沸腾汽化所需的能量由水蒸气高压凝结时所用的热交换管提供。

本发明还提供了一种变压强提纯蒸馏水的装置，包括通过密封管道依次连接的：

用于水沸腾汽化变成水蒸气的沸腾汽化锅，

用于沸腾汽化锅内环境减压，并对水蒸气加压的压缩机，

用于将加压后的水蒸气凝结为蒸馏水的热交换管。

所述的沸腾汽化锅中有用于启动的辅助加热管，所述的热交换管浸没在沸腾汽化锅内的原水底部，原水沸腾汽化所需的能量由热交换管提供。

另外，本发明所用的蒸气抽压缩机的进气口和出气口的口径是比较大的，蒸气抽压缩机与蒸气接触部位无油无污染。

本发明采用变压蒸馏提纯水的方法，利用变压蒸馏法解决了古老蒸馏法中耗能大效率低的问题，变压蒸馏法能够用蒸气凝结成水放出的能量传递给水沸腾汽化所吸收的能量，使大部分能量在一个装置中循环利用。主要用于生活用水供应，各种高要求的生产用水，海水淡化，废水处理等。

附图说明

图1为本发明的变压强提纯蒸馏水的装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明中变压强提纯蒸馏水的装置包括：原水的沸腾汽化锅1，用于水蒸气凝结的热交换管2，低压蒸气导管3，高压蒸气导管4，抽压缩机的缸套活塞5，连杆6，曲轴及电机7，辅助起动加热棒9，和压力表12。

运作时，原水由原水进口及阀门8进入沸腾汽化锅1，用辅助起动加热棒9加热至50～200℃后沸腾，为提高效率排除管道中的空气，得到的水蒸气由低压蒸气导管3进入抽压缩机，并关闭蒸馏水导管出口及阀门10，启动抽压缩机至气压表12到2-3个大气压，此时热交换管中的气压也升至2-3个大气压，抽压缩机内的蒸汽由高压蒸气导管4输出并进入水蒸气凝结的热交换管2，凝结产生蒸馏水，由蒸馏水导管出口排出。水蒸气凝结的热交换管2中的水蒸气因热交换降温凝结成蒸馏水，并放出大量的热传递给沸腾汽化锅1的原水。抽压缩机一直工作，蒸馏水就一直生成流出。原水的沸腾汽化锅1的浓水经浓水导管口及阀门11按需要排出。