[实用新型]一种淡水海盐热能三联产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及浓盐水处理，特别是涉及基于海水淡化浓盐水深度浓缩的一种淡水海盐热能三联产系统。

背景技术

作为解决淡水短缺问题的有效途径，海水淡化技术的重要性日益凸显，其发展也越来越迅速。目前全球淡化水总容量已超过7000万吨/日。现有海水淡化技术的淡水回收率通常低于50％，意味着海水淡化在生产大量淡水的同时，会排出数量更大的浓盐水，其浓度和温度均高于海水，且含有化学药剂和腐蚀产物，直接排海会导致海洋污染，进而破坏海洋生态。随着海水淡化规模的进一步扩大，这一问题会日益突出。浓盐水问题如不能妥善解决，很可能会成为限制海水淡化发展的重要因素。

对现有文献进行检索发现，关于海水淡化浓盐水的处理和利用，人们提出了多种方案，典型的有浓盐水摊晒制盐、电渗析制盐、膜蒸馏制盐、浓盐水或卤水提取化工品、浓盐水太阳池等；有多项中国专利与此有关，例如：亚历山大·雷布瑟夫等的“从盐液获得氯化锂的方法和实施此方法的设备”(ZL01823738)、冯厚军等的“海水制取磷酸二氢钾的工艺方法”(ZL200310117852)、葛文宇的“综合利用高效益零排放的海水淡化组合生产工艺方法”(ZL200610151976)、奥利佛·雅可布等的“处理来自脱盐设备的原料盐水的方法”(ZL201280011383)。上述专利提出的浓盐水利用方案主要围绕制盐(同时生产淡水)和提取化工品，这也正是海水淡化浓盐水的优势所在。

目前海水淡化浓盐水绝大多数采取直接排海或稀释后排海的方法，这一方面与人们环保意识不足有关，另一方面也与缺乏高效、成熟的浓盐水利用技术有直接关系：浓盐水摊晒制盐法占地面积大、生产周期长；电渗析法能耗高、成本高；膜蒸馏法水通量低、膜成本高。因此开发高效、节能、经济性好的浓盐水综合利用技术是海水淡化产业可持续发展的关键课题。

溴化锂溶液对水蒸气有极强的吸收能力，在浓盐水深度浓缩和处理方面有独特的优势，这一点还没有引起人们的重视。其优势可从以下三个方面分析：

1、利用溴化锂溶液处理浓盐水，生产效率高，设备结构紧凑。溴化锂溶液的吸收能力体现在溶液表面的水蒸气压力远低于溶液温度所对应的饱和压力，例如：温度为40℃、质量浓度为50％的溴化锂溶液，水蒸气压力为2.11kPa，远低于40℃对应的水蒸气饱和压力7.38kPa。这意味着，只要水蒸气压力高于2.11kPa，就可以被40℃、50％的溴化锂溶液吸收。与此对比，温度为40℃的饱和浓盐水(以NaCl溶液为例，质量浓度为26.8％)，其水蒸气压力为5.63kPa，温度为30℃的饱和浓盐水(质量浓度为26.5％)，其水蒸气压力为3.18kPa。可见，利用溴化锂溶液处理浓盐水，水蒸气压差大、传质推动力大，从而生产效率高、结构紧凑。

2、由上例还可看出，溴化锂溶液可以吸收比其温度低得多的水蒸气，亦即在吸收过程中，溴化锂溶液的温度可比浓盐水温度高很多，这为回收溶液吸收热并将之用于盐水汽化提供了非常有利的条件。这种回热在常规系统中是不可能实现的，但由于溴化锂溶液的特性，使之成为可能。

3、以溴化锂溶液为工质时，非常方便与吸收式热泵相结合，从而大大提高能量利用率。

由以上分析可见，溴化锂溶液在浓盐水处理方面有突出的优势，由此出发，有望得到性能优良的浓盐水综合利用系统。

发明内容

本实用新型旨在提供一种高效、节能、结构紧凑、经济性好的基于海水淡化浓盐水深度浓缩的淡水海盐热能三联产系统。

本实用新型设有深度浓缩子系统、制盐子系统、溶液再生子系统、冷凝子系统；

所述深度浓缩子系统设有至少1级蒸发-吸收器，用于将海水淡化后的浓盐水浓缩为饱和盐水，所述蒸发-吸收器设有蒸发室、吸收室、挡液板、热管换热器、浓盐水喷淋管、蒸发-吸收器溴化锂溶液喷淋管，蒸发室用于浓盐水汽化，吸收室用于溴化锂溶液吸收水蒸气，挡液板位于蒸发室与吸收室的上部空间之间；热管换热器的放热端浸于蒸发室的浓盐水中，热管换热器的吸热端浸于吸收室的溴化锂溶液中；浓盐水喷淋管装在蒸发室上部；蒸发-吸收器溴化锂溶液喷淋管装在吸收室上部；