[发明专利]逆流多效蒸发耦合浸管闪蒸复合蒸馏海水淡化装置及方法

说明书

本发明公开了逆流多效蒸发耦合浸管闪蒸复合蒸馏海水淡化装置及方法，多效蒸发装置各效装置与浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置按照相同数量进行相间布置，均布置在对应的浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置的前面；浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置内腔的上部布置汽水分离器，内腔的底部布置浸没加热管道，浸管闪蒸复合蒸馏装置除末级外其余各级装置顶部的水蒸汽出口均与对应布置在其后的多效蒸发装置各效装置的加热蒸汽进口连接；多效蒸发装置各效装置的二次蒸汽出口均与对应布置在其后的浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置内的浸没加热管道的进口连接。本发明的有益效果是实现热量最优化利用和废水零排放技术，能耗低且淡化效果好。

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，涉及一种在同一容器内浸管式蒸馏和闪急式蒸馏同时发生(简称“浸管闪蒸复合蒸馏)的逆流多效蒸发耦合浸管闪蒸复合蒸馏海水淡化装置及其方法。

背景技术

我国是一个水资源严重短缺的国家。缺水已成为制约我国经济社会可持续发展的重大瓶颈。海水淡化是解决我国淡水资源短缺问题的有效的战略途径。蒸馏法具有可利用低品位热源、装置生产能力大的特点，是目前应用广泛的海水淡化技术。目前蒸馏法主要以低温多效蒸发法、多级闪蒸法为主。低温多效蒸发法具有热效率较高、能耗较低、浓缩比较高、腐蚀和结垢轻等优点，近年来受到较大的关注，展现出良好的发展前景。多级闪蒸法具有设备构造比较简单、原料水水质要求低、单机容量大等优点，目前在国际海水淡化市场上所占份额较大，但与低温多效蒸发法相比仍具有能耗较高、淡水品质偏低的缺点，能耗较高主要是由于多级闪蒸法的闪蒸蒸汽仅用于预热海水，没有实现水蒸汽汽化潜热的重复利用；淡水品质偏低主要是由于原料水水质要求低的缘故。尽管上述两种蒸馏法都得到较好的应用，但是能耗偏高仍是制约蒸馏法的淡化成本和市场竞争力的瓶颈，如何进一步提高热效率依然是蒸馏法海水淡化的重要课题。另外，因为蒸馏法适合用于大规模生产，排放的浓海水数量很大，较长时间之后将严重破坏海洋生态环境，要从根本上彻底解决浓海水排放造成的污染问题，应着眼于如何实现废水超低排放或零排放的技术开发。基于上述分析，研究并且开发多种蒸馏法海水淡化技术耦合及集成的组合型海水淡化系统，可以有利于发挥各方法的技术优势，同时相互完善各方法之间的技术特点，最终达到降低蒸馏法的淡化成本并获取综合效益的目的。再者，海水淡化技术的集成和优化也有利于实现废水超低排放或零排放的途径，从而促进海水淡化工程的清洁生产，最终获取环境效益和实现自身的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于提供逆流多效蒸发耦合浸管闪蒸复合蒸馏海水淡化装置及方法，解决了现有的装置能耗较高、淡化的海水淡水品质偏低的问题。

本发明装置所采用的技术方案是包括闪蒸罐、多效蒸发装置、浸管闪蒸复合蒸馏装置、真空结晶罐、冷凝器、输送泵、加热器、压缩机、原海水管道、淡水管道；多效蒸发装置各效装置与浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置按照相同数量进行相间布置，多效蒸发装置各效装置均布置在对应的浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置的前面；浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置内腔的上部布置汽水分离器，内腔的底部布置浸没加热管道，浸管闪蒸复合蒸馏装置除末级外其余各级装置顶部的水蒸汽出口均与对应布置在其后的多效蒸发装置各效装置的加热蒸汽进口连接；多效蒸发装置各效装置的二次蒸汽出口均与对应布置在其后的浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置内的浸没加热管道的进口连接。

进一步，所述闪蒸罐的盐水进口与多效蒸发装置首效装置的盐水出口连接，并在连接管道上设置输送泵和加热器；闪蒸罐的水蒸汽出口与多效蒸发装置首效装置的加热蒸汽进口连接；闪蒸罐的盐水出口与浸管闪蒸复合蒸馏装置首级装置的盐水进口连接。

进一步，所述多效蒸发装置各效装置顶部的盐水进口均与下一效装置底部的盐水出口连接，并在连接管道上设置输送泵；末效装置顶部的盐水进口与原海水管道连接，并在原海水管道上设置冷凝器。

进一步，所述浸管闪蒸复合蒸馏装置各级装置的盐水进口均与上一级装置的盐水出口连接；末级装置顶部的水蒸汽出口分为两路：一路管道与冷凝器的壳程连接，另一路管道与压缩机的进口连接、并在该路管道上设置调节阀。