[发明专利]一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置及方法

权利要求书

1.一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置，其特征在于，所述装置包括石墨烯反应器，用于海水淡化或污水提纯；和纯净水接收器，用于纯净水收集；

所述石墨烯反应器为立式，包括筒体、菲涅尔透镜、聚光漏斗、石墨烯过滤膜、出水口和陶瓷过滤层；

所述筒体上部与聚光漏斗连接；

所述菲涅尔透镜与聚光漏斗上部密封连接，所述石墨烯过滤膜与聚光漏斗下部密封连接，所述菲涅尔透镜、聚光漏斗与石墨烯过滤膜围合形成密封的空间；

所述聚光漏斗的内壁有一层吸热涂层；

所述石墨烯过滤膜与所述陶瓷过滤层的上表面接触；

所述陶瓷过滤层的上表面除与石墨烯过滤膜接触的部分之外的部分有一层密封涂层，所述密封涂层与所述聚光漏斗下部的外壁密封连接；

所述陶瓷过滤层位于反应器筒体底部；

所述纯净水接收器包括虹吸管和纯净水接收装置；所述聚光漏斗侧壁上部连接有一出水口，所述出水口穿过筒体侧壁、与所述虹吸管的一端连接，虹吸管的另一端位于所述纯净水接收装置中的底部。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述菲涅尔透镜位于反应器筒体顶部。

优选地，所述的纯净水接收装置选自带盖器皿，如带盖玻璃瓶等。

优选地，所述虹吸管在所述纯净水收集装置中的底部时，需要被水浸没，所述纯净水收集装置的顶部需要超过水平面，从而起到纯净水冷却作用。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述反应器筒体用粗糙的黑色陶瓷制成。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述密封涂层选自黑色吸热涂层，优选为黑色石墨烯涂层。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述的聚光漏斗上部的直径与筒体内径相当。

优选地，所述的石墨烯过滤膜的厚度小于等于3mm。

优选地，所述的陶瓷过滤层选自多孔陶瓷。

优选地，所述密封涂层上设置一开口，通过阀与加压设备相连；需要时为陶瓷过滤层加压。

6.根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一个或多个挽手，设置在筒体外壁。

7.一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯方法，所述方法采用权利要求1-6中任一项所述的基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

S1.将所述装置放置于待处理的污水或海水中，所述装置漂浮在所述水中；

S2.待处理的污水或海水通过陶瓷过滤层，实现水体第一次净化；

S3.通过陶瓷过滤层的过滤水通过石墨烯过滤膜进入聚光漏斗中，实现第二次水体净化；

S4.利用聚光漏斗中的热量，将进入到聚光漏斗中的第二次过滤水蒸发成水蒸气，实现第三次水体净化；然后，将所述水蒸气通过出水口和虹吸管排放至纯净水收集装置中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述虹吸管在所述纯净水收集装置中的底部时，需要被水浸没，所述纯净水收集装置的顶部需要超过水平面，从而起到纯净水冷却作用。

优选地，步骤S3和S4中，当石墨烯过滤膜、菲涅尔透镜和聚光漏斗所形成的密封空间的温度超过形成可抽取待处理水体的临界大气压所需的温度时，该密封空间内的临界大气压能够形成局部的抽吸力，即负压，从而使得通过陶瓷过滤层的过滤水通过石墨烯过滤膜进入聚光漏斗中，实现第二次水体净化；在所述密封空间内的高温加热下，进入到聚光漏斗中的第二次过滤水被迅速蒸发形成水蒸气，实现第三次水体净化；

若石墨烯过滤膜、菲涅尔透镜和聚光漏斗所形成的密封空间的温度达不到形成可抽取待处理水体的临界大气压所需要的温度时，该密封空间内的临界大气压形成的抽吸力不足以使得通过陶瓷过滤层的过滤水穿过石墨烯过滤膜，可采用施加外部压力的方法，把经陶瓷过滤层过滤后得到的过滤水压入到聚光漏斗内，完成第二次和第三次的水体净化。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述石墨烯过滤膜的清洗用干净的抹布抹洗即可。

优选地，所述的聚光漏斗的清洗只需要打开菲涅尔透镜，用干净的抹布抹洗即可。

优选地，所述的陶瓷过滤层的清洗需要泡在清水中，清洗表面的盐及杂质。