[实用新型]冷电耦合驱动虹吸循环冷冻脱盐桶

说明书

冷电耦合驱动虹吸循环冷冻脱盐桶：切换载冷剂供冷供热通路，以冷电耦合作用驱动冷冻脱盐桶中虹吸循环冷却料液、电泳分离、过滤分离、微波松化、上浮减压结冰、盐份浓缩、加热融冰、取用淡水/盐份等轮回；料液被虹吸循环冷却至0℃，使淡水对盐份溶解度降至最低，且淡水膨胀至最大比容，附加顶部负极板电磁力吸引，共同使淡水与盐份分离后上浮、减压、结冰；以及底部正极板电磁力吸引，共同使盐份下沉、聚集；高效分离淡水与盐份。

一、技术领域

本实用新型涉及一种冷电耦合驱动虹吸循环冷冻脱盐桶，其全面耦合虹吸循环冷冻分离、电泳分离、微波松化等多种学科原理，以实现大幅提高单一冷冻法海水淡化的脱盐效率，可广泛应用于海水淡化、食品加工、饮料生产、污水处理、净水处理、中水处理、化工行业、家用水净化、商用水净化等技术领域。

二、背景技术

冷冻法海水淡化的机理：海水冷冻时一方面使得淡水对盐份溶解度降至最低，从而促使盐份与淡水分离；另一方面使淡水膨胀至最大比容而上浮、结冰，再将冰层移出后融化为淡水，而实现海水淡化。

冷冻法海水淡化的优点：(1)由于水的化学活跃度拐点为60℃，因此采用0℃时结冰、分离、浓缩的冷冻法，就可有效处理高腐蚀性溶液或热敏性物料；(2)工艺在开放装置中实施，从而避免抽真空等一系列复杂工艺控制过程；(3)由于水的结冰潜热只是其汽化潜热的1/7，使得冷冻法中冷冻机组的投资，相比蒸馏法中热泵机组的投资降低一半，同时也等比例降低其运行和维护成本。

冷冻法海水淡化，又可分为天然结冰法与人工结冰法两种，其最大缺点就是海水冷冻时冰块与盐水之间相互包裹严重，因此还需配以离心分离机的二次固液分离；然而，冷冻法、离心法两级的总脱盐效率也只能达到 70-90％，所得脱盐水的含盐量依然高达3500ppm以上；所以正是总脱盐效率太低，限制了冷冻法海水淡化的进一步推广应用。

三、发明内容

本实用新型目的：切换接通载冷剂的供冷、供热通路并附加电泳电极板，以冷电耦合作用驱动冷冻脱盐桶中虹吸循环冷却料液、电泳分离、过滤分离、微波松化、上浮减压结冰、盐份浓缩、加热融冰、取用淡水/盐份等轮回；料液被虹吸循环冷却至0℃，以使淡水对盐份溶解度降至最低，且淡水膨胀至最大比容，附加顶部负极板电磁力吸引，共同使淡水与盐份分离后上浮、减压、结冰；以及底部正极板电磁力吸引，共同使盐份下沉、聚集；而微波阻止盘管腐蚀以及使冰块蓬松；以实现淡水与盐份高效分离。

按照附图1所示的冷电耦合驱动虹吸循环冷冻脱盐桶，其由1-供冷电动阀；2-回冷电动阀；3-虹吸螺旋盘管；4-供热电动阀；5-回热电动阀； 6-冷冻脱盐桶；6-1-料液进口；6-2-液位开关；6-3-脱盐桶出口；6-4-保温层；6-5-温度开关；6-6-浓缩液电动阀；6-7-淡水电动阀；6-8-溢流出口；7-料液流量调节阀；8-料液；9-淡水；10-浓缩液；11-电泳正极板； 12-电泳负极板；13-复合电源；14-过滤网组成，其特征在于：

冷冻脱盐桶6为上部圆柱状、底部圆锥状的容器，上部内壁设置料液进口6-1，上部内壁设置液位开关6-2，上部内壁设置溢流出口6-8，内部中间边侧布置垂直轴线、下进上出的虹吸螺旋盘管3，底部圆锥状中央设置脱盐桶出口6-3，外壁面包裹保温层6-4；

虹吸螺旋盘管3的下进口通过进液三通连接供冷电动阀1和供热电动阀4，虹吸螺旋盘管3的上出口通过出液三通连接回冷电动阀2和回热电动阀5，组成虹吸螺旋盘管3的供冷与供热切换回路；

供冷电动阀1与回冷电动阀2切换控制冷冻脱盐桶6的中部虹吸螺旋盘管3，组成载冷剂供冷通路；

供热电动阀4与回热电动阀5切换控制冷冻脱盐桶6的中部虹吸螺旋盘管3，组成载冷剂供热通路；

脱盐桶出口6-3通过管道连接分流三通、浓缩液电动阀6-6和淡水电动阀6-7，组成切换排放回路；