[发明专利]合成生物色素膜海水淡化装置

说明书

本发明公开了一种合成生物色素膜海水淡化装置，包括用来吸收太阳能并对富集于其上的海水进行蒸发的太阳能吸收器；所述太阳能吸收器为单面或双面涂覆有黑色素材料的纤维素膜。本发明将光热转换效率极高的黑色素材料涂覆于纤维素膜上，并利用输水纤维的毛细作用将海水富集于纤维素膜，当太阳光照射纤维素膜，由于黑色素材料的高光热转换效率，产生大量热量，从而显著提高太阳能的利用率，达到将海水蒸发并获得淡水的目的。将本发明应用于海水淡化蒸发，蒸发效率可达88％。

技术领域

本发明属于一种海水淡化装置，具体为一种合成生物色素膜海水淡化装置。

背景技术

我国是一个水资源严重短缺的国家，淡水资源的短缺是目前急需解决的问题。而我国沿海地区有1.8万多公里长的海岸线，有丰富的海水资源，淡化海水也就成了获取淡水的重要途径。应用清洁能源太阳能来蒸发海水获得淡水是目前重要的方法，但是海水对太阳能的利用率很低，蒸发速率慢。目前提高太阳能的利用率的关键在于光热转换材料的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成生物色素膜海水淡化装置，将光热转换效率极高的人造黑色素材料用于海水淡化中，以显著提高太阳能的利用率。

本发明合成生物色素膜海水淡化装置，包括太阳能吸收器，用来吸收太阳能并对富集于其上的海水进行蒸发；所述太阳能吸收器为单面或双面涂覆有黑色素材料的纤维素膜。

进一步的，纤维素膜为羧甲基纤维素。

上述海水淡化装置还包括轻质隔热板和输水纤维，所述太阳能吸收器设置于轻质隔热板上；

所述轻质隔热板浮于海水上，用来避免太阳能吸收器与海水直接接触；

所述输水纤维穿过所述隔热板，用来利用毛细作用将海水输送到太阳能吸收器。

进一步的，轻质隔热板为PS发泡板(即聚苯乙烯发泡板)。

进一步的，输水纤维为棉纤维。

上述海水淡化装置还包括海水容器，所述海水容器用来容纳海水，所述轻质隔热板设于海水容器口并浮于海水上，所述输水纤维底端接触海水容器内海水。

作为优选，海水容器为热绝缘容器。

上述海水淡化装置还包括一密封的可透光淡水收集容器，海水容器置于可透光淡水收集容器内。

作为优选，可透光淡水收集容器顶部倾斜，其底端设置一淡水收集口。

下面将提供黑色素材料的一种制备方法，但黑色素材料的制备方法并不限于此，黑色素有可以在市面上直接购买。

采用该制备方法可获得高光热转换效率的黑色素材料，该制备方法步骤如下：

提供多巴胺盐酸盐的水溶液或水醇溶液，记为溶液A；

提供2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物(TEMPO)的水溶液或水醇溶液，记为溶液B；

混合溶液A和B获得反应溶液，在室温的空气环境中搅拌反应溶液进行聚合反应；

从反应后的溶液中分离出黑色素材料。

需要说明的是，上述多巴胺盐酸盐的水醇溶液指，多巴胺盐酸盐溶解于水和醇的混合液所获得的溶液；上述TEMPO的水醇溶液指，TEMPO溶解于水和醇的混合液所获得的溶液。

进一步的，水醇溶液中的醇为甲醇、乙醇或异丙醇。

进一步的，多巴胺盐酸盐的水溶液或水醇溶液中，多巴胺盐酸盐的浓度为0.2mg/mL -10mg/mL。

进一步的，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物的水溶液或水醇溶液，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物的浓度为0.1mg/mL-8mg/mL。