[发明专利]一种水分蒸发与收集设备及其应用

权利要求书

1.一种水分蒸发与收集设备，其特征在于，该水分蒸发与收集设备包括用于盛装待处理液体的第一水槽，第一水槽的上部由侧壁和透光顶板实现密封；在侧壁上装有排风扇，在排风扇的外沿设有用于收集冷凝水的第二水槽，在第二水槽中安装冷却片和出水口；第一水槽接有进水口，光热转化器件置于第一水槽中；当第一水槽引入液体后，光热转化器件能漂浮在液体表面，并使其顶部吸收体接受来自透光顶板的阳光；

在第一水槽的表面设置具有开口槽的斜向上盖，所述光热转化器件位于开口槽中；在斜向上盖偏低一端的侧壁上设排水孔，排水孔接至第二水槽；所述排风扇位于排水孔上方；

所述光热转化器件包括顶部吸收体、中部的水传输体，以及能漂浮在液体表面的底部绝热支撑体；在绝热支撑体上间隔设有若干个竖向孔道；在各孔道中插有水传输体，水传输体的两端伸出绝热支撑体的上下表面，且上段直接暴露在空气中；顶部吸收体是片状的亲水性碳毡片，自然放置在各水传输体的顶端并实现支承。

2.根据权利要求1所述的水分蒸发与收集设备，其特征在于，所述亲水性碳毡片的半径为3.5cm，厚度为1cm；绝热支撑体呈片状，其半径为3.5cm，厚度为1cm；水传输体呈圆柱形，其半径为3mm，长度为3～7cm，其中露出绝热支撑体上表面的长度为1～4cm。

3.根据权利要求1所述的水分蒸发与收集设备，其特征在于，所述亲水性碳毡片的表面接触角在60.1°～2.1°，是通过下述方法制备获得的：将碳毡置于去离子水中，超声清洗30min；干燥后置于反应容器中，加入质量浓度为60％的浓硝酸溶液使碳毡完全浸没；密封反应容器，在80℃的水浴中加热2～6h；冷却至室温后，用水反复冲洗至中性，再移至60℃的烘箱中干燥，得到备用的亲水性碳毡；然后根据需要的尺寸裁剪，得到亲水性碳毡片。

4.根据权利要求1所述的水分蒸发与收集设备，其特征在于，所述水传输体呈圆柱形，是毡条、海绵体、泡沫或滤纸棒中的任意一种；其中，毡条是由所述亲水性碳毡或碳布卷制而成。

5.根据权利要求1所述的水分蒸发与收集设备，其特征在于，所述水传输体直接暴露在空气中的上段长度占其总长度的30～60％。

6.根据权利要求1所述的水分蒸发与收集设备，其特征在于，所述绝热支撑体呈片状，可由下述任意一种材料经切割和穿孔制得：发泡聚乙烯、发泡聚氯乙烯、发泡聚丙烯、发泡聚丙乙烯、纤维或气凝胶。

7.根据权利要求1所述的水分蒸发与收集设备，其特征在于，所述透光顶板呈斜向布置，是透光板或透光膜中的任意一种。

8.权利要求1所述水分蒸发与收集设备作为太阳能海水淡化装置、太阳能污水处理装置、太阳能溶液提纯装置、太阳能溶液浓缩装置或太阳能油水分离装置的应用。