[发明专利]一种紧凑型蒸馏装置和系统及其应用

说明书

本发明提供一种紧凑型蒸馏装置和系统及其应用，包括在加热室上部设置原料水进口，供原料水进入加热室进行加热蒸发；在加热室的侧壁底部设置浓缩污水出口，通过加热室的加热蒸发后浓缩形成的污水从浓缩污水出口排出；在加热室的顶部设置带有蒸汽出口的蒸馏隔板，蒸馏隔板在原料水进口的上方，经过加热室加热蒸发的水蒸汽经过蒸汽出口进入加热室上层，并在蒸馏隔板上形成冷凝水，冷凝水通过蒸馏隔板上部设置的净水出口排出。本发明结构简单、易操作、低能耗；通过采用原料水直接进入高温段及控制每级紧凑型蒸馏装置较小的温差的设计方案，提高了系统的利用效率；且无需添加阻垢剂等添加剂，既解决了结垢和腐蚀的问题，又可有效地保留水质的纯净度。

技术领域

本发明涉及蒸馏技术领域，特别是涉及一种多效蒸馏技术。

背景技术

水是人类赖以生存的根本，目前全球淡水资源正在枯竭，已成为人类生存的最大威胁。中国的人均占有水资源量不足世界的1/3，被联合国列为13个贫水国之一。一项调查显示，在全国661个城市中有420个以上的城市缺水，缺水量约70亿立方米。浩瀚的海洋约占地球表面积的71％，是一个巨大的宝库，具有十分巨大的开发潜力。海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。

海水是一项取用不尽的资源，海水总体积约有137亿立方千米。由于淡水资源短缺，世界各国均在大力发展海水淡化技术。我国于上世纪50年代就开始海水淡化研究，当前，工业化大型海水淡化方法主要有纳滤－反渗透、多效蒸发、多级闪蒸等。其中低温多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。一般而言，低温多效蒸馏法具有节能、海水预处理要求低、淡化水品质高等优点；反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点，但海水预处理要求高；多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点，但能耗偏高。这些海水淡化技术有各自优缺点，同时占据着各自的应用领域。

多级蒸发法的淡化水质量最好，能够直接饮用，能耗是评估多级蒸发法海水淡化技术的核心参数之一。降低能耗是多级蒸发法技术一直努力追求的目标。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构简单、易操作、低能耗的紧凑型蒸馏装置和系统及其应用。

本发明提供了一种紧凑型蒸馏装置，其特征在于，所述装置设置有加热室9，以及包括在所述加热室9侧壁设置至少一个原料水进口4和侧壁底部设置至少一个浓缩污水出口5，在所述加热室9的顶部设置有带有蒸汽出口14的蒸馏隔板13，所述蒸馏隔板13在所述原料水进口4的上方，经过所述加热室9加热蒸发后的水蒸汽再经过所述蒸汽出口14进入所述蒸馏隔板13上层，并在所述蒸馏隔板13上形成冷凝水，冷凝水通过所述蒸馏隔板13上部设置的净水出口3排出。

优选的，所述加热室9底部设置有若干导热片15，导热片15增加了蒸馏装置的受热面积的同时也均匀加热了所述加热室9内的原料水，使加热室9内的原料水在短时间内能够迅速的均匀受热蒸发。

优选的，所述导热片15为中空型管，固定在所述加热室9的底板上，所述导热片15的中空部分与外部热源联通。中空型的导热片有助于换热面的进一步增加，从而提升换热效果，提升蒸馏装置的造水量。

优选的，所述原料水进口4在所述加热室9内部连接有原料导流管16，所述原料水导流管16可将原料水引入所述加热室9。原料导流管16可以将原料水引入加热室9的各个位置，方便原料水在加热室9内的均匀分布。

优选的，所述原料导流管16上设置有若干喷口。喷口的设计有助于原料水快速均匀的进入加热室9。

优选的，所述蒸馏隔板13上设置有若干所述蒸汽出口14。多个蒸汽出口可加速蒸汽的产生和上行，也有利于加快蒸馏形成冷凝水的效率。