[发明专利]一种利用浓海水盐差能发电的多级反电渗析装置系统及其发电方法在审
| 申请号： | 202211244205.5 | 申请日： | 2022-10-11 |
| 公开（公告）号： | CN115603611A | 公开（公告）日： | 2023-01-13 |
| 发明（设计）人： | 纪志永;韩子豪;郭志远;张兆祥;汪婧;张盼盼;郭小甫 | 申请（专利权）人： | 河北工业大学 |
| 主分类号： | H02N3/00 | 分类号： | H02N3/00 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 赵颖 |
| 地址： | 300401 *** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 利用 海水 盐差能 发电 多级 电渗析 装置 系统 及其 方法 | ||
1.一种利用浓海水盐差能发电的多级反电渗析装置系统，其特征在于，所述多级反电渗析装置系统包括浓海水箱、n级河水箱、n级电解液箱和n级依次串联的反电渗析膜堆，且n≥2；
所述浓海水箱连接于第1级反电渗析膜堆；
第i级河水箱和第i级电解液箱分别独立地连接于第i级反电渗析膜堆，且1≤i≤n。
2.根据权利要求1所述的多级反电渗析装置系统，其特征在于，所述反电渗析膜堆包括离子交换膜堆以及分别设置于所述离子交换膜堆两侧的阴极板和阳极板；
优选地，所述离子交换膜堆包括交替排列的阴离子交换膜和阳离子交换膜，且所述阴离子交换膜和阳离子交换膜之间设置有隔板。
3.根据权利要求2所述的多级反电渗析装置系统，其特征在于，所述阴极板与离子交换膜堆之间形成阴极室；
优选地，所述阳极板与离子交换膜堆之间形成阳极室；
优选地，所述交替排列的阴离子交换膜和阳离子交换膜之间形成交替排列的浓水室和淡水室。
4.根据权利要求3所述的多级反电渗析装置系统，其特征在于，所述阴极室和阳极室分别独立地循环连接于同一级电解液箱；
优选地，所述浓水室的进口连接于浓海水箱或上一级反电渗析膜堆的浓水室，出口连接于下一级反电渗析膜堆的浓水室或直接排放；
优选地，所述淡水室的进口连接于同一级河水箱，出口直接排放。
5.根据权利要求4所述的多级反电渗析装置系统，其特征在于，所述多级反电渗析装置系统还包括n级淡海水箱，且n≥2；
优选地，所述浓水室的出口经过同一级淡海水箱连接于下一级反电渗析膜堆的浓水室或直接排放。
6.一种利用如权利要求1-5任一项所述多级反电渗析装置系统进行发电的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将浓海水、河水和电解液分别对应地通入浓海水箱、n级河水箱和n级电解液箱；
(2)设定浓海水、河水和电解液的通入流速，并启动n级反电渗析膜堆进行发电。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述浓海水的盐度为60-80g/L；
优选地，步骤(1)所述河水的盐度为0.6-0.8g/L。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述电解液中的电解质包括铁氰化钾、亚铁氰化钾和氯化钠；
优选地，所述铁氰化钾的浓度为0.02-0.08mol/L；
优选地，所述亚铁氰化钾的浓度为0.02-0.08mol/L；
优选地，所述氯化钠的浓度为30-50g/L。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述浓海水与河水的膜面流速分别独立地为0.35-0.40cm/s；
优选地，步骤(2)所述电解液的膜面流速为0.42-0.46cm/s。
10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述发电的功率密度为0.34-0.44Wh/m3。
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