一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置製造方法
2023-05-12 07:41:36 1
一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於天然氣水合物技術海水淡化方法與裝置。採用模塊化設計思路，各模塊間互相獨立。其中主要模塊包括：海水流動模塊，水合物生成與分解模塊，製冷循環模塊，天然氣循環模塊。本發明專利目的主要為在低成本條件下為解決海水淡化問題提供一種行之有效的方法，專利中基於天然氣水合物技術對提純淡化含鹽海水。本發明具有如下優點：設備簡單、緊湊、成本低，能量利用效率較高。
【專利說明】一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於天然氣水合物技術海水淡化方法與裝置，在水合物生成與分解同時起到淡化海水的目的。屬低消耗海水淡化領域。
【背景技術】
[0002]隨著世界各國對淡水需求不斷加大，非洲及各國都存在著深度缺水的地區，而地球表面絕大多處覆蓋著海洋，海水含鹽過高，不能為絕大多數陸地生物所用，水是生命之源，沒有水源生命便無從談起。
[0003]近年來無數學者都在不斷的研究海水淡化技術，目前世界上主要的主要海水淡化有包括熱法、膜法、離子交換法、水合物法、溶劑萃取法、電去離子法(￡01)和冷凍法等。其中，熱法海水淡化技術包含了多級閃蒸…巧)、多效蒸發(120)、壓汽蒸餾機):而膜法海水淡化技術包括反滲透法(如)、電滲析法(即)。傳統技術方法存在著能耗大、成本高和結垢嚴重等缺點，需要開發更加經濟環保的方法。
[0004]本發明就是提供一種成本比較低、環保的水合物海水淡化方法與裝置。
【發明內容】
[0005]一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置，專利中基於天然氣水合物技術對提純淡化含鹽海水。
[0006]一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置，方法中採用的裝置包括:水泵(1)，水合物分解裝置(2)，水合物生成裝置(3)，冰粒提供箱(4)，換熱器I (5)，換熱器II (6)，節流過濾裝置(7)，冷凝裝置(8)，製冷壓縮機(9)，氣體壓縮機(10)，氣液分離裝置
(11),氣體緩衝罐(12),磁力攪拌器(13),冰晶碾磨器(14),錐形旋轉芯(15),液體收集腔
(16)；
[0007]所述的方法與裝置連接順序為:水泵(1)通過入水管線將海水一部分與水合物分解裝置(2)相連，而另一部分海水通過管線與換熱器I (5)相連後兩者管線匯集後主路管線與水合物生成裝置(3)相連，副路管線與冰粒提供箱(4)相連這構成海水流動模塊；節流過濾裝置(7),冷凝裝置(8),製冷壓縮機(9),氣體壓縮機(10),依次通過管線構成製冷循環模塊；水合物分解裝置(2)，水合物生成裝置(3)，冰粒提供箱(4)，磁力攪拌器(13)，冰晶碾磨器(14)依據圖1所示根據器械內部組裝原理依次構成水合物生成與分解模塊(即海水淡化裝置核心部分)；通過管線依次將反應器氣液分離裝置(11)與氣體壓縮機(10)和換熱器II (6)依次相連構成天然氣循環模塊。
[0008]所述的方法與裝置:本裝置採用冰粒提供箱(4)和冰晶碾磨器(14)產生冰塊小晶粒為水合物形成提供晶核，大大加速了水合物的形成。
[0009]所述的方法與裝置:本裝置中氣液分離裝置(11)採用下部漸縮型噴管，中部錐形旋轉芯(15),液體由於離心力的作用會流向管壁四周進入液體收集腔(16),而氣體會比重小，只能由分離器軸中心管道流出。
[0010]本裝置通過水合物生成後，由於密度比水小，會自動由水合物生成裝置(3)浮到水合物分解裝置(2)中。由於高濃度海水比重大會沉到反應器下部，可以排出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1 一種基於天然氣水合物方法海水淡化裝置圖
[0012]圖2氣液分離裝置圖
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖及實施方式對本發明專利作進一步詳細的說明:
[0014]海水經水泵(1)加壓後一部分由管道流入水合物分解裝置(2)中，由於海水溫度比較高可以將熱量經換熱裝置傳遞給水合物分解裝置(2)中，使其中水合物分解，另一部分海水經換熱器I (5)降溫後與分解裝置(2)流出的海水匯合，然後由主路管線進入水合物生成裝置(3),同時由副管路將少部分海水流入冰粒提供箱(4)中。節流過濾裝置(7),冷凝裝置(8),製冷壓縮機(9),順次相連，共同構成了製冷循環模塊。天然氣進入氣體壓縮機(10)壓縮後由管道送入換熱器II ￠)，與反應器排出的低溫高鹽海水換熱後降溫，然後進入反應器水合物生成裝置(3)，之後經歷水合物生成和水合物分解這兩過程，分解後的水即為淡水，可以使用，而天然氣則經過氣液分離裝置(11)後回到氣體壓縮機循環使用。
[0015]本裝置海水最後經淡化處理後由於高鹽海水比重大，可以經反應器下部排出，而淡化後的水從氣液分離裝置(11)出來是處於高壓，經氣體緩衝罐(12)後便可以使用。
[0016]冰粒提供箱(4)主要作用是在製冷設備作用下將流進海水冷凍為冰塊，再又冰晶碾磨器(14)碾磨為固體小冰粒作為水合物成形晶核，以加速天然氣水合物形成，而水合物生成裝置(3)裡磁力攪拌器(13)也是為加速水合物形成提供的。
[0017]本裝置氣液分離器原理是由於天然氣水合物分解後的產物——天然氣和淡水均處於高壓低速，經過氣液分離裝置(11)下部漸縮型噴管後加速，高速流經中部錐形旋轉芯
(15),液體繼續加速，液體由於離心力的作用會流向管壁四周，從而進入液體收集腔(16),而氣體會由於比重小，只能由分離器軸中心管道流出，從而達到氣液分離目的。
【權利要求】
1.一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置，方法中採用的裝置包括:水泵(I)，水合物分解裝置(2)，水合物生成裝置(3)，冰粒提供箱(4)，換熱器I (5)，換熱器II (6)，節流過濾裝置(7)，冷凝裝置(8)，製冷壓縮機(9)，氣體壓縮機(10)，氣液分離裝置(11)，氣體緩衝罐(12)，磁力攪拌器(13)，冰晶碾磨器(14)，錐形旋轉芯(15)，液體收集腔(16)； 其特徵在於:水泵(I)通過入水管線將海水一部分與水合物分解裝置(2)相連，而另一部分海水通過管線與換熱器I (5)相連後兩者管線匯集後主路管線與水合物生成裝置(3)相連，副路管線與冰粒提供箱(4)相連這構成海水流動模塊；節流過濾裝置(7)，冷凝裝置(8)，製冷壓縮機(9)，氣體壓縮機(10)，依次通過管線構成製冷循環模塊；水合物分解裝置(2)，水合物生成裝置(3)，冰粒提供箱(4)，磁力攪拌器(13)，冰晶碾磨器(14)依據圖1所示根據器械內部組裝原理依次構成水合物生成與分解模塊(即海水淡化裝置核心部分)；通過管線依次將反應器氣液分離裝置(11)與氣體壓縮機(10)和換熱器II (6)依次相連構成天然氣循環模塊。
2.一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置，其特徵在於:本裝置採用冰粒提供箱(4)和冰晶碾磨器(14)產生冰塊小晶粒為水合物形成提供晶核，大大加速了水合物的形成。
3.一種基於天然氣水合物技術的海水淡化方法與裝置，其特徵在於:本裝置中氣液分離裝置(11)採用下部漸縮型噴管，中部錐形旋轉芯(15)，液體由於離心力的作用會流向管壁四周進入液體收集腔(16)，而氣體會比重小，只能由分離器軸中心管道流出。
【文檔編號】C02F1/20GK104370398SQ201410294573
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】馮明如, 馬貴陽, 劉俊傑, 黃珊, 潘振, 張宇彤 申請人:遼寧石油化工大學