海水電磁淡化法及淡化池的製作方法
2023-04-28 15:16:16
專利名稱：海水電磁淡化法及淡化池的製作方法
技術領域：
本發明涉及海水淡化方法，特別是海水電磁淡化法及淡化池。
背景技術：
地球上的人類越來越多，人類居住的地球清潔淡水卻越來越少，特別是人口密集的大城市人均擁有的淡水量更少，地下水長期大量開採造成一系列的生態災難。但是浩瀚的大海有巨大的水量卻無法直接使用。因此採用海水淡化設備提取海洋中的水通過淡化來為人類服務。目前淡化海水有電滲析法、離子交換法、逆滲透法和蒸餾法，其海水淡化的設備提取淡水的成本較高，特別是蒸餾法在加工過程中需要大量熱量供給，滲透法設備較昂貴，初期投資大，不利於推廣使用。
發明內容
本發明的目的是克服上述缺點，提供一種用大小不變、方向交替變化的由電壓和磁場作用於陰、陽離子，使其聚集，達到飽和之後，析出晶體而剩下純水，同時得到鹽類、水及其它產物的海水電磁淡化法及淡化池。
本發明的目的通過以下技術方案來實現一種海水電磁淡化法及淡化池，包括淡化池、電極板、電磁鐵，其特徵在於淡化裝置由底槽、四壁中一組對裝的電極板、一組對裝的電磁鐵組成，其側面設有進液管、排液管、排水管，其管上均設有調節流量的閥門，電極板不與溶液傳遞電子，只在池內產生可變的電場，電磁鐵為池內空間提供可變的磁場，其電磁淡化方法如下池內注一些海水，然後接通電源(U)，立即產生電場和對應的磁場；在一開始的半個周期內電場(E)水平向左，磁場(B)垂直於豎直面向裡；帶正電的陽離子(R+)受到向左的電場力而向左運動，因此受到垂直於速度方向並且向下的洛倫茲力而向下偏轉，總的向左下方偏轉；同時帶負電的陰離子(R-)受到向右的電場力而向右運動，因此也受到垂直於速度方向並且向下的洛倫茲力而向下偏轉，總的向右下方偏轉；到了一定時刻，交變電磁場同時反向，進入下半個周期，根據同樣的原理，R+將向右下方偏轉，R-向左下方偏轉，這與頭半個周期的情況正好相反；以後的每個周期情況與此相同，如此下去R+、R-並沒有被分開，幾乎沿著各自的垂力線擺動著下降，使下層區域的R+和R-富集超過飽和，而被迫析出晶體；這些小顆粒由於重力作用紛紛下沉，底部也堆上一層鹽粒，上層就只剩下水了；從上端管放出純水，又從下端不斷注入新的海水，積鹽將由採晶裝備提出。
U在10～110V內取值，B在0.01～0.1T內取值，T在0.05～15內取值，即頻率在1～20Hz之間。
底槽的底面為波形或平底均可，電磁鐵安裝在裝置板內側或外側均可。
周期性變化的電磁場使原來附在四壁上的離子下移，陰、陽離子沒有被分開，很容易結晶，其次上端管排水，水會更純，下端管進液使離子的起點低，沉降快，耗能少，還有波形線槽便於沉積和提取，其電磁淡化池的最大特點在於電壓、電磁、水流量都可以被靈活的調節與控制。
當排液管閥門關閉時，將在底部析出晶體；當排液管閥門打開時，將排出濃度很高的溶液。當溶質無用或溶質單一時，可關閉閥門，除去無用的結晶物或單一晶體。當溶質有用卻很混雜或難於結晶時，可打開閥門，排出這些濃溶液，進行其它處理。淡化海水就完全可以這樣，得到了淡水又制出了精鹽或高濃度溶液。可調節三個閥門讓其進出量相等，處在一個相對穩定的狀態。
優點易控制，淡化純度高，節能，無汙染，還能得到濃水或晶體，適合大規模工業應用。
圖1為本發明淡化裝置結構示意圖；圖2為本發明電壓隨時間變化的示意圖；
圖3為本發明磁場隨時間變化的示意圖；圖4為本發明離子深度位置隨時間變化的示意圖；圖中1-電磁鐵，2-電極板，3-進液管，4-排水管，5-排液管。
具體實施例方式
實施例1.
往池內注入質量分數為10％的食鹽水(以代替海水)，接通U＝10V，T＝0.1s，f＝10Hz，如圖所示的電源，並調節磁感應強度B＝0.01T。鈉離子(Na+)就會像方法中所說的R+那樣下降，氯離子(Cl+)就會像R-那樣下降，如果關閉排液管閥門將在底部形成鹽食晶體，如果打開該閥門將排出濃度很高的濃鹽水，得到上層的純水。
實施例2.
將池內注入物質的量濃度為1mol/L的鹽酸，接通U＝50V，T＝0.05s，f＝20Hz，如圖所示的電源，並調節磁感應強度B＝0.1T。氫離子(H+)就會像R+下降，還要打開排液管閥門，排出濃度很高的鹽酸，得到上層的純水，因為HCl通常不能結晶，因此該方法濃縮的功效。
權利要求
1.一種海水電磁淡化法及淡化池，包括淡化池、電極板、電磁鐵，其特徵在於淡化裝置由底槽、四壁中一組對裝的電極板、一組對裝的電磁鐵組成，其側面設有進液管、排液管、排水管，其管上均設有調節流量的閥門，電極板不與溶液傳遞電子，只在裝置內產生可變的電場，電磁鐵為裝置內空間提供可變的磁場，其電磁淡化方法如下池內注一些海水，然後接通電源(U)，立即產生電場和對應的磁場；在一開始的半個周期內電場(E)水平向左，磁場(B)垂直於豎直面向裡；帶正電的陽離子(R+)受到向左的電場力而向左運動，因此受到垂直於速度方向並且向下的洛倫茲力而向下偏轉，總的向左下方偏轉；同時帶負電的陰離子(R-)受到向右的電場力而向右運動，受到垂直於速度方向並且向下的洛倫茲力而向下偏轉，總的向右下方偏轉；交變電磁場同時反向，進入下半個周期，根據同樣的原理，R+將向右下方偏轉，R-向左下方偏轉，與頭半個周期的情況正好相反；以後的每個周期情況與上述相同，如此進行R+、R-並沒有被分開，幾乎沿著各自的垂力線擺動著下降，使下層區域的R+和R-富集超過飽和，而被迫析出晶體；這些小顆粒由於重力作用紛紛下沉，底部也堆上一層鹽粒，上層就只剩下水了；從上端管放出純水，又從下端不斷注入新的海水，積鹽將由採晶裝備提出。
2.根據權利要求1所述的海水電磁淡化法及淡化池，其特徵在於U在10～110V內取值，B在0.01～0.1T內取值，T在0.05～15內取值，即頻率在1～20Hz之間。
3.根據權利要求1所述的海水電磁淡化法及淡化池，其特徵在於底槽的底面為波形或平底均可，電磁鐵安裝在裝置板內側或外側均可。
全文摘要
一種海水電磁淡化法及淡化池，由底槽、四壁中一組對裝的電極板、一組對裝的電磁鐵組成，側面設有帶閥門的進液管、排液管、排水管、電極板不與溶液傳遞電子。在頭半個周期內電場向左，磁場向裡；陽離子(R
文檔編號C02F103/08GK1834026SQ20061002064
公開日2006年9月20日 申請日期2006年4月3日 優先權日2006年4月3日
發明者張珉山 申請人:張珉山