一种淡化海水的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及海水淡化技术领域，具体涉及一种淡化海水的方法及装置。该方法包括将待淡化的海水装入由陶土制成的容器中，容器两端密封后，将容器置于光照条件下，容器内的海水由容器壁向外蒸发，收集向外蒸发出的水分得淡水；取出容器内剩余的海水进行进一步淡化。该方法采用陶器析盐的原理，海水在蒸发的过程中，其中的盐份随着水蒸气的蒸发通过陶土中的毛细管孔隙向容器壁转移，最终固结在陶土容器的外表面上。析盐过程耗能极低。陶土可以就地取材，成本非常低廉，大大降低海水淡化的生产成本。粗略估计可将海水淡化的成本降低至0.5美元/t以下。该方法还可应用于工业用水软化处理、制备纯水和超纯水，或对饮用水进行消毒处理。

Method and device for desalination of sea water

The invention relates to the technical field of sea water desalination, in particular to a method and a device for desalting sea water. The method comprises a container to be loaded by the desalination of seawater earthenware, container sealed ends after the container is placed in a light condition, the container vessel wall by seawater evaporation outward, outward evaporation of moisture collecting fresh water; remove containers remaining seawater for further dilution. The method adopts the principle of pottery salt, water in the evaporation process, the salt with water vapor evaporation and transfer to the vessel wall through the capillary pores of clay, the final consolidation in the outer surface of the container on the clay. The energy consumption of the salt precipitation process is very low. Clay materials, the cost is very low, greatly reduce the production cost of desalination. A rough estimate could reduce the cost of desalination to $0.5, less than /t. The method can also be applied to the softening treatment of industrial water, the preparation of pure water and ultra pure water, or the disinfection of drinking water.

【技术实现步骤摘要】
一种淡化海水的方法及装置
本专利技术涉及海水淡化
，具体涉及一种淡化海水的方法及装置。
技术介绍
水是生命的摇篮，是人类生存必不可少的基本物质。水资源匮乏正日益影响全球的生态平衡和经济发展。水和土壤是粮食安全的基础。在可预见的将来，水和土壤一样，将成为世界上最严重的资源问题和环境问题。为了保持粮食供应，水资源问题很可有能导致国家之间的冲突和地区动荡。因此，如何解决水资源供应不足的问题，将成为一个世界性的难题。现代国家的边界建立在土地的边界之上，但是水和气候是没有国家边界的。气候资源的全球性已经得到公认，在此基础上建立了联合国气候变化的框架公约。相对来说，水资源的“公共性”是区域性的。世界上有很多大江大河跨越了多个国家。当土地的生产能力受到肥料供应的限制时，对水资源的争夺将会加剧。以喜马拉雅山为例，起源于中国西藏的雅鲁藏布江流入印度和孟加拉国，是这两个国家最重要的水资源。流经巴基斯坦的印度河也起源于西藏的阿里地区。哈萨克斯坦的巴尔喀什湖其水源来自中国新疆的伊犁河。如果中国在这些河流的上河截流，这些国家的农业生产和人民生活将会受到严重威胁。但是，中国本身也是一个严重缺水的国家，约有三分之二的国土面积因为缺水而农业生产力低下。1935年，地理学家胡焕庸提出黑河(爱辉)—腾冲线即胡焕庸线，首次揭示了中国人口分布规律。在中国黑龙江瑷珲至云南腾冲画一条直线(约为45°)，线东南半壁36％的土地供养了全国96％的人口；西北半壁64％的土地仅供养4％的人口。二者平均人口密度比为42.6∶1。胡焕庸线与400毫米等降水量线重合，线东南方以平原、水网、丘陵、喀斯特和丹霞地貌为主，自古以农耕为经济基础；线西北方的地貌以草原、沙漠和雪域高原为主，是游牧民族的家园。2000年中国第5次人口普查发现，“胡焕庸线”两侧的人口分布比例，与70年前相差不到2％。但是，线之东南生存的人口已经远不是当年的四亿三千万，而是十二亿两千万。虽然中国拥有960万平方公里的国土，但真正适合人们生存的空间，却只是这300多万平方公里。土壤和水资源的短缺和污染不仅制约了工业和农业的发展，还引发了严重的社会问题：贫富不均。富人的资金找不到投资的方向，没有出路；穷人没有创业机会，就业严重不足。长此以往，将引发国土安全问题。现在，94％的人口分布在中国东部约43％的国土上。这样的发展是不可持续性的。由于西部人口稀少，投资和就业严重不足，资金在这些地方流动不起来。年轻一代的西部人都流向东部。几代人以后，中国西部在政治、经济、文化和环境方面都将更为脆弱。中国经济经过几十年的高速发展，已经进入瓶颈期。今后，中国的经济发展将主要依靠内需来拉动。这样，就面临着城市化模式和生产力空间布局的改善。我国西部具有极大的生产力发展空间，只是因为受水资源短缺的制约，一直裹足不前。只要解决了海水淡化问题，西部开发就能迈上新台阶。据百度资料，2010年11月5日，“陆海统筹海水西调高峰论坛”在新疆乌鲁木齐市召开。论坛上关于“海水西调引渤入新”的建议引发广泛讨论。此设想是通过大量海水填充沙漠中的干盐湖、咸水湖和封闭的构造盆地，形成人造的海水河、湖，从而镇压沙漠。这个设想的提出，引发了广泛的争议。反对者对这个设想可行性的质疑之一是：海水怎么淡化？工程效益如何？这是化学和材料领域工程师要解决的技术问题。本项专利技术将从根本上解决海水淡化的难题，从而使引渤入疆工程具有可操作性。通过本项专利技术制备的苦咸水和淡水将为西部的工业、农业、林业和居民生活提供用水。地球上的水资源总量，淡水仅占2.5％，海水占97.5％。从某种意义上来说，海水才是取之不尽、用之不竭的水资源。因此，发展海水淡化技术，向海洋要淡水是解决淡水资源供需矛盾最有效的途径。海水淡化的方法主要有两类。一类是从海水中取出水，另一类是从海水中取出盐。前者有蒸馏法、反渗透法、冰冻法、水合物法和溶剂萃取法等，后者有离子交换法、电渗析法、电容吸附法和压渗法等。但到目前为止，实际规模应用的仅有蒸馏法、反渗透法和电渗析法。在中东地区，以蒸馏法为主。在美国，欧洲和澳大利亚等地以反渗透法(又称膜法)为主。海水淡化技术经过半个多世纪的发展，已有一定规模。2014年世界淡化水日产量8500万立方米/天。根据世界供水协会的有关资料，国际海水淡化的产水成本相当于人民币5.4～17.0元/t。可见，不同海水淡化技术的生产和运营成本相差悬殊。今后，人类如果向海洋要更多的淡水资源，最大的挑战是如何大规模淡化海水，并降低生产成本。
技术实现思路
为了克服现有的缺陷，本专利技术的目的是提供一种淡化海水的方法，该方法运行成本低，淡水生产效率高，易于推广应用，经济价值高。同时，本专利技术还在于提供一种实施本专利技术淡化海水方法的装置。为了实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种淡化海水的方法，包括以下操作步骤：1)将待淡化的海水装入由陶土制成的容器中，容器两端密封后，将容器置于光照条件下，容器内的海水由容器壁向外蒸发，收集向外蒸发出的水分，得淡水；2)当容器内的海水蒸发至设定的体积后，取出容器内剩余的海水，称为苦咸水，对苦咸水进行进一步淡化。可选的，所述陶土制成的容器表面无陶釉，具有粗糙的表面。可选的，步骤2)中采用反渗透膜法对苦咸水进行进一步淡化，制成淡水。可选的，步骤2)中依次采用制冰冷凝法、反渗透膜法对苦咸水进行进一步淡化，制成淡水。可选的，步骤1)中所述陶土制成的容器的体积可大可小，形状可以为任意形状，可以是圆柱形的，也可以是立方柱形状的，尺寸可长可短，视安装要求和装置的场所而定。优选的，当步骤1)中所述陶土制成的容器为管状，步骤1)中所述陶土制成的容器为内径≤10cm，表面积/体积≥20，淡化海水的效率更高。陶土具有大量的毛细管孔隙，具有“吸盐”和排盐的作用，本专利技术淡化海水的方法采用陶器析盐的原理，将海水装在由陶土制成的容器中，两端密封，利用光照对海水进行蒸馏，海水在蒸发的过程中海水中的盐份随着水蒸气的蒸发通过陶土中的毛细管孔隙向容器壁转移，最终固结在陶土容器的外表面上，析出海水中的盐份，回收气态水即为淡水；进一步的，本专利技术根据需要对蒸发后的海水即苦咸水采用反渗透膜法或者冰冻法结合反渗透膜法的方式对苦咸水进行进一步的淡化。将盐析法与反渗透膜法和/或制冰冷凝法相结合，大大提高淡化海水的生产效率，降低生产成本。本专利技术淡化海水的方法，可以利用太阳能和自然条件下的温差，耗能极低，陶土制成的容器本身可以就地取材，成本非常低廉，大大降低海水淡化的生产成本，并极大地扩展海水淡化工厂的规模。粗略估计，本项专利技术可将海水淡化的成本降低至0.5美元/t以下。因此，这项专利技术在实际应用中将有价廉物美的优势，很容易得到推广并迅速占领市场。我国西部有丰富的煤炭资源，山西、陕西和内蒙都是煤炭生产的大省。煤炭主要用来炼钢和火力发电，火力发电需要大量的冷却水。由于产煤的西部省份水资源严重短缺，只能将原煤运往东部。如果解决了海水淡化的问题，可在原煤生产基地建立火力发电厂。运用本专利技术制备的苦咸水将为火力发电厂提供冷却水。将电力通过高压线路输送到东部省份，其成本比煤炭运输的成本要低得多。这样，东西部都可以得到更便宜的电力，从而降低工业生产成本。将会在一定程度上改变东部和西部的工业生产布局，为西部的工业发展提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淡化海水的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：1)将待淡化的海水装入由陶土制成的容器中，容器两端密封后，将容器置于光照条件下，容器内的海水由容器壁向外蒸发，收集向外蒸发出的水分，得淡水；2)当容器内的海水蒸发至设定的体积后，取出容器内剩余的海水，称为苦咸水，对苦咸水进行进一步淡化。

【技术特征摘要】
1.一种淡化海水的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：1)将待淡化的海水装入由陶土制成的容器中，容器两端密封后，将容器置于光照条件下，容器内的海水由容器壁向外蒸发，收集向外蒸发出的水分，得淡水；2)当容器内的海水蒸发至设定的体积后，取出容器内剩余的海水，称为苦咸水，对苦咸水进行进一步淡化。2.如权利要求1所述的淡化海水的方法，其特征在于，步骤2)中采用反渗透膜法对苦咸水进行进一步淡化，制成淡水。3.如权利要求1所述的淡化海水的方法，其特征在于，步骤2)中依次采用制冰冷凝法、反渗透膜法对苦咸水进行进一步淡化，制成淡水。4.如权利要求1所述的淡化海水的方法，其特征在于，步骤1)中所述陶土制成的容器为内径≤10cm，表面积/体积≥20，长度为150～300cm的两端开口的管状体。5.一种实施如权利要求1所述的淡化海水方法的装置，其特征在于，包括至少一个用于盛装待淡化海水的由陶土制成的容器、用于安装所述容器的架子、用于收集向外蒸发出的水分的冷凝池、用于贮存淡水的淡水池和用于储存苦咸水的咸...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志平，
申请(专利权)人：曹志平，
类型：发明
国别省市：北京,11