一种在海水淡化及提取海盐设备设施里限制湍流的方法技术

在淡化海水及提取海盐设备设施里有一个或多个与地球磁力线大约垂直的水槽，由于水流在水槽横截面的长度方向(垂直于地球磁力线和水流流动方向的方向)要分成几股，取中间的某一股出来，这个方向尺寸要是小了,要分成几股，设施做起来困难，而在水槽横截面的宽度方向(沿地球磁力线方向)不用分开什么的，所以水槽横截面宽度方向的尺寸可以做到很小，如果水槽横截面宽度方向的尺寸做大了，那么在水槽内的水流就是湍流状态，离子运动就会受到影响。简而言之,就是一个宽度(X轴方向，沿地球磁力线方向)大的大水槽,如果海水在里面流动是湍流,就可以把大水槽沿磁力线方向隔成多个宽度(X轴方向，沿地球磁力线方向)小的水槽来限制湍流。

A method of limiting turbulence in seawater desalination and extraction facilities

【技术实现步骤摘要】
一种在海水淡化及提取海盐设备设施里限制湍流的方法
涉及海洋化工领域。
技术介绍
目前海水淡化技术大体分为两种，蒸馏法和膜法，这两种方法都需要很大的能量，成本很高，达到0.5到1.0美金；这两种方法产能也小，靠蒸馏法慢慢地传导热量和膜法慢慢地渗透来淡化海水，产量太小了。科学家们多数寻求其他方法来实现成本降低和产能增加。本专利技术就是一种利用地球磁场来淡化海水的专利技术，因为离子受到洛伦兹力不做功，所以该方法淡化海水的成本低廉。同理，能淡化海水就是能浓缩海水，然后再分拣离子就可以得到想需要的海盐溶液，进而得到盐，这比起在陆地开矿要好的多，成本低，污染少。目前利用地球磁场淡化海水和利用地球磁场提取海盐的研究正逐步取得进展，但是对于水槽里的水流的流动形态却是没有解决办法。
技术实现思路
一种在海水淡化及提取海盐设备设施里限制湍流的方法，就是在淡化海水及提取海盐设备设施里有一个或多个与地球磁力线大约垂直的水槽，水槽的横截面在地球磁力线方向的尺寸比水槽的横截面在垂直于地球磁力线和水流的流动方向尺寸的1.0倍要小，同时要求水槽的横截面在地球磁力线方向的尺寸在0.00001-0.5米之间，即1*10^-5到5*10^-1米之间。目前利用地球磁场淡化海水和利用地球磁场提取海盐的研究正逐步取得进展，但是对于水槽里的水流的流动形态却是没有解决办法。下面就是这技术概况：利用地球磁场淡化海水就是用一个垂直于地球磁力线的水槽来抽取海水，使海水在水槽里高速流动，海水在高速流动，那么也就是海水中的离子相对于地球磁场在做高速运动，由于水的流动方向是垂直于地球磁力线的，那么运动的离子就会受到垂直速度方向的洛伦兹力作用，那么阴阳离子就会分别向两边运动，向两边靠拢，中间区域就会留下没有离子的淡水，等水流到水槽末端，再把中间区域的水隔离出来就是淡水,如图1,图2,图3,其中图1是外观图,图2是内部结构图，图3是分析图,其中图1里的注释1,注释2,图2里的注释3,注释4表示的都是隔板,用来分开淡水和带离子的水.图3里的L1,L2,L3,L4是影响淡化海水的几个参数;图3里的3-1表示海水流动方向,3-2表示离子运动的类似轨迹,3-3是淡水流出的出口,3-4和3-5是带离子的水流出的出口,3-4和3-5两种水混合一起就是浓缩后的海盐溶液。但是在隔离淡水时，要求这个水流不能是湍流，要求是层流，也就是离子要按照洛伦兹力的作用运动，不能又跑到中间区域去了，那样中间区域就不是淡水了。更准确低说，要垂直于地球磁力线和水流流动方向的方向上是层流，不能干扰离子的运动，至于水槽在地球磁力线方向，则对离子运动没有影响。利用地球磁场提取海盐就是利用地球磁场分拣离子，把海水泵入置于地球磁场环境里的一个垂直于地球磁力线的水槽里，海水在水槽体里流动，也就是离子在运动着，海水中的离子就会在地球磁场的作用下运动，等离子完成了在洛伦兹力等作用下的运动后，带电的阴阳离子就会分别靠到了水槽的两边上去了，等海水流到这个水槽末端，离子就会再次在地球磁场里做运动，这时所有的离子都在同一起跑线上，再根据各种离子带电的大小，离子体积大小也就是离子运动阻力的大小，离子的质量大小等因素影响造成离子到达另外一个水槽外壁的先后顺序，可以计算出或者测出所要提取的离子会出现的区域，再在这个区域里收集所需的离子，再按同样的方法收集所需的另一相反极性离子，然后把这两种离子按等电量加在一起，就是所需的海盐溶液，其余的离子不需要的，就随海水一起流走了。再对这收集到海盐溶液浓缩提纯，结晶，就会得到想要的盐分，进而得到想要的金属,如图4,图5,图6,图7,其中图4是外观前视图,图5是外观后视图,图6是内部结构图，图7是分析图,其中图4里的注释5,注释6表示海水进口的隔板,离子要先运动到这个板上,再在这同一起跑线上开始分拣,图5里的注释7,注释8,注释9,注释10表示分拣离子的隔板,用来截取所想要的离子.图7里的L1，L2，L3，L4，L5，L6，L7，L8是影响淡化海水的几个参数，可以根据不同的离子来调整这几个参数就可以分拣离子，图7里的7-1表示海水流动方向，7-2表示离子运动的类似轨迹，7-3和7-4是表示分拣的类似轨迹，7-5,7-6,7-7,7-8,7-9,7-10是各种离子收集的区域，不同的离子收集的区域不同，参数也不同。同样地这里要求这个水流不能是湍流，要求是层流，也就是离子要按照洛伦兹力的作用运动，不能又跑到中间区域去了。同理，也是要垂直于地球磁力线和水流流动方向的方向上是层流，不能干扰离子的运动，至于水槽在地球磁力线方向，则对离子运动没有影响。因为离子受到的洛伦兹力是垂直于离子的运动方向的，所以离子在水槽里是做圆周运动（参照物为水流时），要实现海水淡化和分拣离子提取海盐，那么就要使离子在水槽里的运动半径大于水槽在这个方向的尺寸（这个方向是指垂直磁力线和水流流动方向的方向）。那么多的离子，只管运动半径最小的就可以了。F（向心力）=MV^2/R,F（洛伦兹力）=QVB(B是磁场强度),这时，洛伦兹力就是向心力，F（向心力）=MV^2/R=F（洛伦兹力）=QVB，即可得到R=MV/QB,V,B是设备参数，M和Q是离子参数，所以最小半径的离子应该是镁离子，其余的小半径离子含量很小。离子运动半径，R=MV/QB，以钾离子为例，钾离子的质量为6.5×10^-26kg，带电荷为1.6021892x10^-19库仑，假定磁场强度为1特斯拉，要想离子运动半径为0.01M的话，那么离子运动的速度约为5x10^5M/S，这个运动速度很大，炸药爆炸的速度是8000M/S，这个算出来的速度大体是爆炸速度的100倍，这是不可能做到的，所以只有减小磁场了，那就以平常速度1M/S，要想离子运动半径为0.01M来算，那么磁场强度大概是5x10^-5特斯拉，而这个值差不多就是地球磁场的强度，地球磁场是最小的了，其它人工磁场都比地球磁场要大。所以用地球磁场为工作磁场,同时水槽在垂直磁力线和水流流动方向的尺寸为0.02-0.05米之间较为适当,其它的尺寸也可以,速度在1-25米每秒之间为适当,其它的速度也可以.选用其它尺寸和其它速度的,有些条件可能会苛刻些.根据这个关系，利用地球磁场，海水速度在正常范围内，如1-25米每秒，那么水槽的在这个方向的尺寸大约是0.01米左右，太小了想把水流里的淡水分开，分不开的，尺寸小成本大产量小，水槽在这个方向的尺寸大了离子就会在水槽里做圆周运动。但是水的粘度低，在这个尺寸这个速度下的水槽里的水是湍流状态，不利于分开淡水和带离子的水，而要实现淡化海水和提取海盐，这个就不可以了。水在一般状态下基本上都是湍流的。判断水流动形态的,大学化工原理里有讲到，有个雷诺系数,中文名称,雷诺数,英文名称：Reynoldsnumber。雷诺根据实验结果指出，水流流动型态由下列因素决定：（1）流速,流速小时容易出现层流，流速大时则发生紊流；（2）管道直径,在其他条件不变的情况下，管道直径小易发生层流，直径大易发生紊流；（3）粘滞性,粘滞性大的水体易发生层流，粘滞性小的水体易发生紊流.雷诺把这几个因素综合在一起，得出：Re=ρvd/r式中；Re为雷诺数，ρ为流体密度，d为管道直径，v为管道中平均流速，r为液体的动力粘度。雷诺数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在淡化海水及提取海盐设备设施里限制湍流的方法，就是在淡化海水及提取海盐设备设施里有一个或多个与地球磁力线大约垂直的水槽，水槽的横截面在地球磁力线方向的尺寸比水槽的横截面在垂直于地球磁力线和水流的流动方向尺寸的1.0倍要小。

【技术特征摘要】
1.一种在淡化海水及提取海盐设备设施里限制湍流的方法，就是在淡化海水及提取海盐设备设施里有一个或多个与地球磁力线大约垂直的水槽，水槽的横截面在地球磁力线方向的尺寸比水槽的横截面在垂直于地球磁力线和水流的流动方...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳市那尼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44