用于净化液体的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术包括一种用于净化包含液体颗粒和残余颗粒的液体的方法和装置，所述方法包括以下步骤：加热待净化的具有液体颗粒和残余颗粒的液体；将液滴形式的液体运送到净化空间中；向液滴和冷凝表面施加相似的电荷；在净化空间中蒸发液体颗粒；凝结经蒸发的液体颗粒，以在冷凝表面上形成凝结水；分别排出凝结水和未蒸发的残余颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于净化包含液体颗粒和残余颗粒的液体的方法。据此 能够从例如海水中产生基本上纯净的水。
技术介绍
已知的用于淡化海7JC从而将海水转化成淡水的系统是膜蒸馏。这里盐水 被加热，其中水分蒸发并穿过膜，之后水蒸汽凝结在一个相对冷的冷凝表面上并且将热释放给要被加热的盐水。凝结水(condensation)作为基本上纯净 的淡水然后被排出。膜的使用是整个净化过程一个昂贵的方面。不仅膜的生产和购买昂贵， 膜也容易受到污染，它们的操作因而开始不太有效。另外的问题是许多膜基 本上是温度敏感的，特别是在较高的温度下变得不能有效地使用。液体的蒸 发还需要大量的能量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种净化液体的方法，其中净化以更有效的方式进行。本专利技术提供了 一种用于净化包含液体颗粒和残余颗粒的液体的方法，该 方法包括以下步骤-加热待净化的具有液体颗粒和残余颗粒的液体； -将液滴形式的液体运送到净化空间中； -向液滴和冷凝表面施加相似的电荷； -使液体颗粒在净化空间中蒸发； 画在冷凝表面上凝结经蒸发的液体颗粒； -分别排出凝结水和未蒸发的残余颗粒。通过加热待净化的液体并且在净化空间中分散或汽化该加热的液体，液 体可以有效地蒸发。向液滴施加电荷以使液滴变得不稳定。 一旦超过临界点，这些液滴然后以带电粒子雾的形式分散。这些颗粒的直径大约为IO微米级或更小。也可以重复汽化所述颗粒的过程("电喷雾")。液体从颗粒蒸发。因此 获得有效的蒸发过程。然后，蒸发的液体寻找到一个表面以在其上凝结。向 冷凝表面施加与施加到残余颗粒的电荷相似的电荷，以使液体的残余颗粒被 冷凝表面排斥并且只有经蒸发的液体颗粒凝结在该冷凝表面上。冷凝表面在 这里具有比颗粒的温度低的温度。然后，基本上纯净的液体流通过分别收集 凝结水并排出凝结水而获得。未蒸发的残余颗粒作为残余流而被排出。施加所述电荷的结果，尤其是不需要膜来使经蒸发的液体颗粒与残余颗粒分开。 由此获得有利的过程，其操作在使用中没有因为例如污染而受到影响。在有 利的实施例中，液体是海水，其被净化成为适合使用的淡水。在根据本专利技术优选的实施例中，经蒸发的液体颗粒被引导至冷凝壁。通过引导液体颗粒至冷凝壁，待净化的大部分液体与残余颗粒分开。该 亏I导步骤可以通过利用额外的气体流和/或压差来进行。由此可通过此过程实 现更大的输出。另外的优点是，残余流将包含较少的液体颗粒，例如较高浓 度的盐，并且因此较小。在根据本专利技术的优选实施例中，加热液体的步骤包括通过热交换器运送 液体并且进一步用外部源加热液体。由于采用了热交换器加热液体，所以可使用从尤其是冷凝过程和/或残余 流的剩余物释放出来的能量。外部源对于提供额外的能量以维持所述过程来 说是必要的。在有利的实施例中，所述能源体现为额外的热交换器。可以通 过使用热交换器以相对简单的方式向液体供应热形式的能量。所述热交换器 可以获得例如来自另一个过程的残余能量形式的热，所述另一个过程最好是 附近的过程。在此也可以使用例如太阳能。液体的加热优选地与蒸发、冷凝 和/或排出逆流发生。过程中所需的能量的使用因此被最有效地管理。优选地 进一步向液滴和冷凝表面都施加正电荷。最有效的使用因此是由所涉及物质 的性质来的。在根据本专利技术的优选实施例中，残余颗粒被冷凝表面排斥而被排出壁(discharge wall)吸引，所述排出壁上的电荷与所述冷凝壁上施加的电荷相 反。通过向液体和向冷凝表面施加电荷，液体中的残余颗粒;故该冷凝表面排 斥。残余颗粒的流动方向可以进一步通过排出壁的使用来导向，所述排出壁上的电荷与所述冷凝壁上施加的电荷相反。残余颗粒因而^皮吸引，并且液体 的净化被进一步改善。电荷可以通过使用一个或多个电源而^皮施加。排出壁 例如也可以由感应过程^皮提供有电荷。在根据本专利技术的有利的优选实施例中，通过利用盐水和淡水之间的压差 使残余流用于产生能量。膜电位是由使用例如离子选择性膜而产生的，所述膜将盐水和淡水分开。该电位达约80mV。为了使用更大的电压差，小电压差能够可选地通过放置 串联的多个室来增大，因而可以产生电。通过使用用于此目的的高度浓缩的 盐残余流，可以通过使用膜来实现相对高的电压差，因而可以通过利用该残 余流以更有效的方式发电。本专利技术还进一步涉及一种用于净化液体的装置。所述装置提供关于上述 方法的相同的效果和优点。在根据本专利技术的装置的有利实施例中，设置了双 壁缸(double-walled cylinder)作为热交换器和冷凝表面。通过双壁缸的使用， 进入液体流例如可以被外缘加热，之后经分离的流的蒸发、冷凝和排出经过 缸的中心来进行。进入液体流当然也可以被引导通过所述缸的中心并且通过 外缘排出。通过这样的双壁缸，可以以有效的方式实现有利的装置。在进一步优选的实施例中待净化的液体被加热到大约200°C,以加强蒸 发步骤。例如通过采用更高的压力将4寺净化的液体加热到100。C以上，液体流的 热量增大。水的大部分将在此蒸发步骤中蒸发。最适温度取决于具体的操作 条件，如流速幅度，热交换表面等。待净化的液体的温度将优选地在IO(TC 以上，到约125。C,更优选地到约150。C，并且最优选地到20(TC或者更高。 将清楚的是，当温度过高时，除其他因素外，热损失将变得如此之大而使过 程进展得不太有效。附图说明在优选实施例的基础上对本专利技术的其他优点、特征和细节进行了阐述， 其中，参考了附图，在附图中图1示出了用于净化液体的已知原理的示意图2示出了根据本专利技术的方法的示意图3示出了根据图2示图的实施例的示意图；图4示出了根据本专利技术的平行连接的净化装置的可替换实施例。具体实施例方式用于净化液体的装置2 (图1)吸收盐流4，例如海水。该盐流4包括每 升海水中约35克的盐。在进口侧该盐水具有例如25。C的温度。在非多孔管6 中液体#1加热到排出流8的约80。C的温度。所述流8进一步^皮加热元件10 加热，并且结果形成约95。C的额外加热的流。然后，额外加热的流12进入 多孔管14。水将由于高温而蒸发，并且当水蒸汽流18通过膜或多孔管14的 开口 16时水将落在相对冷的冷凝表面20上。该纯净的凝结水作为纯净水流 22被排出以进一步使用。液体流的没有穿过膜或多孔管14的开口 16的残余 颗粒作为残余流24被排出。在水蒸汽流18到冷凝表面20的这个过程中，可 以可选地采用小负压以促进这一过程。根据本专利技术的装置26 (图2 )吸收盐水28并通过管30运送盐水。在此， 将水流,人进入流28的约25。C加热到排出流32的约80°C 。所述流32然后^皮 加热元件34进一步加热，以形成额外加热的流36。该额外加热的流36具有 约95。C的温度。流36被运送到喷雾器或蒸发器38。喷雾器38设置有针状出 口 (未示出)。喷雾器通过连接件42连接到电源40。电源40通过施加电压 向喷雾器中的液体提供电荷。流36然后通过喷雾器38分散在液滴流44中。 来自这些液滴的水可以蒸发并且作为水蒸汽流46通过风扇47沿着冷凝表面 48的方向运送。冷凝表面48通过连接件52的方式由电源50才是供电荷，所 述电荷与喷雾器38的电荷相同。只有水蒸汽流46将凝结到冷凝表面48上， 并且残余颗粒将作为残余流54被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于净化包含液体颗粒和残余颗粒的液体的方法，所述方法包括以下步骤：　－加热待净化的具有液体颗粒和残余颗粒的液体；　－将液滴形式的液体运送到净化空间中；　－向液滴和冷凝表面施加相似的电荷；　－使液体颗粒在净化空间中蒸发；　－凝结 经蒸发的液体颗粒，以在冷凝表面上形成凝结水；　－分别排出凝结水和未蒸发的残余颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：锡布兰德雅各布梅斯，格里特奥达克，约翰尼斯寇内利斯玛丽亚玛里尼森，
申请(专利权)人：可持续水处理卓越技术威特斯中心基金会，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]