一种利用自然热冷能蒸发苦咸水工艺的制作方法

本发明属于无机化工技术领域，特别是一种利用自然热冷能蒸发苦咸水工艺。

背景技术：

已知的含无机盐等组分苦咸水淡化及副产浓盐水浓缩工艺过程通常采用反渗透、电渗析、机械压缩或多效蒸发工艺，然而上述方法必须消耗大量的电能或原煤能源，由于成本高、产品淡水和无机盐附加值较低，因此，上述方法的应用受到局限和影响。新疆南疆地区有大量的含无机盐等组分的苦咸水、夏季酷热温度高、冬季漫长气温低，当地待治理的盐碱地面积大、淡水极度匮乏，因此，如何利用当地的自然资源解决盐碱地和淡水问题，成为业界研究的重点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种利用自然热冷能蒸发苦咸水工艺，其具有工艺流程合理、利用经济合理绿色环保能源、产品结构合理、原料适应性强、成本低、能耗低、无三废排放等特点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用自然热冷能蒸发苦咸水工艺，取苦咸水或其淡化副产浓盐水为原料，将该原料利用光热转换的热量或以阳光为热源进行预热，预热温度为25-100℃；使用疏水膜蒸发，蒸发温度为20-90℃；疏水膜蒸发得到的水蒸汽使用常温地下苦咸水、冬季低温苦咸水或其浓缩液冷却冷凝，冷却温度为-15至80℃；进行分离得到浓缩饱和液和淡水产品，该浓缩饱和液去蒸发制盐流程。

进一步的，所述疏水膜蒸发采用多效蒸发，蒸发温度分别为70℃、55℃、40℃、25℃。

进一步的，所述苦咸水中含有NaCl、MgSO₄、K₂SO₄、Na₂SO₄、CaCl₂、MgCl₂组分中的任何一种或多种无机盐。

进一步的，所述苦咸水中各组分的含量为：NaCl 0.5-8g/l、MgSO₄ 0.15-3g/l、K₂SO₄ 0.025-0.5g/l、Na₂SO₄ 0.5-8g/l、CaCl₂ 0.15-2.5g/l、MgCl₂ 0.10-2g/l。

进一步的，所述浓盐水中各组分的含量为：NaCl 10-160g/l、MgSO₄ 3-60g/l、K₂SO₄0.5-10g/l、Na₂SO₄ 10-160g/l、CaCl₂ 3-50g/l、MgCl₂ 2-40g/l。

进一步的，所述浓缩饱和液中各组分的含量为：NaCl 100-350g/l、MgSO₄ 80-110g/l、K₂SO₄ 2-4g/l、Na₂SO₄ 2-100g/l、CaCl₂ 2-7g/l、MgCl₂ 2-110g/l。

另外，本发明苦咸水的替换物也可以海水或其它含盐废水体系溶液。

优选的，所述苦咸水新疆南疆地区的苦咸水，所述光热转换利用新疆南疆地区的阳光。

本发明的有益效果是：本发明工艺流程合理、利用经济合理绿色环保能源、产品结构合理、原料适应性强、成本低、能耗低、无三废排放，新疆南疆地区有大量的无机盐等组分苦咸水、丰富的日照热能、夏季酷热温度高、冬季漫长气温低，本发明利用其自然热冷能、采用疏水膜蒸发苦咸水淡化和浓盐水浓缩，可以实现低成本苦咸水开发的综合利用，促进治理当地大面积盐碱地、解决当地淡水极度匮乏的困难局面。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种利用自然热冷能蒸发苦咸水工艺，取苦咸水或其淡化副产浓盐水为原料，将该原料利用光热转换的热量或以阳光为热源进行预热，使用疏水膜蒸发，得到的水蒸汽使用常温地下苦咸水、冬季低温苦咸水或其浓缩液冷却冷凝，进行分离得到浓缩饱和液和淡水产品，该浓缩饱和液去蒸发制盐流程。以下举若干具体实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1：取1000m³苦咸水淡化副产浓盐水(含NaCl 125.0g/l、MgSO₄ 35.0g/l)为原料，将该原料利用新疆南疆地区阳光为热源进行预热，预热温度为25℃，使用疏水膜蒸发，蒸发温度为25℃；疏水膜蒸发得到的水蒸汽使用冬季低温苦咸水冷却冷凝，冷却温度为10℃；进行分离得到500m³浓缩饱和液(含NaCl 250g/l、MgSO₄ 70g/l)和500m³淡水产品，该浓缩饱和液去蒸发制盐流程。

实施例2：取1000m³苦咸水(含NaCl 0.5g/l、MgSO₄ 0.15g/l、K₂SO₄ 0.025g/l、Na₂SO₄ 0.5g/l、CaCl₂ 0.15g/l、MgCl₂ 0.10g/l)为原料，将该原料利用光热转换热量或阳光为热源进行预热，预热温度为25℃，使用疏水膜蒸发，蒸发温度为25℃；疏水膜蒸发得到的水蒸汽使用冬季低温苦咸水冷却冷凝，冷却温度为10℃；进行分离得到4m³(含NaCl 125g/l、MgSO₄ 37.5g/l、K₂SO₄ 6.25g/l、Na₂SO₄ 125g/l、CaCl₂ 37.5g/l、MgCl₂ 25g/l)和996m³淡水产品，该浓缩饱和液去蒸发制盐流程。

实施例3：取1000m³苦咸水淡化副产浓盐水(含NaCl 155.0g/l、MgSO₄ 5.0g/l)为原料，将该原料利用光热转换热量为热源进行预热，预热温度为40℃，使用疏水膜蒸发，蒸发温度为30℃；疏水膜蒸发得到的水蒸汽使用冬季低温浓盐水冷却冷凝，冷却温度为-5℃；进行分离得到500m³浓缩饱和液(含NaCl 310g/l、MgSO₄ 10.0g/l)和500m³淡水产品，该浓缩饱和液去蒸发制盐流程。

实施例4：取1000m³苦咸水(含NaCl 1.0g/l、MgSO₄ 0.3g/l、K₂SO₄ 0.05g/l、Na₂SO₄0.2g/l、CaCl₂ 0.3g/l、MgCl₂ 0.20g/l)为原料，将该原料利用光热转换热量为热源进行预热，预热温度为85℃，使用疏水膜多效蒸发，蒸发温度分别为70℃、55℃、40℃、25℃；疏水膜蒸发得到的水蒸汽使用常温25℃苦咸水冷却冷凝，冷却温度为25℃；进行分离得到6.25m³(含NaCl 160g/l、MgSO₄ 48g/l、K₂SO₄ 8g/l、Na₂SO₄ 32g/l、CaCl₂ 48g/l、MgCl₂ 32g/l)和993.75m³淡水产品，该浓缩饱和液去蒸发制盐流程。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。