专利名称：放爆泡爆分离法瞬间淡化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及海水超高速、低耗能、超高压瞬间放爆泡爆分离、瞬间海水淡化和海水高速制盐及废水污水快速处理，尤其是由大型超高压水泵、小型超高压水泵、超高压气液混合器、超高压高雾化喷嘴、液态气体储气罐、巨型液泡膨胀大棚、人造风洞、远程涡轮鼓风机、立式区间隔板、单向水汽进汽隔离栅栏，多余气体回收再生泵、汽化大棚、管道阀门等组成的放爆泡爆分离法瞬间淡化装置。
目前国内、外采用的海水淡化方法比较多，变相法蒸发法、蒸馏法、冷却法；膜分离法反渗透法、电渗析法；化学平衡法离子交换法、水合法、溶剂萃取法等主要三大类型。目前技术领先的也是应用最多的是闪急蒸馏法，约占当今世界海水淡化总产量的70％。闪急蒸馏法就是利用水的沸点随压力降低而降低这一特性，首先使海水在管道中加热，然后引到一个压力较低的蒸发室中，被引入的高温海水就会在一刹那间迅速蒸发(短暂的蒸发饱和后即停止)，产生的蒸气在装有冷海水的管道外得到冷凝而造成淡水。(需要进行重复多节闪馏，目前已达重复闪馏操作三十多节/次，设备庞大效率较低)。其缺点是设备投资多，海水循环量大、制水量小，制水速度慢，浓缩率较低，操作费用较高。
本发明的目的是提供一种新型的环保节能产品——放爆泡爆分离法瞬间淡化装置。其机理新颖、结构简单、投资较少、性能稳定、低耗能、低成本、体积小、水垢少、无污染、放爆声低、使用方便、制水快、水质优、寿命长，制造淡水产量高。(可产生约90％的淡水，可产生约10％的经济价值较高的浓盐水)。
为了达到上述的目的，本发明的解决方案是利用盐类分子均不参与蒸发气化过程，利用液体的压缩系数较小，利用淡水水液容易发泡膨胀，利用在超高压气、液高比例混合瞬间放爆时小液滴的发泡膨胀系数较大，利用液滴在发泡膨胀时球面的易发泡组分与难发泡组分在膨胀伸展时自行聚集分类分界，利用巨量的人造风洞高速气流长距离行程进行飘移的液滴比重差分离隔离。采用超高压瞬间放爆时释放出巨大威力的爆发力动能能量，冷海水水液在高比例的超高压压强的气、液混合作用下，超高速雾能量，冷海水水液在高比例的超高压压强的气、液混合作用下，超高速雾化发泡膨胀，产生大量的巨力冲击波(激波)压强爆碎动能。由于淡水水液容易发泡膨胀，泡爆后形成的微细悬浮小液滴质点较小，颗粒较小，容积较大，比重较小，在空中悬浮滞留的时间较长；由于浓盐水水液不易发泡膨胀，泡爆后形成的液滴质点较大，颗粒较大，容积较小，比重较大，在空中悬浮停留的时间较短。采用容积悬殊差、比重悬殊差、悬浮时间悬殊差、飘移行程悬殊差，长距离行程飘移时进行分离，长距离行程飘移时进行隔离的工作机理。最大限度地在不对冷海水水液进行加热气化的状况下，可直接将容器中反复不断地输出的全部的冷海水水液，低耗能一气呵成，在数秒钟内一次性即可分离出并隔离出淡水、浓盐水、蒸馏水，达到低耗能瞬间海水淡化的目的。
本发明的技术方案如下设置安置的大型超高压水泵[或采用水泵]、小型超高压水泵[或采用水泵或采用气泵]分别与超高压气液混合器连接联通，超高压气液混合器的出口处设置连接超高压高雾化喷嘴，在液泡膨胀大棚体内分别设置连接人造风洞、巨大功力的远程涡轮鼓风机[或采用电热涡轮鼓风机或采用鼓风机或采用风扇]、超高压气液混合器、超高压高雾化喷嘴、单个或数个立式区间隔板、单向水汽进汽隔离栅栏[或不采用单向水汽进汽隔离栅栏]。进水阀门、蓄水池、大型超高压水泵、输水阀门、超高压气液混合器等相互之间分别连接联通；注气阀门、液态气体储气罐、小型超高压水泵、输液调节阀门、超高压气液混合器等相互之间分别连接联通；在巨型的高效太阳能透明外罩的液泡膨胀大棚体外分别设置安置的多余气体回收再生泵[或不采用多余气体回收再生泵]、淡水排水阀门、浓盐水出液阀门、蒸馏水出水阀门、高效吸受热能的淡水水池、高效吸受热能的浓盐水水池等与液泡膨胀大棚连接联通；在巨型液泡膨胀大棚的上方设置连接汽化大棚[或不采用汽化大棚]。
本发明放爆泡爆分离法瞬间淡化装置的工作流程为1、超高压瞬间放爆泡沫发泡膨胀炸碎爆碎首先开启进水阀门通过进水管管道向蓄水池内不断地注入经过预处理后的冷海水，开启液态气体注气阀门通过输液管管道向液态气体储气罐体内不断地注入液态压缩气体。同时开启大型超高压水泵、小型超高压水泵的电源开关，在大、小型超高压水泵的压力达到了一定的所需求的超高压时，开启人造风洞的巨大威力的巨大功力的远程涡轮鼓风机(或电热涡轮鼓风机)的电源开关，然后同时开启经超高压压阀门，经超高压压缩后的海水水液和经超高压压缩后的液态气体，即同时进入超高压气液混合器体内。在根据气、液所需求的一定的混合比例并调节好液态气体输液调节阀门后，使海水的压缩水液和液态压缩气体在超高压气液混合器体内不断地反复溶解充分地气、液混合后，该超高压气、液混合物即从超高压高雾化喷嘴内不断地超高压喷射出去瞬间放爆。一旦超高压高雾化喷嘴连续性不断地快速超高压瞬间减压放爆，即释放出巨大的爆发力动能能量，产生大量的巨大冲击波(激波)压强爆碎动能。超高压海水水液即形成液滴、雾滴、小雾滴、泡沫、泡沫团后，快速发泡膨胀几十倍，数百倍。由于淡水水液容易发泡膨胀，小雾滴在发泡膨胀后形成巨大型的蘑菇状的泡沫团发泡气泡云，不断地被炸碎爆碎。在雾滴泡沫团发泡球体被炸碎爆碎后，由浓盐水水液组成形成的气泡球体面壁较厚，泡爆爆碎后的颗粒较大，容积较小，比重较大，被高速气流喷射输送后，飘移的行程较短，在巨型的泡液膨胀大棚内空中短暂悬浮后即快速下降；由淡水水液组成形成的气泡球体面壁较薄，泡爆爆碎后的颗粒非常小，容积较大，比重较小，被人造风洞的巨大威力的高速气流喷射输送后，飘移的行程较长，在被高速涡轮鼓风机[或采用电热高速涡轮鼓风机]的巨大的喷射气流量的高速气流气体不断地长时间地搅拌长距离地输送，长时间的长距离的悬浮飘移，形成微细悬浮小液滴缓慢下降，不断地被快速蒸发汽化。
2、泡爆分离法海水淡化在高速气流激波激流与雾滴同行时，由于小雾滴相互之间的间距离较大，小雾滴与小雾滴之间基本上互不接触。小雾滴在超高压气、液高比例混合刹那间超高速减压放爆后，迫使小雾滴泡沫团发泡膨胀，使小雾滴泡沫团的容积高速发泡膨胀几十倍、数倍百以上，形成巨大型的蘑菇状泡沫发泡气泡云。超高压压强爆破动能的巨大威力炸毁发泡液滴的球体面壁破坏内聚力，在超高压瞬间减压放爆时，使发泡液滴泡沫团在超高速膨胀中，被炸碎泡爆爆碎。由于淡水水液容易发泡膨胀，浓盐水水液不易发泡膨胀。在近似气球的液滴发泡球面上，约97％的球面壁由约90％的淡水水液组成的容易伸展的液膜的球面壁较薄；约3％的球面壁由约10％的浓盐水水液组成的不易伸展的液膜的球面壁较厚。利用液膜球面壁在发泡逐渐膨胀伸展时，发泡球体球面壁的厚度在膨胀拉伸的过程中具有向均匀生长发展的这一特性。液膜在发泡膨胀动能膨胀气体的膨胀拉伸力的作用下，迫使容易伸展的组分液膜与不易伸展的组分液膜各自进行聚集分类。不同组分的液膜在发泡膨胀时，各自进行的相互聚集分类分界，其动能来自球体内部膨胀气体的拉伸力的内动能。在液滴发泡球体面壁被炸碎泡爆爆碎后，由浓盐水水液组成形成的厚球体面壁泡爆爆碎后的颗粒较大，容积较小；由淡水水液组成形成的薄球体面壁泡爆爆碎后的颗粒非常小，容积较大。在高速空气激流的比重差分隔下，达到泡爆自动分离的海水瞬间淡化的目的。在超高压气、液混合瞬间放爆后淡水水液由于容易发泡膨胀，小雾滴泡沫团的容积急剧增加几十倍数百倍，比重迅速下降缩小几十倍数百倍，在经过人造风洞的激波激流高速气流冲击搅拌后，气泡球体在炸碎泡爆爆碎后进一步细化，形成质点细小的超高密度的微细悬浮汽液混合物，颗粒较小容积较大比重较小，在巨型的液泡膨胀大棚的空中长时间地滞游徘徊飘移，不断地被快速蒸发汽化；浓盐水水液由于不易发泡膨胀，形成质点较大的浓盐水小液滴，颗粒较大容积较小比重较大，在液泡膨胀大棚的空中停留的时间较短，降落的速度较快，降落的时间较短。由于两者之间的容积变化差异，飘移行程差异，比重变化差异，悬浮时间差异等悬殊非常大，较容易采用在长时间长距离飘移行程中进行容积差，比重差分离和隔离。
3、风洞高速气流长时间、长距离地喷射搅拌、容积悬殊差、比重悬殊差、悬浮飘移行程悬殊差、悬浮时间悬殊差，长时间地进行微细颗粒悬浮分离及隔离在人造风洞的远程高速涡轮鼓风机[或采用电热高速涡轮鼓风机]的巨大的高速的喷射气流气体的长时间地长距离地喷射输送下，迫使微细悬浮小液滴全部在巨型液泡膨胀大棚内的空中长时间的悬浮飘移搅拌，形成微细悬浮气液混合物，使其不断地被快速蒸发汽化。此时，自动型的多余的气体回收再生泵在液泡膨胀大棚中的大量多余的气体聚集后，在根据气压的不断地变化中，不断地被自动快速输送出去，并经加工后再生形成新的液态浓缩气体。由于浓盐水小液滴在空中停留的时间较短，悬浮飘移的行程较短，下降较快，在立式区间隔板的分隔下，汇集至高效吸收热能的浓盐水水池中；由于淡水小液滴在空中悬浮滞留的时间较长、悬浮飘移的行程较长、下降较慢，在立式区间隔板的分隔下，汇集至高效吸收热能的淡水水池中；巨型液泡膨胀大棚在高效太阳能的辅助加热作用下，将空中滞游徘徊的微细悬浮汽液混合物，进行快速蒸发汽化后，其中的部分微细颗粒被蒸发汽化上升后，部分的上升水汽从单向入口的单向水汽进汽隔离栅栏进入至上层的汽化大棚内，再经蒸发汽化汇集后形成蒸馏水。最后，开启浓盐水出液阀门，将浓盐水水液不断地排出；开启淡水排水阀门，将淡水水液不断地排出；开启蒸馏水出水阀门，将蒸馏水水液不断地排出；如此不断地运行反复循环不息。达到了超高速海水淡化、低耗能、超高压放爆、泡爆分离、容积悬殊差、悬浮飘移行程悬殊差、比重悬殊差、悬浮滞留时间悬殊差，长时间地进行长距离分离进行长距离隔离的瞬间海水淡化的目的。
由于上述解决方案中采用了利用盐类分子均不参与蒸发气化过程，利用液体的压缩系数较小，利用淡水水液容易发泡膨胀，利用在超高压气、液高比例混合瞬间放爆时小液滴的发泡膨胀系数较大，利用液滴在发泡膨胀时球面的易发泡组分与难发泡组分在膨胀伸展时自行聚集分类分界，利用雾滴发泡球体在泡爆爆碎时浓盐水的厚球壁与淡水的薄球壁自行分离，利用人造风洞的高速气流长距离行程进行飘移的液滴比重差分离隔离。淡水液滴泡沫团容易发泡膨胀爆碎细化，泡爆后形成的微细悬浮小液滴质点较小，颗粒较小，容积较大，比重较小，在空中悬浮滞留的时间较长；浓盐水液滴不易发泡膨胀，泡爆后形成的小液滴质点较大，颗粒较大，容积较小，比重较大，在空中悬浮停留的时间较短。较容易进行容积差、比重差，长距离行程飘移分离隔离。采用超高压放爆、泡爆分离、容积悬殊差、比重悬殊差、悬浮时间悬殊差、悬浮飘移行程悬殊差、长距离行程飘移进行分离，长距离行程飘移进行隔离的工作机理。最大限度地在不对冷海水水液进行加热气化的状况下，最大限度地扩大容积悬殊差距、飘移行程悬殊差距、比重悬殊差距、运行速度差距、运行距离差距、空中悬浮停留时间悬殊差距，在它们发生了不同的运行方式、运行方向后，达到了超高速分离的目的并将它们迅速地隔离开。其机理新颖、结构简单、投资非常少、产水批量大、性能稳定、体积小、水垢少、无污染、放爆声低、微量耗能、成本低微、使用方便、制水快、水质优、寿命长、出淡水产量高、能够节省大量的能源和时间。
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明实施例低耗能放爆泡爆分离瞬间淡化装置的单向水汽进汽隔离栅栏、立式区间隔板的工作原理的简介示意图。
图2是本发明实施例低耗能放爆泡爆分离瞬间淡化装置的总体的工作原理的简介示意图。
本发明低耗能放爆泡爆分离瞬间淡化装置如图1、图2、所示，设置安置的大型超高压水泵3[或采用水泵3]、小型超高压水泵8[或采用水泵8或采用气泵8]分别与超高压气液混合器5连接联通，超高压气液混合器5的出口处设置连接超高压高雾化喷嘴10，在液泡膨胀大棚11体内分别设置连接人造风洞22、巨大功力的远程涡轮鼓风机12[或采用电热涡轮鼓风机12或采用鼓风机12或采用风扇12]、超高压气液混合器5、超高压高雾化喷嘴10、单个或数个立式区间隔板13、单向水汽进汽隔离栅栏15[或不采用单向水汽进汽隔离栅栏15]。进水阀门1、蓄水池2、大型超高压水泵3、输水阀门4、超高压气液混合器5等相互之间分别连接联通；注气阀门6、液态气体储气罐7、小型超高压水泵8、输液调节阀门9、超高压气液混合器5等相互之间分别连接联通；在巨型的高效太阳能透明外罩的液泡膨胀大棚11体外分别设置安置的多余气体回收再生泵16[或不采用多余气体回收再生泵16]、淡水排水阀门17、浓盐水出液阀门18、蒸馏水出水阀门19、高效吸收热能的淡水水池20、高效吸收热能的浓盐水水池21等与液泡膨胀大棚11连接联通；在巨型液泡膨胀大棚11的上方设置连接汽化大棚14[或不采用汽化大棚14]。
本发明放爆泡爆分离法瞬间淡化装置的工作流程为1、超高压瞬间放爆泡沫发泡膨胀炸碎爆碎首先开启进水阀门1通过进水管管道向蓄水池2内不断地注入经过预处理后的冷海水，开启液态气体注气阀门6通过输液管管道向液态气体储气罐7体内不断地注入液态压缩气体。同时开启大型超高压水泵3、小型超高压水泵8的电源开关，在大、小型超高压水泵3、8的压力达到了一定的所需求的超高压时，开启人造风洞22的巨大威力的巨大功力的远程涡轮鼓风机12[或电热涡轮鼓风机12]的电源开关，然后同时开启经超高压压缩后的海水水液的输水阀门4、开启经超高压压缩后的液态气体的输液调节阀门9，经超高压压缩后的海水水液和经超高压压缩后的液态气体，即同时进入超高压气液混合器5体内。在根据气、液所需求的一定的混合比例并调节好液态气体输液调节阀门9后，使海水的压缩水液和液态压缩气体在超高压气液混合器5体内不断地反复溶解充分地气、液混合后，该超高压气、液混合物即从超高压高雾化喷嘴10内不断地超高压喷射出去瞬间放爆。一旦超高压高雾化喷嘴10连续性不断地快速超高压瞬间减压放爆，即释放出巨大的爆发力动能能量，产生大量的巨大冲击波(激波)压强爆碎动能。超高压海水水液即形成液滴、雾滴、小雾滴、泡沫、泡沫团后，快速发泡膨胀几十倍，数百倍。由于淡水水液容易发泡膨胀，小雾滴在发泡膨胀后形成巨大型的蘑菇状的泡沫团发泡气泡云，不断地被炸碎爆碎。在雾滴泡沫团发泡球体被炸碎爆碎后，由浓盐水水液组成形成的气泡球体面壁较厚，泡爆爆碎后的颗粒较大，容积较小，比重较大，被高速气流喷射输送后，飘移的行程较短，在巨型的液泡膨胀大棚11内空中短暂悬浮后即快速下降；由淡水水液组成形成的气泡球体面壁较薄，泡爆爆碎后的颗粒非常小，容积较大，比重较小，被人造风洞22的巨大威力的高速气流喷射输送后，飘移的行程较长，在被高速涡轮鼓风机12[或采用电热高速涡轮鼓风机12]的巨大的喷射气流量的高速气流气体不断地长时间地搅拌长距离地输送，长时间的长距离的悬浮飘移，形成微细悬浮小液滴缓慢下降，不断地被快速蒸发汽化。
2、风洞高速气流长时间、长距离地喷射搅拌、容积悬殊差、比重悬殊差、悬浮飘移行程悬殊差、悬浮时间悬殊差，长时间地进行微细颗粒悬浮分离及隔离在人造风洞22的远程高速涡轮鼓风机12[或采用电热高速涡轮鼓风机12]的巨大的高速的喷射气流气体的长时间地长距离地喷射输送下，迫使微细悬浮小液滴全部在巨型液泡膨胀大棚11内的空中长时间的悬浮飘移搅拌，形成微细悬浮气液混合物，使其不断地被快速蒸发汽化。此时，自动型的多余的气体回收再生泵16在液泡膨胀大棚11中的大量多余的气体聚集后，在根据气压的不断地变化中，不断地被自动快速输送出去，并经加工后再生形成新的液态浓缩气体。由于浓盐水小液滴在空中停留的时间较短，悬浮飘移的行程较短，下降较快，在立式区间隔板13的分隔下，汇集至高效吸收热能的浓盐水水池21中；由于淡水小液滴在空中悬浮滞留的时间较长、悬浮飘移的行程较长、下降较慢，在立式区间隔板13的分隔下，汇集至高效吸收热能的淡水水池20中；巨型液泡滴膨胀大棚11在高效太阳能的辅助加热作用下，将空中滞游徘徊的微细悬浮汽液混合物，进行快速蒸发汽化后，其中的部分微细颗粒被蒸发汽化上升后，部分的上升水汽从单向入口的单向水汽进汽隔离栅栏15进入至上层的汽化大棚14内，再经蒸发汽化汇集后形成蒸馏水。最后，开启浓盐水出液阀门18，将浓盐水水液不断地排出；开启淡水排水阀门17，将淡水水液不断地排出；开启蒸馏水出水阀门19，将蒸馏水水液不断地排出；如此不断地运行反复循环不息。达到了超高速海水淡化、低耗能、超高压放爆、泡爆分离、容积悬殊差、悬浮飘移行程悬殊差、比重悬殊差、悬浮滞留时间悬殊差，长时间地进行长距离分离进行长距离隔离的瞬间海水淡化的目的。
权利要求
1.本发明放爆泡爆分离法瞬间淡化装置，其特征在于设置安置的大型超高压水泵(3)[或采用水泵(3)]、小型超高压水泵(8)[或采用水泵(8)或采用气泵(8)]分别与超高压气液混合器(5)连接联通，超高压气液混合器(5)的出口处设置连接超高压高雾化喷嘴(10)，在液泡膨胀大棚(11)体内分别设置连接人造风洞(22)、巨大功力的远程涡轮鼓风机(12)[或采用电热涡轮鼓风机(12)或采用鼓风机(12)或采用风扇(12)]、超高压气液混合器(5)、超高压高雾化喷嘴(10)、单个或数个立式区间隔板(13)、单向水汽进汽隔离栅栏(15)[或不采用单向水汽进汽隔离栅栏(15)]。
2.根据权利要求1所述的放爆泡爆分离法瞬间淡化装置，其特征在于进水阀门(1)、蓄水池(2)、大型超高压水泵(3)、输水阀门(4)、超高压气液混合器(5)等相互之间分别连接联通；注气阀门(6)、液态气体储气罐(7)、小型超高压水泵(8)、输液调节阀门(9)、超高压气液混合器(5)等相互之间分别连接联通；在巨型的高效太阳能透明外罩的液泡膨胀大棚(11)体外分别设置安置的多余气体回收再生泵(16)[或不采用多余气体回收再生泵(16)]、淡水排水阀门(17)、浓盐水出液阀门(18)、蒸馏水出水阀门(19)、高效吸收热能的淡水水池(20)、高效吸收热能的浓盐水水池(21)等与液泡膨胀大棚(11)连接联通；在巨型液泡膨胀大棚(11)的上方设置连接汽化大棚(14)[或不采用汽化大棚(14)]。
全文摘要
本发明放爆泡爆分离法瞬间淡化装置，利用液体的压缩系数较小，利用超高压气液混合瞬间放爆发泡膨胀系数较大，利用液滴在发泡膨胀时球面的易发泡组分与难发泡组分在膨胀伸展时自行聚集分类，利用风洞高速气流长距离行程进行飘移比重差分离隔离。由于淡水容易发泡膨胀，泡爆后形成的微细悬浮小液滴质点较小颗粒较小容积较大比重较小，在空中悬浮滞留的时间较长；由于浓盐水不易发泡膨胀，泡爆后形成的液滴质点较大颗粒较大容积较小比重较大，在空中悬浮停留的时间较短；较容易进行容积差比重差悬浮时间差飘移行程差，长距离分离隔离。可直接将容器中反复不断地输出的全部的冷海水，在数秒钟内一次性即可分离出并隔离出淡水、浓盐水、蒸馏水。
文档编号C02F1/00GK1548378SQ0311687
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月13日 优先权日2003年5月13日
发明者陈明, 陈 明 申请人:陈明, 顾仁欣, 陈 明