一种自动集盐的太阳能海水淡化装置

本发明涉及海水淡化，具体涉及一种自动集盐的太阳能海水淡化装置。

背景技术：

1、淡水资源短缺是当今世界面临的一个严峻的资源问题，这极大制约着人类社会的可持续发展，因此从海水中提取淡水这一解决方案备受学者关注。现有的反渗透、多级闪蒸等商用海水淡化技术由于前期成本大、电力、水源供应不足等缺陷，无法在岛屿等地区进行大规模应用。相比较而言，太阳能蒸发技术具有的前期投入少、运行成本低等优点，可有效克服上述这些问题。

2、目前，传统太阳能蒸发装置仍然存在着不足之处。传统太阳能蒸发装置可处理低浓度盐水，但对于高浓度盐水其处理效果并不理想，即无法有效地处理海水淡化后所产生的高浓度盐水，而高浓度盐水排放会严重破坏海洋水质和生态环境。此外，传统太阳能蒸发装置在淡化盐水的同时无法实现矿物盐的收集，造成了矿物资源的浪费。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其能够实现高效的水蒸发，同时收集海水淡化过程中产生的盐。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，包括蒸发部分、冷凝部分和集盐部分；所述蒸发部分包括覆盖在盛水槽上的底板，所述底板上均布有若干通孔并带有单侧开槽，所述底板的上表面设有环形吸光层，所述吸光层底部设有若干与底板上通孔连通的输水层；

4、所述冷凝部分包括用于覆盖蒸发部分和集盐部分的亚克力半球壳，所述亚克力半球壳的内壁底部设有收集水槽；

5、所述集盐部分包括设在底板开槽部分的集盐槽，所述吸光层中间设有集盐布，所述吸光层、集盐布上设有与集盐槽适配的开口；

6、所述底板中部还设有自动集盐装置，用于将集盐布上的盐刷至集盐槽，完成集盐操作。

7、优选地，制作吸水层的基体材料中混合有光热转换材料，光热转换材料为碳基光热转换材料或等离激元光热转换材料，所述基体材料为聚乙烯醇海绵或亲水性聚氨酯海绵。

8、优选地，所述碳基光热转换材料为碳黑、石墨、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种，所述等离激元光热转换材料为au，ag，cuo中的一种或多种。

9、优选地，所述输水层为条状聚乙烯醇海绵或亲水性聚氨酯海绵。

10、优选地，所述集盐布为纯棉黑布、纱布或全黑打印后的滤纸。

11、优选地，所述自动集盐装置包括设在底板上的电机，所述电机输出端连接支撑杆并控制其旋转，所述支撑杆上设有硅胶刷头，硅胶刷头旋转将集盐布上的盐刷至集盐槽，完成集盐操作，所述电机电连外部控制器和蓄电池，所述蓄电池由太阳能光伏板供电。

12、优选地，所述吸光层为双层基体材料，两层基体材料之间夹设集盐布。

13、本发明的有益效果在于：

14、1、本发明在实现海水淡化的同时，能够高效处理海水淡化后产生的浓盐水，实现了真正意义上的零污染、零排放；

15、2、本发明采用自动集盐技术，在获得淡水的同时，能实现珍贵矿物盐的收集，提高了海洋资源的利用率；

16、3、本发明制作成本低廉，结构简单，目前很多浓盐水处理设施结构复杂，造价昂贵，前期投入成本较高；本发明所用材料均为低廉的高性价比材料，同时运行成本较低，便于管理；

17、4、本发明用途多样，前景广阔，本发明不仅能高效处理浓盐水，在进行设计阵列后还能应用于海水淡化和产盐领域。

技术特征：

1.一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其特征在于：包括蒸发部分、冷凝部分和集盐部分；所述蒸发部分包括覆盖在盛水槽(12)上的底板(7)，所述底板(7)上均布有若干通孔并带有单侧开槽，所述底板(7)的上表面设有环形吸光层，所述吸光层底部设有若干与底板(7)上通孔连通的输水层；

2.如权利要求1所述的一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其特征在于：制作吸水层的基体材料中混合有光热转换材料，光热转换材料为碳基光热转换材料或等离激元光热材料，所述基体材料为聚乙烯醇海绵或亲水性聚氨酯海绵。

3.如权利要求2所述的一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述碳基光热转换材料为碳黑、石墨、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种，所述等离激元光热材料为au，ag，cuo中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述输水层为条状聚乙烯醇海绵或亲水性聚氨酯海绵。

5.如权利要求1所述的一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述集盐布为纯棉黑布、纱布或全黑打印后的滤纸。

6.如权利要求1所述的一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述自动集盐装置包括设在底板(7)上的电机，所述电机输出端连接支撑杆并控制其旋转，所述支撑杆上设有硅胶刷头(6)，硅胶刷头(6)旋转将集盐布(4)上的盐刷至集盐槽(5)，完成集盐操作，所述电机(8)电连外部控制器(9)和蓄电池(10)，所述蓄电池(10)由太阳能光伏板(11)供电。

7.如权利要求1所述的一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述吸光层为双层基体材料，两层基体材料之间夹设集盐布(4)。

技术总结
本发明公开了一种自动集盐的太阳能海水淡化装置，该装置包括蒸发部分、冷凝部分和集盐部分，蒸发部分采用太阳能界面蒸发技术，利用负载在基体表面的光热转换材料将太阳能转变成热能，实现海水的蒸发，同时析出盐；冷凝部分采用对流换热方式实现蒸汽冷凝，得到淡水；集盐部分采用自动集盐装置，将集盐布表面析出的结晶盐收集至集盐槽中。本装置将太阳能界面蒸发技术和自动集盐技术进行了有效耦合，仅依靠太阳能为唯一的能量来源的同时，可实现淡水和矿物盐的双联产。

技术研发人员：梁林,汪孜怡,郭成龙,刘柯,王成,陈力豪,张同星,霍宇涛,沈小玥
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13