一种增湿-去湿海水或苦咸水淡化装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于海水淡化领域，具体涉及一种增湿-去湿海水或苦咸水淡化装置及方法。
【背景技术】
[0002]水被称为人类生命之源，对人类生存和发展都起到重要的作用，是人类不可或缺的重要自然资源。随着人类大规模的开发及环境破坏，使得原本紧张的淡水资源更显短缺，而海水或苦咸水淡化技术则为解决淡水资源紧张问题提供了一种有效的手段。
[0003]目前传统的海水淡化方法大致分为两类:相变法和非相变法。相变法主要有蒸馏法、冷冻法和气体水合物法，非相变法有膜法。其中以蒸馏法中多级蒸馏和多效闪蒸应用最为广泛，工业化程度最高。然而，此类设备往往体积大，设备复杂，造价高，投资大，结垢严重，不适用于相对分散的沿海岛屿、船舶、内陆苦咸水地区、偏远的旅游景点等地区。
[0004]增湿-去湿淡化方法是一种由传统的太阳能蒸馏淡化发展而来的海水淡化技术，该方法以流动的气体作为载气，气体在蒸发室中增湿，后在冷凝室中析出，得到淡水。冷凝过程中释放的潜热可以通过多种方式回收，如预热进料海水、提升能量变成高品质能源等。由于其具有操作条件温和，结垢倾向小，投资费用低，占地面积小，便于与低品位能源结合等优点而收到重视，在相对分散的沿海岛屿、船舶、内陆苦咸水地区、偏远的旅游景点等区域具有广阔的应用前景。
[0005]目前，增湿-去湿淡化方法主要有鼓泡法和喷雾法，鼓泡增湿由于水中空气阻力较大，需要额外的空气压缩装置，能耗较大，且气液接触面小，增湿缓慢。喷雾法虽然克服了鼓泡法阻力较大的缺点，在控制喷雾粒径上却无法权衡利弊。雾滴过大则气水接触不足，增湿效果差；雾滴过小则雾滴可能被空气直接携带进入冷凝器，影响水质。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种海水或苦咸水的淡化方法及装置，提高较大的气液接触面积，加快海水或苦咸水与载气之间的传质传热速率，在提高太阳能、地热和废热等低品位能源的利用率的同时提高海水或苦咸水的淡化效率，以适用于相对分散的沿海岛屿、船舶、内陆苦咸水地区、偏远的旅游景点等区域。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明装置采用的技术方案是:
一种增湿-去湿海水或苦咸水淡化装置，包括热水栗、增湿塔、缓冲罐、风机、去湿塔、填料、气体管路、第一液体分布器、液体管路、加热器、第一气体分布器、储水槽、预处理装置、第二液体分布器、第二气体分布器；
增湿塔上部设有第一液体分布器，增湿塔下部设有第一气体分布器，增湿塔上部设有第二液体分布器，增湿塔下部设有第二气体分布器，预处理装置、储水槽、热水栗、加热器、第一液体分布器顺次相连，增湿塔底部与储水槽循环水进口相连，增湿塔顶部与第二气体分布器相连，第一气体分布器与缓冲罐、风机、去湿塔顶部顺次相连；所述的增湿塔、去湿塔是填料塔、板式塔或旋流板塔中的一种，其中板式塔为泡罩塔、筛板塔或浮阀塔；第一气体分布器和第二气体分布器自下而上释放载气；储水槽底部设有排水口。
[0008]所述的载气为空气、二氧化碳、氧气、氮气或稀有气体的一种。
[0009]所述的增湿塔、去湿塔为填料塔时，填料塔内采用的填料为规整填料或散装填料，规整填料为板波纹填料、丝网波纹填料或网孔栅格填料，散装填料为鲍尔环、拉西环或马鞍环。
[0010]所述加热器的加热方式为太阳能加热、地热加热或废热加热。
[0011]—种使用所述装置的增湿-去湿海水或苦咸水淡方法，其特征在于:
将预处理去除固态颗粒物后的海水或苦咸水引入储水槽，经加热器预热升温后栗入增湿塔，再经增湿塔塔顶的液体分布器分布后与自下而上流经增湿塔的载气直接接触，增加载气湿度；增加湿度后的载气经管路引入去湿塔塔底，与自上而下的冷却水直接接触，水汽冷凝析出随冷却水排出得到淡水，去湿后的载气循环回增湿塔塔底；增湿塔塔底的海水或苦咸水循环回储水槽；储水槽中的海水或苦咸水饱和时排放。
[0012]增湿塔、去湿塔为填料塔，填料塔内采用的填料为规整填料或散装填料，规整填料为板波纹填料、丝网波纹填料或网孔栅格填料，散装填料为鲍尔环、拉西环或马鞍环，增加海水或苦咸水与自下而上的载气间的接触面积，加速气液相之间的传质传热速率。
[0013]本发明利用填料比表面积大、阻力小的特点，加快了气液相间传热传质速率，降低了海水汽化温度，在提高了太阳能、地热和废热等低品位能源的利用率的同时提高了海水或苦咸水的淡化效率，适用于相对分散的沿海岛屿、船舶、内陆苦咸水地区、偏远的旅游景点等区域。故本发明实现的有益效果有:
(I)本发明所述的增湿-去湿过程是是可在常压、操作温度温和的条件下进行，对能源品质要求低，易于实现。
[0014](2)本发明所述的热源可以是一些低品位的能源，如太阳能、风能、地热、电厂废热等，可兼顾能源的利用率的同时提高海水或苦咸水的淡化效率。
[0015](3)本发明所述的汽化过程在气-液界面而非填料表面进行，且操作温度温和，结垢倾向小，清理方便。
[0016](4)本发明所述的设备具有结构简单，成本低，投资低，适用于淡水需求相对分散的沿海岛屿、内陆苦咸水地区、偏远的旅游景点等地方。
【附图说明】
[0017]图1是增湿-去湿海水或苦咸水淡化装置的结构示意图；
图中:热水栗1、增湿塔2、缓冲罐3、风机4、去湿塔5、填料6、气体管路7、液体分布器8、液体管路9、加热器10、气体分布器11、储水槽12和预处理装置13。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细地说明，图1是新型的增湿-去湿海水淡化装置的设备示意图。
[0019]一种增湿-去湿海水或苦咸水淡化装置，包括热水栗1、增湿塔2、缓冲罐3、风机4、去湿塔5、填料6、气体管路7、第一液体分布器8、液体管路9、加热器10、第一气体分布器11、储水槽12、预处理装置13、第二液体分布器14、第二气体分布器15;
增湿塔2上部设有第一液体分布器8，增湿塔2下部设有第一气体分布器11，增湿塔5上部设有第二液体分布器14，增湿塔5下部设有第二气体分布器15，预处理装置13、储水槽
12、热水栗1、加热器10、第一液体分布器8顺次相连，增湿塔2底部与储水槽12循环水进口相连，增湿塔2顶部与第二气体分布器15相连，第一气体分布器11