一种基于LNG冷能的海水淡化系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106477658A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201610967513.9(22)申请日2016.10.31(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学(72)发明人胡雪蛟章先涛刘会晓(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人肖珍(51)Int.Cl.C02F1/04(2006.01)C02F103/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于LNG冷能的海水淡化系统及方法(57)摘要本发明提供一种基于LNG冷能的海水淡化系统，包括毛细驱动海水淡化单元组和LNG汽化器，其中，毛细驱动海水淡化单元组包括多级毛细驱动海水淡化单元由下至上间隔叠放构成，每级毛细驱动海水淡化单元上方预留空气隔层；每级毛细驱动海水淡化单元主要由支撑板、毛细基材、换热管由下至上依次叠放构成；毛细基材两端连接海水入口管和盐水出口管；换热管两端连接余热入口管和余热出口管；毛细驱动海水淡化单元上方的空气隔层通过蒸汽出口管与LNG汽化器连接。本发明利用LNG汽化器作为冷源，解决了LNG冷能用于冰冻法海水淡化时产水含盐率大、冷媒介质要求高的限制，同时实现了对常规技术中难以利用的低位热源进行回收利用，其热源温度可低至环境温度甚至更低。CN106477658ACN106477658A权利要求书1/1页1.一种基于LNG冷能的海水淡化系统，其特征在于：包括毛细驱动海水淡化单元组和LNG汽化器，其中，毛细驱动海水淡化单元组包括多级毛细驱动海水淡化单元由下至上间隔叠放构成，每级毛细驱动海水淡化单元上方预留空气隔层；每级毛细驱动海水淡化单元主要由支撑板、毛细基材、换热管由下至上依次叠放构成；毛细基材一端连接海水入口管、另一端连接盐水出口管；换热管一端连接余热入口管、另一端连接余热出口管；毛细驱动海水淡化单元上方的空气隔层通过蒸汽出口管与LNG汽化器连接；海水入口管、余热入口管同设于毛细驱动海水淡化单元的左侧，盐水出口管、余热出口管、蒸汽出口管同设于毛细驱动海水淡化单元的右侧。2.根据权利要求1所述的一种基于LNG冷能的海水淡化系统，其特征在于：毛细基材为沙粒堆积体或烧结多孔体。3.根据权利要求1所述的一种基于LNG冷能的海水淡化系统，其特征在于：毛细驱动海水淡化单元组中，最底端毛细驱动海水淡化单元的支撑板呈水平状，其它各级毛细驱动海水淡化单元的支撑板从毛细驱动海水淡化单元左侧至右侧呈向下倾斜状。4.根据权利要求3所述的一种基于LNG冷能的海水淡化系统，其特征在于：呈倾斜状的支撑板的倾斜角度为10-15℃。5.根据权利要求1所述的一种基于LNG冷能的海水淡化系统，其特征在于：换热管可以是铝合金或钛耐腐蚀性的金属材料。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于LNG冷能的海水淡化系统，其特征在于：毛细驱动海水淡化单元组由多级毛细驱动海水淡化单元由下至上间隔叠放构成。7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于LNG冷能的海水淡化系统，其特征在于：毛细驱动海水淡化单元组由3-5级毛细驱动海水淡化单元由下至上间隔叠放构成。8.基于权利要求1所述系统的一种基于LNG冷能的海水淡化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，海水经海水入口管进入毛细基材，在毛细基材的毛细力驱动下被抽吸到毛细基材的表层；与经余热入口管进入换热管内的低温余热进行热量交换；步骤2，海水受热蒸发产生淡水蒸汽，余下的浓盐水通过盐水出口管排出；步骤3，产生的淡水蒸汽通过蒸汽出口管输送至LNG汽化器，淡水蒸汽进入LNG汽化器，利用LNG汽化产生的大量冷能作为冷源，将淡水蒸汽冷凝为淡水，经淡水出口流出后储存起来；同时LNG由液态变为气态，实现多能互补。9.根据权利要求8所述的一种基于LNG冷能的海水淡化方法，其特征在于：低温余热作为热源，LNG汽化器作为冷源，在热源处海水吸热蒸发，冷源处放热冷凝，利用毛细基材补充、蒸发海水。10.根据权利要求8或9所述的一种基于LNG冷能的海水淡化方法，其特征在于：通入换热管内的低温余热为回收的低品位余热。2CN106477658A说明书1/4页一种基于LNG冷能的海水淡化系统及方法[0001]技术领域[0002]本发明属于海水淡化技术领域，具体的说是一种基于LNG冷能的海水淡化系统及方法。[0003]背景技术[0004]当前形势下，水资源的可持续利用是经济和社会稳定发展的必要保障。世界上越来越多的国家面临水资源短缺，已经成为全世界高度关注的社会问题，尤其在我国人均水量仅为世界人均水量的1/4，水资源短缺问题已经成为影响我国发展的重要制约因素。[0005]另一方面，随着经济的不断发展，一次能源不