專利名稱：自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法及其一體化裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于淡化海水和食鹽的生產，特別涉及一種自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法及其一體化裝置。
背景技術：
由于水資源短缺，迫使人們積極尋求各種解決辦法，淡化海水就是其中之一。經過半個多世紀的發展，海水淡化技術已日趨成熟，目前工程應用較多的多級閃蒸、反滲透、多效蒸餾等方法，其成本一般在5元/噸左右。這與目前我國水價相比，還顯偏高。因此，要使海水淡化作為一種水資源得以廣泛應用，還要繼續降低成本。

發明內容
本發明的所要解決的問題是提供一種自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法及其一體化裝置，克服現有技術的缺點和不足。
本發明的技術方案一種自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法，其特征為采用排列成階梯式的多個密封蒸發槽，每個蒸發槽的上方有蒸氣管，每個蒸發槽的下方有帶截門的導水管，導水管將階梯式的多個密封的蒸發槽從上到下依次連接；從最上方的蒸發槽內注入海水，蒸發槽內的海水蒸發的水蒸汽由蒸氣管導出，水蒸汽的蒸氣管穿過儲存海冰的窖冰冷凝區，一方面水蒸汽在蒸氣管內冷凝成冷凝水，另一方面窖冰冷凝區的海冰受蒸氣管的熱融化出融冰水；上方的蒸發槽內注入海水蒸發到一定程度，由帶截門的導水管導入下方的蒸發槽繼續蒸發；最上方的蒸發槽內的海水鹽的濃度最低，每下一階的蒸發槽內的海水鹽的濃度逐漸加大，到最下方的蒸發槽內的海水鹽的濃度最大，控制每一階蒸發槽內的海水一定的鹽的濃度，控制每下一階蒸發槽內的海水鹽的濃度增大一些，在最下方的蒸發槽內的海水鹽的濃度控制在可以結晶鹽的程度，從濃鹽海水中提取食鹽。
自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法的一體化裝置，其特征為有一組排列成階梯式的多個密封蒸發槽，每個蒸發槽的上方有蒸氣管，每個蒸發槽的下方有帶截門的導水管，導水管將階梯式的多個密封的蒸發槽從上到下依次連接；在階梯式多個密封蒸發槽的內側是窖冰冷凝區，每個蒸發槽的蒸氣管延伸到窖冰冷凝區內，并從冷凝區內穿出，所有的蒸氣管連接在一起，在蒸氣管連接的總管上還連接引風機。
每個蒸發槽上蓋是透明的可開啟的密封蓋，在最上方的蒸發槽上有蒸發池，蒸發池有管道連接到最上方的蒸發槽內。在窖冰冷凝區的下方是融冰水池。
本發明的有益效果優點該方法和設備裝置簡單，容易實現，耗能低，生產成本低，可綜合利用。初步測算，該自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法的淡化水成本能夠降低。按產淡水3000立方米/年的單體計算，其淡化水成本在2.5元/噸左右，由于還有其他產品，如冷凝水、食鹽與冷氣等，其綜合成本還會低些。生產數千萬噸乃至數億噸淡水只要把上述單體組合即可，從而可作為水資源加以利用。


圖1是自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法流程框2是自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法的一體化裝置剖視示意3是自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法的一體化裝置俯視示意圖具體實施方式
該一體化裝置包括蒸發區與窖冰冷凝區兩部分。
蒸發區有一組排列成階梯式的多個密封蒸發槽2，每個蒸發槽的上方有蒸氣管4，每個蒸發槽的下方有帶截門3的導水管5，導水管將階梯式的多個密封的蒸發槽從上到下依次連接；每個蒸發槽上蓋是透明的可開啟的密封蓋，在最上方的蒸發槽上有蒸發池1，蒸發池有管道連接到最上方的蒸發槽內。
窖冰冷凝區6在階梯式多個密封蒸發槽的內側，每個蒸發槽的蒸氣管延伸到窖冰冷凝區內，并從窖冰冷凝區內穿出，所有的蒸氣管連接在一起，在蒸氣管連接的總管7上還連接引風機9。在窖冰冷凝區的下方是融冰水池8。
蒸發區由頂層蒸發池和朝陽面階梯式多層蒸發槽組成。蒸發槽(池)加有透明罩蓋既能透光，吸收太陽輻射熱能；又要封閉，以便將蒸發槽(池)內蒸發出的蒸汽收集，不使其散逸到大氣中。海水自上而下引入蒸發槽(池)中，然后各自受太陽光照射而自然蒸發。蒸發出來的水汽，以負壓加風機引出的方式送至窖冰、冷凝區。窖冰、冷凝區內儲存足量的海冰，在此蒸汽被冷凝，形成冷凝水；同時，蒸汽又把熱量傳遞給冰體，使其融化，形成融冰水。蒸發槽(池)在蒸發過程中，自上而下濃度越來越高，至最下部蒸發槽，濃度最高，并且在此結晶出鹽。出鹽后，上一級蒸發槽鹽水自動加入，上一級又由上一級補充，依次逐級增補。各級繼續蒸發，繼續引出，繼續冷凝，繼續出鹽。如此循環，連續生產。
為充分利用冷量，在該裝置底部設有融冰水池，蒸汽管道先行在此通過而被予冷，其后再到窖冰區繼續冷凝。同時，融冰水池還具有沉淀的功能，可提高融冰水出水水質。
該裝置還可兼收雨水。下雨時，將頂部、坡面所獲雨水收集到下部融冰水池中，從而可增加淡水產量。由于雨水不經地面而直接入池，其水質也能保證。
寒冬季節，將蒸發水池、水槽全部引入海水，使其深度在30公分左右，并敞開其蓋，暴露在大自然的嚴寒之中，其內海水則逐漸凍結成冰。然后利用配套專用設備將冰體依次取出，整齊碼放窖冰區內備用。這時，池(槽)中只剩下高濃度鹵水與鹽體結晶混合物，經回收，又可得到食鹽。
蒸發槽(池)之間連有兩種管道。其一為鹽水通路，其二為蒸汽引出。蒸汽引出管分上、下兩部分。下半部蒸發槽的蒸汽管道向上經窖冰區冷凝后，利用負壓方式從余氣管排出；上半部蒸發槽及頂部蒸發池蒸汽管向下經融冰水池、窖冰區冷凝后，利用負壓加風機引出方式從余氣管排出。由于所排余氣仍含有冷量，可作為本裝置的副產品利用。
為了更好地控制蒸發槽(池)內海水蒸發的蒸汽產生與引出的平衡，控制各蒸發槽(池)內鹽水濃度與液位，控制冷凝水與融冰水的溫度與排放量，本裝置采用微機控制系統。
綜上所述，該一體化裝置較多地利用了自然能源，運用了較先進的控制技術，具有冷凍、蒸發、冷凝、融冰、雨水收集和食鹽生產等諸多功能，可以稱得上是集新的生產工藝與新型設備于一身的裝置。
權利要求
1.一種自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法，其特征為采用排列成階梯式的多個密封蒸發槽，每個蒸發槽的上方有蒸氣管，每個蒸發槽的下方有帶截門的導水管，導水管將階梯式的多個密封的蒸發槽從上到下依次連接；從最上方的蒸發槽內注入海水，蒸發槽內的海水蒸發的水蒸汽由蒸氣管導出，水蒸汽的蒸氣管穿過儲存海冰的窖冰冷凝區，一方面水蒸汽在蒸氣管內冷凝成冷凝水，另一方面窖冰冷凝區的海冰受蒸氣管的熱融化出融冰水；上方的蒸發槽內注入海水蒸發到一定程度，由帶截門的導水管導入下方的蒸發槽繼續蒸發；最上方的蒸發槽內的海水鹽的濃度最低，每下一階的蒸發槽內的海水鹽的濃度逐漸加大，到最下方的蒸發槽內的海水鹽的濃度最大，控制每一階蒸發槽內的海水一定的鹽的濃度，控制每下一階蒸發槽內的海水鹽的濃度增大一些，在最下方的蒸發槽內的海水鹽的濃度控制在可以結晶鹽的程度，從濃鹽海水中提取食鹽。
2.根據權利要求1所述的自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法的一體化裝置，其特征為有一組排列成階梯式的多個密封蒸發槽，每個蒸發槽的上方有蒸氣管，每個蒸發槽的下方有帶截門的導水管，導水管將階梯式的多個密封的蒸發槽從上到下依次連接；在階梯式多個密封蒸發槽的內側是窖冰冷凝區，每個蒸發槽的蒸氣管延伸到窖冰冷凝區內，并從冷凝區內穿出，所有的蒸氣管連接在一起，在蒸氣管連接的總管上還連接引風機。
3.根據權利要求2所述的自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法的一體化裝置，其特征為每個蒸發槽上蓋是透明的可開啟的密封蓋，在最上方的蒸發槽上有蒸發池，蒸發池有管道連接到最上方的蒸發槽內。
4.根據權利要求2所述的自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法的一體化裝置，其特征為在窖冰冷凝區的下方是融冰水池。
全文摘要
一種自然冷凍、自然蒸發淡化海水、生產食鹽的方法及其一體化裝置，采用排列成階梯式的多個密封蒸發槽，蒸發槽的上方有蒸氣管，下方有帶截門的導水管，導水管將蒸發槽從上到下依次連接；從最上方的蒸發槽內注入海水，蒸發槽內的海水蒸發的水蒸汽由蒸氣管導出，水蒸汽的蒸氣管穿過儲存海冰的窖冰冷凝區，一方面水蒸汽在蒸氣管內冷凝成冷凝水，另一方面窖冰冷凝區的海冰受蒸氣管的熱融化出融冰水，上方的蒸發槽內注入海水蒸發到一定程度，導入下方的蒸發槽繼續蒸發；控制每下一階蒸發槽內的海水鹽的濃度，從最下方的蒸發槽內的濃鹽海水中提取食鹽。該方法和設備裝置簡單，容易實現，耗能低，生產成本低，并可綜合利用。
文檔編號C01D3/06GK1531867SQ03120910
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月25日 優先權日2003年3月25日
發明者趙克季 申請人:趙克季