專利名稱：熱法海水淡化的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化，尤其涉及一種熱法海水淡化的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
水是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性資源。地球上的水資源總量，淡水
占2.5%，而海水占97.5%,故而海水淡化是當(dāng)今解決淡水資源嚴(yán)重缺乏的重要 措施之一。多級閃蒸和低溫多效蒸餾是其中最主要的海水淡化方法。結(jié)垢則是 海水淡化生產(chǎn)中難以解決的實(shí)際問題之一結(jié)垢使設(shè)備傳熱效率下降，堵塞管 道，增加設(shè)備腐蝕，其所帶來的危害不一而足。在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，最高鹽水 溫度(TBT)越高，產(chǎn)生的蒸餾水就越多，同時(shí)，結(jié)垢也會更嚴(yán)重。水垢分為堿 性垢(軟垢)和硫酸鈣垢(硬垢)兩類。阻止堿垢生成，常用酸法和藥劑法。 硫酸鈣垢的形成受溫度和濃度的支配。溫度越高，濃度越大，結(jié)垢現(xiàn)象越嚴(yán)重。 為了控制或避免在熱交換表面形成垢，最高鹽水溫度(TBT)和濃縮因子都受到 限制多級閃蒸最高鹽水溫度是110-12(TC，濃縮因子1.5;低溫多效蒸餾最高 鹽水溫度65-70°C，濃縮因子2。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決多級閃蒸和低溫多效蒸餾海水淡化中的結(jié)垢問題，進(jìn)而提高產(chǎn)水 效率，本發(fā)明提供了一種新型的熱法海水淡化的預(yù)處理方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種熱法海水淡化的預(yù)處理方法，包括進(jìn)料海水粗篩、在蒸餾裝置的排熱
段冷卻水蒸汽后，加酸、脫碳、脫氧，之后進(jìn)入4A分子篩過濾器過濾，經(jīng)過充 分接觸，脫除Ca2+'的過程。
'所述的熱法海水淡化的預(yù)處理方法，經(jīng)4A分子篩過濾器過濾后，4A分子篩 與Ca2+發(fā)生離子交換而形成5A分子篩。
所述的4A分子篩過濾器包括過濾器和4A分子篩，過濾器以不銹鋼、有機(jī) 玻璃、PVC等材質(zhì)作外殼，4A分子篩作為填料。
分子篩的一個(gè)重要性能是可以進(jìn)行離子交換。4A分子篩是NaA分子篩，用C^+交換4A分子篩中的Na+，形成5A分子篩，即CaA分子篩。用4A分子篩 預(yù)處理裝置處理海水，海水中的(^2+與4A分子篩進(jìn)行離子交換，使海水中的 C^+換為Na+，有效避免了蒸餾裝置中的結(jié)垢，使多級閃蒸海水淡化最高鹽水溫 度由110-120'C提高到13(TC以上，濃縮因子提高到2以上，并使單機(jī)產(chǎn)水量進(jìn) 一步增大；使低溫多效蒸餾海水淡化裝置最高鹽水溫度由65-7(TC提高到80°C 以上，濃縮因子提高到3以上，同樣，單機(jī)產(chǎn)水量也進(jìn)一步提高。
同時(shí)，經(jīng)4A分子篩過濾器過濾后，4A分子篩變?yōu)?A分子篩。5A分子篩也 叫鈣A型分子篩，孔徑為0.5nm，能吸附小于該孔徑的任何分子，主要應(yīng)用于正 異構(gòu)垸烴分離、制氫、制氧、制二氧化碳變壓吸附裝置，是變壓吸附行業(yè)中的 精品，其價(jià)格甚至比4A分子篩更昂貴，將其應(yīng)用于脫碳裝置中脫除C02或者其 它應(yīng)用中，諸如變壓吸附，空分制氧，其經(jīng)濟(jì)效益巨大。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果是不言而喻的
首先，它極有效地解決了熱法海水淡化裝置中的結(jié)垢問題，減少了海水在 熱法淡化預(yù)處理中結(jié)垢的危害，使最高鹽水溫度和濃縮因子可以進(jìn)一步提高， 從而進(jìn)一步增大海水淡化的產(chǎn)水量，減少了用于淡化的原料海水的用量， 一方 面降低了能耗，從而降低了海水淡化的成本；另一方面降低了后續(xù)處理濃鹽水 的成本，使海水淡化的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提高。
同時(shí)，本發(fā)明所用的4A分子篩最終轉(zhuǎn)化成更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值的5A 分子篩，是變壓吸附行業(yè)中的精品，廣泛用于諸如變壓吸附、空分制氧等領(lǐng)域， 從而既不造成污染，更在不追加投資的基礎(chǔ)上創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益，市場前 景可觀。
具體實(shí)施例方式
所述熱法海水淡化的預(yù)處理方法，包括如下步驟進(jìn)料海水先粗篩、在蒸
餾裝置排熱段冷卻水蒸汽后，再經(jīng)加酸、脫碳、脫氧，之后進(jìn)入4A分子篩過濾 器過濾，經(jīng)過充分接觸，脫除Ca2+，預(yù)處理完成水進(jìn)入蒸餾裝置的熱回收段。 過濾器中的4A分子篩與Ca2+發(fā)生離子交換而形成5A分子篩。 該預(yù)處理系統(tǒng)中，采用2個(gè)4A分子篩過濾器交替工作。 該預(yù)處理系統(tǒng)中，4A分子篩過濾器由過濾器和填料4A分子篩構(gòu)成。該過 濾器不需要進(jìn)行過濾器內(nèi)清洗，如果過濾器沒有處理能力以后，直接將填料更 換掉，更換下來的5A分子篩經(jīng)過處理后直接應(yīng)用于其他諸如變壓吸附，空分制氧等生產(chǎn)中。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種熱法海水淡化的預(yù)處理方法，包括進(jìn)料海水粗篩、在蒸餾裝置的排熱段冷卻水蒸汽后，加酸、脫碳、脫氧，之后進(jìn)入4A分子篩過濾器過濾，經(jīng)過充分接觸，脫除Ca2+，的過程。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱法海水淡化的預(yù)處理方法，其特征在于經(jīng)4A 分子篩過濾器過濾后，4A分子篩與Ca2—發(fā)生離子交換而形成5A分子篩。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱法海水淡化的預(yù)處理方法，其特征在于所 述的4A分子篩過濾器包括過濾器和4A分子篩，過濾器作外殼，4A分子篩作為 填料。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱法海水淡化的預(yù)處理方法，包括進(jìn)料海水粗篩、在蒸餾裝置的排熱段冷卻水蒸汽后，加酸、脫碳、脫氧，之后進(jìn)入4A分子篩過濾器過濾，經(jīng)過充分接觸，脫除Ca²⁺的過程。經(jīng)4A分子篩過濾器過濾后，4A分子篩與Ca²⁺發(fā)生離子交換而形成5A分子篩。它有效地解決了熱法海水淡化裝置中的結(jié)垢問題，減少了海水在熱法淡化預(yù)處理中結(jié)垢的危害，提高了產(chǎn)水量，降低了海水淡化的成本，同時(shí)產(chǎn)生了更經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值的5A分子篩，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，市場前景廣闊。
文檔編號C02F9/08GK101456641SQ20081024696
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者常利峰, 王光儒 申請人:中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司;一重集團(tuán)大連設(shè)計(jì)研究院