專利名稱：一種鹵水高效蒸發(fā)并能回收淡水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高鹽湖鹵水蒸發(fā)效率的方法，尤其從高含鹽鹵水和鹽田濃縮老鹵中進(jìn)一步高效率蒸發(fā)并能回收淡水，沉淀分離結(jié)晶氯化物的方法。
背景技術(shù)：
我國西部鹽湖普遍使用鹽田法生產(chǎn)鉀肥，鉀肥老鹵水進(jìn)一步使用鹽田法濃縮結(jié)晶氯化鎂。鹽田法生產(chǎn)普遍采用日曬鹽池自然蒸發(fā)，蒸發(fā)效率低，而且大量蒸發(fā)的淡水無法回收。鹽田日曬蒸發(fā)可以利用太陽能量，但是由于地表風(fēng)速低，鹽田液面空氣流速低，不能有效將汽化水蒸氣帶走，降低了蒸發(fā)效率。水蒸氣隨風(fēng)飄散，不能收集利用。我國西部鹽湖地區(qū)普遍缺乏淡水，如果能夠回收鹽田蒸發(fā)的淡水，對(duì)于鹽田生產(chǎn)很有意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種鹵水高效蒸發(fā)并能回收淡水的方法。該方法是利用透明的塑料膜制作大型雙曲面塔，塔頂通過垂直透明塑料管三通連接略向下傾斜的水平冷凝管，冷凝管收集淡水回收到淡水箱，冷凝管開口向上排空。塔頂三通有排空裝置，在淡水結(jié)冰時(shí)打開，不通過冷凝管而直接排空。塔底和鹵水池有足夠的空隙，保證塔底空氣平均流入速度小于排空速度。為了提高蒸發(fā)效率，鹵水通過塔下中心管向斜下方噴射出，噴射角度保證不能將鹵水濺射到雙曲面塔塑料膜上。為了充分利用我國西部晝夜溫差大的特點(diǎn)，提高濃縮效率，在黎明升溫前將結(jié)晶沉淀物從池中取出。該方法能夠充分利用太陽能加熱鹵水，并利用高空空氣流速快的優(yōu)勢(shì)提高鹵水表面的空氣流速從而提高蒸發(fā)速度。通過冷凝回收裝置回收淡水，有利于鹽田生產(chǎn)。鉀肥生產(chǎn)的老鹵水通過本發(fā)明的高效蒸發(fā)濃縮有利于將老鹵水進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮， 結(jié)晶析出水氯鎂石，方便后續(xù)工藝提取硼酸和鋰資源。本發(fā)明的目的可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)—種鹵水高效蒸發(fā)并回收淡水的方法，是將所述的鹵水泵入一個(gè)圓形或者方形鹵水池，池上面用防腐材料作龍骨，外面蒙上透明塑料膜，形狀為雙曲面塔，塔頂通過垂直透明塑料管三通連接略向下傾斜的水平冷凝管，冷凝管收集淡水回收到淡水箱。垂直透明塑料管頂端有排空開關(guān)，在夏季關(guān)閉，冬季淡水結(jié)冰時(shí)打開。冷凝管低端通過水管回收淡水， 并開口向上排空。塔底和鹵水池有足夠的空隙，保證塔底空氣流入速度小于排空速度。為了提高蒸發(fā)效率，鹵水通過塔下進(jìn)水管向斜下方噴射出。噴射角度保證不能將鹵水濺射到雙曲面塔的塑料膜上。為了防止結(jié)垢影響生產(chǎn)，中心管、噴頭和進(jìn)水泵有淡水清洗裝置。中心管可以用塑料管道并有備用管道。為了充分利用我國西部晝夜溫差大的特點(diǎn)，提高濃縮效率，在黎明升溫前將鹵水的結(jié)晶沉淀物從蒸發(fā)池中取出。所述的鹵水為含鹽量高的鹽湖鹵水或者其提鉀后的老鹵中的一種，所述鹵水含鹽量(礦化度)超過100g/L。
所述的塔為雙曲面塔或者近似形狀，符合雙曲面方程。雙曲面塔頂開口半徑為r， 塔高h(yuǎn)，雙曲面方程為(X7r2) + (y7r2) (z2/c2) =1。取c約等于r，塔高h(yuǎn)約等于鹵水池半徑。所述的塔頂在夏季可以通過透明塑料管道連接冷凝管并在遠(yuǎn)端排空，冷凝管收集淡水。在冬天結(jié)冰后不再收集淡水。本發(fā)明和現(xiàn)有鹽田自然日曬蒸發(fā)相比，可以顯著提高蒸發(fā)效率，提高鹽田生產(chǎn)速度。并回收淡水方便鹽田生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式通過以下具體而非限定的實(shí)施例子對(duì)本發(fā)明加以詳述。用混凝土澆筑半徑為50米的圓形平底水池，內(nèi)側(cè)邊緣高度0. 3米。在池中心用雙相鋼2205做出50米高的塔，垂直方向每隔2米做出傘骨狀符合雙曲面要求的支撐，支撐材料為PVC塑料件，支撐水平間隔為2度。塔頂鋼圈直徑1米。并焊接支架以固定透明塑料管。透明塑料管直徑1米，為垂直三通形狀，頂端開口可以閉合，在冬天打開排空，夏季關(guān)閉。三通水平端連接透明塑料冷凝管，管內(nèi)經(jīng)1米，里面盤繞不銹鋼換熱管。冷凝管長約等于50米，遠(yuǎn)端向下傾斜約3度，遠(yuǎn)端有淡水收集管道連接地面淡水儲(chǔ)存箱，冷凝管遠(yuǎn)端向上排空。冷凝管下面有鋼架(材料可選用SS316L)，并通過遠(yuǎn)端地面鋼架(材料可選用 SS316L)和池中心鋼架支撐。遠(yuǎn)端支撐鋼架在池中心鋼架的正北方以最大限度減少鋼架在塑料塔上的陰影。兩個(gè)鋼架用不銹鋼繩索斜拉固定在地面上。用高強(qiáng)度PE膜覆蓋在傘狀龍骨上，成雙曲面形狀，符合方程x2+y2-z2 = 1，做成透明雙曲面塔，塔頂為直徑1米，塔底直徑50米，在塔底和池邊有20cm縫隙，以利于通風(fēng)。池中心有高度5米向下噴灑的噴頭，作為鹵水進(jìn)口。池底有刮板，有利于清晨收集鹵水的結(jié)晶沉淀物。將鉀肥生產(chǎn)的老鹵水通過噴頭噴撒到池中，池中水深最高^cm,每天清晨收集水氯鎂石，通過一段時(shí)間的蒸發(fā)，直到液面下降到18cm附近時(shí)，檢測(cè)鹵水中硼和鋰的含量，達(dá)到生產(chǎn)指標(biāo)后(硼>2%，鎂鋰比小于50倍時(shí))排除進(jìn)入下一道工序。該方法能夠顯著提高鹵水蒸發(fā)速度，特別是能夠提高老鹵水的蒸發(fā)速度，使得鹽田法生產(chǎn)速度顯著加快。同時(shí)能夠在夏季回收大部分蒸發(fā)淡水，有利于鹽田生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種鹵水高效蒸發(fā)并能回收淡水的方法，包括以下步驟先建設(shè)一個(gè)圓形或者方形淺水池，在中心建立一個(gè)有傘形龍骨的塔，龍骨外緣固定透明塑料膜，形成一個(gè)雙曲面塔。塔頂通過垂直透明塑料管三通連接冷凝管，冷凝管回收淡水并在遠(yuǎn)端排空。三通頂部開關(guān)在夏季關(guān)閉，冬季結(jié)冰時(shí)開啟排空。冷凝管通過遠(yuǎn)端地面塔和池中心塔支撐。雙曲面塔高近似于池半徑，塔體材料能夠耐受鹵水環(huán)境，比如雙相鋼。將鹵水通過池中一定高度噴頭噴出作為進(jìn)水，鹵水通過白天蒸發(fā)和晚上低溫后結(jié)晶析出沉淀物，每天黎明升溫前取出。一段時(shí)間蒸發(fā)后，當(dāng)池中鹵水達(dá)到生產(chǎn)指標(biāo)要求時(shí)排出進(jìn)入下一道工序。該方法能夠顯著提高鹵水蒸發(fā)速度，并回收淡水有利于生產(chǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述，其特征在于，蒸發(fā)用的塔是雙曲面塔或者近似結(jié)構(gòu)，其特征是符合雙曲面方程，能夠提高空氣在塔內(nèi)的流動(dòng)速度。
3.如權(quán)利要求1所述，其特征在于，雙曲面塔表面覆蓋物為高強(qiáng)度透明塑料膜，對(duì)陽光透過率高于90%，冷凝管支撐塔在雙曲面塔北面，有利于充分利用太陽能。
4.如權(quán)利要求書1所述，其特征在于，雙曲面塔頂有能夠回收蒸發(fā)淡水的冷凝管，以便在不結(jié)冰的時(shí)候回收淡水。
5.如權(quán)利要求書1所述，其特征在于，鹵水蒸發(fā)池進(jìn)水是從一定高度向下噴出，但不能噴射到塔的內(nèi)表面，噴頭高度不超過塔高1/3。
6.如權(quán)利要求書1所述，其特征在于，鹵水結(jié)晶析出物要及時(shí)清除，比如在每天黎明升溫前清除，以提高鹵水蒸發(fā)效率。
7.如權(quán)利要求書1所述，其特征在于，雙曲面塔底部和鹵水池有一定間隙，保證進(jìn)入塔內(nèi)風(fēng)速低于塔頂排空風(fēng)速。
8.如權(quán)利要求書1所述，其特征在于，雙曲面塔頂部有可以直接排空的裝置，保證在淡水結(jié)冰時(shí)不通過冷凝管直接排空。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鹵水高效蒸發(fā)并能回收淡水的方法，尤其適用于高礦化度鹽田或者鉀肥生產(chǎn)老鹵水高效蒸發(fā)并能夠回收淡水。該方法是用透明的塑料膜制作大型雙曲面塔。塔頂通過垂直透明塑料管三通連接略向下傾斜的水平冷凝管，冷凝管收集淡水并在遠(yuǎn)端開口向上排空。塔底和鹵水池有足夠的空隙，保證空氣流入速度小于排空速度。鹵水通過塔下中心管向斜下方噴射出，不宜將鹵水濺到塑料膜上。為了充分利用我國西部晝夜溫差大的特點(diǎn)，提高濃縮效率，在清晨升溫前將沉淀結(jié)晶體取出。該方法能夠充分利用太陽能加熱鹵水，并利用高空空氣流速快的優(yōu)勢(shì)提高鹵水表面的空氣流速從而提高蒸發(fā)速度。通過冷凝回收裝置回收淡水，有利于鹽田生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/58GK102464365SQ20101053732
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者王輝 申請(qǐng)人:王輝