CN110065982A - 一种加速水分蒸发的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种加速水分蒸发的方法和装置，包括以下步骤：S1、向蒸发池内加入待蒸发物料；S2、向蒸发池内加入蒸发件，蒸发件漂浮在待蒸发物料的液面上；S3、向蒸发池内部供给光照，蒸发件吸收光能之后转化为热能，用于提高表层待蒸发物料的温度；在蒸发池上空提供定向的空气流，用于提高空气流动速度；同时，空气流动可在蒸发池内部产生波浪，用于提高蒸发件的翻转速度和移动范围，避免蒸发件表面盐分析出，提高蒸发件寿命。本发明中，实现水分的快速蒸发，提高水分蒸发效率。
Description
技术领域
本发明涉及水分蒸发技术领域，尤其涉及一种加速水分蒸发的方法和装置。
背景技术
水分的蒸发技术在高盐废水处理、重金属污水、印染污水等多种污水处理及海水晒盐中起着至关重要的作用，尤其在“污水零排放”等环保要求日益提高的今天，水分蒸发技术得到越来越多的重视。
目前水分蒸发主要有太阳能自然蒸发、热法等；其中，太阳能自然蒸发法，由于池水水面较低，有效蒸发面积小，太阳能利用率低，水分蒸发慢，生产效率和生产效益较低，严重制约各企业的发展。热法因需耗电及材料更换等，处理成本较高。因而，探索一种时间和空间等方面充分利用太阳能提升水分蒸发的方法，对加速高盐废水处理、重金属污水、印染污水等多种污水处理及海水晒盐等方面起着重要的作用、具有重大经济效益和社会效益。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种加速水分蒸发的方法和装置，本发明要解决的技术问题，技术方案概述，技术效果概述)。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种加速水分蒸发的方法，包括以下步骤：
S1、向蒸发池内加入待蒸发物料；
S2、将蒸发件放入蒸发池内，蒸发件漂浮在待蒸发物料的液面上；
S3、向蒸发池内部供给光照或加热；在蒸发池上空提供定向的空气流。
优选的，蒸发件通过具有亲水性的材料A，以及对阳具有光宽波段特性、高效率光吸收性质和高效光热转化性质的材料B，混合制成。
优选的，蒸发件表面具有多个颗粒状凸起。
优选的，蒸发件至少有50％的表面积位于待蒸发物料的液面上方。
本发明中，根据上述的加速水分蒸发的方法还提出一种加速水分蒸装置，包括蒸发件和蒸发池；蒸发件设有多个，并漂浮在蒸发池内的液面上；蒸发池上方设有照射向蒸发池内部的阳光；蒸发池上方设有沿水平方向流动的空气流；
蒸发件为球状或圆柱状；蒸发件包括芯体、吸水材料层和亲水性光吸收材料层；供水层包裹设置在芯体的外周；亲水性光吸收材料层包裹设置在芯体吸水材料层的外周。
优选的，芯体的制作材料包括但不限于泡沫、海绵、PVC水管、木材、塑料、橡胶和充气膜。
优选的，吸水材料层制作材料包括但不限于棉布、无纺布和麻布。
优选的，光吸收材料层的制作材料包括但不限于黑色材料。
优选的，光吸收材料层制作材料包括但不限于纳米黑金材料、黑色棉布、黑色无纺布、黑色海绵、黑色泡沫、黑色纸质材料和黑色炭基材料。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明中，蒸发池内通过蒸发件实现水分的快速蒸发；阳光的照射能够使蒸发件吸光之后转化为热能，进而提高表层待蒸发物料的温度，加快蒸发速度；空气流同样能够提高蒸发速度，从而提高蒸发效率。其中，空气流动产生的波浪利于蒸发件的不断翻滚、沉浮，以保持向光面持续湿润和持续蒸发，同时表面蒸发件表面的盐分等杂质析出。蒸发件朝向阳光的一面上形成一层很薄的水膜，实现了水分的快速蒸发，大幅缩短水处理或晒盐周期，提高蒸发效率。本技术适用于高盐废水处理、重金属污水、印染污水等多种污水处理及晒盐等多个领域。
本发明中，蒸发件为球状或棒状，蒸发件位于水面上方的一面呈弧形，从而保证了阳光能够从不同角度充分照射在装置的表面，增大吸光面积。其中，吸水材料层具有亲水性，通过毛细作用实现对亲水性光吸收材料层的快速的水分供给；亲水性光吸收材料层的光吸收特性使其对太阳光具有宽波段、高效率的光吸收和高效的光热转化能力，从而加快水分蒸发。亲水性光吸收材料层在吸收光能后产生热量并传导至吸水材料层表面，从而对亲水性光吸收材料层与吸水材料层之间的一层水膜进行加热，实现水分的快速蒸发。此外，吸水材料层和亲水性光吸收材料层具有多孔性，可为水蒸气提供快速散发通道，以提高整体水分蒸发的效率。
附图说明
图1为本发明提出的加速水分蒸发的方法和装置的结构示意图。
图2为本发明提出的加速水分蒸发的方法和装置中蒸发件为球状时的结构示意图。
图3为本发明提出的加速水分蒸发的方法和装置中蒸发件为圆柱状时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-3所示，本发明提出的一种加速水分蒸发的方法，包括以下步骤：
S1、向蒸发池内加入待蒸发物料；
S2、将蒸发件放入蒸发池内，蒸发件漂浮在待蒸发物料的液面上；
S3、向蒸发池内部供给光照或加热，蒸发件吸光之后转化为热能，用于提高表层待蒸发物料的温度；在蒸发池上空提供定向的空气流，用于提高空气流动速度；同时，空气流动(或风)可在蒸发池内部产生波浪，用于提高蒸发件的翻转速度和移动范围，避免蒸发件表面盐分析出，提高蒸发件寿命。
在一个可选的实施例中，蒸发件通过具有亲水性的材料A，以及对阳具有光宽波段特性、高效率光吸收性质和高效光热转化性质的材料B，混合制成。
在一个可选的实施例中，蒸发件表面具有多个颗粒状凸起，增大蒸发面积，提高蒸发效率。
在一个可选的实施例中，蒸发件至少有50％的表面积位于待蒸发物料的液面上方，增大蒸发面积，提高蒸发效率。
本发明中，蒸发池内通过蒸发件实现水分的快速蒸发；阳光的照射能够使蒸发件吸光之后转化为热能，进而提高表层待蒸发物料的温度，加快蒸发速度；空气流同样能够提高蒸发速度，从而提高蒸发效率。其中，空气流动产生的波浪利于蒸发件的不断翻滚、沉浮，以保持向光面持续湿润和持续蒸发，同时表面蒸发件表面的盐分等杂质析出。蒸发件朝向阳光的一面上形成一层很薄的水膜，实现了水分的快速蒸发，大幅缩短水处理或晒盐周期，提高蒸发效率。本技术适用于高盐废水处理、重金属污水、印染污水等多种污水处理及晒盐等多个领域。
本发明中，根据上述的加速水分蒸发的方法还提出一种关于上述加速水分蒸的方法的一种加速水分蒸发装置，包括蒸发件10和蒸发池14；蒸发件10设有多个，并漂浮在蒸发池14内的液面上；蒸发池14上方设有照射向蒸发池14内部的阳光；蒸发池14上方设有沿水平方向流动的空气流15；
蒸发件10为球状或圆柱状；蒸发件10包括芯体11、吸水材料层12和亲水性光吸收材料层13；供水层12包裹设置在芯体11的外周；亲水性光吸收材料层13包裹设置在芯体吸水材料层12的外周。
在一个可选的实施例中，芯体11的制作材料包括但不限于泡沫、海绵、PVC水管、木材、塑料、橡胶和充气膜。
在一个可选的实施例中，吸水材料层12制作材料包括但不限于棉布、无纺布和麻布。
在一个可选的实施例中，光吸收材料层13的制作材料包括但不限于黑色材料。
在一个可选的实施例中，光吸收材料层13制作材料包括但不限于纳米黑金材料、黑色棉布、黑色无纺布、黑色海绵、黑色泡沫、黑色纸质材料和黑色炭基材料。
本发明中，蒸发件10为球状或圆柱状，蒸发件10位于水面上方的一面呈弧形，从而保证了阳光能够从不同角度充分照射在装置的表面，增大吸光面积。其中，吸水材料层12具有亲水性，通过毛细作用实现对亲水性光吸收材料层13的快速的水分供给；亲水性光吸收材料层13的光吸收特性使其对太阳光具有宽波段、高效率的光吸收和高效的光热转化能力，从而加快水分蒸发。亲水性光吸收材料层13在吸收光能后产生热量并传导至吸水材料层12表面，从而对亲水性光吸收材料层13与吸水材料层12之间的一层水膜进行加热，实现水分的快速蒸发。此外，吸水材料层12和亲水性光吸收材料层13具有多孔性，可为水蒸气提供快速散发通道，以提高整体水分蒸发的效率。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种加速水分蒸发的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、向蒸发池内加入待蒸发物料；
S2、将蒸发件放入蒸发池内，蒸发件漂浮在待蒸发物料的液面上；
S3、向蒸发池内部供给光照或加热；在蒸发池上空提供定向的空气流。
2.根据权利要求1所述的加速水分蒸的方法，其特征在于，蒸发件通过具有亲水性的材料A，以及对阳具有光宽波段特性、高效率光吸收性质和高效光热转化性质的材料B，混合制成。
3.根据权利要求1所述的加速水分蒸的方法，其特征在于，蒸发件表面具有多个颗粒状凸起。
4.根据权利要求1所述的加速水分蒸的方法，其特征在于，蒸发件至少有50％的表面积位于待蒸发物料的液面上方。
5.根据权利要求1-4任一条所述的加速水分蒸发的方法还提出一种关于上述加速水分蒸的方法的一种加速水分蒸发装置，其特征在于，包括蒸发件(10)和蒸发池(14)；蒸发件(10)设有多个，并漂浮在蒸发池(14)内的液面上；蒸发池(14)上方设有照射向蒸发池(14)内部的阳光；蒸发池(14)上方设有沿水平方向流动的空气流(15)；
蒸发件(10)为球状或圆柱状；蒸发件(10)包括芯体(11)、吸水材料层(12)和亲水性光吸收材料层(13)；供水层(12)包裹设置在芯体(11)的外周；亲水性光吸收材料层(13)包裹设置在芯体吸水材料层(12)的外周。
6.根据权利要求5所述的加速水分蒸发的方法和装置，其特征在于，芯体(11)的制作材料包括但不限于泡沫、海绵、PVC水管、木材、塑料、橡胶和充气膜。
7.根据权利要求5所述的加速水分蒸发的方法和装置，其特征在于，吸水材料层(12)制作材料包括但不限于棉布、无纺布和麻布。
8.根据权利要求5所述的加速水分蒸发的方法和装置，其特征在于，光吸收材料层(13)的制作材料包括但不限于黑色材料。
9.根据权利要求8所述的加速水分蒸发的方法和装置，其特征在于，光吸收材料层(13)制作材料包括但不限于纳米黑金材料、黑色棉布、黑色无纺布、黑色海绵、黑色泡沫、黑色纸质材料和黑色炭基材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190730 |