了在测试期间收集的蒸发器空气温度和水温数据的图表；以及
[0041] 图6是根据本发明的另一示例性系统的示意图。
[0042]现在将参考附图描述本发明的示例性实施方式。
【具体实施方式】
[0043]以下术语在该说明书中使用并且具有如本领域中的技术人员在上下文内理解的 以下含义：
[0044] "污染流体(contaminated fluid)" ；受胶体、悬浮物、溶质、微粒以及其他污染物 污染的流体，应当注意的是使用本发明可能不能去除某些污染物；
[0045] "净化流体(purified fluid)" ：已经经受本文中教导的蒸发-冷凝系统和方法的 流体，并且由此已去除了至少一定比例的污染物存在；
[0046] "过程流体(process fluid)" ：使用本文中教导的蒸发-冷凝系统和方法将被处理 或已被处理的流体，并且依据上下文可包括污染流体或净化流体；
[0047] "室"、"区（region)"、"区域(area)" ：这些术语可互换地使用以表示发生反应(例 如蒸发或冷凝)的体积；
[0048] "过程流体容纳装置"：用于容纳或另外约束或限制过程流体的任何装置或结构， 对于非限制性实例的储存容器或管路系统；
[0049] "污染物"：一个或多个胶体、悬浮物、溶质、微粒和/或其他污染物，其使用本文中 教导的系统和方法可以或不可以被受控去除。
[0050] 在本发明的一些示例性实施方式中，提供了一种系统，该系统包括：
[00511 a)蒸发室；
[0052] b)处于大气压力的或接近大气压力的气态工作流体；
[0053] c)循环机构，用于使气态工作流体移动；
[0054] d)流体入口，通入蒸发室内以用于引入待处理溶剂；
[0055] e)冷凝室，与蒸发室流体连通；
[0056] f)冷却液，在单独的热栗循环中运行，但是热栗循环热连接至蒸发室和冷凝室以 促进冷凝和蒸发；
[0057] g)收集处理的溶剂的装置；以及 [0058] h)从蒸发室去除沉淀溶质的装置。
[0059] 蒸发室和冷凝室可在任何期望的构造中运行，例如，多个并联或串联的蒸发器，如 根据在公开内的本领域中的技术人员将已知的。根据本发明的示例性装置和系统可通过传 统的热平衡和焓湿控制系统来控制。图6附有示例性等式并且描述了模拟本发明的方式。
[0060] 根据本发明的示例性实施方式，提供了一种系统和方法，其中受溶质、胶体、悬浮 物、微粒等污染的诸如水的液体溶剂可通过洽湿过程(psychrometric process)单独进入 较少污染的溶剂内。待处理的溶剂以液体形式被引入蒸发室。输送气体(在非限制性实例中 是空气)在封闭系统内循环以传递来自蒸发室的接近蒸汽饱和的空气，并且随后进入冷凝 室内，在冷凝室中从气体去除溶剂。气体(现在处于比进入冷凝室之前低的焓湿比）然后再 引入蒸发室内，在蒸发室中，气体从溶剂吸收蒸汽直至优选地接近饱和，并且再次通过系统 循环。在冷凝室中，优选地通过直接或间接热交换器(结合在封闭回路热栗中），气体蒸汽混 合物的温度降低，以使得混合物的饱和蒸汽压力低于当前蒸汽压力，从而导致溶剂从蒸汽 形式变为液体形式的冷凝。从该过程回收的能量通过使用热栗转移至从冷凝室进入蒸发室 的气体和/或污染的溶剂，使蒸发室中的气体和/或污染的溶剂的温度升高，并且由此使饱 和蒸汽压力增加。通过气体和热栗内的工作流体的持续循环，溶剂可与存在于输入流之中 的污染物分离。
[0061] 溶剂可以这样的方式蒸发，即优化气流和表面区域，但是防止污染物进入蒸发室 内的气体中的的雾化(aerosolize)。工作输送气体的温度处于正在处理的一种溶剂或多种 溶剂的大气压下的冰点和沸点之间，从而消除通过锅炉或其他方法(通常与其他传统的蒸 馏或处理过程一起)增加大量的额外热的需要。
[0062]第一个示例性系统包括两个封闭回路循环、一个热栗(在最大理论效率限制下可 被理想地模拟为卡诺循环(Carnot cycle))、另一个绝热系统(包括蒸发器和冷凝器）。在热 栗内，将少量功施加到系统以将大量热从冷凝器转移到蒸发器。通过热栗转移的热被用于 改变第二回路中的运行环境。在周围环境中的工作气体从引入污染溶剂的蒸发室(模拟为 绝热饱和器)连续循环到冷凝室。通过使气体-溶剂蒸汽的温度下降到溶剂-气体混合物的 露点(dew point)以下而出现冷凝。通过在该过程中净化溶剂而释放的热通过热栗获取，并 且用于加热在出现冷凝和净化溶剂去除之后被插入蒸发器中的气体和/或污染溶剂。这使 得气体的承载能力提高。如果对系统的输入包含其他挥发性化合物，可采取额外步骤以确 保溶剂在输出时保持未污染，如技术人员已知的。溶剂处理的速度部分取决于通过系统的 气体的速度和它的承载能力。承载能力可以通过在绝热回路内的运行温度和压力处的流体 的洽湿分析确定。
[0063]现在参考附图，示出了本发明的示例性实施方式。
[0064]现在详细地参考图1，焓湿图示出了用于使用本发明处理水的示例性的热力循环。 如可以看出的，低湿度比(humidity ratio)气体从低温(在位置1示出）被加热到高温(在位 置2示出）（即从20°C到55°C)，从冷凝过程(从状态3到状态1)获得这样做需要的能量和在系 统中所做的额外的功。在状态2处的高温空气随着湿度比增加保持恒温，直至在状态3处实 现饱和。该饱和气体被冷凝回到初始状态1，释放所携带溶剂和以上描述的驱动加热过程的 能量。
[0065] 图2中示出了根据本发明的示例性过程的简化示意图，该过程整体表示为10,图中 示出了热栗和工作气体循环回路两者。在过程10中，污染溶剂11以周围温度和压力被引入 蒸发室12。周围温度（即20°C)的低湿度比气体(如18所示)通过风扇19连续地循环进入蒸发 器室12。该气体18被来自冷凝器14的能量加热，使得该气体的承载能力随较高温度而增加 (但是低于溶剂的沸点，即55°C)。该气体18到达蒸汽饱和以变为高湿度比气体15，同时通过 热栗回路的冷凝器14而保持恒温。蒸发的过程在图1中的状态到2到状态3示出，并且气体18 的加热通过图1的状态1到状态2描述。在热栗系统的小规模使用过程中，可使用膨胀阀16， 并且在压缩机17内完成做功，便于热能从低温蒸发器20转移到冷凝器14。饱和的高温气体 15由通过蒸发器20的能量转移而在冷凝室21内使饱和的高温气体所包含的溶剂沉淀，清洁 的溶剂22从冷凝室21离开。产生的气体18在通过该系统循环时接近周围温度的并且再次具 有低焓湿比。该冷凝过程通过在图1中的焓湿图的状态3到状态1来描述。凝缩的固体废弃物 13以高于周围的温度离开蒸发室，该固体废弃物在溶剂经历蒸发时沉淀。
[0066] 混合溶质进入溶剂的自发正向反应通过吉布斯(Gibbs)自由能量确定。对于逆反 应发生，功必须通过由质量和能量平衡确定的适当速度加入到系统，使得在系统内保持运 行温度并满足对于额外能量输入的需要。驱动过程的内部动力必须符合运行环境条件的规 范，以驱动该非自发反应。该过程和系统的最基本形式包括冷凝室、蒸发室和将热从冷凝室 的转移到蒸发室的热栗机构。可能包括空气的工作流体用于使蒸发溶剂从蒸发室到冷凝室 循环，由此流体被冷却到气体/蒸汽混合物的露点以下，从而引起冷凝。根据热力学第二定 律，热从冷储存器(cold reservoir)到热储存器(hot reservoir)的转移需要待在系统中 执行的外部功。该额外功补偿驱动非自发反应所需要的能量，从而保持系统的能量平衡。此 外，额外的热源可用于限定在系统中的气体18的最高运行温度和最低运行温度，从而允许 控制系统性能指标。引入热栗的功率、来自加热器或类似源的额外的热和蒸发室和冷凝室 的热与质量的转换率(热和质量的交换效率)指示工作流体的循环速度以及蒸发和冷凝溶 剂循环速度。执行该过程的技术人员应当能够将热量损失与环境隔离，并且能够重新获得 冷凝室中的大量热以用于加热蒸发室中的输入。输入到这个系统的功率可能源自于石油化 学产品或电动压缩机，从而宇宙(universe)的总熵增加，满足热力学第二定律。
[0067]现在转向图3,该图模拟了根据本发明的简单