Способ очистки воды дистилляцией

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ДИСТИЛ-Ч ЛЯЦИЕЙ путем распределения очищаемой воды по поверхности нагрева, способной поглощать солнечное излучение, нагревания воды под воздействием солйечного излучения, последунщего ее испарения и конденсации вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нагревания, поверхность воды перед нагреванием предварительно пок ялвают слоем жидкого вещества, проницаемого для солнечного излучения и нёсмецивающегося с водой.

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ (21) 2075353/23-26 (22) 06.11.74 (31) 15642/73 (32) 07 ° 11.73 (33) Швейцария (46) 23.07.83. Бюл. 9 27 (72) Жан-Клод Ф.Курвуаэье, Жан-Люк Ш.Иейлан, Даниель И.Гросс (Швейцария) и Жан Пьер Д.Фурнье (Франция) (71) Баттель Мемориаль Энститют (Швейцария) (53) 66.048.541(088.8) (56) 1. Патент США Р 3598104, кл. 126-271, 1971.

2. Патент Англии В 1228267, кл. В 1 В, 1971.

„,SU„„14 A

Э(Я) С 02 F 1 14 В 01 .3 0 (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ДИС1ИЛ-

ЛНЦИЕЯ путем распределения очищаемой воды но поверхности нагрева, способной поглощать солнечное излучение, нагревания воды под воэдействием солнечного излучения, последующего ее испарения и конденсации вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повьааения эффективности нагревания, поверхность воды перед нагреванием предварительно покрывают слоем Жидкого вещества, проницаеиого для солнечного излучения и несмещивающегося с водой.

ГОЭ)406

Изобретение относится к способам очистки воды дистилляцией с непосредственным использованием солнечной энергии.

Известен способ дистилляции воды нагреванием солнечным излучением в бассейне, в котором на поверхность воды помещают пленку, например полимерную, темного цвета для поглощения солнечной тепловой энергии и передачи конвекцией части этой энергии поверхности воды, на которой она плавает(1 j.

Недостатком этого способа является неравномерное нагревание слоя воры по высоте бассейна.

Известен способ очистки воды дистилляцией путем распределения очищаемой воды по поверхности нагрева, имеющей свойства поглощать солнеч-, ное излучение, нагревание воды под действием солнечного излучения, испарения воды и конденсации паров(2)

Недостатком способа является низкая эффективность нагревания.

Целью изобретения является повышение эффективности нагревания, Указанная цель достигается тем, что согласно. способу очистки воды дистилляцией, заключающемуся в распределении очишаемой воды на поверхности нагрева, способной поглощать солнечное излучение, нагревании воды под действием солнечного излучения, последующем ее испарении и конденсации вторичного пара, поверхность воды перед нагреванием предварительно покрывают слоем жидкого вещества, проницаемого для солнечного излучения и несмешивающегося с водой.

При осуществлении способа воду подают в бассейн, предпочтительно неглубокий, с плоским дном, поверхность которого окрашена в темный цвет. Поглощение солнечных лучей этой поверхностью позволяет нагревать воду, начиная с нижнего слоя. Поверхность воды перед нагре вом предварительно покрывают слоем жидкого вещества, например масла, проницаемого для солнечного излучения и несмешивающегося с водой.

В качестве жидкого вещества,проиицаемого для солнечного излучения, несмешивающегося с водой и обладающе

ro упругостью пара, более низкой,чем упругость водяного пара, предпочтительно использовать прозрачное или лучепроводящее при температуре нагрева слоя воды масло, например минеральное, растительное или живот. ное с повышенным молекулярным весом и соответствующей точкой плавления.

Предпочтительно, чтобы это масло было бесцветным, или в крайнем случае очень слабо окрашенным.

Это вещество выбирают среди. веществ, плотность которых ниже плот ности воды, которые не изменяются пад химическим воздействием солнечного излучения и остаются химически стабильными в контакте с воздухом и с очищаемой водой, например с морской.

Желательно, чтобы это жидкое ве-. щество обладало повышенной вязкостью> точкой плавления 0 С и коэффициентом преломления, близким к коэффи>О циенту преломления воды (т.е. около

1,33).

Желательно также, чтобы это вещество было непроницаемо для инфракрасных лучей, т.е. к электромагнит)5 ным излучениям с длиной волны свыше

5 мкм, чтобы избежать какой бы то ни было потери тепла из слоя воды за счет эмиссии тепловых инфракрасных лучей.

Под воздействием солнечного излучения слой воды нагревается, а наличие слоя жидкого вещества (например, масла) на его поверхности позволяет повысить температуру воды от

50 до 100 С благодаря тому, что слой масла предотвращает испарение воды из слоя. Нагретую до заданной температуры воду отводят в зону испарения, где поддерживают давление ниже атмосферного. Полученный в испарителе > водяной пар направляют на конденсацию.

В зоне нагрева толщина слоя воды должна составлять предпочтительно не более 20 см, чтобы обеспечить быстрое нагревание воды. Оптимальная тол

З5 шина зависит от условий излучения и желательного режима установки. В прак-.. тике это значение составляет 1

10 см„ чаще 2 — б см.

В качестве жидкого вещества, про40 ницаемого для солнечных лучей, можно использовать, например, парафиновое масло, имеющее при 200С плотность

0,904 и вязкость 33 градуса жонглера (продукт EIacca ойл 79,изготовляежай фирмой. Шелл ), или же парафиновое масло, имеющее при 20аС плотность. 0,905 и вязкость 75 Э (продукт Hacca ойл 89 ., изготовленный фирмой Шелл ), или же парафиновое масло, имеющее при 20 С плотность 0,982 и вязкость 15 Э (про» дукт Витрекс ойл 71. . ) или же о парафиновое масло, имеющее при 20 С плотность 0,88.

Можно также использовать смеси масел и ингибиторов окисления, и/или ингибиторов реакции с растворенными в воде солями, агентов — ингибиторов вспенивания и веществ, понижающих температуру затвердевания ма60 сел.

Предпочтительно, чтобы толщина слоя жидкого вещества, несмешивающегося с водой, составляла 0,1-3 см.

Пля увеличения эффекта нагрева воды можно диспергировать в ней

1031406

Составитель Е.Сотникова

Редактор Н-.Егорова Техред Т.Фанта .. КОрректорГ;0rap

Заказ 5242/60 Тираж 941

ВНИИПИ Государстэенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,X-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

« Ю» «»»»Ф

Филиал ППП "Патент",, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 красители или частицы. инертного материала темного цвета, например уг- ля, обладающего свойством поглощать солнечное излучение и аккумулировать тепловую энергию, передаваемую затем воде.

Для предотвращения теплообмена за,счет конвенции воздуха между споем вещества, несмешивающегося с водой, покрывающего слой, и атмосферой можно установить по меньшей мере один эк ран, обеспечивающий передачу части . тепловой энергии солнечного излучения, под частью этого слоя вещества с целью изоляции воздушного слоя между этим экраном и слоем вещества.

Можно также покрыть часть поверхности . слоя множеством плавающих полых тел, например, (сфероидальной- формы, из такого вещества, как стекло,обеспе, чива бщего передачу по меньшей мере. части солнечного излучения»

С целью предотвращения опасности разрыва ветром поверхностного слоя жидкого. материала, несмеаивающегося с водой, который покрывает поверхность слоя воды, можно фракциониро-.. вать этот слой с помощью реыетки as стенок, погруженных в слой. Предпочтительно, чтобы эта решетка была покрыта по меньше мере одной стенкой.

5 -из материала, обеспечиваккаего перенос части солнечного излучения. Мож-. . но также осуществить фракционирование: посредством плавающих на воде рамок. .Для того, чтобы увеличить иитенсив10 ность облучения, получаемого споем:1 при данных условиях, можно использовать по меньшей иере один рефлектор, например плоскую или криволинейную отражательную поверхность.или же мно» 5 жество таких поверхностей, установленную так, чтобы она отражала солнеч ное излучение на поверхность слоя. . желательно использовать по меньшей мере один ориентируеиый рефлектор, 20 отражательная поверхность которого . предпочтительно обращена к югу:для обеспечения. возможностИ регулирова.ния угла отражения излучения оптимальным образом, независимо от угла падения солнечного излучения.,