Способ опреснения морской и соленой воды

 

СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ И СОЛЕНОЙ ВОДЫ, включающий разбрызгивание намораживаемой воды, формирование гранул льда, образование ледяного блока и получение пресной воды раэморалоиванн&м блока, отличающ ии с я тем, что, с целью уменьшения дхродолжительности процесса. разбрызгивание намораживаемой воды осуществляют непрерывно, а гранулы льда формируют с содержанием внутри них намораживаемой воды, причем диаметр капель выбирают, исходя из следующей зависимости: hut d. 500

СОЮЗ ССВЕТСНИХ . ОР4ФГНИ

РЕСПУ БЛИН

09) SU ())) 1 11 С 02 F 1/22; F 25 С 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

" см".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь (92+66V)вt

Lгде h

gt высота падения капель, м; разность между температурой воздуха и температурой замерзания соленой воды, С; скорость ветра, м/с; теплота плавления соленого льда, ккал/кг; интенсивность выпадений капель, кг/м . ч

2диаметр капель воды, мм.

L (21) 3420481/23-26 (22) 08.04.82 (46) 23.12.84. Бюл. 119 47 (72) А. В. Сосновский и В. Г. Ходаков .(53) 663.635(088.8) (56) 1. Слесаренко В. Н. Современные методы опреснения морских и соленых вод. И., "Энергия"., 1973 ° с. 248.

2 . Адамс К. М. и др. Отвердевание и расплавление морского льда в естест венных условиях, Сб, "Лед и снег", М., "Мир", 1966, с. 480.

3. Авторское свидетельство СССР

119 875185, кл. Г 25 С 1/02, 1981 (прототип) ° (54)(57) СПОСОБ ОПРКСНКНИЯ ИОРСКОЙ И

СОЛКНОЙ ВОДЫ, включающий разбрызгивание иамораживаемой воды, формирование гранул льда, образование ледяного блока и получение пресной воды размо. раживанием блока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения-,продолжительности процесса, разбрызгивание намораживаемой воды осуществляют непрерывно, а гранулы льда формируют с содержанием внутри них намораживаемой воды, причем диаметр капель выбирают, исходя из следующей зависимости:

500(0,5-Ь) г

1 i13О

Изобретение относится к технике опреснения морской и соленой воды 1 может найти применение при опреснении подземных соленых вод, а также морских соленых вод на побережье аркти-г . 5 ческих морей.

Известен спасоб опреснения соле.ной воды,,который предусматривает выделение пресной воды из морской и соленой при их замерзании, путем намораживания бунтов льда в зимний период и выделением из него рассола с наступлением тепла (lj .

К недостаткам этого способа относятся большая. продолжительность процес са опреснения, низкий выход пресной водЫ и малая производительность на мораживания льда, так как намораживание бунта происходит при полном замер зании налитой воды, для чего между поливами устраивают большие перерывы.

Кроме того, наращивать бунты высотой более 5 м нецелесообразно, так как .лед медленно и неравномерно прогревается, что в конечном итоге привоцит к уменьшению выхода пресной воды.

Известен также способ опреснения морской воды, который заключается в намораживании массивов гранулированного мелкозернистого льда. Лед форЗО мируют при распылении воды на мелкие

1 капли, которые полностью замерзают в воздухе во время падения. В результате быстрого охлаждения, сопровождающегося избирательным ростом кристаллов, возникает скелетная структураЗ5 гранул льда, с заключенными в них ячейками рассола. При повышении температуры воздуха, а следовательно, и льда за счет градиентов концентрации, плотности и действия гравитационных 4О сил происходит вытекание рассола и опреснение льда )2) .

К недостаткам этого способа относятся длительность процесса опреснения и низкий зыход пресной воды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ опреснения мор".кой и соленой воды, заключающийся в разбрызгивании намораживаемой воды, формировании гранул льда, образовании ледяного блока и получении пресной воды размораживанием блока. При осуществлении этого способа на первой стадии при разбрызгивании . 55 воды через форсунки имеет место интенсивное охлаждение воды и частичное льдообразование в воздухе. На

531 2 второй стадии намораживания, протекающей непосредственно на льдоплощадке, интенсивность теплоотдачи падает из-за уменьшения поверхности теплообмена и начала образования корки льда.

На третьей стадии процесса по причине образования сплошной корки льда и ее роста по толщине теплоотдача еще больше уменьшается. Удаление рассола из льдоблока осуществляется по зазорам и микротрещинам, образованию .которых способствуют электрические и гидравлические вибраторы (3) .

Недостатками известного способа являются длительность процесса опреснения, низкая производительность намораживания и отсутствие возможности устраивать высокие бунты льда.

Целью изобретения является уменьшение продолжительности процесса оп- реснения. . Цель достигается тем, что согласно способу опреснения морской и соленой воды, включающему разбрызгивание намораживаемой воды, формирование гранул льда, образование ледяного блока и получение пресной воды размо раживанием- блока, разбрызгивание намс раживаемой воды осуществляют непрерывно, а гранулы льда формируют с содержанием внутри них намораживаемой воды, причем диаметр капель выбирают, исходя из следующей зависимости (9 2+6 6 V}at где Ь—

1 ° i высота падения капель, м; разность между температурой воздуха и температурой замерзания соленой воды, С;

V — скорость ветра, м/с; теплота плавления соленого льда, ккал/кг;.

i - интенсивность выпадения капель, кг/м ° ч

d - диаметр капель воды, мм.

Способ осуществляют. следующим образом.

О

Намораживание ледяного блока проводят при непрерывном разбрызгивании воды. При этом гранулы формируют с содержанием внутри них намораживаемой воды, что достигается за счет выбора диаметра капли при разбрызги- вании в соответствии с укаэанной эа5 h ° pt г

Составитель Г. Лебедева

Редактор Н. Джуган Техред Т.Фанта Корректор В. Синицкая

Заказ 9506/19

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 висимостью. Процесс опреснения проте

О кает при температуре льда вьппе -5 С, для достижения которой при льдообразовании должно. оставаться не менее

507 жидкой фазы. Это определяет необходимость вынолнения следующего условия

P + Р с 0 5

° где P — часть воды замерзающей на (Ф льдоплощадке;

P — часть воды, замерзающая во время падения капель.

Величину Р2 определяют из следую.щей зависимости где 2а = 9,2 6,6 V — - эффективный коэффициент тепломассообмена, ккал/ ккал/м ч град.

Зависимость для определения части воды, замерзающей во время падения

Р, получают на основе экспериментов для отдельных капель

h ьй .2 5006 2

Во время экспериментов измеряют температуру воздуха, высоту падения капли, диаметр капли и толщину ледя130531 ной оболочки, по которой определяют величину P . Зная Р и Р определяют экстремальные значения диаметра капли при формировании ледяного блока где Ь =

Наибольшей производительности способа достигают при выполнении равенства P1 + Р = 0 5.

П р-и м е р. Намораживание водноледовой смеси осуществляют при сред. 25 ней температуре воздуха -18 С и средней скорости ветра 5 м/с. За 19 ч непрерывной работы дождевальной установки ДДН-70 намораживают массив.искусственного фирна высотой 6,7 м, объ— емом 300 м льда .средней плотности з600 кг/м, сосредоточенный в основном на площади 1500 м . Во время намораживания замерзает в воздухе 24Х всей разбрызгиваемой воды, Средний диаметр капель воды 1;5 мм ° Температу. ра фирнового массива равна температуре замерзания воды и сохраняется в течение холодного периода года Полученный массив xopomo фильтрует остаточную воду.