Установка для опреснения соленой воды

 

Изобретение относится к опреснению соленой воды кристаллогидратным методом и может быть использовано в газогидратных опреснительных установках . Цель изобретения - повьшение экономичности установки за счет использования давления, возникающего при плавлении кристаллогидратов в замкнутом объеме. Установка для опреснения воды содержит трубопровод для подачи соленой воды, деаэратор, последовательно соединенные трубопроводами , насосами и вентилями кристаллизатор , промьшочную колонну, плавитель, разделитель и дегазатор, трубопроводы для отвода рассола кристаллогидратов , гидратообразующего агента и пресной воды. При этом установка дополнительно снабжена ресивером рассола , а плавитель через эластичную перегородку снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с накопителем пресной воды, причем камера через деаэратор связана с трубопроводом для подачи соленой воды, а через ресивер рассола соединена с кристаллизатором . При опреснении воды на предлагаемой установке можно получить дополнительно 0,2 кг опресненной воды на 1 кг опресненной воды, что эквивалентно сокращению энергозатрат на 20%. 1 ил. i (Л 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ЕП 4 С 02 F 9/00, 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

CO сО 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3990394/31-26 (22) 17. 12,85 (46) 30.01.88. Бюл. Ф 4 (71) Одесский технологический институт холодильной промьппленности (72) Э.А.Еакум (53) 663.631(088.8) (56) Кульский Л.А. Новые методы опреснения воды. Наукова думка, 1974, с. 67-68. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ СОЛЕНОЙ воды (57) Изобретение относится к опреснению соленой воды кристаллогидратным методом и может быть использовано в газогидратных опреснительных установках. Цель изобретения — повьппение экономичности установки за счет использования давления, возникающего при плавлении кристаллогидратов в замкнутом объеме. Установка для onÄÄSUÄÄ 1370097 А1 реснения воды содержит трубопровод для подачи соленой воды, деаэратор, последовательно соединенные трубопроводами, насосами и вентилями кристаллизатор, промывочную колонну, плавитель, разделитель и дегазатор, трубопроводы для отвода рассола кристаллогидратов, гидратообразующего агента и пресной воды. При этом установка дополнительно снабжена ресивером рассола, а плавитель через эластичную перегородку снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с накопителем пресной воды, причем камера через деаэратор связана с трубопроводом для подачи соленой воды, а через ресивер рассола соединена с кристаллизатором. При опреснении воды на предлагаемой установке можно получить дополнительно 0,2 кг опресненной воды на 1 кг опресненной воды, что эквивалентно сокращению энергозатрат на 20Х. 1 ил.

1370097

Изобретение относится к опреснению морской, соленой, а также минерализованной сточной воды с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в газогидратных опреснителях.

Цель изобретения — повышение экономичности установки за счет использования давления, возникающего при плавлении кристаллогидратов в замкнутом объеме.

На чертеже схематично изображена предлагаемая установка.

Установка состоит из кристаллизатора 1, снабженного теплообменником

2, насоса 3, промывочной колонны 4, в средней части которой расположен карман 5 с фильтрующей сеткой 6, а верхняя часть имеет накопитель 7 гидратной суспензии, плавителя 8, снабженного элластичной перегородкой 9, имеющего встроенный теплообменник 10 и соединенного с накопителем 7 гидратной суспензии трубопроводом с вентилем 11 для отвода кристаллогидрата и с разделителем 12 трубопроводом с вентилем 13, трубопровод снабжен фильтром 14. Через эластичную перегородку плавитель дополнительно снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с мембраной 15 и накопителем 16 опресненной воды, имеющим выход потребителю. Камера соединена трубопроводом с вентилем

17 — с деаэратором 18 и трубопроводом для подачи в установку соленой воды, а трубопроводом с вентилем 19 через ресивер 20 рассола — с кристаллизатором 1. Разделитель 12 соединен с дегазатором 21 трубопроводом

22, с верхней частью промывочной колонны 4 — через насос 23 трубопроводом 24 возврата опресненной воды, а трубопроводом 25 для отвода гидратообразующего агента — с кристаллизатором 1. Карман 5 промывочной колонны 4 соединен трубопроводом 26 для отвода рассола с кристаллиэатором 1 и снабжен трубопроводом 27 для сброса рассола иэ установки. Кристаллиэатор 1 соединен с рессивером 20 рассола трубопроводом 28. Отвод пресной воды потребителю, а также ввод в установку соленой воды на чертеже обозначены стрелками. В представленном примере рассмотрена работа установки с использованием в качестве гидратообразующего агента R-22 или

1Г

55 агентов типа СН С1, СН C1F СН CHF, CHF Cl, С Н 6 v pp., чивают объем системы при разложении кристаллогидратов на воду и жидкий гидратообразующий агент, Исходную соленую воду через деаэратор 18, где иэ нее удаляют растворенные газы, подают через трубопроводы с вентилями 17 и 19 и ресивер

20 рассола в кристаллиэатор 1, в котором он контактирует с R-22 при температуре 285 К идавлении 0,68мПа, в результате чего образуются кристаллогидраты. Образование кристаллогидратов сопровождается выделением тепла, которое отводится холодным источником, прокачиваемым через теплообменник 2. Рассол с кристаллогидратами насосом 3 под давлением

0,93 мПа подают в нижнюю часть про мывочной колонны 4. Под действием перепада давлений между верхней и нижней частями промывочной колонны (обычно 0,07-0,1 мПа) суспензия (рассол и кристаллогидраты) движется вверх, проходя через участок с фильтрующей сеткой Ь, на котором происходит осушение суспензии вследствие отделения рассола под действием разности давлений до и после фильтрующей сетки. Рассол накапливается в кармане 5, из которого делится на два потока: один — рециркулирует в кристаллизатор 1 по трубопроводу 26, а другой — по трубопроводу 27 выводят из установки. На выходе из участка с фильтрующей сеткой 6 начинает формироваться пористый гидратный,поршень, в котором промывают гидраты от поверхностной рассольной пленки путем противоточной фильтрации пресной промывочной воды, подаваемой насосом 23. Промытые кристаллы гидратов продвигаются в верхнюю часть промывочной колонны, где сбрасываются в накопитель 7, в котором перемешиваются с опресненной водой, необходимой для дальнейшего гидротранспорта кристаллогидратов. Из накопителя

7 гидратов гидраты вместе с водой гидротранспортом подают в плавитель

8 через трубопровод с вентилем 11.

При этом открывают вентиль 13. Вода через фильтр 14 и трубопровод с вентилей 13 циркулирует в разделитель

12, а гидраты задерживаются фильтром

14 и накапливаются в плавителе 8.После полного заполнения части плавите1370097 ля с теплообменником 10 гидратами закрывают вначале вентиль 13, а затем

11, для предотвращения образования газовой фазы в плавителе, а также закрывают вентиль 19 и полностью заполняют исходной соленой водой обратноосмотическую опреснительную камеру, снабженную мембраной 15 и отгороженную от гидратов эластичной перегород- 10 кой 9, после чего закрывают вентиль

18. Затем подают горячий теплоноситель в теплообменник 10, в результате чего гидраты нагреваются до 291-292 К (на 1,5-2 град/с выше равновесной 15 температуры существования гидратов) и разлагаются на воду и жидкий R-22, при этом объем системы увеличивается, в результате чего давление растет и передается через эластичную перегородку, последняя прогибается, продавливая воду через мембрану 15, в результате чего происходит опреснение воды методом обратного осмоса, Так как жидкость практически не сжи- 25 маема, а замкнутом объеме создается давление, достаточное для опреснения воды методом обратного осмоса. Опресненная вода накапливается в накопителе 16 и выводится потребителю. 30

После разложения всех гидратов прекращают подвод тепла в теплообменник

10, открывают вентиль 13 и сливают жидкую массу (смесь опресненной воды и жидкого R-22) в разделитель 12,одновременно открывают вентиль 11 и производят заполнение плавителя новой порцией гидратон из накопителя .,7 гидратной суспензии. Одновременно открывают вентиль 19 и воду с повышен- 4р ным содержанием солей, но сравнению с исходной соленой водой, так как из нее уже извлекли часть пресной воды при продавливании через фильтрующий элемент (мембрану) 15, слива- 45 ют в ресивер 20 рассола, откуда в дальнейшем по трубопроводу 28 направляют в кристаллизатор 1 для образования новой порции кристаллогидратов, после чего открывают вентиль 17 и вновь заполняют исходной соленой водой обратноосмотическую опреснительную камеру. В разделителе 12 производят разделение опресненной воды и жидкого Р-22 под действием, например, разности плотностей i н,o =

1000 кг/м, 0, -1200 кг/см ). Жидкий R-22 по трубопроноду 25 рециркулирует н кристалли атор 1, где вновь контактирует с раствором и образует кристаллогидраты, а опресненную воду насосом 23 частично направляют в промывочную колонну 4, а частично по трубопроводу 22 направляют в дегазатор 21, где из нее удаляют растворенные газы, а затем выводят потребителю. Затем цикл повторяется вновь.

Преимущество предлагаемой установки по сравнению с прототипом заключается в повышении ее экономичности, так как при работе предлагаемой установки практически без дополнительных энергетических затрат возможно дополнительно получить

0,2 KI опресненной воды, что равносильно сокращению энергозатрат - на

207 при опреснении соленой воды по сравнению с прототипом.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Установка для опреснения соленой воды, содержащая трубопровод для подачи соленой воды, деаэратор, последовательно соединенные трубопроводами, насосами и вентилями кристаллизатор, промывочную колонну, плавитель, разделитель и дегазатор, трубопроводы для отвода рассола кристаллогидратов, гидратообразователя и пресной воды, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения экономичности установки за счет использования давления, возникающего при плавлений кристаллогидратон в замкнутом объеме, она дополнительно снабжена ресивером рассола, а плавитель через эластичную перегородку снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с накопителем пресной воды, причем камера через деаэратор связана с трубопроводом для подачи соленой воды, а через ресивер рассола соединена с кристаллизатором.

1370097

Составитель В.Вилинская

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор Н. Киштулиндц

Подписное

Тираж 851

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3Ü8/21

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4