Установка для опреснения минерализованной воды

 

Изобретение относится к опреснению морской соленой, а также минерализованных сточных вод с помощью кристаллического метода, может быть использовано в кристаллогидратных установках и позволяет повысить эффективность за счет повышения коэффициента извлечения пресной воды. Исходная соленая вода подается в кристаллизатор (КР), где, смешиваясь с гидратообразующим агентом, образует кристаллогидраты (КГ). КГ направляют в промывочную колонну, отделяют от рассола, часть из которого рециркулируют в КР, а другую часть направляют в опреснительную камеру плавителя (ПЛ), после чего КГ отмывают от рассольной пленки и направляют в ПЛ для разложения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 F 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4409029/31-26 (22) 12.04.88 (46) 15.01.90. Бюл. Р 2 (7i) Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) Э.А.Бакум (53) 663.631 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1370097, кл. С 02 F 1/22, 1985. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ МИНЕРАЛИЭОВАННОЙ ВОДЫ (57) Изобретение относится к опреснению морской соленой, а также минералиэованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода, может

Изобретение относится к опреснению морской соленой, а также минералиэованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода и мажет быть использовано в гаэогидратных установках.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет повышения коэффициента извлечения пресной волы.

На чертеже схематично представлена установка для опреснения минералиэованной воды.

Установка состоит иэ кристаллиэатора 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 эластичной перегородкой 9, имеющего встроенный теплообменник 10

ÄÄSUÄÄ 1535834 А 1

2 быть использовано в кристаллогидратньгх установках и позволяет повысить .эффективность за счет повышения ко эффициента извлечения пресной воды.

Исходная соленая вода подается в кристаллизатор (KP), где, смешиваясь с гидратообраэующим агентом, образует кристаллогидраты (КГ). КГ направляют в промывочную колонну, отделяют . от рассола, часть из которого рециркулируют в KP а другую часть направляют в опреснительную камеру плавителя (ПЛ), после чего КГ отмывают от рассольной пленки и направляют в ПЛ для разложения. 1 ил.

С: и соединенного с накопителем 7 гидратной суспензии трубопроводом с вентилем 11 для отвода кристаллогидратов

0ви и с разделителем 12 трубопроводом с вентилем 13, трубопровод снабжен фильтром 14. Через эластичную перегородку плавитель дополнительно снаб- Ю жен обратноосмотической опреснитель- Q0 ной камерой с мембраной 15 и накопи- ф ) телем 16 опресненной воды, имеющим вфЬ выход к потребителю. Камера снабжена трубопроводом с вентилем 17 и соединена с карманом 5 через ресивер 18 рассола и трубопровод с вентилем 19.

Разделитель 12 соединен трубопроводом

20 с дегазатором 21, с верхней частью ° промывочной колонны 4 через насос 22— трубопроводом 23 рециркуляции опресненной воды,а трубопроводом 24 — с кристаллизатором 1. Карман 5 промывочной колонны 4 соединен трубопроводом 25

1535834 с кристаллиэатором, который через насос 26 и деаэратор 27 соединен с трубопроводом 28 подачи исходной соленой воды. Отвод пресной воды

5 потребителю,а также ввод в установку минералиэованной воды на чертеже обозначены стрелками. В представленном примере, также как и в прототипе, рассмотрена работа установки с использованием в качестве гидратообраэующего агента R-22. Установка мо". ет работать и с использованием других гидратообраэующих агентов, у которых увеличивается объем системы при разложении кристаллогидратов на воду и жидкий гидратообразующий агент.

Исходную минерализованнуо воду через трубопровод 28 и деаэратор 27, где из нее удаляют растворенные газы, насосом 26 подают в кристаллизатор 1, в котором она контактир„ет с R-22 при 285 К и давлении 0,68 мПа, в результате чего образуются кристаллогидраты. Образование 25 кристаллогидратов сопровождается выделением тепла, которое отводится холодным источником, прокачиваемым через теплообменник 2. Рассол с кристаллогидратами насосом 3 под давлени- 30 ем 0,95 мЛа подают в нижнюю часть промывочной колонны 4. Под действием перепада давлений между верхней и нижней частями промывочной колонны (обычно 0 07-0,1 мЛа) суспензия (расУ е

35 сол и кристаллогидраты) движется вверх, проходя через участок с фильтрующей сеткой 6, 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 23, а другой подают в ресивер 18. 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 22. 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. Лрн этом открывают вентиль 13 ° Вода через фильтр 14 и трубопровод с вентилем

13 циркулирует в разделитель 12, а гидрать. задерживаются фильтром 14 и накапчиваются. в плавителе 8. После полного заполнения части плавителя с теплообменником 10 гидратами закрывают вначале вентиль 13, а затем вентиль 11, для предотвращения образования газовой фазы в плавителе, а также закрывакт вентиль 17 и полностью заполняют рассолом из ресивера 18 через трубопровод с вентилем 19 обратноосмотическ,по опреснительную камеру, снабженную мембраной

15 и отгорсженну1о от гидратов эластичной перегородкой 9, после чего закрывают вентиль 19. Затем подают горячий теплоноситель в теплообменник

10, в результате чего гидраты нагреваются до 291-292 K (на 1,5-2 градуса выше равновесной температуры существования гидратов) и разлагают на воду и жидкий R-22, при этом объем системы увеличивается, в результате чего давление растет и передается через эластичную перегородку 9, последняя прогибается, продавливая воду через мембрану 15, в результате чего происходит опреснение рассола методом обратного осмоса.

Так как жидкость практически не сжимаема, в замкнутом объеме создается давление, достаточное для определгния рассола, выводимого иэ кармана промывочной колонны, методом обратного осмоса. Опресненная вода накапливается в накопителе 16 и выводится потребителю. После разложения всех гидратов прекращают подвод тепла в теплообменник 10, открывают вентиль 13 н сливают жидкую массу (смесь опресненной воды и жидкого R-22) в разделитель 12, одновременно открывают вентиль 11 и производят заполнение плавителя новой порцией гидратов иэ накопителя 7. гидратной суспенэии.Одновременно открывают вентиль 17 и рассол с повьппенным солесодержанием солей, ла сравнению с рассолом, выводимым из кармана 5 промывочной колонны 4, так как из него извлекли часть пресной воды при продавливанни через фильтрующий элемент (мембрану) 15, выводят из установки, после чего открыва5 15358 ют вентиль 19 и вновь заполняют рассолом из накопителя 7 обратноосмотическую опреснительную камеру.В разделителе 12 производят разделение опресненной воды и жидкого R-22 под действием, например, раэ ности плотностей (g„OOOO кг/м,p =1200 кг/м ) . Жидкий К-22 по трубопроводу 24 рециркулирует в кристаллизатор 1, где вновь 10 контактирует с раствором и образует кристаллогидраты, а опресненную воду насосом 22 частично направляют в промывочную колонну 4, а частично по трубопроводу 20 вправляют в дегаэа- 15 тор 21, где иэ нее удаляют растворенные газы, а затем выводят потребителю. Из рассола, выводимого из установки, также извлекают растворенный гидратообразующий агент в дегазаторе (не показан) для уменьшения потерь гидратообраэующего агента. Затем цикл повторяется вновь.

Преимущество предлагаемой установ- 25 ки заключается в повышении коэффици-. ента извлечения .пресной воды при практически равных энергетических затратах, а это означает, что концентрация сбрасываемого рассола из уста34 6 новки будет shame, а соответственно, и масса этоro рассола, подлежащего

Г дальнейшей переработке с целью защиты окружающей среды, будет меньше.

Формула изобретения установка для опреснения минерализованной воды, содержащая последовательно соединенные трубопроводами кристаллизатор, промывочную колонну, в средней части которой расположен карман. с фильтрующей сеткой, плавитель, снабженный обратноосмотичес-кой опреснительной камерой с накопителем воды и соединенный с камерой через эластичную перегородку ° Реси вер, разделитель и дегазатор, а также деазратор, размещенный на входном . трубопроводе, насосы, вентили и трубопровод сброса рассола, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности эа счет повышения коэффициента извлечения пресной воды, обратноосмотическая опреснительная камера соединена через вентиль и ресивер с карманом промывочной колонны и через вентиль — с трубопроводом сброса рассола.

1535834

Составитель А.Никитин

Редактор Н.Киштулинец Техред M.Дидык Корректор Л.Бескид

Заказ 82

Тираж 774

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул, Гагарина, 101