Способ опреснения минерализованной воды и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к водоснабжению сельского хозяйства, может быть использовано при добыче, полезных ископаемых, в частности, для извлечения солевой руды в качестве исходного сырья для химической промышленности н позволяет повысить эффективность способа опреснения минерааи2 зованной воды за счет того, что в изобретении, включающем частичное погружение в резервуар с исходной водой пористого материала, последующий нагрев солнечным излучением воды, капиллярное перемещение воды вверх с надводной поверхности пористого материала , испарение воды с этой поверхности и конденсацию водяного пара в теплообменнике с отводом конденсата через желоб, опреснение воды ведут посредством насыщения всего объема пористого материала в резервуаре до влажности, не превышающей вллгоемкостн, перемещение воды осуществляют к боковой испаряющей поверхности перфорированной поверхности резервуара с последумччим испарением воды, пар конденсируют в дистиллиционной камере, а образующиеся соли отслаивают с боковой поверхности перфорированной поверхности резервуара и отводят в солеприомный контейнер, 2 с„п. ф-лы, 2 ил„ (Л о со 4 О 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1634641

Ц11 С 02 Г 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4386761/26 (22) 01.03,88 (46) 15.03.91„ Вюл. Ф 10 (71) Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) Г, Г.Галифанов (53) 66.048„54 (0HH. 8) (56) Колодин М, В, Вода и и, стыни. М.

Мысль, l с!81, с . 6.1, 64., Заявка Японии !! 58-21555 кл, С 02 F /14, 1984 (54) С1!ОСОг 011РЕС!!ЕНИЯ МИНЕРА.!И30ВАННОЙ ВОДИ И УСТРОЙСТВО Д!Я Е! 0 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к B iäîснабжению сельского хозяисгва, может быть использовано при добыче полезных ископаемых, в частности, для извлечения солевой руды н качестве исходного сырья для химической промыгяленности и позволяет повысить эффективность способа опреснения минералиИзобретение относится к водоснабжению сельского хозяйства и может быть использовано в области добычи полезным ископаемых, в частности для извлечения солевой рудь:, в качестве исходного сырья для химической промышленности иэ минералиэованных грунтовых, коллекторно-дренажных и морских вод;

Цель изобретения — повышение эффективности способа опреснения минерапизованной воды за счет полного зованной води за счет того, что в изобретении, включающем частичное погружение в резервуар с исходной водой пористого материала, последующий нагрев солнечным излучением воды, капиллярное перемещение воды вверх с надводной поверхности пористого материала, испарение води с этой поверхнс сти и конденсацию водяного пара в теплообменнике с отводом конденсата через желоб, опреснение води ведут посредством насыщения всего объема пористого материала в резс рвуаре до влажности, не г1ревьп11ам IpH вл агоемкости, перемещение водь осуществляют к боковой испаряющей поверхности

Ж перфорированной поверхности резернуаpä с последуннчим испарением воды, пар конденсируют в дистигыяционной камере, а образующиеся соли отслаивают с боковой поверхности перфорированной поверхности резервуар» и отводят в солеприемкп lA контейнер, 2 сп. фли, 2 ил С5 Э извлечения солей из минерализованной воды за один рабочий цикл, На фиг.l изображена схема устройства в целом (поперечный разрез); на фиг,2 — разрез А-А на фиг.l.

Устройство для опреснс ния минерализованной воды включает выполненный из тегнгопроводного материала, например из алюминия, резервуар 1, заполненный пористым наполнителем 2, например, песчаным грунтом, на ьисоту боковой перфорированной поверхност

1634641

3 резервуара l. Боковая поверхность 4 резервуара 1 выше уровня пористого наполнителя 2 выполнена сплошной и содержит для поглощения солнечного тепла алюминиеные зачерненные радиациоцные пластины 5, Резервуар 1 установлен перфорированным днищем 6 на ребра 7, разделяющие оборудованный или сополимерный контейнер Й на отдельные отсеки. Иежду боковыми поверхностями соседних резервуаров I расположена образованная ими испарительпая камера 9. Наружная, контактирующая с внешней средой поверхность устройства выполнена неперфорированпай н виде, например, clbtiDI!tlloI алю. 1иниенаго ли(та l0, что обеспечивает гермети-шасть устройства. К каждым цнум IrcrtoptITt льным камерам 9 через 1П парап1 вводящие окна 11 подключена расположенная поверх пористого наполнителя 2 Ll резервуаре 1 одна дистилляциошгая камера 12. Внутренняя поверхность дистилляционной камеры 12 по- 25 крыта теплоогражающим накрытием 13, например а пюминиевой фольгой, при этом боковые нижние стенки камеры 12 образуют желоб 14 для отвода нолучае:l0I 0,« пстиллята„Нод Tt IJIoo Tptaаь?! (Htl

tIo J:рытием 3 р аспалажепы конг .tel !ãðóê щие с ним теплообменные трубы !5 с циркулируя ющей в их ис х одной . ивер ализаваппай водой, являкщейся исто .— ш1кам холода, причем теплообменнь1е трубы 15 изолированы от Hapy> IIOII поверхности «пстилляционной камеры !2 теплаизоляциацным пакрыгием 16 и выполнены, например, в виде груб атых элементов, используемых н морозильных камер;:х бытовых холодильников.

Теплоабменпые трубы 15 н « ерхней части дистчлляцианной камеры 1? подключены к распределительному трубопроводу 17, а н н11жней — к заглублен1гым в пористь1й наполнитель 2 резервуара равноотстоящим друг с1 друга перфорированным трубам 18. Не имеющие днстилляционной камеры 12 резервуары 1 также оборудованы заглублепнымп в пористый наполнитель 2 partHOOTO rаящими дру1 ат друга перфорированными трубами 18, подключенными к распределительному трубопроводу 17, снабженному радиационными пластипамп 5.

Дпя регулирования подачи минерализаваннай яады в пористый наполнитепь 2 и начале распределительного грубов!1он,tt;t ! 7 yt. Tortoni. исн вентиль 19,;1 для о с:пв— ния солевой руды от перфорированной поверхности .3 резервуара I испарительная камера содержит вибратор 20, Для выгрузки солевой руды каждый отсек салеприемного контейнера 8 имеет с торцовой стороны герметично закрывае мые солевыгрузные отверстия 21, а для отвода дистиллята из дистилляцианнай камеры 12 устройство снабжена примыкающим к резервуару I под желобом 14 конденсатосборником 22, Устройство работает следующим образом, Нри открытии вентиля 19 исходная минерализованная вода через распределительный трубопровод 17 поступает н теплообменные трубы 15 дистилляциопной камеры 12 и, охлаждая их, стекает в перфорированные трубы 18, заглубленные в пористый наполнитель

2 резервуара 1, В там случае, если распределительный трубопронод 17 подключен, минуя дистилляционную камеру 12, к перфорированным трубам 18, минерализонанная нада охлаждает раппациаш1ые пластины 5, нагреваясь при зто сама. Таким образом, и в первом и но втором варианте н пористый паполнитель 2 поступает минераш1заванна: вода с большей, чем исходная, reMtIep,зтурой,, С целью увлажнения пористогоа наполнителя 2 до вл ажности

r.btIUp. влажности разрыва капилляров, но не более его наименьшей нлагоемкости вентиль 19 открывают на такой расход воды, при котором испарение влаги из пористого напалнителя 2 через перфорированную поверхность 3 поc To» teria камг1енсируется новым ее поступлением н капилляры наполнителя 2 через перфорированные тр; бы 18. hoHтроль необходимой влажности пористого паполнителя 2 мажет праиэнадигься посредством стационарно установленных н нем тех или иных тензиометров, Иинерализованная влага капиллярно передвигается в пористом наполнителе 2 в сторону вертикальной и горизонтальной поверхности испарения, н качестве катсрай выступает перфориро»«нная поверхность 3 резервуара 1 и, достигая ее, испаряется. Интенсивному испареншо влаги с этой поверхности способствует поступление в пористый наполнитепь ? относительно подогретой ноцы, а также высокая тепло1 О (J< f) <( проводность алюминия, из ко < орого изготовлены резервуары 1 устройства (коэффициент теплопроводности алюминия 209,3 Вт/ (м К), в несколько ряз

5 превьппающая теплопроводность железа (74,4 Вт/(м 3 К) ).- Благодаря этому тепловоспринимающая часть резервуар;1

1 с зачерненными пластинами 5 инте))сивно поглощает солнечную рядияцин> и передает ее перфорированной поверхности 3, которая, в свою очередь, п»ред ает тепло испаряющейся вл я ге. В связи с тем, что содержание влаги в пористом наполнителе 2 не превьппяет его наименьшей влагоемкости, процесс испарения с вертикальной поверхности испарения сопровождает< я ((Олным переходом воды в пяр и вып läåíèpb(имен>шихся в ней солей в осадок, 1! я(и>;б- 20 разная влага поступ()ет я 1(г))ярительную камеру 9, повышает н )I<. и ятмос4 рное давление и тем((ерятур: и в < о<>г— ветствии с вторым пячял<>м те(>. к>дипп— мики перемещается в Область от()осп- 25 тельно низкого дявле)(ня и меньше(! температуры, в частно< "гll дист(!)I >( ционнун> камеру 1 2, Здесь ) (,Jp à<>6(> à çная вляг я конденсируется и <>тп >,r(. To(3

30 бу 14 в кондепсято (р ((:!!(:;ПИЕ )3 ОСЯДОК СО>:)((I, И.;, и в: ются íà IIF ð >ри(>О(3 1(i >(i (>

> j>< зсрвуяря 1, 11> и,> ч яс т ь с Ол р Й (с o J l е (3< > Й;> ; 1!,! >

35 стдием собстве(п(..< !3«> .; и< .:Я

От этой поверхности и Iio>(i- т I: и:, приемный контейнер 8. JJ), оставшейся на п< верхнос -(: .,;;<-.:(н;солевсй руды включяг т, «, . д к о— торый, coздявая и< х. нп: "(., к., е<,п ния стенок резервуара 1: (:" г .,тслоение от него с x <)è H c?.;,(;ä,, О;,и;е их 33 солеприемпом ко()те)..)(е(> i, ь (. ру-зка солевой руды из кон)е(н<(>,1 j H(— 45 изводится по мере его эя;)Од((с(и» рез герметич))О закрываемые

Формулаизобр.(нип

1„Способ опрес" ения м)н,); (иэоB я н н О Й )3 o J)b) R f< (J ю ч а к>к <и и гружение в резервуар с ис.оп(..й )><:;, и пористого мятерияля, посл."дую )ии н,<-грев солнечным излучением поды, (;я55 пиллярное перемещение воды нве;>., к дадвод)> е)! поверхности пористого материала, исг)арение воды с этой и<;—

1 6 верхности и конденсацию вОдя)!<Згс»ар;1 в теплообменнике с ОтвОдОм конденсата в <елоба, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет полного извлечения солей из НН«ерализовянной воды зя один рабочий цикл, Опресне)(ие минерялизовянной воды ведут нясь)щением всего объема пористого материала (3 резервуаре до влажности, не пре)3(ппян>щей наименьшей влагоемкости, ocy:(tecгнлян>т перемещение воды по капиллярам пористого материала к боковой )!сг)ярян це)! перфорированной поверхнос и резервуара, производят испарение )I<>gb) с этой t)o верхности, конденс))руют получаемый водяной пяр в дистилляционной камере, отсляивяют с боковой ()Pр >Орированной поверхности образуемые в ходе испарения воды coJ)H и складируют их в солеприемном контейнере.

2. устройство для опреснения ла!нер<)п)! (О))янно)! водь), вклк чак>щее резервуар с Hc. xo))I)AH водой, чястичнг> Во гpy>I пористый материал, т< I)J)nnf>H< нные трубы, желоба для отн<> Io Yn)3! < )г зтз и ряспределитель)п,(й трубопровод с H,tr)JJ е;1, n " Jl H ч; 4.> I;i p <:: c н те "! ч > .> c д< лью

>(ын; ппя >АФ<.к-, <»и«- r(, и-с;>1>я, соле«(>1< М)<к(11 1< ° >! т(. .И((« . .(i 3(3>4< (>, (д. <Я (4< нм)(< Г > 11 1 T(< f н j ilб>ч >ми i! пь)по I (< .t(С 1-b (КГ)((rf(f<> 1 П-;(>(„1$,<НЧ «(Ми.>Я « 4()<

)<ь() ру .н )ми ..твср ff>I ре <ернуяры пап >i; f)E: I bi Ii з т <. и, !c ро(3 >>дно) <>,1 " < риа . 1 « ji<»< >J Iip<>13 > 1)<Ье(!1 < го(i) (."-!)1 ))<> (3PJl. .(1i> l!14(): f p >М(и< )(о(Эх))Р< Т;Й, Об1)II(:. 1 i р< -.3 p)3 )р< в )t соле (ри:. п г > к," .1< Й)(с(., и;)пи()ем, )ап< . и<-н )н>j:« -, (,)(< н.,«. >чпн г<3;(< м на )>((с ..,(ер,и— р;(ции уст,>ловле "(IH(>j< ..(п:",,". б(>» с >л<:.„">немн< го контейнера к <.на<>жен

:3, г дуби г нпымн н лорис г<;й м,)l ери,)л ()< J>фОри",.с)>ян<())ми тру >ями, прн ". том меж,<у бок.:..(((ми по()ерх(Остями сос:дних р<.з рвуарон расп ..)Оже .)> Образовпн((ь(е г ми > испарите.)ьнь)е кя;еры, сн,(< .енные в33брятс ря. < -., ус) >новле»ными н 3 боковых нов -рх t<,.!Ях гри этом кажлк.и четный из резервуапов Bb)f)ol(H< н с пароподводящими окнами, снабжениы(я геплг>обменными т„:.- б,))(H, расположеннымии поверх пористого материала, сс едиияющими между <=(>bo)3 испарительные камеры и выполненными с теплоизоляционным снаруж3(и теплоотражаю" щим ))нутри покрытиями, ))p:> этом теп1634641

2f

22 10

ФиГ 2

%1 В I

Составитель Л. Горяйнова

Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни

Редактор М,Циткина

Тираж 623

Подписное

Закаэ 730

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГЕНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 лообменные трубы четных рЕsepByарой в верхней части дистилляционной ка-. меры подключены к распределительному трубопроводу с вентилем, à в нижней - к перфорированным трубам, причем в нечетных реэервуарах перфорированные трубы подключены к распределительному трубопроводу.