Способ дистилляции высокоминерализованной воды

Изобретение относится к области физико-химических технологий, в частности к способам дистилляции воды. Через дистиллируемую высокоминерализованную воду барботируют диспергированный нагретый атмосферный воздух при одновременном воздействии электромагнитным полем СВЧ или КВЧ диапазона в области 300 МГц - 300 ГГЦ и конденсируют пары дистиллята. Технический результат – повышение эффективности дистилляции воды. 1 пр.

 

Изобретение относится к области физико-химических технологий и, в частности, к способам дистилляции жидкостей, в том числе воды.

Известен способ дистилляции воды, реализуемый в лабораторных дистилляторах "Аквадистиллятор АЭВ-10, модель 789", Д-4 и других, отличающихся производительностью и потребляемой мощностью электроэнергии. См. Паспорт А 0.000.789 ПС "Аквадистиллятор АЭВ-10, модель 789", 1983. Дистилляция осуществляется путем нагрева жидкости до температуры кипения и парообразования, пар направляется в холодильник, где конденсируется дистиллят воды и отводится в приемную емкость. Недостатком способа является низкая эффективность в связи с высокими энергетическими затратами и образованием накипи на тепловых электронагревателях (ТЭНах).

Известен способ, номер патента: 2142912. Способ опреснения морской воды, включающий вакуумирование, нагрев, испарение морской воды и конденсацию водяного пара, нагрев и испарение морской воды производят на одной стороне стенки плоской тепловой трубы, а конденсацию полученного водяного пара - на прямо противоположной стенке другой плоской тепловой трубы, при этом периодически распыляют между стенками дистиллированную воду с температурой выше температуры водяного пара и осуществляют постоянное воздействие электромагнитным полем на водяной пар между плоскими тепловыми трубами, а вакуумирование осуществляют с перепадом высот не менее 10 м при нормальном атмосферном давлении.

Недостатком способа является низкая эффективность в связи с высокими затратами энергии: на нагрев воды, испарение, нагрев дистиллята, охлаждение с конденсацией дистиллята. Кроме того, на нагревающей поверхности тепловой трубы происходит образование накипи с существенными потерями тепла в связи с низкой теплопроводностью накипи.

Целью изобретения является повышение эффективности способа дистилляции высокоминерализованной воды.

Поставленная цель в способе дистилляции высокоминерализованной воды осуществляется путем замены операции температурного перевода жидкости в парообразное состояние путем нагревания дистиллируемой жидкости на операцию СВЧ нагрева водно-воздушной эмульсии, барботажа жидкости атмосферным воздухом, нагретым до температуры перехода воды в парообразное состояние с последующей конденсацией паров дистиллята.

Способ осуществляется путем выполнения следующих операций: через дистиллируемую воду барботируют диспергированный нагретый атмосферный воздух, при одновременном воздействии электромагнитным полем СВЧ или КВЧ диапазона в области 300 МГц …300 ГГЦ и конденсируют пары дистиллята.

Пример. Для подтверждения положительного эффекта изготовлен действующий образец аппарата для очистки высокоминерализованной воды способом барботирования. Аппарат состоял из СВЧ источника, компрессора, устройства для диспергации воздуха в жидкости, барботажной камеры, холодильника и приемной емкости дистиллята. Основные параметры устройства дистилляции жидкостей по предлагаемому способу:

30 см3 в сек - скорость воздуха, диаметр пузырьков ~10 мм, частота СВЧ источника 1.7 ГГц, мощность 700 Вт, емкость барботажной камеры (реактора) 3 л, производительность 1,5 л дистиллята в час.

Физика данного процесса отличается от процессов дистилляции путем испарения жидкости с последующей конденсацией жидкости в холодильнике. То есть в предлагаемом способе насыщение пузырьков газа молекулами дистиллируемой воды осуществляется за счет разрушения эффекта поверхностного натяжения жидкости и извлечения молекул необходимой сепарируемой фракции в объем газовых пузырьков СВЧ полем. При этом, при оптимальном соотношении диаметра пузырьков и частоты поля за счет эффекта резонанса скорость дистилляции возрастает многократно. Такой механизм предполагает высокий КПД процесса, высокую чистоту дистиллята и отсутствие накипи. Частотный диапазон используемого СВЧ источника патентуется в настоящей заявке от 300 МГц до 300 ГГц.

Источники информации

1. Паспорт А 0.000.789 ПС "Аквадистиллятор АЭВ-10, модель 789", 1983.

2. Номер патента: 2142912.

Способ дистилляции высокоминерализованной воды, отличающийся тем, что через дистиллируемую воду барботируют диспергированный нагретый атмосферный воздух при одновременном воздействии электромагнитным полем СВЧ или КВЧ диапазона в области 300 МГц-300 ГГц и конденсируют пары дистиллята.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики, а точнее к способам подготовки воды для энергетических установок. Каталитический способ удаления кислорода из воды, согласно которому исходную воду очищают от механических примесей и подают в инжектор, где ее смешивают с газообразным водородом, получают водо-водородную смесь и производят ее обескислороживание путем взаимодействия с ионообменным материалом, содержащим палладиевый катализатор, отличающийся тем, что пузырьки газообразного водорода в водо-водородной смеси дробят и полностью растворяют в воде с помощью аппарата вихревого слоя с ферромагнитными иголками, установленными с возможностью вращения под воздействием переменного электромагнитного поля.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для очистки воды от наносов, и предназначено для предотвращения попадания донных и взвешенных наносов, фракций более 0,2 мм, в трубопроводы с машинным орошением и аванкамеры насосных станций.

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для перекачки различных сред, например, для выделения воздуха, растворенного в воде. Выделение растворенных газов из перекачиваемой жидкости методом понижения давления в потоке газа с использованием явления кавитации выполняется благодаря подаче жидкости через патрубок ввода на диаметральный дисковый ротор, разделению потока жидкости за счет центробежных сил в междисковом пространстве на области с повышенным и пониженным давлением и раздельный вывод жидкости и выделенного газа через патрубки.

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для получения методом электролиза воды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, совместимой с внутренней средой организма.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей и газов, например, в сельском хозяйстве, медицинской, пищевой и микробиологической отраслях промышленности, а также может быть использовано для разделения и концентрирования технологических растворов, водоподготовки, очистки сточных вод других производств.

Изобретение относится к мембранной технике и может быть использовано при процессах разделения, концентрирования и очистки компонентов сточных вод и технологических жидких смесей.

Группа изобретений может быть использована для биологической очистки сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора в системе аэротенк-вторичный отстойник.

Изобретение относится к электрохимической очистке воды или водных растворов. Электролизер для очистки и обеззараживания воды содержит вертикально установленные в диэлектрических втулках, коаксиально расположенные по отношению друг к другу цилиндрические электроды и коаксиально расположенные между электродами две микропористые диафрагмы, образующие в межэлектродном пространстве наружную электродную камеру, внутреннюю электродную камеру и среднюю междиафрагменную камеру.

Изобретение относится к технологии защиты окружающей среды и может быть использовано для очистки сточных вод с использованием порошкового активированного угля. Система для очистки сточных вод с использованием порошкового активированного угля содержит устройство для добавления активированного угля, устройство для смешивания и обработки, устройство для разделения воды и активированного угля, устройство для обратной промывки, систему управления и модуль питания.

Изобретение относится к системе, аппарату и способу электролиза жидкостей, в частности солесодержащей воды, для создания полезных композиций и может быть использовано для получения напитков.

Изобретение относится к технологии очистки воды или водной среды различного происхождения, в частности к высокопроизводительным методам единовременной комплексной обработки воды в потоке водной среды без применения химических реагентов. Устройство для обработки водной среды в потоке, содержащее реакционную камеру с подводящим патрубком и отводящим патрубком и элемент первой ступени сопла, установленный на входе в реакционную камеру, обеспечивающий падение давления на входе в реакционную камеру, а также диффузор, размещенный на выходе из реакционной камеры для торможения потока, при этом реакционная камера выполнена из диэлектрического материала и формируется последовательно установленными в ней по ходу потока кольцевыми электродами, разнесенными по длине камеры для создания в полости реакционной камеры продольного плазменного разряда. Способ обработки водной среды в потоке, включающий направление потока под давлением в элемент первой ступени сопла с дальнейшим истечением потока в реакционную камеру для обработки водной среды с образованием двухфазного газожидкостного потока и последующим торможением и конденсацией двухфазного потока на выходе из реакционной камеры, при этом в реакционной камере создают продольный плазменный разряд, который инициирует УФ-излучение и синтез озона из кислорода, выделившегося из водной фазы при образовании двухфазного газожидкостного потока, а при торможении потока схлопыванием пузырьков газа создают ультразвуковое поле и локальный перегрев потока водной среды. Технический результат - повышение эффективности дезинфекции воды. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, морей, океанов. Устройство содержит плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме. Между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведущими барабанами относительного поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом. Устройство также содержит сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, выполняющего также роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы. Поплавок в продольном сечении представляет собой сегмент. Скребок в поперечном сечении копирует профиль волнообразной ленты. Конвейер содержит дополнительную емкость - поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания с помощью пружины и водила, прикрепленного к подвижной раме конвейера. Перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении с обеих сторон синусоидально - с верхней стороны профиль изменяется по положительной синусоиде, с внутренней - по отрицательной, причем с внутренней стороны встроен дополнительный скребок с целью повышения производительности удаления нефтепродуктов, а барабаны выполнены гладкими. Технический результат - повышение производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, морей, океанов. Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей содержит плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме. Между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной пенопластом емкости прямоугольного поперечного сечения и в виде сектора в продольном сечении, прикрепленной к подвижной раме и выполненной с возможностью качания вместе с ленточным конвейером относительного поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом. Устройство имеет также сливную систему, выполненную в виде двух сливных лотков, выполняющих роль скребков, смонтированных на подвижной раме с возможностью соприкосновения их с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы. Перфорированная по бокам лента выполнена в виде гофрированных поверхностей внутри и снаружи, например, в виде синусоиды в поперечном ее сечении для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей. Пустотелые барабаны выполнены гладкими, а скребки имеют профиль, копирующий профиль перфорированной по бокам ленты. Повышается производительность удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов. 6 ил.

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для получения активированной шунгитной воды, которую можно использовать в сельском хозяйстве, в медицине для лечения и профилактики различных заболеваний, а также в косметологии. Способ активации воды заключается в ее электролизе между двумя электродами, разделенными между собой пористой диафрагмой, между которыми подано напряжение, отрицательный и положительный потенциалы которого соединены соответственно с катодным и анодным электродами. Электроды выполнены из шунгита, причем анод не полностью погружен в активируемую воду, область анода на границе воздух-вода облучают лазерным лучом, длина волны которого лежит в диапазоне (800÷1540) нм, а плотность энергии лежит в диапазоне (2÷5) Дж/мм2. Технический результат - интенсификация процесса электролиза, повышение стимулирующих свойств католита. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение может быть использовано в аналитической химии природных вод для инструментального определения микроэлементов. Для осуществления способа группового концентрирования из кислых растворов и разделения ионов Ti, Mo, Sn, Fe к 10 мл водной фазы анализируемого кислого раствора добавляют 1 г легкоплавкого расплава ацетилсалицилата антипириния [AntH3O+]⋅[AcSal-], отделяют концентрат ионов Ti, Mo, Sn, Fe, озоляют азотной кислотой в микроволновой печи и анализируют атомно-эмиссионной спектрометрией. Для расширения спектра извлекаемых из кислого водного раствора ионов - Ti, Mo, Sn, Fe, V, Cr, Pb, Cd, Co, Sb, Mn легкоплавким расплавом ацетилсалицилата антипириния к 5 мл анализируемого раствора дополнительно прибавляют 5 мл 2,0 М раствора хлорида натрия при том же количестве – 1 г ацетилсалицилата антипириния. Полученную систему подогревают до 90оС, встряхивают 5 мин, центрифугируют, экстрагируют концентрат ионов элементов, озоляют и анализируют. Способ обеспечивает эффективное групповое извлечение широкого спектра элементов - Ti, Mo, Sn, Fe, V, Cr, Pb, Cd, Co, Sb, Mn. 2 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способам очистки воды от стронция. Способ очистки питьевой воды от стронция осуществляют путём ионного обмена. Используют фильтр с загрузкой, состоящей из монодисперсного сильнокислотного катионита в Na- или H-форме с размером гранул 0,6-0,7 мм. Процесс осуществляют в фильтре с зажатым слоем загрузки при отношении диаметра и высоты загрузки не более 0,8. Используют фильтр, снабжённый дренажными щелевыми колпачками в оболочке из металлической сетки с размером ячеек 0,28-0,50 мм. Изобретение обеспечивает повышение селективности извлечения стронция, стабилизацию потока обрабатываемой воды, увеличение глубины очистки от солей жесткости и солей стронция, повышение продолжительности фильтроцикла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к дозирующему устройству для подачи дозы добавки в жидкость, в частности, оно касается дозирующего устройства, которое используется для добавления малых количеств добавки в поток жидкости в трубе, в общем случае в поток воды, во время протекания жидкости мимо дозирующего устройства. Дозирующее устройство (1) снабжено добавкой (2) для подачи дозы добавки в жидкость, которая течет в трубе, и это устройство (1) прежде всего включает насадку (3) со впускным отверстием (4) и выпускным отверстием (5) для соединения устройства (1) с трубой, корпус (6) с отверстием, который соединяется с насадкой (3), и снабжен крепежными средствами для крепления корпуса (6) к насадке (3) с объемом, в котором содержится добавка (2), дозирующее устройство (1) снабжено звуковыми средствами, которые блокируются присутствием самой добавки (2) и разблокируются, когда добавка (2) полностью или почти полностью израсходована, посредством чего звуковые средства генерируют звук в разблокированном состоянии механическим способом под влиянием потока жидкости, и при этом звуковые средства принимают форму поршня с головкой, подвижно связанной с трубчатым корпусом (12), связанным с крепежными средствами (19), при этом звуковые средства имеют общий удельный вес ниже, чем у воды, и при этом крепежные средства (19) расположены в той секции дозирующего устройства, где расположена добавка, которая используется последней, где крепежные средства блокированы добавкой (2), захватывающей или вмещающей крепежные средства (19) до тех пор, пока добавка (2) не будет израсходована и звуковые средства разблокированы, в соответствии с чем поршень с его головкой подходит и также касается стенки канала, который расположен вне объема корпуса (6), который определен первой стенкой (8а) в случае, если сама головка производит механический звук или взаимодействует с концентрическими вращающимися лопастями, которые двигаются по фиксированному зубчатому кольцу в случае, если головка снабжена средствами для взаимодействия с ними таким образом, чтобы генерировать звук трещотки. Изобретение обеспечивает дозирующее устройство, оборудованное звуковыми средствами, которые блокируются присутствием самой добавки и разблокируются, когда добавка полностью или почти полностью израсходована, и звуковые средства генерируют звук в разблокированном состоянии под воздействием потока жидкости через устройство, и это осуществляется механическим способом. 17 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к приготовлению раствора, содержащего катионы и анионы. Токовый способ для выбора вида ионов и концентрации является традиционным путем химического растворения. Устройство для приготовления раствора (5) содержит: по меньшей мере, два модуля (10, 10’) для высвобождения катионов, каждый из которых сконфигурирован, чтобы высвобождать, по меньшей мере, один вид катионов; по меньшей мере, два модуля (12, 12’) для высвобождения анионов, каждый из которых сконфигурирован, чтобы высвобождать, по меньшей мере, один вид анионов; и контроллер (14), сконфигурированный, чтобы управлять, по меньшей мере, одним указанным модулем для высвобождения катионов и, по меньшей мере, одним указанным модулем для высвобождения анионов, чтобы высвобождать соответствующие виды ионов. Способ позволяет автоматически приготавливать раствор посредством соответствующего регулирования катионов и анионов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к очистке природных и сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и в сфере природообустройства. Способ удаления плавающих веществ (1) с поверхности воды емкостного сооружения (2) включает удаление плавающих веществ (1) в отводящий желоб (3), переливной бортик (4) которого расположен строго горизонтально выше рабочего уровня воды (5) емкостного сооружения (2), а дно желоба (3) имеет уклон для самотечного отвода плавающих веществ (1). Перелив плавающих веществ (1) в отводящий желоб (3) производят тонким слоем в результате кратковременного контролируемого подъема уровня воды (6) в сооружении выше переливного бортика (4) отводящего желоба (3) путем использования регулирующего устройства (7), установленного на выпуске сточных вод из емкостного сооружения. Изобретение позволяет эффективно удалять плавающие вещества в емкостном сооружении без использования расходных материалов при сокращении количества сопутствующей воды. 1 ил.

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка. Для осуществления способа формируют излучение бегущих гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот, воздействуют излучением на загрязненную сапонитсодержащую воду, осуществляют гидроакустическую коагуляцию и осаждение сапонитсодержащих частиц, уплотнение тел водоупорных дамб и акустическую сушку осадка. При этом гидроакустические излучатели размещают на плавучих гидроакустических модулях (13), установленных в районе сброса загрязненной сапонитсодержащей воды (5), в центральной части отстойника и в районе водозабора осветленной воды (7) дополнительно используют не менее двух мобильных боновых заграждений (11), формирующих поперечные, переливные отсеки отстойника (6), не менее двух мобильных, придамбовых боновых заграждений (12), формирующих продольные, глухие отсеки отстойника (6), при этом плавучие гидроакустические модули (13) устанавливают в ряд за вторым боновым заграждением (11). Дополнительно устанавливают не менее трех плавучих шламовых насосов (14), обеспечивающих отбор предварительно уплотненного сапонитсодержащего осадка, его перемещение в глухой отсек отстойника (6), в котором осуществляют концентрирование, уплотнение и обезвоживание осадка. С двух сторон боновых заграждений (11) и (12) устанавливают плавучие насосы (15) для их монтажа или демонтажа. Дополнительно используют гидроакустическое уплотнение сапонитсодержащего осадка для его обезвоживания (16) и сушки (17). Способ обеспечивает быстрое и качественное осветление больших объемов сапонитсодержащей воды, уплотнение и сушку полученного сапонитсодержащего осадка, повышение экологической безопасности эксплуатации отстойников. 9 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области физико-химических технологий, в частности к способам дистилляции воды. Через дистиллируемую высокоминерализованную воду барботируют диспергированный нагретый атмосферный воздух при одновременном воздействии электромагнитным полем СВЧ или КВЧ диапазона в области 300 МГц - 300 ГГЦ и конденсируют пары дистиллята. Технический результат – повышение эффективности дистилляции воды. 1 пр.

Наверх