Установка для опреснения минерализованной воды

 

Изобретение относится к установкам для определения морской, соленой, а-также минерализованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в газогид вода ратных опреснителях. Цель изобретения - сокращение энергозатрат. Установка состоит из деазратора 2, дегазаторов 3 и 4 пресной воды и сбрасываемого рассола, кристаллизатора 5, промывочной колонны 8 и плавителей 12, 13 и 14. Минерализованную воду и жидкий гидратообразующий агент смешивают в кристаллизаторе 5. Образовав- . шиеся при этом газовые гидраты отделяют и отмывают от рассола в промывочной колонне 8, после чего направляют на плавление в плавители 12, 13 и 14 в порядке их заполнения. Установка позволяет сократить ряергоэатраты на определение минерализованной воды. 1 ил. (Л л -Ж

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1328298 A1 (51)4 С 02 F 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Г

f %И;. .„.. -- А

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4033068/31-26 (22) 04 ° 03.86 (46) 07.08.87. Бюл. 9 29 (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) Э.А.Бакум (53) 628.165(088.8) (56) Schroeder P.J. et al. Freesing

Processes„The standard of the future. - Desalination, 1971, 21, 135. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ (57) Изобретение относится к установкам для определения морской, соленой, а также минерализованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в газогид> ратных опреснителях. Цель изобретения — сокращение энергозатрат. Уста новка состоит нз деаэратора 2, дегазаторов 3 и 4 пресной воды и сбрасываемого рассола, крнсталлизатора 5, промывочной колонны 8 и плавителей

12, 13 и 14. Минерализованную воду и жидкий гндратообразующий агент смешивают в кристаллизаторе 5. Образовав- . шиеся при этом газовые гидраты отделяют и отмывают от рассола в промывочной колонне 8, после чего направляют на плавленне в плавители l2 l3 и 14 в порядке нх заполнения. Установка позволяет сократить рнергоэат- раты на определение минерапиэованной воды. 1 ил.

328298 2

1 1

Изобретение относится к области опреснения морской, соленой, а также минерализованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в гаэогидратных установках.

Цель изобретения — сокращение энергозатрат.

На чертеже представлена установка для опреснения минерализованной воды.

Установка состоит из ресивера гидратообразующего агента, деаэратора 2, дегазаторов 3 и 4 пресной воды и сбрасываемого рассола, кристаллизатора 5, разделителя 6 жидких фаз, отстойника 7, промывочной колонны 8, нижняя часть которой имеет карман 9 с фильтрующей сеткой 10, а верхняя часть — накопитель 11 гидратной суспензии, плавителя, состоящего из секций 12 — 14, каждая из которых разделена на две части, одна имеет перфорированный стакан 15 и отделена от другой элластичной перегородкой

l6, а другая имеет Фильтрующий элемент 17 и накопитель 18 опресненной воды, Секции 12 — 14 соединены между собой уравнительной линией с вентилями 19 - 21, с накопителем 11 гидратной суспензии — трубопроводами с вентилями 22 — 24, а с разделителем 6 жидких фаз — трубопроводами с вентилями 25 — 27. Части секций плавителя, имеющие фильтрующие перегородки 17, соединены с деаэратором 2 через насос 28 трубопроводами с вен" тилями 29 — 31, а с кристаллизатором

5 — через вентили 32 — 34 и трубопровод 35. Накопители !8 опресненной воды соединены через вентили 36 — 38 с трубопроводом 39 выдачи опресненной воды.

Кристаллизатор 5 соединен через насос 40 с отстоЙником 7, который, свою очередь, соединен через трубопровод 41 с нижней частью колонны 8, а через трубопровод 42 с кристаллизатором 5. Карман 9 промывочной колонны 8 соединен трубопроводом 43 с кристаллизатором 5, а трубопроводом

44 — с дегазатором 4 сбрасываемого рассола. Разделитель 6 жидких фаз соединен с кристаллизатором 5 через регулирующий вентиль 45, с дегазатором

3 пресной воды — трубопроводом 46, а с верхней частью промывочной колонны

8 — через насос 47, В верхней части промывочной колонны 8 расположен скрепер 48, снабженный перемешивающими лопастями 49.

Установка работает следующим образом (для примера рассмотрен кристаллогидратный цикл работы установки с использованием в качестве гидратообразующего агента метилхлорида).

Исходный раствор через деаэратор

2, в котором удаляют растворенные газы, подают насосом 28 через части с фильтрующим элементом 17 секции плавителя и трубопровод 35 на вход кристаллизатора 5, где он контактирует с гидратообраэующим агентом, подаваемым из ресивера 1 и из разделителя 6 жидких фаз через вентиль 45. При перемешивании и охлаждении смеси (перемеши-! ванне и охлаждение могут осуществляться ,различными известными методами) образуются гидраты. Суспензию (рассол, жидкий агент и гидраты) насосом 40 подают в отстойник 7, в котором происходит отделение жидкого агента от рассола и гидратов вследствие разности плотностей (p » 920 кг/м, р „д, 1050 кг/м, y„ = 1110 кг/м ).

Жидкий агент по трубопроводу 42 рециркулируют в кристаллизатор 5, а рассол с гидратами по трубопроводу 41 подают в нижнюю часть промывочной колонны. Под действием гидравлического напора, создаваемого насосом 40, суспензия (рассол и гидраты) движется

35 вверх, проходя через зону с фильтрующей сеткой 10,, в которой происходит Осушение суспензия вследствие отделения рассола под действием разности давлений до и после фильтрую40 щей решетки 10 (перепад давлений обычно поддерживают,. 30-70 кПа для обеспечения удовлетворительного стока рассола и препятствия деформации и прессования гидратной массы, ухудшающих промывку). Рассол накапливается в кармане 9, из которого делится на два потока — один направляют в дегаэатор 4 по трубопроводу 44, а другой рециркулируют по трубопроводу

43 в кристаллизатор 5. На выходе из

50 зоны с фильтрующей сеткой 10 начинает формироваться пористый поршень гидратов, п котором промывают гидраты газа от поверхностной рассольной пленки путем противотОчнОЙ фильтра ции пресной промывочной воды, подаваемой насосом 47. Промытые кристаллы гидратов скрепером 48 разрыхляются и сбрасываются в накопитель 11, Установка для опре нения минерализованной воды, содержащая последовательно установленные деаэратор, кристаллизатор, отстойник, промывочную колонку, плавитель кристаллов, разделитель жидких фаз, дегазаторы опресненной воды и сбрасываемого рассола, соединенные трубопроводами с вентилями и патрубками ввода z;- вывода аген35 та рассола и успензии, минерализованной и опресненной воды,. о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что с целью сокращения энергозатрат, плавитель выполнен секционным в, виде закрытых

40 емкостей с эластичной перегородкой, разделяющей ее на две части, одна из которых снабжена фиксирующим элементом и наполнителем опресненной воды, с трубопроводом вывода опресненной воды потребителю, а другая снабжена перфорированным стаканом, при этом часть емкости с фильтрующим элементом имеет патрубки с вентилями ввода минерализованнои воды, соединенного с деаэратором, и вывода минерализованной воды, соединенного с входом в кристаллизатор, а часть с перфорированным стаканом соединена патрубками с вентилями подачи суспенэии с верхней частью промывочной колонны, слива воды и агента с разделителем жидких фаз.

Тираж 850 Подписной

Ужгород, ул. Проектная, 4 з l 32 где перемешиваются с водой лопастью

49 и подаются в одну из секций плавителя, например секцию 12, через вентиль 22. При этом открывают вентиль

25. Вода про и дит через перфорацию стакана 15 и направляется в разделитель 6, а гидраты.накапливаются внутри стакана. При заполнении гидратами полностью стакана 15 закрывают вентили 19, 22, 25, 32 и 29 и начинают процесс плавления гидратов в результате подвода тепла. В этот период времени .аналогично секции 12 производят заполнение секции 13. Гидраты в секции 12 нагревают до температуры, на 1-2 К превьппающей равновесную температуру существования гидратов (до 295 К), в результате чего они разлагаются на воду и метилхлорид в состоянии жидкости, при этом объем системы увеличивается.

Температурный напор 1-2 К достаточен для проведения процесса разложения гидратов с технически приемлемой скоростью.

По мере разложения гидратов заполненный объем секции 12 увеличивается, в результате чего давление в ней растет и передается через эластичную перегородку 16, последняя прогибает— ся, продавливая воду через фильтрующий элемент 17, в результате происходит опреснение части исходной минерализованной воды. Поскольку жидкости практически несжимаемы, то давление создается достаточное для опреснения минерализованной.воды методом обратного осмоса. После разложения всех гидратов прекращают подвод тепла в секцию 12. В этот период завершают заполнение секции 13 и начинают процесс плавления гидратов в ней аналогично тому, как это делают в секции

12, переключая подвод тепла из секции 12 в секцию 13, и начинают заполнять секцию 14, для чего открывают вентили 24, 27, 21. При этом через вентиль 24 подают суспензию, через вентили 27 и 21 рециркулируют воду: через вентиль 27 — в разделитель 6, а через вентиль 21 — в секцию 12, в которой предварительно открывают вентили 25 и 19, вытесняя жидкости (опресненную воду и жидкий агент), полученные от плавления гидратов, в разделитель жидкостей 6, при этом одноBHHHIIH Заказ 3446/25

Произв. — полигр. пр-тие, г.

8298 а временно открывают и вентили 29 и 32, вытесняя и мииерализованную воду над перегородкой 16 в кристаллизатор 5 по трубопроводу 35. В разделителе б

5 производят отделение опресненной воды от агента, Агент рециркулируют через вентиль 45 в кристаллизатор, а. опресненная вода делится на два потока — один направляется по трубопроводу 46 и дегазатор 3, где из воды извлекается растворенный агент, а вода выводится потребителю, а другой насосом 47 направляют в верхнюю часть промывочной колонны 8. Затем цикл повторяется.

Установка позволяет сократить энергозатраты на опреснение минерализованной воды пропорционально получению дополнительной массы опресненной воды.

Формул а и з о б р е т ения