Способ опреснения соленой воды

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

- Республик ()946572 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 090378 (21) 2634102/23-26 с присоединением заявки М2— (23) Приоритет—

Опубликовано 300 782. Бюллетень Ко 2 8

И11М.К . .В 01 0 1/26

С 02 F 1/04 ЗЗ УДК 66.048 Л41 (088.8) Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 300782 (72) Авторы изобретения

В.Л.Подберезный, Ю.,К.Смирно

P1) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ СОЛЕНОЙ ВОДЫ ние; раствор по этому способу упаривают последовательно от первого корпуса к последнему Т2 .

5 . Недостатком. данного способа является то, что последовательное упаривание раствора от первого корпуса к последнему вызывает увеличение. потерь полезного температурного напора на процесс упаривания за счет повышения физико-химической депрессии раствора при последовательном (от первого к последнему корпусу) упаривании раствора, что приводит к снижению эффективности процесса выпаривания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ опреснения морской воды, включакхаий разделение исходной воды на потоки, нагревание их и подачу в первую ступень первого по хо?О ду пара корпуса, упаривание в каждой ступени, охлаждение рассола и дистиллята путем многоступенчатого адиабатного испарения (3).

Известный, способ опреснения соле25 иых вод, сопровождаеьый прокачиванием несколькими параллельньхии потоками через регенеративные теплообменники всех корпусов опреснительной установки всей исходной воды и нагревом

30 ее в них с последука ей подачей этих

Изобретение относится к способам опреснения морской, соленой и солоноватой воды методом термической дистилляции и может быть использовано при переработке соленых сточных вод химической, нефтехимической, металлургической, теплознергетической и других отраслей промпаленности.

Известен способ опреснения соленой воды, включающий подачу в первый по ходу пара корпус исходной воды, нагретой в регенеративных подогревателях,. выпаривание исходной воды последовательно во всех корпусах, охлаждение дистиллята и упаренного раствора путем самоиспарения P.|.

Недостаток этого способа — повышенный расход тепловой и электрической энергии для осуществления опреснения солевой воды, .обусловленный необходимостью нагрева всего потока исходной воды до температуры кипения ее в первом корпусе.

Известен также способ выпаривания растворов в многокорпусной выпарной установке,- по которому раствор делят по количеству корпусов на потоки, подогревают каждый поток до температуры кипения раствора в соответствующем корпусе и направляют на упарива» в, Б..В Филиппо Черных у - « .(< %РИФ )q l

946572 потоков в первую ступень первого по ходу пара корпуса, а также охлаждением рассола путем последовательного многоступенчатого адиабатного испаре-, ! ния, имеет повышенные расходы тепловой и электрической энергии и пони- 5 женную эффективность процесса опрес(нения.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и повышение эффективности процесса. )а

Указанная цель достигается тем, что согласно способу опреснения соленой воды в многокорпусной многосту- . пенчатой выпарной установке, включающему рахделение исходной воды на потоки, нагревание их и подочу в первую ступень первого по ходу пара корпуса, упаривание в каждой ступени, охлаждение рассола и дистиллята путем многоступенчатого адиабатного испарения, охлаждение рассола осуществляют до температуры его кипения в последней ступени последующего корпуса, при этом пар самоиспарения рассола подают в каждую ступень выпаривания, начиная с второго корпуса.

При этом разделение исходной воды на потоки и нагревание их ведут последовательно перед входом в каждый корпус.

На чертеже изображена многоступен-30 чатая выпарная установка для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит насос 1, подающий предварительно подготовленную воду на опреснение, регенеративные 35 теплообменники 2-5, выпарные аппараты 6-9 ступеней испарения третьего корпуса, регенеративные теплообменники 10-13, выпарные аппараты 14-17 ступеней испарения второго корпуса, 4р регенеративные теплообменники 18-20, выпарные аппараты 21-24 ступеней испарения первого корпуса, камеры 2532 самоиспарения рассола, насос .33 откачки рассола насос 34 подачи дис 45 тиллята потребителю, камеры 35-42 еамоиспарения дистиллята и трубопрово. ды 43-58 между камерами самоиспарения рассола и самоиспарения дистиллята и паровыми пространствами выпарных аппаратов 6-9, 14-17.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную соленую воду (солесодержание 13,5 г/кг, температура 3-20ОC), прдшедшую стадию предварительной под- 55 горловки (не пока з ана ), в ключающую фильтрацию воды, ее подогрев до 3336О С, деаэрацию и противонакипную обработку, насосом 1 прокачивают че— рез регенеративные теплообменники 6р

2-5, 10-13 и 18-20. Примерно 1/3 потока соленой воды после регенеративного теплообменника 4 с температурой

60 С и солесодержанием 13,5r/кг направляют в выпарной:аппарат первой

° . ступени третьего по ходу пара корпуса, другую 1/3 потока подогретой до

80 С исходной соленой воды с солесодержанием 13,5 r/êr после регенеративного теплообменника 12 подают в выпарной аппарат 14 первой ступени второго по ходу пара корпуса и в выпарной аппарат 21 первой ступени первого по ходу пара корпуса подают оставшийся поток соленой воды (примерно 1/3 от исходного) солесодержанием 13,5 г/кг, подогретой в регенеративных теплообменниках 18-20 примерно до 100 С.

Из выпарного аппарата 21 первой ступени первого по ходу гара корпуса исходную воду (солесодер>канием

13,5 г/кг, температура 100 C) перепускают в аппараты последующих ступеней (вторая-четвертая) 22-24 этого корпуса, в которых вода последовательно упаривается и ее солесодержание повышается примерно до 40 г/кг.

Из аппарата 24 последней ступени первого по ходу пара корпуса рассол направляют в камеры 25-32 самоиспарения рассола, каждая из которых связана по пару с паровым пространством выпарных аппаратов 14-17 второго по ходу пара корпуса. В камерах 25-28 осуществляется испарительное охлаждение рассола, поступившего из выпарного аппарата 24 последней ступени первого по ходу пара корпуса, от 80 до

60 С вЂ” температуры кипения рассола в выпарном аппарате 17 последней ступени второго по ходу пара корпуса.

Образующийся в камерах 25-38 самоис-. парения пар подают в аппараты 14-17 второго по ходу пара корпуса. Рассол (солесодержание 42 г/кг, температура

60 С) иэ камеры 28 испатения смешивают с рассолом (солесодержание

45 r/êã, температура 60 С) из выпарного аппарата 17 последней (восьмой) ступени второго по ходу пара корпуса и вводят в камеру 29 испарения.

Смесь потоков рассола из камеры

29 и из выпарного аппарата 1.7 второго по ходу пара корпуса испаряется в камерах 29-32, паровые пространства которых связаны с паропроводами вторичного пара выпарных аппаратов 6-9 третьего по ходу пара корпуса.

Соленую воду (солесодержание

13,5 r/êã, температура 60 С), подаваемую из регенеративного теплообменника 12, направляют последовательно через выпарные аппараты 14-17 (ступени пять-восемь) второго по х0ду пара корпуса, в которых она последоватеЛьно упаривается и ее солесодержание повышается до 45 г/кг. Из аппарата 17 последней ступени второго по ходу пара корпуса рассол (солесодержание 45 г/кг, температура

60 С) смешивают с рассолом из камеры

946572

28 испарения и направляют, как описано, на испарение в камеры 29-32.

Подаваемую из регенеративного теплообменника 4 н первую ступень третьего по ходу пара корпуса исходную соленую воду (солесодержание 13,5 r/êã, 5 температура 60 С) перемещают последовательно через остальные аппараты

7-9 ступеней этого корпуса, в кото,.рых вода упаривается и ее солесодержание повышается до 50 r/êã.

1 !

О

Рассол (температура 40 С, солесодержание 50 г/кг) из последнего выпарного аппарата 9 (двенадцатая ступень третьего по ходу пара корпуса) смешивают с рассолом из последней )5 камеры 32 испарения и выводят насосом 33 в вотоотводящий канал (не показан) .

Пар ТЭЦ давление 0,14 МПа (1,4 атм) подают В греющую камеру выпарного 2р аппарата 21 (первая ступень) первого по ходу пара корпуса. Образующийся в этой ступени пар давлением 0,11 МПа (1,1 атм) и температурой 102 С служит греющим паром для выпарного аппарата

22 второй ступени, а вторичный пар этого аппарата давлением 0,095 МПа (0,95 атм) и температурой 98 С является греющим для выпарных аппаратов

23-24, 14-17, 6-9 третьей ступени и т.д., ступеней.

- Вторичный пар давлением 0,055 МПа (0,55 атм), температурой 83 С из выпарного аппарата 24 последней ступени первого по ходу пара корпуса подают в качестве греющего пара в выпар- З5 ной аппарат 14 первой ступени второго по ходу пара корпуса. Дальнейшее движение пара через аппараты 14-17, 6-9 второго и третьего по ходу пара корпуса осуществляют таким же обра- 40 эом, как и в первом по ходу пара корпусе; .Из выпарного аппарата 9 последней ступени (двенадцатой) третьего по ходу пара корпуса вторичный пар (давление 0,0075 МПа (0,075 атм), тем-45 пература 40 С) подают в деаэратор и основной конденсатор (не показано) .

Конденсат греющего пара первой ступени 21 первого по ходу пара кор пуса направляют потребителю, например на ТЭЦ. Дистиллят, образукщийся при конденсации вторичных паров выпарных аппаратов 22-24, 14-17, 6-9, перемещают последовательно через ступени всех корпусов опреснительной установки следующим образом: потоки дистиллята из греющей камеры выпарного аппарата 22 первого по ходу пара корпуса и из регенеративного теплообменника 20 объединяют и направляют в греющую камеру ступени выпарно- ® го аппарата 23 первого по ходу пара корпуса вплоть до ступени выпарного аппарата 24, откуда дистиллят подают на испарительное охлаждение в камеры 42-39 самоиспарения. Паровые пространства этих камер соединены с выпарными аппаратами 14-17 второго по ходу пара корпуса паропроводами (не показаны), по которым пар самоиспарения дистиллята в камерах 43-39 подают в соответствующие аппараты

14-17. Дистиллят из выпарного аппарата 17 последней ступени второго по ходу пара корпуса смешивают с дистиллятом из камеры 39 испарения и направляют на дальнейшее самоиспарение в камеры 38-35, которые паропроводами связаны с выпарными аппаратами

6-9 третьего по ходу пара корпуса.

Из аппарата 9 последней ступени третьего по ходу пара корпуса дистиллят вместе с дистиллятом из камеры 35 ис" парения откачивают насосом 34 потребителю.

Данные расчетов в сопоставимых условиях технико-экономических показателей опреснения морской воды по предлагаемому и известному способам показатели значительное снижение знер гоэатрат и повышение эффективности процесса: сокращение расхода тепловой энергии на 10-15%; уменьшение затрат электрической энергии на 20-25%. формула изобретения

1. Способ опреснения соленой воды в многокорпусной многоступенчатой выпарной установке, включакщий разделение исходной воды на потоки, нагревание их и подачу в первую ступень первого по ходу пара корпуса, упаривание в каждой ступени, охлаждение рассола и дистиллята путем многоступенчатого адиабатного испарения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения эффективности процесса, охлаждение рассола осуществляют до температуры его кипения в последней ступени последукщего корпуса, при этом пар самоиспарения рассола подают в каждую ступень выпаривания, начиная со второго корпуса.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что разделение исходной воды на потоки и нагревание их ведут последовательно перед входом в каждый корпус.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Таубман Е.И., Бильдер 3.П. Термическое обезвреживание минерализованных промышленных сточных вод. Л., "Хиля", 1975, с.41, 42, рис.2-15.

2. Авторское свидетельство СССР

9 573167, кл. кл. В 01 0 1/26, 1977.

3. Патент США IO 3839160, кл. 202-173, 1974.

9465 72

I иещиiющ

Составитель Е.Сотникова

Редактор Л. Филь Техред Т. Маточка Корректор Н.Король

Заказ 5392/8 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4