DE10124082A1

DE10124082A1 - Verfahren und Anlage zur Wasserentsalzung

Info

Publication number: DE10124082A1
Application number: DE10124082A
Authority: DE
Inventors: Norbert Raebiger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: DE10124082C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasserentsalzung, mit folgenden Schritten: DOLLAR A - Bereitstellen von salzhaltigem Wasser mit einer Temperatur T1 > 60 DEG C, DOLLAR A - Dispergieren des salzhaltigen Wassers in ein gasförmiges Medium mit einer Temperatur T2 < T1 -15 DEG C, so dass das Wasser zumindest teilweise verdunstet und das gasförmige Medium mit Wasser beladen und aufgewärmt wird, DOLLAR A - Transport des mit Wasser beladenen gasförmigen Mediums zu einer Einrichtung zum Kühlen des gasförmigen Mediums, DOLLAR A - Kondensieren zumindest eines Teils des Wassers aus dem sich abkühlenden, mit Wasser beladenen gasförmigen Medium. DOLLAR A Das Besondere der Erfindung besteht darin, dass DOLLAR A - das salzhaltige Wasser so in Abwärtsrichtung in das gasförmige Medium hineindispergiert wird, dass dieses dabei beschleunigt wird, und DOLLAR A - das beschleunigte gasförmige Medium umgelenkt und so in ein sich in Aufwärtsrichtung erstreckendes Rohr eingeleitet wird, dass es darin aufwärts und in Richtung auf die Einleitung zum Kühlen des gasförmigen Mediums strömt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage (Einrichtung) zur Wasserentsalzung, und zwar insbesondere zur Entsalzung von Brackwasser.

Das in vielen Regionen dieser Welt vorhandene Wasserreservoir ist durch eine abnehmende Menge und zunehmende Aufsalzung gekennzeichnet. Besonders in Wüstenregionen, aber auch in Küstenbereichen arider Gebiete sind eine große Zahl von Brackwasserressourcen zu finden, die mit den derzeit bekannten Methoden nicht effizient aufbereitet werden können. Die Ursache hierfür liegt darin begründet, dass die im Brackwasser zumeist vorhandene besonders große Salzkonzentration die kosteneffiziente Verwendung einer Umkehrosmose- oder Verdampfungstechnik nicht zulässt. An natürliche Verdunstungsprozesse angelehnte Verfahren, bei denen Salzwasser durch Sonnenenergie verdunstet wird, werden derzeit noch nicht im Praxismaßstab zur Trinkwasser- oder Brauchwassergewinnung genutzt.

Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besonders effizientes Verfahren zur Wasserentsalzung anzugeben, welches insbesondere in Gegenden mit einer großen Zahl von Sonnenstunden kosteneffizient einsetzbar ist. Gleichzeitig sollte eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Wasserentsalzung gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst:

- Bereitstellen von salzhaltigem Wasser einer Temperatur T1 < 60°C,
- Dispergieren des salzhaltigen Wassers in ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft, mit einer Temperatur T2 < T1 - 15°C, so dass das Wasser zumindest teilweise verdunstet und das gasförmige Medium mit Wasser beladen und aufgewärmt wird, wobei
- das salzhaltige Wasser so in Abwärtsrichtung in das gasförmige Medium hineindispergiert wird, dass dieses dabei beschleunigt wird,
- das beschleunigte gasförmige Medium umgelenkt und so in ein sich in Aufwärtsrichtung erstreckendes Rohr eingeleitet wird, dass es darin aufwärts und in Richtung auf eine Einrichtung zum Kühlen des gasförmigen Mediums strömt, und
- Kondensieren zumindest eines Teils des Wassers aus dem sich abkühlenden, mit Wasser beladenen gasförmigen Medium.

Der wesentliche Unterschied zu natürlichen Verdunstungsprozessen besteht dabei in zwei Merkmalen:

1. Das salzhaltige Wasser wird in Abwärtsrichtung in das gasförmige Medium hineindispergiert, so dass dieses dabei beschleunigt wird. In der Natur findet eine solche gerichtete Dispergierung nicht statt.
2. Das beschleunigte gasförmige Medium wird umgelenkt und so in ein sich in Aufwärtsrichtung erstreckendes Rohr eingeleitet, dass es darin aufwärts und in Richtung auf die Einrichtung zum Kühlen des gasförmigen Medium strömt.

Die Dispergierung des salzhaltigen Wassers, insbesondere Brack- oder Meerwassers führt zu einer hocheffizienten Verdunstung des Wassers in die gasförmige Phase und ist an die jeweiligen örtlichen Bedingungen leicht anpassbar.

Durch die Dispergierung in Abwärtsrichtung, d. h. unter Annäherung an den Erdmittelpunkt, wird das gasförmige Medium, bei dem es sich vorzugsweise um Luft handelt, definiert beschleunigt und seine kinetische Energie erhöht. Die erhöhte kinetische Energie ermöglicht ein Umlenken der Gasphase (und damit deren Abtrennung von der nicht-umgelenkten wässrigen Phase) und trägt gleichzeitig zu einer Überwindung des durch die Umlenkung erzeugten Druckverlusts bei. Bei einer aufwärts gerichteten Dispergierung wäre zwar kein durch eine Umlenkung erzeugter Druckverlust zu überwinden, doch würden flüssige dispergierte Phase und mit Wasser beladene Gasphase nicht voneinander getrennt, so dass nachteiligerweise auch Flüssigkeit in dem sich in Aufwärtsrichtung erstreckenden Rohr aufwärts strömen würde (Aerosoltransport).

Vorteilhafterweise wird das im erfindungsgemäße Verfahren eingesetzte Rohr vertikal verlaufen. Bei gegebener Höhendifferenz zwischen Rohrfuß und Rohrkopf sind in einem vertikal verlaufenden Rohr die größten Luftströmungen zu erreichen.

Vorzugsweise wird in der Einrichtung zum Kühlen des gasförmigen Mediums Kühlwasser mit einer Temperatur T3 < T1 so in das aufwärts strömende gasförmige Medium eindispergiert, dass zumindest ein Teil des Wassers aus dem sich abkühlenden, mit Wasser beladenen gasförmigen Medium am dispergierten Kühlwasser kondensiert. Eine derartige Nasskühlung bietet im Vergleich zu anderen Kühlungsverfahren den Vorteil, dass das Kühlwasser in definierter Richtung in das strömende gasförmige Medium eindispergiert werden kann, so dass dessen Strömungsrichtung definiert veränderbar ist.

Bevorzugt ist eine Verfahrensgestaltung, bei der das salzhaltige Wasser in Richtung auf eine Auffangvorrichtung in das gasförmige Medium, also vorzugsweise in Luft, hineindispergiert wird, so dass sich in dieser Auffangvorrichtung aufkonzentriertes salzhaltiges Wasser und/oder Salz im festen Aggregatzustand sammelt. Die Auffangvorrichtung wird dann vorzugsweise auch die Umlenkung des beschleunigten gasförmigen Mediums bewirken.

Mit Blick auf die Anlage wird die gestellte Aufgabe durch eine Anlage zur Entsalzung von Wasser gelöst, die folgende Bestandteile umfasst:

- Eine erste Dispergiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, salzhaltiges Wasser mit einer Temperatur T1 < 60°C so in Abwärtsrichtung in ein gasförmiges Medium hineinzudispergieren, dass dieses dabei beschleunigt und mit Wasser beladen wird,
- eine Kühleinrichtung zum Kühlen eines gasförmigen Mediums und
- ein sich in Aufwärtsrichtung erstreckendes, zwischen der ersten Dispergiereinrichtung und der Kühleinrichtung angeordnetes Rohr zum Durchleiten von mit Wasser beladenem gasförmigen Medium.

Die Kühleinrichtung umfasst aus den oben genannten Gründen vorzugsweise einen Nasskühler, welcher vorteilhafterweise als zweite Dispergiereinrichtung dazu eingerichtet ist, Kühlwasser so in ein aufwärts strömendes, mit Wasser beladenes gasförmiges Medium zu dispergieren, dass dessen Strömungsrichtung verändert wird.

Zwischen der ersten Dispergiereinrichtung und dem sich in Aufwärtsrichtung erstreckenden Rohr sind vorzugsweise Mittel zum Umlenken des in Abwärtsrichtung mitgerissenen gasförmigen Mediums in Aufwärtsrichtung und zum Einleiten des dann in Aufwärtsrichtung fließenden gasförmigen Mediums in das Rohr vorgesehen. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei den Umlenkmitteln um Bestandteile einer Auffangvorrichtung für das salzhaltige, nach Teilverdunstung aufkonzentrierte Wasser handeln.

Nur in Ausnahmefällen wird man salzhaltiges Wasser einsetzen können, welches bereits natürlich eine Temperatur T1 < 60°C besitzt. Im Regelfall wird es daher notwendig sein, das salzhaltige Wasser auf die besagte Temperatur zu erwärmen, und deshalb ist es vorteilhaft, der ersten Dispergiereinrichtung Mittel zum Erwärmen von salzhaltigem Wasser auf eine Temperatur T1 < 60°C vorzuschalten. Derartige Mittel werden insbesondere in sonnenreichen Regionen vorzugsweise Sonnenkollektoren enthalten.

In einer Vielzahl von Fällen wird es zudem sinnvoll sein, der Kühleinrichtung Mittel zum Abkühlen kondensierten Wassers nachzuschalten. Abgekühltes kondensiertes Wasser kann dann als Kühlwasser im Nasskühler eingesetzt werden, wozu den Mitteln zum Abkühlen kondensierten Wassers Mittel nachgeschaltet werden, um das abgekühlte kondensierte Wasser der Einrichtung zum Kühlen des gasförmigen Mediums zuzuführen. Ist das kondensierte Wasser wärmer als das zu entsalzende Brackwasser, ist es zudem sinnvoll, mittels eines Wärmetauschers Energie aus dem abzukühlenden Kondenswasser zu entziehen und dem Brackwasser zuzuführen, welches ja in der Regel erwärmt werden muss.

Die erfindungsgemäße Anlage wird vorzugsweise mit einer Vorentsalzungseinrichtung kombiniert, in der erhitztes Wasser mit einer niedrigeren Salzkonzentration mit kälterem, zu entsalzendem Wasser einer höheren Salzkonzentration versetzt wird, so dass die resultierende Wassermischung an Salz übersättigt ist. Dieses Salz wird vorzugsweise in einer separaten Equilibriereinrichtung ausgefällt und das überstehende (equilibrierte) Salzwasser teilweise zur weiteren Entsalzung eingesetzt und teilweise erneut erhitzt und mit zu entsalzendem Wasser gemischt. Hierzu folgt weiter unten anhand eines Beispiels eine detaillierte Erläuterung. Die Vorentsalzungseinrichtung kann auch mit anderen, d. h. nicht erfindungsgemäßen Entsalzungsanlagen kombiniert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert:

Es stellen dar:

Fig. 1 Anlage zur Entsalzung von Wasser;

Fig. 2 Anlage zur Entsalzung von Wasser mit integrierter Vorentsalzung.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage zur Entsalzung von Wasser umfasst eine erste Dispergiereinrichtung 1, die als Ringleitung mit über den Ringumfang in gleichmäßigen Abständen angeordneten Verdüsungselementen ausgebildet ist. Die Verdüsungselemente sind dazu eingerichtet, salzhaltiges Wasser (z. B. Brackwasser) in Abwärtsrichtung zu verdüsen.

Unterhalb der ersten Dispergiereinrichtung ist eine Auffangvorrichtung 2 angeordnet, die in etwa Wannenform besitzt. Wie weiter unten noch näher beschrieben wird, fungiert diese Auffangvorrichtung auch als Umlenkeinrichtung zum Umlenken eines in Abwärtsrichtung fließenden gasförmigen Mediums in Aufwärtsrichtung.

Ein Rohr 3, dessen Rohrfuß 13 oberhalb der Auffangwanne 2 aber unterhalb der Dispergiereinrichtung (Verdüsungseinrichtung) 1 angeordnet ist, erstreckt sich vertikal durch die Ringleitung der ersten Dispergiereinrichtung hindurch aufwärts. Dabei verjüngt es sich zunächst von der Mündung des Rohrfußes in Aufwärtsrichtung, besitzt dann aber in etwa ab Höhe der ersten Dispergiereinrichtung einen in etwa konstanten Durchmesser.

Das Rohr 3 erstreckt sich nach oben hin bis zu einem Rohrkopf 23, wo sich das Rohr zu einer oberen Mündung hin aufweitet.

In die Rohrmündung des Rohrkopfes hinein ragt die Umlenkhilfe eines Nasskühlers 4, der dazu eingerichtet ist, Kühlwasser in ein strömendes gasförmiges Medium hineinzudispergieren, so dass im Ergebnis - wie weiter unten noch näher erläutert wird - die Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums verändert wird.

Dem Nasskühler 4 zugeordnet ist eine nur schematisch dargestellte Auffangeinrichtung 14 zum Auffangen von dispergiertem/kondensiertem Wasser.

Oberhalb des Nasskühlers 4 ist ein Auslass mit einem integrierten Nachkühler 5 zugeordnet, welcher Kühlschlangen umfasst, an denen eine (Folge-) Kondensation stattfinden kann.

Die Auffangeinrichtung 14 steht über eine Leitung 24 mit einem Sammelgefäß 6 in Verbindung, so dass Wasser aus der Auffangeinrichtung 14 in das Sammelgefäß fließen kann. Über eine weitere Leitung 26 kann kaltes Wasser aus dem Sammelgefäß 6 der Kühleinrichtung 5 zugeführt werden.

Das Rohr 3 des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels ist seitlich von einer zeltartig aufgespannten Trenn- und Schutzeinrichtung 7 umgeben, die in etwa auf Höhe der ersten Dispergiereinrichtung 1 Belüftungsöffnungen aufweist und bis zum Boden reicht. Durch die Belüftungsöffnungen strömt im Betrieb der Anlage Luft in Richtung der ersten Dispergiereinrichtung 1 und des Rohres 3.

Weitere Bestandteile der in Fig. 1 dargestellten Anlage sind ein Salzwasser- Reservoir 9, welches z. B. mit Brackwasser gefüllt ist, eine Salzwasser-Leitung 10, die durch das Sammelgefäß 6 hindurchverläuft und dort einen Wärmetauscher 30 umfasst sowie eine Heizeinrichtung 8 zum Erwärmen von salzhaltigem Wasser, welches aus dem Salzwasser-Reservoir 9 stammt, mittels Solarenergie, d. h. beispielsweise unter Verwendung üblicher Sonnenkollektoren. Die Salzwasserleitung 10 führt hinter der Heizeinrichtung weiter bis zu der ersten Dispergiereinrichtung 1.

Im Betrieb fließt heißes salzhaltiges Wasser mit einer Temperatur T1 < 60°C aus der Heizeinrichtung 8 kommend in die erste Dispergiereinrichtung 1. Von dieser wird es in vergleichsweise kühle Luft mit einer Temperatur von z. B. 40°C eingedüst (dispergiert), welche aus der Umgebung durch die Belüftungsöffnungen der Trenneinrichtung 7 frisch zuströmt (vgl. in Fig. 1 die seitlichen Pfeile A). Mittels der Dispergiereinrichtung 1 wird das salzhaltige Wasser so in Abwärtsrichtung in die Luft hineindispergiert, dass diese dabei (ebenfalls in Abwärtsrichtung) beschleunigt wird. Das Wasser verdunstet hierbei zumindest teilweise, so dass die Luft mit Wasser beladen wird. Zugleich erwärmt sich die Luft aufgrund des überaus intensiven Kontakts mit dem verdüsten Salzwasser. Die sich mit Wasser beladende Luft wird durch das sich in Abwärtsrichtung bewegende verdüste Wasser beschleunigt. Verdüstes Wasser und mitgerissene (inzwischen mit Wasser beladene) Luft treffen dann auf den Boden der Auffangvorrichtung (Wanne) 2. Und während das nunmehr aufkonzentrierte salzhaltige Wasser dort vollständig verbleibt, wird die mit Wasser beladene Luft umgelenkt und tritt über den trichterförmigen Rohrfuß 13 in das Rohr 3 ein (vgl. in Fig. 1 die Pfeile B). Dort steigt sie aufwärts. Die Auffangvorrichtung fungiert somit auch als Mittel zur Umlenkung des mit Wasser beladenen gasförmigen Mediums Luft. Die gewählte Anordnung von erster Dispergiereinrichtung 1, Auffangvorrichtung 2 und Rohrfuß 3 und die Ausrichtung der Verdüsungselemente der Dispergiereinrichtung 1 (Abwärtsverdüsung) sind verantwortlich für eine optimale Trennung von gasförmiger und flüssiger Phase.

Durch die Dispergierung des salzhaltigen Wassers, beispielsweise Brack- oder Meerwasser, wird eine an die individuellen Gegebenheiten anpassbare hocheffiziente Verdunstung des Wassers in die gasförmige Phase erzielt. Durch die abwärts in Richtung Boden gerichtete Dispergierung ist nach erfolgter Wasseraufnahme und simultaner Temperaturerhöhung des gasförmigen Mediums Luft dessen strömungsgünstige Einführung in das Rohr 3 möglich. Der an der unteren Umlenkung des Rohrfußes 13 entstehende Druckverlust der Gasströmung wird durch den Impuls der Strömung verdüsten Salzwassers aufgebracht, was letztlich zu einer Optimierung von Gasausbeute und Gasfluss (Lufttransport) führt.

Die aufwärts strömende, mit Wasser beladene Luft erreicht den sich trichterförmig aufweitenden Rohrkopf 23 und gelangt dort in Kontakt mit der Prallfläche des Nasskühlers 4, wodurch eine Umlenkung eingeleitet wird. Im Nasskühler 4 wird dann zusätzlich Kühlwasser in Schrägaufwärtsrichtung in den Luftstrom eindispergiert, wodurch es zu einer Trennung von Transportgas und Wasser kommt. An den mehr oder weniger kleinen Wassertröpfchen des eindispergierten Kühlwassers kondensiert nämlich nun das in der transportierten Luft befindliche Wasser aus. Die Luft kühlt sich ab und das Kühlwasser erwärmt sich leicht, während das nunmehr entsalzte Wasser an ihm auskondensiert. Das am oberen Ende des Rohres 3 durch den Nasskühler 4 bewirkte Auskondensieren des in der Luft vorhandenen Wassers wird also strömungstechnisch in ähnlicher Weise wie bereits am Rohrfuß 13 realisiert. Ein Teilstrom des bereits gewonnenen Kondenswassers wird am Rohrkopf 23 dispergiert und die Strömungsführung ist dabei so angelegt, dass das Trägergas Luft am Rohrkopf 23 strömungsgünstig in die Umlenkung zur Auskondensierung gelenkt wird, vgl. in Fig. 1 die Pfeile C. Auch hier werden die Druckverluste der Gasströmung an der Umlenkung durch die dispergierte Wasserphase aufgebracht und gleichzeitig ein außerordentlich intensiver Stofftransport zur Kondensation des in der gasförmigen Phase enthaltenen Wassers erzielt. Mit anderen Worten ist die Dispergierung zum Auskondensieren des Wassers aus der gasförmigen Phase so ausgeführt, dass wiederum die Umlenkung der Gasphase an der oberen Umlenkkante des Rohrkopfes 23 durch den aufgebrachten Impuls unterstützt und der Druckverlust der Gasströmung verringert wird. Das sowohl zum Verdunsten wie auch zum Kondensieren eingesetzte Prinzip der gerichteten Flüssigkeitsdispergierung trägt zur Überwindung der jeweiligen Druckverluste der Luftströmung an den Umlenkorten bei. Deshalb kann das durch die Temperaturdifferenz erzeugte thermodynamische Potential für den gerichteten Lufttransport optimal ausgenutzt werden. Die Mischung aus Kühlwasser und Kondenswasser (= entsalztes gewonnenes Wasser) gelangt zunächst in die Auffangeinrichtung 14 und von dort aus über die Ableitung 24 in das Wasser-Sammelgefäß 6. Das im Sammelgefäß 6 befindliche Wasser wird weiter abgekühlt, und zwar insbesondere mittels des Wärmetauschers 30, der zur Vorwärmung des zu entsalzenden Brackwassers eingesetzt wird. Ein Teil des im Sammelgefäß 6 befindlichen Wassers wird über die Verbindungsleitung 26 dem Kühler 5 zugeführt, an dem entlang die bereits im wesentlichen von Ihrer Wasserbeladung befreite Luft aufwärtsströmt und weiteres Wasser abgibt.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Anlage realisiert somit eine integrierte Wärmekopplung, bei der Kondenswasser Wärme an das Salzwasser (Brackwasser) abgibt (über den Wärmetauscher 30) und bei der abgekühltes Kondenswasser als Kühlwasser eingesetzt wird (in der Kühleinrichtung 5). Das nach Passieren des Sammelgefäßes 6 vorerwärmte salzhaltige Wasser fließt durch die Leitung 10 zur Heizeinrichtung 8 und von dort aus in oben beschriebener Weise zur ersten Dispergiereinrichtung 1.

Die Auffangvorrichtung 2, welche die für die Verdunstung des Wassers sowie für die gerichtete Förderung der Transportluft genutzte Meer- oder Brackwasserdispersion aufnimmt ist strömungsgünstig gestaltet, so dass auch insoweit ein Druckverlust der Strömung sehr gering ist und ein Abzug der gesammelten Salzsole an den Rändern wie auch im Kern der Auffangvorrichtung ermöglicht ist. Bei der Verwendung von Meerwasser kann die Salzsole zur Salzerzeugung verwendet werden.

Die in Fig. 2 dargestellte Anlage ist eine um eine Vorentsalzungseinrichtung ergänzte Anlage gemäß Fig. 1; dementsprechend bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Anlagenelemente. Fig. 2 illustriert, wie auf besonders effiziente Weise eine Entsalzung vorgenommen werden kann, wenn die Salzkonzentration in dem zu entsalzenden Wasser besonders hoch ist. Es wurde in diesem Zusammenhang festgestellt, dass es bei steigenden Temperaturen häufig zur störenden Ausfällung von Feststoffen (insbesondere Salz) aus Brack- oder Meerwasser in Rohrleitungen o. dgl. kommt, wenn keine Vorentsalzung durchgeführt wird. Es ist daher gemäß der in Fig. 2 dargestellten Anlagengestaltung günstig, das zu entsalzende Wasser nicht direkt über eine Vorerwärmung im Sammelgefäß 6 und eine Aufheizung in einer Heizeinrichtung zu der ersten Dispergiereinrichtung zu führen, sondern es vor der Beförderung zur ersten Dispergiereinrichtung so teilzuentsalzen, dass es zumindest nahezu im thermodynamischen Gleichgewicht mit ausgefälltem Feststoff (Salz) steht.

Eine entsprechende Vorentsalzungseinrichtung umfasst gemäß Fig. 2 eine Heizeinrichtung 48 und eine Equilibriereinrichtung 50, bei der es sich vorliegend um ein aus Glas gefertigtes Gebäude mit schrägem Dach 51 handelt, an dem Kondenswasser ablaufen und in einer Rinne 52 aufgefangen werden kann. Das zu entsalzende Wasser wird über ein Mischventil 54 mit niedriger konzentriertem Salzwasser einer deutlich höheren Temperatur gemischt, wobei der Volumenstrom des zu entsalzenden Wassers deutlich kleiner ist als der Volumenstrom des niedriger konzentrierten, aber höher erhitzten Wassers. Das Wassergemisch, welches eine immer noch sehr hohe Temperatur und eine Salzkonzentration oberhalb der Konzentration des Zumisch-Wassers besitzt, wird in das Equilibrier-Gebäude 50 eingeleitet, wo sich bei einer definierten Temperatur das thermodynamische Gleichgewicht zwischen Salz und Salzlösung einstellt, indem Salz aus dem Wassergemisch auskristallisiert (ausfällt). An dem schrägen Glasdach des Equilibriergebäudes kann Kondenswasser ablaufen und in einer Rinne 52 aufgefangen werden. Im thermodynamischen Gleichgewicht mit auskristallisiertem Salz stehendes Wasser läuft in ein Sammelgefäß 56 ab, und ein erster Teil des Salzwasser wird von dort zu der ersten Dispergiereinrichtung 1 geleitet, während ein zweiter Teil über eine Leitung 70 zur Heizeinrichtung 8 rückgeführt wird, in der es beispielsweise mittels Sonnenkollektoren aufgeheizt wird. Nach Durchlaufen der Heizeinrichtung wird dem heißen Wasser dann das Rohwasser (Brack- oder Meerwasser) mit einer höheren Salzkonzentration zugesetzt. Die Wassermischung hält in der Equilibriereinrichtung in etwa ihre nach dem Mischungsvorgang eingestellte Temperatur, und aufgrund der hohen Anfangskonzentration des Rohwassers kommt es bei dieser Temperatur zu einer Salzausscheidung.

Das auskristallisierte Salz innerhalb des Equilibrier-Gebäudes wird regelmäßig abgezogen und entweder verkauft oder entsorgt.

Die Vorentsalzungseinrichtung ist auch unabhängig von den sonstigen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Anlage einsetzbar. Eine Folgeentsalzung kann auch auf nicht-erfindungsgemäße Weise erfolgen.

Claims

1. Verfahren zur Wasserentsalzung, mit folgenden Schritten:

- Bereitstellen von salzhaltigem Wasser einer Temperatur T1 < 60°C,
- Dispergieren des salzhaltigen Wassers in ein gasförmiges Medium mit einer Temperatur T2 < T1 - 15°C, so dass das Wasser zumindest teilweise verdunstet und das gasförmige Medium mit Wasser beladen und aufgewärmt wird,
- Transport des mit Wasser beladenen gasförmigen Mediums zu einer Einrichtung zum Kühlen des gasförmigen Mediums,
- Kondensieren zumindest eines Teils des Wassers aus dem sich abkühlenden, mit Wasser beladenen gasförmigen Medium,

dadurch gekennzeichnet, dass

- das salzhaltige Wasser so in Abwärtsrichtung in das gasförmige Medium hineindispergiert wird, dass dieses dabei beschleunigt wird, und
- das beschleunigte gasförmige Medium umgelenkt und so in ein sich in Aufwärtsrichtung erstreckendes Rohr eingeleitet wird, dass es darin aufwärts und in Richtung auf die Einrichtung zum Kühlen des gasförmigen Mediums strömt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr im wesentlichen vertikal verläuft.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlwasser mit einer Temperatur T3 < T1 so in das aufwärts strömende gasförmige Medium eindispergiert wird, dass zumindest ein Teil des Wassers aus dem sich abkühlenden, mit Wasser beladenen gasförmigen Medium am dispergierten Kühlwasser kondensiert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlwasser so in das aufwärts strömende gasförmige Medium eindispergiert wird, dass dessen Strömungsrichtung verändert wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das salzhaltige Wasser in Richtung auf eine Auffangvorrichtung in das gasförmige Medium hineindispergiert wird, so dass sich in dieser Auffangvorrichtung aufkonzentriertes salzhaltiges Wasser und/oder Salz im festen Aggregatszustand sammelt.

6. Anlage zur Entsalzung von Wasser, umfassend:
eine erste Dispergiereinrichtung (1), die dazu eingerichtet ist, salzhaltiges Wasser mit einer Temperatur T1 < 60°C so in Abwärtsrichtung in ein gasförmiges Medium hinein zu dispergieren, dass dieses dabei beschleunigt und mit Wasser beladen wird,
eine Kühleinrichtung (4) zum Kühlen eines gasförmigen Mediums und
ein sich in Aufwärtsrichtung erstreckendes, zwischen der ersten Dispergiereinrichtung (1) und der Kühleinrichtung (4) angeordnetes Rohr (3) zum Durchleiten von mit Wasser beladenem gasförmigen Medium.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (4) einen Nasskühler umfasst.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nasskühler dazu eingerichtet ist, Kühlwasser so in ein aufwärts strömendes, mit Wasser beladenes gasförmiges Medium hinein zu dispergieren, dass dessen Strömungsrichtung verändert wird.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Dispergiereinrichtung (1) und dem Rohr (3) Mittel (2) zum Umlenken eines in Abwärtsrichtung fließenden gasförmigen Mediums in Aufwärtsrichtung und zum Einleiten des in Aufwärtsrichtung fließenden gasförmigen Mediums in das Rohr (3) vorgesehen sind.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Dispergiereinrichtung (1) Mittel (8) zum Erwärmen von salzhaltigem Wasser auf eine Temperatur T1 < 60°C vorgeschaltet sind.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühleinrichtung (4) Mittel (6) zum Abkühlen kondensierten Wassers nachgeschaltet sind.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass den Mitteln (6) zum Abkühlen kondensierten Wassers Mittel (26) nachgeschaltet sind, um abgekühltes kondensiertes Wasser der Kühleinrichtung (4) zum Kühlen eines gasförmigen Mediums zuzuführen.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (54, 56, 50) zur Vorentsalzung des zu entsalzenden Wassers vorgesehen sind.