DE102007014807A1 - Production of purified water from salt/brackish water, comprises creating vapor-saturated airflow, and supersaturating the airflow for developing supersaturation corresponding to dew point and/or for developing water-aerosol in the airflow - Google Patents

Production of purified water from salt/brackish water, comprises creating vapor-saturated airflow, and supersaturating the airflow for developing supersaturation corresponding to dew point and/or for developing water-aerosol in the airflow Download PDF

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Abstract

The production of purified water from salt or brackish water, comprises creating a vapor-saturated airflow, supersaturating the airflow for developing supersaturation corresponding to dew point and/or for developing a water-aerosol in the airflow, passing highly aqueous airflow to a close arrangement (14) of perpendicular arranged adsorption tubes (20) equipped with air-permeable walls, penetrating the aqueous airflow in the lumen of the adsorption tube and reducing a part of the carried water outside and within the adsorption tube and within the permeable tube materials. The production of purified water from salt or brackish water, comprises creating a vapor-saturated airflow, supersaturating the airflow for developing supersaturation corresponding to dew point and/or for developing a water-aerosol in the airflow, passing highly aqueous airflow to a close arrangement (14) of perpendicular arranged adsorption tubes (20) equipped with air-permeable walls, penetrating the aqueous airflow in the lumen of the adsorption tube and reducing a part of the carried water outside within the adsorption tube and within the permeable tube materials, and collecting the reduced and downward water at the foot the adsorption tubes. The reduction of the water takes place without additional heat supply or -removal. The adsorption tubes are circular in the cross section. The circumference of the cross section of the adsorption tube has a diameter of 3-10 mm. The arrangement of the adsorption tube is closely placed in such a manner that more than 90 adsorption tubes are present on a surface of 100 cm 2>. The adsorption tubes with a diameter (D) have a distance 1.5-3 D from tube middle point to measured tube middle point. The material exterior of the adsorption tubes is roughened, where the enlargement of the surface opposite to an ideal-smooth surface is 10%. The water-enriched air is produced by injecting water droplets of the raw water into flowing air. The raw water is heated at 40-99[deg] C before injecting into flowing air and the flowing air is heated. The flowing air is supplied by the arrangement of adsorption tubes in a circulating manner and again loaded with water. The airflow is produced by cooling of a water vapor-loaded airflow below the dew point. The close arrangement of perpendicularly arranged adsorption tube equipped with air-permeable walls is present in a chamber, on its foot the reduced water is extracted and the air expands during the introduction in the chamber. The final output of the adsorption tube is attached to a vacuum pump and the removed water is sucked off with a part of the air flowing into the chamber. An independent claim is included for a device for the production of purified water from salt or brackish water.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von aufbereitetem Wasser aus Rohwasser, beispielsweise Salz- oder Brackwasser, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.The The invention relates to a method for recovering processed Water from raw water, such as salt or brackish water, as well a device for carrying out said method.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, aufbereitetes Wasser in Form eines Wasserdampf-Kondensats zu gewinnen, nachdem Wasserdampf aus dem Rohwasser durch Verdampfen gewonnen wurde. Beispielsweise ergibt sich aus der DE 40 08 066 ein Verfahren zur Gewinnung eines Kondensats durch Verdampfen und Kondensieren, wobei an der Oberfläche einer Kondensationsfläche eine verdampfte Flüssigkeit vorbeigeführt wird, zum Kondensieren gebracht und als Kondensat aufgefangen wird.Numerous methods are known to recover treated water in the form of a water vapor condensate after steam has been recovered from the raw water by evaporation. For example, it follows from the DE 40 08 066 a method for recovering a condensate by evaporation and condensation, wherein on the surface of a condensing surface, a vaporized liquid is passed, made to condense and collected as condensate.

Für derartig arbeitende Wassergewinnungsanlagen stellt sich das Problem, dass erhebliche Wärmemengen, die der (unsichtbare) Wasserdampf beim Kondensieren, das heißt bei einem Phasensprung, freigibt, abgeführt werden müssen.For such working water production plants poses the problem that considerable amounts of heat, the (invisible) water vapor in the Condensation, that is, at a phase jump releases, must be dissipated.

Es stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, bei dem zur Gewinnung von aufbereitetem Wasser aus einem Rohwasser die bei einem Phasensprung auftretenden Kühlvorgänge umgangen werden, wobei mit einem relativ geringen Temperaturgefälle gearbeitet werden soll, das zwischen einer wasserführenden Luftmenge und einer weitgehend vom wasserbefreiten Luftmenge im Rahmen des Wasserabscheidevorganges herrscht.It sets itself the task of specifying a method in which for the extraction of treated water from a raw water at a phase jump occurring cooling processes are bypassed, wherein worked with a relatively low temperature gradient should be, that between a water-carrying amount of air and a largely of the water-free air quantity in the context of Wasserabscheidevorganges prevails.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

  • • Erzeugen einer wasserdampfgesättigten Luftmenge;
  • • Übersättigen der Luftmenge bis zur Entstehung einer dem Taupunkt entsprechenden Übersättigung und/oder bis zur Entstehung eines Wasser-Aerosols in der Luftmenge,
  • • Vorbeiführen der genannten, hoch wasserhaltigen Luftmenge an einer dichten Anordnung von senkrecht angeordneten, mit luftdurchlässigen Wandungen ausgestatteten Adsorptionstubussen,
  • • Eindringenlassen der wasserhaltigen Luftmenge in das Lumen der Adsorptionstubusse und Abschlagen eines Teiles des mitgeführten Wassers außerhalb und innerhalb der Adsorptionstubusse, sowie innerhalb des durchlässigen Tubusmaterials,
  • • Auffangen des am Adsorptionstubus abgeschlagenen und nach unten ablaufenden Wassers am Fuße der Adsorptionstubusse.
This object is achieved by a method which is characterized by the following method steps:
  • • generating a water vapor saturated air quantity;
  • • supersaturation of the air quantity until the occurrence of a supersaturation corresponding to the dew point and / or until the formation of a water aerosol in the air quantity,
  • Passing said high-air-volume air in a dense array of vertically arranged adsorbent tubes equipped with air-permeable walls,
  • Permitting the introduction of the amount of water containing air into the lumen of the adsorption tubes and knocking off part of the entrained water outside and inside the adsorption tubes, as well as within the permeable tube material,
  • • Collecting the water which is cut off at the adsorption tube and runs down at the bottom of the adsorption tube.

Vorzugsweise erfolgt das Abschlagen des Wassers ohne zusätzliche Wärme-Zu- oder Abführung; es soll aber nicht ausgeschlossen werden, dass je nach Temperaturführung eine abweichende Steuerung durchgeführt wird.Preferably the water is knocked off without additional heat input. or discharge; but it should not be excluded that depending on the temperature control a different control is carried out.

Ein Kernstück der zum Verfahren erforderlichen, dem Fachmann an sich bekannten Einzelteile ist eine Anordnung aus Adsorptionstubussen, die dem Luftstrom, der wasserdampfgesättigt aus einer entsprechenden Befeuchtungsanlage ausströmt, entgegen gestellt ist. Auf eine solche Vorrichtung richten sich ebenfalls Patentansprüche.One At the heart of the procedure required to the expert known individual parts is an arrangement of Adsorptionstubussen, the air flow, the water vapor saturated from a corresponding Humidification system flows out, is opposed. On Such a device is also directed to claims.

Die vertikal angeordneten Adsorptionstubusse haben vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt, das heißt sie stellen schmale Hohlzylinder dar. Es können jedoch auch andere Querschnitte gewählt werden, beispielsweise elliptische oder polygonale Querschnitte. Dabei hat der (gedachte) Umkreis des gewählten Querschnitts des Adsorptionstubus einen Durchmesser zwischen 3 und 10 mm.The vertically arranged adsorption tubes preferably have one circular cross-section, that is to say narrow hollow cylinder dar. However, there may be others Cross sections are selected, for example elliptical or polygonal cross sections. It has the (imaginary) perimeter of the selected cross-section of the Adsorptionstubus a diameter between 3 and 10 mm.

Vorzugsweise ist die Anordnung der Adsorptionstubusse derart dicht gestellt, dass sich – in Achsenrichtung der Adsorptionstubusse gesehen – auf einer Fläche von 100 cm2 wenigstens 75, vorzugsweise mehr als 90, Adsorptionstubusse befinden. Eine hohe Dichte der Adsorptionstubusse auf der einen Seite und eine versetzte Anordnung zueinander sorgen für eine große Oberfläche, die beim Durchströmen der Luft durch die Adsorptionstubusse vorhanden ist.The arrangement of the adsorption tubes is preferably made so dense that, viewed in the direction of the adsorption tube axis, at least 75, preferably more than 90, adsorption tubes are located on an area of 100 cm 2 . A high density of the Adsorptionstube on the one hand and a staggered arrangement to each other provide for a large surface area, which is present when flowing through the air through the Adsorptionsstubusse.

Geht man davon aus, dass die Adsorptionstubusse einen Durchmesser d haben, so sollte der Abstand, von Tubusmittelpunkt zu Tubusmittelpunkt gemessen, zwischen 1,5 d bis 3 d liegen. Die Abstände der Adsorptionstubusse können in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit der Luft und der Aufstellungstiefe empirisch unter entsprechender Effizienzsteigerung verschieden gewählt werden.going assuming that the adsorption tubes have a diameter d, so the distance should be measured from tube center to tube center, between 1.5 d to 3 d. The distances of the adsorption tubes can depend on the flow velocity the air and the installation depth empirically under appropriate Increased efficiency can be chosen differently.

Die Adsorptionstubusse können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Vorzugsweise werden aus hygienischen Gründen Polymer-Kunststoffe, Glasfasern, Metalle oder Keramiken gewählt. Beispielsweise kann als Material auch ein offenporiges Metall- oder Keramikschaummaterial gewählt werden, das sich in Versuchen bewährt hat.The Adsorption tubes can be made of different materials getting produced. Preferably, for reasons of hygiene Polymer plastics, glass fibers, metals or ceramics chosen. For example, as the material and an open-pore metal or Ceramic foam material can be selected, resulting in experiments has proven.

Insbesondere vorteilhaft haben sich Adsorptionstubusse aus einem Strick- oder Wirkschlauch erwiesen, der aus Polymer-Kunststofffasern, Glasfasern, Carbonfasern oder Metallfasern herstellt ist, wobei derartige Fasern auch untereinander gemischt und homogen über die Tubuswände verteilt verwendet werden können. Auch können die Tubuswände und die Fasern außen aufgeraut sein. Es soll erreicht werden, dass die Fasern gegenüber dem in der Luft befindlichen Wasser Adhäsionseffekte entwickeln, um das Abziehen und Abschlagen von Wasser zu erleichtern. Die Fläche der Adsorptionstubusse dient als Kondensationskern, der die Bildung größerer Wassertröpfchen ermöglicht. Die Vergrößerung der aufgerauten Oberfläche gegenüber einer ideal-glatten Oberfläche sollte wenigstens 10% betragen.Adsorption tubes from a knitted or knitted tube, which is produced from polymer synthetic fibers, glass fibers, carbon fibers or metal fibers, have proven particularly advantageous, whereby such fibers can also be mixed with one another and used homogeneously distributed over the tube walls. Also, the tube walls and the fibers may be roughened on the outside. It should be achieved the fibers will develop adhesion effects to the airborne water to facilitate the removal and knocking off of water. The surface of the adsorption tube serves as a condensation core, which allows the formation of larger water droplets. Increasing the roughened surface from an ideal smooth surface should be at least 10%.

Als Kunststoffe eignen sich insbesondere Thermoplaste, wie vorzugsweise Polyolefine. Es haben sich insbesondere Kunststoffe aus folgenden Gruppen als geeignet erwiesen: Polyamide, Polyacrylate, Polystyrole, Polyethylen oder Polypropylen.When Plastics are particularly suitable thermoplastics, such as preferably Polyolefins. It has in particular plastics from the following groups proved to be suitable: polyamides, polyacrylates, polystyrenes, polyethylene or polypropylene.

Für den Strickschlauch soll eine Art kapillardurchlässige Wand entstehen. Diese Wand wird vorzugsweise dann hergestellt, wenn der Faserdurchmesser des Materials der Strickschläuche zwischen 0,05 und 1,0 mm gewählt wird.For The knitting tube should be a kind of capillary-permeable wall arise. This wall is preferably made when the Fiber diameter of the material of the knitting hoses between 0.05 and 1.0 mm is selected.

Die wasserangereicherte Luft wird durch Einsprühen von Wassertröpfchen des Rohwassers in die strömende Luft erzeugt. Dabei kann das Rohwasser vor dem Einsprühen auch auf eine Temperatur von 40° bis 99°C erwärmt werden. Auch kann die strömende Luft zusätzlich über Wärmetauscher auf eine erhöhte Temperatur, beispielsweise 40° bis 120°C, erwärmt werden, um mehr Wasser aufnehmen zu können.The Water-enriched air is produced by spraying water droplets of the raw water generated in the flowing air. It can the raw water before spraying on a temperature be heated from 40 ° to 99 ° C. Also In addition, the flowing air can over Heat exchanger to an elevated temperature, for example 40 ° to 120 ° C, heated to more To be able to absorb water.

Die strömende Luft wird vorzugsweise nach Durchlauf durch die Anordnung von Adsorptionstubussen in einem Kreislauf geführt und periodisch erneut mit Wasser beladen.The flowing air is preferably after passing through the Arrangement of Adsorptionsstubussen performed in a circuit and periodically re-loaded with water.

Es soll nicht ausgeschlossen sein, dass die wasserübersättigte Luftmenge auch durch Abkühlen einer wasserdampfbeladenen Luftmenge unter den Taupunkt erzeugt wird.It should not be ruled out that the water-supersaturated Air volume also by cooling a steam-laden Air volume is generated below the dew point.

Die dichte Anordnung von senkrecht angeordneten, mit luftdurchlässigen Wandungen ausgestatteten Adsorptionstubussen befindet sich vorzugsweise in einer Kammer, an deren Fuß das abgeschlagene Wasser entnehmbar ist. Auch kann zusätzlich in einer solchen Kammer die eingelassene Luft bei Eintritt zum Expandieren gebracht werden, so dass der Druck sich schlagartig vermindert.The dense arrangement of vertically arranged, with air-permeable Walls equipped Adsorptionsstubussen is preferably in a chamber, at whose foot the severed water is removable. Also, in addition, in such a chamber the admitted air is made to expand upon entry, so that the pressure abruptly diminishes.

Die endständigen Ausgänge der Adsorptionstubusse können auch mit einer Unterdruckpumpe verbunden sein, so dass das abgeschlagene Wasser mit einem Teil der in die Kammer einströmenden Luft abgesaugt wird.The terminal exits of Adsorptionsstubusse can also be connected to a vacuum pump, so that the cut off Aspirated water with a portion of the air flowing into the chamber becomes.

Beschreibung des Verfahrensablaufs anhand der FigurenDescription of the procedure based on the figures

Die Figuren zeigen im Einzelnen:The Figures show in detail:

1 ein Flussdiagramm mit den einzelnen Stationen für eine Gewinnung von aufbereitetem Wasser; 1 a flow chart with the individual stations for a recovery of treated water;

2 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Gewinnung von aufbereitetem Wasser; 2 a schematically illustrated embodiment of a plant for the production of treated water;

3 einen Block mit Adsorptionstubussen: 3 a block with adsorption tubes:

4 die Anordnung von Adsorptionstubussen in einem Block, von oben gesehen; 4 the arrangement of Adsorptionsstubussen in a block, seen from above;

5 ein vergrößertes Detail eines Adsorptionstubus. 5 an enlarged detail of an adsorption tube.

Die 1 und 2 zeigen ein Flussdiagramm und ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel für eine Anlage zur Gewinnung von aufbereitetem Wasser aus Rohwasser.The 1 and 2 show a flow chart and a schematically illustrated embodiment of a plant for the production of treated water from raw water.

1 gibt eine Reihe von einzelnen Stationen als Flussdiagramm wieder, die zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ausführungsbeispiel erforderlich sind. 1 represents a series of individual stations as a flowchart, which are required for carrying out the method according to the embodiment.

Rohwasser 2, zum Beispiel Meerwasser, d. h. Salz- oder Brackwasser mit einem HCl-Gehalt von 0,5 bis 3,5 g pro Liter, wird einer natürlichen Quelle entnommen und einem Rohwasserbehälter 1 zugeführt. Das Rohwasser 2 wird aus diesem Behälter zu einem konventionell oder solarbeheizten Rohwasser-Erhitzer 3 über eine Leitung 4 zugeleitet, wobei zur Steuerung ein Magnetventil 5 und eine Pumpe 6 vorgesehen sind. In dem Rohwasser-Erhitzer 3 wird das Rohwasser 2 bis auf eine Temperatur von 75° bis 90°C erhitzt und anschließend über eine wärmeisolierte Leitung 7 einem Sprühturm 8 zugeführt. Dies geschieht mittels einer Pumpe 6' und unter Steuerung mit einem Magnetventil 5'. Der Sprühturm 8 ist im Bereich F, der durch Gitter nach oben und unten abgegrenzt ist, mit Füllkörpern 9 gefüllt, die beispielsweise aus Polyamid bestehen und zur Feuchtigkeitsübertragung geeignet sind. Der Bereich F ist demnach wasser- und luftdurchlässig. Unterhalb und oberhalb des Bereiches F enden Teil-Endleitungen 10.1 und 10.2 der Leitung 7 in einem Brausekopf 11 bzw. in einem Sprühkopf 12. Mit den Elementen 11 und 12 wird das erhitzte Rohwasser in den Sprühturm 8 in Tröpfchenform eingedrückt. Das nicht aufgenommene Rohwasser fließt in den Verteiler 13 und wird je nach Rest-Temperatur in den Rohwasser-Erhitzer 3 oder in den Rohwasser-Behälter 1 zurück geleitet.raw water 2 For example, sea water, ie salt or brackish water with an HCl content of 0.5 to 3.5 g per liter, is taken from a natural source and a raw water tank 1 fed. The raw water 2 becomes from this container to a conventional or solar-heated raw water heater 3 over a line 4 supplied, wherein for controlling a solenoid valve 5 and a pump 6 are provided. In the raw water heater 3 becomes the raw water 2 heated to a temperature of 75 ° to 90 ° C and then over a thermally insulated pipe 7 a spray tower 8th fed. This is done by means of a pump 6 ' and under control with a solenoid valve 5 ' , The spray tower 8th is in the area F, which is delimited by lattice up and down, with packing 9 filled, which consist for example of polyamide and are suitable for moisture transmission. The area F is therefore permeable to water and air. Below and above the area F end partial end lines 10.1 and 10.2 the line 7 in a shower head 11 or in a spray head 12 , With the elements 11 and 12 is the heated raw water in the spray tower 8th pressed in droplet form. The untreated raw water flows into the distributor 13 and depending on the residual temperature in the raw water heater 3 or in the raw water tank 1 headed back.

Die in den Sprühturm 8 eingeleitete Wassermenge dient dazu, über einen Luftkreislauf aufgenommen zu werden. Dazu wird der Luftstrom an einer dichten Anordnung 14 von senkrecht angeordneten Adsorptionstubussen 20 vorbeigeführt. Diese sind als geschlossener Block 15 in einem Gehäuse angeordnet. Über eine Steuereinheit 16 (in 2 nicht dargestellt) kann bei Bedarf über eine Leitung 17 zusätzlich externe Luft dem Luftkreislauf zugeführt werden; ebenso kann Abluft dem Luftkreislauf über eine Leitung 18 entnommen werden.The in the spray tower 8th introduced amount of water serves to be absorbed via an air circuit. For this purpose, the air flow on a tight arrangement 14 of vertically arranged adsorption tubes 20 past. These are as a closed block 15 arranged in a housing. About a control unit 16 (in 2 not shown) can if necessary via a line 17 additional external air is supplied to the air circuit; exhaust air can also be supplied to the air circulation via a pipe 18 be removed.

Über einen Ventilator 19 wird die aus dem Block 15 austretende Luft dem Fuß des Sprühturms 8 zugeführt. Die noch fast wasserdampfgesättigte Luft durchläuft den Aerosolnebel des Sprühkopfes 12, dann den Bereich F mit den befeuchteten Füllkörpern 9 und nimmt dann weiteres Wasser im Aerosolnebel des Brausekopfes 11 auf. An einem Aerosolfilter 30 werden grobe Wasserteilchen, Fremdkörper und Salzkristalle abgeschieden. Damit ist eine über den Taupunkt liegende Übersättigung der Luftmenge erreicht, das heißt, diese führt Wasser in latenter (unsichtbarer) oder evidenter (als Nebel) Form übersättigt mit sich.About a fan 19 will be out of the block 15 escaping air at the foot of the spray tower 8th fed. The still almost steam-saturated air passes through the aerosol mist of the spray head 12 , then the area F with the moistened packing 9 and then takes more water in the aerosol mist of the shower head 11 on. On an aerosol filter 30 coarse water particles, foreign bodies and salt crystals are separated. Thus, a supersaturation of the amount of air above the dew point is reached, that is, this leads supersaturated water in latent (invisible) or evidently (as a mist) form.

Über den Kopf des Sprühturms 8 wird die wasserübersättigte Luft hinausgedrückt und über die Leitung 27 wieder in den Block 15 eingeführt. Dabei kann durch einen weiteren Ventilator 29 ein Überdruck erzeugt werden. Bei Eintritt in den Block 15 expandiert die Luft, so dass sich der Druck schlagartig erniedrigt und dabei auch Wasser abgeschieden wird.Over the head of the spray tower 8th the water-supersaturated air is forced out and over the pipe 27 back in the block 15 introduced. It can by another fan 29 an overpressure are generated. When entering the block 15 the air expands so that the pressure suddenly drops and water is separated.

Die in den Block 15 transportierte Luftmenge ist mit Wasser übersättigt. Es findet während der Weiterleitung der Luftmenge in der Leitung 27 als auch im Sprühturm ein ständiger Austausch der Wasser- und der Gasphase des Wassers im Luftstrom statt. Damit wird bei dem Vorbeiführen der hoch wasserhaltigen Luftmenge an der Anordnung von Adsorptionstubussen 20 Wasser abgeschieden, das nur noch eine geringe Menge an gelösten Substanzen, insbesondere Salz, enthält. Das Wasser fließt innen und außen an den Adsorptionstubussen 20 nach unten ab und wird aufgefangen und abgeleitet.The in the block 15 transported air volume is supersaturated with water. It takes place while forwarding the amount of air in the line 27 as well as in the spray tower a constant exchange of water and gas phase of the water in the air flow instead. This is in the passage of the high-water-containing air amount of the arrangement of Adsorptionsstubussen 20 Water deposited, which contains only a small amount of dissolved substances, especially salt. The water flows inside and outside on the adsorption tubes 20 down and is collected and derived.

Diese Funktion wird im Folgenden anhand der Eigenschaften der Adsorptionstubusse 20 und des Blocks 15 beschrieben.This function is described below on the basis of the properties of the adsorption tubes 20 and the block 15 described.

Kernstück der anhand der 1 und 2 beschriebenen Anlage ist der Block 15, der mit einer Anordnung von senkrecht angeordneten, mit luftdurchlässigen Wandungen 21 versehenen Adsorptionstubussen 20 in einem geschlossenen Gehäuse versehen ist. Der Block 15 ist etwa 50 cm breit und 50 cm hoch und umfasst wenigstens eine Anordnung mit 19 Reihen von im Querschnitt kreisförmigen, hohlzylindrischen Adsorptionstubussen. Diese Tubusse bestehen im Ausführungsbeispiel aus hohlen Strickschläuchen aus Polyamidfasern. Die Fasern haben einen Durchmesser von etwa 0,1 bis 0,5 mm Durchmesser, wobei das Gestrick zahlreiche feine Öffnungen aufweist, die wie Kapillaröffnungen wirken.Centerpiece of the basis of 1 and 2 described plant is the block 15 arranged with an array of vertically arranged, with air-permeable walls 21 provided Adsorptionsstubussen 20 is provided in a closed housing. The block 15 is about 50 cm wide and 50 cm high and comprises at least one arrangement with 19 rows of circular cross-section hollow cylindrical Adsorptionsstubussen. These Tubusse consist in the embodiment of hollow knit hoses made of polyamide fibers. The fibers have a diameter of about 0.1 to 0.5 mm in diameter, wherein the knit has numerous fine openings, which act as capillary openings.

Die Strickschläuche der Adsorptionstubusse 20 mit einer Länge von etwa 50 cm sind zwischen einer oberen und einer unteren Platte 22.1, 22.2 unter leichter Spannung eingehängt, und zwar so, dass ihre obere und untere Öffnung mit entsprechenden Öffnungen in den Platten koinzidieren und so ein durchgehender Kanal von der Oberseite der oberen Platte zur Unterseite der unteren Platten gegeben ist, den das Lumen der Adsorptionstubusse definiert.Knitting hoses of adsorption tubes 20 with a length of about 50 cm are between an upper and a lower plate 22.1 . 22.2 suspended with slight tension, in such a way that their upper and lower openings coincide with corresponding openings in the plates, thus giving a continuous channel from the upper side of the upper plate to the lower side of the lower plates defined by the lumen of the adsorption tube.

Die Adsorptionstubusse 20 sind vertikal gestellt, so dass sie gegen einen ankommenden Luftstrom, angedeutet durch einen Pfeil P in 4, jeweils versetzt angeordnet sind. Die anströmende, übersättigte Luftmenge begegnet dann einer möglichst großen Oberfläche.The Adsorptionstube 20 are placed vertically, so they are against an incoming airflow, indicated by an arrow P in 4 , each staggered. The inflowing, supersaturated amount of air then encounters the largest possible surface.

3 zeigt eine derartige Anordnung mit einer oberen und einer unteren Platte, wobei zahlreiche Adsorptionstu busse aufgereiht stehen. In Draufsicht (4) ist zu erkennen, dass eine enge Anordnung von Adsorptionstubussen gewählt ist, wobei auf einer Fläche von 100 cm2 wenigstens 75, vorzugsweise mehr als 90, derartige Adsorptionstubusse angeordnet sind. Die Adsorptionstubusse haben bei einem Durchmesser d einen Abstand, von Tubusmittelpunkt zu Tubusmittelpunkt gemessen, von 1,5 d bis 3 d. 3 shows such an arrangement with an upper and a lower plate, with numerous Adsorptionsstu buses lined up. In plan view ( 4 ) it can be seen that a narrow arrangement of Adsorptionsstubussen is selected, wherein on a surface of 100 cm 2 at least 75, preferably more than 90, such Adsorptionsstubusse are arranged. The adsorption tubes have at a diameter d a distance, measured from tube center to tube center, from 1.5 d to 3 d.

5 zeigt in etwa natürlicher Größe eine Draufsicht auf den Mantel des Adsorptionstubus 20, wobei erkennbar ist, dass das Material ein feines Gestrick oder Gewirk aus einem Fasermaterial ist. Das Lumen 23 des Adsorptionstubus 20 hat einen Querschnitt von etwa 10 mm Durchmesser. Die Außenfläche der Fasern kann auch mit einer Feinstruktur aufgeraut sein, um den Effekt des Wasserschlags zu erhöhen. 5 shows in approximately natural size a plan view of the jacket of Adsorptionsstubus 20 , wherein it can be seen that the material is a fine knit or knitted fabric made of a fiber material. The lumen 23 of the adsorption tube 20 has a cross section of about 10 mm in diameter. The outer surface of the fibers may also be roughened with a fine structure to increase the effect of water hammer.

Die wassergesättigte Luft kann in die kapillarartigen Öffnungen des Strickschlauchs 20 und in das Lumen 23 des Adsorptionstubus eindringen. Vorzugsweise innerhalb und teilweise außerhalb sowie in der Wandung selbst wird Wasser abgeschlagen und fließt aufgrund der Schwerkraft nach unten ab. Im unteren Teil des Gehäuses des Blocks 15 befindet sich eine Auffangwanne 24, von der Wasser in einen Reinwasserbehälter 25 unterhalb des Blocks 15 abfließt, aus dem es über eine Leitung 28 entnommen werden kann.The water-saturated air can enter the capillary-like openings of the knitted tube 20 and into the lumen 23 penetrate the Adsorptionstube. Preferably within and partly outside as well as in the wall itself water is knocked off and flows downwards due to gravity. In the lower part of the housing of the block 15 there is a drip tray 24 , from the water into a pure water tank 25 below the block 15 flows out of it via a pipe 28 can be removed.

Versuche haben gezeigt, dass das Wasser zwar noch nicht die Reinheit von destilliertem Wasser aufweist, aber nur noch einen geringen Salzgehalt aufweist, so dass es zumindest in der Landwirtschaft ohne weiteres verwendet werden kann.tries have shown that the water is not yet the purity of distilled water, but has only a low salt content, so it is readily used at least in agriculture can be.

Die endständigen, unten liegenden Ausgänge der Adsorptionstubusse 20 können auch an einer Unterdruckpumpe (nicht dargestellt) angeschlossen werden, so dass das abgeschlagene Wasser mit einem Teil der in dem Block befindlichen Luft abgesaugt wird.The terminal, downstairs exits ge the Adsorptionstube 20 can also be connected to a vacuum pump (not shown), so that the cut off water is sucked with a part of the air in the block.

Durch Kühlung der Adsorptionstubusse, beispielsweise durch von oben nach unten entlang der Adsorptionstubusse streichende Kaltluft, lässt sich der Adsorptions- und Abschlageffekt noch erhöhen.By Cooling of Adsorptionsstubusse, for example, by top down along the adsorption tube passing cold air, can the adsorption and Abkhagffekt still increase.

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Claims (29)

Verfahren zur Gewinnung von aufbereitetem Wasser aus einem Rohwasser, beispielsweise Salz- oder Brackwasser, mit folgenden Verfahrensschritten: • Erzeugen einer wasserdampfgesättigten Luftmenge; • Übersättigen der Luftmenge bis zur Entstehung einer dem Taupunkt entsprechenden Übersättigung und/oder bis zur Entstehung eines Wasser-Aerosols in der Luftmenge, • Vorbeiführen der genannten, hoch wasserhaltigen Luftmenge an einer dichten Anordnung von senkrecht angeordneten, mit luftdurchlässigen Wandungen ausgestatteten Adsorptionstubussen (20), • Eindringenlassen der wasserhaltigen Luftmenge in das Lumen der Adsorptionstubusse und Abschlagen eines Teiles des mitgeführten Wassers außerhalb und innerhalb der Adsorptionstubusse, sowie innerhalb des durchlässigen Tubusmaterials, • Auffangen des am Adsorptionstubus abgeschlagenen und nach unten ablaufenden Wassers am Fuße der Adsorptionstubusse.Process for the production of treated water from raw water, for example salt or brackish water, comprising the following process steps: • generating a quantity of water vapor saturated; • supersaturation of the air quantity until the occurrence of a dew point corresponding supersaturation and / or until the formation of a water aerosol in the amount of air, • passing the said, high-water-containing air quantity in a dense array of vertically arranged, equipped with air-permeable Adsorptionsstubussen 20 ), • permitting the introduction of the amount of water containing air into the lumen of the adsorption tubes and knocking off part of the entrained water outside and inside the adsorbent tubes, and within the permeable tube material, • collecting the water trapped at the adsorption tube and running downwards at the bottom of the adsorption tube. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlagen des Wassers ohne zusätzliche Wärme-Zu- oder Abführung erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the knock-off of the water without additional heat supply or discharge takes place. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) im Querschnitt kreisförmig sind.Process according to Claim 1, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) are circular in cross section. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umkreis des Querschnitts der Adsorptionstubusse (20) einen Durchmesser zwischen 3 und 10 mm hat.Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the perimeter of the cross-section of the adsorption tubes ( 20 ) has a diameter between 3 and 10 mm. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Adsorptionstubusse (20) derart dicht gestellt ist, dass sich – in Achsenrichtung der Adsorptionstubusse (20) gesehen – auf einer Fläche von 100 cm2 wenigstens 75, vorzugsweise mehr als 90, Adsorptionstubusse (20) befinden.A method according to claim 3 or 4, characterized in that the arrangement of Adsorptionsstubusse ( 20 ) is so dense that - in the direction of the adsorption tube ( 20 ) - on an area of 100 cm 2 at least 75, preferably more than 90, Adsorptionstube ( 20 ) are located. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) versetzt zueinander stehen.Process according to Claim 3 or 4, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) are offset from one another. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) bei einem Durchmesser d einen Abstand, von Tubusmittelpunkt zu Tubusmittelpunkt gemessen, von 1,5 d bis 3 d haben.Process according to claims 3 to 5, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) at a diameter d have a distance, measured from tube center to tube center, of 1.5 d to 3 d. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaußenseite der Adsorptionstubusse (20) aufgeraut ist, wobei die Vergrößerung der Oberfläche gegenüber einer idealglatten Oberfläche wenigstens 10% beträgtMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the material outside of the Adsorptionsstubusse ( 20 ) is roughened, wherein the increase in surface area compared to an ideal smooth surface is at least 10% Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserangereicherte Luft durch Einsprühen von Wassertröpfchen des Rohwassers in strömende Luft erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the water-enriched air through Spraying water droplets of the raw water is generated in flowing air. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohwasser vor dem Einsprühen auf eine Temperatur von 40° bis 99°C erwärmt wird.Method according to claim 9, characterized in that that the raw water before spraying to a temperature from 40 ° to 99 ° C is heated. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die strömende Luft erwärmt wird.Method according to claim 9 or 10, characterized that the flowing air is heated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die strömende Luft nach Durchlauf durch die Anordnung von Adsorptionstubussen (20) in einem Kreislauf geführt wird und erneut mit Wasser beladen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the flowing air after passing through the arrangement of Adsorptionsstubussen ( 20 ) is circulated and loaded again with water. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserübersättigte Luftmenge durch Abkühlen einer wasserdampfbeladenen Luftmenge unter den Taupunkt erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the water-supersaturated Air volume by cooling a steam-laden amount of air is generated below the dew point. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dichte Anordnung von senkrecht angeordneten, mit luftdurchlässigen Wandungen ausgestatteten Adsorptionstubussen (20) sich in einer Kammer befindet, an deren Fuß das abgeschlagene Wasser entnehmbar ist, und dass die in die Kammer eingelassene Luft bei Eintritt in die Kammer expandiert, d. h. an Druck verliert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dense arrangement of vertically arranged, equipped with air-permeable walls Adsorptionsstubussen ( 20 ) is in a chamber at the foot of the severed water is removable, and that the air admitted into the chamber expands upon entry into the chamber, that is, loses pressure. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die endständigen Ausgänge der Adsorptionstubusse an eine Unterdruckpumpe angeschlossen sind und dass das abgeschlagene Wasser mit einem Teil der in die Kammer einströmenden Luft abgesaugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the terminal outputs the Adsorptionsstubusse are connected to a vacuum pump and that the severed water with part of the in the chamber is sucked in incoming air. Vorrichtung zur Anwendung bei einem Verfahren zur Gewinnung von aufbereitetem Wasser aus einem Rohwasser, beispielsweise Salz- oder Brackwasser, mit folgenden Verfahrensschritten: • Erzeugen einer wasserdampfgesättigten Luftmenge; • Übersättigen der Luftmenge bis zur Entstehung einer dem Taupunkt entsprechenden Übersättigung und/oder bis zur Entstehung eines Wasser-Aerosols in der Luftmenge, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer dicht gestellten Anordnung von senkrecht angeordneten, mit luftdurchlässigen Wandungen ausgestatteten Adsorptionstubussen (20) besteht, in deren Lumen die wasserhaltige Luftmenge eindringen kann und dabei ein Teil des mitgeführten Wassers außerhalb und innerhalb der Adsorptionstubusse, sowie innerhalb des durchlässigen Tubusmaterials, sich abschlägt.Apparatus for use in a process for recovering treated water from a raw water, for example salt or brackish water, comprising the following process steps: generating a quantity of water vapor saturated; Oversaturation of the air quantity until the occurrence of a supersaturation corresponding to the dew point and / or until the formation of a water aerosol in the air quantity, characterized in that the device consists of a densely arranged arrangement of vertically arranged adsorption tubes equipped with air-permeable walls (US Pat. 20 ), in de In this way, part of the entrained water outside and inside the adsorption tube, as well as within the permeable tube material, abates. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) im Querschnitt kreisförmig sind.Device according to Claim 16, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) are circular in cross section. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umkreis des Querschnitts der Adsorp tionstubusse (20) einen Durchmesser zwischen 3 und 10 mm hat.Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the perimeter of the cross section of the Adsorp tionstubusse ( 20 ) has a diameter between 3 and 10 mm. Vorrichtung nach Anspruch 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Adsorptionstubusse (20) derart dicht gestellt ist, dass sich – in Achsenrichtung der Adsorptionstubusse (20) gesehen – auf einer Fläche von 100 cm2 wenigstens 75, vorzugsweise mehr als 90, Adsorptionstubusse befinden.Apparatus according to claim 16 to 18, characterized in that the arrangement of Adsorptionsstubusse ( 20 ) is so dense that - in the direction of the adsorption tube ( 20 ) - are on an area of 100 cm 2 at least 75, preferably more than 90, Adsorptionsstubusse. Vorrichtung nach Anspruch 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) versetzt zueinander stehen.Device according to claims 16 to 19, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) are offset from one another. Vorrichtung nach Anspruch 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) bei einem Durchmesser d einen Abstand, von Tubusmittelpunkt zu Tubusmittelpunkt gemessen, von 1,5 d bis 3 d haben.Device according to claims 16 to 20, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) at a diameter d have a distance, measured from tube center to tube center, of 1.5 d to 3 d. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) aus einem Polymer-Kunststoff, aus Glasfasern, Metall oder Keramik bestehen.Device according to one of the preceding claims 16 to 21, characterized in that the Adsorptionsstubusse ( 20 ) consist of a polymer plastic, glass fibers, metal or ceramic. Vorrichtung nach Anspruch 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Adsorptionstubusse ein offenporiges Metall- oder Keramikschaummaterial gewählt wird.Device according to Claims 16 to 21, characterized that as material for the Adsorptionsstubusse an open-pore Metal or ceramic foam material is selected. Vorrichtung nach Anspruch 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) aus einem Strick oder Wirkschlauch aus Polymer- Kunststofffasern, Glasfasern, Carbonfasern oder Metallfasern, auch aus mehreren Faserarten untereinander gemischt, besteht.Device according to claims 16 to 22, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) consists of a knit or effect hose made of polymer plastic fibers, glass fibers, carbon fibers or metal fibers, even mixed from several fiber types with each other. Vorrichtung nach Anspruch 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein Thermoplast, vorzugsweise ein Polyolefin gewählt wird.Device according to Claims 16 to 21, characterized that as plastic a thermoplastic, preferably a polyolefin is selected. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 25, dadurch gekennzeichnet, das das Fasermaterial ausgewählt ist aus einem der folgenden Gruppe: Polyamid, Polyacrylat, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen.Device according to claim 22 or 25, characterized the fiber material is selected from one of the following Group: polyamide, polyacrylate, polystyrene, polyethylene, polypropylene. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserdurchmesser des Materials der Strickschläuche zwischen 0,05 und 1,0 mm liegt.Device according to claim 26, characterized in that that the fiber diameter of the material of the knitting hoses between 0.05 and 1.0 mm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaußenseite der Adsorptionstubusse (20) aufgeraut ist, wobei die Vergrößerung der Oberfläche gegenüber einer idealglatten Oberfläche wenigstens 10% beträgt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the material outer side of the Adsorptionsstubusse ( 20 ) is roughened, wherein the increase in surface area compared to an ideal smooth surface is at least 10%. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die endständigen Ausgänge der Adsorptionstubusse (20) an eine Unterdruckpumpe angeschlossen sind.Device according to claim 16, characterized in that the terminal exits of the adsorption tubes ( 20 ) are connected to a vacuum pump.
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