DE102007014807B4 - Process and apparatus for recovering treated water from raw water - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von aufbereitetem Wasser aus einem Rohwasser. Dazu wird eine Luftmenge erzeugt und mit Wasserdampf gesättigt. Die hoch wasserhaltige Luftmenge wird an einer dichten Anordnung von senkrecht angeordneten, mit luftdurchlässigen Wandungen ausgestatteten Adsorptionstubussen (20) vorbeigeführt. Die wasserhaltige Luftmenge dringt in das Lumen der Adsorptionstubusse ein. Ein Teil des mitgeführten Wassers wird außerhalb und innerhalb der Adsorptionstubusse sowie innerhalb des durchlässigen Tubusmaterials abgeschlagen. Das abgeschlagene und nach unten ablaufenden Wassers am Fuße der Adsorptionstubusse aufgefangen. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for recovering treated water from a raw water. For this purpose, an amount of air is generated and saturated with water vapor. The highly water-containing amount of air is passed to a dense array of vertically arranged, equipped with air-permeable Adsorptionsstubussen (20). The amount of air containing water penetrates into the lumen of the adsorption tube. Part of the entrained water is knocked off both outside and inside the adsorbent tube and within the permeable tube material. The trapped and run down water collected at the foot of Adsorptionsstubusse. The invention also relates to a device for carrying out the method.

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. Bei dem Verfahren werden mit dem Rohwasser als erste Verfahrensschritte durchgeführt:

  • • 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.
The invention relates to a method for recovering treated water from raw water, for example, salt or brackish water, and a device for carrying out said method. In the process, the raw water is used as the first process steps:
  • • generating a water vapor saturated air quantity;
  • • 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.

Die Entsalzung von Meerwasser durch Evaporation ist z. B. in US 5 853 549 beschrieben. Die Evaporation erfolgt in einer orgelpfeifenähnlichen Anordnung vertikal angeordneter Rohrbündel mit Wärme. Anschließend wird in einem gekühltem Kondenser (condenser) das in der Dampfphase befindliche Wasser in die flüssige, gereinigte Phase überführt. Es handelt sich hierbei um geschlossene Röhren, die von außen mit kaltem Wasser geflutet werden und im Inneren die Phasenumkehr ermöglichen.The desalination of seawater by evaporation is z. In US 5,853,549 described. The evaporation takes place in an organ pipe-like arrangement of vertically arranged tube bundles with heat. Subsequently, in a cooled condenser (condenser), the water in the vapor phase is transferred into the liquid, purified phase. These are closed tubes, which are flooded with cold water from the outside and allow the phase inversion inside.

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 has as its object to provide a method in which for recovering treated water from a raw water, the cooling processes occurring at a phase jump are bypassed, with a relatively low temperature gradient to be worked between a water-carrying air and a largely water-free air in the context of Wasserabscheidevorganges prevails.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem sich an die oben genannten Verfahrensschritte folgende Verfahrensschritte anschließen:

  • • 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, wobei das Abschlagen des Wassers ohne zusätzliche Wärme- Zu- oder Abführung erfolgt,
  • • Auffangen des am Adsorptionstubus abgeschlagenen und nach unten ablaufenden Wassers am Fuße der Adsorptionstubusse.
This object is achieved by a method in which the following method steps follow the method steps mentioned above:
  • 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 tube, as well as within the permeable tube material, the water being knocked off without additional heat input or discharge,
  • • Collecting the water which is cut off at the adsorption tube and runs down at the bottom of the adsorption tube.

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.A key element of the individual parts known to the person skilled in the art is an arrangement of adsorption tubes which counteracts the air flow which flows out of a corresponding humidifying system saturated with water vapor. On such a device are also directed 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 a circular cross-section, that is to say they represent narrow hollow cylinders. However, other cross-sections may also be chosen, for example elliptical or polygonal cross-sections. The (imaginary) perimeter of the selected cross-section of the adsorption tube has 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.Assuming that the adsorption tubes have a diameter d, the distance should be between 1.5 d to 3 d, measured from tube center to tube center. The distances of the Adsorptionsstubusse can be chosen differently depending on the flow velocity of the air and the placement depth empirically with appropriate increase in efficiency.

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 Adsorptionstube can be made of different materials. For reasons of hygiene, polymer plastics, glass fibers, metals or ceramics are preferably chosen. For example, as the material, an open-pore metal or ceramic foam material can be selected, which has proven itself in tests.

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 is to be achieved that the fibers develop adhesion effects with respect to the water in the air, in order 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.Particularly suitable plastics are thermoplastics, such as preferably polyolefins. It has in particular plastics from the following Groups have proven 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 knitted tube, a kind of capillary-permeable wall should be created. This wall is preferably made when the fiber diameter of the material of the knitting tubes is selected between 0.05 and 1.0 mm.

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 generated by spraying water droplets of the raw water into the flowing air. The raw water can be heated to a temperature of 40 ° to 99 ° C prior to spraying. In addition, the flowing air can additionally be heated via heat exchangers to an elevated temperature, for example 40 ° to 120 ° C., in order to be able to absorb more 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 circulated through the array of adsorption tubes and periodically recharged 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 amount of air is also produced by cooling a steam-laden amount of air 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, equipped with air-permeable walls Adsorptionsstubussen is preferably in a chamber at the foot of the severed water can be removed. Also, in addition, in such a chamber, the admitted air can be made to expand upon entry, so that the pressure decreases abruptly.

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 the adsorption tubes may also be connected to a vacuum pump so that the chopped off water is sucked off with a portion of the air flowing into the chamber.

Beschreibung des Verfahrensablaufs anhand der FigurenDescription of the procedure with reference to 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'.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 ' ,

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.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 Adsorptionstubusse 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, wherein numerous adsorption tubes are 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.Experiments have shown that although the water does not yet have the purity of distilled water, but has only a low salt content, so it can be readily used, at least in agriculture.

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, bottom-lying outlets of the adsorption tube 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 the Adsorptionsstubusse, for example, from top to bottom along the Adsorptionsstubusse stroking cold air, the adsorption and Abkhagffekt can still increase.

Claims (25)

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, wobei das Abschlagen des Wassers ohne zusätzliche Wärme-Zu- oder Abführung erfolgt, • 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 flow of water in the lumen of Adsorptionsstubusse and knocking off a portion of the entrained water outside and within the Adsorptionsstubusse, and within the permeable tube material, wherein the knocking off of the water takes place without additional heat supply or discharge, • collecting the am Adsorption tube cut off and running down water at the bottom of Adsorptionsstubusse. 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 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umkreis des Querschnitts der Adsorptionstubusse (20) einen Durchmesser zwischen 3 und 10 mm hat.Process according to claim 1 or 2, 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 2 oder 3, 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.Process according to Claim 2 or 3, characterized in that the arrangement of the adsorption tubes ( 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 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) versetzt zueinander stehen.Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) are offset from one another. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, 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 2 to 4, 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 ideal-glatten Oberfläche wenigstens 10% beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material outside of the Adsorptionsstubusse ( 20 ), 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 is generated by spraying water droplets of the raw water into flowing air. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohwasser vor dem Einsprühen auf eine Temperatur von 40° bis 99°C erwärmt wird.A method according to claim 8, characterized in that the raw water is heated to a temperature of 40 ° to 99 ° C prior to spraying. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die strömende Luft erwärmt wird.A method according to claim 8 or 9, characterized in 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 amount of air is generated by cooling a steam-laden amount of air 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 exits of Adsorptionsstubusse are connected to a vacuum pump and that the cut off water is sucked with a portion of the air flowing into the chamber 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 whose Lumen, the water-containing amount of air can penetrate and thereby part of the entrained water outside and within the Adsorptionsstubusse, and within the permeable Tubusmaterials, abk themselves. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) im Querschnitt kreisförmig sind.Device according to Claim 15, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) are circular in cross section. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Umkreis des Querschnitts der Adsorptionstubusse (20) einen Durchmesser zwischen 3 und 10 mm hat.Device according to Claim 15, characterized in that the perimeter of the cross-section of the adsorption tubes ( 20 ) has a diameter between 3 and 10 mm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionstubusse (20) aus einem Polymer-Kunststoff, aus Glasfasern, Metall oder Keramik bestehen.Device according to one of the preceding claims 15 to 17, characterized in that the Adsorptionsstubusse ( 20 ) consist of a polymer plastic, glass fibers, metal or ceramic. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Adsorptionstubusse ein offenporiges Metall- oder Keramikschaummaterial gewählt wird.Apparatus according to claim 15 to 18, characterized in that as the material for the Adsorptionsstubusse an open-pore metal or ceramic foam material is selected. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 18, 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 15 to 18, characterized in that the adsorption tubes ( 20 ) consists of a knitting or knitting hose made of polymer-plastic fibers, glass fibers, carbon fibers or metal fibers, mixed with one another, even from several types of fibers. Vorrichtung nach Anspruch 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein Thermoplast, vorzugsweise ein Polyolefin gewählt wird.Apparatus according to claim 15 to 20, characterized in that a thermoplastic, preferably a polyolefin is selected as the plastic. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 21, dadurch gekennzeichnet, das das Fasermaterial ausgewählt ist aus einem der folgenden Gruppe: Polyamid, Polyacrylat, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen.Apparatus according to claim 15 or 21, characterized in that the fiber material is selected from one of the following group: polyamide, polyacrylate, polystyrene, polyethylene, polypropylene. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserdurchmesser des Materials der Strickschläuche zwischen 0,05 und 1,0 mm liegt.Apparatus according to claim 20, characterized in that the fiber diameter of the material of the knitting hoses is between 0.05 and 1.0 mm. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaußenseite der Adsorptionstubusse (20) aufgeraut ist, wobei die Vergrößerung der Oberfläche gegenüber einer ideal-glatten Oberfläche wenigstens 10% beträgt.Apparatus according to claim 15, characterized in that the material outer side of the Adsorptionsstubusse ( 20 ), wherein the increase in surface area compared to an ideal smooth surface is at least 10%. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die endständigen Ausgänge der Adsorptionstubusse (20) an eine Unterdruckpumpe angeschlossen sind.Device according to claim 15, characterized in that the terminal exits of the adsorption tubes ( 20 ) are connected to a vacuum pump.
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