DE1297552B

DE1297552B - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser aus wasserhaltigen Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1297552B
Application number: DEB77046A
Authority: DE
Original assignee: BODELL BRUCE R
Current assignee: BODELL BRUCE R
Priority date: 1963-06-03
Filing date: 1964-06-02
Publication date: 1969-06-12
Also published as: GB1057445A; FR1396815A

Description

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Die Zunahme der Erdbevölkerung in Verbindung Geschwindigkeit und Wirksamkeit des Verfahrens mit der zunehmenden Verunreinigung zahlreicher wird durch eine Erwärmung der zu behandelnden Süßwasservorräte sowie das vollständige Fehlen von wasserhaltigen Flüssigkeit offensichtlich erhöht und Süßwasservorräten in wasserlosen Gebieten hat zu gefördert, jedoch braucht diese Erwärmung lediglich verstärkten Bemühungen um wirtschaftliche Verfah- 5 auf eine beliebige Temperatur zwischen der Umren zur Entsalzung von Meerwasser oder sonstigen gebungstemperatur und der Siedetemperatur des Was-Salzwasservorräten geführt. Zahlreiche Lösungen für sers zu erfolgen.

dieses Problem sind bereits bekannt. Üblicherweise Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindun erberuhen die bekannten Verfahren auf einer Destil- gebensichausderfolgendenBeschreibungeinesAusfühlation. Die bei diesen Verfahren nötige Erhitzung bis io rungsbeispiels an Hand der Zeichnung; in dieser zeigt zum Sieden erfordert jedoch erhebliche Wärme- F i g. 1 in schematischer, perspektivischer Ansicht

mengen, was die Wirtschaftlichkeit derartiger Ver- ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchfahren beeinträchtigt. führung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Durch die vorliegende Erfindung soll ein einfaches Fig. 2 eine Schnittansicht durch die in Fi g. 1

und wirksames Verfahren sowie eine entsprechende 15 gezeigte Vorrichtung mit Schnitt längs der Linie 2-2 Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser aus in F i g. 1.

wasserhaltigen Flüssigkeiten geschaffen werden, bei Gemäß F i g. 1 besitzt eine Wasserentsalzungsein-

dem der Bedarf an aufzuwendender Wärmeenergie richtung 10 einen Behälter 12, mehrere Diaphragmaniedriger als bei den bekannten Verfahren mit Destil- rohre 14 und einen Kondensator 16. Der Behälter 12 lation der zu behandelnden wäßrigen Flüssigkeit ist. 20 kann offen oder zugedeckt sein und ist mit einem

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren Eintritt 18 und einem Austritt 20 versehen, zur Gewinnung von Trinkwasser aus wasserhaltigen Über die Leitungen 22 und 24 sind der Eintritt 18

Flüssigkeiten, insbesondere Salzwasser, das dadurch und der Austritt 20 mit einem außerhalb des Begekennzeichnet ist, daß man aus einem wasserdampf- hälters 12 angeordneten Strömungssystem verbunden, durchlässigen Material bestehende Diaphragmarohre, 25 in dem ein Wärmeaustauscher 26 in Reihe mit einer vorzugsweise Kapillarrohre, von der auf eine Tem- Umwälzpumpe 28 geschaltet ist. In der Leitung 22 ist peratur zwischen der Umgebungstemperatur und der zwischen dem Austritt 20 und dem Wärmeaustauscher Siedetemperatur erwärmten wasserhaltigen Flüssig- 26 ein Mehrweghahn 30 eingeschaltet, der zur Einkeit umströmen läßt, den durch die Diaphragmawan- führung von frischem Salzwasser von der Leitung 32 dung der Rohre tretenden Wasserdampf mittels eines 30 und zum Abziehen von konzentriertem Salzwasser Gasstroms, vorzugsweise Luft, aus den Rohren ab- durch eine Leitung 34 dient. Der Wärmeaustauscher zieht und zu Trinkwasser kondensiert. 26 erhält von einer Leitung 36 ein Heizmedium, das er

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur über eine Leitung 38 abgibt. Beispielsweise kann der Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung ge- Wärmeaustauscher 26 mit einem Dampfmantel vermaß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen 35 sehen sein. Gegebenenfalls kann der Wärmeaustau-Behälter für die zu behandelnde Flüssigkeit, mit einer scher 26 von einem Sonnenkessel oder einer anderen Zufuhrleitung und einer Austrittsleitung, ferner ge- geeigneten Einrichtung mit Wärme gespeist werden, kennzeichnet durch einen in der Zufuhrleitung ange- Die Umwälzpumpe 28 bewirkt eine Störung

ordneten Wärmeaustauscher zur Erwärmung der zu des erhitzten Salzwassers über und um die Diabehandelnden wäßrigen Flüssigkeit auf die Vorzugs- 40 phragmarohre 14, die mit einem Verteiler 40 und weise zwischen der Umgebungstemperatur und der einem Sammler 42 verbunden sind. Gemäß F i g. 2 Siedetemperatur liegende Temperatur, durch mehrere sind der Verteiler 40 und der Sammler 42 mit in dem Gefäß in die zu behandelnde wäßrige Flüssig- Schlaucholiven 44 versehen. Die Diaphragmarohre keit eintauchend angeordnete Diaphragmarohre aus 14 sind mittels der Schlaucholiven 44 einzeln zwieinem wasserdampfdurchlässigen Material, die strö- 45 sehen dem Verteiler 40 und dem Sammler 42 mungsmäßig parallel zueinander zwischen einem Ver- eingeschaltet, so daß sie parallele Gaskanäle bilteiler und einem Sammler angeordnet sind, weiterhin den. Der Sammler 42 ist durch eine Leitung 40 mit gekennzeichnet durch einen mit dem Sammler ver- dem Gebläse 46 verbunden, so daß atmosphärische bundenen Kondensator, an dessen Austrittsende das Luft unter Druck durch die Diaphragmarohre 14 in trinkbare Wasser abgenommen wird, und schließlich 5° den Sammler 42 gelangt. Das Gas strömt aus dem gekennzeichnet durch ein Gebläse zur Erzeugung Sammler 42 durch eine Leitung 50 in den Kondeneines Gasstroms durch die Diaphragmarohre zu der sator 16, in dem der Wasserdampf zu Trinkwasser Kondensatorvorrichtung hin. kondensiert wird. Dieses wird durch einen Austritt 54

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der in Flaschen 52 oder andere geeignete Behälter geErfindung ist vorgesehen, daß die Diaphragmarohre 35 leitet. Das Kühlmittel wird in den Mantel des Konaus Silikongummi bestehen und als Kapillarrohre aus- densators 16 durch eine Leitung 56 eingeleitet und gebildet sind. über eine Leitung 58 abgezogen.

Wie ohne weiteres ersichtlich, beruht die vor- Die Diaphragmarohre 14 bestehen aus einem

liegende Erfindung nicht auf einer Verdampfung dampfdurchlässigen Diaphragmamaterial, so daß durch Destillation mit entsprechend hohem Wärme- 60 Wasserdampf aus dem Salzwasser in die durch das energieaufwand, sondern auf der Gewinnung von Rohrinnere strömende Luft gelangen kann. Ein für Wasserdampf aus der wasserhaltigen Flüssigkeit im die Rohre 14 besonders geeignetes Material ist Silikon-Wege der Diffusion durch ein Diaphragma als Folge gummi. Rohre mit einem Innendurchmesser von des Wasserdampfkonzentrationsgefalles zwischen der 0,3 mm und einem Außendurchmesser von 0,63 mm mit der zu behandelnden Flüssigkeit in Berührung 65 wurden mit Erfolg verwendet. Derartige Kapillarstehenden Seite der Diaphragmawandung und der rohre werden gegenüber blattartigen Diaphragmen anderen, vorzugsweise mit der Umgebungsatmosphäre bevorzugt, weil die Rohre bezogen auf die Masse des in Verbindung stehenden Seite des Diaphragmas. Die Diaphragmamaterials eine wesentlich größere Fläche

haben. Nach einem Merkmal der Erfindung sind die Rohre 14 so geschaltet, daß sie mehrere parallele Kanäle in dem Salzwasserbehälter 12 bilden. Da Wasserdampf aus der umgebenden Flüssigkeit ohne weiteres durch die Kapillardiaphragmen tritt, die von den Diaphragmarohren 14 gebildet werden, ist es nicht notwendig, die Temperatur des Salzwassers im wesentlichen bis zum Siedepunkt zu bringen. Dadurch kann die zur Umwandlung des Salzwassers in salzfreies Wasser erforderliche Energie beträchtlich herabgesetzt werden. Der Wärmeaustauscher 26 wird daher so betrieben, daß er das Salzwasser auf eine gewählte Temperatur zwischen der Umgebungstemperatur und dem Siedepunkt bringt. Beispielsweise genügt bei einer Umgebungstemperatur von etwa 27° C eine Salzwassertemperatur von etwa 57° C ohne weiteres zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Diaphragmarohre 14 werden vorteilhafterweise so angeordnet, daß sie an dem Verteiler 40 und dem Sammler 42 lose angebracht sind, so daß sie in dem ao Salzwasser frei schwimmen und den Bewegungen des strömenden Salzwassers ohne weiteres folgen können. Diese freie Beweglichkeit der einzelnen Rohre gewährleistet eine satte Berührung zwischen den Rohren und der Salzlösung, in der sie eingetaucht sind, wodurch ein maximaler Durchgang von Wasserdampf durch die Wände der Rohre gefördert wird. Ferner hat es sich gezeigt, daß der Durchgang des Wasserdampfs durch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit in den Rohren gefördert wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Trinkwasser aus wasserhaltigen Flüssigkeiten, insbesondere Salzwasser, dadurch gekennzeichnet, daß man aus einem wasserdampfdurchlässigen Material bestehende Diaphragmarohre, vorzugsweise Kapillarrohre, von der auf eine Temperatur zwischen der Umgebungstemperatur und der Siedetemperatur erwärmten wasserhaltigen Flüssigkeit umströmen läßt, den durch die Diaphragmawandung der Rohre tretenden Wasserdampf mittels eines Gasstromes, vorzugsweise Luft, aus den Rohren abzieht und zu Trinkwasser kondensiert.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Behälter (12) für die zu behandelnde wäßrige Flüssigkeit, mit einer Zufuhrleitung (24, 18) und einer Austrittsleitung (20, 22), ferner gekennzeichnet durch einen in der Zufuhrleitung angeordneten Wärmeaustauscher (26), durch mehrere in dem Behälter (12) in die zu behandelnde wäßrige Flüssigkeit eintauchend angeordnete Diaphragmarohre (14) aus einem wasserdampfdurchlässigen Material, die strömungsmäßig parallel zueinander zwischen einem Verteiler (40) und einem Sammler (42) angeordnet sind, weiterhin gekennzeichnet durch einen mit dem Sammler (42) verbundenen Kondensator (16) und schließlich gekennzeichnet durch ein Gebläse (46), welches über die Leitung (48) und den Verteiler (40) mit den Diaphragmarohren (14) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diaphragmarohre (14) aus Silikongummi bestehen und als Kapillarrohre ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen