DE1501546C3 - Process for obtaining drinking water from salt water through multi-stage evaporation - Google Patents

Process for obtaining drinking water from salt water through multi-stage evaporation

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DE1501546C3 DE19651501546 DE1501546A DE1501546C3 DE 1501546 C3 DE1501546 C3 DE 1501546C3 DE 19651501546 DE19651501546 DE 19651501546 DE 1501546 A DE1501546 A DE 1501546A DE 1501546 C3 DE1501546 C3 DE 1501546C3
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    • F28D19/02Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using granular particles

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Description

renden Bauweise sind die zwischen den jeweiligen Stufen und dem Gegenlauf-Speicherteilchenwärmetauscher nötigen Verbindungsleitungen sehr kurz, so daß an diesen Stellen kaum Wärmeverluste auftreten.The most important construction methods are those between the respective stages and the counter-rotating storage particle heat exchanger The necessary connecting lines are very short, so that hardly any heat losses occur at these points.

An Hand der Zeichnung wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter veranschaulicht. The mode of operation of the method according to the invention is further illustrated with the aid of the drawing.

F i g. 1 zeigt ein Fließbild einer Anlage für die Entsalzung von Meerwasser;F i g. 1 shows a flow diagram of a plant for the desalination of seawater;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Linie 2-2 von F i g. 1;F i g. Figure 2 shows a cross section along line 2-2 of Figure 2. 1;

F i g. 3 zeigt schematisch eine weitere Anordnungsform der Gegenlauf-Speicherteilchenwärmetauscher. F i g. 3 schematically shows a further form of arrangement of the counter-rotating storage particle heat exchangers.

In der Zeichnung sind mehrere Behälter 11,12,13 und 14 gezeigt (F i g. 1), die aufeinanderfolgende Stufen eines mehrstufigen Verdampfers zur Verdampfung von Salzlösung und zur Kondensation entsalzten Wassers, das hieraus gewonnen wird, darstellen. Die Ausgestaltung der einzelnen Behälter, in denen direkte Verdampfung stattfindet, ist ausführlich in der obenerwähnten Anmeldung (USA.-Patentschrift 327 946) beschrieben, auf deren Inhalt hierin Bezug genommen wird.Several containers 11, 12, 13 are shown in the drawing 14 and 14 (Fig. 1), the successive stages of a multi-stage evaporator for evaporation of saline solution and desalinated water for condensation that is obtained from it. The design of the individual containers in which direct evaporation takes place is detailed in of the aforementioned application (U.S. Patent 327,946), the contents of which are incorporated herein by reference is taken.

Die erhitzte Salzlösung wird zunächst in den Behälter 11 der ersten Stufe durch die Einlaßleitung 15 eingefüllt und dann durch die aufeinanderfolgenden Verdampfungsstufen geleitet. Wie in F i g. 1 durch die ausgezogene Linie angezeigt wird, fließt die Salzlösung also der Reihe nach von der ersten Stufe 11 durch die Leitung 16 in die Stufe 12, von der Stufe 12 durch die Leitung 17 in die Stufe 13, und aus der Stufe 13 durch die Leitung 18. Es ist selbstverständlich, daß die Sazlösung durch eine oder mehrere weitere Verdampfungsstufen, die nicht in der Zeichnung gezeigt sind, fließen kann, bevor sie in die letzte Stufe 14 gelangt. Die Salzlösung wird schließlich aus der letzten Stufe durch die Auslaßleitung 19 abgeleitet. The heated saline solution is first introduced into the first stage container 11 through the inlet conduit 15 filled and then passed through the successive evaporation stages. As in Fig. 1 through the solid line is displayed, the saline solution flows in sequence from the first stage 11 through line 16 into stage 12, from stage 12 through line 17 into stage 13, and out of the Step 13 through the line 18. It goes without saying that the Sazlösung by one or more further Evaporation stages not shown in the drawing can flow before going into the last one Level 14 reached. The saline solution is finally discharged from the last stage through outlet line 19.

Ein Strom aus entsalztem Wasser durchfließt im Gegenstrom zu dem Salzlösungsstrom die aufeinanderfolgenden Verdampfungsstufen. Das entsalzte Wasser, dessen Fluß in der F i g. 1 durch die gestrichelten Linien dargestellt ist, wird zuerst durch die Leitung 21 in die Endstufe 14 eingeführt, aus der Stufe 14 durch die Leitung 22 wieder entfernt und mit Hilfe der Pumpe 23, durch so viele weitere nicht eingezeichnete Stufen geleitet. Der Strom des entsalzten Wassers wird dann in die Stufe 13 eingeleitet, durch die Leitung 24 aus der Stufe 13 wieder entfernt und mit Hilfe der Pumpe 25 in die Stufe 12 geleitet, aus der Stufe 12 durch die Leitung 26 wieder entfernt und mit Hilfe der Pumpe 27 in die erste Stufe 11 geleitet, aus der der entsalzte Wasserstrom durch die Auslaßleitung 28 entfernt wird.A stream of desalinated water flows through the successive streams in countercurrent to the stream of brine Evaporation stages. The desalinated water, the flow of which is shown in FIG. 1 by the dashed Lines shown is first introduced through line 21 into output stage 14, from which Step 14 removed again through line 22 and with the help of pump 23, through so many more not drawn steps. The stream of desalinated water is then passed into stage 13, removed again through line 24 from stage 13 and passed into stage 12 with the aid of pump 25, removed from the stage 12 through the line 26 and with the help of the pump 27 in the first Stage 11 passed, from which the desalinated water stream is removed through the outlet line 28.

Wie in der obenerwähnten früheren Anmeldung ausgeführt wurde, kann, da sich die durch die aufeinanderfolgenden Stufen fließende Salzlösung auf einer etwas höheren Temperatur als das im Gegenstrom hierzu fließende, entsalzte Wasser befindet, Dampf aus der Salzlösung verdunsten und sich an den freien Oberflächen des entsalzten Wasserstromes niederschlagen. Das entsalzte Wasser verläßt also jede folgende Stufe mit einer etwas höhreren Temperatur. Eine entsprechende Abnahme der Salzlösungstemperutur findet während des Durchganges der Salzlösung durch die aufeinanderfolgenden Stufen 11, 12, 13 usw. statt. Als Endergebnis erhält man schließlich einen Strom konzentrierter und verhältnismäßig kalter Salzlösung, der aus der Endstufe 14 durch die Auslaßleitung 19 ausfließt, während ein Strom verhältnismäßig warmen, entsalzten Wassers die erste Stufe 11 durch die Auslaßleitung 28 verläßt.
Ein Teil des kalten, konzentrierten Salzlösungsstromes, der durch die Leitung 19 abfließt, wird durch die Leitung 31 mit Hilfe der Pumpe 32 geleitet und mit einem Strom frischen Sazwassers vermischt, das durch die Leitung 33 eingeführt wird. Der zusammengesetzte Salzlösungsstrom wird durch die Leitung 34 in einen Gegenlauf-Speicherteilchenwärmetauscher 30 geleitet. Der Salzlösungsstrom verläßt den Wärmetauscher und wird durch die Ausgangsleitung 35 mit Hilfe der Pumpe 36 wieder in den Umlauf gebracht, indem er den Erhitzer 37 durchläuft und durch die Einlaßleitung 15 in die erste Stufe 11 des mehrstufigen Verdampfers zurückgeleitet wird.
As stated in the aforementioned earlier application, since the salt solution flowing through the successive stages is at a slightly higher temperature than the countercurrently flowing desalinated water, steam from the salt solution can evaporate and settle on the free surfaces of the desalinated water stream knock down. The desalinated water leaves each subsequent stage at a slightly higher temperature. A corresponding decrease in the salt solution temperature takes place during the passage of the salt solution through the successive stages 11, 12, 13 and so on. The end result is a stream of concentrated and relatively cold saline solution which flows out of the final stage 14 through the outlet line 19, while a stream of relatively warm, desalinated water leaves the first stage 11 through the outlet line 28.
A portion of the cold, concentrated saline solution stream flowing off through line 19 is passed through line 31 by means of pump 32 and mixed with a stream of fresh saline water introduced through line 33. The composite brine stream is directed through line 34 into a countercurrent storage particle heat exchanger 30. The brine stream leaves the heat exchanger and is brought into circulation again through the outlet line 35 with the aid of the pump 36 by passing through the heater 37 and being returned through the inlet line 15 to the first stage 11 of the multi-stage evaporator.

Der Wärmetauscher 30 (Fig. 1) enthält eine erste Speicherteilchenkammer 38, eine zweite Speicherteilchenkammer 39 und ein Fördergerät 41, das mit den entsprechenden Speicherteilchenkammern in Verbindung steht.The heat exchanger 30 (Fig. 1) includes a first Storage particle chamber 38, a second storage particle chamber 39 and a conveyor 41, which with the corresponding storage particle chambers is in communication.

Die Speicherteilchenkammer 38 enthält ein Speicherteilchenzuführrohr 42, ein Speicherteilchenaustrittsrohr 43, ein Einlaßrohr für entsalztes Wasser, einen Verteilerkopf 45 zur Verteilung des entsalzten Wassers und ein Auslaßrohr 46 für das entsalzte Wasser. Das entsalzte Wasser wird durch die Leitung 28 in das Einlaßrohr 44 geführt und durch das Auslaßrohr 46 in die Entnahemeleitung 47 geleitet. Ein weiterer Teil des durch das Auslaßrohr 46 austretenden Wasserstromes wird durch die Leitung 21 zum erneuten Umlauf wieder in die letzte Stufe 14 der Verdampfungsanlage geführt.The storage particle chamber 38 contains a storage particle feed pipe 42, a storage particle outlet pipe 43, an inlet pipe for desalinated water, a header 45 for distributing the desalinated Water and an outlet pipe 46 for the desalinated water. The desalinated water is through the Line 28 is passed into the inlet pipe 44 and passed through the outlet pipe 46 into the extraction line 47. Another portion of the water flow exiting the outlet pipe 46 is through the conduit 21 led back to the last stage 14 of the evaporation system for renewed circulation.

Die zweite Speicherteilchenkammer 39 enthält ein Speicherteilchenzuführrohr 48, ein Speicherteilchenauslaßrohr 49, ein Salzlösungseinlaßrohr 51, einen Salzlösungsverteilerkopf 52 und ein Salzlösungsauslaßrohr 53. Das Sazlösungseinlaßrohr 51 ist mit der Leitung 34 verbunden, durch die die zusammengesetzte Salzlösung zugeführt wird, und das Salzlösungsauslaßrohr 53 ist durch die Auslaßleitung 36 mit der mehrstufigen Verdampfungsanlage verbunden. The second storage particle chamber 39 includes a storage particle supply pipe 48, a storage particle outlet pipe 49, a saline solution inlet tube 51, a saline solution head 52, and a saline solution outlet tube 53. The salt solution inlet tube 51 is connected to the conduit 34 through which the composite Saline is supplied and the saline outlet tube 53 is through outlet conduit 36 connected to the multi-stage evaporation system.

Das Speicherteilchenzuführrohr 48, das in die zweite Speicherteilchenkammer führt, ist mit dem Speicherteilchenzuführrohr 43 und der ersten Speicherteilchenkammer durch das Ventil 54 verbunden, und das Speicherteilchenauslaßrohr 49 der zweiten Speicherteilchenkammer steht mit einer Zulaufkammer 55 des Fördergerätes 41 in Verbindung.The storage particle supply tube 48 leading into the second storage particle chamber is connected to the Storage particle supply pipe 43 and the first storage particle chamber connected by valve 54, and the storage particle outlet pipe 49 of the second storage particle chamber is connected to an inlet chamber 55 of the conveyor 41 in connection.

Das Fördergerät 41 ist zum Transport der Speicherteilchen von der zweiten Speicherteilchenkammer 39 in die erste Speicherteilchenkammer 38 angebracht. Aus diesem Grunde ist die Zulaufkammer 55 des Fördergerätes mit dem Auslaßrohr 49 im unteren Teil der zweiten Speicherteilchenkammer durch ein Ventil 56 verbunden, und eine Auslaßkammer 57 ist mit dem Zufuhrrohr 42 oberhalb der ersten Speicherteilchenkammer durch ein Ventil 58 verbunden.The conveyor 41 is for transporting the storage particles from the second storage particle chamber 39 mounted in the first storage particle chamber 38. This is the reason why the feed chamber is 55 of the conveyor with the outlet pipe 49 in the lower part of the second storage particle chamber connected by a valve 56, and an outlet chamber 57 is connected to the supply pipe 42 above the first Storage particle chamber connected by a valve 58.

Das Fördergerät 41 ist in ein äußeres Gehäuse 59 eingebaut, wobei das aufsteigende Band, bzw. die Kette 61 des Fördergerätes in einen Leitkanal mit offenen Enden eingebaut ist, der sich aus den WändenThe conveyor 41 is built into an outer housing 59, with the ascending belt or the Chain 61 of the conveyor is built into a guide channel with open ends that extends from the walls

62, 62 α und 63 des Gehäuses und der Trennwand 64 zusammensetzt und eng an der Kette selbst anliegt (s. F i g. 1 und T). Ein Wasserzuleitungsrohr 65 führt62, 62 α and 63 of the housing and the partition 64 assembled and tightly against the chain itself (see Fig. 1 and T). A water supply pipe 65 leads

5 65 6

durch die Wand 63 des äußeren Gehäuses 59 in den Druck des entsalzten Wassers, der in die erstethrough the wall 63 of the outer housing 59 in the pressure of the desalinated water, which in the first

so definierten Leitkanal. Speicherteilchenkammer 38 durch den Verteiler 45so defined guide channel. Storage particle chamber 38 through manifold 45

Das gezeigte Fördergerät 41 kann aus irgendeinem eintritt, etwas höher als der Druck der Sazlösung ist,The conveyor device 41 shown can enter from any, slightly higher than the pressure of the gas solution,

bekannten Typ bestehen, der sich zur fortlaufenden die aus der zweiten Speicherteilchenkammer 39known type, which are used for the continuous flow of the second storage particle chamber 39

oder schubweisen Hochbeförderung oder zum Trans- 5 durch das Rohr 53 austritt.or in batches of high conveyance or for trans- 5 exiting through the pipe 53.

port der Teilchen von der zweiten Speicherteilchen- Die Speicherteilchen werden dadurch gereinigt, kammer 39 in die erste Speicherteilchenkammer 39 daß ein reiner, z. B. ein entsalzter Wasserstrom durch eignet. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, wurde das Rohr 65 in das innere Gehäuse eingeleitet wird, eine Fördervorrichtung mit einem fortlaufenden das die aufsteigende Kette 61 umschließt. Da das inBand oder Kettenantrieb 66, der eine Zahl von io nere Gehäuse die aufsteigende Kette des Fördergerädurchlöcherten Kübelelementen 61 trägt, als beson- tes 41 eng umschließt, muß das eingeleitete, entsalzte ders geeignet befunden. Wasser durch die Löcher in den einzelnen Kübelele-port of the particles from the second storage particle- The storage particles are cleaned by chamber 39 in the first storage particle chamber 39 that a pure, z. B. a desalinated water flow through is suitable. As shown in the drawing, the tube 65 has been introduced into the inner housing, a conveyor with a continuous which encloses the ascending chain 61. Since the in-belt or chain drive 66, which carries a number of internal housings, tightly encloses the ascending chain of the conveyor wheel-perforated bucket elements 61 , as a special 41, the desalinated substance introduced must be found to be suitable. Water through the holes in the individual bucket elements

Im Betrieb tritt entsalztes, heißes Wasser, das aus menten 67 des Fördergerätes abwärts fließen, dieIn operation, the desalinated, hot water flows down from the elements 67 of the conveyor

dem mehrstufigen Verdampfer durch die Leitung 28 von einer solchen Abmessung sind, daß die Ausbil-the multi-stage evaporator through line 28 are of such a dimension that the training

entnommen wird, in den Verteiler 45 durch das Ein- 15 dung übermäßiger Druckunterschiede in der Vertika-is taken, into the distributor 45 by the introduction of excessive pressure differences in the vertical

laßrohr 44 ein, wird über den gesamten Querschnitt len des Fördergerätes vermieden werden. Auf dieselaßrohr 44, len will be avoided over the entire cross-section of the conveyor. To this

der ersten Speicherteilchenkammer 38 verteilt und Weise wäscht das Wasser die einzelnen Speicherteil-the first storage particle chamber 38 distributed and way the water washes the individual storage part

fließt aufwärts zu der Wasserauslaßröhre 46. chen, die durch das Fördergerät 41 transportiert wer-flows upwards to the water outlet pipe 46. Chen transported by the conveyor 41

Die Speicherteilchen, die sich durch die erste den, und hält ein langsames Abwärtsfließen durch Speicherteilchenkammer 38 abwärts bewegen, korn- 20 das Innere des Fördergerätgehäuses und in die Kämmen in direkte Berührung mit dem Aufwärts gerich- mer 55 aufrecht. Die Speicherteilchen, die durch die teten, heißen Flüssigkeitsstrom, was einen Wärme- aufsteigende Kette des Fördergerätes transportiert austausch zwischen beiden bewirkt. Die kalten werden, werden auf diese Weise vor dem Eintritt in Speicherteilchen, die im oberen Teil der Speicherteil- die erste Speicherteilchenkammer 38 von der Salzlöchenkammer 38 durch das Rohr 42 eintreten, treten 25 sung gesäubert. Dadurch wird der Eintritt von Salzerwärmt aus dem Rohr 43 aus, während das heiße lösung in die erste Speicherteilchenkammer und eine entsalzte Wasser, das durch das Rohr 44 eintritt, bei Vermischung der Salzlösung mit dem reinen entsalzseinem Austritt durch das Auslaßrohr 46 abgekühlt ten Wasser, das durch diese Kammer geleitet wird, ist. Auf diese Weise kann entsalztes Wasser z.B. von verhindert,
etwa 105° C auf etwa 21° C abgekühlt werden. 30 Eine andere Ausführungsform des Wärmetau-
The storage particles, moving through the first den, and maintaining a slow downward flow through storage particle chamber 38, keep the inside of the conveyor housing and into the combs in direct contact with the upward direction 55 . The storage particles, which are transported by the dead, hot liquid flow, which causes a heat-rising chain of the conveyor device to exchange between the two causes. The cold ones are cleaned in this way before they enter the storage particles which enter the upper part of the storage part - the first storage particle chamber 38 from the salt hole chamber 38 through the pipe 42. Thereby the entry of salt is warmed out from the pipe 43, while the hot solution into the first storage particle chamber and a desalinated water which enters through the pipe 44, when mixed with the brine solution with the pure desalination its exit through the outlet pipe 46, the cooled water which is passed through this chamber is. In this way, desalinated water can, for example, prevent
about 105 ° C to about 21 ° C. 30 Another embodiment of the heat exchanger

Die erwärmten Speicherteilchen treten in die schers 30 ist in F i g. 3 der Zeichnung dargestellt. InThe heated storage particles enter the shear 30 is shown in FIG. 3 of the drawing. In

zweite Speicherteilchenkammer 39 durch das Rohr der gezeigten Vorrichtung sind die Speicherteilchen-second storage particle chamber 39 through the tube of the device shown are the storage particle

48 ein, wo sie sich im Gegenstrom zu dem kalten kammern 38 und 39 auf gleicher Höhe miteinander Salzlösungsstrom, der von dem Verteiler 42 aufwärts und horizontal getrennt voneinander angeordnet. An durch die zweite Speicherteilchenkammer 39 fließt, 35 Stelle eines einzelnen Fördergerätes, das den Auslaß bewegen. Auf diese Weise findet ein Wärmeaus- der zweiten Speicherteilchenkammer mit dem Einlaß tausch zwischen den erwärmten Speicherteilchen und der ersten Speicherteilchenkammer verbindet, ist ein er kalten Salzlösung in der Speicherteilchenkammer Paar von Fördergeräten vorgesehen, und zwar ein er-39 statt, so daß die Speicherteilchen mit einer nied- stes Fördergerät 67, z. B. ein Schraubenfördergerät, rigen Temperatur durch das Auslaßrohr 49 und der 40 daß die Speicherteilchen aus einem Behälter 68, der Salzlösungsstrom mit einer erhöhten Temperatur angrenzend an den Boden der ersten Speicherteilchendurch das Auslaßrohr 53 austreten. Der Salzlösungs- kammer 38 angebracht ist, in einen Behälter 69 strom kann auf diese Weise von einer Temperatur hochbefördert, der angrenzend an das Einlaßrohr 48 von etwa 18° C auf etwa 102° C aufgeheizt wer- zu der zweiten Speicherteilchenkammer 39 angeden. 45 bracht ist. Ein zweites ähnliches Fördergerät 71 ist48 a, where they are in countercurrent to the cold chambers 38 and 39 at the same level as one another, saline solution flow, which is separated from one another by the manifold 42 upwards and horizontally. At flows through the second storage particle chamber 39, 35 place of a single conveyor moving the outlet. In this way, a heat from the second storage particle chamber takes place with the inlet exchange between the heated storage particles and the first storage particle chamber, a cold saline solution is provided in the storage particle chamber pair of conveying devices, namely an er-39, so that the storage particles with a lowest conveyor device 67, e.g. E.g. The saline solution chamber 38 is attached, in a container 69 stream can in this way be conveyed up from a temperature which, adjacent to the inlet pipe 48, is heated from about 18 ° C. to about 102 ° C. to the second storage particle chamber 39. 45 is brought. A second similar conveyor 71 is

Die Speicherteilchen bewegen sich durch das Rohr für den Transport der Speicherteilchen aus einemThe storage particles move through the tube for transporting the storage particles out of one

49 in die Zulaufkammer 55 des Fördergerätes 41 Behälter 72, der angrenzend an den Boden der zwei- und werden darauf durch das Fördergerät in die ten Speicherteilchenkammer 39 angebracht ist, in Auslaßkammer 57 transportiert, von der sie durch einen Behälter 73 vorgesehen, der angrenzend an das das Gefälle in die erste Speicherteilchenkammer 38 50 Einlaßrohr 42 zu der ersten Speicherteilchenkammer zu einem weiteren Umlauf rutschen. 39 angebracht ist.49 in the inlet chamber 55 of the conveyor 41 container 72, which is adjacent to the bottom of the two- and are thereupon mounted by the conveyor in the th storage particle chamber 39, in Transported outlet chamber 57, from which it is provided by a container 73 which is adjacent to the the slope into the first storage particle chamber 38 50 inlet pipe 42 to the first storage particle chamber slide to another round. 39 is attached.

Der Transport der Speicherteilchen von der Aus- Das Gehäuse des Fördergeräts 71, in welchem die laßkammer 57 abwärts durch die Speicherteilchen- Speicherteilchen aus der zweiten Speicherteilchenkammern 38 und 39 in die Zulaufkammer 55 wird kammer 39 in die erste Speicherteilchenkammer 38 durch die Schwerkraft bewirkt. Der Fluß des entsalz- 55 hochbefördert werden, wird mit entsalztem oder anten Wassers von dem Einlaßrohr 44 durch die erste derem reinen Wasser in dem Maße durchspült, daß Speicherteilchenkammer 38 zu dem Auslaßrohr 46 ein langsamer Wasserstrom, der abwärts gegen die und der Strom der Salzlösung von dem Einlaßrohr Speicherteilchenkammer 39 fließt, aufrechterhalten 51, durch die zweite Speicherteilchenkammer 39 zu wird. Wie oben ausgeführt wurde, werden die dem Auslaßrohr 53, wird durch geeignete Pumpvor- 60 Speicherteilchen auf diese Weise gewaschen und jegrichtungen aufrechterhalten, die nicht in der Zeich- licher Salzlösungsfilm, der sich auf den einzelnen nung dargestellt sind. Um den Strom der Salzlösung Speicherteilchen gebildet hat, entfernt, bevor die durch das Rohr 48 in die erste Speicherteilchenkam- Speicherteilchen in die erste Speicherteilchenkammer mer zu verhindern, sind die Drucke der entsprechen- 38 zum Wärmeaustausch mit dem vorher entsalzten den Ströme so aufeinander abgestimmt, daß der 65 heißen Wasserstrom geleitet werden.The transport of the storage particles from the The housing of the conveyor device 71 in which the Let chamber 57 down through the storage particle storage particles from the second storage particle chambers 38 and 39 in the inlet chamber 55 becomes chamber 39 in the first storage particle chamber 38 caused by gravity. The flow of desalinated 55 is conveyed up with desalinated or anten Water from the inlet pipe 44 is flushed through the first of which pure water to the extent that Storage particle chamber 38 to outlet tube 46, a slow flow of water downward against the and the flow of saline solution from the inlet tube storage particle chamber 39 is maintained 51 through the second storage particle chamber 39 becomes. As stated above, the the outlet pipe 53, is washed by suitable pumping devices 60 in this way and in any direction Maintain that not in the character- ical saline film that affects the individual are shown. To the stream the saline solution has formed storage particles, removed before the through tube 48 into the first storage particle chamber To prevent this, the prints are the corresponding 38 for heat exchange with the previously desalinated the currents so coordinated that the 65 hot water flow are directed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 21 2 Stellen, wo im Wärmetauscher zwischen den MedienPlaces where in the heat exchanger between the media Patentanspruch: große Temperaturdifferenzen bestehen, die übertragene Wärmemenge auf Grund der geringerenClaim: there are large temperature differences that are transmitted Amount of heat due to the lower Verfahren zur Gewinnung von Trinkwasser Speicherkapazität des einen Mediums bei dieser aus Salzwasser durch mehrstufige Verdampfung, 5 Temperatur geringer ist als bei einer niedrigeren bei dem das Salzwasser erhitzt und der entste- Temperatur, d.h. an einer Stelle, wo die Temperahende Wasserdampf durch direkten Kontakt mit turdifferenz der Medien kleiner ist. Die Wirtschaftkaltem, entsalzten Wasser kondensiert wird, da- lichkeit des gesamten wärmeübertragenden Systems durch gekennzeichnet, daß in einem an wird dadurch ungünstig beeinflußt,
sich bekannten Gegenlauf-Speicherteilchenwär- io Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht meaustauscher in der ersten Stufe die Speicher- deshalb darin, die in der Vielstufenanlage in dem teilchen durch aus dem mehrstufigen Verdampfer kalten, entsalzten Wasser gespeicherte Kondensaabgezogenes heißes, entsalztes Wasser aufgeheizt tionswärme auf wirtschaftlich möglichst günstig gewerden, in der zweiten Stufe ihre Wärme an ge- staltete Weise an die kalte Salzlösung zu übertragen, genströmende, kalte Salzlösung abgeben, die er- 15 ohne daß dabei das bereits entsalzte Wasser verunhitzte Salzlösung dem mehrstufigen Verdampfer reinigt wird oder einem aufwendigen Trennungsprozugeführt wird, und die Speicherteilchen während zeß von einer anderen Flüssigkeit zu unterwerfen ist. der Rückführung zur ersten Stufe im Gegenstrom Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gedurch entsalztes Wasser gereinigt werden. löst, daß in einem an sich bekannten Gegenlauf-
Process for the production of drinking water storage capacity of the one medium with this one from salt water by multi-stage evaporation, 5 temperature is lower than with a lower one where the salt water is heated and the resulting temperature, ie at a point where the Temperahende water vapor through direct contact with turdifferenz the media is smaller. The economic cold, desalinated water is condensed, the whole heat transferring system is characterized by the fact that in one an is thereby adversely affected
The object of the present invention consists in the first stage of the storage meaustauscher, therefore, in the multi-stage system in the particle by the multi-stage evaporator cold, desalinated water stored condensate withdrawn hot, desalinated water is heated economically As cheap as possible, in the second stage their heat is transferred to the cold salt solution in a well-designed way, releasing counter-flowing, cold salt solution, which is cleaned in the multi-stage evaporator without the already desalinated water being unheated or subjected to an elaborate separation process is, and the storage particles while another liquid is to be subjected to. the return to the first stage in countercurrent. According to the invention, this object is thereby purified by means of demineralized water. solves that in a known counter-rotation
20 Speicherteilchenwärmetauscher in der ersten Stufe20 storage particle heat exchangers in the first stage die Speicherteilchen durch aus dem mehrstufigenthe storage particles through from the multi-stage Verdampfer abgezogenes heißes entsalztes V/asser aufgeheizt werden, in der zweiten Stufe ihre WärmeHot, desalinated water removed from the evaporator is heated up, its heat in the second stage Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewin- an gegenströmende, kalte Salzlösung abgeben, die ernung von Trinkwasser aus Salzwasser durch mehr- 25 hitzte Salzlösung dem mehrstufigen Verdampfer zustufige Verdampfung bei dem das Salzwasser erhitzt geführt wird und die Speicherteilchen während der und der entstehende Wasserdampf durch direkten Rückführung zur ersten Stufe im Gegenstrom durch Kontakt mit kaltem entsalztem Wasser kondensiert entsalztes Wasser gereinigt werden,
wird. . Bei derartigen bekannten Gegenlauf-Speicherteil-Bei einem derartigen Verfahren strömen in offe- 30 chenwärmetauschem werden die Speicherteilchen, nen Kanälen in einem gemeinsamen Behälter kaltes, die aus Metallkugeln oder Gesteinsteilchen bestehen entsalztes Wasser und heißes Salzwasser. Der aus können, beispielsweise durch Rauchgase erhitzt und dem Salzwasser entstehende Wasserdampf kondensiert übertragen ihrerseits nach Überführung in eine von dabei direkt auf dem kalten, ganz oder teilweise ent- dem Erhitzungsraum abgelegene Kammer ihre gesalzten Wasser (USA.-Patentanmeldung 327 946). 35 speicherte Wärme an ein anderes Medium (deutsche
The invention relates to a method for yielding countercurrent, cold salt solution, the harvesting of drinking water from salt water by means of more heated salt solution to the multi-stage evaporator in which the salt water is heated and the storage particles during the and the resulting water vapor by direct Return to the first stage in countercurrent by contact with cold demineralized water, condensed demineralized water can be cleaned,
will. . In such known counter-rotating storage part, in such a method, the storage particles, NEN channels in a common container, flow in open heat exchangers, desalinated water and hot salt water. The water vapor generated from, for example, heated by flue gases and condensed from the salt water, transfer their salted water after being transferred to a chamber located directly on the cold, wholly or partly away from the heating room (USA patent application 327 946). 35 stored heat to another medium (German
Für eine wirtschaftliche Gestaltung derartiger Ver- Patentschrift 920 488).For an economical design of such a patent specification 920 488). fahren ist es nötig, daß die in dem Wasserstrom ge- Auch beim Kälteaustausch zwischen den in Gasspeicherte Kondensationswärme zurückgewonnen Zerlegungsanlagen gewonnenen Kaltgasen und dem und auf die zuströmende kalte Salzlösung übertragen zu zerlegenden Gasgemisch werden Speicherteilchen wird. Dies wird auf bekannte Weise ohne Verwen- 40 verwendet, die zu den Kaltgasen und dem Gasgedung von wärmeübertragenden Metalloberflächen misch im Gegenstrom bewegt werden. Bei diesem dadurch erreicht, daß das heiße, entsalzte Wasser mit Verfahren wird beispielsweise den Speicherteilchen einem Sprühnebel einer zweiten Flüssigkeit kontak- ein Zusatz beigemengt, der Wasserdampf und andere tiert wird, welche sich mit dem Wasser nicht ver- unerwünschte Beimengungen absorbiert. Dieser Zumischt und eine andere Dichte als das Wasser hat. 45 satz, in diesem Falle Silikagel, wird vor der Rückför-Nach erfolgtem Wärmeaustausch werden das Wasser derung der Speicherteilchen zu der Kammer, wo sie und die zugesetzte Flüssigkeit auf Grund ihres Dich- abgekühlt werden, entfernt (deutsche Patentschrift teunterschiedes getrennt und die nun aufgeheizte 907 780).driving it is necessary that the in the water flow also with the exchange of cold between the in gas storage Heat of condensation recovered cold gases and demolition plants recovered and the gas mixture to be decomposed is transferred to the inflowing cold salt solution and storage particles become will. This is used in a known manner without using the cold gases and gas generation are mixed in countercurrent by heat-transferring metal surfaces. With this one achieved in that the hot, desalinated water with process is for example the storage particles a spray of a second liquid contact with an additive added, the water vapor and others which does not absorb undesired additions with the water. This mingling and has a different density than the water. 45 set, in this case silica gel, is returned before the return Once the heat exchange has taken place, the water is changing the storage particles to the chamber where they are and the added liquid can be cooled because of its density (German patent specification te difference separated and the now heated 907 780). Flüssigkeit in den Strom der kalten Salzlösung ge- Die bei der vorliegenden Erfindung verwendetenLiquid in the cold saline stream. The used in the present invention sprüht, an welchen es seine Wärme durch direkten 50 Speicherteilchen haben zweckmäßigerweise einesprays, to which it has its heat through direct 50 storage particles, expediently one Kontakt überträgt (»Chemical and Process Enginee- Dichte ρ von 2 bis 10 g/cm3, eine spezifische WärmeContact transmits (»Chemical and Process Enginee- density ρ from 2 to 10 g / cm 3 , a specific heat ring«, November 62, 564 bis 571, und »Chemical Cn von 0,08 bis 0,30cal/g°C und eine Wärmeleit-ring «, November 62, 564 to 571, and» Chemical C n from 0.08 to 0.30cal / g ° C and a thermal conductivity Engineering Progress«, Bd. 57, Nr. 1, Januar 1961, zahl von 0,002 bis 0,40 cal/s.cm° C. Für die Meer-Engineering Progress ", Vol. 57, No. 1, January 1961, number from 0.002 to 0.40 cal / s.cm ° C. For the marine 52 bis 57). wasserentsalzung eignen sich besonders Metallkugeln52 to 57). Metal balls are particularly suitable for water desalination Obwohl diese Verfahren Kosten einsparen, indem 55 aus Nickel, korrosionsbeständigem Stahl oder andc-Although these methods save costs by using 55 nickel, corrosion-resistant steel or other sie auf die teuren, wärmeübertragenden Metallober- ren nichtrostenden Materialien, wie beispielsweisethey on the expensive, heat-transferring metal upper- ren non-rusting materials, such as flächen verzichten, erfordern sie jedoch Anlagen von mineralische Teilchen aus Granit, Basalt usw.Foregoing surfaces, however, they require systems of mineral particles from granite, basalt, etc. beträchtlicher Größe. Auf Grund der geringen Trop- Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daßconsiderable size. Due to the low trop- The present invention has the advantage that fengrößen und der relativ geringen Unterschiede der die Rückgewinnung der Kondensationswärme deswindow sizes and the relatively small differences in the recovery of the heat of condensation Dichten von großtechnisch brauchbaren Flüssigkei- 60 aus der Salzlösung verdampften und im kalten Was-Densities of industrially usable liquids evaporated from the salt solution and placed in cold water ten verläuft der Trennungsvorgang sehr langsam, so ser kondensierten Wassers auf billige und technischten the separation process is very slow, so water condensed on cheap and technical daß für die Wiedergewinnung der erforderlichen Be- einfache Weise erfolgt, wobei ein ausgezeichneterthat for the recovery of the required ease is done, with an excellent triebsmengenströme große Trennflächen und ent- Wirkungsgrad in bezug auf die WärmeübertragungDrive mass flows large separation surfaces and ent- efficiency with regard to the heat transfer sprechende Vorratsmengen benötigt werden. erreicht wird. Gegenüber den großflächigen AnlagenSpeaking stocks are required. is achieved. Compared to the large-scale systems Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, daß die 65 mit Flüssigkeitseinsprühung ist die nach dem erfin-Another disadvantage arises from the fact that the 65 with liquid injection is the spezifischen Wärmen der jeweils verwendeten war- dungsgemäßen Verfahren arbeitende Vorrichtung äu-specific heat of the respective process used in accordance with the expected device operating meübertragenden Sekundärflüssigkeit stark tempera- ßerst raumsparend und mit wesentlich geringeremThe secondary liquid that transmits the temperature is extremely space-saving and with significantly less turabhängig sind. Das kann dazu führen, daß an den Kapitalaufwand herstellbar. Auf Grand der platzspa-are dependent on nature. This can lead to the fact that the capital expenditure can be produced. On Grand of the Platzspa-
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