DE1517530A1 - Verfahren zur Gewinnung von Salz und Suesswasser aus Meerwasser und sonstigen natuerlich vorkommenden salzhaltigen Waessern - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Gewinnung von Salz und Süßwasser aus Meerwasser und sonstigen natürlich vorkommenden-salzhaltigen Wässern" Gegenstand der Erfindung bildet ein neuartiges und besondere vorteilhaftes Verfahren zur Gewinnung von Salz und Süßwasser aus Meerwanner und sonstigen natürlich vorkommenden nalshaltigen Wässern unter Verwertung von Sonnenenergie für das Erwärmen den salzhaltigen Wassers in flachen, mit einer für die auffallende Sonnenenergie durchlässigen, für das verdampfende Wasser dagegen undurchlässigen Abdeckung ausgestatteten Becken. Dieses erfindungegemäße'Verfahren ist nicht nur mit dem Vorteil verbunden, Salz und Süßwasser nebeneinander aus Meerwasser und sonstigen natürlich vorkommenden salzhaltigen Wässern gewinnen und so deren Isolierungsprozesse entsprechend wohlfeiler gestalten zu lassen, zumal es hochwertiges Salz unter Verwendung einer Beckenoberfläche erzeugen läßt, welche wesentlich geringer ist, als sie für eine Verdampfung üblicher.Art durch Sonnenenergie erforderlich ist, sondern bietet darüberhinaus inebesondere noch folgende drei Hauptvorteile. Das Verfahren ermöglicht die Gewinnung von Salz aus Meerwasser und sonstigen natürlich vorkommenden nalzhaltigen Wässern, unter Verwertung von Sonnenenergie auf wirtschaftliche Weise auch in einem Klima, in dem die Verdampfung in offenen Becken durch hohe luftfeuchtigkeit verhindert wird. Anstelle von verschiedentlich verunreinigtem Rohealz läßt das Verfahren technisch reinen Kochsalz gewinnen. Schließlich geht bei dem Verfahren verdampften Wasser nicht verloren, sondern kann als Süßwasser nutzbar gemacht werden. Bei der bisher üblichen Arbeitsweise zur Salzgewinnung aus Meerwasser und dergl. wird dasselbe demgegenüber in flache Eindampfungsbecken geleitet, in welchen unter der Einwirkung von Sonnenenergie Wasser verdampft und schließlich bei Übersättigung der Sole Salz auskristallisiert, das dann gesammelt wird. Das unter der Einwirkung von Sonnenenergie verdampfte Wasser geht bei dieser Arbeiteweise verloren und kann nicht als Süßwasser nutzbar gemacht werden. Mit Hilfe des erfindungegemäßen Verfahrens gelingt es also, technisch reines Salz und Süßwasser nebeneinander aus Meerwasser und sonstigen natürlich vorkommenden salzhaltigen Wässern zu gewinnen und zwar auch im ununterbrochenen Tag' und Nachtbetrieb und auch in einem Klima, in dem eine Verdampfung in offenen Becken bei der bisherigen Arbeitsweine durch hohe luftfeuchtigkeit behindert ist. Alles dies wird erfindungogemäß dadurch erreicht, daß das in den Becken vorgewärmte aalzhaltige Wasser einem oder mehreren vielatufigen Vakuumverdampfern zugeführt wird, welche mit Einrichtungen ausgestattet sind, die darin ausgeschiedene Salze abführen lassen, welche bis auf ihre mit frischem Salzwasser gekühlten Endstufen mit konzentrierter und gekühlter Sole gekühlt werden, aus deren anfänglichen Stufen die nicht ausgesalzten schwerlöslichen Salze, wie Kalziumsulfat, abgeführt werden, deren mittleren Stufen technisch reiner Natriumehloridbrei entzogen wird und aus deren Endstufen die darin auskristallisierten sonstigen leichtlöslichen Salze abgezogen werden, sowie die darin durch Entspannung verdampften und anschließend im wesentlichen verdichteten Wasseranteile in äinem mit frischem Salzwasser gekUblten Kondensator weiter verdichtet und abgepumpt werden, während die darin konzentrierte und in den Stufenkondensatoren den Verdampfers aufgewärmte Sole in die Sonnenvorwärmbecken, zweckmäßig in deren vom Verdempfer am weitesten abliegenden Bereich, ebenso wie gegebenenfalls auch verbrauchtes Kühlwasser, zurückgepumpt wird. Im Rahmen einer solchen Arbeitsweise wird dabei die Beschickung des oder der Sonnenvorwärmbecken zweckmäßigerweise derart vorgenommen, daß sich in deren unterem Teil wärmere und dichtere Sole und in deren oberem Teil küh- lere, weniger dichte Sole befindetg da sich auf solche Weise die auftretenden Wärmeverlunte wesentlich verringern lasaen. Ferner ist es von wesentlichem Vorteil, die Beschickung der Sonnenvorwärmbecken über Klärbecken vorzunehmen, denen neben dem vorzuwärmenden salzhaltigen Wasser auch ein Teil der übergeführten konzentrierten und gekühlten Sole zugeführt wird,-zweckmäßig in einem-solchen Mengenverhältnis, daß eine Gemischdichte von mindestens 1,2 erreicht wird und so mindestens etwa 90% der in dem ersteren enthaltenen schwer löslichen Salze, wie Kalziumsulfat, ausgesalzen werden. Die je nach ihrer löslichkeit aus den vers-chiedeilen Verdampferstufen ausgeschiedenen Salze können, soweit sie nicht bereits in technisch reiner Form anfallen, gewünschtenfalle auch noch weiter fraktioniert und so gesondert nutzbar gemacht werden. Die Abdeckung der Sonnenvorwärmbecken kann im Rahmen des erfindungegemäßen Verfahrens auf die verschiedenste Weise erfolgen, wenn sie nur die Voraussetzung erfüllt, daß sie für die auffallende Sonnenenergie durchlässig, für das verdampfende Wasser dagegen undurchlässig ist, so daß die auffallende Sonnenenergie die Abdeckung durchdringen sowie das in den Becken befindliche salzhaltige Wasser erwärmen kann, gleichzeitig aber ein Verdampfen des warmen Wassers in die Atmosphäre verhindert wird.
• Mit besonderem Vorteil werden als Abdeckung für die Sonnenvorwärmbecken elastische Doppeldecken aus mindestens zwei, unter Bildung von aufblasbaren Kanälen oder Hohlräumen miteinander verschweißten Kunststoff-Folien verwendet, die in aufgeblasenem Zustand auf dem Wasser schwimmen oder die mit leichter Spannung längs der Beckenränder befestigt werden können und nach dem Aufblasen in ihrer Unterseite mit der Wasseroberfläche in Berührung kommen und in ihrer Oberseite eine flache Wölbung bilden und so dem Absetzen von Staub und dergl. entgegenwirken. Als Abdeckung können ferner auch wasserunlöslicheg zweck-

  mäßig farblose FlUseigkeiten einen unter dem des nalzhal-

  )Uneralöl-J?raktionen oder

  tigen Wassern liegenden spezifischen Gewichtes, z.B7.

  höhere Alkohole, wie Hexadecanol, verwendet werden, wie sie fUr ausschließlich der Waanergewinnung dienende Verfahren bereits vorgeschlagen worden sind.
• Bei Verwendung solcher wasseranlöslicher Flüssigkeiten für Abdeckungezwecke kann es vorkommen, daß dieselben unter atmosphärischen Einflüssen abgetrieben bzw. nach einer Seite gestaut werden und so ihre Wirksamkeit lokal beeinträchtigt wird, wenn sie nicht gar zumindestens teilweise abgeschwemmt und so ihrem Verwendungezweck überhaupt entzogeii werden. Zur Vermeidung dessen einpfiehlt es sich, bei der Verwendung solcher waseerunlöslicher Flüssigkeiten für Abdeckungezwecke in die Sonnenvorwärmbecken auf deren Oberfläche in Abständen senkrecht stehende, z.B. etwa 10 cm hohe Stege, die auch gitterartig angeordnet sein können, aus korrosionsbeständigem oder entsprechend z.B. gummi-verkleidetem Material derart einzusetzen und z.B. durch eine innere Drahtverspannung zu haltern" daß sie etwa hälftig in die Beckenfüllung eintauchen und diese etwa hälftig überragen. Nach einer besonderen Ausführungsform den erfindungsgemäßen Verfahrens kann die den Sonnenvorwärmbecken zugeführte Flüssigkeit zur Speicherung der Energieausnutzung auch mit einem wasserlöslichen, die Wärmeaufnahme steigernden Farbstoff, vorzugsweise von grüner Färbung versetzt werden, wie z.B. dem Dinatriumferroaalz der Nitrosobetanaphtholeulfonsäure, wie es unter dem Namen Naphthol-Grün B bekannt ist. Bei allen diesen verschiedenen Ausführungsformen des erfindungegemäßen Verfahrens können, soweit im Einzelfall verfügbar, im Anschluß an die Sonnenvorwärmbecken auch heiße Abgase, Abdampf und dergl. Abfallwärmequellen zum zusätzlichen Aufwärmen der Sole herangezogen werden. Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung sei das erfindungsgemäße' Verfahren nachstehend im einzelnen noch näher erläutert. In dieser Zeichnung bedeuten: 1. Sonnenvorwärmbecken 2. Abdeckung 3. leitung für warme Sole 4. Vakuumpumpe 5. Vielatufiger Verdampfer - Sole gekühlt 6. Vielstufiger Verdampfer - Meerwasser gekühlt 7. Meerwasserpumpe 8. Meerwasserleitung 9. Kondensator 10. Kondensat-Zeitung 11. Süßwasser-leitung 12. Süßwasser-Pumpe 13. Kühlwasser-Rückfluß-leitung 14. Klärbecken zur Gipaabscheidung 15. Meerwasver nmake-up"-leitung 16. Konzentrierte Sole-Zeitung 17. Konzentrierte Sole-Pumpe 18. Konzentrierte Sole-l#ück-fluß-leitung 19. Köntroll-Ventil 20. Reigler (Proportional) 21. Solo-leitung 22. Klärbecken-Überlauf-leitung 23. Salzsack 24. leitung für gipoluati4en Balsbrei 25. Balsnack 26. leitung für magneniumehloridhaltigen Salzbrei 27. Salzsack 28. Leitung für Kochsalz-Salzbrei 29. 2ilter

  30. Zum Trocknen

  31. Abfluß-leitung für Filtrat und unreinem Salzbrei

  32. Vakuum-leitung.

  Meerwasser wird im Becken (1), das mit einer Abdeckung (2)

  ausgestattet ist, vorgewärmt.

  Vorgewärmte Sole wird durch Leitung (3) dem mit Vakuum-

  pumpe (4) veraehenen vielstufigen Verdampfer (5-6) zu-

  geführt.

  Wasserdämpfe aus den letzten Verdampferstufen werden in

  dem mittels Pumpe (7) durch Leitung (8) mit Meerwasser

  gekühlten Kondensator (9) verdichtet und fließen Uber

  Leitung (10)ab. Das im Vordampfer (5-6) gewonnene Süß-

  wasser wird über Leitung (11) und SUftannerpumpe (12)

  nach seinem Bestimmungsort abgepmpt.

  Dem Kondensator (9) entnommenen lUhlwaseer fließt Uber

  Leitung (13) zurück zum Meer. Diesen vorgewärmte Kühl-

  wasser kann gegebenenfalls auch als umake-uplm-Wasser in

  das Klärbecken (14) geleitet werden.

  PUr das Verfahren benötigten zusätzlichen Meerwasser wird

  demilärbecken (14) Uber Leitung (15) zugefuhrt..

  Die im Verdampfer (5-6) konzentrierte und gekühlte Sole

  wird über Leitung (16) mittels Solepumpe (17) durch die

  Stufenkondensatoren des Verdampfers (5) gepumpt und dabei vorgewärmt. Vom Verdampfer (5) fließt die Sole über Leitung (18) in das jonnenvorwärmbecken (1) zurück, zweckmäßig in dessen vom Verdampfer (5) am weitesten abliegenden Bereich und in Nähe des Beckenbodens, um dort wieder auf die den örtlichen Bedingungen entsprechende Temperatur erwärmt zu werden.
• Der Leitung (18) wird über Kontroll-Ventil (19), gesteuert 4 durch Regler (20), konzentrierte Sole entnommen, die über Leitung (21) zusammen mit dem aus Leitung (15) kommenden Meerwasser in das Klärbecken (14) fließt. Die Menge von konzentrierter Sole wird so geregelt, daß sie zum Aussalzen von ungefähr 90% des im frischen Meerwasser enthaltenen Kalziumsulfate genügt, was bei einer Dichte des Gemischs von mindestens 1,2 erreicht wird.
• Das geklärte Wasser wird über Leitung (22) der oberen Schicht des Sonnenvorwärmbeckens (1) zugeführt.
• Das ausgesalzte Kalziumsulfat wird vom Boden des Klärbeckens (14) abgezogen.
• Das restliche Kalziumsulfat, das in den Verdampfer (5) gelangt, wird in den anfänglichen Verdampferstufen auskristallisiert und dem Salzsack (23) über Leitung (24) entzogen. lÖsliche Salze die in Verdampfer (6) auskristallisieren, besond ers Magnesiumchlorid, werden dem Salzsack (25) über Leitung (26) entzogen.
• Reines Kochsalz wird dem Salzsack (27) über Leitung (28) entzogen, durch Filter (29) von der gesättigten Sole getrennt und in Richtung (30) einem Trockner zugeführt. Filtrat, sowie Kalzium und Magnesium enthaltender Salzbrei wird über Leitung (31) abgeführt.

Claims (1)

1. P a t e n t a n a P r ü c h e .l. Verfahren zur Gewinnung von Salz und Süßwasser aus Meerwasser und sonstigen natürlich vorkommenden salz-.haltigen Wässern unter Verwertung von Sonnenenergie für das Erwärmen des salzhaltigen Wassers in flachen, mit einer für die auffallende Sonnenenergie durchlässigen, für das verdampfende Wasser dagegen undurchlässigen Ab- deckung ausgestatteten Becken, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Becken vorgewärmte salzhaltige Wasser einem oder mehreren vielstufigen Vakuumverdampfern zugeführt wird, welche mit Einrichtungen ausgestattet sind, die darin ausgeschiedene Salze abführen lassen, welche bis auf ihre mit frischem Salzwasser gekühlten Endstufen mit' konzentrierter und gekühlter Sole gekühlt werden, aus deren anfänglichen Stufen die nicht ausgesalzten schwerlöslichen Salze, wie Kalziumsulfat, abgeführt werden, deren mittleren Stufen technisch reiner Natriumehloridbrei entzogen wird und aus deren Endstufen die darin auskristallisierten sonstigen leichtlöalichen Salze abgezogen werden, sowie die darin durch Entspannung verdampften und anschließend im wesentlichen verdichteten Wasseranteile in einem mit frischem Salzwasser gekühlten Kondensator weiter verdichtet und abgepumpt werden, während die darin konzentrierte und in den Stufenkondensatoren des Verdampfers aufgewärmte Sole in die Sonnenvorwärmbecken, zweckmäßig in deren vom Verdampfer am weitesten abliegenden Bereich, ebenso wie gegebenenfalls auch verbrauchtes Kühlwasser, zurückgepumpt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenvorwärmbecken in ihrem unteren Teil mit wärmerer und dichterer Sole und in ihrem oberen Teil mit kühlerer, weniger dichter Sole beschickt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung der Sonnenvorwärmbecken über Klär- becken erfolgt, denen neben dem vorzuwärmenden salzhal- Teil der tigen Wasser auch ein7Ubergeführtenkonzentriertenund gekühl- tenSole zugeführt wird, zweckmäßig in einem solchen Mengenverhältnis, daß eine Gemischdichte von mindestens 1,2 erreicht wird und so mindestens etwa 90% der in dem ersteren enthaltenen schwer löslichen Salze, wie Kalziumsulfat, ausgesalzen werden. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung für die Sonnenvorwärmbecken elastische Doppeldecken aus mindestens zwei, unter Bildung von aufblaobaren Kanälen oder Hohlräumen miteinander verschweißten Kunststoff-Folien verwendet werden, die in aufgeblaoenem Zustand auf dem Wasser schwimmen oder die mit leichter Spannung längsder Beckenränder befestigt werden können und nach dem Aufblasen in ihrer Unterseite mit der Wasseroberfläche in Berührung kommen und in ihrer Oberseite eine flache Wölbung bilden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung für die Sonnenvorwärmbecken wassArunlÖsliche Flüssigkeiten eines unter dem des sal--haltigen Wassers liegenden spezifischen Mineralöl-Fraktionen oder Gewichtes, z.B./höhere Alkohole, verwendet und in die Sonnenvorwärmbecken auf deren Oberfläche in Abständen senkrecht stehende, z.B. etwa 10 cm höhe Stege, die auch gitterartig angeordnet sein können, aus korrosionsbeständigem oder entsprechend z.B. gummiverkleidetem Material derart eingesetzt und z.B. durch eine iiuiere Drahtverspannung gehaltert werden, daß sie etwa hälftig in die Deckenfüllung eintauchen und diese etwa hälftig überragen. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnetg daß die den Sonnenvorwärmbecken. zugeführte Flüssigkeit mit einem wasserlöslichen, die Wärmeaufnahme steigernden Farbstoff, vorzugsweise von grüner Färbung, wie z.B. dem Dinatriumsalz der Nitrosobetanaphtholsulfonsäure, versetzt wird.