EA008492B1 - Способ и установка для обессоливания воды - Google Patents

Способ и установка для обессоливания воды Download PDF

Info

Publication number
EA008492B1
EA008492B1 EA200500887A EA200500887A EA008492B1 EA 008492 B1 EA008492 B1 EA 008492B1 EA 200500887 A EA200500887 A EA 200500887A EA 200500887 A EA200500887 A EA 200500887A EA 008492 B1 EA008492 B1 EA 008492B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
water
heat exchanger
tank
salt
evaporator
Prior art date
Application number
EA200500887A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200500887A1 (ru
Inventor
Ханс Йосеф Ван Элс
Original Assignee
Ханс Йосеф Ван Элс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ханс Йосеф Ван Элс filed Critical Ханс Йосеф Ван Элс
Publication of EA200500887A1 publication Critical patent/EA200500887A1/ru
Publication of EA008492B1 publication Critical patent/EA008492B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/10—Solar heat collectors using working fluids the working fluids forming pools or ponds
    • F24S10/13—Salt-gradient ponds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0069—Distributing arrangements; Fluid deflecting means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S159/00—Concentrating evaporators
    • Y10S159/32—Indirect heat exchange
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S159/00—Concentrating evaporators
    • Y10S159/902—Concentrating evaporators using natural heat
    • Y10S159/903—Solar
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/01—Solar still
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/08—Waste heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/18—Control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Seasonings (AREA)

Abstract

Предлагаются способ и установка для обессоливания воды, в которых солесодержащую воду пропускают через теплообменник (5), расположенный в резервуаре (1), содержащем солевой раствор, после чего нагретую в теплообменнике (5) солесодержащую воду пропускают через испаритель (9) для испарения по крайней мере части солесодержащей воды и затем образованный таким образом пар вводят в конденсатор (12) так, чтобы получить обессоленную воду. Установка для обессоливания кроме упомянутых содержащего солевой раствор резервуар (1) с расположенным в нем теплообменником (5) включает средство (6) подачи обессоливаемой воды, соединенное со входом теплообменника (5), а выход испарителя (9) соединен со средством конденсации водяного пара, включающем конденсатор (12) и вентилятор (13).

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к обработке воды, а более конкретно, к опреснению солесодержащих вод.
Уровень техники
Применяемые в настоящее время способы опреснения (обессоливания) солесодержащей или минерализованной воды имеют различные недостатки, в частности неэффективное удаление солей, необходимость использования сложных установок, потребление большого количества энергии.
В патенте СВ-Л-2016938 описаны способ и установка для обессоливания воды, в которых солесодержащую воду (морскую воду) извлекают из резервуара или бассейна и подают в бойлер, в котором происходит кипение воды. Из указанного бойлера образованный в нем пар пропускают через теплообменник для конденсации.
В патенте И8-Л-4328788 раскрыта установка для сохранения тепла в водных растворах и его извлечения из них. В процессе теплового извлечения раствор отбирают из зоны резервуара через отверстия, входные трубы, магистраль и дополнительные трубы и подают в теплообменник, находящийся снаружи указанного резервуара. Затем указанный раствор возвращают в указанный резервуар. Однако в данном патенте нет каких-либо указаний на обессоливание воды.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является обеспечение способа, в котором удаление солей из воды производится эффективным образом с использованием простых средств.
В соответствии с изобретением поставленная задача может быть достигнута способом, в котором солесодержащую воду пропускают через теплообменник, расположенный в резервуаре (бассейне или другой подходящей емкости), содержащем солевой раствор в виде нескольких слоев, расположенных один над другим, при этом каждый слой имеет более высокое содержание соли, чем находящийся выше слой, и теплообменник располагают в самом нижнем слое, имеющем самую высокую температуру, а указанный солевой раствор нагревают посредством солнечной энергии, далее солесодержащую воду, нагретую в теплообменнике, пропускают через испаритель с испарением по меньшей мере части воды, а образованный таким образом пар выводят в конденсатор и получают обессоленную воду.
При применении способа в соответствии с настоящим изобретением используется тот факт, что образованный в резервуаре слой солевого раствора, имеющего сравнительно высокое содержание соли, может быть нагрет до довольно высокой температуры за счет солнечной радиации. Благодаря использованию теплообменника, размещенного в указанном слое, имеющем высокую температуру, солесодержащая вода может быть нагрета дешевым способом и затем подана в испаритель, в котором может быть получен водяной пар, свободный от солей, который затем конденсируют.
Таким образом, предлагается способ, работающий, по существу, только на солнечной энергии, что делает возможным дешевую и эффективную дистилляцию солесодержащей воды.
В предпочтительных вариантах осуществления способа в резервуаре формируют нижний слой воды, имеющий содержание солей примерно 24 мас.%, средний слой воды, имеющий содержание солей примерно 15 мас.%, и верхний слой воды, имеющий содержание солей примерно менее 4 мас.%. Каждый из слоев воды имеет толщину около 1 м. В расположенный в резервуаре теплообменник солесодержащую воду подают из приямка, в котором расположен другой теплообменник, через который пропускают сконденсировавшуюся воду. Водяной пар, образованный в испарителе, конденсируют в конденсаторе, к которому подсоединен охладитель, подающий в конденсатор охлаждающий воздух.
Другой аспект изобретения относится к установке для обессоливания воды, пригодной для реализации вышеописанного способа, и которая содержит средство подачи обессоливаемой воды, теплообменник, испаритель и средство конденсации водяного пара, причем средство подачи обессоливаемой воды соединено со входом теплообменника, выход теплообменника соединен со входом испарителя, а выход испарителя соединен со средством конденсации водяного пара. Далее в соответствии с изобретением установка содержит резервуар с нагреваемым солнечной энергией солевым раствором в виде нескольких располагающихся один над другим слоев, каждый из которых имеет более высокое содержание соли, чем находящийся выше слой, причем теплообменник расположен в резервуаре в самом нижнем слое воды.
В соответствии с настоящим изобретением можно создать простую и эффективную установку для обессоливания воды, которая может работать в автоматическом режиме практически без обслуживания.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения установка дополнительно содержит приямок обессоливаемой морской воды, соединенный с расположенным в резервуаре теплообменником с возможностью подачи в него обессоливаемой воды. Она может также дополнительно содержать насос и приемный резервуар для воды (обессоленной воды), причем средство конденсации водяного пара включает подсоединенный к испарителю конденсатор, а насос установлен с возможностью подачи образуемого конденсата в приемный резервуар для воды.
В больших подробностях изобретение будет описано ниже со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи.
Перечень чертежей или иных материалов
На фиг. 1 схематически представлена установка, выполненная в соответствии с настоящим изобретением;
- 1 008492 на фиг. 2 - часть резервуара, используемого в установке, показанной на фиг. 1, причем в резервуаре имеется три слоя с различным содержанием соли;
на фиг. 3 - устройство для подачи солесодержащей воды в резервуар;
на фиг. 4 - часть резервуара, используемого в установке, показанной на фиг. 1, с рабочими мостками, проходящими над частью резервуара;
на фиг. 5 - вид сверху части резервуара, изображенной на фиг. 4.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Изображенная на фиг. 1 установка содержит резервуар 1, дно которого находится на расстоянии по крайней мере около 2 м от уровня грунтовых вод (или морской воды) 2.
Вблизи верхнего края резервуара 1 в него входит труба 3, открытая в сторону резервуара 1, через которую в резервуар может закачиваться солесодержащая вода, в частности морская.
Вблизи резервуара 1 может также иметься приямок 4, постоянно заполняемый обессоливаемой водой, в частности морской, по крайней мере, до уровня грунтовых вод или до уровня морской воды. Если приямок 4 находится, по крайней мере частично, ниже уровня морской воды, можно создать автоматический переток воды в приямок 4 без использования насосов или другого требующегося в таких случаях оборудования.
В резервуаре вблизи его дна расположен теплообменник 5, в который через трубу 6 может подаваться вода из приямка 4. В наиболее эффективном варианте выполнения изобретения для этого в приямке 4 помещен плунжерный насос 7, соединенный с одним концом трубы 6, хотя, конечно, могут использоваться и другие средства для перекачки обессоливаемой воды из приямка 4 к теплообменнику 5.
К выходу теплообменника 5 подсоединена труба 8, через которую опресняемая вода, проходящая через теплообменник 5, может подаваться в испаритель 9, который сам по себе известен. В предпочтительном варианте используется так называемый низкотемпературный испаритель в качестве средства, с помощью которого поданная в испаритель вода испаряется уже при температурах ниже примерно 30°С.
В наиболее эффективном варианте выполнения изобретения на трубе 8 помещают проточный нагреватель 10, с помощью которого поступающий в него с теплообменника 5 поток воды может нагреваться дополнительно.
Установка содержит средство конденсации водяного пара, включающее в представленном примере конденсатор 12 с вентилятором 13. При этом верхний край испарителя 9 связан с верхним краем конденсатора 12 через трубу 11, и, кроме того, в трубе 11 дополнительно установлен вентилятор 13 для перемещения пара, образованного в испарителе.
К конденсатору 12 может быть дополнительно подсоединен блок охладителя для снижения температуры водяного пара, подаваемого в конденсатор.
Вблизи дна конденсатора 12 имеется насос 15, с помощью которого конденсировавшаяся в конденсаторе 12 вода, из которой удалена соль, может быть откачана через трубу 16.
С дном испарителя 9 связана дренажная труба 17, через которую из испарителя 9 остаточная вода из испарителя может быть сброшена обратно в море и/или возвращена к теплообменнику 5 через промежуточную трубу 18.
Труба 16 связана с теплообменником 19, находящимся в приямке 4 и предназначенным для предварительного нагрева обессоливаемой воды, попавшей в приямок, за счет тепла конденсировавшейся воды, имеющей высокую температуру. Выход теплообменника 19 через трубу 20 связан с накопительным резервуаром 21 для обессоленной воды.
В предпочтительном варианте резервуар 1 выкапывается в земле, хотя возможно такой резервуар может быть воздвигнут на поверхности земли.
В предпочтительном варианте резервуар имеет глубину по крайней мере около 3 м, и поднимающиеся стенки резервуара предпочтительно должны иметь наклон под углом около 45°. Как схематически показано на фиг. 2, дно и боковые стенки резервуара могут быть прокрыты слоем песка 22 толщиной около 10 см, если такая необходимость обусловливается свойствами грунта. Затем дно и наклонные стенки резервуара 1 покрывают фольгой, желательно черной, причем фольга, покрывающая дно и наклонные стенки, должна представлять единое целое, чтобы не допустить проникновения воды.
Затем резервуар заполняют соленой водой так, чтобы сформировать нижний слой 23 воды толщиной около 1 м и с содержанием солей примерно 24 мас.%, средний слой 24 воды высотой около 1 м и с содержанием солей примерно 15 мас.% и верхний слой 25 воды высотой около 1 м и с содержанием солей примерно 0-4 мас.%.
Формирование слоев воды с различным солесодержанием может быть эффективно выполнено с использованием устройства 26, схематически изображенного на фиг. 3; два таких устройства крепят к свободным концам рабочих мостков 27, выступающих над частью резервуара с одной из его сторон, причем предпочтительно, чтобы рабочие мостки были снабжены перилами 28.
Устройство 26 содержит вертикальную трубку 29, которая может вертикально перемещаться в опоре 30, прикрепленной к рабочим мосткам 27.
К нижнему концу трубки прикреплены две горизонтальные круглые пластины 31 и 32, расположенные параллельно друг другу, причем эти пластины взаимосвязаны и разделяются с помощью проставки
- 2 008492
33, расположенной между пластинами. Верхний диск 31 может иметь диаметр, равный, например, около 100 см, и нижний диск 32 может иметь несколько меньший диаметр, равный, например, около 80 см, а проставка предпочтительно поддерживает расстояние между пластинами равным около 3 см.
Пластины 31 и 32 могут устанавливаться в резервуаре на любом необходимом уровне за счет движения трубки 29 в опоре 30.
При запуске установки резервуар 1 сначала заполняют морской водой или другой опресняемой жидкостью до высоты около 1,80 м.
Затем устройство 26 устанавливают таким образом, чтобы пластины 31 и 32 располагались вблизи теплообменника 5, находящегося в резервуаре. После этого к верхним краям трубок 29 каждого устройства 26 подается вода с высоким содержанием соли, которая свободно вытекает в горизонтальном направлении между пластинами 31 и 32 из трубки 29 в резервуар, как показано стрелками на фиг. 3, не образуя при этом водоворотов в воде, уже находящейся в резервуаре. Таким образом в резервуаре может быть создан слой 23 с высоким солесодержанием и высотой около 1 м, причем этот слой воды находится от первоначального уровня на высоте от примерно 1,80 м до примерно 2,80 м. После этого два устройства 26 перемещают вверх до положения, при котором пластины 31, 32 отстоят от дна резервуара 1 на расстоянии около 1,80 м. В этом положении вода с соответствующей концентрацией соли снова подается в резервуар с целью образования второго слоя 24 с содержанием солей примерно 15 мас.%, причем слой воды в резервуаре в итоге поднимается до уровня около 3 м.
Практически можно наблюдать, что благодаря тому, что соответствующие слои 23-25 имеют различный удельный вес, определяемый удельным солесодержанием, между различными слоями образуется очень устойчивая граница раздела, которая автоматически восстанавливается, даже будучи нарушенной каким-либо внешним воздействием.
Заполненный таким образом резервуар подвергается воздействию солнечной радиации, причем нагревание за счет солнца приводит к росту температуры в нижнем слое с высоким содержанием соли до определенного значения. Практически можно наблюдать, что температура в нижнем слое 23 может расти на приблизительно 1° в день и со временем может достичь в этом нижнем слое значения около 80°С. В случае, если резервуар имеет, например, дно размером 40x50 м, то образуется слой 23 горячего солевого раствора с содержанием соли примерно 24 мас.% площадью около 2000 м2.
Промежуточный слой 24 служит изолирующим слоем, в котором солнечное тепло поглощается и передается вниз через верхний слой 25.
После нагревания таким образом нижнего слоя 23 до нужной температуры может быть включен насос 7 для перекачки воды из приямка 4 через теплообменник в испаритель. В теплообменнике происходит отвод тепла от слоя 23 так, что вода, выходящая из теплообменника, имеет температуру примерно равную температуре воды в слое 23. При необходимости эта температура может быть еще повышена в проточном нагревателе 10. Таким образом, вода, поступившая в испаритель 9, будет интенсивно испаряться, и затем пар будет поступать в конденсатор. Остаточная вода с относительно высоким содержанием соли может быть сброшена через трубу 17, как было описано ранее.
Водяной пар, подаваемый в конденсатор 12, будет испаряться, и опресненная вода, полученная таким образом, может быть откачана из конденсатора 12 с помощью насоса 15, как было описано ранее. Имеющаяся в приямке 4 вода уже предварительно подогрета остаточным теплом от конденсированной воды, так что температура воды, подаваемой в теплообменник 5, может быть выше температуры морской воды, поступающей в приямок.
Дистиллированная вода, подаваемая в резервуар 21, может, при необходимости, быть перед употреблением подвергнута дополнительной обработке.
Работа установки требует лишь незначительных затрат энергии, необходимой для работы насосов 7 и 15 и теплообменника 10. Эта энергия может быть получена, например, от ветряной установки, но возможно использование для этой цели солнечных коллекторов. Вырабатываемая ими энергия может накапливаться в батареях для использования в периоды отсутствия ветра, необходимого для работы ветряной установки, и/или в случаях, когда солнечные коллекторы не дают достаточного количества энергии.
Кроме того, как схематически показано на фиг. 2, в установку у верхнего края резервуара 1 может быть введен так называемый волнолом 34 для предотвращения образования нежелательных волн на поверхности резервуара.
Также могут использоваться датчики 35 и 36, предназначенные для измерения температуры или солесодержания в различных слоях, например, как это схематически показано на фиг. 4, закрепленные на рабочих мостках.
Кроме того, могут быть предусмотрены приборы для измерения температуры воздуха и в случае использования ветряной установки измерения скорости ветра. Различные датчики и приборы могут быть подсоединены к центральному блоку управления, регулирующему работу всей установки и включающему насосы 7 и 15, управляющему ветряной установкой, например регулирующему положение лопастей ветряной установки и включающему или выключающему ветряную установку.
Из приведенного описания видно, что предложена установка, требующая минимального технического обслуживания и потребляющая малое количество энергии, причем эта энергия может, более того,
- 3 008492 вырабатываться ветряной установкой, или солнечными коллекторами (нагревателями), или аналогичными устройствами.

Claims (8)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ обессоливания воды, отличающийся тем, что солесодержащую воду пропускают через теплообменник, расположенный в резервуаре, содержащем солевой раствор в виде нескольких слоев, расположенных один над другим, при этом каждый слой имеет более высокое содержание соли, чем находящийся выше слой, и теплообменник располагают в самом нижнем слое, имеющем самую высокую температуру, а указанный солевой раствор нагревают посредством солнечной энергии, далее солесодержащую воду, нагретую в теплообменнике, пропускают через испаритель с испарением по меньшей мере части воды, а образованный таким образом пар выводят в конденсатор и получают обессоленную воду.
  2. 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что в резервуаре формируют нижний слой воды, имеющий содержание солей примерно 24 мас.%, средний слой воды, имеющий содержание солей примерно 15 мас.%, и верхний слой воды, имеющий содержание солей примерно менее 4 мас.%.
  3. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждый из слоев воды имеет толщину около 1 м.
  4. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в расположенный в резервуаре теплообменник солесодержащую воду подают из приямка, в котором расположен другой теплообменник, через который пропускают сконденсировавшуюся воду.
  5. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что водяной пар, образованный в испарителе, конденсируют в конденсаторе, к которому подсоединен охладитель, подающий в конденсатор охлаждающий воздух.
  6. 6. Установка для обессоливания воды, содержащая средство подачи обессоливаемой воды, теплообменник, испаритель и средство конденсации водяного пара, причем средство подачи обессоливаемой воды соединено со входом теплообменника, выход теплообменника соединен со входом испарителя, а выход испарителя соединен со средством конденсации водяного пара, отличающаяся тем, что она содержит резервуар с нагреваемым солнечной энергией солевым раствором в виде нескольких располагающихся один над другим слоев, каждый из которых имеет более высокое содержание соли, чем находящийся выше слой, причем теплообменник расположен в резервуаре в самом нижнем слое воды.
  7. 7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит приямок обессоливаемой морской воды, соединенный с расположенным в резервуаре теплообменником с возможностью подачи в него обессоливаемой воды.
  8. 8. Установка по и.6 или 7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит насос и приемный резервуар для воды, причем средство конденсации водяного пара включает подсоединенный к испарителю конденсатор, а насос установлен с возможностью подачи образуемого конденсата в приемный резервуар для воды.
EA200500887A 2002-11-28 2003-11-26 Способ и установка для обессоливания воды EA008492B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022059A NL1022059C2 (nl) 2002-11-28 2002-11-28 Werkwijze en installatie voor het ontzilten van zout bevattend water.
PCT/NL2003/000834 WO2004048273A1 (en) 2002-11-28 2003-11-26 Method and plant for desalinating salt-containing water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200500887A1 EA200500887A1 (ru) 2005-10-27
EA008492B1 true EA008492B1 (ru) 2007-06-29

Family

ID=32389650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200500887A EA008492B1 (ru) 2002-11-28 2003-11-26 Способ и установка для обессоливания воды

Country Status (37)

Country Link
US (1) US7572352B2 (ru)
EP (1) EP1565408B1 (ru)
JP (1) JP4587297B2 (ru)
KR (1) KR100967281B1 (ru)
CN (1) CN100343176C (ru)
AP (1) AP1804A (ru)
AT (1) ATE326428T1 (ru)
AU (1) AU2003289681B2 (ru)
BR (1) BR0316637A (ru)
CA (1) CA2507485A1 (ru)
CO (1) CO5690630A2 (ru)
CR (1) CR7867A (ru)
CY (1) CY1108535T1 (ru)
DE (1) DE60305343T2 (ru)
DK (1) DK1565408T3 (ru)
EA (1) EA008492B1 (ru)
ES (1) ES2265116T3 (ru)
GB (1) GB2411397B (ru)
GE (1) GEP20084326B (ru)
HK (1) HK1082492A1 (ru)
HR (1) HRP20050476A2 (ru)
IL (1) IL168779A (ru)
IS (1) IS2311B (ru)
MA (1) MA27531A1 (ru)
MX (1) MXPA05005693A (ru)
NL (1) NL1022059C2 (ru)
NO (1) NO324258B1 (ru)
NZ (1) NZ540848A (ru)
OA (1) OA12966A (ru)
PL (1) PL205776B1 (ru)
PT (1) PT1565408E (ru)
RS (1) RS50739B (ru)
SI (1) SI1565408T1 (ru)
TN (1) TNSN05147A1 (ru)
UA (1) UA84279C2 (ru)
WO (1) WO2004048273A1 (ru)
ZA (1) ZA200504347B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617489C1 (ru) * 2016-06-15 2017-04-25 Общество с ограниченной ответственностью "Смарт-Тек" (ООО "Смарт-Тек") Устройство для опреснения воды

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2464724B (en) * 2008-10-24 2013-08-07 Stephen Butterton Method and apparatus for distilling water from sea water
EP2534104A1 (en) * 2010-02-10 2012-12-19 Basf Se Water treatment process
US20130228446A1 (en) * 2012-03-04 2013-09-05 Scott Shumway Device and Process for Removing Contaminants from a Fluid Using Electromagnetic Energy
CN106053111B (zh) * 2016-06-21 2019-04-09 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种判定海水淡化设备故障的方法
CH712880A1 (de) 2016-09-07 2018-03-15 Greensworld Swiss Ag Verfahren und System zur Nutzung von Wärmeenergie aus Sonnenstrahlung.
US20180093905A1 (en) * 2016-09-08 2018-04-05 Xergy Inc. Vacuum Membrane Desalination System

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1472093A (fr) * 1964-12-09 1967-03-10 Pactide Corp Appareil de distillation
GB2016938A (en) * 1978-02-22 1979-10-03 Watson Developments Ltd John Purifying liquids by distillation
US4328788A (en) * 1978-04-30 1982-05-11 Wirguin Joseph M Heat storage in a pond containing a saturated aqueous saline solution
DE3819124A1 (de) * 1988-06-04 1989-12-14 Kernforschungsz Karlsruhe Vorrichtung zur destillation von fluessigkeiten

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1022059B (de) 1956-11-07 1958-01-02 Limon Fluhme & Co De Steuerschaltung fuer hydraulisch betriebene Schmieranlagen
IT1062845B (it) * 1976-05-31 1985-02-11 Fiat Spa Impianto di desalinizzazione della acqua salmastra per mezzo della energia solare
GB1599665A (en) * 1977-05-09 1981-10-07 Jackson P A Solar collector and power plant utilizing the same
JPS54155177A (en) * 1978-02-22 1979-12-06 Watson Dev Ltd John Improvement for desalting apparatus and method
US4478685A (en) * 1980-01-09 1984-10-23 Mortenson C Walter Packed column distillation apparatus
US4894993A (en) * 1987-12-04 1990-01-23 Solmat Systems, Ltd. Method of and apparatus for producing power from solar ponds
JP2520758Y2 (ja) * 1989-06-01 1996-12-18 オンキヨー株式会社 フィルタ回路
ES2121525B1 (es) * 1995-10-11 1999-09-16 Krebs & Co Ag Krebs & Co Sa Kr Sistema de produccion de sal por evaporacion forzada.
TW401647B (en) * 1996-06-19 2000-08-11 Ebara Corp Desalting apparatus and method for operating such process
AT404467B (de) * 1997-03-11 1998-11-25 Johannes Dipl Ing Markopulos Methode der wasserverdunstung durch verdampfung aus sonnenenergie
US6494995B1 (en) * 1997-12-12 2002-12-17 Hammam Jamil Girgiess Battah Solar distillation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1472093A (fr) * 1964-12-09 1967-03-10 Pactide Corp Appareil de distillation
GB2016938A (en) * 1978-02-22 1979-10-03 Watson Developments Ltd John Purifying liquids by distillation
US4328788A (en) * 1978-04-30 1982-05-11 Wirguin Joseph M Heat storage in a pond containing a saturated aqueous saline solution
DE3819124A1 (de) * 1988-06-04 1989-12-14 Kernforschungsz Karlsruhe Vorrichtung zur destillation von fluessigkeiten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617489C1 (ru) * 2016-06-15 2017-04-25 Общество с ограниченной ответственностью "Смарт-Тек" (ООО "Смарт-Тек") Устройство для опреснения воды

Also Published As

Publication number Publication date
NO324258B1 (no) 2007-09-17
AP2005003324A0 (en) 2005-06-30
PL375485A1 (en) 2005-11-28
US7572352B2 (en) 2009-08-11
NZ540848A (en) 2005-12-23
HRP20050476A2 (en) 2006-05-31
RS20050404A (en) 2007-09-21
NO20052582D0 (no) 2005-05-30
KR20050085180A (ko) 2005-08-29
TNSN05147A1 (en) 2007-05-14
GB2411397A (en) 2005-08-31
EA200500887A1 (ru) 2005-10-27
PT1565408E (pt) 2006-10-31
SI1565408T1 (sl) 2006-10-31
GEP20084326B (en) 2008-03-25
RS50739B (sr) 2010-08-31
OA12966A (en) 2006-10-13
JP4587297B2 (ja) 2010-11-24
ATE326428T1 (de) 2006-06-15
NL1022059C2 (nl) 2004-06-02
DE60305343T2 (de) 2007-02-01
HK1082492A1 (en) 2006-06-09
IL168779A (en) 2011-11-30
AU2003289681B2 (en) 2008-01-10
GB2411397B (en) 2006-02-15
CY1108535T1 (el) 2014-04-09
MA27531A1 (fr) 2005-09-01
CN100343176C (zh) 2007-10-17
AP1804A (en) 2007-12-05
CR7867A (es) 2006-12-07
BR0316637A (pt) 2005-10-11
ES2265116T3 (es) 2007-02-01
CA2507485A1 (en) 2004-06-10
KR100967281B1 (ko) 2010-07-01
NO20052582L (no) 2005-06-20
MXPA05005693A (es) 2005-10-18
UA84279C2 (ru) 2008-10-10
PL205776B1 (pl) 2010-05-31
IS2311B (is) 2007-11-15
WO2004048273A1 (en) 2004-06-10
IL168779A0 (en) 2009-02-11
AU2003289681A8 (en) 2004-06-18
CO5690630A2 (es) 2006-10-31
EP1565408B1 (en) 2006-05-17
CN1732130A (zh) 2006-02-08
DE60305343D1 (de) 2006-06-22
GB0511694D0 (en) 2005-07-13
DK1565408T3 (da) 2006-09-25
ZA200504347B (en) 2006-07-26
IS7869A (is) 2005-05-26
JP2006507925A (ja) 2006-03-09
US20060130826A1 (en) 2006-06-22
EP1565408A1 (en) 2005-08-24
AU2003289681A1 (en) 2004-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9623344B2 (en) Seawater, brine or sewage solar desalination plant, and desalination method
US6116034A (en) System for producing fresh water from atmospheric air
US10954138B2 (en) Liquid purification with film heating
IL168779A (en) Method and plant for desalinating salt-containing water
CN108314121A (zh) 苦咸水淡化装置及苦咸水淡化方法
US7041198B2 (en) Distillation system
Mohamed et al. A comprehensive review of the vacuum solar still systems
Abdunnabi et al. Review on solar thermal desalination in Libya
RU2354895C1 (ru) Солнечно-ветровой опреснитель
WO2014172859A1 (zh) 太阳能海水淡化装置
RU2038108C1 (ru) Способ управления объемом и соленостью жидкости
Ahmed et al. A review of vacuum solar desalination powered by renewable energy: Recent trends
CN220951278U (zh) 一种太阳能盐水蒸发淡化和浓缩提盐装置
RU2670928C9 (ru) Мобильный гелиоопреснитель
CN206156785U (zh) 一种温差能自然真空闪蒸海水淡化装置
TWI472363B (zh) 太陽能海水淡化裝置
Sakhare Development and Testing of Solar Stills
SU1724586A1 (ru) Способ опреснени воды
El-Said Study of Hybrid Solar Desalination System depends on Air humidification and Dehumidification with Water Flashing Evaporation
WO2016004907A1 (en) A method for solar distillation of saltwater for acquiring fresh water and a device for carrying out this method
NO20100684A1 (no) Anordning ved vannbehandlingsanlegg
AU8142101A (en) A desalination process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU