MX2012011568A - Sistema de absorcion de vapor. - Google Patents

Abstract

Se divulga un sistema de absorción de vapor (11) adaptado para recibir un vapor, que comprende una bomba de vacío (16) que tiene un líquido de operación en donde el vapor se recibe por un líquido de operación y se condensa en el mismo para proporcionar un líquido condensado mezclado con el líquido de operación.

Description

SISTEMA DE ABSORCIÓN DE VAPOR Campo de la Invención La presente invención se relaciona a un sistema y método para absorción de un vapor en un liquido. El sistema tiene muchas aplicaciones, pero es particularmente útil para destilación de una mezcla liquida tal como agua con impurezas. También tiene aplicación como un sistema de transferencia de calor. Sin embargo el sistema no se limita a estas dos aplicaciones.

La absorción, en la química, es un fenómeno físico o químico o un proceso en el cual los átomos, moléculas, o iones entran a alguna fase volumétrica al ser captados por el volumen. En esta solicitud los inventores se interesan particularmente acerca de la absorción de un vapor en un líquido.

Técnica Antecedente Las técnicas de absorción de vapor usuales tienen aplicación específica. Por lo general son procesos relativamente lentos a menos que se presente alguna reacción química. Debido a esto, los procesos de absorción tienen aplicación relativamente limitada. Sin embargo, la presente invención ha identificado un método para obtener una velocidad de absorción mucho más rápida donde no se implica interacción química, con el resultado de que los sistemas de absorción de vapor se pueden usar en aplicaciones donde nunca se consideraron previamente, o por lo menos no considerados viables .

Después del nuevo sistema de absorción de vapor que se divulga en la presente, se divulgan sistemas de destilación nuevos y mejorados y sistema de transferencia de calor, que hacen uso del sistema de absorción de vapor.

La destilación es por supuesto, un proceso bien conocido. Se usa frecuentemente donde técnicas de filtración tradicionales no han sido efectivas en la purificación de una mezcla líquida. La destilación convencional requiere la aplicación de energía térmica para provocar la producción de un vapor que posteriormente se hace pasar a través de un condensador para condensar el vapor de nuevo a un líquido para el uso. Mientras que la destilación convencional es en general efectiva en la purificación de líquidos tales como agua, el costo de energía es sustancial y f ecuentemente costoso. Las mejoras al proceso han incrementado la eficiencia significativamente, pero el proceso ha seguido siendo muy costoso para purificación de agua para uso general.

Los esfuerzos para mejorar la eficiencia del proceso de destilación han incluido intentos en operación a presión reducida. Es bien sabido que la vaporización del líquido se presenta más rápidamente cuando se reduce la presión. Sin embargo, tales sistemas han tenido éxito limitado debido a la dificultad y costos asociados con un sistema de evacuación en conjunción con los subsistemas de evaporación y condensación. Un ejemplo de un intento es aquel divulgado en US 3,864,215 (Arnold) . El sistema de esa descripción utiliza la región de baja presión de un venturi para proporcionar la presión reducida. Fue particularmente aplicable a un entorno marino pero retuvo alguna complejidad en que aun incorporó un condensador.

También son bien conocidos sistemas de transferencia de calor. Los sistemas de aire acondicionado y refrigeración forman subconjuntos de esta amplia categoría. Es bien sabido que los sistemas de intercambio de calor convencionales usan cantidades muy sustanciales de energía a fin de transferir energía. El uso de nuevos sistemas de absorción de vapor mejora sustancialmente la eficiencia o C.O.P. (coeficiente de desempeño) de un sistema de transferencia de calor.

Descripción de la Invención Por consiguiente, la invención reside en un sistema de absorción de vapor adaptado para recibir un vapor, que comprende una bomba de vacío que tiene un líquido de operación en donde el vapor se recibe por un líquido de operación y se condensa en el mismo para proporcionar líquido condensado mezclado con el líquido de operación.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, la absorción de vapor dentro del sistema es efectiva para provocar la producción de más vapor.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, la bomba de vapor es una bomba de vacío venturi y el líquido de operación es un líquido que pasa a través de la bomba de vacío venturi para producir un vacío operativo en el vapor.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, se proporciona un primer medio de intercambio de calor para soportar la producción de vapor.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, se proporciona un segundo intercambiador de calor para expeler calor desde el líquido de operación después de que ha pasado a través de la bomba de vacío venturi.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el líquido de operación se hace pasar a través del primer intercambiador de calor para pasar calor del líquido de operación al primer intercambiador de calor.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el líquido condensado derivado del vapor se remueve para uso.

De acuerdo con la modalidad preferida, el sistema es un sistema de destilación.

De acuerdo con la modalidad preferida, el sistema es un sistema de transferencia de calor.

De acuerdo con la modalidad preferida, el liquido de operación se hace circular a través del sistema.

De acuerdo con un aspecto adicional, la invención reside en un sistema de destilación que comprende una cámara de evacuación adaptada para recibir una mezcla liquida que se destila, la cámara de evacuación que tiene un espacio arriba de la mezcla líquida rellenada con un gas, y una bomba de vacío asociada con la cámara de evacuación y adaptada en el uso para proporcionar una presión reducida dentro del gas para provocar la vaporización de la mezcla líquida y en donde un líquido primario se hace pasar en asociación con el gas en la cámara de evacuación para recibir y condensar el vapor.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, por lo menos una porción del agua primaria se hace circular a través de la bomba de vacío.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, se proporciona un primer medio de intercambio de calor para permitir que se reciba calor latente de vaporización por la mezcla líquida para soportar la vaporización de la mezcla líquida.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el primer medio de intercambio de calor comprende características asociadas con la pared de la cámara de evacuación para promover la recepción del calor latente de vaporización desde los alrededores.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el primer medio de intercambio de calor comprende un primer medio de intercambio de calor asociado con la cámara de evacuación a través de la cual el fluido de intercambio de calor pasa para entregar el calor latente de vaporización a la mezcla líquida, el calor latente de vaporización que se recibe por el fluido de intercambio de calor de una fuente remota del primer intercambiador de calor .

De acuerdo con la modalidad preferida, la bomba de vacío es una bomba venturi en uso que tiene un flujo de fluido a través de la bomba de venturi para proporcionar una presión reducida en una sección de garganta venturi.

De acuerdo con la modalidad preferida, la bomba venturi tiene una sección de garganta venturi configurada para recibir el gas de la cámara de evacuación y el flujo de fluido es el líquido primario de modo que la bomba venturi es operativa para provocar la presión reducida del gas en la cámara de evacuación al recibir el gas en el líquido primario.

De acuerdo con la modalidad preferida, el orificio se asocia con la bomba venturi, la transferencia que se adapta para transportar gas a la bomba venturi.

De acuerdo con la modalidad preferida, el calor dentro del agua primaria que sale de la bomba venturi se remueve por medio de un segundo medio de intercambio de calor .

De acuerdo con la modalidad preferida, el segundo medio de intercambio de calor se asocia con un paso para que el liquido primario pase a través de la tierra para entregar calor a la tierra.

De acuerdo con la modalidad preferida, un sistema de control de mezcla liquida para controlar la entrada y salida de la mezcla liquida de la cámara de evacuación.

De acuerdo con la modalidad preferida, la mezcla liquida que se destila es agua y el liquido primario es un liquido inmiscible con agua.

De acuerdo con la modalidad preferida, el liquido primario es aceite.

De acuerdo con un aspecto adicional, la invención reside en un método de destilación de una mezcla liquida que usa una cámara de evacuación que comprende la vaporización de la mezcla liquida al reducir la presión dentro de la cámara de evacuación por medio de una bomba de vacio, para proporcionar un vapor de destilación y residir y condensar el vapor de destilación dentro de un liquido primario que pasa en asociación con el vapor de destilación.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, la bomba de vacío es una bomba de vacío venturi que tiene una sección de garganta venturi y el líquido primario pasa a través de la bomba de vacío venturi para proporcionar una presión reducida en la región de garganta venturi y el vapor de destilación se retira en el venturi a través del orificio en la región de garganta venturi y se recibe y se condensa por el líquido primario.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, por lo menos una porción del agua primaria se hace circular .

De acuerdo con una característica preferida de la invención, por lo menos una porción del agua primaria se hace circular al ser recibida de un tanque de retención y se regresa a un tanque de retención después de pasar a través de la bomba de vacío.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, se proporciona un primer medio de intercambio de calor para permitir que calor latente de vaporización se reciba por la mezcla líquida para soportar la vaporización de la mezcla líquida.

De acuerdo con la modalidad preferida, el primer medio de intercambio de calor comprende características asociadas con la pared de la cámara de evacuación para promover la recepción del calor latente de vaporización de los alrededores.

De acuerdo con la modalidad preferida, el primer medio de intercambio de calor comprende un primer intercambiador de calor asociado con la cámara de evacuación a través de la cual el fluido de intercambio de calor pasa para entregar calor latente de vaporización a la mezcla líquida, el calor latente de vaporización que se recibe por el fluido de intercambio de calor de una fuente remota del primer intercambiador de calor.

De acuerdo con la modalidad preferida, el calor dentro del agua primaria que sale de la bomba venturi se remueve por medio de un segundo medio de intercambio de calor.

De acuerdo con la modalidad preferida, el segundo medio de intercambio de calor se asocia con un paso para el líquido primario que pasa a través de la tierra o agua fría para entregar calor a la tierra o agua fría, respectivamente.

De acuerdo con la modalidad preferida, el líquido primario es aceite y la mezcla líquida es una mezcla de agua y otra sustancia o sustancias.

De acuerdo con un aspecto adicional, la invención reside en un sistema de transferencia de calor que comprende una cámara de evacuación adaptada para recibir un primer líquido, por lo menos una bomba de vacío venturi asociada con la cámara de evacuación para provocar, en el uso, la presión dentro de la cámara de evacuación que se reduce para promover la vaporización del líquido en la cámara y para provocar en consecuencia enfriamiento, y un primer intercambiador de calor que tiene un paso de fluido para un fluido de intercambio de calor para que pase a través del primer intercambiador de calor y se asocie con la cámara de evacuación para proporcionar calor al primer líquido en la cámara para soportar la vaporización y para enfriar en consecuencia el fluido de intercambio de calor.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el vapor de la vaporización del primer líquido se recibe y se condensa dentro de una corriente de flujo de un segundo líquido que pasa a través de la por lo menos una bomba de vacío venturi para provocar la presión reducida.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, la corriente de flujo del segundo líquido pasa a través de un segundo sistema de intercambio de calor después de salir del vacío venturi para enfriar en consecuencia el segundo líquido.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el segundo líquido se regresa a la entrada de la bomba de vacío venturi en la manera cíclica.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el primer líquido y el segundo líquido son de la misma sustancia y la cámara de evacuación y la bomba de vacío venturi forman un sistema cerrado.

La invención se entenderá más completamente en vista de la siguiente descripción de diversas modalidades preferidas .

Breve Descripción de los Dibujos La descripción se hace con referencia a los dibujos acompañantes, de los cuales: la Figura 1 es un representación diagramática de un sistema de destilación de acuerdo con la primera modalidad; la Figura 2 es un representación diagramática de un sistema de destilación de acuerdo con la segunda modalidad; la Figura 3 es un representación diagramática de un sistema de destilación de acuerdo con la tercera modalidad; la Figura 4 es un representación diagramática de un sistema de destilación de acuerdo con la cuarta modalidad; la Figura 5 es un representación diagramática de un sistema de destilación de acuerdo con la quinta modalidad; y la Figura 6 es un representación diagramática de un sistema de destilación de acuerdo con la sexta modalidad.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas El elemento esencial de los sistemas de absorción de vapor divulgados en la presente es un sistema que coloca un vapor bajo un vacio mediante el uso de una bomba de vacio que tiene un liquido de operación en donde el vapor es recibido por el liquido de operación y se condensa en el mismo para proporcionar un liquido condensado mezclado con el liquido de operación. El sistema por lo tanto se limita a un sistema mediante el cual el vapor se condensa cuando se absorbe por el líquido de operación, antes que una alternativa tal como ser disuelto como un gas. El sistema es particularmente aplicable donde el sistema se incorpora en un proceso continuo y en particular donde la absorción de vapor es operativa para provocar la producción de nuevo vapor. El sistema se proporciona casi fácilmente mediante el uso de una bomba de vacio venturi y el liquido de operación es el líquido que pasa a través del venturi para producir un vacío. El venturi produce en consecuencia un vacío que retira el vapor en el líquido de operación, donde se condensa. Los vapores típicos pueden ser vapor de agua, o metanol. Muchos otros son adecuados. En algunos casos, el líquido de operación es de la misma sustancia como el vapor. Los sistemas de destilación se describen a continuación donde el líquido de operación es agua y el vapor es vapor de agua. En otros casos, el líquido de operación y el vapor pueden ser sustancias diferentes. Una modalidad describe usos de aceite como el líquido de operación y el agua como el vapor, mientras que otro usa agua como el líquido de operación y metanol como el vapor.

Un aspecto importante del sistema es que puede presentarse la vaporización en curso, es decir, el proceso puede ser continuo. De hecho, el uso de la bomba de vacío permite que el vapor se reabastezca debido a que la presión de vapor se reduce conforme el vapor se absorbe. Para un sistema de destilación, el producto destilado se puede retirar del sistema para el uso. En contraste, un sistema de transferencia de calor es un sistema cerrado y nada (o casi nada) necesita ser retirado o adicionado. En general, el sistema funcionará en una base de reciclaje, donde el liquido de operación se recicla a través del sistema. Pero existen configuraciones donde esa necesidad no es el caso.

Para que el sistema de absorción de vapor descrito sea efectivo, se requiere una bomba de vacio de alta eficiencia. Se divulga una bomba de vacio venturi mejorada en una aplicación correspondiente por los mismos inventores y con base en la misma aplicación básica. El resto de este planteamiento asume el uso de una bomba de vacio venturi de acuerdo con esa descripción y por lo tanto esa descripción se incorpora en la presente a manera de referencia. Las características del sistema de absorción de vapor de la invención se aprecian mejor por un planteamiento con referencia a las modalidades específicas.

La primera modalidad de la invención se dirige a un sistema de destilación que incorpora una cámara de evacuación y una bomba de evacuación. La modalidad se describe con referencia a la Figura 1.

El sistema de destilación 11 de acuerdo con la primera modalidad comprende una cámara de evacuación 14 adaptada para recibir una cantidad del líquido que se destila. Para los propósitos de esta descripción, la modalidad se describirá con referencia a la destilación de agua, referida en la presente como agua secundaria, tal como agua contaminada o agua subterránea que está muy contaminada o mineralizada para uso directo, pero se hará referencia posteriormente en la descripción a la destilación de otras mezclas incluyendo mezclas liquidas. La cámara de evacuación 14 se adapta para ser evacuada a un nivel razonablemente alto (preferiblemente menor que 3 kPa) por un o más bombas de evacuación 16 y por lo tanto se construye por consiguiente. El diseño actual de la cámara de evacuación no es critica a la invención, y dependerá significativamente en las circunstancias de la instalación. Aquellas personas expertas en la técnica serán capaces de identificar los criterios de diseño apropiados. Típicamente, una cámara de evacuación puede comprender un recipiente sustancialmente cilindrico con el eje del cilindro 21 que se orienta sustancialmente de manera vertical. Los extremos 23, 25 se pueden reforzar al ser de un perfil convexo o cóncavo. Pero otras configuraciones tales como cámaras sustancialmente esféricas so concebibles.

La cámara de evacuación 14 se proporciona con una entrada 31 y un drenaje o salida 33. En la primera modalidad, la primera válvula 35 se asocia con la entrada 31 para permitir que el agua secundaria entre a la cámara a solicitud. Una segunda válvula 37 se asocia con el drenaje 33 para permitir que la solución concentrada se vacie de la cámara 14 al final de un proceso de lotes. La cámara de evacuación 14 también se proporciona con un medio de acceso para permitir el mantenimiento del interior de la cámara 14. El medio de acceso se puede proporcionar por un panel removible (no mostrado) o por la remoción de uno de los extremos 23 o 25. Este acceso se puede usar para remover incrustaciones y otro material sólido que se puede depositar del agua secundaria.

La bomba de evacuación 16 se arregla para extraer vapor de la porción superior de la cámara 14. En la primera modalidad, la bomba de evacuación 16 es una bomba venturi, y como se plantea a continuación, una bomba venturi es particularmente adecuada para el uso en relación con la invención. La bomba venturi 40 comprende una entrada venturi 41, una salida venturi 43 y una sección de garganta venturi reducida 45 intermedia con la entrada venturi 41 y la salida venturi 43. En la primera modalidad, un orificio 47 conecta la sección de garganta venturi de baja presión 45 de la bomba venturi 16 con la cámara de evacuación 14.

En operación, la bomba venturi 16 evacúa la cámara de evacuación a una presión abajo de aquella de la presión de vapor del agua secundaria en la cámara de evacuación 14. Como resultado se hace que el agua secundaria hierva a una temperatura relativamente baja que se puede acercar a temperatura ambiente normal. Este efecto es por supuesto bien conocido y se muestra regularmente en los salones de ciencia escolar secundarios. En tales experimentos, la bomba venturi se conecta típicamente a una llave o válvula del suministro de agua principal y el agua pasa a través de la bomba venturi provocando que la presión reducida esté lista para eliminarse. En la presente invención, se reconoce que el agua que se expele de la bomba venturi comprende no solo el agua que entra a la entrada venturi 41 sino también agua del vapor que se retira del tanque de evacuación a través del orificio 47. Tal vapor se condensa casi inmediatamente al entrar la corriente de agua que fluye a través de la sección de garganta venturi 45. La primera modalidad se proporciona por lo tanto con un tanque de recepción 50 que tiene una entrada de tanque 51 conectada por la tubería 52 a la salida venturi 43. Una salida de recirculación 53 se proporciona próxima a la base del tanque de recepción 50 que suministra agua primaria (agua purificada) a una bomba de recirculación 55 que bombea el agua primaria a la bomba venturi 40. La bomba de recirculación 55 se selecciona para ser del tamaño y tipo adecuados para alimentar la bomba venturi 40 en la presión requerida y la velocidad de flujo. Un orificio de eliminación de agua 57 se proporciona ya sea como una salida separada del tanque de recepción 50 o como un orificio de la tubería 52 o de otra manera para retirar agua del tanque de recepción 50 para el uso. Se controla la velocidad de retiro para evitar que el tanque de recepción se vacie. En consecuencia, el tanque de recepción puede actuar como un tanque de almacenamiento o alternativamente un medio de almacenamiento se puede proporcionar separadamente.

En operación, se puede observar que el agua se bombea desde el tanque de recepción 50 por la bomba de recirculación 55 hasta la bomba venturi 16 y posteriormente se regresa al tanque de recepción 50. En el proceso, el agua se recibe en la corriente del vapor de agua extraído del tanque de evacuación 14. Como se plantea a continuación, es posible lograr una velocidad de captación de aproximadamente una parte de agua del tanque de evacuación a aproximadamente 30 partes de agua bombeada a través de la bomba venturi 16. El sistema por lo tanto se puede dimensionar de acuerdo con el volumen de agua que se retira del tanque de recepción 50.

Se va a apreciar que el aparato de acuerdo con la primera modalidad ha removido la necesidad de un sistema condensador convencional dentro del sistema de destilación. Un sistema condensador se ha observado típicamente como una parte esencial de un proceso de destilación pero en la primera modalidad, la condensación se lleva a cabo inherentemente en la bomba venturi 16. Esto tiene ventajas significativas que se plantean posteriormente.

Mientras que el sistema de destilación descrito no requiere que se eleve el agua secundaria a una temperatura alta, se va a apreciar que el proceso de ebullición no obstante requiere la entrada de energía térmica para proporcionar el calor latente de vaporización. La ventaja del sistema es que aunque la energía se debe proporcionar, debido a que el sistema de vaporación se puede arreglar para operar en o cerca de una temperatura ambiental o normal, se puede usar una fuente de calor de grado bajo. Par unidades pequeñas, el tanque de evacuación 14 se puede configurar para retirar suficiente energía de la atmósfera. En la primera modalidad, la pared cilindrica de la cámara de evacuación 14 tiene un perfil corrugado para incrementar el área superficial y facilitar en consecuencia la remoción de calor de la atmósfera. En una adaptación adicional, la superficie externa de la cámara de evacuación se pinta de negro para promover la absorción de calor del medio ambiente externo.

La temperatura requerida en el agua secundaria depende significativamente en el desempeño de la bomba de vacío y en particular el nivel de vacío logrado. Al mismo tiempo, se va a apreciar que conforme la presión, se reduzca aun mayor volumen de vapor se provocará la ebullición. Además, se ha descubierto mediante prueba y moderación que el buen desempeño del sistema venturi requiere que exista una diferencia significativa entre la temperatura del agua primaria y el agua secundaria. El agua primaria debe ser por lo menos 15°C más fría que el agua secundaria. Preferiblemente, el agua primaria debe ser más fría que el agua secundaria por 20 °C o más.

Es deseable que la temperatura del agua secundaria esté en la vecindad de por lo menos 40°C o más y por lo tanto, esta modalidad puede ser adecuada para una situación donde los alrededores pueden proporcionar energía térmica latente de los alrededores.

En algunas ubicaciones, está disponible el agua secundaria que está ya en o arriba de la temperatura de operación deseada del agua secundaria. En estas circunstancias, el calor latente se puede proporcionar simplemente al tener un flujo continuo, controlado de agua secundaria a través de la cámara de evacuación en una velocidad de alguna manera arriba de la velocidad de vaporación del vapor. Este arreglo tiene la ventaja adicionada de que el nivel de concentración de las sales en la cámara secundaria se mantenga en un nivel estable que no es sustancialmente más alto que aquel del agua secundaria entrante. Esto reducirá significativamente la acumulación de depósitos de sal en la cámara de evacuación y por lo tanto reducirá los requisitos de mantenimiento de la cámara. Para esta última razón, el flujo continuo del agua secundaria se preferirá aun donde el agua secundaria es muy fría, y se debe adicionar calor adicional, como en la segunda modalidad. En una adaptación sofisticada, un sistema de control de retroalimentación se incorporar para regular el flujo del agua secundaria a través de la cámara de evacuación para controlar temperatura y/o la concentración de sal a niveles deseados .

También se apreciará que la energía de calor latente contenida dentro del vapor de agua se adicionará al agua que fluye a través de la bomba venturi 16 en el momento en que el vapor de agua se condensa en la corriente de flujo. Como se plantea a continuación, es deseable que la temperatura del agua primaria que fluye en el venturi esté significativamente abajo que del agua secundaria, y en la modalidad, la temperatura se mantiene a aproximadamente 12 °C. En la primera modalidad, esta energía térmica se transfiere al tanque de recepción donde se dispersa el medio ambiente. Si el tanque de recepción también sirve como un tanque de almacenamiento con un volumen relativamente grande, la elevación de temperatura será menor y se dispersará fácilmente. Existen muchas ubicaciones donde este medio de deposición del calor será adecuado. En otras ubicaciones, es practicable dispersar el calor en la tierra al hacer pasar tubos de salida a través de la tierra antes de que el agua se haga pasar al almacenamiento. Otro medio de enfriamiento será evidente para aquellas personas expertas en la técnica donde aplican circunstancias apropiadas.

Una segunda modalidad toma conocimiento del flujo de energía que es requerido y se adapta para facilitara estos flujos. La segunda modalidad se describe con referencia a la Figura 2. La segunda modalidad es sustancialmente idéntica a la primera modalidad, y por lo tanto, se indica características similares con números similares.

La segunda modalidad difiere de la primera modalidad por la inclusión de un intercambiador de calor de vaporación 60 colocado para estar dentro del agua secundaria en la cámara de vaporación 14, o de otra manera asociado con la cámara de vaporación 14 para permitir el flujo de calor del intercambiador de calor de vaporación 60 al agua secundaria. El intercambiador de calor de vaporación 60 está provisto con una entrada de intercambiador 61 y una salida de intercambiador 63. La entrada de intercambiador 61 se suministra con fluido de intercambiador de una fuente de calor de grado bajo. Ejemplos de fuentes de calor adecuadas son una pileta calentada solar, o agua calentada de una fuente geotérmica. El fluido de intercambiador sale a través de la salida de intercambiador 63 y regresa a la fuente de calor para recalentamiento. La velocidad de flujo se puede mantener para controlar la entrada de calor al agua secundaria, o alternativamente, la entrada de calor al fluido de intercambio se puede controlar en la fuente de calor.

Se va a apreciar que la efectividad del sistema de destilación de acuerdo con las modalidades depende de la efectividad del venturi en reducir la presión y retirar el vapor. Un venturi convencional no es eficiente y por lo tanto bombas de vacio venturi están en general en uso para otros propósitos con aplicación limitada y solo donde la eficiencia no es de preocupación primaria. No seria económica para las presentes aplicaciones. Sin embargo, un venturi mejorado se divulga en una solicitud copendiente que reclama la prioridad de la misma solicitud como esta solicitud. El desempeño de este nuevo venturi es una mejora sustancial sobre el desempeño de un venturi convencional que vuelve la presente invención económicamente viable.

Ciertas modalidades del venturi mejorado comprenden una cámara que tiene un tubo de entrada, un tubo de salida y un orificio de vacio. Tales unidades por lo tanto se pueden usar fácilmente en la primera y segunda modalidad. Otras modalidades del venturi mejorado no tienen una cámara y retiran el gas o vapor directamente de sus alrededores. Por lo tanto una tercera modalidad de un sistema de destilación se divulga el cual se adapta para incorporar un venturi como se describe. La tercera modalidad se describe con referencia a la Figura 9. La tercera modalidad es sustancialmente similar a la primera modalidad y de esta manera, en los dibujos, se usan números similares para indicar características similares.

La diferencia entre la tercera modalidad y la primera modalidad es que el venturi se coloca dentro de la cámara de evacuación 14 próxima al extremo superior 23, antes de estar fuera de la cámara de evacuación 14 y se conecta a la cámara de evacuación por el orificio 47. En otros aspectos, la tercera modalidad es idéntica a aquella de la primera modalidad y no se describirá adicionalmente .

En una adaptación adicional de la tercera modalidad, se proporciona un medio de filtración en la entrada de vapor en el venturi para remover cualquiera de gotitas de líquido y regresarlas al agua secundaria, evitando en consecuencia la contaminación del agua primaria. Esta agua no se regresa al venturi por lo tanto la elevación de calor debido a la liberación de calor latente en la absorción y condensación del vapor no afecta la operación.

Aunque el desarrollo de las bombas de vacío mejoradas está en sus inicios y muchos parámetros de la configuración variarán en desempeño, se cree que puede haber un tamaño óptimo máximo para aplicaciones más grandes. Si es así, es posible operar una pluralidad de venturi en paralelo para remover un mayor volumen de vapor. La invención por lo tanto es escalable desde unidades domésticas pequeñas hasta sistemas grandes adecuados para suministros reticulados de ciudades.

Se apreciará que la segunda modalidad se puede modificar en una manera similar a la adaptación de la tercera modalidad .

En una adaptación de la primera, segunda, tercera modalidad, donde una corriente continua de agua fría está disponible, esta corriente se puede alimentar directamente al venturi como el agua primaria. Esto puede ser el caso de un suministro de agua de un pueblo o ciudad. El agua que se suministra a los consumidores se puede dividir en varias corrientes más pequeñas y hacer pasar a través de una pluralidad de bombas de vacio venturi asociadas con una o más cámaras de evacuación. Aunque el proceso de condensación/absorción calentará el agua como se plantea, esto no será usualmente un problema, particularmente en entornos fríos donde aun puede ser una ventaja. En tales instalaciones el agua se alimenta frecuentemente por gravedad, lo cual quita la necesidad de una bomba para presurizar el agua primaria que entra al venturi. Si está disponible una fuente de energía de bajo costo para proporcionar el calor latente, el costo de operación será muy bajo. El costo de capital también será modesto. Sin recirculación, la cantidad de agua recolectada solos será pequeña, aproximadamente de 5% a 8% del agua primaria presentada, pero existen muchas autoridades del agua que pedirán obtener ese nivel de incremento en el agua utilizable a costo de operación relativamente muy bajo y capital. Por su puesto la productividad se puede incrementar al introducir alguna recirculación. Esto se podría lograr al tener una pileta de retención arriba de la elevación del sistema de destilación del cual el agua primaria se suministra y una cierta proporción del flujo se puede bombear en la pileta de retención. Esto daría una flexibilidad considerable a la autoridad del agua. Cuando es abundante el agua de lluvia, no se requiere recirculación y se proporciona un porcentaje de incremento en el suministro a un costo de operación mínimo. Cuando el suministro es moderado, aun adecuado pero menor que la necesidad de mantener los sistemas de almacenamiento llenos, se puede proporcionar alguna recirculación para mantener el sistema de almacenamiento cercano a su capacidad. Cuando el suministro de lluvia es bajo, de manera que el suministro de almacenamiento está siendo drenado, la recirculáción se puede incrementar a un nivel más significativo para desacelerar la caída de los niveles de almacenamiento pero no detenerlo. Si se presenta una sequía y los niveles de almacenamiento se vuelven críticos, se puede incrementar la recirculación de modo que el sistema de destilación proporciona casi la demanda completa. Aun donde la energía de grado bajo está solamente disponible a un grado limitado, el costo de destilación aun será competitivo con medidas de alivio de sequía alternativas. Vale la pena señalar que en muchos lugares, los tiempos de riesgo de sequía coinciden con el tiempo de alta disponibilidad de energía solar (verano) de modo que con un sistema de energía solar diseñado apropiado, será disponible un costo de energía modesto. En un año normal, los costos adicionales para el bombeo se pueden amortizar fácilmente y compensar contra los tiempos de que no se requiere bombeo para mantener un suministro de agua muy económico.

Se puede observar que un sistema de destilación de acuerdo con las modalidades descritas hasta ahora en donde una bomba de vacío reduce la presión en una cámara de evacuación provocando que el agua secundaria en la misma hierva y en donde el vapor de agua resultante sea recibido directamente en el agua primaria asociada con la bomba de vacío tiene ventajas. Debido a la remoción directa del vapor de agua en el agua primaria, no se requiere una unidad de condensación separada. También, la ebullición se presenta en una temperatura que es considerablemente más baja que una presión normal, lo cual significa que los peligros se reducen significativamente. También, como se plantea previamente, el calor requerido se puede proporcionar de una fuente de grado bajo en un costo considerablemente reducido. Especialmente para instalaciones más grandes, el costo de capital así como también los costos de mantenimiento y ejecución se reducirán considerablemente sobre aquellos de las tecnologías de competición .

Mientras que la aplicación se ha planteado con respecto al agua que contiene contaminantes, contaminación de sales disueltas, o a las mezclas tales como agua y metales pesados o agua y aguas residuales, los sistemas descritos se pueden adaptar fácilmente a un intervalo mucho más amplio de mezclas que incluyen mezclas de líquidos. Su uso para destilación de etanol de una mezcla de etanol-agua es más ventajoso. Típicamente, cuando se obtiene etanol de cultivos tales como tapioca o maíz, el procesamiento da por resultado una mezcla líquida que contiene aproximadamente 20% de alcohol a 80% de agua. Convencionalmente, esta mezcla se destila a alta temperatura en un proceso que requiere energía de grado alto considerable y esto afecta el costo de producción. Sin embargo, el uso del proceso de destilación como se describe en este documento permite que la energía de grado alto se reemplace por energía de grado bajo. Además, el proceso de destilación funciona a la inversa del proceso de destilación normal descrito para el agua de mar. Debido a que la mezcla de etanol-agua es azeótropo, la mezcla secundaria en la cámara de evacuación que inicia a aproximadamente 20% de alcohol se concentrará por el proceso de destilación hacia la concentración azeotrópica de aproximadamente 96% de etanol. El proceso de ebullición de evacuación da por resultado una cierta cantidad del etanol que se vaporiza así como también el agua. Este etanol vaporizado es captado por el agua primaria en el venturi y por lo tanto no se pierde. Aunque la concentración de etanol en el agua primaria será relativamente baja, el agua primaria posteriormente se puede usar en una etapa temprana del proceso de producción de modo que el etanol una vez más terminará siendo destilado. De esta manera no existe pérdida del producto pero se logra una reducción sustancial en los costos de energía. Donde, el alcohol es requerido en un nivel más alto de pureza que la concentración azeotrópica, se pueden usar o adaptar técnicas de producción existentes para elevar la concentración adicionalmente . Se apreciará que existen muchos otros procesos de destilación que pueden beneficiarse de la aplicación de las modalidades a esos procesos.

El proceso hasta ahora se ha descrito con referencia a la destilación, pero como se menciona en lo anterior el proceso de absorción de vapor tiene un efecto que tiene otras aplicaciones. A fin de proporcionar un mejor entendimiento de la invención, se proporciona a continuación un resumen de los principios de operación. 1. El agua salada en el tanque Hl se hierve a una presión extremadamente baja. La presión baja se genera a través del efecto venturi del flujo del agua potable a través del venturi C2. Las presiones menores que 3 kPa son deseables y se han generado en la prueba. Esto permitirá que el agua hierva a temperaturas entre 30-65°C.

Conforme el agua hierve de la mezcla de agua salada se debe agregar energía al sistema. Observar si el agua se vaporiza a una velocidad de 1 ml/seg, se debe suministrar 2.4 k de potencia para proporcionar el calor latente. Cualquier fuente de calor disponible se puede usar la energía de bajo costo tal como energía solar o calor residual es preferido .

El proceso está habilitado para las bajas presiones generadas por el flujo de agua potable debido a diseño eficiente del venturi usado. La presión dentro del tanque de vaporación Hl puede alcanzar abajo de kPa. Además, el flujo de agua potable debe ser frío a aproximadamente 10-20°C. La diferencial de temperatura es la clave para sostener el proceso de ebullición. Es deseable una diferencial de temperatura de por lo menos 20°C y preferiblemente mayor. Si la temperatura de la corriente de flujo de agua potable se aproxima a la temperatura del agua salada del tanque, el flujo de agua potable se cavita, reduciendo grandemente la eficiencia del ciclo .

El vapor de agua potable es arrastrado en el flujo de agua potable en el venturi. Puesto que el flujo de agua potable es mucho más frío que el vapor de agua, el vapor de agua se regresa inmediatamente a la solución, liberando calor significativo. 5. La corriente de agua potable en C3 ahora es significativamente más caliente y debe ser enfriada. Esto se puede lograr mediante cualquier medio apropiado disponible en la ubicación, tal como bombeo del agua subterránea. 6. Puesto que el ciclo hierve el agua salada a una temperatura mucho más baja, se puede usar una fuente de calor de calidad más baja (temperatura) . Se cree que la energía solar se puede usar en muchas ubicaciones para mantener la temperatura del agua salada en la vecindad de 50 °C. 7. Puesto que los inventores están usando una fuente de calor de calidad más baja, la entrada de energía en el sistema de fuentes sintéticas se reduce grandemente incrementando en consecuencia la eficiencia del sistema.

El requisito para tener el agua primaria que entra al vacío venturi que está a una temperatura significativamente más baja que el agua en la cámara de evacuación proporciona una limitación significativa al sistema en ciertas aplicaciones. Sin embargo, se ha descubierto que el liquido primario puede ser vegetal u otro aceite u otros químicos inmiscibles o una mezcla de aceite-agua. En este caso el aceite puede estar a una temperatura ambiental y no necesita ser enfriado a una temperatura abajo de aquella de la mezcla de agua salada en la cámara de vaporación. Por lo tanto, una cuarta modalidad se describe con referencia a la Figura 4 que se beneficia de esta ventaja. La cuarta modalidad es similar a la segunda modalidad y de esta manera, en los dibujos se usan números similares para representar características similares.

La diferencia significativa entre la cuarta modalidad y la segunda modalidad y de hecho la primera modalidad también, es que un aceite se usa como el líquido primario que se hace pasar a través de la bomba de vacío venturi 16 antes que el agua. Conforme el aceite viaja a través de la bomba de vacío venturi 16 reduce la presión en la mezcla de agua salada en la cámara de vaporación 14, y provoca que el agua de depósito hierba y se vaporice de la manera como se plantea previamente con referencia a la primera y segunda modalidad. En lugar de ser reciclada directamente, la mezcla primaria resultante de aceite y agua condensada se hace pasar a una entrada de separador del medio de separación 71. El medio de separación 71 puede tomar la forma de un tanque de sedimentación o un ciclón u otro dispositivo adaptado para separar el agua secundaria y el aceite. El aceite se remueve del medio de asentamiento 71 en la salida de aceite 75 y se hace recircular mientras que el agua destilada se retira de la salida de agua 77. La mezcla primaria de aceite y agua condensada aun se calienta del calor latente cuando el agua se condensa, pero ya no es esencial que descienda la temperatura abajo de aquella de la mezcla de agua en el tanque de evacuación. Por lo tanto se proporciona un intercambiador de calor convencional 81 que puede remover el calor del aceite calentado alrededores ambientales, disminuyendo la temperatura a solamente poco arriba de la ambiental. Con el aceite, el venturi aun se desempeñará satisfactoriamente en esta temperatura. Después de salir del intercambiador de calor 51 el aceite se regresa ya sea al tanque de recepción 50 o de hecho se puede regresar directamente a la entrada de la bomba de vacio venturi. Si se usa, el tanque de recepción 50 solo puede ser un tanque de retención sin función de enfriamiento en lo absoluto, aunque en ciertas aplicaciones aun puede ser deseable enfriamiento adicional .

Se puede observar que el uso de aceite o similar expande las aplicaciones de la invención.

El uso de aceite o similar como el liquido primario como en la cuarta modalidad permite una adaptación adicional que tiene un mayor impacto de la viabilidad del sistema de destilación de la invención para muchas aplicaciones. Una quinta modalidad ahora describe esa adaptación con referencia a la Figura 5. La quinta modalidad es muy similar a la cuarta modalidad, y de esta manera, en los dibujos, se usan números similares para representar características similares.

La quinta modalidad difiere de la cuarta modalidad al dirigir la mezcla primaria de aceite y agua condensadas que sale de la bomba de vacío venturi 16 a la entrada 61 del intercambiador de calor de vaporación 60 asociado con la cámara de vaporación 14. Cuando el fluido sal del intercambiador de calor de vaporación 60 una salida 62 pasa al medio de separación 71 donde el agua y el aceite se separan, como en la cuarta modalidad.

La ventaja de la quinta modalidad es que una porción sustancial del calor latente requerido para la vaporización en la cámara de evacuación se suministra por el calor latente regresado a la mezcla de aceite/agua cuando el agua se condensa. Fundamentalmente, el calor latente requerido para vaporización es igual al calor latente regresado a la mezcla de aceite/agua cuando el vapor se condensa. La efectividad dependerá del grado al cual el calor latente se puede extraer por el intercambiador de calor de vaporación 60. Con un intercambiador de calor de alta eficiencia, una diferencia de temperatura pequeña puede sostener la extracción de un porcentaje sustancial del calor latente.

No es posible extraer toda la energía de la mezcla de aceite/agua y por lo tanto un intercambiador de calor suplementario 65 que tiene una entrada 67 y una salida 69 se proporciona para recibir energía de una fuente adecuada para proporcionar la energía adicional no tomada del intercambiador de calor de vaporación. Sin embargo, con selección apropiada de un aceite y un diseño apropiado de la bomba de vacío venturi el porcentaje de energía requerido para ser proporcionado por el intercambiador de calor secundario 65 será relativamente pequeño, de modo que la eficiencia global del sistema es alta. En la operación, el equilibrio del sistema se puede controlar por el grado de entrada de energía del intercambiador de calor suplementario 65. Esto se puede controlar al ajustar la temperatura del fluido que pasa a través del intercambiador de calor suplementario 65 así como también la velocidad de flujo de ese fluido. Crucialmente, la efectividad del sistema dependerá del grado en que el desempeño del venturi se mantendrá donde la temperatura del líquido primario está arriba de la temperatura del líquido que se vapora. Con las primeras tres modalidades, el desempeño se deteriora drásticamente de modo que la operación del sistema colapsa. Pero como se plantea, donde el aceite se usa el desempeño venturi continúa. La selección del líquido primario por lo tanto será un criterio importante cuando el sistema se usa para la destilación de otros líquidos.

Hasta este punto de la descripción, se ha descrito un sistema en donde el líquido se destila por la generación de un vacío sustancial. Para soportar el proceso, excepto para la quinta modalidad, cantidades significativas de energía se deben transferir en el líquido que se destila a fin de suministrar el calor latente de la vaporización. La provisión de este calor a costo razonable es un factor clave para la viabilidad comercial de los sistemas de destilación que se han descrito. Pero, por supuesto, la transferencia de calor es frecuentemente un objetivo en su propio derecho. Es la base de todos los sistemas de aire acondicionado y refrigeración. Por lo tanto se describe una sexta modalidad de la invención. El sistema se usa como un sistema de transferencia de calor aunque es solamente una adaptación mejor de la cuarta modalidad. La modalidad del sistema de transferencia de calor ahora se describe con referencia a la Figura 6 y el sistema de destilación de la segunda modalidad. Como se muestra en la Figura 6, el sistema de transferencia de calor 111 comprende una cámara de evacuación 112 adaptada para contener un cuerpo de un líquido refrigerante 114. Una o más bombas de vacío venturi de alto desempeño 116 se asocian con la cámara 112 por el medio de conexión 118 para reducir la presión dentro de la cámara de evacuación 112 para provocar la ebullición del líquido refrigerante 114 y en consecuencia la vaporización. El vapor derivado se retira por la bomba de vacio venturi a través del medio de condensación 118 de una manera similar a aquella de las modalidades del sistema de destilación previamente descrito. Como en la segunda modalidad del sistema de destilación, un primer intercambiador de calor se asocia con la cámara de evacuación 112 para proporcionar un fluido relativamente caliente al intercambiador de calor 120 que suministra el calor que es entregado al líquido refrigerante 114 para proporcionar el calor latente de la vaporización. En el proceso, el fluido de intercambio de calor se enfría y de esta manera el fluido enfriado se puede hacer circular a un intercambiador de calor remoto, para aire acondicionado, refrigeración o similar.

Mientras que el principio de la operación es el mismo como para el sistema de destilación, ciertos detalles difieren debido a que el objetivo no es retirar un líquido purificado sino transferir calor. El sistema por lo tanto se configura para reciclar el líquido que se vaporiza de nuevo a la cámara de vaporación. El líquido en la cámara de vaporación por lo tanto es un refrigerante y cierto co-fluidos se han descubierto que son particularmente adecuados, entre ellos acetona/agua, metanol/agua y ácido linoleico/metanol . Para el resto del planteamiento de esta modalidad, el uso de agua/metanol se planteará. En ese caso, el líquido refrigerante es metanol y el líquido primario es agua. Opcionalmente, un suministro de agua se almacena en el recipiente 122. El agua del recipiente 122 se bombea por la bomba 124 en una presión relativamente baja en el orden de 200 kPa a la bomba de vacío venturi 116. La presión reducida generada por el venturi conforme el agua primaria fluye a través provoca que el metanol en el recipiente de vaporación hierba y el vapor se transporte al venturi donde se absorbe en el agua primaria y se condensa a líquido casi instantáneamente. Nuevamente, el calor latente se libera en la mezcla de agua/metanol provocando que la temperatura de la mezcla se eleve. La mezcla de agua/metanol sale del venturi y se transporta a un medio de separación 126. En el medio de separación 126, el metanol se separa del agua y después se retira. En ese momento, el agua y el metanol están a temperatura elevada. Después de ser removida del medio de separación 126, el agua se hace pasar a un intercambiador de calor de circuito primario 128 para liberar calor al medio ambiente. Ya que la temperatura del agua no necesita ser reducida abajo de la temperatura ambiental, será suficiente un intercambiador de calor simple. También, el metanol se calienta y preferiblemente también pasa a través de un intercambiador de calor de metanol 130 antes de ser regresado a la cámara de vaporación 112. Como una alternativa a la provisión de un intercambiado de calor de circuito primario y un intercambiador de calor de metanol, se puede proporcionar un solo intercambiador de calor antes del medio de separación para enfriar la mezcla de agua/metanol . Aunque este arreglo es preferible debido al uso de un solo intercambiador de calor, puede introducir problemas con ciertas mezclas de fluido. En cualquier caso, habrá aplicaciones donde la energía térmica se usa para propósitos de calentamiento por el uso apropiado del intercambiador de calor. Un medio de válvula 132 entre el intercambiador de calor de metanol y la cámara de vaporación 112 (o medio de separación 126 y la cámara de vaporación 112 si ya no hay intercambiador de calor de metanol) controla el regreso del metanol a la cámara de vaporación 112.

Al igual que con los sistemas de transferencia de calor existentes son posibles muchas adaptaciones, lo mismo ocurre con la presente modalidad. Las lecciones de los sistemas de intercambio de calor existentes permanecerán aplicables a la presente modalidad. En ciertas adaptaciones, un líquido primario y un líquido secundario son de la misma sustancia y cámara de evacuación y la bomba de vacío venturi forman un sistema cerrado.

Un sistema de transferencia de calor que comprende una cámara de evacuación adaptada para recibir un primer líquido, por lo menos una bomba de vacío venturi asociada con la cámara de evacuación provocan, en el uso, la presión dentro de la cámara de evacuación que se reduzca para promover la vaporización del liquido en la cámara, y un primer intercambiador de calor que tiene un paso de fluido para que un fluido de intercambio de calor pase a través del primer intercambiador de calor y se asocia con la cámara de evacuación para proporcionar calor al primer liquido en la cámara para soportar la vaporización y mediante lo cual enfriar el fluido de intercambio de calor.

Se reconocerá que muchas modificaciones y adaptaciones se pueden hacer a las modalidades descritas mientras que sigan estando dentro del alcance de la invención. Se va a entender que todas de tales modificaciones y adaptaciones se van a considerar como que están dentro del alcance de las invenciones descritas.

Por toda la especificación y reivindicaciones, a menos que el contexto lo requiera de otra manera, la palabra "comprende" o variaciones tales como " se comprende" o "que comprende", se entenderá que implica la inclusión de un número entero establecido o grupo de números enteros pero no la exclusión de algún otro número entero o grupo de números enteros .

Claims (38)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de absorción de vapor adaptado para recibir un vapor, caracterizado porque comprende una bomba de vacio que tiene un liquido de operación en donde el vapor se recibe por un liquido de operación y se condensa en el mismo para proporcionar liquido condensado mezclado con el liquido de operación.

2. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la absorción de vapor dentro el sistema es efectiva para provocar la producción de más vapor.

3. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la bomba de vacio es una bomba de vacio venturi y el líquido de operación es un líquido que pasa a través de la bomba de vacío venturi para producir un vacío operativo sobre el vapor.

4. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque se proporciona un primer medio de intercambio de calor para soportar la producción de vapor.

5. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque se proporciona un segundo intercambiador de calor para expeler calor del líquido de operación después de que ha pasado a través de la bomba de vacío venturi.

6. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el líquido de operación se hace pasar a través del primer intercambiador de calor para pasar calor desde el líquido de operación al primer intercambiador de calor.

7. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el líquido condensado derivado del vapor se remueve para uso.

8. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el sistema es un sistema de destilación.

9. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con la reivindicación 4 o reivindicación 5, caracterizado porque el sistema es un sistema de transferencia de calor.

10. Un sistema de absorción de vapor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el líquido de operación se hace circular a través del sistema.

11. Un sistema de destilación, caracterizado porque comprende una cámara de evacuación adaptada para recibir una mezcla líquida que se destila, la cámara de evacuación que tiene un espacio arriba de la mezcla líquida rellenada con un gas, y una bomba de vacío asociada con la cámara de evacuación adaptada en el uso para proporcionar una presión reducida dentro del gas para provocar la vaporización de la mezcla líquida y en donde un líquido primario se hace pasar en asociación con el gas en la cámara de evacuación para recibir y condensar el vapor.

12. Un sistema de destilación de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque por lo menos una porción del agua primaria se hace circular a través de la bomba de vacío.

13. Un sistema de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque se proporciona un primer medio de intercambio de calor para permitir que el calor latente de vaporización sea recibido por la mezcla líquida para soportar la vaporización de la mezcla líquida.

14. Un sistema de destilación de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el primer medio de intercambio de calor comprende características asociadas con la pared de la cámara de evacuación para promover la recepción del calor latente de vaporización de los alrededores .

15. Un sistema de destilación de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el primer medio de intercambio de calor comprende un primer medio de intercambio de calor asociado con la cámara de evacuación a través de la cual el fluido de intercambio de calor pasa para entregar el calor latente de vaporización a la mezcla liquida, el calor latente de vaporización que se recibe por el fluido de intercambio de calor desde una fuente remota del primer intercambiador de calor.

16. Un sistema de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 15, caracterizado porque la bomba de vacio es una bomba venturi en uso que tiene un flujo de fluido a través de la bomba venturi para proporcionar una presión reducida en una sección de garganta venturi .

17. Un sistema de destilación de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la bomba venturi tiene una sección de garganta venturi configurada para recibir el gas desde la cámara de evacuación y el flujo de fluido es el liquido primario de modo que la bomba venturi es operativa para provocar la presión reducida del gas en la cámara de evacuación al recibir el gas en el liquido primario.

18. Un sistema de destilación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el orificio se asocia con el venturi de la bomba, el orificio que se adapta para transportar gas a la bomba venturi.

19. Un sistema de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 o 18, caracterizado porque el calor dentro del agua primaria que sale de la bomba venturi se remueve por medio de un segundo medio de intercambio de calor.

20. Un sistema de destilación de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el segundo medio de intercambio de calor se asocia con una ruta para el liquido primario que pasa a través de la tierra para entregar calor a la tierra.

21. Un sistema de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 20, caracterizado porque además comprende un sistema de control de mezcla liquida para controlar la entrada y salida de la mezcla liquida desde la cámara de evacuación.

22. Un sistema de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 21, caracterizado porque la mezcla liquida que se destila es agua y el liquido primario es un liquido inmiscible con agua.

23. Un sistema de destilación de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el liquido primario es aceite.

24. Un método de destilación de una mezcla liquida que usa una cámara de evacuación, caracterizado porque comprende vaporizar la mezcla liquida al reducir la presión dentro de la cámara de evacuación por medio de una bomba de vacio, para proporcionar un vapor de destilación y recibir y condensar el vapor de destilación dentro de un liquido primario que pasa en asociación con el vapor de destilación.

25. Un método de destilación de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la bomba de vacio es una bomba de vacio venturi que tiene una sección de garganta venturi y el liquido primario pasa a través de la bomba de vacio venturi para proporcionar una presión reducida en la región de garganta venturi y el vapor de destilación se retira en el venturi a través del orificio en la región de garganta venturi y se recibe y se condensa por el liquido primario .

26. Un método de destilación de conformidad con la reivindicación 24 o 25, caracterizado porque por lo menos una porción del agua primaria se hace circular.

27. Un método de destilación de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque por lo menos una porción del agua primaria se hace circular al ser recibida de un tanque de contención y se regresa a un tanque de contención después de pasar a través de la bomba de vacio.

28. Un método de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27, caracterizado porque se proporciona un primer medio de intercambio de calor para permitir que el calor latente de vaporización sea recibido por la mezcla liquida para soportar la vaporización de la mezcla liquida.

29. Un método de destilación de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el primer medio de intercambio de calor comprende características asociadas con la pared en la cámara de evacuación para promover la recepción del calor latente de vaporización de los alrededores .

30. Un método de destilación de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el primer medio de intercambio de calor comprende un primer intercambiador de calor asociado con la cámara de evacuación a través de la cual el fluido de intercambio de calor pasa para entregar el calor latente de vaporización a la mezcla líquida, el calor latente de vaporización que se recibe por el fluido de intercambio de calor desde una fuente remota del primer intercambiador de calor.

31. Un método de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 28 a 30, caracterizado porque el calor dentro del agua primaria que sale de la bomba venturi se remueve por medio de un segundo medio de intercambio de calor.

32. Un método de destilación de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el segundo medio de intercambio de calor se asocia con una ruta para el líquido primario que pasa a través de la tierra o agua fría para entregar calor a la tierra o agua fría, respectivamente.

33. Un método de destilación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 32, caracterizado porque el liquido primario es aceite y la mezcla liquida es una mezcla de agua y otra sustancia o sustancias.

34. Un sistema de transferencia de calor, caracterizado porque comprende una cámara de evacuación adaptada para recibir un primer liquido, por lo menos una bomba de vacio venturi asociada con la cámara de evacuación para provocar que, en el uso, la presión dentro de la cámara de evacuación sea reducida para promover la vaporización del liquido en la cámara y para provocar en consecuencia el enfriamiento, y un primer intercambiador de calor que tiene una ruta de fluido para que pase un fluido de intercambio de calor a través del primer intercambiador de calor y que se asocia con la cámara de evacuación para proporcionar calor al primer liquido en la cámara para soportar la vaporización y en consecuencia para enfriar el fluido de intercambio de calor .

35. Un sistema de transferencia de calor de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque el vapor de la vaporización del primer liquido se recibe y se condensa dentro de una corriente de flujo de un segundo liquido que pasa a través de por lo menos una bomba de vacio venturi para provocar la presión reducida.

36. Un sistema de transferencia de calor de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la corriente de flujo del segundo liquido pasa a través de un segundo sistema de intercambio de calor después de salir del vacio venturi para enfriar en consecuencia el segundo liquido .

37. Un sistema de transferencia de calor de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el segundo liquido se regresa a la entrada de la bomba de vacio venturi en manera cíclica.

38. Un sistema de transferencia de calor de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el primer líquido y el segundo líquido son de la misma sustancia y la cámara de evacuación y la bomba de vacío venturi forman un sistema cerrado.