NL1004733C2 - Werkwijze voor het ontzilten van zouthoudend water, meer-effect destillatie-inrichting en modulair element geschikt voor een meer-effect destillatie-inrichting. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het ontzilten van zouthoudend water, één- of meer-effect destillatie-inrichting en modulair element geschikt voor een één- of meer-effect destillatie-inrichting.

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ontzilten van water, in het bijzonder zeewater, volgens een één-of meer-effect destillatieproces, waarbij te behandelen ruwwater aan het ene respectievelijk achtereenvolgens aan elk effect toe wordt gevoerd om in het ene respectievelijk elk effect bij een per effect in 10 hoofdzaak constant drukniveau ten minste gedeeltelijk verdampt te worden door filmverdamping, en waarbij het ene respectievelijk elk effect ten minste één kanalenstelsel met schuin of verticaal verlopende, van boven naar beneden doorstroomde, kanalen omvat, die verwarmd worden en waar doorheen het ruwwater wordt geleid zodanig dat 15 zich langs de kanaalwanden een film ruwwater vormt, welke tijdens de doorloop door het kanalenstelsel ten minste gedeeltelijk verdampt.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het artikel "Seawater Desalination Plant for Southern California, Part 1, van David W. Dean & Design Team, in Desalination & Water Reuse uitgave 5/1, May 1995. 20 Hierin wordt beschreven een inrichting en werkwijze voor het ontzilten van water, waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd in een inrichting bestaande uit een aantal van 30 boven elkaar geplaatste effecten, en waarbij elk effect een bundel buizen omvat. Voorverwarmd zeewater wordt boven in de toren over de eerste bundel buizen verdeeld om hier-25 doorheen te stromen onder de vorming van een dunne film water op de binnenzijde van de buizen. Deze buizen worden verwarmd door middel van hete waterdamp. Aan het eind van de eerste bundel buizen lijkt het onverdampte water tezamen met de gevormde damp in een verzamelruimte te worden opgevangen. Het onverdampte water wordt dan verder gevoerd 30 naar de tweede bundel buizen en de opgevangen waterdamp wordt langs de andere zijde (de buitenzijde) van de tweede bundel buizen gevoerd om deze bundel buizen te verwarmen. Bij het verder voeren naar de tweede bundel buizen wordt het uit de eerste bundel afkomstige ruwwater eerst door één of meer mondstukken geleid teneinde het ruwwater te doseren 35 overeenkomstig het drukverschil tussen de twee effecten, waarbij het op kooktemperatuur blijvende (of: het zich op kooktemperatuur bevindende) ruwwater spontaan een van het drukverschil afhankelijke verlaging in temperatuur ondergaat onder productie van de daarbij 1004733 2 behorende hoeveelheid damp. Dit proces herhaalt zichzelf per effect totdat de gehele toren van 30 effecten doorlopen is. De buizen hebben een diameter van 2 inch (5,08 cm) en zijn 10 voet (3,048 m) lang. Nadeel van een dergelijke werkwijze en inrichting, zoals bekend uit 5 voornoemd artikel, is dat bij het doorstromen van de buizen een gedeelte van de film verdampt en dat de aldus gevormde damp in elke buis als het ware een prop vormt, welke op zijn weg omlaag in grootte toeneemt en door de relatief grote lengte van de buis (10 voet) een relatief groot drukverschil nodig heeft om met de benodigde snelheid 10 de uitstroom-opening van de buis te bereiken, welk drukverschil een drukverlies uitmaakt dat in mindering komt op het voor warmteoverdracht beschikbare drukverschil en daardoor temperatuurverschil, hetgeen een nadelige invloed heeft op de goede werking van het destillatieproces.

15 De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een verbeterde werkwijze en inrichting voor het ontzilten van water, welke werkwijze en inrichting onder meer voornoemd nadeel overwint.

Dit doel wordt bij een werkwijze van de aan het begin aangegeven soort volgens de uitvinding bereikt, doordat in het ene 20 respectievelijk elk effect de verdamping trapsgewijs plaatsvindt in per trap een voornoemd kanalenstelsel, en doordat tussen twee opeenvolgende trappen damp, gevormd in de eerste van die twee opeenvolgende trappen (of in daaraan voorafgaande trappen), uit het effect wordt weggeleid. Het tussentijds opvangen van de damp en het 25 tussentijds uit het effect wegleiden van de damp kan op velerlei manieren gerealiseerd worden. Zo is het bijvoorbeeld denkbaar om per effect één feitelijk ononderbroken doorlopend kanalenstelsel te voorzien en met (in verticale richting beschouwd) tussenafstanden afvoermiddelen op elk kanaal aan te sluiten waarmee de bij de aanslui-30 ting aanwezige damp uit het desbetreffende kanaal is af te voeren. De verdamping vindt daarbij als het ware trapsgewijs plaats door steeds na elke trap de gevormde damp af te voeren en in een volgende trap weer verdere damp te vormen op een wijze overeenkomstig die bij de vorige trap, waarbij het verdampingsproces in elke trap weer in hoofd-35 zaak bij eenzelfde of constant drukniveau plaatsvindt.

Constructief gezien laat de werkwijze volgens de uitvinding zich op voordelige wijze realiseren, wanneer zich tussen de kanalenstelsels van twee opeenvolgende trappen een verzamelruimte bevindt, en wanneer 1004733 3 damp, in hoofdzaak gevormd in de eerste van die twee opeenvolgende trappen (of in daaraan voorafgaande trappen), via die tussen twee opeenvolgende trappen gelegen verzamelruimte uit het effect wordt weggeleid bij voorkeur naar, indien aanwezig, een volgend effect, en 5 wanneer het resterende ruwwater vanuit die tussen twee opeenvolgende trappen gelegen verzamelruimte wordt verder gevoerd naar het kanalenstelsel van de tweede van de twee opeenvolgende trappen. Het drukniveau heersend in en bij het in de verzamelruimte verzamelde resterende ruwwater zal bij het verder voeren naar het kanalenstelsel 10 van de daaropvolgende trap in hoofdzaak geen verandering ondergaan. Bij een dergelijke constructie met een verzamelruimte worden de kanalenstelsels op bepaalde verticale hoogtes onderbroken om uit te monden in zo'n verzamelruimte, zodat kan worden volstaan met per verzamelruimte één afvoer voor damp, hetgeen een aanzienlijk 15 eenvoudiger constructie is dan het aansluiten van afvoermiddelen voor damp op elk kanaal van het kanalenstelsel afzonderlijk.

Teneinde de gevormde damp te ontdoen van meegevoerde deeltjes in de vorm van in hoofdzaak onverdampt ruwwater, is het volgens de uitvinding voordelig wanneer de vanuit een voornoemde verzamelruimte 20 weggeleide damp door een druppelvanger wordt geleid.

Teneinde de damppropvorming tegen te gaan en de voor het transport door het kanalenstelsel benodigde drukval laag te houden, is het volgens de uitvinding voordelig, wanneer de verticale hoogte van het ten minste ene kanalenstelsel minder dan 1 meter, bij voorkeur tussen 25 20 en 60 cm bedraagt. Kanalenstelsels met kanalen waarvan de verticale hoogte 50 cm bedraagt bij bij voorkeur in hoofdzaak geheel verticaal opgestelde kanalen, blijken in het bijzonder al goede resultaten te leveren. De diameters van de buizen kunnen daarbij liggen in een bereik van kleiner dan 5 cm, bijvoorbeeld 2 a 4 cm, maar ook een bereik 30 van ongeveer 1 a 4 cm is goed denkbaar.

Met betrekking tot het kanalenstelsel zij opgemerkt, dat dit op velerlei wijze gevormd kan zijn. Het is denkbaar, een dergelijk kanalenstelsel te vormen door het tegen elkaar plaatsen van gegolfde platen, waarbij dan tussen de gegolfde platen kanalen worden ingesloten. 35 Maar volgens een voordelige uitvoeringsvorm bestaat het ten minste ene kanalenstelsel uit een bundel evenwijdige, met onderlinge tussenafstanden opgestelde buizen, zoals bijvoorbeeld zogenaamde "fluted tubes". Aan de binnenzijde van dergelijke buizen kan de film ruwwater 1004733 4 ten behoeve van de verdamping daarvan worden gevormd, terwijl de buizen aan de buitenzijde kunnen worden omstroomd met een warm medium, zoals gevormde damp uit een eerder effect.

Volgens een voordelige uitvoeringsvorm wordt de vanuit de bij één 5 effect behorende verzamelruimtes afgevoerde damp samengebracht en verdeeld over de trappen van het volgende effect en aldaar gebruikt voor het verwarmen van de bij dat volgende effect behorende kanalenstelsels. Door het eerst samenvoegen van de uit bij één effect behorende verzamelruimtes afgevoerde damp wordt bereikt dat de warmte-10 inhoud van de aan het volgende effect toegevoerde damp min of meer een gemiddelde is van die van de uit de respectieve verzamelruimtes van het eerdere effect afgevoerde damp, welk warmte-inhoud in de praktijk enigszins zal verschillen tussen de verzamelruimtes behorend tot één effect.

15 De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een één- of meer-effect destillatie-inrichting omvattende per effect een ten opzichte van de omgeving in hoofdzaak drukdicht afgesloten procesruimte met een bij de bovenzijde uitmondende toevoer voor ruwwater, een bij de onderzijde uitmondende afvoer voor onverdampt, resterend 20 ruwwater, ten minste één afvoer voor gevormde damp en bij voorkeur ten minste één toevoer voor, bij voorkeur van een eerder effect afkomstige, voor verdampingswarmte benutte verwarmingsdamp, waarbij per effect ten minste één kanalenstelsel van verticaal of schuin verlopende kanalen is voorzien, met het kenmerk, dat elke procesruimte 25 is onderverdeeld in een aantal opeenvolgende trappen met per trap een voornoemd kanalenstelsel, en dat tussen de kanalenstelsels van twee opeenvolgende trappen afvoermiddelen zijn voorzien voor het uit het effect wegleiden van damp, in hoofdzaak gevormd in de eerste van die twee opeenvolgende trappen (of in daaraan voorafgaande trappen). Voor 30 de voordelen van een dergelijke één- of meer-effect destillatie- inrichting geldt in hoofdzaak hetzelfde als voor de voordelen van de werkwijze volgens de uitvinding.

Een technisch betrekkelijk eenvoudig en goedkoop realiseerbare één- of meer-effect destillatie-inrichting wordt volgens de uitvinding 35 verkregen, wanneer de kanalen van elk kanalenstelsel aan hun onderzijde uitmonden in een verzamelruimte voor resterend ruwwater, gevormde damp en bij voorkeur eventueel niet condenseerbare gassen (NCG) en/of niet gecondenseerde verwarmingsdamp, en wanneer elke zich 1004733 5 tussen twee trappen bevindende verzamelruimte is voorzien van een afvoer voor daarin te verzamelen damp en daarvan afzonderlijke afvoer-/verdeelmiddelen voor het vanuit die verzamelruimte afvoeren en over het volgende kanalenstelsel, indien aanwezig, verdelen van resterend 5 ruwwater, waarbij die afvoer-/verdeelmiddelen zodanig zijn ontworpen dat het constant zijn van de tijdens bedrijf in een procesruimte heersende druk in hoofdzaak niet verstoord wordt.

Onder procesruimte wordt hierbij verstaan: de gehele ruimte of het gehele traject waardoorheen het aan het begin van het traject 10 toegevoerde ruwwater tijdens de doorloop van het gehele effect wordt gevoerd, terwijl het ondertussen tenminste gedeeltelijk verdampt, met inbegrip van de ruimten waarin plaatsvinden de verwarming door middel van verwarmingsdamp, de doorvoer van NCG en/of niet gecondenseerde damp en de ruimten waardoorheen wordt afgevoerd de uit het ruwwater 15 gevormde damp, met inbegrip van de druppelvangers.

Teneinde een gelijkmatige bevloeiing van de kanalen van het kanalenstelsel van elke volgende trap te verkrijgen, is het volgens de uitvinding voordelig wanneer de trappen boven elkaar zijn aangebracht, en wanneer de instroommondingen van het kanalenstelsel van elke vol-20 gende trap openen in de verzamelruimte van de respectieve voorgaande trap, en bij voorbeeld op enige afstand van de bodem van die verzamelruimte zodanig dat die instroommondingen telkens een overlooprand vormen. De instroommondingen zullen hierbij in het algemeen zijn voorzien van op zich bekende instroommondstukken voor het bevorderen van 25 de filmvorming op de binnenwanden van de kanalen.

Teneinde de per trap afgevoerde damp van eventueel resterende vloeistof, in het bijzonder fijne deeltjes ruwwater, te ontdoen, is het volgens de uitvinding voordelig wanneer de afvoeren voor damp zijn voorzien van een druppelvanger, zoals een demister.

30 Het is volgens de uitvinding gebleken dat op voordelige wijze kanalenstelsels kunnen worden toegepast met een verticale hoogte van minder dan 1 meter, bij voorkeur 20 a 60 cm. Dergelijke kanalenstelsels kunnen zijn opgebouwd uit een bundel evenwijdige buizen, waarbij de diameters van de buizen liggen in het bereik kleiner dan 5 cm, 35 bijvoorbeeld van 1 a 4 cm. Onder verticale hoogte wordt hierbij verstaan hoogte gemeten in verticale richting. Wanneer een kanalenstelsel in hoofdzaak verticaal verloopt, zal deze verticale hoogte overeenkomen met de lengte van de kanalen zelf.

1004733 6

Tengevolge van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding wordt het in het bijzonder mogelijk om de procesruimte van elk effect op te bouwen uit een aantal op elkaar geplaatste, in hoofdzaak identieke, modulaire elementen, waarbij het aantal lagen van modulaire 5 elementen bij voorkeur overeenkomt met het aantal trappen in die procesruimte. De uitvinding heeft daarom ook betrekking op een één- of meer-effect destillatie-inrichting waarbij de procesruimte van elk effect is opgebouwd uit in hoofdzaak identieke, modulaire elementen, en waarbij bij voorkeur dezelfde modulaire elementen voor de 10 verschillende effecten zijn te gebruiken.

Op constructief voordelige wijze omvat het of elk modulair element daarbij een frame met een onderplaat en een bovenplaat, waartussen zich een kanalenstelsel, bij voorkeur een bundel evenwijdige, met tussenafstanden uit elkaar geplaatste buizen, uitstrekt, waarbij de 15 inlaten van het kanalenstelsel aan de bovenzijde van de bovenplaat openen en de uitlaten daarvan aan de onderzijde van de onderplaat openen, en waarbij het modulaire element aan de onderzijde en bovenzijde is voorzien van onderling complementair gevormde omtreksrand-delen, die zodanig zijn ontworpen dat zich tussen de kanalenstelsels 20 van twee op elkaar gestapelde modulaire elementen een verzamelruimte vormt, welke wordt begrensd door de complementair gevormde omtreks-randdelen, de onderplaat van het bovenste modulaire element en de bovenplaat van het onderste modulaire element. De onderplaat en bovenplaat van elk modulair element zullen daarbij verder onderling zijn 25 verbonden door middel van rondom het kanalenstelsel aangebrachte wanden, zodanig dat er een door deze wanden rondom het kanalenstelsel gevormde ruimte wordt gevormd, aan welke ruimte een verwarmd of warm medium kan worden toegevoerd voor het verwarmen van het zich door deze ruimte uitstrekkende kanalenstelsel.

30 Het frame van het modulaire element volgens de uitvinding laat zich op voordelige wijze vervaardigen uit kunststof, bij voorkeur als giet-, in het bijzonder spuitgietprodukt, en het kanalenstelsel laat zich op voordelige wijze vervaardigen van een metaal, dat goede warm-tegeleidingseigenschappen heeft. Een dergelijk modulair element is 35 betrekkelijk eenvoudig en goedkoop te vervaardigen, laat zich op goedkope wijze ombouwen tot een voor één effect benodigde procesruimte, en indien nodig kunnen, gedurende stilstand van de installatie, modulaire 1004733 7 elementen worden verwijderd uit de installatie voor inspectie, reiniging, reparatie en ander onderhoud, of vervanging.

De tussen de bovenplaat en onderplaat gevormde (condensatie) ruimte staat bij voorkeur in gasverbinding met de onder de bene-5 denplaat te vormen verzamelruimte. Dit is in het bijzonder noodzakelijk wanneer voor het verwarmen van het kanalenstelsel gebruikt wordt gemaakt van van een vorig effect afkomstige damp, welke hier ook wordt aangeduid als verwarmingsdamp. Eventuele NCG, zoals koolzuurgas, in deze verwarmingsdamp, zou in de condensatieruimte 10 kunnen achterblijven en zich kunnen ophopen, waardoor de condensatie van waterdamp ernstig zou worden belemmerd. Genoemde gasverbinding zorgt voor een voortdurende afvoer (doorvoer) van zulke NCG, tezamen met restanten waterdamp, waardoor de condensatie van waterdamp in de condensatieruimte kan blijven plaatsvinden. De in de genoemde 15 verzamelruimte terechtgekomen NCG worden doorgevoerd naar de eerstopvolgende condensatieruimte, voor welke ruimte weer hetzelfde geldt als hierboven beschreven.

Op voordelige wijze zal het modulaire element daarbij zijn voorzien van een vochtafscheider, zoals een druppe1vanger.

20 De uitvinding heeft verder ook betrekking op een modulair element geschikt voor een meer-effect destillatie-inrichting volgens de uitvinding.

Met betrekking tot de onderhavige uitvinding wordt onder één effect verstaan een gedeelte van een destillatieproces-inrichting 25 waarin water wordt verdampt bij een in hoofdzaak constant drukniveau, waarbij de door dat drukniveau bepaalde verdampingstemperatuur of het door dat drukniveau bepaalde kookpunt als in hoofdzaak constant zijn op te vatten. Dit begrip effect wordt in hoofdzaak met dezelfde definitie ook gehanteerd in de op zich bekende stand der techniek. Verwe-30 zen zij daartoe ondermeer naar "The U.S.A.I.D. Desalination Manual, bladzij 3-6 en verder, August 1980.

Onder het begrip ruwwater wordt hier verstaan het te ontzilten of te destilleren water dat aan een effect of trap daarvan wordt toegevoerd. Dit ruwwater zal per effect en in het bijzonder per trap 35 slechts gedeeltelijk verdampen, en het resterende ruwwater wordt dan opnieuw onder de term ruwwater aan een volgende trap of bijvoorbeeld aan de bovenste trap in hetzelfde of in een volgend effect toegevoerd, voor verdere verdamping.

1004733 8

De onderhavige uitvinding zal in het navolgende aan de hand van een tekening met daarin schematisch weergegeven een uitvoeringsvoor-beeld, nader worden toegelicht. Hierin toont:

Figuur 1 een schematisch aanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van 5 een meer-effect destillatie-inrichting (met drie getoonde effecten) volgens de uitvinding;

Figuur 2 een detail uit één effect volgens Figuur 1, tonende één trap van dat effect in groter detail; en

Figuur 3 een schematisch doorsnede aanzicht volgens lijn III-III 10 uit Figuur 2, van een modulair element voor een meer-effect destillatie-inrichting volgens de uitvinding.

Zoals in Figuur 1 schematisch in doorsnede weergegeven kan de meer-effect destillatie-inrichting volgens de uitvinding zijn opgebouwd uit een, bijvoorbeeld betonnen, behuizing 1, waarin naast elkaar 15 zijn geplaatst torens 2,3,4 etc. van modulaire elementen 10, waarbij per effect in principe één toren is voorzien. Dit betekent dat bijvoorbeeld bij toren 2 van boven naar beneden in hoofdzaak eenzelfde drukniveau heerst. Zoals op zich gebruikelijk in de stand der techniek, zal dit drukniveau in het algemeen een onderdruk ten opzichte 20 van de atmosferische druk zijn. De behuizing 1 van bijvoorbeeld beton voorziet in een omhulling waarin afsluitbare openingen zijn aangebracht ten behoeve van montage, onderhoud en dergelijke en waarbinnen de genoemde onderdruk kan worden gehandhaafd.

Alhoewel in de praktijk de werkwijze voor het ontzilten van water 25 en de daarvoor bestemde inrichting vaak zal zijn onderverdeeld in ongeveer tien of meer effecten, zal in het nuvolgende aan de hand van Figuur 1, waarin drie naast elkaar geplaatste effecten zijn weergegeven, een mogelijke wijze van functioneren van een installatie met drie effecten worden beschreven. Bij 5 wordt te ontzilten water toegevoerd 30 om via pomp 6 en leiding 7 te worden opgevoerd naar sproeiinstallatie 8, welke het te behandelen ruwwater versproeit in een bovenin de stapel modulaire elementen 10 aanwezige bak 11, welke als verdeelelement fungeert. Via deze bak 11 wordt het te behandelen ruwwater verdeeld over een kanalenstelsel 12 om onder filmvorming langs de wanden daar-35 van naar beneden te stromen en vervolgens uit te stromen in een verza-melruimte 13. Deze verzamelruimte 13 wordt op zijn beurt aan zijn onderzijde weer begrensd door een bak 11 welke het in verzamelruimte 13 verzamelde nog verder te behandelen ruwwater verdeelt over het 1004733 9 daarop volgende kanalenstelsel 12, waardoorheen het te behandelen ruwwater weer onder filmvorming langs de binnenwanden van de kanalen wordt verder gevoerd om in de daarop volgende verzamelruimte 13 uit te komen. Dit doorvoeren van te behandelen ruwwater wordt herhaald totdat 5 het resterende ruwwater uiteindelijk onderin de toren 4 in een verzamelruimte 9 wordt opgevangen en via een afvoer 20 in een verzamelhou-der 21 terechtkomt. Vanuit verzamelhouder 21 kan het daarin verzamelde resterende ruwwater weer via leiding 22 en pomp 6 worden opgevoerd om opnieuw te worden behandeld in dezelfde toren 4. Via klep 23 en ver-10 volgleiding 5 kan het te behandelen ruwwater worden doorgevoerd of kan onbehandeld ruwwater worden verdergevoerd naar het volgende effect ofwel de volgende toren (of volgende effect respectievelijk volgende torens). Hierin vindt in principe hetzelfde proces van de behandeling van ruwwater plaats zoals zojuist aan de hand van toren 4 beschreven 15 en welk proces in het hierna volgende nog verder zal worden beschreven. Het belangrijkste verschil tussen de processen in de verschillen de torens is het drukniveau waarbij het proces plaatsvindt. Tijdens de passage door de kanalenstelsels 12, zal het ruwwater als een film langs de binnenwanden van de kanalen van het kanalenstelsel 12 stromen 20 om dan relatief gemakkelijk te verdampen indien de kanalen van het kanalenstelsel 12 verwarmd worden. Dit verwarmen vindt, indien mogelijk, bij voorkeur plaats door middel van condensatiewarmte van waterdamp afkomstig van een naburig (voorliggend) effect, waarbij de voor een dergelijke verwarming gebruikte (water)damp hier verwarmingsdamp 25 wordt genoemd. Slechts bij het eerste effect, in het geval van Figuur 1 het meest linker effect, dat wil zeggen toren 2, dient dan een externe of andere warmtebron te worden gebruikt. De kanalenstelsels 12 monden steeds uit in verzamelruimte 13, zodat in de verzamelruimtes 13 telkens resterend ruwwater en tijdens de doorvoer door voorgaande 30 kanalenstelsels verdampte damp worden verzameld. Deze damp wordt via een afvoer 14, voor welke een demister 15 geschakeld is, vanuit de verzamelruimte 13 afgevoerd om vervolgens in een verticaal verzamelka-naal 25 (welk kanaal zich in hoofdzaak verticaal uitstrekt tussen twee aangrenzende torens van modulaire elementen 10) onder drukvereffening 35 te worden gevoegd bij uit andere verzamelruimtes 13 van hetzelfde effect afkomstige damp, en daarna te worden toegevoerd aan het volgende effect om daar (op nog verder toe te lichten wijze) langs de buitenzijde van het kanalenstelsel 12 te kunnen stromen, waarna de even- 1004733 10 tueel aanwezige NCG en/of niet gecondenseerde waterdamp via doorgangen 16 bij de in verzamelruimte 13 verzamelde damp kan worden gevoegd.

Teneinde ervoor te zorgen dat in elke toren het voor dat effect benodigde in hoofdzaak constante drukniveau handhaafbaar is, is de 5 procesruimte waar doorheen het in die toren gevoerde ruwwater wordt gevoerd in hoofdzaak drukdicht ten opzichte van de nabij liggende effecten afgesloten. Hiertoe zijn rondom de inlaatzijde van een effect afdichtingsmiddelen voorzien, bestaande ondermeer uit bijvoorbeeld horizontale afdichtingsstrippen 30, 31 en 32 en verticale afdichtings-10 strippen (niet weergegeven). Verder zullen de doorgangen 16 (via welke eventuele NCG en resterende damp afkomstig uit het ene effect naar een ander effect kunnen worden doorgeleid) zodanig zijn uitgevoerd dat deze het in de desbetreffende effecten heersende drukniveau niet verstoren. Bovendien zijn alle procesruimten ten opzichte van de buiten-15 wereld althans nagenoeg geheel drukdicht afgesloten door de genoemde behuizing van bijvoorbeeld beton.

Het hiervoor beschreven destillatieproces komt in hoofdlijnen overeen met uit de stand der techniek bekende destillatieprocessen met dit belangrijke verschil dat het uit de stand der techniek niet bekend 20 is om in één effect tussentijds gevormde damp af te voeren, zoals bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld volgens de uitvinding gebeurt via verzamelruimtes 13, demisters 15 en afvoeren 14. Dit tussentijds af-voeren van de in één effect gevormde damp heeft tot groot voordeel dat hierdoor propvorming van waterdamp in de kanalenstelsels wordt tegen-25 gegaan, zodat de voor het instandhouden van het proces, in het bijzonder de voor het in stand houden van het transport van ruwwater en damp benodigde drukval, kleiner kan zijn. Een verder voordeel is dat ten gevolge van het tussentijds uit een effect afvoeren van gevormde damp ook de doorstroomdoorsnedes van de kanalen van de kanalenstelsels 30 verkleind kunnen worden. Dit verkleinen van de doorstroomdoorsnedes van de kanalenstelsels kan zover gaan dat men weer terugvalt op een benodigde drukval zoals deze in de stand der techniek ook wordt gebruikt, maar daarbij wordt dan nog wel het voordeel bereikt dat ten gevolge van het verkleinen van de doorstroomdoorsnedes van de kanalen 35 het relatieve verdampingsoppervlak dat ter beschikking staat voor verdamping aanzienlijk kan worden verhoogd bij dezelfde ruimte inname van de gehele installatie, hetgeen resulteert in een veel compactere installatie.

1004733 11

Met betrekking tot het relatieve drukniveau van elk effect zij nog opgemerkt dat dit volgens Figuur 1 van links naar rechts afneemt, dat wil zeggen het drukniveau in toren 2 is hoger dan het drukniveau in toren 3, en het drukniveau in toren 3 is hoger dan het drukniveau 5 in toren 4.

In Figuur 2 wordt één modulair element, dat in doorsnede één trap uit één effect van een meer-effect destillatie-proces toont, gedetailleerder weergegeven. Tevens is in Figuur 2 het onderste gedeelte van het voorgaande modulaire element en het bovenste gedeelte van het 10 volgende modulaire element weergegeven. De verwijzingscijfers zoals deze in Figuur 1 al zijn gebruikt zijn ook hier weer verder gebruikt. In aanvulling daarop valt op te merken dat het kanalenstelsel 12 is opgebouwd uit een bundel evenwijdige, met onderlinge tussenafstanden opgestelde buizen 35 (zie ook het doorsnede aanzicht van het modulair 15 element 10 in Figuur 3). De buizen 35 strekken zich uit tussen een bovenplaat 36 en een benedenplaat 37, welke beide onderdeel uitmaken van het frame van een modulair element 10. De modulaire elementen in Figuur 2 worden aan hun bovenzijde en onderzijde begrensd door vlakken 50, in Figuur 2 weergegeven als hartlijnen. Zoals uit Figuren 2 en 3 20 duidelijk zal zijn bestaat elk modulair element uit een frame, bij voorkeur vervaardigd als een kunststof spuitgietprodukt, waarbij het frame bestaat uit een bak 11 omgeven door een rondom opstaande wand 41 en aan zijn onderzijde begrensd door de zogenaamde bovenplaat 36, verder een door de bovenplaat 36, de benedenplaat 37, de wand 42 en de 25 twee lange zijwanden van de module (welke verlengingen van wand 41 vormen) begrensde condensatieruimte 43 waar doorheen zich de buizen 35 uitstrekken, en een aan de onderzijde onder de benedenplaat 37 in hoofdzaak alleen naar beneden toe open ruimte 44. Zoals verder uit Figuren 2 en 3 duidelijk zal zijn zijn de bovenranden 45 en onderran-30 den 46 van elk modulair element complementair aan elkaar gevormd, zodanig dat bij het op elkaar stapelen van twee of meer modulaire elementen 10 een in hoofdzaak fluïdumdichte en drukdichte aansluiting tussen de opeen gestapelde modulaire elementen tot stand wordt gebracht of tot stand is te brengen. Eventueel kunnen daarbij nog af-35 dichtstrips op de randen zijn aangebracht om de afdichting te verbeteren.

1004733 12

Verder is in Figuur 2 met pijlen 52 en 51 het transport van in de buizen 35 ontwikkelde en daardoorheen gevoerde damp respectievelijk resterend ruwwater schematisch weergegeven.

Zoals in het bijzonder uit Figuur 2 duidelijk is, wordt de tussen 5 twee trappen van één effect gelegen verzamelruimte 13 gevormd door de bak 11 van het volgende modulaire element en de naar beneden toe open ruimte 44 (een soort naar beneden toe open bak) van het aan het volgende modulaire element voorafgaande eerdere modulaire element.

Zoals verder duidelijk is uit Figuren 2 en 3 is elk modulair 10 element 10 verder nog voorzien van een druppelvanger, bijvoorbeeld een demister 15, welke voor de afvoer 14 is geschakeld. De modulaire elementen kunnen volgens de uitvinding bijvoorbeeld afmetingen hebben van 1,5 m x 1 m x 0,75 m (lxbxh). Modulaire elementen van dergelijke afmetingen zijn betrekkelijk gemakkelijk als afzonderlijke produkten te 15 vervaardigen en als afzonderlijke elementen in een inrichting volgens de uitvinding te plaatsen. Dergelijke modulaire elementen kunnen het bouwen van een inrichting volgens de uitvinding en het onderhoud daarvan aanzienlijk vergemakkelijken.

Met betrekking tot de werking van een volledige inrichting vol-20 gens de uitvinding zij nog opgemerkt, dat in het algemeen: de uit het ruwwater in het laatste effect gevormde damp wordt gevoerd naar een andere bestemming binnen de inrichting, bijvoorbeeld naar een door externe middelen gekoelde eindcondensor (niet weergegeven), waarin de genoemde damp condenseert.

25 - de uit ruwwater gevormde damp, na condensatie, volgens één van de voor dit type installatie gebruikelijke werkwijzen wordt opgevangen als destillaat, verder behandeld, verzameld en afgevoerd als productwater. De hiervoor benodigde voorzieningen zijn aanwezig in elk effect (niet weergegeven), en kunnen op zich als uit de 30 stand der techniek bekend worden verondersteld.

de afvoer van productwater (destillaat), de toevoer van voeding-water aan het destillatieproces en de afvoer van spui (geconcentreerd ruwwater), zoals normaal voor dit type inrichting, met elkaar in balans zijn. Hiertoe zijn behalve voor de afvoer van 35 productwater, ook voor de toevoer van voedingwater en voor de af voer van spui uit de stand der techniek bekende, op zich gebruikelijke voorzieningen aanwezig (niet weergegeven).

1004733 13

Op de werkwijze en inrichting zijn vele binnen de reikwijdte van de uitvinding en de bijgaande conclusies vallende varianten denkbaar. Zo is het denkbaar dat één effect meerdere torens van in hoofdzaak identieke modulaire elementen omvat, waarbij die torens onderling 5 dezelfde oriëntering, vorm en afmetingen kunnen hebben en waarbij zij bij voorkeur naast en tegen elkaar geplaatst zijn zodanig dat de uit-laatopeningen voor damp van alle modulaire elementen in één verticaal plat vlak liggen. Het aantal torens van modulaire elementen binnen één effect zal daarbij afhankelijk zijn van het ontwerpdebiet aan gedes-10 tilleerd water per tijdseenheid, dat bij het ontwerpen van de installatie als uitgangspunt heeft gediend. Verder kan de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding ook één effect omvatten.

Verder zij opgemerkt, dat de verschillende torens van modulaire elementen, elke toren behorende tot één effect, in Figuur 1 zijn weer-15 gegeven als steunend tegen elkaar door middel van afsteunnokken 60,61. De belasting door het drukverschil dat bestaat over de toren(s) in één effect, is bij elk effect gericht naar de zijde van de lage druk. De totale horizontale belasting op een toren in de richting van lage druk neemt dan ook, door accumulatie, toe. Waar deze totale horizontale 20 belasting te groot zou worden, kunnen de torens worden afgesteund, in plaats van tegen elkaar, tegen tot de behuizingsconstructie, bijvoorbeeld de dakconstructie daarvan, behorende verticale kolommen (niet weergegeven).

Bij de meer-effect destillatie-inrichting volgens de uitvinding 25 is het mogelijk om toevoer aan het effect en afvoer uit het effect van ruwwater ook te laten plaatsvinden op één of meer tussen-niveau's, waarbij voor elk tussen-niveau gebruik kan worden gemaakt van zich tussen twee trappen van een effect bevindende opvangruimten 13. Hierdoor kan een besparing worden bereikt op het voor circulatie van ruw-30 water benodigde pompvermogen.

Circulatie van ruwwater kan plaatsvinden vanuit het ene effect naar hetzelfde of naar een ander effect.

1004733

Claims (20)

1. Werkwijze voor het ontzilten van zouthoudend water, in het bijzonder zeewater, volgens een één- of meer-effect destillatieproces, 5 waarbij te behandelen ruwwater aan het ene respectievelijk achtereenvolgens aan elk effect toe wordt gevoerd om in het ene respectievelijk elk effect bij een per effect in hoofdzaak constant drukniveau ten minste gedeeltelijk verdampt te worden door filmverdamping, en waarbij het ene respectievelijk elk effect ten minste één kanalenstelsel met 10 schuin of verticaal verlopende, van boven naar beneden doorstroomde kanalen omvat, die verwarmd worden en waar doorheen het ruwwater wordt geleid zodanig dat zich langs de kanaalwanden een film ruwwater vormt, welke tijdens de doorloop door het kanalenstelsel ten minste gedeeltelijk verdampt, met het kenmerk, dat in het ene respectievelijk elk 15 effect de verdamping trapsgewijs plaatsvindt in per trap een voornoemd kanalenstelsel, en dat tussen twee opeenvolgende trappen damp, gevormd in de eerste van die twee opeenvolgende trappen (of in daaraan voorafgaande trappen), uit het effect wordt weggeleid.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat zich tus-20 sen de kanalenstelsels van twee opeenvolgende trappen een verzamel- ruimte bevindt, en dat damp, gevormd in de eerste van die twee opeenvolgende trappen (of in daaraan voorafgaande trappen), via die tussen twee opeenvolgende trappen gelegen verzamelruimte uit het effect wordt weggeleid bij voorkeur naar, indien aanwezig, een volgend effect, en 25 dat het resterende ruwwater vanuit die tussen twee opeenvolgende trappen gelegen verzamelruimte wordt verder gevoerd naar het kanalenstelsel van de tweede van de twee opeenvolgende trappen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de vanuit een voornoemde verzamelruimte weggeleide damp door een reinigingsinrich- 30 ting, zoals een druppelvanger, wordt geleid.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de verticale hoogte van het ten minste ene kanalenstelsel minder dan 1 meter, bij voorkeur tussen 20 en 60 cm bedraagt.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het 35 ten minste ene kanalenstelsel bestaat uit een bundel evenwijdige, met onderlinge tussenafstanden opgestelde buizen. 1 nru-70q

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij de diameters van de buizen liggen in het bereik kleiner dan ongeveer 5 cm, bij voorkeur in het bereik van 1 a 4 cm.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de 5 vanuit de bij één effect behorende verzamelruimtes afgevoerde damp wordt samengebracht en verdeeld over de trappen van het volgende effect en aldaar wordt gebruikt voor het verwarmen van de bij dat volgende effect behorende kanalenstelsels.

8. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting omvattende per 10 effect een ten opzichte van de omgeving in hoofdzaak drukdicht afgesloten procesruimte met een bij de bovenzijde uitmondende toevoer voor ruwwater, een bij de onderzijde uitmondende afvoer voor onverdampt, resterend ruwwater, ten minste één afvoer voor gevormde damp en bij voorkeur ten minste één toevoer voor van bij voorkeur een eerder ef- 15 fect afkomstige, voor verdampingswarmte benutte verwarmingsdamp, waarbij per effect ten minste één kanalenstelsel van verticaal of schuin verlopende kanalen is voorzien, met het kenmerk, dat elke procesruimte is onderverdeeld in een aantal opeenvolgende trappen met per trap een voornoemd kanalenstelsel, en dat tussen de kanalenstelsels van twee 20 opeenvolgende trappen afvoermiddelen zijn voorzien voor het uit het effect wegleiden van damp, gevormd in hoofdzaak in de eerste van die twee opeenvolgende trappen.

9. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de kanalen van elk kanalenstelsel aan hun 25 onderzijde uitmonden in een verzamelruimte voor resterend ruwwater, gevormde damp en bij voorkeur eventueel niet condenseerbare gassen en/of resterende niet gecondenseerde verwarmingsdamp, en dat elke zich tussen twee trappen bevindende verzamelruimte is voorzien van een afvoer voor daarin te verzamelen damp en daarvan afzonderlijke afvoer-30 /verdeelmiddelen voor het vanuit die verzamelruimte afvoeren en over het volgende kanalenstelsel verdelen van resterend ruwwater, waarbij die afvoer-/verdeelmiddelen zodanig zijn ontworpen dat het tijdens bedrijf in hoofdzaak constant zijn van de in een procesruimte heersende druk niet wordt verstoord. 35

10. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens conclusie 8 of 9, waarbij de trappen boven elkaar zijn aangebracht, en waarbij de instroommondingen van het kanalenstelsel van elke volgende trap openen in de verzamelruimte van de respectieve voorgaande trap. 1004733 4

11. Eén of meer-effeet destillatie-inrichting volgens één der conclusies 8-10, waarbij de afvoeren voor damp zijn voorzien van een reinigingsinrichting, zoals een druppelvanger.

12. Meer-effect destillatie-inrichting volgens één der conclusies 5 8-11, waarbij de verticale hoogte van elk kanalenstelsel minder dan 1 meter, bij voorkeur 20 a 60 cm bedraagt.

13. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens één der conclusies 8-12, waarbij elk kanalenstelsel een bundel evenwijdige, met onderlinge tussenafstand opgestelde buizen omvat. 10

14. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens conclusie 12, waarbij de diameters van de buizen liggen in het bereik van kleiner dan ongeveer 5 cm, bij voorkeur in het bereik van ongeveer 2 a 4 cm.

15. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens één der 15 conclusies 8-14, waarbij de procesruimte van elk effect een aantal in hoofdzaak identieke torens omvat, waarbij elke toren is opgebouwd uit een aantal op elkaar geplaatste, bij voorkeur in hoofdzaak identieke, modulaire elementen, en waarbij het aantal in een toren op elkaar gestapelde modulaire elementen overeenkomt met het aantal trappen in 20 die procesruimte.

16. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens conclusie 15, waarbij het modulaire element omvat een frame met een onderplaat en een bovenplaat, waartussen zich een kanalenstelsel, bij voorkeur een bundel evenwijdige, met tussenafstanden uit elkaar geplaatste 25 buizen, uitstrekt en waarbij de inlaten van het kanalenstelsel aan de bovenzijde van de bovenplaat openen en de uitlaten daarvan aan de onderzijde van de onderplaat openen, en waarbij het modulaire element aan de onderzijde en bovenzijde is voorzien van onderling complementair gevormde omtreksranddelen, die zodanig zijn ontworpen dat zich 30 tussen de kanalenstelsels van twee op elkaar gestapelde modulaire elementen een verzamelruimte vormt, welke wordt begrensd door de complementair gevormde omtreksranddelen, de onderplaat van het bovenste modulaire element en de bovenplaat van het onderste modulaire element.

17. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens conclusie 35 16, waarbij het frame van het modulaire element is vervaardigd uit kunststof, bij voorkeur als gietprodukt, en waarbij het kanalenstelsel is vervaardigd van een metaal. 1004733

18. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens één der conclusies 16-17, waarbij de tussen de bovenplaat en onderplaat gevormde (condensatie-)ruimte in gasverbinding staat met de onder de benedenplaat te vormen verzamelruimte. 5

19. Eén- of meer-effect destillatie-inrichting volgens één der conclusies 16-18, waarbij het modulaire element is voorzien van een reinigingsinrichting, zoals een druppelvanger.

20. Modulair element geschikt voor een één- of meer-effect destillatie-inrichting volgens één der conclusies 16-19. 1004733