RO115148B1

RO115148B1 - PROCEDEU Șl INSTALAȚIE DE OBȚINERE A APEI UȘOARE

Info

Publication number: RO115148B1
Application number: RO98-00928A
Authority: RO
Inventors: Stelian Anghel; Florentin Badea; Toma Constantin; Fusu Gabriela Giura; Stela Girlea; Mioara Gligor; Dan Nicolaescu; George Victor Nicolaescu
Original assignee: Romag Drobeta Filiala Renel
Priority date: 1998-05-04
Filing date: 1998-05-04
Publication date: 1999-11-30

Abstract

: Invenția se referă la un procedeu și o instalație de obținere a apei ușoare, cu conținut scăzut în deuteriu, ce poate fi folosită îri tratamentul cancerului, în industria farmaceutică, în industria alimentară și în alte domenii. Procedeul conform invenției constă în distilarea sub vid a apei naturale sau a apei deșeu, provenită de la fabricarea apei grele, obținându-se concomitent două produse, apă ușoară și apă grea. Apa de alimentare se dozează continuu în instalație, prin puncte de alimentare amplasate la înălțimi diferite, funcție de gradul dorit de sărăcire în deuteriu, extrăgându-se în mod continuu apă ușoară și discontinuu apă grea. Instalația pentru realizarea procedeului are în componență trei coloane înseriate (1, 2, 3), două fierbătoare [4, 5) care asigură debitul de vapori ascendent, coloana (1) fiind legată, la partea superioară, la o pompă de vid (16), iar pe traseu, fiind amplasate în serie condensatoarele (6, 7) și vasele tampon (14, 15). Instalația mai are în componență pompele (10, 11], care asigură circulația refluxului în coloanele (2. 3), pompa (12), ce asigură circulația în fierbătorul (5), din refularea ei, extrăgându-se produsul îmbogățit în deuteriu, apa grea - și pompa (9) care asigură, din vasul de reflux (13), refluxul în coloana (1), din refularea ei, fiind extrasă apa ușoară.

Description

Invenția se referă la un procedeu și o instalație pentru obținerea apei sărăcite în deuteriu, denumită apă ușoară, din apa naturală sau apa deșeu rezultată de la fabricarea apei grele, obținându-se, în final, o apă biologic activă, cu un conținut în deuteriu mult scăzut față de cel al apei naturale, folosită în tratamentul anumitor forme de cancer, în industria farmaceutică și alimentară.

Este cunoscut un procedeu de obținere a apei sărăcite în deuteriu, prin distilarea izotropică, sub vid de 1OO mm Hg, a apei naturale sau a apei deșeu rezultată de la fabricarea apei grele (RO 112422 B1). Prin acest procedeu, se reușește o separare avansată, cu un debit constant de extracție, vidul folosit pentru evaporare asigurând și alimentarea cu apă a coloanei dintr-o singură coloană, cu o singură posibilitate de alimentare și cu încălzitor pentru reflux. Acest procedeu și instalație conduc la o producție mică de apă sărăcită în deuteriu, fără să se obțină și fracția îmbogățită în deuteriu.

Un alt procedeu cunoscut este un procedeu chimic de obținere a apei cu conținut scăzut în deuteriu, care constă în combustia catalitică directă a hidrogenului cu conținut scăzut în deuteriu, obținut la rândul său prin reacția dintre un metal alcalin, de preferință amalgam de sodiu și apă naturală.(WO 9633129].

Instalația pentru aplicarea acestui procedeu este complexă și necesită un consum energetic ridicat și realizează o producție mică.

Problema pe care o rezolvă invenția de față constă în realizarea unor producții mari de apă ușoară, la diverse grade de sărăcire în deuteriu, concomitent cu obținerea de apă îmbogățită în deuteriu.

Procedeul conform invenției realizează distilarea, sub vid, a apei naturale sau a apei deșeu, provenită de la fabricarea apei grele, prin alimentare în zona de distilare în puncte de alimentare amplasate la înălțimi diferite, funcție de gradul dorit de sărăcire în deuteriu, după care fluxul de vapori ascendent vine în contact intim cu fluxul de lichid descendent, realizându-se îmbogățirea în deuteriu a lichidului și sărăcirea în deuteriu a vaporilor cu obținerea, în mod continuu, a apei ușoare cu diferite concentrații în deuteriu și discontinuu a apei grele.

Instalația pentru realizarea procedeului are în componentă trei coloane de distilare înseriate, prima coloană având patru puncte de alimentare, ceea ce permite mărirea sau micșorarea lungimii zonei de epuizare, funcție de gradul de separare dorit, prima și a treia coloană au la bază câte un fierbător care asigură debitul de vapori ascendent, constant prin reglarea în cascadă (nivel-presiune blaz] și menținerea constantă a nivelului în blazul coloanelor]. La partea superioară, prima coloană este legată la o pompă de vid, pe traseu fiind amplasate, în serie, două condensatoare și două vase tampon.Instalația mai are în componență două pompe ce asigură circulația refluxului în coloanele doi și trei, o pompă ce asigură circulația în fierbătorul celei de a treia coloane, din refularea ei extrăgându-se produsul îmbogățit în deuteriu și o pompă ce asigură refluxul în prima coloană, din refularea ei extrăgându-se apa ușoară.

Procedeul și instalația conform invenției prezintă următoarele avantaje :

- asigură obținerea unui produs biologic activ cu diverse utilizări ;

- instalația este flexibilă, permite obținerea unor producții mari de apă ușoară la diverse grade de sărăcire în deuteriu, permițând, în același timp, și obținerea de apă îmbogățită în deuteriu ;

- consumuri energetice specifice foarte mici.

RO 115148 Bl

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figura care reprezintă schema instalației de obținere a apei ușoare.

Instalația este alăcătuită din trei coloane de distilare 1, 2, 3 înseriate, fiecare coloană este prevăzută cu umplutură ordonată, coloanele 1 și 3 fiind prevăzute la bază 5o cu fierbătoarele 4 și respectiv 5. Instalația mai prezintă o pompă de vid 16, condensatoarele 6 și 7, vasul de reflux 13, vasele tampon 14 și 15, răcitorul 8 și pompele 9,10,11 și 12.

La punerea în funcțiunea instalației, se asigură condițiile de presiune de aproximativ 95 mm Hg. Apa naturală sau apa deșeu, provenită de la fabricarea apei 55 grele, se alimentează printr-unul din cele patru racorduri de alimentare ale coloanei, funcție de gradul de sărăcire dorit.

Fluxul de vapori ascendent, asigurat de cele două fierbătoare aflate la baza primei și celei de-a treia coloane, datorită umpluturii din coloane, vine în contact intim cu fluxul de lichid descendent, realizându-se astfel îmbogățirea în deuteriu a lichidului și sărăcirea 60 în deuteriu a vaporilor. Vaporii sărăciți în deuteriu ajung în două condensatoare la 6 și 7, unde are loc transformarea lor în fază lichidă, cantitatea cea mai mare întorcându-se ca reflux, la vârful coloanei 1 la o temperatură de echilibru corespunzătoare presiunii de 95 mm Hg, iar restul se extrage și se îmbuteliază ca produs finit, apă ușoară, după ce a fost răcit în răcitorul 8. □ parte din lichidul îmbogățit în deuteriu se extrage din blazul 65 coloanei 3 prin refularea pompei 12.

în această situație, se realizează un regim termic și hidrodinamic stabil pe coloane, determinat de valori constante ale gradientului de temperatură și presiune.

Apa ușoară, obținută din instalație, ca produs finit, are următoarele caracteristici calitative : το

- concentrația în deuteriu cuprinsă în domeniul 1 ... 80 ppm D/(D+H);

- pH= 6,5 -^7,5 -Si0₂<0,1 mg/l

-CL <□, 1 mg/l -K⁺ <0,1 mg/l

-SO <0,1 mg/l -PO <0,1 mg/l

-Ca²⁺<0,1 mg/l -Mg²⁺<0,1 mg/l 75

-Fe²⁺<0,1 mg/l -Cu²⁺<0,1 mg/l

-Mn²⁺<0,1 mg/l -consum Kmn0₄<1,5 mg/l

-Na⁺<0,1 mg/l -conductivitate< 1,5 pS/cm

-oxidabilitate<5,O mg/l -turbiditate<3,0 ppm Si0₂

-examen bacteriologic -fără germeni patogeni 8 o

Instalația are în componentă trei coloane înseriate 1,2,3, coloanal având diametrul egal cu 1800 mm și patru racorduri diferite de alimentare, ceea ce permite mărirea sau micșorarea zonei de epuizare, funcție de gradul de separare dorit, coloanele 2 și 3 au diametrele de 1000 mm. Fiecare coloană este echipată cu o umplutură ordonată repartizată în 12 tronsoane, fiecare tronson având înălțimea de 200 mm. 85 Coloanele 1 și 3 sunt prevăzute la bază cu fierbătoarele 4, respectiv 5, care asigură debitul de vapori ascendent. Coloana 1 este legată la partea superioară la pompa de vid 18, pe traseu fiind amplasate în serie condensatoarele 6 și 7 și vasele tampon 14 și 15, Condensatoarele au rolul de a condensa vaporii sărăciți în deuteriu, cantitatea cea mai mare întorcându-se ca reflux în instalație din vasul de reflux 13 prin intermediul 90 pompei 9, restul fiind extrasă ca produs, apă ușoară, după ce a trecut prin răcitorul 8.

RO 115148 Bl

Instalația mai are în componență pompele 10 și 11 care asigură circulația refluxului în coloanele 2 și 3 și pompa 12 ce asigură circulația în fierbătorul 5, din refularea ei extrăgându-se produsul îmbogățit în deuteriu.întreaga instalație este confecționată din oțel inoxidabil alimentar. Aparatura de măsură și control este cea cunoscută pentru instalațiile clasice de distilare și nu a fost figurată.

Claims

Revendicări

1. Procedeu de obținere a apei ușoare, prin distilarea sub vid a apei naturale sau a apei deșeu, provenită de la fabricarea apei grele, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii, în mod continuu, a apei ușoare cu diferite concentrații în deuteriu, apa naturală sau apa deșeu provenită de la fabricarea apei grele este alimentată în zona de distilare în puncte de alimentare amplasate la înălțimi diferite, funcție de gradul dorit de sărăcire în deuteriu, după care fluxul de vapori ascendent vine în contact intim cu fluxul de lichid descendent, realizându-se îmbogățirea în deuteriu a lichidului și sărăcirea în deuteriu a vaporilor, cu obținerea în mod continuu a apei ușoare cu diferite concentrații în deuteriu și discontinuu a apei grele.

2. Instalație pentru realizarea procedeului conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că are în componență trei coloane de distilare (1,2,3), înseriate, care conțin umplutură ordonată, coloana de distilare (1) fiind prevăzută cu mai multe puncte de alimentare, la bazele coloanelor (1, 3) fiind amplasat câte un fierbător (4) și respectiv (5), care asigură fluxul ascendent de vapori la debite constante, la vârful coloanei (1) fiind amplasate două condensatoare (6 și 7), două vase tampon (14 și 15), vasul de reflux (13) și o pompă de vid (16), asigurându-se astfel refluxul din instalație, o parte din reflux fiind extrasă ca produs, respectiv apă ușoară prin refularea unei pompe (9), în timp ce în coloanele (2,3) se concentrează în deuteriu fluxul de lichid, o parte din aceasta fiind extras din refularea unei pompe (12).