RU152488U1 - Устройство для извлечения кремнезёма из геотермального теплоносителя - Google Patents
Устройство для извлечения кремнезёма из геотермального теплоносителя Download PDFInfo
- Publication number
- RU152488U1 RU152488U1 RU2014131306/05U RU2014131306U RU152488U1 RU 152488 U1 RU152488 U1 RU 152488U1 RU 2014131306/05 U RU2014131306/05 U RU 2014131306/05U RU 2014131306 U RU2014131306 U RU 2014131306U RU 152488 U1 RU152488 U1 RU 152488U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silica
- anode
- cathode
- coolant
- membrane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
1. Устройство для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя, состоящее из корпуса (анода), входного патрубка, выводного патрубка (катода) и расположенной внутри корпуса мембраны, разделяющей его на две зоны - катодную и анодную, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен в виде цилиндра, верхняя часть которого закрыта крышкой, выполненной из диэлектрика, а нижняя часть образует приемный бункер, где выводной патрубок размещен по оси устройства, входной патрубок установлен тангенциально к корпусу в его верхней части и дополнительный сливной патрубок присоединен к нижней части приемного бункера.2. Устройство для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя по п. 1, отличающееся тем, что разделяющая текстильная мембрана представляет собой цилиндр с закрытым днищем и изготовлена из хлопкового и/или льняного нетканого материала и/или ткани.
Description
Полезная модель, относится к устройствам для извлечения химических элементов из геотермального теплоносителя. В частности, устройство предназначено для осаждения коллоидного кремнезема и может найти применение в геотермальной энергетике, а также в химической, силикатной и радиоэлектронной промышленности.
Известно устройство (аналог) для осаждения кремнезема с помощью электрического тока [Потапов В.В. и др. Способ электрохимической обработки гидротермального теплоносителя. Патент РФ №2185334 от 20.07.2002 г.]. Устройство представляет собой корпус прямоугольного сечения, в котором установлены электроды из растворимого металла -алюминия. Для реализации процесса коагуляции частиц кремнезема в геотермальном теплоносителе на катод и анод подается ток с плотностью от 50 до 250 А/м2 в зависимости от физико-химических характеристик раствора.
Недостатком данного устройства является большой расход электроэнергии и, как следствие, повышенный удельный расход цветного металла электродов - алюминия, в ходе процесса осаждения кремнезема из геотермального теплоносителя.
Известно так же, устройство (прототип) для осаждения кремнезема с помощью электрического тока и мембраны [Потапов В.В. и др. Способ извлечения кремнезема из гидротермального теплоносителя. Патент РФ №2323889 от 10.05.2008 г.]. Устройство состоит из корпуса прямоугольного сечения, в котором установлены электроды (анод и катод) и, расположенная посередине между ними пористая полимерная мембрана. На электроды подается постоянное напряжение с помощью внешнего источника питания. На противоположных сторонах корпуса установлены входной и выводной патрубки. Геотермальный теплоноситель поступает через входной патрубок в
анодную зону, где происходит осаждение кремнезема. Далее теплоноситель проходит через пористую мембрану и уже очищенный поступает в катодную зону, из которой удаляется через выводной патрубок. Кремнеземный осадок сливается в отстойную камеру.
Недостатками, вышеописанного устройства, являются большой расход электроэнергии, идущий на создание зон с разными pH и сравнительно высокая стоимость полимерной мембраны.
Применение полезной модели направлено на решение следующих задач: повышение энергоэффективности процесса осаждения кремнезема и удешевления стоимости мембраны.
Технический результат заключается в снижении расхода электроэнергии затрачиваемой на процесс осаждения кремнезема.
Технический результат достигается тем, что устройство для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя, состоящее из корпуса (анода), входного патрубка, выводного патрубка (катода) и расположенной внутри корпуса мембраны, разделяющая его на две зоны - катодную и анодную, в котором корпус устройства выполнен в виде цилиндра, верхняя часть которого закрыта крышкой, выполненной из диэлектрика, а нижняя часть образует приемный бункер, где выводной патрубок размещен по оси устройства, входной патрубок установлен тангенциально к корпусу в его верхней части и дополнительный сливной патрубок присоединен к нижней части приемного бункера. Разделяющая текстильная мембрана представляет собой цилиндр с закрытым днищем и, изготовлена из хлопкового и (или) льняного нетканого материала и, или ткани.
Движение теплоносителя в устройстве осуществляется по криволинейной траектории, что позволяет повысить интенсивность осаждения кремнезема благодаря центробежному разделению кремнезема от жидкой фазы геотермального теплоносителя. Тем самым снижается необходимое напряжение и сила тока.
На фиг. 1. представлено устройство для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя.
На фиг. 2. представлен график зависимости удельной остаточной концентрации кремнезема от приложенного заряда для разных типов устройств.
Устройство для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя состоит из цилиндрического алюминиевого корпуса (1) с приемным бункером (7), установленным в его нижней части. Корпус имеет круглую крышку (3), выполненную из диэлектрика. По оси корпуса установлена текстильная мембрана (5) из хлопкового и (или) льняного нетканого материала и, или ткани, представляющая собой цилиндр с закрытым днищем с расположенным внутри выводным патрубком (4). Входной патрубок (2) расположен в верхней части и установлен тангенциально к корпусу. Сливной патрубок (8) с запорной арматурой присоединен к нижней части приемного бункера (7). Для питания установки используется источник питания постоянного напряжения (6) с встроенными средствами измерения: амперметром и вольтметром.
Принцип действия установки заключается в следующем. Геотермальный теплоноситель, содержащий коллоидный кремнезем через входной патрубок (2) поступает в аппарат тангенциально, для создания криволинейного движения потока. Одновременно с подачей теплоносителя, от источника питания (6) подается постоянное напряжение 12 В. Вследствие чего, в установке создаются две кольцевые зоны с разными значениями pH, разделенные текстильной мембраной (5). В катодной зоне, ограниченной внутренней стенкой текстильной мембраны (5) и внешней стенкой выводного патрубка (4), значение pH повышается до значений ~11-12. В анодной зоне, ограниченной внутренней стенкой корпуса (1) и внешней стенкой мембраны (5) значение pH понижается до значений ~1-2. Из-за низкого значения pH растворимость коллоидного кремнезема падает, и он начинает выпадать в осадок. В результате движения теплоносителя по криволинейной траектории
осадок отбрасывается к стенкам, где затем под действием силы тяжести опускается на дно приемного бункера (7) и выводится через сливной патрубок (8). Движение по криволинейной траектории повышает эффективность выделения кремнезема из потока. Очищенный сепарат проходит через текстильную мембрану (5) и выводится через выводной патрубок (4).
Результаты экспериментов, полученные по заявленной полезной модели, аналогу (электрокоагулятор) и прототипу (электродиализатор) представлены в табл. 1 и на фиг. 2, где приведены зависимости удельной остаточной концентрации кремнезема от приложенного заряда.
Удельная остаточная концентрация С является относительной единицей и определяется как соотношение 
где Снач - начальная задаваемая концентрация кремнезема - 820 мг/кг; Стек - текущее значение концентрации кремнезема в анодной зоне.
Заряд определяется, как произведение силы тока на время q=It.
Измерение силы тока производится по показаниям амперметра, а время по показаниям таймера.
Как видно из результатов эксперимента, значения конечной удельной остаточной концентрации кремнезема, полученные по заявленной полезной модели и прототипа, примерно одинаковы и составляют 10%, что означает степень извлечения кремнезема 90%. Величина удельной остаточной концентрации кремнезема у аналога составляет 24%, что позволяет осадить только 76% кремнезема. В свою очередь, для заявленной полезной модели требуется меньшее потребление электроэнергии - 0,6 А, а для прототипа и аналога она составляет 3,2 А. Расход электроэнергии на массу извлеченного кремнезема с помощью установки прототипа составляет 6,7·10-4 кВт·ч/кг, а с помощью заявленной полезной модели - 2,1·10-4 кВт·ч/кг. Очистка теплоносителя на заявленном устройстве для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя позволяет сократить энергопотребление примерно в 3 раза.
Применение текстильной мембраны из хлопкового и (или) льняного нетканого материала и, или ткани позволит удешевить устройство в 1,5-2 раза.
Claims (2)
1. Устройство для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя, состоящее из корпуса (анода), входного патрубка, выводного патрубка (катода) и расположенной внутри корпуса мембраны, разделяющей его на две зоны - катодную и анодную, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен в виде цилиндра, верхняя часть которого закрыта крышкой, выполненной из диэлектрика, а нижняя часть образует приемный бункер, где выводной патрубок размещен по оси устройства, входной патрубок установлен тангенциально к корпусу в его верхней части и дополнительный сливной патрубок присоединен к нижней части приемного бункера.
2. Устройство для извлечения кремнезема из геотермального теплоносителя по п. 1, отличающееся тем, что разделяющая текстильная мембрана представляет собой цилиндр с закрытым днищем и изготовлена из хлопкового и/или льняного нетканого материала и/или ткани.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131306/05U RU152488U1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Устройство для извлечения кремнезёма из геотермального теплоносителя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131306/05U RU152488U1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Устройство для извлечения кремнезёма из геотермального теплоносителя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU152488U1 true RU152488U1 (ru) | 2015-06-10 |
Family
ID=53297851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014131306/05U RU152488U1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Устройство для извлечения кремнезёма из геотермального теплоносителя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU152488U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670895C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ осаждения кремнезема из термальных вод |
-
2014
- 2014-07-29 RU RU2014131306/05U patent/RU152488U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670895C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ осаждения кремнезема из термальных вод |
| RU2670895C9 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-12-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ осаждения кремнезема из термальных вод |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005525924A (ja) | 粒子分離 | |
| CN203494223U (zh) | 油水分离机 | |
| CN107413822B (zh) | 一种医疗焚烧飞灰处理装置 | |
| RU152488U1 (ru) | Устройство для извлечения кремнезёма из геотермального теплоносителя | |
| GB2488995A (en) | Solid and liquid separation | |
| KR20110001634A (ko) | 슬러지 탈수장치 | |
| RU173849U1 (ru) | Плазмохимический реактор обработки жидкости барьерным разрядом | |
| BR112019018463B1 (pt) | Sistema e método para processamento de minerais contendo a série dos lantanídeos e produção de óxidos de terras raras | |
| CN201641610U (zh) | 电磁热水器 | |
| CN204529588U (zh) | 一种新型极化净水装置 | |
| RU142081U1 (ru) | Электросорбционный фильтр | |
| RU90067U1 (ru) | Устройство электрохимической очистки воды | |
| CN207435202U (zh) | 一种废水处理机组 | |
| RU111848U1 (ru) | Электрофлотационный аппарат | |
| CN207659240U (zh) | 一种医疗检验科用废液处理装置 | |
| CN206858222U (zh) | 一种多级nace管式膜浓缩重金属废水的试验装置 | |
| CN206736007U (zh) | 一种污水处理回收装置 | |
| CN206604633U (zh) | 一种液相循环固相收集的含铁磁性微粒加工液分离装置 | |
| CN206156915U (zh) | 一种涂装废水深度处理装置 | |
| CN205892824U (zh) | 大流量电絮凝污水处理器 | |
| CN106474812A (zh) | 稀硫铵液浓缩预处理系统及方法 | |
| SU1373690A1 (ru) | Аппарат дл извлечени лакокрасочных материалов из сточных вод | |
| CN104724877B (zh) | 一种极化净水装置 | |
| RU153108U1 (ru) | Устройство для очистки природных и сточных вод | |
| JP2005074316A (ja) | コンプレッサードレンの処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150730 |