RU2070149C1 - Способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта и система для его осуществления - Google Patents
Способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта и система для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070149C1 RU2070149C1 RU9292015096A RU92015096A RU2070149C1 RU 2070149 C1 RU2070149 C1 RU 2070149C1 RU 9292015096 A RU9292015096 A RU 9292015096A RU 92015096 A RU92015096 A RU 92015096A RU 2070149 C1 RU2070149 C1 RU 2070149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensate
- water
- silver
- unit
- gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
- C02F9/20—Portable or detachable small-scale multistage treatment devices, e.g. point of use or laboratory water purification systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/60—Crew or passenger accommodations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
- C02F1/505—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment by oligodynamic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/001—Build in apparatus for autonomous on board water supply and wastewater treatment (e.g. for aircrafts, cruiseships, oil drilling platforms, railway trains, space stations)
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Использование: в системах получения питьевой воды из конденсата атмосферной влаги таких гермообъектов, как орбитальные станции, космические корабли, подводные сооружения. Сущность изобретения: изобретение позволяет увеличить ресурс каталитически-сорбционной регенерационной системы по получению питьевой воды из конденсата атмосферной влаги при одновременном с улучшении качества воды путем окисления недиссоциирующих органических примесей конденсата до диссоциирующих, а также обеззараживания конденсата и получения питьевой воды за счет использования металлоуглеродного катализатора, содержащего металлы платиновой группы, и посеребренного активного угля. Система регенерации воды содержит фильтр газожидкостной смеси и каталитический реактор, блок сепарации конденсата из газожидкостной смеси, включающий в себя сепарирующую секцию, имеющую капиллярно-пористые гидрофильные трубки, часть поверхности которых покрыта платиной, а часть серебром. Выработка ресурса сепарирующей секции контролируется датчиком на основе гидрофобной капиллярно-пористой пластины и измерителя перепада давления, а сепарирующая секция выполнена съемной. Обезвоживание воды обеспечивается также контактным стерилизатором в блоке очистки и при пастеризации воды в блоке раздачи. Блок раздачи системы обеспечивает рекуперацию тепла, идущего на пастеризацию воды, а конструкция канала нагревателя исключает смещение пастеризованной и непастеризованной воды. 2 с. и 9 з. п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к области систем обеспечения жизнедеятельности экипажей герметичных объектов, например космических кораблей, орбитальных станций, а именно к системам водообеспечения, основанным на регенерационных процессах.
Известен способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги герметичных объектов, основанный на сорбционном, электрохимическом методах, методе испарения в токе воздуха, и системы, реализованные с их использованием в наземных экспериментальных комплексах /1/.
Недостатком известного способа и систем на их основе является их невысокая степень отработки, в том числе в условиях невесомости, ограниченный ресурс по очистке конденсата как от диссоциирующих, так и от недиссоциирующих соединений, а также отсутствие узлов кондиционирования воды.
Известен также способ сорбционной очистки конденсата атмосферной влаги на ионообменных смолах (диссоциирующие примеси) и на активных углях (недиссоциирующие примеси), примененный в системе регенерации воды из конденсата атмосферной влаги, включающей в себя разделитель газожидкостной смеси, колонки с катионитом и анионитом и активным углем, колонки кондиционирования воды, содержащие соленасыщающую шихту из минералов гипса (СаCO4), доломита CaMg(CO3)2, флюорита (СaF2) и т.д. колонки, содержащие адсорбент, насыщенный солями серебра, обладающими бактерицидным действием /2/.
К недостатку способа следует отнести отсутствие очистки газожидкостной смеси от механических примесей перед ее сепарацией в разделителе.
Ближайшим аналогом является способ и реализующая его система, функционировавшая на орбитальной станции "Салют-6" /3/.
Система содержит фильтр газожидкостной смеси, блок сепарации конденсата, блок очистки конденсата, блок кондиционирования воды, контейнеры питьевой и технической воды.
Газожидкостная смесь (конденсат атмосферной влаги с транспортирующим воздухом) поступает из системы терморегулирования станции в фильтр, который очищает поступающую газожидкостную смесь от механических и частично химических примесей. Химические примеси удаляются с помощью активного угля, а механические задерживаются полипропиленовым волокном и фильтрующей тканью.
Затем газожидкостная смесь поступает в блок сепарации, где конденсат отделяется от транспортирующего воздуха, после чего подается насосом в блок очистки, экипированный сорбционной шихтой на основе активного угля и ионитов, а воздух сбрасывается в рабочий отсек. Отделение конденсата в блоке сепарации обеспечивается в разделителе, содержащем пакет капиллярно-пористых гидрофильных трубок и емкость переменного объема, снабженную подвижным поршнем, при этом в исходном состоянии межтрубное пространство пакета и емкость были заполнены водой.
При удовлетворительной степени очистки вода из блока очистки поступает в блок кондиционирования, а при неудовлетворительной в контейнер технической воды. В блоке кондиционирования контактным способом производится насыщение воды необходимыми солями и консервирование ее ионами серебра, после чего вода поступает в контейнер питьевой воды.
Описанная система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги при эксплуатации во время длительных полетов орбитальной станции "Салют-6" показала хорошую работоспособность.
В то же время способ регенерации, использованный в системе, и сама система имели ряд недостатков:
потеря проницаемости гидрофильных капиллярно-пористых трубок блока сепарации при длительных промежутках времени (месяц и более) между заправкой блока водой и началом его функционирования и, как следствие, уменьшение его ресурса по сепарации жидкости;
необходимость замены после выработки ресурса капиллярно-пористых трубок блока сепарации целиком;
отсутствие информации о выработке ресурса капиллярно-пористых трубок блока сепарации;
малый ресурс блока очистки по органическим примесям и его зависимость от соотношения диссоциирующих и недиссоциирующих примесей в конденсате;
неравномерность введения солей и ионов консервирующего серебра в регенерированную воду по мере выработки ресурса блока кондиционирования;
относительно большая удельная масса системы.
потеря проницаемости гидрофильных капиллярно-пористых трубок блока сепарации при длительных промежутках времени (месяц и более) между заправкой блока водой и началом его функционирования и, как следствие, уменьшение его ресурса по сепарации жидкости;
необходимость замены после выработки ресурса капиллярно-пористых трубок блока сепарации целиком;
отсутствие информации о выработке ресурса капиллярно-пористых трубок блока сепарации;
малый ресурс блока очистки по органическим примесям и его зависимость от соотношения диссоциирующих и недиссоциирующих примесей в конденсате;
неравномерность введения солей и ионов консервирующего серебра в регенерированную воду по мере выработки ресурса блока кондиционирования;
относительно большая удельная масса системы.
Технической задачей является расширение технологических возможностей способа и улучшение эксплуатационных качеств системы регенерации воды из конденсата атмосферной влаги.
Задача решается тем, что в способе регенерации воды, заключающемся в фильтровании газожидкостной смеси, сепарации конденсата из смеси, очистке конденсата от примесей путем пропускания его через активный уголь, иониты с последующими минерализацией и консервацией, перед сепарацией конденсата из газожидкостной смеси проводят при температуре окружающей среды рабочего отсека станции каталитическое окисление недиссоциирующих органических примесей, входящих в состав конденсата с одновременным его обеззараживанием на металлоуглеродном катализаторе, содержащем металлы платиновой группы, при этом процесс каталитического окисления проводят одновременно с фильтрованием газожидкостной смеси, используя в качестве окислителя кислород воздуха этой смеси.
Кроме того, в процессе сепарации обеспечивается дополнительное каталитическое окисление недиссоциирующих органических примесей газожидкостной смеси на катализаторе в виде металлической пластины сепарирующего гидрофильного пористого канала, а также обеззараживание, консервацию и минерализацию очищенного от примесей конденсата осуществляют последовательно пропуская его через слой металлоуглеродного катализатора, содержащего металлы платиновой группы, иониты и посеребренный активный уголь.
Техническая задача улучшения эксплуатационных качеств системы регенерации воды решается тем, что в системе, содержащей последовательно соединенные фильтр газожидкостной смеси, включающий в себя цилиндрический корпус с центральной перфорированной трубкой и концентрично установленные перфорированные цилиндры, между которыми расположены камеры, заполненные гранулированными волокнистыми материалами и фильтрующей тканью, блок сепарации конденсата, включающий сепарирующую секцию на основе капиллярно-пористых перегородок с элементом отвода конденсата, блок очистки конденсата, включающий в себя последовательно соединенные камеры, заполненные активным углем, ионитами, и фильтр механических примесей, блок кондиционирования воды, выполненный в виде камер, заполненных минерализатором и стерилизатором, блок раздачи регенерированной воды, содержащий нагреватель, насос и запорную арматуру, корпус и перфорированные цилиндры фильтра газожидкостной смеси выполнены из электропроводного материала, плакированного металлическим серебром, первая от оси камера фильтра заполнена посеребренным углем, вторая металлоуглеродным катализатором, содержащим металлы платиновой группы, третья гранулированным или волокнистым ионитом анионитом или катионитом, а в систему дополнительно введен установленный после фильтра газожидкостной смеси реактор каталитического окисления трудносорбируемых недиссоциирующих органических примесей, при этом реактор заправлен металлоуглеродным катализатором, содержащим металлы платиновой группы, и посеребренным углем.
Кроме того, в состав блока сепарации конденсата введен датчик выработки ресурса сепарирующей секции, включающий в себя расположенную на выходе газового потока из сепарирующей секции камеру с перегородкой, выполненный из гидрофобного капиллярно-пористого материала, и измеритель перепада давления, соединенный с внутренней полостью камеры между входным штуцером и перегородкой камеры. Часть поверхности гидрофильной перегородки покрыта металлическим серебром, а часть металлической платиной, жидкостная полость сепарирующей секции и элемента отвода конденсата блока сепарации заполнена раствором ионного серебра с концентрацией 2-10 мг серебра на 1 л воды. Сепарирующая секция выполнена съемной и соединена с элементом отвода конденсата с помощью гермоклапана. Блок очистки конденсата системы снабжен камерой с контактным стерилизатором, а фильтр механических примесей выполнен из нетканого гидрофильного импрегнированного серебром материала. Блок кондиционирования снабжен дополнительной камерой, установленной после камеры с минерализатором, и содержащей последовательно расположенные слои металлоуглеродного катализатора, содержащего металлы платиновой группы, иониты, и посеребренный активный уголь, при этом стенки камеры выполнены из электропроводного материала, а в блок раздачи регенерированной воды дополнительно введен рекуператор тепла.
На фиг. 1 представлена схема системы регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта; на фиг. 2 схема каталитического реактора системы; на фиг. 3 схема сепарирующей секции блока сепарации системы регенерации; на фиг. 4 увеличенная часть детали 1 фиг. 3; на фиг. 5 схема блока очистки конденсата; на фиг. 6 схема блока кондиционирования воды.
Система регенерации воды состоит из фильтра газожидкостной смеси 1, реактора каталитического окисления 2, блока сепарации 3, блока очистки 4, блока кондиционирования 5, контейнеров питьевой 6 и технической воды 7, блока раздачи воды 8.
Фильтр газожидкостной смеси 1 представляет собой цилиндрический корпус 9 с центральной перфорированной трубой 10 и концентрично установленными перфорированными цилиндрами 11, причем между ними размещены три камеры: первая от оси камера 12 заполнена посеребренным активным углем, вторая 13 - металлоуглеродным катализатором, содержащим металлы платиновой группы, а третья 14 волокнистым или гранульным ионообменным материалом, и фильтрующей тканью. Фильтр выполнен из электропроводного материала, плакированного металлическим серебром.
Реактор каталитического окисления 2 выполнен в виде корпуса 15, заполненного смесью металлоуглеродного катализатора 16, содержащего металлы платиновой группы, и посеребренного активного угля.
Блок сепарации 3 включает в себя сепарирующую секцию 17, элемент отвода конденсата 18 с эластичной мембраной 19 и упругим элементом 20, датчик выработки ресурса сепарирующей секции, состоящий из камеры 21 с перегородкой 22, выполненной из гидрофобного капиллярно-пористого проницаемого материала и измерителя перепада давления 23, подсоединенного к внутренней полости камеры 21 датчики между входным штуцером камеры 21 и ее перегородкой 22, гермоклапан 24, электромагнитный клапан 25 и насос 26.
Сепарирующая секция 17 выполнена в виде аппарата типа многоходового кожухотрубчатого теплообменника. Трубки 21 аппарата представляют собой капиллярно-пористые проницаемые гидрофильные элементы. Внутренняя и наружная поверхности элементов, а также стенки пор покрыты платиной и серебром, причем участки поверхностей, покрытые различными металлами, нерегламентированно чередуются, а соотношение величин поверхностей, покрытых разными металлами отличается не более, чем на 20 Трубчатая секция заключена в корпус 28 с крышками 29 и 30. Сепарирующая секция соединена с элементом отвода конденсата 18 с помощью гермоклапана 31.
Блок очистки 4 представляет собой набор последовательно соединенных друг с другом колонок 32, заполненных активным углем 33 и ионитом 34. На входе в блок расположена камера 38 с контактным стерилизатором 35, на выходе фильтр механических примесей 36, выполненный из нетканого гидрофильного импрегнированного серебром материала.
Контактный стерилизатор представляет собой гранулированный материал, основой которого является сернокислый кальций и сернокислое серебро, а связующим полиэтилен низкого давления. В контакте с водой стерилизатор выделяет ионное серебро, способствующее обеззараживанию воды.
Блок кондиционирования 5 выполнен в виде камер 37 заполнения минерализатором 38 и стерилизатором 39. На выходе блока перед минерализатором 38 расположена камера, содержащая последовательно расположенные слои металлоуглеродистого катализатора 40, содержащего металлы платиновой группы, ионитов 41, и посеребренного активного угля 42, при этом стенка камеры выполнены из электропроводного материала, а за минерализатором размещен фильтр механических примесей 43. На входе в блок кондиционирования 5 до и после стерилизатора 39 размещены камеры с ионитами 41.
Блок раздачи воды 8 состоит из насоса 44, нагревателя 45 и рекуператора тепла 46, причем жидкостный тракт нагревателя выполнен в виде щелевого винтового канала 47.
Система работает следующим образом.
В исходном состоянии система заправлена шихтой и водным раствором ионного серебра.
Заполнение всего объема жидкостной полости (межтрубного пространства) сепарирующей секции водным раствором ионного серебра при заправке системы во время ее наземной подготовки позволяет исключить уменьшение ресурса блока сепарации по отсепарированной жидкости вследствие подавления развития микрофлоры в порах капиллярно-пористых трубок блока в промежуток времени от заправки до начала функционирования и, кроме того, подавляет рост микрофлоры в остальных блоках системы.
Газожидкостная смесь на системы терморегулирования объекта поступает в фильтр газожидкостной смеси 1, где происходит очистка смеси от механических примесей, подавление микрофлоры электрическим полем электрохимической пары, образованной металлоуглеродным катализатором, содержащим металлы платиновой группы, посеребренным активным углем и плакированными серебром элементами конструкции фильтра, а также частичное окисление недиссоциирующих органических примесей конденсата на металлоуглеродном катализаторе до диссоциирующих с использованием кислорода транспортирующего воздуха и сорбция диссоциирующих органических и неорганических примесей на ионитах.
Из фильтра газожидкостная смесь поступает в реактор каталитического окисления 2, где на металлоуглеродном катализаторе 16 происходит окисление всех недиссоциирующих примесей конденсата до диссоциирующих с использованием кислорода транспортирующего воздуха, а также подавление микрофлоры электрическим полем электрохимической пары аналогично процессу, происходящему в фильтре.
Выходящая из реактора смесь направляется в блок сепарации 3. При движении по трубному пространству сепарирующей секции 17 блока за счет разрежения, создаваемого в межтрубном пространстве эластичной мембраной 19 с упругим элементом 20, и гидравлического сопротивления канала конденсат из потока отсасывается через проницаемые для жидкости стенки пористых элементов 27 в межтрубное пространство (мембрана 19 при этом опускается вниз), а воздух через датчик выработки ресурса сбрасывается в рабочий отсек объекта.
Серебро, которым покрыта часть поверхности пористых трубок 27 препятствует зарастанию пор и стенок трубок микрофлорой, в результате чего увеличивается ресурс сепарирующей секции 17, а платина, образующая с серебром электрическую пару, обеспечивает дополнительное окисление органических примесей конденсата.
После выработки ресурса сепарирующей секции газожидкостная смесь не разделяется и попадает в камеру 21 датчика выработки ресурса. При этом гидрофобная перегородка датчика 22 покрывается слоем конденсата и запирает выход воздуха из камеры, вследствие чего в камере 21 датчика возрастает давление и измеритель перепада давления 23 выдает соответствующую информацию. В этом случае сепарирующая секция 17 отстыковывается от элемента отвода конденсата 18 по гермоклапану 31 и заменяется. Гермоклапан 31 при этом исключает против воды из выработавшей ресурс сепарирующей секции 17 и попадание воздуха в элемент отвода конденсата 18.
Конденсат из блока сепарации 3 насосом подается в блок очистки 4, где контактны стерилизатор 35 на входе в блок обеспечивает обеззараживание конденсата, затем на активном угле 33 и ионитах 34 сорбируются примеси, а на выходе из блока жидкость очищается во встроенном фильтре механических примесей 36, выполненном из нетканого гидрофильного импрегнированного серебром материала от возможных механических примесей (частички угля, смол). Импрегнирование материала серебром позволяет избежать его зарастания микрофлорой.
Затем очищенный конденсат поступает в блок кондиционирования 5, где последовательно проходит камеры с минерализатором 38, стерилизатором 39, металлоуглеродным катализатором 40, содержащим металлы платиновой группы, ионитами 41 и посеребренным активным углем 42. Катализатор 40, иониты 41 и посеребренный активный уголь 42 образуют электрохимический элемент, при этом катализатор и посеребренный уголь служат насыпными электродами, а ионит - твердым электролитом. Под действием слабого электрического поля электрохимического элемента и выделенного элементом серебра минерализованная вода обеззараживается и консервируется.
Электрохимический элемент позволяет производить равномерное насыщение раствора серебром на протяжении всего ресурса блока кондиционирования, причем концентрация серебра не зависит от скорости прокачки воды.
Из блока кондиционирования вода поступает в контейнер питьевой воды 6, а затем в блок раздачи 8. В блоке раздачи вода пастеризуется и порционно выдается экипажу, при этом жидкостной канал нагревателя 45 блока выполнен по принципу "идеального" вытеснения, что исключает смешение пастеризованной и непастеризованной воды. Кроме того, примененный в блоке рекуператор тепла 46 позволяет использовать часть тепла пастеризованной воды для ее предварительного нагрева.
Изобретение позволяет достигнуть высокой степени очистки конденсата от механических и химических примесей, как недиссоциирующих, так и диссоциирующих, при одновременном увеличении ресурса блоков системы.
Claims (11)
1. Способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта, например, космических кораблей или орбитальных станций, заключающийся в фильтровании газожидкостной смеси, сепарации конденсата из смеси, очистке конденсата от примесей путем пропускания его через активный уголь, иониты с последующими минерализацией и консервацией, отличающийся тем, что перед сепарацией конденсата из газожидкостной смеси проводят при температуре окружающей среды рабочего отсека станции каталитическое окисление трудносорбируемых недиссоциирующих органических примесей, входящих в состав конденсата с одновременным его обеззараживанием на металлоуглеродном катализаторе, содержащем металл платиновой группы, при этом процесс каталитического окисления проводят одновременно с фильтрованием газожидкостной смеси, используя в качестве окислителя кислород воздуха этой смеси.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе сепарации обеспечивается дополнительное каталитическое окисление недиссоциирующих органических примесей газожидкостной смеси на катализаторе в виде металлической платины сепарирующего гидрофильного пористого канала.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обеззараживание, консервацию и минерализацию очищенного от примесей конденсата осуществляют, последовательно пропуская его через слой металлоуглеродного катализатора, содержащего металлы платиновой группы, иониты и посеребренный активный уголь.
4. Система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта, например, космических кораблей или станций, содержащая последовательно соединенные фильтр газожидкостной смеси, включающий в себя цилиндрический корпус с центральной перфорированной трубой и концентрично установленные перфорированные цилиндры, между которыми расположены камеры, заполненные гранулированными и волокнистыми материалами и фильтрующей тканью, блок сепарации конденсата, включающий сепарирующую секцию на основе капиллярно-пористых перегородок с элементом отвода конденсата, блок очистки конденсата, включающий в себя последовательно соединенные камеры, заполненные активным углем, ионитами, и фильтр механических примесей, блок кондиционирования воды, выполненный в виде камер, заполненных минерализатором и стерилизатором, блок раздачи регенерированной воды, содержащий нагреватель, насос, запорную арматуру, отличающаяся тем, что корпус и перфорированные цилиндры фильтра газожидкостной смеси выполнены из электропроводного материала, плакированного металлическим серебром, первая от оси камера фильтра заполнена посеребренным углем, вторая металлоуглеродным катализатором, содержащим металлы платиновой группы, третья гранулированным или волокнистым ионитом анионитом или катионитом, а в систему дополнительно введен установленный после фильтра газожидкостной смеси реактор каталитического окисления трудносорбируемых недиссоциирующих органических примесей, при этом реактор заправлен металлоуглеродным катализатором, содержащим металлы платиновой группы, и посеребренным углем.
5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что в состав блока сепарации конденсата введен датчик выработки ресурса сепарирующей секции, включающий в себя расположенную на выходе газового потока из сепарирующей секции камеру с перегородкой, выполненной из гидрофобного капиллярно-пористого материала, и измеритель перепада давления, соединенный с внутренней полостью камеры между входным штуцером и перегородкой камеры.
6. Система по пп. 4 и 5, отличающаяся тем, что часть поверхности гидрофильной капиллярно-пористой перегородки сепарирующей секции блока сепарации покрыта металлическим серебром, а часть металлической платиной.
7. Система по пп. 4 6, отличающаяся тем, что жидкостная полость сепарирующей секции и элемента отвода конденсата блока сепарации заполнена раствором ионного серебра с концентрацией 2 10 мг серебра на 1 л воды.
8. Система по пп. 4 7, отличающаяся тем, что сепарирующая секция блока сепарации выполнена съемной и соединена с элементом отвода конденсата с помощью гермоклапана.
9. Система по п. 4, отличающаяся тем, что на вход блока очистки конденсата дополнительно введена камера с контактным стерилизатором, а фильтр механических примесей выполнен из нетканого гидрофильного импрегнированного серебром материала.
10. Система по п. 4, отличающаяся тем, что в состав блока кондиционирования после камеры с минерализатором введена дополнительная камера, содержащая последовательно расположенные слои металлоуглеродного катализатора, содержащего металлы платиновой группы, иониты и посеребренный активный уголь, стенки камеры при этом выполнены из электропроводного материала.
11. Система по п. 4, отличающаяся тем, что в состав блока раздачи регенерированной воды дополнительно введен рекуператор тела, а жидкостный тракт нагревателя блока раздачи выполнен в виде щелевого винтового канала.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9292015096A RU2070149C1 (ru) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта и система для его осуществления |
| US08/369,711 US5643457A (en) | 1992-12-25 | 1995-01-06 | Method for water recovery from atmosphere of habitable pressurized module |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9292015096A RU2070149C1 (ru) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта и система для его осуществления |
| US08/369,711 US5643457A (en) | 1992-12-25 | 1995-01-06 | Method for water recovery from atmosphere of habitable pressurized module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92015096A RU92015096A (ru) | 1996-05-27 |
| RU2070149C1 true RU2070149C1 (ru) | 1996-12-10 |
Family
ID=26653726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9292015096A RU2070149C1 (ru) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта и система для его осуществления |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5643457A (ru) |
| RU (1) | RU2070149C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453480C2 (ru) * | 2010-08-06 | 2012-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения" (ОАО "НИИхиммаш") | Способ сепарации жидкости из газожидкостного потока в гермообъекте и устройство для его осуществления |
| RU2804503C1 (ru) * | 2023-03-28 | 2023-10-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) | Система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6102994A (en) * | 1997-03-20 | 2000-08-15 | Alliedsignal Inc. | Alumina-based hydrophilic antimicrobial coating |
| IT1292087B1 (it) * | 1997-06-05 | 1999-01-25 | Eniricerche Spa Ora Enitecnolo | Procedimento fotocatalitico per la depurazione di acque inquinate da tetraidrotiofene |
| KR100257902B1 (ko) * | 1998-03-27 | 2000-06-01 | 윤종용 | 청정실내의환경분석용시스템및환경분석방법 |
| US20060178263A1 (en) * | 2003-12-05 | 2006-08-10 | Kiyoshi Tatsuhara | Carbon material and flue gas treatment apparatus |
| US20060065001A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-03-30 | Diego Bernardo Castanon Seoane | System and method for extracting potable water from atmosphere |
| US20060065002A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-03-30 | Humano, Ltd. | System and method for extracting potable water from atmosphere |
| US7194869B2 (en) * | 2005-03-08 | 2007-03-27 | Siemens Power Generation, Inc. | Turbine exhaust water recovery system |
| CN1876577B (zh) * | 2005-06-10 | 2010-08-04 | 上海天丰环保科技有限公司 | 一种催化氧化处理高浓度废水的方法及系统 |
| DE102005038415B4 (de) * | 2005-08-12 | 2007-05-03 | Areva Np Gmbh | Verfahren zum Reinigen von Wässern nukleartechnischer Anlagen |
| EP3428128A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-16 | Omya International AG | Method for increasing the magnesium ion concentration in feed water |
| WO2019090437A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Technologies Aérospatiales Boudreault Inc. | Methods and apparatuses for harvesting water from air |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3242058A (en) * | 1960-02-01 | 1966-03-22 | Honeywell Inc | Matter management systems |
| US4029578A (en) * | 1975-09-04 | 1977-06-14 | Environmental Research And Applications, Inc. | Catalytic process for ozonation of water containing organic contaminants |
| US5005787A (en) * | 1989-07-11 | 1991-04-09 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method and apparatus for bio-regenerative life support system |
| US5234584A (en) * | 1991-02-04 | 1993-08-10 | United Technologies Corporation | Catalytic oxidation of aqueous organic contaminants |
| US5387278A (en) * | 1992-07-20 | 1995-02-07 | Grumman Aerospace Corporation | Air-liquid separator assembly and system |
-
1992
- 1992-12-25 RU RU9292015096A patent/RU2070149C1/ru active
-
1995
- 1995-01-06 US US08/369,711 patent/US5643457A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 3444051, 202-182, 1969. 2. Серебряков В.Н. Основы проектирования систем жизнеобеспечения экипажа космических летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1983, с.93 - 94. 3. Елисеев А.Е. Техника космических полетов. - М.: Машиностроение, 1983, с.142 - 145. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453480C2 (ru) * | 2010-08-06 | 2012-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения" (ОАО "НИИхиммаш") | Способ сепарации жидкости из газожидкостного потока в гермообъекте и устройство для его осуществления |
| RU2804503C1 (ru) * | 2023-03-28 | 2023-10-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) | Система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги |
| RU2812818C1 (ru) * | 2023-08-18 | 2024-02-02 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Химического Машиностроения" | Способ и устройство для электрохимической сорбционно-каталитической регенерации воды из конденсата атмосферной влаги для космической станции |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5643457A (en) | 1997-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2070149C1 (ru) | Способ регенерации воды из конденсата атмосферной влаги гермообъекта и система для его осуществления | |
| US5584981A (en) | Electrochemical deionization | |
| EP0680932B1 (en) | Electrochemical deionisation | |
| US4476015A (en) | Multiple element fluid separation device | |
| EP0946301B1 (en) | Electrodeionization apparatus and method | |
| US3389079A (en) | Water purification by capillary diffusion | |
| US7572359B2 (en) | Apparatus for fluid purification and methods of manufacture and use thereof | |
| AU2008331796B2 (en) | Systems and methods for water treatment | |
| JPH11505463A (ja) | 容量性脱イオンおよび電気化学的精製、並びに電極の再生のための方法および装置 | |
| CN104058480B (zh) | 低气压放电等离子体水处理装置及方法 | |
| CN103553235B (zh) | 一种自来水净化滤芯 | |
| US5098562A (en) | Apparatus for treating deaerated water | |
| US3827961A (en) | Method for purifying ionically conducting solutions | |
| JP2006015260A (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
| JP4671272B2 (ja) | 液中の陰イオン検出方法及び検出装置 | |
| IL139343A (en) | Method for refreshing inorganic porous particles, method for water purification and device for continuous purification of water | |
| RU2812818C1 (ru) | Способ и устройство для электрохимической сорбционно-каталитической регенерации воды из конденсата атмосферной влаги для космической станции | |
| CN113087089B (zh) | 一种堆叠式三维摇椅型电容去离子装置及去离子方法 | |
| WO2007010627A1 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
| CN108002631B (zh) | 尿液再生为电解制氧用水的复合吸附过滤方法和设备 | |
| Winkler et al. | Kinetics of orthophosphate removal from aqueous solutions by activated alumina | |
| CN214936596U (zh) | 一种节水型超滤系统 | |
| RU2027677C1 (ru) | Способ очистки воды и устройство для его осуществления | |
| RU2046080C1 (ru) | Способ регенерации воды из мочи на борту космического летательного аппарата и устройство для его осуществления | |
| RU2134141C1 (ru) | Фильтр для очистки питьевой воды мсх-30, способ его подключения к водопроводной сети и фильтр обеззараживания |