RU2699136C2 - Способ обработки морской воды - Google Patents

Способ обработки морской воды Download PDF

Info

Publication number
RU2699136C2
RU2699136C2 RU2017118656A RU2017118656A RU2699136C2 RU 2699136 C2 RU2699136 C2 RU 2699136C2 RU 2017118656 A RU2017118656 A RU 2017118656A RU 2017118656 A RU2017118656 A RU 2017118656A RU 2699136 C2 RU2699136 C2 RU 2699136C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
desalination
salt
pump
cavitation
Prior art date
Application number
RU2017118656A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017118656A3 (ru
RU2017118656A (ru
Inventor
Алексей Сергеевич Архипов
Original Assignee
Алексей Сергеевич Архипов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Сергеевич Архипов filed Critical Алексей Сергеевич Архипов
Priority to RU2017118656A priority Critical patent/RU2699136C2/ru
Publication of RU2017118656A3 publication Critical patent/RU2017118656A3/ru
Publication of RU2017118656A publication Critical patent/RU2017118656A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2699136C2 publication Critical patent/RU2699136C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/02—Softening water by precipitation of the hardness
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано при добыче нефти, газа для промышленно-бытового потребления для опреснения морской воды, а также любой соленой или пластовой воды химическими реагентами. Для осуществления способа морскую или соленую воду, содержащую двуокись углерода (СО2) и азот (N2), фильтруют на фильтре (6) от механических примесей и пропускают через гидродинамическое кавитационное устройство (1), выполненное в виде насоса-кавитатора, после чего осадок выпавших солей и опресненную воду разделяют в отделителе солей (2), а часть опресненной воды циркулируют по линии циркуляции воды (5) через кавитационное устройство (1), температура в котором составляет не более +98°С. При этом кавитационное устройство (1) может состоять из нескольких насосов-кавитаторов, соединенных последовательно, и линия циркуляции воды (5) соединяет последний насос-кавитатор с первым кавитатором. Предложенный способ опреснения является экологически безопасным, энергетически эффективным и обеспечивает высокую производительность. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.

Description

Изобретение относится к способу опреснения морской и соленой воды.
Известны различные способы опреснения морской и соленой воды: дистилляция (выпаривание); ионообменный; электродиализ; обратный осмос; вымораживание; химический.
Известен способ опреснения морской воды по патенту CN 201193207 (Y), взятый за аналог.
Указанный выше способ включает, расположенные последовательно, отдельные устройства струйной кавитации воды и опреснения морской воды.
При этом, устройство для опреснения морской воды может быть выполнено мембранным фильтрующим устройством обратного осмоса или дистилляционной установкой.
Устройство струйной кавитации, расположенное перед устройством опреснения воды, предназначено для сокращения и упрощения химической обработки воды, с целью ее дезинфекции, флоккуляции, предотвращения образования осадка и т.п., при предварительной обработке воды (см. Реферат указанного патента).
Указанный выше способ опреснения морской воды имеет следующие недостатки:
- применение устройства для опреснения в виде обратного осмоса имеет выход опресненной воды до 60% и приводит к образованию до 40% от объема опресняемой воды, так называемого, «соляного рассола» - воды с очень большим содержанием соли, что требует дополнительных затрат на его утилизацию;
- применение устройства для опреснения в виде дистилляции приводит к повышенным энергетическим затратам.
Наиболее близким к заявленному способу является химический способ опреснения воды с применением химических реагентов.
В качестве реагентов химического опреснения воды используют вещества, которые вступают в реакцию с растворенным в воде хлористым натрием (NaCl), в результате чего образуются «соли опреснения», выпадающие в осадок и удаляемые из опресненной воды различными способами: фильтрацией, гравитацией (отстаиванием), центрифугированием и др.
Известен способ опреснения морской и соленой воды по патенту РФ №2239602, включающий использование химических реагентов: двуокиси углерода (СО2) и аммиака (NH3), взятый за прототип.
В указанном способе опреснения воды, аммиак предварительно растворяют в морской или соленой воде, а затем осуществляют тонкодисперсное распыление раствора в реакторе, с одновременной подачей в него двуокиси углерода (СО2).
Недостатками указанного способа являются:
- использование аммиака - экологически опасного вещества, производимого с использованием первичных (ископаемых), источников энергии: природного газа или угля, необходимых, кроме того, для производства электрической и тепловой энергии, потребность в которых в мире возрастает;
- большие энергозатраты при тонкодисперсном распылении в реакторе раствора морской воды и аммиака.
Задача изобретения - опреснение воды простым и эффективным способом.
Эта задача решается тем, что морскую или соленую воду, содержащую двуокись углерода (СО2) и азот (N2), фильтруют от механических примесей и пропускают через гидродинамическое кавитационное устройство, выполненное в виде насоса - кавитатора, при этом вода диссоциирует на вещества, образующие один из реагентов опреснения - аммиак (NH3), после чего «соли опреснения» и опресненную воду разделяют, а часть опресненной воды циркулирует через кавитационное устройство, температура в котором составляет не более +98°С.
Для повышения производительности способа, кавитационное устройство состоит из нескольких насосов - кавитаторов, соединенных последовательно, при этом линия циркуляции воды соединяет последний насос - кавитатор с первым.
На фиг. 1 изображена структурная схема способа опреснения морской или соленой воды, включающая: насос - кавитатор 1, отделитель солей 2, линию опресненной воды 3, смеситель 4, линию циркуляции воды 5, фильтр очистки воды от механических примесей 6, сборник солей опреснения 7.
На фиг. 2 изображена схема работы насоса - кавитатора.
На фиг. 3 изображено сечение А фиг. 2.
На фиг. 4 изображено сечение Б фиг. 2.
Насос - кавитатор включает: корпус 8, ступени повышения скорости потока 9…13, каждая из которых, в свою очередь, включает неподвижное направляющее устройство 14…18 и центробежную турбину 19…23, закрепленную на валу 24, соединенном муфтой 25 с валом электродвигателя 26, а также входной 27 и выходной 28 фланцы корпуса.
Насос - кавитатор работает следующим образом: при заполненном морской или соленой водой, содержащей двуокись углерода (СО2) и азот (N2), внутреннем объеме корпуса 8 и включенном электродвигателе 26, вращение последнего через муфту 25 передается валу 24 и турбинам 19…23. При этом скорость потока 29 увеличивается от ступени 9 до ступени 13. Поток воды 29 проходит через каналы центробежных турбин и каналы направляющих устройств, достигая критической скорости, при которой наступает процесс гидродинамической кавитации воды и ее диссоциация на вещества, который описывается формулой:
5H2O=4Н2+Н2О2+О3.
Химизм процесса и материальный баланс реакций опреснения воды, идущий в две стадии, описывается следующими формулами:
- образование аммиака - гидрирование N2 водородом диссоциации воды, в присутствии катализаторов процесса - Н2О2 и О3, и материальный баланс реакции:
Figure 00000001
опреснение воды с содержанием NaCl, например, 3,1% мас. и материальный баланс реакции:
Figure 00000002
Figure 00000003
Пример осуществления способа.
Для подтверждения способа опреснения соленой воды собрали установку по схеме фиг. 1, без линии подачи воды, фильтра 6, сборника солей опреснения 7 и линии выхода опресненной воды 3, линия циркуляции воды 5 имела прозрачный участок для наблюдения процесса кавитации воды. В качестве отделителя солей 2 использовали гидроциклон с нижним сливом.
Приготовили соленую воду. Взяли пресную, питьевую воду объемом, равным 33 литра (0,7 л + 32,3 л), замерили ее показатель рН, который равнялся 7,1 единицы. При температуре воды, равной +25°С, растворили в ней пищевую, нейодированную соль (NaCl) в количестве 1,0 кг. После этого замеряли показатель рН соленой воды, который равнялся 8,1 единицы. Затем соленой водой заполняли установку и включали ее в работу.
При включенном электродвигателе 26 и наблюдении кавитации в линии циркуляции 5, в соленую воду через смеситель 4, из баллонов со сжатыми газами СО2 и N2, установленных на весах, через редукторы, одновременно подавали двуокись углерода и азот. Всего подали газов, соответственно, СО2=0,39 кг и N2=0,37 кг.
При обработке соленой воды, периодически, из нижней части гидроциклона 2 в прозрачную емкость сливали отстой. На дне прозрачной емкости наблюдали, выпадающие в осадок, «соли опреснения».
После окончания выпадения в осадок «солей опреснения», установку выключали, а из гидроциклона 2 брали пробу воды и замеряли показатель рН, который равнялся 7,3 единицы, что свидетельствовало об опреснении воды.

Claims (2)

1. Способ обработки морской или соленой воды химическими реагентами опреснения: двуокисью углерода (СО2) и аммиаком (NH3), отличающийся тем, что морскую или соленую воду, содержащую двуокись углерода (СО2) и азот (N2), фильтруют от механических примесей и пропускают через гидродинамическое кавитационное устройство, выполненное в виде насоса-кавитатора, при этом вода диссоциирует на вещества, образующие один из реагентов опреснения - аммиак (NH3), после чего «соли опреснения» и опресненную воду разделяют, а часть опресненной воды циркулирует через кавитационное устройство, температура в котором составляет не более +98°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кавитационное устройство состоит из нескольких насосов-кавитаторов, соединенных последовательно, при этом линия циркуляции воды соединяет последний насос-кавитатор с первым.
RU2017118656A 2017-05-29 2017-05-29 Способ обработки морской воды RU2699136C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118656A RU2699136C2 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Способ обработки морской воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118656A RU2699136C2 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Способ обработки морской воды

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017118656A3 RU2017118656A3 (ru) 2018-11-29
RU2017118656A RU2017118656A (ru) 2018-11-29
RU2699136C2 true RU2699136C2 (ru) 2019-09-03

Family

ID=64576855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118656A RU2699136C2 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Способ обработки морской воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699136C2 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1951483A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-18 Kujtim Hyseni Gas generator and cavitator for gas generation
SE1951485A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-18 Kujtim Hyseni Cavitator for gas generation
WO2021126067A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-24 Kujtim Hyseni Cavitator for gas generation
RU2774890C2 (ru) * 2020-07-10 2022-06-24 Алексей Сергеевич Архипов Способ утилизации парникового газа

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2239602C1 (ru) * 2000-06-16 2004-11-10 Пол РОНГВЕД Способ опреснения морской воды
RU2240984C1 (ru) * 2003-11-05 2004-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" Способ обработки воды и водных растворов
CN201193207Y (zh) * 2007-11-13 2009-02-11 北京光慧晓明声能技术研究所 一种利用射流空化技术的海水淡化系统
WO2009062364A1 (fr) * 2007-11-13 2009-05-22 Xiaohua Xu Système de dessalement de l'eau de mer utilisant la technique de jet cavitant
RU2357931C2 (ru) * 2007-08-13 2009-06-10 Андрей Владимирович Володин Устройство для холодного опреснения, активации и очистки воды из любого природного источника
CN202030601U (zh) * 2010-12-28 2011-11-09 黄一宪 一种水利空化海水淡化系统
RU2600353C2 (ru) * 2014-11-25 2016-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Рембурводстрой" Способ обработки воды и водных растворов и установка для его осуществления

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2239602C1 (ru) * 2000-06-16 2004-11-10 Пол РОНГВЕД Способ опреснения морской воды
RU2240984C1 (ru) * 2003-11-05 2004-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" Способ обработки воды и водных растворов
RU2357931C2 (ru) * 2007-08-13 2009-06-10 Андрей Владимирович Володин Устройство для холодного опреснения, активации и очистки воды из любого природного источника
CN201193207Y (zh) * 2007-11-13 2009-02-11 北京光慧晓明声能技术研究所 一种利用射流空化技术的海水淡化系统
WO2009062364A1 (fr) * 2007-11-13 2009-05-22 Xiaohua Xu Système de dessalement de l'eau de mer utilisant la technique de jet cavitant
CN202030601U (zh) * 2010-12-28 2011-11-09 黄一宪 一种水利空化海水淡化系统
RU2600353C2 (ru) * 2014-11-25 2016-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Рембурводстрой" Способ обработки воды и водных растворов и установка для его осуществления

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Краткая химическая энциклопедия под ред. КНУНЯНЦА И.Л. "Советская энциклопедия", Москва, 1967, т. 5, кол. 915; 1963, т.2, кол. 177. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1951483A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-18 Kujtim Hyseni Gas generator and cavitator for gas generation
SE1951485A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-18 Kujtim Hyseni Cavitator for gas generation
WO2021126067A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-24 Kujtim Hyseni Cavitator for gas generation
WO2021126068A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-24 Kujtim Hyseni Gas generator and cavitator for gas generation
SE543853C2 (en) * 2019-12-17 2021-08-10 Kujtim Hyseni Gas generator and cavitator for gas generation
SE543854C2 (en) * 2019-12-17 2021-08-10 Kujtim Hyseni Cavitator for gas generation
RU2774890C2 (ru) * 2020-07-10 2022-06-24 Алексей Сергеевич Архипов Способ утилизации парникового газа

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017118656A3 (ru) 2018-11-29
RU2017118656A (ru) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Panagopoulos Brine management (saline water & wastewater effluents): Sustainable utilization and resource recovery strategy through Minimal and Zero Liquid Discharge (MLD & ZLD) desalination systems
ES2536493T3 (es) Procedimiento de generación de agua dulce y procedimiento de desalación de agua de mar
US20170029307A1 (en) Method and integral system for treating water for cooling towers and processess requiring removal of silica from the water
RU2699136C2 (ru) Способ обработки морской воды
CN108996791B (zh) 一种海水淡化及综合利用新工艺
CN206395995U (zh) 一种火电厂脱硫废水处理系统
CN102260006A (zh) 一种处理含重金属废水膜过滤浓缩液的方法
CN109775939A (zh) 一种煤化工污水零排放和分盐结晶系统及方法
US10384967B2 (en) Water treatment systems and methods
Abdel-Fatah et al. Integrated treatment of municipal wastewater using advanced electro-membrane filtration system
CN107758941B (zh) 一种绿色节能脱硫废水处理系统
CN117401860B (zh) 一种压裂返排液处理设备及处理方法
CN113698002A (zh) 一种反渗透浓盐水回收处理新工艺
CN106186274A (zh) 焦化废水生物处理出水的深度处理方法
CN205528115U (zh) 一种高含盐工业废水的强化预处理系统
CN206901956U (zh) 燃机电厂废水零排放处理装置
CN213771708U (zh) 一种新型废水除硬的膜处理系统
CN215828549U (zh) 一种矿井水的智慧零排放系统
JP2005052723A (ja) 重金属除去方法およびその装置
CN214457412U (zh) 一种危险废物焚烧车间烟气脱酸废液的处理系统
CN107055907A (zh) 一种燃机电厂废水零排放处理装置及处理工艺
CN211198959U (zh) 一种危险废弃物渗沥液处理系统
CN204702599U (zh) 一种溶气气浮装置
CN210012712U (zh) 一种废水除盐处理系统
CN209010325U (zh) 一种生物制药废水零排放的成套处理设备

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190916