SU1011559A1 - Установка дл опреснени соленой воды - Google Patents

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ СОЛЕНОЙ ВОДЫ,включающа  последовательно соедннённь е между собой кристаллиза рр, отстойник, промыватель и плавитель кристаллов, о т л и ч ш а   с   тем, что, с целью увеличени  степени извлечени  пресной воды за счет получени  киггашж и однородных кристаллов, отстойник выполнен в виде двух коаксиально установленных труб, внутренн  из которых вьтолнена ва последовательно соединенных крайних и централыюй секций и снабжен насосом, соедин ющим наружную трубу отстойника с центральной секцией, при этом край-ние секции выполнены перфорированными. 2t Установка по п. 1, отличающа  с   тем, что центральна  секци  , отстойника выполнена в виде змеевика .

Description

сд

СП

со

Изобретение относитс1Я к аппаратурному оформлению процессов опреснени  морской , соленой, а также минерализованной сточной воды с помощью вымораживающее го и кристаллогицратного методов и может быть использовано в вымораживающих и газгиаратных опреснител$гх.

Известна установка дл  опреснени  соленой воды, включающа  последовательно соединенные между собой кристаллизатор, отстойник, промыватель и плавитель кристаллов l3 .

Недостатком известной установки  вл  етс  низкий коэффициент извлечени  прес- ной воды.

Цель изобретени  - увеличение степени извлечени  пресной воды за счет получени  крупных и однородных кристаллов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  опреснени  соленой воды, включающей последовательно соединенные между собой кристаллизатор, отстойник, промыватель и плавитель кристаллов , отстойник выполнен в виде двух коаксиально установленных труб, внутренн   из которых выполнена из последовательно соединенных крайних и центральной секций и снабжен насосом, соедин ющим наружную трубу отстойника с центральной секцией, при этом крайние секции выполнены перфорированными, а также тем, что центральна  секци  отстойника выполнена в виде змеевика.о

На чертеже показана схема предлага- емой установки дл  опреснени  соленой воды.

Установка включает последовательно соединенные между собой кристаллизатор 1, отстойник 2, выполненный в виде двух коаксиально установленных труб 3 и 4, при этом внутренн   труба 4 выпол нена из последовательно соединенных крайних и центральных секций 5 - 7, а сам отстойник снабжен насосом 8, соедин ющим трубопроводом 9 наружную трубу 3 с центральной секцией 7. Край- ние секции 5 и 6 выполнены перфорированными , секци  7 - в виде змеевика. Кристаллизатор 1 соединен с крайней секцией 5 отстойника 2 с помощью насоса 10 и трубопровода 11. Отстойник 2 через крайнюю секцию 6 соединен с нижней частью промывочной колонны 12, средн   часть которой имеет карман 13, выполн ющий роль сборника сдренированной через фильтровую сетку 14 жидкости. Карман 13 соединен трубопроводом 15 с меж трубным пространством отстойника 2. Верхн   часть промывочной колонны имеет скрепер 16 и соединена с плавите- лем-конденсатором 17 трубопроводом 18, Из нижней части плавител -конденсато- ра 17, который одновременно служит отстойником, производ щим разделение жидкого агента и очищенной воды, выведены два трубопровода: трубопровод 19 дл  жидкого агента, который через дроссельный вентиль 20 соединен с кристаллизатором 1 и трубопровод 21 дл  опресненной воды, который, в свою очередь, разветвл етс  на два трубопровода: трубопровод 22 дл  вывода пресной воды из установки через дополнительный конденсатор 23 и трубопровод 24, в разрыв которого установлен насос 25 дл  подачи пресной воды в верхнюю часть промывочной колонны. Дополнительный конденсатор 23 соединен с кристаллизатором 1 трубопроводом 26 с дроссельным вентилем 27. Установка имеет два компрессора 28 и 29 дл  сжати  газообразного хладагента, служащим одновременно и гидратообразующим агентом при работе по к рис та ллогид ратному циклу. Дл  ввода .исходного раствора в установку предназначен трубопровод ЗО.

С верхней части отстойника 2 выведен трубопровод 31 с фильтром 32 дл  вывода установки рассола высокой концентрации через дополнительный конденсатор 23.

Установка работает следующим образом .

Исходный раствор поступает по трубо- проводу 30 в кристаллизатор 1, в котором он контактирует с агентом, например , фреоном 12, фреоном 114 и др., подаваемым из плавител -конденсатора 17 и из дополнительного конденсатора 23 через дроссельные вентили 2О и 27. При перемещивании и охлаждении вследствие кипени  части хладагента образуютс  гидраты газа, которые в составе суспензии (жидкий агент, рассол высокой концентрации с солесодержанием 15% и . вьпиё и гидраты газа) насосом 10 подают в секцию 5; отстойника 2 ниже уровн  раздела жицкий агент-рассол (плотностисоставл юших суспензии соответственно равны ЯтКА 14ОО кг/м, Ррос 1200кг/м,Р гидратов 1070 кг/м В секции 5 происходит замещение вседствие разности плотностей основной части рассола жидким агентом в спокойном ламинарном режиме и классификаци  кристаллов гидратов газа по размерам. 31О1 Мелкие крисгаллы гицрагов газа, имеющи плотность меньше, чем жиакий агенг, вынос тс  рассолом из перфорированного трубопровода, а крупные зааерживаютс  в трубопроводе и движутс  вместе с жидким агентом к секции 7, в которой создаетс  турбулентный режим движени  суспензии (жидкий агент, крупные кристаллы гид- ратов газа и пленка рассола на поверхности кристаллов гидратов газа) путем уменьшени  проходного сечени  трубопровода .{дл  сокращени  длины, выполненного в объёме змеевика), рециркул цией жидкого агента насосом 8 по трубопроводу 9 либо другим турбулизирующим устройством. В секции 7 смываетс  рассольна  пленка жидким агентом с поверхности кристаллов гидратов газа, тем самым создаютс  услови  дл  максимального удалени  рассола высокой концент- рации из суспензии через перфорацию трубопровода секции 6, выполненной и расположенной аналогично секции 5 на выходе из отстойника 2. Основна  часть высококонцентрированного рассола с при- месью жидкого агента (дл  осуществлени  циркул ции агента) и кристаллы гидратов газа малых размеров по трубопроводу 11 возвращаютс  в кристаллизатор 1 на рециркул цию и дл  дополнительного роста кристаллов гидратов газа, а меньша  часть его рассола по Т{ опроводу 3 с фильтром 32, задерживающим гидраты газа, через дополнительный конденсатор 2 сбрасываетс  из установки. Однородные по размерам гидраты газа вместе с жидким агентом и оставщимс  на них рассолом по трубе 4 под давле. нием 560 - 57О кПа подают в нижнюю часть промывочной колонны 12, в которой под действием перепада давлений по высо.те движутс  вверх. В средней части колонны 12 происходит осушение гидратов газа вследствие дренажа жидкости через сепарационную сетку 14, котора  попадает в карман 13. Жидкость по трубопроводу 15 возвращаетес  в отстойник 2, В верхнюю часть колонны 12 по трубопроводу 24 насосом 25 подают пресную промывочную воду давлением 52О кПа, котора  вытесн ет жидкий агент и рассол, производ  отмывку гидратов газа от рассола. Небольша  часть опресненной воды (5- LO%) тер етс  при промывке, а основна  вместе с гидратами газа, разрыхленными скрепером 16 по трубопроводу 18 /поступают в шювительиконденсатор 17, где за счет теплоты конденсации холо59 дильного агента гидраты газа разлагаютс  на пресную воду и жидкий агент 14Ь и давлении пор дка 480 кПа. Жидкий агент по трубрпроводу 19 через дроссельный вентиль 2О возвращают в цикл. Опресненную воду по трубопроводу 21 вывод т из плавйтел -конденсатора и раздел ют на два потока, один из которых по трубопроводу 24 насосом 25 подают в промывочную колонну 12 дл  промывки гидратов газа, а другой по трубопроводу 22 через дополнительный конденсатор 23 вывод т из установки. Теплота гидратообразовани  отводитс  за счет кипени  части холодильного агента , пары которого отсасываютс  компрессором 28, который нагнетает их в плавитель-конденсатор 17, где они конденсируютс , отдава  тепло дл  разложени  гидратов . Несконденсировавщиес  пары агента сжимаютс  дополнительным компрессороМ; 29 и нагнетаютс  в дополнительный конденсатор 23, где конденсируютс  вследствие теплообмена с потоками опресненной воды и рассола, выводимыми из установки. Жидкий агент из дополнительного конденсатора по трубопроводу 26 через дроссельный вентиль 27 возвращают в кристаллизатор 1. Предложенна  установка дл  опреснени  соленой воды с прототипом имеет следующие преимущества: снижение нагрузки промывочной колонны по количеству концентрированного рассола, в которых количество гидратов в гидраторас сольной суспензии перед промывочной колонной увеличиваетс  до 38%, а дл  более благопри тного проточного режима ожидаетс  до 60%. Снижение коли- чества рассола в гидратах перед их промывкой означает возможность повышени  концентрации этого рассола, т.е. увеличени  коэффициента извлечени  установки . Это означает также, что возможно получить максимальное концентрирование рассола (до 2О - 26% солей) в одной ступени опреснител  и тем самым, примерно на 1/3, снизить капитальные затраты на опреснитель; классификаци  кристаллов по размерам и направление в промывочную колонну .только крупных и однородных кристаллов, размеры которых гарантированы не ниже определенной величины,, задаваемой размерами  чеек перфорированной трубы. Это обсто тельство позвол ет облегчить работу промывочной колонны и тем самым повысить коэффициент извлечени  пресной воды.

Claims (2)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ СОЛЕНОЙ ВОДЫ, включающая последовательно соединенные между собой кристаллизатор, отстойник, промыватель и плавигель кристаллов, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения степени извлечения пресной воды за счет получения крупных и однородных кристаллов, отстойник выполнен в виде двух коаксиально установленных труб, внугрення из которых выполнена из последовательно соединенных крайних и центральной секций и снабжен насосом, соединяющим наружную трубу отстойника с центральной секцией, при этом крайние секции выполнены перфорированными.

2. Установка по п.1, отличающая с' я тем, что центральная секция , отстойника выполнена в виде змеевика.*