SU1535834A1 - Установка дл опреснени минерализованной воды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к опреснению морской соленой, а также минерализованных сточных вод с помощью кристаллического метода, может быть использовано в кристаллогидратных установках и позвол ет повысить эффективность за счет повышени  коэффициента извлечени  пресной воды. Исходна  солена  вода подаетс  в кристаллизатор (КР), где, смешива сь с гидратообразующим агентом, образует кристаллогидраты (КГ). КГ направл ют в промывочную колонну, отдел ют от рассола, часть из которого рециркулируют в КР, а другую часть направл ют в опреснительную камеру плавител  (ПЛ), после чего КГ отмывают от рассольной пленки и направл ют в ПЛ дл  разложени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к опреснению морской соленой, а также минерализованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода и мажет быть использовано в гаэогидратных установках.

Цель изобретени  - повышение эффективности за счет повышени  коэффициента извлечени  пресной воды.

На чертеже схематично представлена установка дл  опреснени  минерализованной воды.

Установка состоит из кристаллизатора 1, снабженного теплообменником 2, насоса 3, промывочной колонны 4, в средней части которой расположен карман 5 с фильтрующей сеткой 6, а верхн   часть имеет накопитель 7 гид- ратной суспензии, плавител  8, снабженного эластичной перегородкой 9, имеющего встроенный теплообменник 10

и соединенного с накопителем 7 гидрат- ной суспензии трубопроводом с вентилем 11 дл  отвода кристаллогидратов и с разделителем 12 трубопроводом с вентилем 13, трубопровод снабжен фильтром 14. Через эластичную перегородку плаеитель дополнительно снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с мембраной 15 и накопителем 16 опресненной воды, имеющим выход к потребителю. Камера снабжена трубопроводом с вентилем 17 и соединена с карманом 5 через ресивер 18 рассола и трубопровод с вентилем 19. Разделитель 12 соединен трубопроводом 20 с дегазатором 21, с верхней частью промывочной колонны 4 через насос 22 - трубопроводом 23 рециркул ции опресненной воды, а трубопроводом 24 - с кристаллизатором 1. Карман 5 промывочной колонны 4 соединен трубопроводом 25

СП

СО СЛ

00

со

4ь

с кристаллизатором, который через насос 26 и деаэратор 27 соединен с трубопроводом 28 подачи исходной соленой воды. Отвод пресной воды потребителю,а также ввод в установку минерализованной воды на чертеже обозначены стрелками. В представленном примере, также как и в прототипе, рассмотрена работа установки с использованием , в качестве гидратообраэу- ющего агента R-22, Установка работать и с использованием других гидратообраэующих агентов, у которых увеличиваетс  объем системы при разложении кристаллогидратов на воду и жидкий гидратообразующий агент. Исходную минерализованную воду через трубопровод 28 и деаэратор 27, где из нее удал ют растворенные газы , насосом 26 подают в кристаллизатор 1, в котором она контактирует с R-22 при 285 К и давлении v |0,68 мПа, в результате чего образуютс  кристаллогидраты. Образование кристаллогидратов сопровождаетс  выделением тепла, которое отводитс  холодным источником, прокачиваемым через теплообменник 2. Рассол с кристаллогидратами насосом 3 под давлением 0,95 мПа подают в нижнюю часть промывочной колонны 4. Под действием перепада давлений между верхней и нижней част ми промывочной колонны (обычно 0,07-0,1 мПа) суспензи  (рассол и кристаллогидраты) движетс  вверх, проход  через участок с фильтрующей сеткой 6, на котором происходит осушение суспензии вследствие отделени  рассола под действием разности давлений до и после фильтрующей сетки. Рассол накапливаетс  в кармане 5, из которого делитс  на два потока: один рециркулирует в кристаллизатор 1 по трубопроводу 23, а другой подают в ресивер 18. На выходе из участка с фильтрующей сеткой 6 начинает формироватьс  пористый гид- ратный поршень, в котором промывают гидраты от поверхностной рассольной пленки путем противоточной фильтрации пресной промывочной воды, подаваемой насосом 22. Промытые кристаллы гидратов продвигаютс  в верхнюю часть промывочной колонны, где сбрасываютс  в накопитель 7, в котором перемешиваютс  с опресненной водой, необходимой дл  дальнейшего гидротранспорта кристаллогидратов. Из накопител  7

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

гидратов гидраты вместе с водой гидротранспортом подают в плавитель 8 через трубопровод с вентилем 11. При этом открывают вентиль 13. Вода через фильтр 14 и трубопровод с вентилем 13 циркулирует в разделитель 12, а гидраты задерживаютс  фильтром 14 и накапливаютс  в плавителе 8. После полного заполнени  части плавител  с теплообменником 10 гидратами закрывают вначале вентиль 13, а затем вентиль 11, дл  предотвращени  образовани  газовой фазы в плавителе, а также закрывают вентиль 17 и полностью заполн ют рассолом из ресивера 18 через трубопровод с вентилем 19 обратноосмотическую опреснительную камеру, снабженную мембраной 15 ч отгороженную от гидратов эластичной перегородкой 9, после чего закрывают вентиль 19. Затем подают гор чий теплоноситель в теплообменник 10, в результате чего гидраты нагреваютс  до 291-292 К (на 1,5-2 градуса выше равновесной температуры существовани  гидратов) и разлагают на воду и жидкий R-22, при этом объем системы увеличиваетс , в результате чего давление растет и передаетс  через эластичную перегородку 9, последн   прогибаетс , продавлива  воду через мембрану 15, в результате чего происходит опреснение рассола методом обратного осмоса. Так как жидкость практически не сжимаема , в замкнутом объеме создаетс  давление, достаточное дл  определени  рассола,выводимого из кармана промывочной колонны, методом обратного осмоса. Опресненна  вода накапливаетс  в накопителе 16 и выводитс  потребителю . После разложени  всех гидратов прекращают подвод тепла в теплообменник 10, открывают вентиль 13 и сливают жидкую массу (смесь опресненной воды и жидкого R-22) в разделитель 12, одновременно открывают вентиль 11 и производ т заполнение плавител  новой порцией гидратов из накопител  7- гидратной суспензии.Одновременно открывают вентиль 17и рассол с повышенным солесодержанием солей, по сравнению с рассолом, выводимым из , кармана 5 промывочной колонны 4, так как из него извлекли часть пресной зоды при продавливании через фильтрующий элемент (мембрану) 15,  ыво- длт из установки, после чего открывают вентиль 19 и вновь заполн ют рассолом из накопител  7 обратноосмоти- ческую опреснительную камеру.В разделителе 12 производ т разделение опресненной воды и жидкого К-22под действи ем,например,разности плотностей

(ум кг/м3) Жид- кии R-22 по трубопроводу 24 рецирку- лирует в кристаллизатор 1, где вновь контактирует с раствором и образует кристаллогидраты, а опресненную воду насосом 22 частично направл ют в промывочную колонну 4, а частично по трубопроводу 20 отправл ют в дегаза- тор 21, где из нее удал ют растворенные газы, а затем вывод т потребителю . Из рассола, выводимого из установки , также извлекают растворенный гидратообразующий агент в дегазаторе (не показан) дл  уменьшени  потерь гидратообразующего агента. Затем цикл повтор етс  вновь.

Преимущество предлагаемой установ- ки заключаетс  в повышении коэффициента извлечени  пресной воды при практически равных энергетических затратах, а это означает, что концентраци  сбрасываемого рассола из уста-

новки будет выше, а соответственно, и масса этого рассола, подлежащего дальнейшей переработке с целью защит окружающей среды, будет меньше.

Claims (1)

1. Формула изобретен Установка дл  опреснени  минерализованной воды, содержаща  последовательно соединенные трубопроводами кристаллизатор, промывочную колонну, в средней части которой расположен карман, с фильтрующей сеткой, плави- тель, снабженный обратноосмотичес-- кой опреснительной камерой с накопителем воды и соединенный с камерой через эластичную перегородку, ресивер , разделитель и дегазатор, а также деаэратор, размещенный на входном . трубопроводе, насосы, вентили и трубопровод сброса рассола , отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности за счет повышени  коэффициента извлечени  пресной воды, обратноос- мотическа  опреснительна  камера соединена через вентиль и ресивер с карманом промывочной колонны и через вентиль - с трубопроводом сброса рассола.

   Составитель А.Никитин Редактор Н.Киштулинец Техред М.ДидыкКорректор Л.Бескид

   Заказ 82

   Тираж 774

   ВШИЛИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

   Подписное