SU740258A1 - Способ концентрировани раствора - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРА

I

Изобретение относитс  к области обеосоливани  промышленных или шахтных сточных вод путем испарени  и может быть иопользовано дл  получени  из минерализованйых вод дистилл та, солей и ценных компонентов в различных отрасл х промышленности , где требуетс  деминерализаци  сточных вод.

Известен способ получени  дистилл та из соленой воды путем нагрева соленой , воды в контактном подогревателе уходшди- ми газами из газотурбинной установки с последующим испарением нагретого раствора в установке мгновенного испарени  с получением пресной воды и концентрирован-, 5 ного раствора JLj .

Однако такой способ малоэффективен в св зи с низкой температурой возможного нагрева соленой воды ( С), что практически не дает возможности осуществить регенерацию тепла вторичного пара в установке мгновенного испарени  дл  осуществлени  способа.

2

Известен способ обработки морской вопы дл  получени  м гкой воды и извлечени  из нее минеральных солей, заключающийс  в том, что морскую воду выпаривают путем абсорбции распыленной морской . воды перегретым воздухом и подают Hacbfщенный водой воздух в конденсатор, охлаждаемый окружающим воздухом 2. Ош1ако эффективность такого способа низка  из-за незначительного насыщени  воздуха при однократном перегреве воздуха. Дл  повышени  насыщени  воздуха необходимо значительное увеличение перегрева всхздуха , что удорожает стоимость обработки морской воды.

Известен способ получени  пресной вс ды с.использованием газа в качестве носител , нагреваемого с целью повышени  его насыщаемости. С помощью этого газа из обрабатываемой жидкости абсорбирует с  водна  фаза, после чего газ комприми- руют и вновь нагревают. Этот нагретый увлажненный газ примен ют дл  нагрева газ -носител  и обрабатываемой жидкости. 374 причем в процессе теплообм ена происходит ксжденсйрование влаги из увлажненного газа, которую отвод т в качестве готойого продукта з. Однако такой способ- не (йожет быть использован дл  предельного кондентрнровани  растворов, содержащих накнпеобразующиё Компонеаты из-ва образовани  отложений на поверхност х нагрева в подогревателе раствора.; При эт«м интенсивность теплообмена между пр мым в обратным потоками воздуха низка из-за малого температурного напора. Это вызывает необходимость установки развитых теплообменных поверхностей боль шой плс иади, что вовышает энергозатраты на транспортировку воздушного потока и соответственно, стоимость конаентриров& ННЯ . . Целью изобретени   вл етс  уменьшение энергетических затрат на концентрирование рйствора дл  состо ни  насыщени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе концентрировани  pacTBqpa в многоступенчатой установке, путем абсорбции влаги из распылаваемого раствора потоком воздуха, периодически на1Греваемого обратвым компримировашйтм потоком, конденсации паров из обратного попрока воздуха и отделени  дистилл та, обратный поток воздуха после отделени  дистилл та нагревают последовательно нутем регенеративного теплообмена и контакта с гортчими газами, а затем расшир ют в газовой турбине с получением полезной работы.. На чертеже представлена схема установки , с пометцью которой осуществл етс  описываемый способ. Установка содержит многоступенчатый испаритель 1 гигроскоп11ческого типа, камеру орошени  2, распределитель 3, ла меру насрева увлажн емого воздуха 4, сепаратор 5, трубы кондансатора 6, насос 7 дл  подачи исходного растаор.а, нагсое 8 дл  рециркул ции сконцен ированного pacTBqja, компрессор 9, регенерате 10, камеру сгорани  11, газовую Тур бину 12. Исходный раствор подают насосо9 1 7 на смешение с большей частью сконцентри рованного раствора, реийркулирующего с псйикндью насоса 8 и далее в многоступенчатый испаритель гигроскопического типа 1, дл  концентрировани . При этом испаритель 1 содержит камеры орошени  2 дл увлажнени  кедуха влагой,(Испар емой из раствора, которые расположены друг над Другом и разделены распределител ми рас 8 ;Bqpa 3, а также камеры нагрева увлажн емого воздуха 4, расположенные фуг .над другом, против камер орошени  2. В верх-;ней камере орошени  2 осуществл етс  предварительны и нагрев распыливаемого расть вора гор чим воздухом. Нагретый раствор, диспергируемый с помощыо распределител  3, поступает в нижерасположенную камеру орошени , где при, контакте с гор чим воздухом по тшает свою концентрацию в результате испарени  части влаги. Концентрируемый раствор последовательно проходит через все камеры орошени , достига  на выходе из испарител  состо ни  н сыщени . Сконцентрированный раствор направл ют на обезвоживание дл  выделени  . солей и ценных компонентов. Одновременно воздух окружающей среды поступает в нижнюю камеру орошени  многоступенчатого испарител  1, где увлажн етс , и далее в камеру дл  нагрева 4, благодар  разрежению в испарителе, создаваемому компреосором 9. При этом капли раствора отд&л ют от увлажн емого воздуха с помощью сепаратора 5. Нагрев воздуха в камере 4 осуществл ют в оснотгом за счет тепла конденсации вод ного пара из сжатого и насыщенного воздуха, цирсулирующего труб конденсатора 6, В результате многократного увлажнени  с промежутот ным подогревом от обратного потсжа, воздух пр мого потока ассимилирует влагу из ко№центрируемого раствора в колйчестбе 0,5- 0,9 кг на 1 кг воздуха при давлении 0,9 бар и температуре 75-82 С. Увлажненный воздух сжимаетс  до 3-4 бар в компреосоре 9 и поступает обратным потоком в трубы конденсатора6 дл  передачи тепла конденсации вод ного пара пр мому потокуувлахш емого воз духа. Осушенный в кон--: денсаторе 6 воздух обратного потока направтшют в регенератор 10 дл  предвар - , тельйого нагрева и далее в камеру сгорани  11 дл  последующего нагрева, например , сжигани  в нем топлива. Продукты сгорани  напра1 л ют э газовую турбину 12, служащую приводом компрео сора 9, где они расшир ютс  с понижением температуры. .Тепло газов, уход щих иэ турбины 12, используют дл  предварительного нагрева в регенераторе 10 воздуха , поступающего в камеру сгорани  11. В качестве примера концентрировани  раствора до состо ни  насыщени  по предлагаемому способу в установке, схема которой представлена на чертеже, рассмот рен следующий вариант.

57402586

Ийходный раствор в количестве 545 т/чобратного пбтока выдел ет5ОО т/ч диопри температуре 18°С с содержаниемтилл та и, осушенный, поступает в коли30 г поварэнной соли на. 1000 г водычестве 1010 т/ч в регенератор 10 дл  с помощью насоса 7 и сконцентрированныйподогрева до б . Нагретый воздух пораствор в количестве 10бО т/ч при тем- s ступает в камеру сгорани  11, где при пературе 30 С с содержанием 36О г по-сжигании 7600 нм /ч природного газа варенной соли на ЮОО г воды с помощьюнагреваетс  до 880 С. Продукты сгоранасоса 8 смешивают и подают в много- ни  в количестве 1510 т/ч при 880 С с ступенчатый испаритель 1. В верхней ка-давлением 2,9 бар поступает в Газовую мере сношени  2 осуществл етс  предва- 10 турбину 12, где расшир ютс ; до 1,02 бар рительный HarpeiB раствора в количествес понижением температуры до 64О С и 1545 т/ч с содержанием 2бО г поварен-Далее поступают в регенератор 10 дл  пресной соли на 1ООО г водьг от доварительного нагрева осушенного воздуха, 74 С при контакте с 1500 т/ч гор чегоПродукты сг фани , охлажденные в регеневоздуха при температуре и с вла- 5 раторе 10 до , выбрасываютс  в атгосодержанием 510 г воды на 1000 гмосферу. Мощность осевого многоступенвоздуха . При этом воздух с давлениемчатого компрессора при КПД О,88 состав0 ,9 бар охлаждаетс  до 75 С. Нагретыйл ет 841 ОО кВт, а мощность газовой турраствор , диспергируемый с помощью pad-бины при КПД О,9 соответственно пределител  3, поступает в камеру ороше 20846ОО кВт. При этом в качестве компреони , расположенную ниже, где при контактесора и турбины может быть использован с гор чим B J3ayxoM при йовышаетавиациошый двигатель, отработавщий ле-рсвою концентрацию до 260 г повареннойный ресурс, соли на ЮОО г воды в результате испа-

рени  35 т/ч воды из раствора. При этом 25 результате повышени  противода воздух охлаждаетс  на , а раствор ° обратному потоку воздуха, нагрена . Пройд  последовательно через 16 освобождени  от дистилл та камер орошени  гор чего воздуха, концент- последующим расширением в газовой туррируемый раствор в количестве 1045 Увеличиваетс  температурный напор при достигает концентрации 360 г пр мым, и обратным потоками возповаренной соли на 1000 г водь,. Мень-«У приводит к уменьшению необходишую часть сконцентрированного раствора ° поверхности теплообмена и соответст - в количестве 45 т/ч направл ют на обез- ««° падению гидравлического сопроти воживание дл  выделени  поваренной соли « РИ транспортировке воздуха. Исполь и другихкомпонентов, а большую часть перепада давлени  по обратному

в количестве ЮОО т/ч направл ют на ре- « « подОгр

.ровать работу сжати  пр мого потока вооОдновременно воздух сжружающей ере-духа в ксадпресссре, что существенно сниды при 20°С в количестве 1010 т/ч по- .-жает энергозатраты по сравнению с отдел ступает в нижнюю камеру орошени  много но сто щим приводом. В качестве газотурступенчатого испарител , где увлажн етс бинной устанозки возможло использовать

Claims (3)

1. Таубман Е. И., Бильдер 3. П., Термическое обезвоживание минерализованных промышленных сточных вод, Л., Хими , 1975, с. 190-196. 5

2. За вка Франции № 212046, кл, С 02 В 1/00, 1973.

3. За вка Японии № 49-17952, кл. В 01 3/00, 1974.

l cxbdiitnu растбор

Дастс//1/1 т

CKOHt4eHmpi/poSaf Hi /jj pacfnKJp