Способ очистки воды дистилляцией

(19) И 1) 1 14 В 01 .3 Э(а) С 0 ЗО ИЕ ОПИС ГОСУДАРСТВЕННЬ 9 КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ(71) Баттель Мемориаль Энститют(54) (57) спОСОБ Очистки ВОды дистилЛЯЦИЕЯ путем распределения очищаемой воды но поверхности нагрева, способной поглощать солнечное излучение, нагревания воды под воэдействием солнечного излучения, последующего ее испарения и конденсации вторичного пара, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьааения эффективности нагревания, поверхность воды перед нагреванием предварительно покрывают слоем аидкого вещества, проницаемого для солнечного излучения и несмещивающегося с водой.Изобретение относится к способамочистки воды дистилляцией с непосред.ственным использованием солнечнойэнергии.Известен способ дистилляции водынагреванием солнечным излучением нбассейне, н котором на поверхностьводы помещают пленку, например полимерную, темного цвета для поглощения солнечной тепловой энергии ипередачи коннекцией части этой энергии поверхности воды, на которой онаплавает 1 ).Недостатком этого способа является неравномерное нагревание слоя воды по высоте бассейна.Известен способ очистки воды дистилляцией путем распределения очишаемой воды по поверхности нагрева,имеющей снойстна поглощать солнеч-,ное излучение, нагревание воды поддействием солнечного излучения,испарения воды и конденсации паров 2(Недостатком способа является низкая эффективность нагревания,Целью изобретения янляется повышение эффективности нагревания,Указанная цель достигается тем,что согласно. способу очистки водыдистилляцией, заключающемуся н распределении очишаемой воды на поверхности нагрева, способной поглощатьсолнечное излучение, нагревании водыпод действием солнечного излучения,последующем ее испарении и конденсации вторичного пара, поверхностьводы перед нагреванием предваритель.но покрывают слоем жидкого вещества,проницаемого для солнечного излучения и несмешивающегося с водой.При осуществлении способа водуподают в бассейн, предпочтительно неглубокий, с плоским дном, поверхность которого окрашена в темный цвет. Поглощение солнечных лучей этой поверхностью позволяет нагревать воду, начиная с нижнегослоя. Поверхность воды перед нагревом предварительно покрывают слоемжидкого вещества, например масла,проницаемого для солнечного излучения и несмешивающегося с водой.В качестве жидкого вещества,проиицаемого для солнечного излучения,несмешивающегося с водой и обладаюшего упругостью пара, более низкой,чемупругость водяного пара, предпочтительно использовать прозрачное илилучепроводяшее при температуре нагрева слоя воды масло, напримерминеральное, растительное или животное с повышенным молекулярным весоми соответствующей точкой плавления.Предпочтительно, чтобы это маслобыло бесцветным, или в крайнем случае очень слабо окрашенным,Это вещество выбирают среди веществ, плотность которых ниже плот ности воды, которые не изменяютсяпад химическим воздействием солнечного излучения и остаются химическистабильными в контакте с воздухоми с очишаемой водой, например сморской.Желательно, чтобы это жидкое ве-.щество обладало повышенной вязкостьюточкой плавления 0 С и коэффициентом преломления, близким к коэффи- О циенту преломления воды (т.е. около1,33).Желательно также, чтобы это вещество было непроницаемо для инфракрасных лучей, т.е. к электромагнит ным излучениям с длиной волны свыше5 мкм, чтобы избежать какой бы тони было потери тепла из слоя воды засчет эмиссии тепловых инфракрасныхлучей.Под воздействием солнечного излучения слой воды нагревается, аналичие слоя жидкого вещества (например, масла) на его поверхности позволяет понысить температуру воды от50 до 100 С благодаря тому, что слоймасла предотвращает испарение водыиз слоя. Нагретую до заданной температуры воду отводят в зону испарения,где поддерживают давление ниже атмос.ферного. Полученный н испарителеводяной пар направляют на конденсацию.В зоне нагрева толщина слоя водыдолжна составлять предпочтительно неболее 20 см, чтобы обеспечить быстрое нагренание воды. Оптимальная тол З 5 шина зависит от условий излучения ижелательного режима установки. В прак-тике это значение составляет 110 см чаще 2 - б см.В качестве жидкого вещества, про ницаемого для солнечных лучей, можноиспользовать, например, парафиновоемасло, имеющее при 20 ОС плотность0,904 и вязкость 33 градуса Энглера(продукт фНасса ойл 79,изготон"ляеьый фирмой. фШелл), или же парафиновое масло, имеющее при 20 ОС плотность. 0,905 и вязкость 75 Э (продуктНасса ойл 89, изготовленныйфирмой фШелл), или же парафиновое масло, имеющее при 20 ОС плотность 0,982 и вязкость 15 Э (продукт Витрекс ойл 71.) или жеопарафиновое масло, имеющее при 20 Сплотность 0,88.Можно также использовать смесимасел и ингибиторов окисления, и/илиингибиторов реакции с растворенными в воде солями, агентов - ингибиторов вспенивания и веществ, понижающих температуру затверденания ма сел.Предпочтительно, чтобы толщинаслоя жидкого вещества, несмешивающегося с водой, составляла 0,1-3 см.для увеличения эффекта нагреваводы можно диспергировать в ней1031406 Составитель Е.СотниковаРедактор Н.Егорова Техред Т.ФантаКОрректорГ;Огар Заказ 5242/60 Тираж 941ВНИИПИ Государственного комйтета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква,Ж, Раушская наб., д. 4/5 ПодписноеМаЮюэь Ю Филиал ППП фПатентф г.ужгород, ул. Проектная, 4 красители или частицы. инертного материала темного цвета, например уг-ля, обладающего свойством поглощатьсолнечное излучение и аккумулировать тепловую энергию, передаваемуюзатем воде.Для предотвращения теплообменаза,счет конвенции воздуха между споем вещества, несмешивающегося с водой,покрывающего слой, и атмосФерой можно установить по меньшей мере один экран, обеспечивающий передачу части,тепловой энергии солнечного излучения, под частью этого слоя вещества сс целью изоляции воздушного слоя между этим экраном и слоем вещества.Иожно также покрыть часть поверхности. слоя множеством плавающих полых .тел,например, 1 сфероидальной Формы, изтакого вещества, как стекло,обеспе, чиваюбщего передачу по меньшей мере.части солнечного излучения,С целью предотвращения опасностиразрыва ветром поверхностного слояжидкого. материала, несмадивающегосяс водой, который покрывает поверхность слоя воды, можно ракциониро".вать этот слой с помощью реыетки изстенок, погруженных в слой. Предпочтительно, чтобы эта решетка была покрыта по меньше мере одной стенкой.из материала, обеспечивакааего перенос части солнечного излучения. Иож-ио также осуществить Фракционированиепосредством плавающих на воде рамок.Для того, чтобы увеличить иитенсив 10 ность облучения, получаемого сЮоемпри данных условиях, можно использовать по меньшей иере один реФлектор,.например плоскую или криволинейнуюотражательную поверхность.или же мно5 жество таких поверхностей, установленную так, чтобы она отражала солнечное излучение на поверхность слоя., желательно использовать по меньшеймере один ориентируемюй рефлектор,20 отражательная поверхность которого .предпочтительно обращена к югу:Дняобеспечения. возможностИ регулирова.- ния угла отражения излучения оптимальным образом, независимо от углападения солнечного излучения.,