Установка для деаэрации воды

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1/20 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН",НДМР. Я К АВТО кл ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ивановский ордена "Знак Почета"энергетический институт им. В,И.Ленина и Московский ордена ОктябрьскойРеволюции энергетический институт(56) 1 Авторское свидетельство СССРВ 445621, , С 02 Г 1/20, опублик.1971.(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕАЭРАЦИИВОДЫ, содержащая десорбер с патрубками подвода и отвода обрабатываемой воды, рабочего газа и продуктовдесорбции, а также нагреватель,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения качества очисткиводь 1 и экономичности процесса, она,801090663 снабжена электролизером с патрубками отвода кислорода и водорода, электрохимическим генератором с патрубками подвода кислорода и водорода с десорбированными газами, системами охлаждения электролизера и генератора в виде их наружных камер для подогрева обрабатываемой воды, источником тока низкого напряжения, при этом электролизер электрически соеди- нен с источником тока низкого напряжения и электрохимическим генератором, патрубок отвода водорода элект-. ролизера сообщен с патрубком подвода рабочего газа десорбера, патрубокО отвода кислорода - с патрубком подвода кислорода в электрохимический генератор, а патрубок отвода водорода с десорбированными газами десорбера - с соответствующим патрубком электрохимического генератора. Я25 Изобретение относится к сооружениям, предназначенным для коррозийно-активных газов, и может быть использовано в процессах водоподготовки подпиточной воды котельных установок, тепловых сетей и термоопреснительных станций.Известен десорбционный способдеаэрации воды путем ее обработкигорячими продуктами сжигания природного газа. После обработки продуктами сжигания воду продувают природнымгазом, При этом концентрация кислорода в воде снижается до 0,05 мг/кг,т.е. соответствует нормам подпиточной воды. Экономичность способа достигается тем, что после продувкиприродный газ используют для получения продуктов сжигания, которыеиспользуют для нагрева воды и еепредварительной деаэрации,Этот способ реализован в установке,содержащей десорбер с патрубками подвода и отвода обрабатываемой воды,рабочего газа продуктов десорбциии контактный нагреватель 1,1 .Способ и установка предполагают .наличие источника чистого газа, лишенного примесей серы, кетонов иальдегидов. Только при этом условии З 0способ можно использовать в системахгорячего водоснабжения .и отопленияс открытым водоразбором. Причем мощ-.ность таких систем ограничена до15 И 3 т существующими конструкциями35газоконтактных аппаратов. Осуществление способа приводит к загрязнениюокружающей среды продуктами сгоранияприродного газа и тепловыми выбросами е40Целью изобретения является повыщение качества очистки воды и экономичности процесса.Поставленная цель достигается тем,что установка для деаэрации воды,содержащая десорбер с патрубками подвода и отвода обрабатываемой воды,рабочего газа и продуктов десорбции,а также нагреватель, снабжена электролизером с патрубками отвода кислорода и водорода, электрохимическим50генератором с патрубками подвода кислорода и водорода с десорбированнымигазами, имеющими системы охлажденияэлектролизера и генератора в видеих наружных камер для подогрева обрабатываемой воды, источником токанизкого напряжения, при этом электролизер электрически соединен с источником тока низкого напряжения и электрохимическим генератором, патрубокотвода водорода электролизера сообщенс патрубком подвода рабочего газа вдесорбер, патрубок отвода кислорода - с патрубком подвода кислорода вэлектрохимический генератор, а патрубок отвода водорода с десорбированными газами десорбера - с соответствующим патрубком электрохимического генератора.На чертеже изображена предлагаемаяустановка для деаэрации воды.Установка состоит из электролизера .,1, источника 2 постоянного тока,электрохимического генератора (ЭХГ)3, деаэратора 4,Установка работает следующим обф.разом,Исходную воду последовательно нагревают до требуемой температуры деаэрации в системах охлаждения электролизера 1 и ЭХГ 3, а затем подаютна обработку рабочим веществом (водородом) в деаэратор 4. Здесь из водыза счет десорбции в рабочее вещество.происходит удаление всех коррозийноактивных газов, Далее воду направляютк потребителю с содержанием кислорода. Рабочее вещество (водород) получают за счет электролиза водного раствора электролита, например 307- ного раствора КОН.Подвод электроэнергии на электролизер осуществляют от источника 2 постоянного тока низкого напряжения. Теплота реакции электролиза используется для подогрева исходной воды.Далее водород направляют на об-. работку воды в деаэратор 4, а затем используют как топливо в ЭХГ 3. Окислителем в ЭХГ является кислород, который образуется при электролизе на аноде электролизера 1 и подается в ЭХГ.Поскольку водород после деаэратора содержит 1-ЗХ десорбированных из воды газов, то для обеспечения нормальной работы ЭХГ из его рабочей камеры периодически осуществляют продувку десорбированных газов. В ЭХГ осуществляется электрохимический процесс получения. электроэнергии:низкого напряжения, которую используют для осуществления процесса электролиза, что приводит к снижению расхода электроэнергий или мощности источника 2 постоянного тока. Для4Продолжение табл. 1 0,242 2 0908 0904 В табл. 2 представлено содержаслорода в воде после деаэратораи 90 ОС. е Табли 095 4 03 019 6 Если напр ролизера 1. р рабатывает т то при одном в системе эл ем выигрыш в аэрации не м напряжения н нии на ЭХГ п процент экон Таким образом, в предлагаемой остаточное 40 установке полностью используется е после теплота электрохимических реакций для прдогрева воды, снижается мо л и ц а 1 ность источника постоянного тока,ма деаэрации воды становится замк той, без вредных выбросов в окруж 041 :0,025 щую среду. Составитель Л.Суханова Техред Т.Дубинчак Карреасх юОб О,ак Шулла ктор М.Шароши, Ье. 0 Тираж 8 о 7.НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий/5 11303 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектна 3 1090663 использования электроэнергии ЭХГ в электролнзере источник постоянного тока последовательно соединяют с токосъемниками ЭХГ, Теплоту, которая выделяется в ЭХГ, используют для 5 нагрева воды перед деаэратором, Вода, образующаяся в ЭХГ, возвращается в электролизер для поддержания постоянной концентрации электролита.В зависимости от температурного 1 О. режима электролизера н процесса в ЭХГ обрабатываемую воду можно подогревать двумя параллельными потоками ки до требуемой температуры в системе пр охлаждения электролизера и ЭХГ, а 1 затем оба потока направить в деаэратор, Соотношение расходов каждогопотока пропорционально количествутеплоты; которое выделяется в электролизере и ЭХГ. 20Наиболее распространены промышленные электролизеры с рабочей температурой электролита 70-90 С. В такомр же диапазоне температур работают и ЭХГ. Рабочее напряжение электролизе- р 5 ров и ЭХГ лежит в диапазонах соответственно 1,6-2,4 и 0,8-1,0 В,П р и м е р. Если принять за расчетную рабочую температуру 90 С,: то деаэрируемую воду можно нагреть до 70-80 С перед деаэратором, Начальное содержание кислорода в опытах равнялось 10 мг/кг. Таким образом, при рабочей температуре 70-80 Судельный расход водорода на тонну деаэрируемой воды составляет не болееЗУ0,2 кг, Выбор оптимальной .температу-ры деаэрации воды зависит от конкретных условий эксплуатации.В табл. 1 представлено .содержание кислорода в водо деаэратора при 55 С.Т б 143 0,07 . 0,047 0,0 188 О 095 О 063 0 О жение на.зажимах электвно 2,2 В,а ЭХГ 3 вык с напряжением 0,9 В, и том же рабочем токектролизер - ЗХГ получаэлектроэнергии на дене 43%, При снижении электролиэере и повышеолучаем более высокий мии электроэнергии.