Способ предотвращения карбонатных отложений в испарителе и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК й" "7 М ОБРЕТ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ У СВИДЕТЕЛ чистк т быт эффекий в ис- ермальой стам ввода а рапы, й обраарителя м паром, и двуоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ИСПАРИТЕЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к технике очистки оборудования от загрязнений и можетбыть использовано в теплоэнергетике прииспользовании геотермальных вод, Цельизобретения - повышение эффективностиработы испарителя. Способ заключается в Изобретение относится к техникеоборудования от загрязнения и можиспользовано в теплоэнергетике.Цель изобретения - повышениетивности работы испарителя.Способ предотвращения отложенпарителе, преимущественно для геотной воды, заключается в контактнбилизационной обработке воды путекристаллической заравки и отводри этом процесс стабилизационноботки ведут в верхней части исподновременно с продувкой ее чистыа рапу подвергают рекарбонизаци,.ЯО 1532723 А 1 1 4 Г 03 б 7 00 С 025 00 контактной стабилизационной обработке воды путем ввода кристаллической затравки и отвода рапы. Процесс обработки ведут в верхней части испарителя одновременно с продувкой воды чистым паром, а рану подвергают рекарболизации двуокисью углерода при давлении, равном сумме давлений насыщенного пара воды и парциального давленйя двуокими углерода при одинаковых температурах. Испаритель разделен на две части. В верхней части происходят испарение и контактная стабилизационная обработка геотермальной воды, в нижней - рекарболизация и отстой. Обе части испарителя соединены трубой для отвода рапы, которая в отстойной зоне выполнена перфорированной и имеет кожух с патрубком для подачи двуокиси углерода в межтрубное пространство. В верхней части испа-рителя соосно трубе для отвода рапы установлена труба для вывода двуокиси углерода, а геотермальная вода и чистый пар для продувки вводятся в испарители тан. генциально. 2 с.п. ф-лы, 2 ил,кисью углерода при одинаковых темпера. турах.На фиг. 1 и 2 показан испаритель, реализующий предлагаемый способ.Цилиндрический корпус 1 испарителя разделен перегородкой 2 на две части, в верхней происходит испарение и контактная стабилизация геотермальной воды на затравочных кристаллах, во второй - ее рекарбонизация и отстой. На верхней крышке испарителя установлена труба 3 с раструбом 4 на конце для улавливания и отвода двуокиси углерода На перегородке 2 аксиально корпусу 1 установлена труба 5, отводя 15327233щая рапу, снабженная на торце металлической тарелкой 6 с отогнутыми к низу краями и, имеющую в середине отверстие диаметром, равным диаметру трубы.Часть трубы 5, погрукенная в нижнюю цасть испарителя, лвойная, внешняя труба имеет иатрубок 7 лля подсоединения к истоцнику лвуокими углерода, внутренняя - - перфорирована по всей высоте. В корпусе верхней части испарителя прорезаны щели лля подвода геотермальной воды и пара. Шели прорезаны таким образом, чтобы не происходило вскипаиие волы в полволяших трубах. Вода подводится по четырем диаметрально разнесенным иатрубкам 8, расположенным на уровне раструба 4, патрубки 9 и 10 подводят чистый пар, причем нижние патрубки 10 соприкасаются с перегородкой 2 и выдвинуты в объем испарителя на половину его радиуса, патрубки 9 расположены посередине между патрубками 8 и 1 О и выдвинуты в объем испарителя на четверть радиуса. Патрубки 8,9,10 расположены тангенциально к образующей и радиусу испарителя. Основание верхней части испарителя представляет собой перевернутый усеченный конус с диаметром нижнего основания равным половине диаметра испарителя. Угол конуса равен 45. Нижняя часть,испарителя снабжена патрубком 1 для вывода отстоенной рапы и патрубком 12 лля сброса шлама, Для улавливания капель воды предусмотрена перфорированная перегородка 13.Исиаритель работает следующим образом.Перед началом работы испаритель загружается крошеным мелом или мрамором из расчета 25 грамм на литр волы, пребывающей в испарителе в установившемся режиме. Патрубки 8 подключаются к источнику геотермальной воды, патрубки 9, О к источнику пара, патрубок 7 к истоцнику лвуокими углерода. Тангенциальное расположение патрубков 8,9,10 позволяет равномерно раскрутить воду в испарителе, что приводит к абразивному истиранию расту- щих кристаллов как в самой воле, так и на стенках испарителя. Для усиления этого эффекта на торце отводящей рапу трубы установлена металлическая тарелка и отогнутыми вниз краями, создающая вертикальную циркуляцию затравочных кристаллов и предотвра сдающая унос легких фракций затравки с рапой. Введение цистого пара в геотермальную воду приводит к повышению рН, интенсифицируется процесс стабилизации и снимается основаное пересыщение волы по СаСОз. Отвод рапы в нижнюю часть испарителя, выполняющего функции отстойника производится по двойной трубе, в которую через патрубок 7 подается двуокись углерода. Полача газа через перфорацик увеличивает поверхность взаимодействия раны и лвуокими углерола, что ускоряет процесс растворения газа и 4уменьшает время наступления карбонатнокальциевого равновесия.Снятие остаточного пересышения рапыпредотвращает также образование отложений СаСОз в трубопроводах за испари телем. При этом для предотвращения образования твердой фазы СаСОз давление внижней части испарителя поддерживает науровне Рн,ос+Рьо,),)где Рн,ог) - давление насыщенных паровводы при соответствующей температуре, МПа;Р(с,) т) - парциальное давление двуокисиуглерода над насыщенной,СаСОз геотермальной водой,МПа.15 определяется по формуле Р(со,)сто= ----- -моль/л МПа, (1)СОфт 104 й Хгсо,(со) т - количество двуокиси углерода,20растворенное в 1 л насыщенноичСаСОз геотермальной воды,мг/л;лля геотермальных вод с температурой выше60 С значение (СО 2) ст вычисляют по мето 25 лике изложенной в (2).К - - константа Генри, моль/л МПа.Использование изобретения позволит исключить сложное реагентное хозяйство, необходимое для подкисления воды, и повыситьэффективность работы испарителя.Формула изобретения1. Способ предотвращения карбонатныхотложений в исиарителе, преимущественнодля геотермальной воды, включающий контактную стабилизацию воды путем вводакристаллической затравки и вывода рапыиз нижней части испарителя, отличаюи(ийся тем, цто, с целью повышения эффективности работы испарителя, процессстабилизационной обработки воды ведут в40 верхней части испарителя одновременно спродувкой ее чисть 1 м паром, а рапу подвергают рекарбонизации двуокисью углеродапри давлении, равном сумме давления насыгценного пара волы и парциального давлениядвуокиси углерода при одинаковых темпе 45 ра,1 урах2. Устройство для предотвращения карбонатных отложений в испарителе,содержащее цилиндрический корпус, разделенныйперегородкой на зону испарения и отстойную зону, устройство лля сепарации пара,патрубки для ввода воды и отвода параи рапы, отличаюи(ееся тем, что, с цельюпредотвращения карбонатных отложений,зоньч испарения и отстойная снабжены расположенной по оси испарителя трубой, торецкоторой снабжен в зоне испарения отбойником с загнутыми вниз краями, а в отстойной зоне труба выполнена с перфорациейна боковых стенках и снабжена замкнутымкожухом с патрубком для подвода двуокиси1532723 Составитеть В С 1Техред И. Берес ираж 415 кин Корректор М. Шароши Поди исное Редактор М. ТовтинЗа к аз 8082/43ВНИИПИ Государственн113035,Производственно-изда НТ СССна. 10 ого комитета по изобретениям и отк Москва, Ж - 35, Раун.скан наб., ельский комбинат Патент г. Ужго тиям прп Г д. 4/5од т т Гага 5углерода, зона испарения снабжена трубой с раструбом, размещенным над тарелкой для отвода двуокиси углерода, зона испарения дополнительно снабжена двумя рядами патрубков для подвода чистого пара, при этом патрубки для ввода воды и пара расположены тангенциально и размещены с противоположных сторон корпуса, а патрубки для ввода воды установлены на уровне раструба, первый ряд патрубков для подвода чистого пара установлен на уровне перегородки и выдвинут в испаритель на половину его радиуса, а второЙ ряд патрубков установлен посередине между патрубкамц ья подвода воды и первым рядом и выдвинут в испаритель на четверть радиуса.