Устройство для десорбционного подъема морской воды, содержащей сероводород

ОЮЗ СОВЕТСКИХ Оцидлистически 17 О РЕСПУБЛИК 9)5 С 02 ЕНИс ЗОБ ЕЛЬСТ ВТО РСКОМУ.92, Бюл, М 31ропетровский гор й институт им. овин, В, И. КриЕ,10, Светкина во СССР1981. нов, Г, А. Гол . Крымский и свидетельст Е 02 О 17/16 ГОСУДАРСТВЕЙ АЛЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРГ 1 ЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к подводной добыче полезных ископаемых с глубин моря ипредусматривает выделение для последующего использования растворенных в воде,газов, например сероводорода.Недостатком известного устройства является дополнительный расход (подача) углекислого газа для насыщения им морскойводы, большой расход материала на изготовление двух концентричных труб, что усложняет процесс подъема морской воды сглубины,Цель изобретения - повышение степени десорбции растворенных газов.Способ добычи состоит в следующем,Опущенное в море устройство заполняется морской водой. При достижении требуемой глубины нз электроды подаетсяпостоянное электрическое напряжение. Таккак морская водэ представляет собой электролит, то между катодом и анодом черезбрезентовую перегородку начинается дви 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕСОРБЦИОННОГО ПОДЬЕМА МОРСКОЙ ВОДЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ СЕРОВОДОРОД(57) Сущность изобретения: устройство включает трубопровод с размещенным в нижней части цилиндрическим конфузором, подклоченным к положительному полюсу источника тока. Внутри конфузора установлена цилиндрическая втулка, подключенная к отрицательному полюсу источника тока. Конфузор отделен от втулки диафрагмой, в верхней части которой размещен клапан для вывода газа. 1 ил,жение ионов (катионов к катоду, анионов к аноду). В области анода через некоторое время образуется кислая среда, вследствие чего начинается интенсивное выделение сероводорода. Выделившийся сероводород по мере подъема его по устройству создает разность давления на жидкость, находящуюся внутри устройства и в море, что вызывает подъем воды по трубе, По мере подъема воды (лифтирования) за счет снижения дав-. ления повышается выделение газа из воды. При достижении поверхности газ собирается для переработки, а дегазированная вода возвращается в море,На чертеже представлено предложенное устройство.Устройство имеет трубу 1, снабженную в нижней части водозабором в виде конфузора, 2, составной частью которого является цилиндрический электрод 3, присоединенный к положительному полюсу источника постоянного тока (анод). Внутри объема, обраэованного конфузором с анодом, размещена кислотощелачнсстойкая полупроницдемая перегородка 4. имесощая форму, например, цилиндра, закрытого свеоху обтекателем 5 и открытого снизу, Внутри обье ма цилиндра, образованного перегородкой 4 сустановлен электрод 6, соединенный с отрицательным источником постоянного тока с,катод). Перегородка 4 разделяет объем водозабора на две камеры: катодную и анод ную, соотношение объемов которых не меньше 1:10. Дляпредохранения от попадания инородных предметов устройство снабжено металлической сеткой 7, состыкованной с торцовой частью анода и 15 воронкообразным козырьком 8 и отделяющей анодную камеру от открытого нижнего торца перегородки 4, Обтекатель 5 крепится к конфузору с помощью ребер 9. В обтекателе имеется отверстие 10, закрываемое 20 клапаном 11, установленным на поплавке 12. Для сброса отработанной воды устройство может быть снабжено дополнительной трубой с,не показана).Предлагаемое устройство работает сле дующим образом.После достижения заданной глубины и заполнения устройства морской водой поплавок 12 под действием Архимедовой силы закрывает клапаном 11 отверстие 10. На 30 электроды подается постоянное электрическое напряжение из расчета, чтобы плотность тока на электродах не превышала (0,5-1,0) А/см, при этом в области анода2начинает образовываться кислая среда, а у 35 катода щелочная среда, Смешиванию этих растворов, а следовательно, и нейтрализации их, препятствует брезентовая перегородка. Таким образом, в анодной камере создается среда, имеющая сильно кислую 40 реакцию, Известно. что рН морской оады на глубинах порядка 1500-2000 м равен 7,8, что свидетельствует о слабощелочной реакции раствора и соответствующем количестве растворенного в воде сероводорода, Сдви гание рН в сторону увеличения кислотности приводит к снижению растворимости и необходимости выделения как свободного, так и связанного сероводорода, Выделившийся газ,проходит через конфузор 2, по ступает в трубу 1 и вызывает лифтирование газоводяной смеси, так как ее удельный вес меньше, чем у морской воды, В процессе подьема гаэоводяной смеси, о связи с уменьшением давления, происходит дальнейшее выделение сероводорода, что со. эдает дополнительную подьемнусо силу. Гдзооодянал смесь поступает на борт добычного судна., где сероводород оьсделлетсл и собирается для дальнейшей переработки непосредственно на борту либо транспортировки нд берег. Отработанная вода возвращается назад в сероводородную зону на глубины порядка 150-200 м. Кроме сероводорода на аноде выделяются о виде пузырьков газа хлор, углекислый газ и др., способствующие лифтированию, д нд катоде - водород, который начинает собираться под "колпаком", образованным полупроницаемай перегородкой 4 и обтекателем 5, По мере накопления водорода в укаэанном обьеме,оттуда выдавливается вода, что приводит к постепенному уменьшенисо Архимедовой силы поплавка 12, опусканию клапана 11 и открыванию атверстил 10 чеУ реэ которое происходит периодическое стравливание накопившегося о катодной камере водорода, что способствует увеличению объема газа оодогазовой среды в трубе 1 и, следовательно, улучшает условил лифтиравания,Испытания, проведенные на модели устройства, показали, что при подкислении наблюдается интенсивное выделение сероводорода, При подкислении до рН = 4,5 выделяется 99,5 сероводорода о свободное состояние от общего содержания о морской ваде. Формула изобретессияУстройство для десорбционнаго.подьема морской воды, содержащей сероводород, включающее трубопровод сразмещенным в нижней части цилиндрическим конфузором, о тл и ч а ю щ е е с л тем,чта, с целью повышения степени десорбциирастворенных газов, конфузор подключен кположительному полюсу источника тока, а,внутри конфузора дополнительно устассойлена цилиндрическая втулка, подключенналк отрицательному полсосу источника тока иотделенная от конфузора диафрагмой, оверхней части которой размещен клапассдля вывода газа,,Патрушева 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 30 ВНИИ ТиражПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписноеизобретениям и открытиям при ГК