Способ предотвращения уноса агента

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 23.12.82. Бюллетень47Дата опубликования описания 28.12.82 по делам лзобретений и открытий(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ УНОСА АГЕНТА Гооударсткалкык комитет (23) Приоритет -Изобретение относится к способам дегазации потоков воды, уходягцих из контактных кристаллизационных опреснительных установок, и может быть использовано для предотвращения уноса агента, преимущественно фреонов и хлора, в контактных замораживающих и кристаллогидратных опреснительных установках большой производительности. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ предотвращения уноса агента, включающий ступенчатое опреснение исходного раствора, последующую ступенчатую дегазацию воды вакуумированием при ее дросселировании и газацию 15 исходного раствора дегазированным агентом при давлении, повышенном по сравнению с соответствующей ступенью дегазации 1.Недостатком известного способа является значительная потеря остаточного аген- .20 та с потоками воды (оценивается величиной 6 мг/кг воды для Ф - 12), уходящими из опреснительной установки, что приводит к дополнительным затратам на компенсацию потерь агента и доочистку воды активнымуглемцелью изобретения является повышение глубины извлечения и полноты возврата агента в цикл.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предотвращения уноса агента, включающему опреснение исходного раствора, ступенчатую дегазацию и газацию исходного раствора дегазированным агентом, парогазовую смесь из последней ступени дегазации компрнмируют и направляют на барботаж в предпоследнюю ступень дегазации.В процессе адиабатного вскипания воды и выделения водяного пара в последней ступени дегазатора парциальное давление газа над водой падает до нуля. При этом растворимость газа, согласно закону Генри, также падает до нуля. Нарушение равновесия в системе приводит к выделению избыточного газа из воды.По предлагаемому способу адиабатное вскипание дегазируемой воды в последней ступени дегазатора осуществляют в результате ее предварительного подогрева в предыдущей ступени дегазации за счет тепла45 50 55 конденсации в ней водяного пара, рециркулируемого из последней ступени дегазации с помощью компрессора. При этом энерго- затраты на рециркуляцию парогазовой смеси, образующейся при адиабатном вскипании воды, составляют - 0,2 кВт - ч/м воды, что сохраняет высокую экономичность кристаллизационных опреснителей.На чертеже представлена схема двух последних ступеней дегаза тор а, реализующая предлагаемый способ.Схема содержит предпоследнюю ступень дегазатора 1, керамическую насадку 2, компрессор 3 газатора, последнюю ступень дега- затора 4, компрессор 5 дегазатора, насос 6.Способ осуществляют следующим образом.Воду, прошедшую предварительно дегазацию в первых ступенях дегазатора контактной кристаллизационной установки, направляют в предпоследнюю ступень дегазатора 1, где она разбрызгивается по поверхности керамической насадки 2. Выделяющийся при этом агент с помощью компрессора 3 откачивают на газацию исходного раствора, поддерживая давление в ступени близким к давлению насыщения водяного пара. Далее дегазируемая вода самотеком направляется в последнюю ступень дегазатора 4, где ею также орошают поверхность керамической насадки, а давление с помощью компрессора 5 понижают ниже давления насыщения водяного пара в 14 - 1,5 раз, что приводит к адиабатному испарению 1% дегазируемой воды с охлаждением ее относительно предыдущей ступенина - 6 К.В результате вскипания дегазируемой воды, парциальное давление агента снижается до нуля, что приводит к дополнительному выделению згента, растворенного в воде. При этом повышение глубины дегазации воды в процессе адиабатного вскипания обеспечивают распыливанием дегазируемой воды во всем объеме дегазатора, используя также керамическую насадку, повышающую удельную поверхность соприкосновения водяной и паровой фаз. Образующуюся в последней ступени дегазатора парогазовую смесь сжимают компрессором 5 и направляют в предпоследнюю ступень дегазатора на барботаж навстречу воде, стекающей по насадке. Вследствие конденсации водяного пара, рециркулируемого компрессором, температура воды в предпоследней ступени дегазатора на 6 К выше, чем в последней, а также во всех предыдущих ступенях дегазатора, в которых отсутствует подвод или отвод тепла. При этом агент, извлеченный из последней ступени дегазатора, в результате рециркуляции его с паром в предпоследнюю ступень дегазации смешивается с агентом, извлеченным в предыдущей ступени, и с помощью компрес 1 О 15 20 м зо 35 4 О сора 3 поступает далее на газацию исходного раствора.В качестве примера рассмотрим работу двух последних ступеней дегазации опресненной воды от Ф - 12, используемого в качестве гидр атообр азу ю щего агента в контактном кристаллизационном опреснителе,Поток опресненной воды расходом 10000 т/ч при 286 К и с содержанием растворенного Ф - 12 в количестве 206,2 мг/кг воды, прошедший предварительную дегазацию в первых ступенях дегазатора, направляют в предпоследнюю ступень дегазатора 1, орошая им поверхность керамической насадки 2. Одновременно с этим в предпоследней ступени дегазатора ведут конденсацию рециркулируемого водяного пара расходом 100 т/ч, вследствие чего температура дегазируемой воды повышается до 291,9 К. Поддерживая в этой ступени давление в 2,22 кПа, близким к давлению насыщения водяного пара, выделяющийся из воды Ф - 12 в количестве 2 т/ч откачивают с помощью компрессора 3 мощностью 700 кВт на газацию исходного раствора. Далее дегазируемую воду с температурой 291,9 К и с содержанием растворенного Ф - 12 в количестве 6,2 мг/кг направляют в последнюю ступень дегазатора 4, где ее также раз брызгивают над керамической насадкой, а давление с помощью компрессора 5 понижают до 1,53 кПа, что приводит к адиабатному испарению 100 т/ч дегазируемой воды с охлаждением ее относительно предыдущей ступени на 5,9 К.В результате вскипания дегазируемой воды, парциальное давление агента понижается до нуля, что приводит к дополнительному выделению 0,06 т/ч ф - 12 из воды в последней ступени дегазатора, При этом остаточная концентрация агента в воде, выводимой из последней ступени дегазации, составляет 0,2 - 1-. Полноту дегазациимгвсего потока водыв процессе адиабатного вскипания обеспечивают распылом воды во всем объеме ступени дегазатора с использованием насадки, повышающей удельную поверхность соприкосновения водяной и паровой фаз. Образующуюся в последней ступени дегезатора парогазовую смесь расходом 100,06 т/ч сжимают компрессором 5 мощностью 2000 кВт и с давлением 2,5 кПа, направляют в предпоследнюю ступень дега- затора на барботаж навстречу воде, стекающей по насадке, Как было отмечено ранее, водяной пар расходом 100 т/ч конденсируется, нагревая дегазируемую воду в предпоследней ступени дегазатора с 286 К до 291,9 К, а агент, рециркулируемый из последней ступени дегазатора в количестве 0,06 т/ч, смешивается с агентом, извлеченным в предыдущей ступени в количестве 2 т/ч. В результате из предпоследней сту982716 формула изобретения оставитель О. хред И. Верес раж 734 венного ком ретений и о 35, Раушска г, Ужгород,лякин Редактор В. ИваноЗаказ 9771/9 а Т Ти ПИ Государс делам изоб Москва, Ж -П Патент,. Бил КорректорПодписноетета СССРткрытийнаб д. 4/5ул. Проектная, 4 ВНИИ и 113035,лиал ППпени дегазатора с помощью одного компрессора 3 откачивают на газацию исходного раствора 2,06 т/ч агента, выделяющегося в предпоследней и последней ступенях дега- затора.Предлагаемый способ позволяет увеличить глубину извлечения агента из воды, что дает возможность обеспечить ПДК агента в воде, используемой для хозяйственно- питьевых целей, без дополнительной последующей очистки такой воды от остаточного агента в фильтрах с адсорбентом; снизить затраты на компенсацию агента, уносимого из контактной кристаллизационной опресни- тельной установки с уходящими потоками воды.Предлагаемый способ универсален по отношению к агентам с различной растворимостью. Способ предотвращения уноса агента, включающий ступенчатую дегазацию воды вакуумированием при ее дросселировании и газацию исходного раствора дегазированным агентом при давлении, повышенном по сравнению с соответствующей стуПенью дегазации, отличающийся тем, что, с целью повышения глубины извлечения и полноты возврата агента в цикл, парогазовую смесь из последней ступени дегазации компримируют и направляют на барботаж в предпоследнюю ступень дегазацин. Источники информации,1 ф принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР766612, кл. В 01 Р 9/00, 1973.