Способ опреснения воды и установка для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН МИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ По ДЕЛдМ ИЗОБРЕ О к:. А, цни газовых гидратов из гидратообразующего агента и исходной воды, отделения и промывки азовых гидратдв и ихпоследующего плавления с образованиемсти- пресной воды и смеси жидкого и газообразного агентов, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения.степни извлечения пресной воды, кристаллизацщо газовых гидратов проводят в СССР две ступени, при этом жидкий агентпосле плавления газовых гидратов дроссепируют и направляют во вторую ступень ДЬ 1 И . кристаллизации,пар из которой после испаЛЕНИЯрения жидкого агента направляют в первуюы с ступень кристадлизащк, при этом иоис-, шают его давление путем эжекцнн ллиза-, ображым агентом. в СССР971,овы газо РСНОМУ СВИДЕТЕЛЫТВ. (71) Одесский технологический ннтут холодильной промышленности(54) СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ ВОУСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВ(57) 1. Способ опреснения водпомощью кристаллогидратного теплпользующего цикпа путем кристаВ1006367 2, Установка для опреснения воды,включающая кристаллизатор, промывоч.ную колонну, плавитель газовых гидратов, связанный с отстойником, и катрубки ввода и вывода суспензии, рассола, жидкого и газообразного агентов,о т л и и а ю щ а я с я тем, что, сцелью повыцения степени извлеченияпресной воды, она снабжена дополнитейным кристаллиэатором, эжектором и отделителем рассола с патрубками вводаи вывода суспензия, рассола, .жидкогои газообразного агентов, при этом патрубок ввода суспенаии отделителя рассола соединен с дополнительным кристал-лизатором, патрубок вывода суспензии отделителя рассола с промывочной колонной, патрубок вывода жидкого агента отстойника соединен с дополни тельным кристаллизатором, патрубок ввода рассола которого соединен с промывочной колонной, а патрубок вво да газообразного агента - с патрубком ввода газообразного агента эжек-гл тора, рабочая полость которого сое-динена с плавнтелем, а патрубок вывода газообразного агента - с кристалл лизатором.1Изобретение относится к опреснениюморской, а также минерализованной во ,ды с помощью кристаллогидратного ме-тода и может быть использовано втеплоиспольэуюших газгидратных опреонителяхеИзвестен способ опреснения воды с помощью кристаллогидратного теплоиопользующего цикла путем кристаллизации газовых гидратов нз гидратообраз ующего агента и исходной воды, отделе ния и промывки газовых гидратов и их последующего плавления с образованием пресной воды и смеси жидкого и газообразного агента 1 .Известна установка для опресненияводы, включающая кристаллизатор, про-мъаочную колонну, плавитель газовыхгидратов, связанный с отстойником,патрубки ввода и вывода суспензии,рассола, жидкого и газообразного аген , та 2Недостатком этого способа и установки является недостаточно высокаястепень извлечения пресной воды, что означает недоопреснение рассола и вывод его из опреснителя с небольшимсолесодержанием.Цель изобретения - повышение сте пени извлечения пресной воды.Эта цель достигается тем, что соьпасно способу опреснения воды путем кристаллизащи газовых гидратов из гидратообраэующего агента и исходной водъ 1 ф отделения и промывки Разовых гидратов и их последующего плавления д. образованием пресной воды и смеси 2"жидкого и газообразного агента, криоталлизашю газовых гидратов проводятв две степени, при этом жидкий агентпосле плавления газовых гидратов дроо3 селируют и направляют во вторую ступень кристаллизации, пар из которойпосле испарения жидкого агента направляют в первую ступень кристаллизации,при этом повышают его давление путемэжекаи газообразнъ 1 м агентом.Установка для опреснения. воды,включающая кристаллизатор, промывочную колонну, плавитель газовых гидра, тов, связанный с отстойником, и патрубф юи ввода и вывода суспензии, рассола,жидкого и газообразного агента, снабжена дополнительным криствллизатором,эжектором и отделителем рассола с пат,рубками ввода и вывода суспензии, раоффсола, жидкого и газообразного агентов,при этом патрубок ввода суспензни отделителя рассола соединен с дополнительным кристаллизатором, патрубоквывода суспензия отделителя рассола- И с промывочной колонной, патрубок вывода, жидкого агента отстойника соединен сдополнительным кристаллизатором, паърубок ввода рассола которого соединенс промывочной ксаониой, а патрубок Зр ввода газообразного агента - с патрубком ввода газообразного агента эжектора, рабочая полость которого соединена с плавителем, а патрубок выводагазообразного агента - с кристаллизаНа чертеже схематично представль,на предлагаемая установка, в которой,. 10 осуществляют предлагаемый спо-соб.Установка состоит из основного 1 , и допопнительного 2 кристаллизаторов, промывочной колонны 3, плавителя 4, эжектора 5 и насосов 6 и 7. Основной росталли;-атор 1, имеющий встроенный теплообменник 8, через насос 6 соединен с нижней частью промывочной колон. иы 3, средняя часть которой имеет кар ман с фильтрующей сеткой 9, который соединен патрубками 10 - с основным . - 3 цзисталлизатором 11 1 с дополни е тельным.кристалпизатором 2, Верхняя часть колонны 3 имеет скрепер 12 и соединена патрубком 13: с плавителем 4, нижняячасть которого представ ляет собой отстойник 14, соединенный патрубками 15 вывода пресной воды из установки через дегазатор 16 и на сосом 17 подачи пресной промывочной воды в промывочную колонну 3. Верхняя часть плавителя имеет водоотделитель 18 и соединена патрубком 19 с рабочей полостью эжектора 4, выходная полость которого соединена с кристаллизатором 1 а приемная с кристаллиэатором 2, который через регулирующий вентиль 20 соединен с отстойником 14. Кристаллизатор 1 соединен патрубком подачи исходного раствора с деаэратором 21. Между кристаплизатором 2 и насосом 7 установлен отделитель рассола 22, соединенный с дегазатором 16 патрубком ,23 сброса рассола иэ установки. Плавитель 4 снабжен теплообменником 24.Установка работает следующим образом (для примера рассмотрена работа установки на метилхлориде).Исходный раствор с концентрацией 2% КаСб через пеаэоатор 21, в котором из него удаляют растворенные газы под давлением 420 кПа, поступает в кристаплизатор 1, в котором он контактирует с агентом, подаваемым из выходной полости эжектора 5, При ,перемешивании газообразный агент ,охлаждается и при температуре 288,8 Кобразует кристаллогидраты, Теплота гидратообразования отводится водой, . циркулирующей через змеевик теплоозменника 8, Кристаллогидратную суспензию (смесь 10-15% по массе твердых кристаллов метилклорида и рассол) на сосом 6 подают в нижнйЮ часть колонны 3, под давлением 675 кПа, предварительно смешивая с сусйензией (раосол и гидраты газа), подаваемой насосом 7 из кристаллизатора 2. В промы"вочной колонне гндраты газа отделяютот рассола при помощи фильтрующей,сетки 9, а затем промывают от поверхностной рассольной пленки. Промытыекристаллы скрепером 12 разрыхляются и по патрубку 13 подаются в плавитель 4, в котором они вследствие подвода низкопотенциального тепла сначалаизобарическн нагреваются до темпера0:туры 300,4 К, а затем плавятся при этойже температуре в двухфазной областис образованием пресной воды, жидкогои газообразного агента.Отделенный от воды в отстойнике 141%, жидкий агент дросселируют через дроосепьный вентиль 20 в дополнительныйкристаллизатор 2, в котором он смешивается с рассолом, поступающим изкармана после фильтрующей сетки 92 ф колонны 3 и при перемещивании образуют кристаллогидраты при температуре 287,8 К и давлении 405 кПа. Теп,лота гидратообраэования отводится кипищим жидким агентом, в результате "с13 чего образуется газообразный агент,фчасть которого образует гидраты, повышая концентрацию раствора до 5,51%КаСР.Кристаплогидратная суспензия из кристаллизатора 2 насосом 7 подается вЗ нижнюю часть промывочной колонны,где она смешивается с суспензией пооле кристаллнзатора 1, подаваемой насосом 6.Другая часть газообразного агентас верхней части кристаплизатора 23эжектируется эжектором 5, которыйповышает его давление до 420 кПа. Йооле эжектора 5 газообразный агент нап;равляется в кристаллизатор 1. В качестве рабочего газа в эжекторе используется газ высокого давления, образованный в плавителе 4 в результатеплавления гидратов,Образовавшаяся пресная вода в ре 45зультате плавления гидратов в плавитецеФразделяется на два потока. Один насэ-,сом 17 подают в верхнюю часть промывочной колонны 3 для промывки, другойпредставляет продуктовую пресную воду, фф выводимую из установки по патрубку 15через дегазатор 16. Рассол, отделенный в промывочной колонне 3 от кристал лов, направляют на рециркуляцию; частьего смешивают с исходной соленой вафа дой в кристаллизаторе 1, а часть направляют в кристаплизатор 2. Часть раосола после кристаллизатора 2 черезотделитель рассопа 22 и дегазатор 16В 1006387 Фпо патрубков 23. сбрасымется из устапожэующей кристаллогидратной устаиовкие новки, в результате чего снижаютсяЭконаащческая эфФективность изоб- удельные расходы энергии, уменьшаюъретения выражается в повышении степей,ся объемы деаэратора и дегазаторани извлечения пресной воды теплоио- Э по сравнению с известными установками.Составитель Э. Бакум Редактор В. Иваном .Техред Е,Харитончик ф, Корректор О, БилакЗаказ 2038/36 Тираж 939 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делан изобретений и тооуооупо делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж-Й 8, Раушская наб., 4/8Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4