Установка для опреснения соленой воды

(21) 3990394/3 (22) 17.12,85 (46) 30.01.88. (71) Одесский тут холодильно (72) Э.А.Еакум (53) 663.631(0(56) Кульский нения воды, На с. 67-68,юл, й" 4 огический инсти промьппленност 8.8),А, Новые методы кова думка, 1974 пресСОЛЕНОЙ РЕСНЕ 54) УСТАНОВКА ДЛЯ(57) Изоб нению сол методом и газогидра ках, Цель экономичн опрес- идратн ится к тение отн ой воды к ожет быть ых опресн зобретени ано в спольз ельных становние- лов ьпп и за сч сти устано я давления возниклогидраановка д ьзова ов вля оппри плавлении криста замкнутом объеме, Ус УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ реснения воды содержит трубопроводдля подачи соленой воды, деаэратор,последовательно соединенные трубопроводами, насосами и вентилями кристаллизатор, промывочную колонну, плавитель, разделитель и дегазатор, трубопроводы для отвода рассола кристаллогидратов, гидратообразующего агентаи пресной воды. При этом установкадополнительно снабжена ресивером рассола, а плавитель через эластичнуюперегородку снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с накопителем пресной воды, причем камерачерез деаэратор связана с трубопроводом для подачи соленой воды, а через ресивер рассола соединена с кристаллизатором. При опреснении воды напредлагаемой установке можно получить дополнительно 0,2 кг опресненнойводы на 1 кг опресненной воды, чтоэквивалентно сокращению энергозатратна 203, 1 ил.Изобретение относится к опреснению морской, соленой, а также минерализованной сточной воды с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в газогидратных опреснителях.Цель изобретения - повышение экономичности установки за счет использования давления, возникающего при плавлении кристаллогидратов в замкнутом объеме.На чертеже схематично изображена предлагаемая установка.Установка состоит из кристаллизатора 1, снабженного теплообменником 2, насоса 3, промывочной колонны 4, в средней части которой расположен карман 5 с фильтрующей сеткой 6, а верхняя часть имеет накопитель 7 гидратной суспензии, плавителя 8, снабженного элластичной перегородкой 9,имеющего встроенный теплообменник 10и соединенного с накопителем 7 гидратной суспензии трубопроводом свентилем 11 для отвода кристаллогидрата и с разделителем 12 трубопроводом с вентилем 13, трубопровод снабжен фильтром 14. Через эластичнуюперегородку плавитель дополнительноснабжен обратноосмотической опреснительной камерой с мембраной 15и накопителем 16 опресненной воды,имеющим выход потребителю. Камерасоединена трубопроводом с вентилем17 - с деаэратором 18 и трубопроводом для подачи в установку соленойводы, а трубопроводом с вентилем 19через ресивер 20 рассола - с кристаллизатором 1. Разделитель 12 соединен с дегазатором 21 трубопроводом22, с верхней частью промывочнойколонны 4 - через насос 23 трубопроводом 24 возврата опресненной воды,а трубопроводом 25 для отвода гидратообразующего агента - с кристаллизатором 1. Карман 5 промывочной колонны 4 соединен трубопроводом 26для отвода рассола с кристаллиэатором 1 и снабжен трубопроводом 27 для сброса рассола иэ установки, Кристаллиэатор 1 соединен с рессивером 20рассола трубопроводом 28. Отвод пресной воды потребителю, а также вводв установку соленой воды на чертежеобозначены стрелками. В представленном примере рассмотрена работа установки с использованием в качествегидратообразующего агента Кили 5 10 1 Г 20 25 30 35 40 45 50 55 агентов типа СНС 1, СНС 1 Г, СН СНГ,СНР С 1, СН 6 и др., которые увеличивают объем системы при разложениикристаллогидратов на воду и жидкийгидратообразующий агент,Исходную соленую воду через деаэратор 18, где иэ нее удаляют растворенные газы, подают через трубопроводы с вентилями 17 и 19 и ресивер20 рассола в кристаллиэатор 1, в котором он контактирует с Кпри температуре -285 К и давлении щО, 68 мПа,в результате чего образуются кристаллогидраты, Образование кристаллогидратов сопровождается выделениемтепла, которое отводится холоднымисточником, прокачиваемым через теплообменник 2. Рассол с кристаллогидратами насосом 3 под давлением- 0,93 мПа подают в нижнюю часть промывочной колонны 4. Под действием перепада давлений между верхней и нижней частями промывочной колонны (обычно " 0,07-0,1 мПа) суспензия (рассол и кристаллогидраты) движется вверх, проходя через участок с фильтрующей сеткой Ь, на котором происходит осушение суспензии вследствие отделения рассола под действиемразности давлений до и после фильтрующей сетки. Рассол накапливаетсяв кармане 5, из которого делится надва потока: один - рециркулирует вкристаллизатор 1 по трубопроводу 26,а другой - по трубопроводу 27 выводят из установки. На выходе из участка с фильтрующей сеткой 6 начинаетформироваться пористый гидратный,поршень, в котором промывают гидраты от поверхностной рассольной пленки путем противоточной фильтрации пресной промывочной воды, подаваемой насосом 23. Промытые кристаллы гидратов продвигаются в верхнюю часть промывочной колонны, где сбрасываются в накопитель 7, в котором перемешиваются с опресненной водой, необходимой для дальнейшего гидротранспорта кристаллогидратов, Из накопителягидратов гидраты вместе с водой гидротранспортом подают в плавитель 8 через трубопровод с вентилем 11. При этом открывают вентиль 13, Вода через фильтр 14 и трубопровод с вентилей 13 циркулирует в разделитель 12, а гидраты задерживаются фильтром14 и накапливаются в плавителе 8.После полного заполнения части плавите 1370097ля с теплообменником 10 гидратамизакрывают вначале вентиль 13, а затем11, для предотвращения образованиягазовой фазы в плавителе, а такжезакрывают вентиль 19 и полностью заполняют исходной соленой водой обратноосмотическую опреснительную камеру,снабженную мембраной 15 и отгороженную от гидратов эластичной перегород Окой 9, после чего закрывают вентиль18, Затем подают горячий теплоноситель в теплообменник 1 О, в результатечего гидраты нагреваются до 291-292 К(на 1,5-2 град/с выше равновесной 15температуры существования гидратов)и разлагаются на воду и жидкий К,при этом объем системы увеличивается, в результате чего давление растет и передается через эластичнуюперегородку, последняя прогибается,продавливая воду через мембрану 15,в результате чего происходит опреснение воды методом обратного осмоса,Так как жидкость практически не сжимаема, а замкнутом объеме создаетсядавление, достаточное для опресненияводы методом обратного осмоса, Опресненная вода накапливается в накопителе 16 и выводится потребителю. 30После разложения всех гидратов прекращают подвод тепла в теплообменник10, открывают вентиль 13 и сливаютжидкую массу (смесь опресненной водыи жидкого К) в разделитель 12,одновременно открывают вентиль 11 ипроизводят заполнение плавителя новой порцией гидратон из накопителя .,7гидратной суспензии, Одновременно открывают вентиль 19 и воду с повышен Оным содержанием солей, но сравнениюс исходной соленой водой, так какиз нее уже извлекли часть преснойводы при продавливании через фильтрующий элемент (мембрану) 15, сливают в ресивер 20 рассола, откуда вдальнейшем по трубопроводу 28 направляют в кристаллизатор 1 для образования новой порции кристаллогидратов, после чего открывают вентиль 17и вновь заполняют исходной соленойводой обратноосмотическую опреснительную камеру. В разделителе 12 производят разделение опресненной воды и жидкого Рпод действием, например, разности плотностейн,о =1000 кг/м,О., =1200 кг/см). Жидкий Кпо трубопроноду 25 рециркулирует н кристаллизатор 1, где вновь контактирует с раствором и образует кристаллогидраты, а опресненную воду насосом 23 частично направляют в промывочную колонну 4, а частично по трубопроводу 22 направляют в дега- затор 21, где из нее удаляют растворенные газы, а затем выводят потребителю. Затем цикл повторяется вновь.Преимущество предлагаемой установки по сравнению с прототипом заключается в повышении ее экономичности, так как при работе предлагаемой установки практически без дополнительных энергетических затрат возможно дополнительно получить 0,2 кг опресненной воды, что равносильно сокращению энергозатрат - на 207 при опреснении соленой воды по сравнению с прототипом.Формула изобретенияУстановка для опреснения соленой воды, содержащая трубопровод для подачи соленой воды, деаэратор, последовательно соединенные трубопроводами, насосами и вентилями кристаллизатор, промывочную колонну, плавитель, разделитель и дегазатор, трубопроводы для отвода рассола кристаллогидратов, гидратообразователя и пресной воды, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения экономичности установки за счет использования давления, возникающего при плавлений кристаллогидратон в замкнутом объеме, она дополнительно снабжена ресивером рассола, а плавитель через эластичную перегородку снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с накопителем пресной воды, причем камера через деаэратор связана с трубопроводом для подачи соленой воды, а через ресивер рассола соединена с кристаллизатором.1370097 Составитель В.ВилинскаяТехред Л.Олийнык Корректор В,Бутяга Редактор Н.Киштулинец Подписное Тираж 851ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3 Ь 8/21 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4