Способ предотвращения уноса агента

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 766612(22) Заявлено 160773 (21)1950743/23-26с присоединением заявки МВ(51)М. Кл. В 01 Р 9/00 Госуларствеиный комитет СССР по лелам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Л. ф. Смирнов Институт технической теплофизики АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ УНОСА АГЕТА е в, оИзобретение относится к способампредотвращения уноса рабочих агентовв теплоэнергетических установках,работающих по открытому циклу. К таким установкам относятся, например, 5контактные замораживающие и кристаллогидратные опреснители, в которых вкачестве агентов используются фреоиы11, 12, 21 и т, д. а также хлор. Несмотря на то, что перечисленные вещес 10тва малорастворимы в воде (самая высокая растворимость у хлорг - до 3 придавлении 7 бар и температуре 30 С),потери их недопустимы по причинамэкономического и санитарно-гигиенического порядка,Известен способ предотвращенияуноса агента, преимущественно фреонаи хлора, для контактных замораживающих и кристаллогидратных опреснительных установок, включающий подачу исходного раствора, получениерассола и пресной воды, дегазациюагента из полученных рассола и пресной воды и возврат в установку 11, 25Недостаток известного способасостоит в том, что для его осуществления требуется высокий расход электроэнергии, что ведет к снижению экономичности способа, Например,при осущест 30 влении кристаллогидратного опресни- тельного цикла с помощью хлора (солесодержание исходного раствора 2 аС 1, коэффициент извлечения прес ной воды - 50, давление в дегазаторе - 0,04 бар, давление в кристаллизаторе, в который вакуум-насос возвращает пары хлора - 7 бар, эффектив ность вакуум-на"оса - 0,87) расход энергии на вакуумирование агента сос тавляет 5,7 кВт-ч/м .пресной воды.Целью изобретения является повышение экономичности извлечения агента. Поставленная цель достигается тем, что возврат агента в цикл при дегазации уходящих потоков произво- дят путем газации входящего, прич м понижение и соответствующее повышение давления при дегазации (газации) осуществляют непрерывно за Счет понижения-повышения гидростатического столба уходящего (входящего) потоко либо ступенчато за счет периодическ го их дросселирования (подкачки).На фиг. 1 приведен график растворимости в воде, например, хлора в зависимости от давления, температуры и концентрации солей; на фиг. 2 и 3 схемы реализации предлагаемого способв дегаэаторах-гаэаторах (при непрерывном и ступенчатом изменении давлений уходящих (входящих) потоков).Согласно фиг. 2 схема дегазациигазации с непрерывным изменением давления состоит из дегазатора 1, снаб)кенного газосборными колпаками 2, и газатора 3, по высоте которого секционно размещена турбулизующая насадка 4 (например, кольца Рашига), В верхней части гаэатора раЗмещен деаэратор 5, подключенный к вакуум- .насосу. Гаэосборные колпаки дегазатора соединены трубопроводами с сбответствующими секциями гаэатора. Изменение давления уходящих (входящих) потоков происходит по высоте дегазатора и газатора вследствие изменения гидростатического давления столба воды.Уходящий поток, например рассол, выводимыйиз опреснителя установки. и насыщенный растворенным агентом направляется в нижнюю часть дегазатора 1. По мере подъема рассола его гидростатическое давление понижается и гаэ, растворенный в нем, выделяясь, собирается под газосборными колпаками. Давление газа под газообразными колпаками - переменное, уменьшающееся по высоте дегазатора снизу вверх, Минимальное давление поддерживается под верхним колпаком - оно несколько превышает давление насыщения рассола при данной температуре и концентрации ( во избежание его кипения), Исходный соленый раствор насосом 6 подается в деаэратор 5, в котором при помощи вакуума-насоса поддерживается абсолютное давление. порядка 0,02 бар (при температуре раствора не выше 18 С), В процессе деаэрации иэ исходного соленого раствора удаляются воздух и другие неконденсирующиеся газы, поступление которых в опреснительную установку нежелательно.Затем исходный солевой раствор, опускаясь в гаэаторе 3, непрерывно повышает свое гидростатическое давление,При этом исходный соленый растворконтактирует с газом, поступающимиз газосборных колпаков дегазаторавследствие перепада давления, создаваемого между соответствующимивысотами дегазатора и гаэатора, инасыщается им. Растворению газав исходном растворе способствуетеГо турбулизация. Насыщенный газомисходный соленый раствор насосом 7пбдается в опреснительную установку.Как можно видеть из фиг. 1 и 2,процесс гаэации происходит т.ри несколько меньшем давлении,чем процесс ,дегазации,что приводит при одинаковырасходах уходящих и входящих потоковк неполному извлечению агента, Однако, принимая во внимание повьаиениерастворимости газа в воде при понижении ее температуры и солесодержания, полнота процесса газации можетбыть обеспечена, помимо соответствующего подбора расходов потоков, подачей более холодного и менее соленого,по сравнению с уходящим, входящегопотока.Схема дегаэации-газации с непрерывым изменением давления наиболее приодна в случае, если давление уходящего потока превышает 1-1,5 бара, чтосоответствует высоте дегаэаторов-га заторов, равной около 10-15 м. Однакойногда необходимо возвращать агент изуходящих потоков имеющих большие давления. Например, в теплоиспользующейкристаллогидратной опреснительной ус тановке, работающей на хлоре, последний извлекается иэ уходящих потоковпресной воды и рассола, имеющих давление порядка 7 бар.В этом случае схема,основанная на гидростатическом щ принципе изменения давления потоков,(непригодна, поскольку аппараты получаются чрезмерно высокими.На фиг. 3 приведена схема со ступенчатым,изменением давления. Дега 25 затор 1 в этой схеме снабжен ступенчатыми дросселирующими устройствами8, а между ступенями газатора 3 установлены насосы 9. В дегазаторе иэрассола, имеющего на выходе из уста"Зо новки давление 7 бар и температуру30 фС, хлор извлекается при последовательной дегазации его по ступенями накапливается под газосборнымиколпаками 2. В газаторе этот хлорЗ насыщает исходный соленый раствор,давление которого при помощи насосов9 ступенчато повышается от 0,02 до6,8 бар, а затем при помощи насосадо 7 бар.Расход электроэнергии на осуществление гаэации, например, хлора всхеме фиг. 3 (для тех же условий, чтои в известном способе) состоит иэсуммы работ насосов 9 и 7 и составляет 0,44 кВт-ч/мпресной воды (ос 45 тальные знергозатраты - на работунасоса 6, на вакуумирование воздуха,на работу насоса 10 - являются такими же, .как и в известном способе).Таким образом, преимущество пред 50 ложенного способа перед известнымзаключается в снижении энергозатрати в его упрощении, которо(э усматривается в исключении иэ схемы дегаэациивакуум-насоса агента,формула изобретения1. Способ предотвращения уносаагента, преимущественно фреонов и хлора, для контактных замораживающих х ц и кристаллогидратных опреснительныхустановок, включающий подачу исходного раствора, получение рассола и пресной воды, дегаэацию агента из полученных рассола и пресной воды и возврат агента в установку, о т л и ч а ю -766612 ЮФФодс, ф 4 РасщФриюеДик у щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности способа, возврат агента производят путем газации исходчого раствора при повыщенном давлении. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дегаэацию полученных рассола и пресной воды осуществляют периодическим дросселированием,Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Апельцин И.Э, и Клячко В.А.Опреснение воды, 1968,с,111 (прототип) .039/3 Тираж 809 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушска