ES2227455T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de liquidos. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de liquidos.

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ES2227455T3 ES02719791T ES02719791T ES2227455T3 ES 2227455 T3 ES2227455 T3 ES 2227455T3 ES 02719791 T ES02719791 T ES 02719791T ES 02719791 T ES02719791 T ES 02719791T ES 2227455 T3 ES2227455 T3 ES 2227455T3
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Abstract

Procedimiento para el tratamiento de líquidos que se presentan en forma de líquidos de preparación, en particular de agua de mar y/o agua salobre y/o de un desecho líquido y/o agua usada, estando formado el líquido de preparación por un líquido base, con impurezas fundamentalmente líquidas y/o gaseosas y/o en forma de sales contenidas y/o disueltas en éste, mediante la separación de las impurezas del líquido base, realizándose la separación de tal forma que el líquido de preparación se conduce para el precalentamiento y la depuración previa a al menos un dispositivo de precalentamiento/separación, en el que se calienta el líquido de preparación a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullición del líquido base, de modo que evaporen las impurezas líquidas con un punto de ebullición bajo en comparación con el líquido base y/o se expulsen térmicamente las impurezas gaseosas, separándose a continuación las impurezas así evaporadas y/o expulsadas.

Description

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de líquidos.
La invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de líquidos que se presentan en forma de líquidos de preparación según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un dispositivo para el tratamiento de líquidos que se presentan en forma de líquidos de preparación según el preámbulo de la reivindicación 15.
Ya se conocen un procedimiento y un dispositivo para el tratamiento de desechos líquidos por el documento EP 0 142 016 B1, en el que el desecho líquido, que está formado por un líquido base e impurezas sólidas no evaporables contenidas en el mismo, se incorporan en una corriente de gas portador. A continuación, esta mezcla se calienta en un evaporador hasta una temperatura que está por encima de la temperatura de saturación del vapor de agua que se genera durante el calentamiento. De esta mezcla de gas portador-vapor sobrecalentada se separan en un separador las partículas sólidas. Partiendo del separador, el gas portador se comprime en primer lugar mediante un compresor, haciéndose pasar a continuación por el evaporador para el calentamiento de la mezcla de gas portador y desecho líquido. Al mismo tiempo, en el evaporador se enfría también la mezcla de gas portador-vapor seco liberada de las impurezas debido a esta transmisión de calor. Durante este proceso se condensa el líquido base, que se alimenta como condensado caliente a un intercambiador de calor para el precalentamiento del desecho líquido, mientras que el gas portador se alimenta, por otro lado, a la entrada del evaporador, en la que tiene lugar una mezcla de gas portador y desecho líquido precalentado.
Este procedimiento es adecuado para obtener los sólidos y/o sustancias no evaporables contenidos en un desecho líquido, en particular, para conseguir un grado de pureza del vapor saliente, que corresponde aproximadamente al grado de pureza de agua destilada. No obstante, se ha mostrado que, sobre todo en el caso de que un desecho líquido esté cargado con impurezas fundamentalmente líquidas, como por ejemplo sustancias orgánicas que contienen aceite, pueden llegar a producirse incrustaciones en el lado del evaporador del intercambiador de calor, que requieren una limpieza frecuente del intercambiador de calor. Además, en la precipitación, así como en la separación de gas portador y condensado en el evaporador, se producen pérdidas importantes de gas portador, lo cual tiene a largo plazo efectos negativos en un control óptimo del proceso.
Por el documento DE 197 41 808 A1 se conoce, además, un procedimiento con un dispositivo correspondiente para el tratamiento de un desecho líquido, que está formado por un líquido base e impurezas contenidas en éste. Aquí, el desecho líquido a purificar se distribuye en una corriente de gas portador, se precalienta en un intercambiador de calor y, a continuación, las impurezas se separan en un separador en forma de concentrado. El concentrado se somete a un secado posterior en un evaporador dispuesto a continuación del separador de concentrado con compresión de vapores a temperaturas de 170ºC, realimentándose el condensado de vapores a la mezcla de gas portador-vapor sobrecalentada y mezclándose con ésta. La mezcla de gas portador-vapor seco purificada después de la separación de las impurezas se comprime a continuación en un evaporador y se alimenta para el calentamiento de la mezcla de desecho líquido precalentado y gas portador a un intercambiador de calor, condensando el líquido base como condensado. Este condensado se alimenta a un recipiente colector de condensado realizado como reextractor y se atomiza allí mediante un pulverizador. Los componentes volátiles que se liberan durante este proceso se hacen pasar mediante una tubería de gas por agua enfriada, que se presenta en un recipiente de líquido, disolviéndose los componentes hidrosolubles en agua, mientras que el gas residual sale a través de una tubería de salida al aire ambiente. El condensado que se produce durante la atomización en el reextractor se acumula en el fondo y se conduce a un intercambiador de calor, en el que el calor restante aún presente se transmite al desecho líquido a purificar para el precalentamiento de éste.
Un inconveniente aquí está en que el gas portador debe alimentarse de forma continua al sistema, porque se hace salir una gran parte del gas portador directamente al aire ambiente mediante el recipiente colector de condensado realizado como reextractor, así como el recipiente de agua refrigerante dispuesto a continuación.
Por un lado, la alimentación continua de gas portador fresco al sistema es muy cara y, por el otro, reduce considerablemente el rendimiento de la instalación en su conjunto. Debido a estas grandes pérdidas de gas portador, en una instalación de este tipo no pueden usarse los gases inertes caros como gases portadores, puesto que en este caso los costes de explotación se volverían muy elevados y ya no serían rentables. Por lo tanto, una instalación de este tipo sólo puede funcionar en el servicio práctico de una forma rentable con aire fresco como gas portador, lo cual es, no obstante, problemático debido a la capacidad de reacción de determinados componentes del aire con determinados componentes de algunos desechos líquidos, por lo que puede dificultarse eventualmente de forma indeseada la separación de las impurezas disueltas en el desecho líquido. Por ejemplo, en el caso de una oxidación en húmedo, el oxígeno presente en el gas portador aire va reduciéndose, de modo que debe realimentarse gas portador mediante una alimentación de aire. No obstante, esto significa también que es necesaria una descarga mayor de gas portador mediante el reextractor, para poder cubrir la demanda de oxígeno necesaria. Puesto que en este caso el agua depositada en el recipiente de agua refrigerante dispuesto a continuación también está expuesta a una mayor carga, se produce una descarga no deseada de sustancias contenidas en el gas portador en forma de vapor, que conllevan un riesgo para el medio ambiente.
Además, el gas residual que sale a través de una tubería de salida al aire ambiente está cargado habitualmente aún considerablemente con impurezas volátiles de condensado, de modo que se produce una carga indeseada del medio ambiente.
Otro inconveniente es que aquí sólo pueden separarse determinadas impurezas líquidas, de modo que en líquidos de preparación que presentan múltiples impurezas líquidas que presentan distintas temperaturas de ebullición, así como una cantidad relativamente grande de impurezas gaseosas, existe el peligro de que, dado el caso, una parte considerable de las impurezas líquidas y/o gaseosas no pueda eliminarse con un procedimiento de este tipo, de modo que no se consigue aquí el objetivo deseado del tratamiento. Según el líquido de preparación, permanece una parte más o menos grande de las impurezas líquidas después de la condensación en el líquido base contaminando al mismo, mientras que las impurezas gaseosas, si no son hidrosolubles, salen de forma indeseada junto con el gas portador al medio ambiente. En este caso, el peligro de una carga del medio ambiente es muy elevado.
Por lo tanto, este procedimiento sólo es adecuado para el tratamiento de un espectro muy limitado de líquidos de preparación, de modo que para múltiples líquidos de preparación hay que elegir otros procedimientos. En particular, es un inconveniente que este procedimiento no sea adecuado para la obtención de agua potable y agua de servicio a partir de agua de mar y/o agua salobre, puesto que, entre otras cosas, aquí se forman cantidades relativamente grandes de CO_{2} en la descomposición térmica de HCO_{3}, que deben eliminarse del sistema, lo cual no es posible con el procedimiento arriba descrito.
Debido al calentamiento de los vapores en el evaporador de concentrado a temperaturas de hasta 170ºC se consigue, además, una evaporación de sustancias contenidas en el concentrado, que condensan posteriormente como vapores alimentándose con éstos a la mezcla de gas portador-vapor seco. De esta forma se realiza una contaminación secundaria no deseada de la mezcla de gas portador-vapor seco en la condensación del vapor y, por lo tanto, una contaminación indeseada de la descarga.
Por el documento genérico WO 01/03794 A1 se conoce, además, un procedimiento y un dispositivo para el tratamiento de un desecho líquido, en el que el desecho líquido está formado por un líquido base con impurezas líquidas contenidas en el mismo. Para la separación de las impurezas líquidas se evapora aquí una mezcla de desecho líquido/gas portador para obtener una mezcla húmeda de gas portador-vapor, de tal forma que el líquido base sea evaporado y las impurezas, que presentan una mayor temperatura de ebullición que el líquido base, permanezcan como parte líquida residual.
A continuación, esta mezcla húmeda de gas portador-vapor se alimenta a un separador de concentrado, en el que la parte líquida residual se separa como concentrado. La mezcla de gas portador-vapor seco liberada de la parte líquida residual se comprime y, a continuación, se enfría, de modo que condense el líquido base pudiendo separarse en un separador de condensado dispuesto a continuación.
El gas portador separado en el separador de condensado se conduce en un circuito cerrado, de modo que un primer caudal másico parcial del gas portador separado en el separador de condensado se vuelve a alimentar directamente en un dispositivo mezclador al desecho líquido, mientras que otro segundo caudal másico del gas portador separado en el separador de condensado se conduce por un secador de gas para el secado y se vuelve a alimentar, a continuación, en el dispositivo mezclador como gas portador secado al desecho líquido.
Antes de alimentar aquí el desecho líquido al dispositivo mezclado para añadir mezclando el gas portador, se produce un precalentamiento en dos etapas mediante un intercambiador de calor de condensado/desecho líquido con el condensado caliente, que procede del recipiente colector de condensado, así como mediante un intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido con el concentrado caliente que llega del recipiente colector de concentrado.
La aportación de calor para la evaporación de la mezcla de gas portador-vapor a la mezcla húmeda de gas portador-vapor se realiza mediante dos intercambiadores de calor de evaporador/condensación mediante la mezcla de gas portador-vapor seco comprimida y purificada que sale del separador de condensado, que puede condensar, al menos en parte, en este intercambiador de evaporador-condensación mediante la cesión de calor.
Con un procedimiento de este tipo y un dispositivo para la realización del procedimiento se consigue que el consumo de energía en su conjunto se reduzca considerablemente en su total, puesto que casi todas las corrientes calientes se usan para el calentamiento de corrientes más frías. Gracias al precalentamiento en dos etapas del desecho líquido antes de su alimentación al dispositivo mezclador, puede ajustarse, además, ya exactamente una temperatura tal del desecho líquido que favorezca después de la incorporación del gas portador una distribución ultrafina del desecho líquido en el gas portador gracias a una evaporación casi espontánea.
Además, pueden minimizarse considerablemente las pérdidas de gas portador gracias al circuito de gas portador cerrado entre el separador de condensado y el dispositivo mezclador de gas portador.
A pesar de estas ventajas, también en un procedimiento de este tipo y su dispositivo sólo pueden separarse determinadas impurezas líquidas, de modo que en el caso de líquidos de preparación que contienen múltiples impurezas líquidas que presentan distintas temperaturas de ebullición, así como una cantidad relativamente grande de impurezas gaseosas, existe el peligro de que, dado el caso, una parte considerable de las impurezas líquidas y/o gaseosas no puedan eliminarse con este procedimiento, de modo que éstos sigan contaminando el líquido base, por regla general agua, incluso después del tratamiento. Debido al circuito de gas portador cerrado, las impurezas gaseosas se enriquecen aquí, además, de forma indeseada en el circuito de gas portador, lo cual se produce en particular cuando debe tratarse agua de mar o agua salobre para la obtención de agua potable y/o agua de servicio, puesto que aquí se forma una gran cantidad de CO_{2}, entre otras cosas en la descomposición térmica de HCO_{3}. En un caso de este tipo debe pararse la instalación regularmente y purificarse el gas portador debido al circuito de gas portador cerrado, eliminándose las impurezas gaseosas que se enriquecen en el circuito de gas. Esto no es rentable y reduce el rendimiento de la instalación. Además, un enriquecimiento de este tipo requiere una concepción y un dimensionado correspondientemente mas grandes de las tuberías y de los aparatos para un tiempo de servicio prolongado de la instalación, lo cual a su vez es mas caro. Por lo tanto, también este procedimiento de tratamiento sólo es adecuado para un espectro determinado, relativamente reducido de líquidos de preparación.
Además, se conocen procedimientos convencionales de destilación, por ejemplo, por los documentos WO 87/07847 y WO 98/31445, sin el uso de gas portador como gas de arrastre, por lo que tratan de un tipo fundamentalmente distinto de procedimiento de lo que es el caso en los procedimientos con gas portador, realizándose en el documento WO 87/07847 una depuración de agua o una desalación de agua mediante una destilación al vacío y debiendo evitarse en el documento WO 98/31445 una impurificación de la propia instalación.
El objetivo de la invención es, por lo tanto, mejorar un procedimiento genérico y un dispositivo genérico para el tratamiento de líquidos de tal forma que con éstos pueda realizarse un tratamiento efectivo y económico de líquidos de preparación, que contienen múltiples impurezas líquidas que presentan distintas temperaturas de ebullición y/o una cantidad relativamente grande de impurezas gaseosas, en particular de agua de mar y/o agua salobre y/o de un desecho líquido y/o agua usada, usándose un gas portador conducido en circuito como gas de arrastre, de tal forma que pueda impedirse un enriquecimiento de impurezas, en particular de impurezas gaseosas, en el gas portador y, por lo tanto, tiempos de parada indeseados de la instalación.
Respecto al procedimiento, este objetivo se consigue con las características de la reivindicación 1 y, respecto al dispositivo, con las características de la reivindicación 15.
Otras configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Según la invención está previsto que el líquido de preparación se alimente, antes de añadir mezclando gas portador conducido en un circuito de gas portador cerrado, para el precalentamiento y la depuración previa a al menos un dispositivo de precalentamiento/ separación, que presenta al menos un intercambiador de calor de precalentamiento y un dispositivo de separación dispuesto a continuación del intercambiador de calor de precalentamiento, respectivamente. En éste, el líquido de preparación se precalienta mediante el intercambiador de calor de precalentamiento a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullición del líquido base, de modo que se evaporen las impurezas líquidas con un punto de ebullición bajo en comparación con el líquido base y/o se expulsen térmicamente las impurezas gaseosas, separándose las impurezas evaporadas y/o expulsadas en el dispositivo de separación del dispositivo de precalentamiento/separación, del que hay al menos uno.
La ventaja está en que se separan aquellas impurezas líquidas de bajo punto de ebullición y/o impurezas gaseosas que ya no pueden separarse después de la alimentación del gas portador ya antes de la alimentación del líquido de preparación a un dispositivo mezclador de gas portador. Hasta ahora, en todas las soluciones anteriormente conocidas del estado de la técnica, estos componentes se han quedado como impurezas residuales en el liquido base, puesto que en un procedimiento con gas portador como gas de arrastre, después de la alimentación de gas portador y la evaporación del líquido base sólo pueden separarse aquellas impurezas líquidas como parte líquida residual cuyas temperaturas de ebullición están por encima de la del líquido base. Gracias a la expulsión de impurezas gaseosas del líquido de preparación, que aquí tiene lugar antes de la alimentación del gas portador, se consigue que estas impurezas gaseosas no puedan llegar al circuito de gas portador cerrado. Es ventajoso que de esta forma se evitan los tiempos de parada de la instalación, para separar las impurezas gaseosas del gas portador, de modo que, en resumen, es fácilmente posible un servicio económico de una instalación según la invención con tiempos de funcionamiento prolongados. Además, es posible dimensionar y concebir gracias a ello las tuberías y aparatos en su conjunto más pequeños y, por lo tanto, mas económicos en comparación con las instalaciones convencionales. Esto se debe sobre todo también a que, gracias a la eliminación de las impurezas líquidas de bajo punto de ebullición antes de la alimentación de gas portador, ya se ha eliminado una parte del líquido de preparación en forma de impurezas.
Es ventajoso que en un procedimiento y dispositivo según la invención, en los que se alimenta un gas portador como gas de arrastre a un líquido de preparación a tratar, tiene lugar, por lo tanto, una separación fraccionada de las impurezas líquidas según la temperatura del punto de ebullición de las impurezas líquidas y/o una expulsión de las impurezas gaseosas del líquido base tratado, que de esta forma está preparada para una evacuación no contaminante o para una reutilización. Las impurezas pueden ser perfectamente sustancias de valor, que pueden reutilizarse sin que exista la necesidad de eliminarlas.
Con el dispositivo según la invención y el procedimiento se consigue, por lo tanto, una separación total de casi todas las impurezas líquidas y gaseosas en el líquido de preparación, de modo que el rendimiento de la instalación en su conjunto es muy elevado, siendo posible, en resumen, un servicio sumamente económico de la instalación.
En particular, con un procedimiento de este tipo y un dispositivo de este tipo puede tratarse un espectro muy amplio de los líquidos de preparación más diversos con múltiples impurezas líquidas y/o gaseosas de tipo muy diverso de una forma efectiva y económica. Un procedimiento y un dispositivo de este tipo son particularmente adecuados y ventajosos para la obtención de agua, por ejemplo en forma de agua potable o agua de servicio a partir de agua de mar y/o agua salobre, puesto que en el marco del precalentamiento y la depuración previa se pueden separar y eliminar el CO_{2} disuelto en grandes cantidades en la misma, así como el CO_{2} que se forma en la descomposición térmica de HCO_{3}. Las sales que están en el líquido base pueden separarse a continuación en el marco de la evaporación del líquido base como salmuera en el separador de concentrado.
Un rendimiento especialmente ventajoso de la instalación se consigue si el líquido de preparación a tratar se alimenta sucesivamente a al menos dos dispositivos de precalentamiento-separación conectados en serie. Con un precalentamiento y una depuración previa de este tipo en varias etapas se consigue un efecto de separación especialmente bueno y eficiente respecto a la separación de las impurezas líquidas de bajo punto de ebullición y/o de la expulsión de las impurezas gaseosas. Para un efecto de separación reforzado de este tipo puede conseguirse un rendimiento especialmente elevado de la instalación en su conjunto, así como, en particular, respecto al precalentamiento y la depuración previa. Esto puede conseguirse, en particular, también si el líquido de preparación se precalienta en el intercambiador de calor de precalentamiento de aquel dispositivo de precalentamiento-separación, a continuación del cual se alimenta gas portador al líquido de preparación en un dispositivo mezclador hasta una temperatura lo más cercana posible a la temperatura de evaporación del líquido base, puesto que de esta forma se favorece una posterior distribución ultrafina del líquido de preparación precalentado y depurado previamente en el gas portador.
Según una forma de realización y un procedimiento especialmente preferibles está previsto que el líquido de preparación a tratar precalentado en el intercambiador de calor de precalentamiento, del que hay al menos uno, de cada dispositivo de precalentamiento-separación se alimente a un dispositivo de expansión como parte integrante del dispositivo de separación, con el que se realiza una separación efectiva de las impurezas en forma de vapor y/o impureza gaseosas de bajo punto de ebullición. De forma especialmente ventajosa pueden alimentarse las impurezas en forma de vapor y/o las impurezas gaseosas de bajo punto de ebullición partiendo del dispositivo de expansión a través de una tubería a un dispositivo refrigerador con intercambiador de calor como otra parte integrante del dispositivo de separación y almacenarse en un recipiente colector, de modo que durante el proceso de refrigeración se genera una depresión en la tubería, mediante la cual pueden aspirarse las impurezas separadas del dispositivo de expansión. De este modo se consigue de forma ventajosa que la separación y eliminación de las impurezas pueda realizarse de forma sencilla, sin grandes costes por componentes y aparatos. El dispositivo de expansión puede estar formado por un recipiente de expansión con bomba preconectada o por una instalación con membrana de pervaporación.
Un procedimiento especialmente ventajoso se consigue si cada intercambiador de calor de precalentamiento está formado por un intercambiador de calor de condensado-líquido de preparación, con el que se realiza un precalentamiento por el condensado caliente que procede del recipiente de condensado. Además, puede realizarse otra aportación de calor para el precalentamiento del líquido de preparación en un intercambiador de calor de concentrado-líquido de preparación mediante el concentrado caliente que procede del recipiente colector de concentrado, estando dispuesto el intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido delante del dispositivo de precalentamiento/separación, del que hay al menos uno. Con un procedimiento de este tipo puede reducirse considerablemente el consumo total de energía, puesto que se usan casi todas las corrientes calientes para el calentamiento de corrientes más frías.
Esto es particularmente válido si al menos una parte de la aportación de calor para la evaporación a la mezcla húmeda de gas portador-vapor tiene lugar en al menos un intercambiador de calor de evaporador/condensación mediante la mezcla de gas portador-vapor seco comprimida y depurada que sale.
Además, está previsto que el gas portador es conducido en un circuito de gas portador separado entre un separador de condensado y un dispositivo mezclador de gas portador, pudiendo alimentarse de forma indirecta y/o directa a una tubería de alimentación de gas portador, para minimizar las pérdidas de gas portador. De esta forma puede conseguirse que el gas portador pueda conducirse según la necesidad en función de los parámetros del proceso de forma inmediata y directa a la tubería de alimentación de gas portador y, de forma adicional o como alternativa, también en el circuito de gas portador con secado de gas y recuperación de gas a la tubería de alimentación de gas portador. Esto aumenta considerablemente la flexibilidad en el procedimiento, de modo que es posible una adaptación sencilla del procedimiento, por ejemplo a distintos líquidos de preparación a depurar. Por ello, en un circuito de gas portador cerrado de este tipo pueden usarse también gases inertes relativamente caros y valiosos como gases portadores, debido a las reducidas pérdidas de gas portador, que por regla general son preferibles en su función como gas de arrastre para los desechos líquidos en comparación con, por ejemplo, aire, puesto que éstos, a diferencia de, por ejemplo, aire, no pueden reaccionar con determinados otros componentes, en particular componentes gaseosos de los desechos líquidos.
Para ello, en el circuito de gas portador está dispuesto preferiblemente un secador de gas para el secado del gas portador. Un secador de gas de este tipo está dispuesto, por ejemplo, detrás de un recipiente colector de condensado, para secar el gas portador residual húmedo del recipiente colector de condensado y alimentarlo al circuito de gas portador en el estado seco deseado.
En un procedimiento y una forma de realización del dispositivo concretos preferibles, partiendo del separador de condensado, al menos un conducto de gas retorna en un circuito a la tubería de alimentación de gas portador, estando intercalado un secador de gas, siendo ventajoso prever también un compresor. Con un circuito de gas portador de este tipo se consigue que las pérdidas de gas portador en el dispositivo sean lo más reducidos posible, puesto que puede recuperarse, por ejemplo, también el gas portador aún presente en el condensado, retornando el mismo en el circuito a la tubería de alimentación de gas portador. De esta forma es posible, en resumen, un servicio sumamente económico de la instalación.
En caso de que, a pesar de ello, se produzcan pérdidas de gas portador en el sistema, por ejemplo, después de un tiempo de servicio prolongado, puede rellenarse gas portador de forma sencilla mediante un acumulador de gas portador acoplado al circuito de gas portador. Esta alimentación se realiza mediante simple acoplamiento al circuito de portador de por sí previsto, de modo que no sea necesario parar la instalación para ello, lo cual sería poco económico, sino que la misma puede seguir funcionando de forma continua.
Además, en este circuito de gas portador puede integrarse de forma sencilla también un recipiente de oxígeno con un evaporador de oxígeno para una oxidación en húmedo, que se conecta adicionalmente en caso de necesidad.
También puede estar previsto que esté previsto otro segundo separador de condensado como separador de condensado de emergencia/descarga, al que se alimenta mezcla de gas portador-vapor seco y/o vapores a través de una tubería de derivación, cuando las tuberías principales estén eventualmente cerradas o reducidas. Con ello, por un lado, queda garantizada la seguridad de funcionamiento en caso de una sobrecarga del primer separador de condensado y, por el otro, también el seguimiento del proceso con los resultados deseados de funcionamiento. Un separador de condensado de emergencia/descarga de este tipo puede integrarse, además, de forma sencilla en el sistema, pudiendo realizarse en particular también una alimentación directa de gas portador a una tubería de alimentación de gas portador al dispositivo mezclador o a un circuito de gas portador, dado el caso, con secado posterior en un secador de gas. Con ello aumenta la flexibilidad de una instalación en su conjunto de tal forma que pueda reaccionarse rápidamente a determinados estados de servicio realizándose un proceso óptimo.
Además, es preferible que al menos un área parcial de la tubería de alimentación del separador de concentrado al separador de condensado esté realizada como tubería a presión para la mezcla de gas portador-vapor seco con compresor preconectado para aumentar la presión y la temperatura de la mezcla de gas portador-vapor seco. En este caso, en la tubería de presión está dispuesto al menos un dispositivo de medición para el control del servicio, preferiblemente al menos un dispositivo para medir el caudal y/o al menos un dispositivo para medir la temperatura y/o al menos un dispositivo para medir la presión, que forman parte de un circuito de regulación.
En caso de un calor de compresión insuficiente, lo cual puede ocurrir, en particular, en el servicio de arranque, la tubería de presión está acoplada preferiblemente a un generador de calor, dado el caso mediante un intercambiador de calor, que puede conectarse y/o desconectarse automáticamente. En caso del uso de dos intercambiadores de calor de evaporador/condensación, éstos pueden conectarse como grupo individual o como grupo conjunto.
Cada uno de los componentes del sistema puede regularse mediante una regulación según los datos predeterminados ajustados y deseados. Para ello, en el lado del control del proceso, está previsto al menos un accionador, preferiblemente al menos una válvula reguladora y al menos un dispositivo de medición, preferiblemente un dispositivo para medir la temperatura y/o un dispositivo para medir la presión y/o un dispositivo para medir el caudal, estando acoplados los mismos a un regulador, respectivamente. Con ello, es posible un control óptimo del proceso en función de los líquidos a depurar y los componentes de éstos.
Para una alta seguridad funcional de la instalación está previsto, además, un dispositivo para desenlodar, con el que puede desenlodarse, en particular, el o los intercambiador(es) de calor de evaporador/condensación mediante el condensado, por ejemplo, de un recipiente de desgasificacíón.
Para una descarga de emergencia no contaminante puede estar previsto, además, un filtro del aire de salida, a través del cual se realiza la descarga al espacio libre de presión de servicio.
La invención se explicará más detalladamente con ayuda de dibujos.
Muestran:
la fig. 1, un diagrama de flujo esquemático de un dispositivo para el tratamiento de un líquido de preparación a tratar según un primer procedimiento, y
la fig. 2, un diagrama de flujo esquemático de un dispositivo para el tratamiento de un líquido de preparación a tratar con un procedimiento alternativo en el área del precalentamiento y de la depuración previa.
Los líquidos de preparación, como por ejemplo desechos líquidos que se originan en la producción, por ejemplo disolventes en distintas diluciones, o agua de mar y/o agua salobre, se alimentan en un procedimiento según la fig. 1, dado el caso, tras una depuración previa, a través de la entrada 1 a un depósito de decantación de bomba 2. En el depósito de decantación de bomba 2 está dispuesto un intercambiador de calor de concentrado/líquido 101, mediante el cual se realiza un precalentamiento del líquido. Este precalentamiento se mide mediante un dispositivo para medir la temperatura no representado.
A continuación, el líquido de preparación así precalentado se conduce mediante una bomba 4 para el precalentamiento y la depuración previa a un primer dispositivo de precalentamiento/separación 5, 8, 9, 14, 15, 16, que presenta un intercambiador de calor de precalentamiento 8 y un dispositivo de separación 9, 14, 15, 16 dispuesto a continuación del intercambiador de calor de precalentamiento 8. El intercambiador de calor de precalentamiento 8 está realizado aquí al mismo tiempo como intercambiador de calor de condensado/líquido de preparación, aumentándose la temperatura del líquido de preparación a depurar en función de la presión existente para que se acerque lo más posible a una temperatura de evaporación deseada.
Para evitar la marcha en seco de la bomba, en el depósito de decantación de la bomba 2 está previsto un dispositivo para medir el nivel de relleno no representado. Con este dispositivo para medir el nivel de relleno se consigue que el intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido 101 esté siempre cubierto por líquido y que la bomba 4 pueda alimentarse con una presión previa suficiente. Esta presión previa es variable y depende de la temperatura del desecho líquido a transportar. El punto de conmutación mínimo del dispositivo para medir el nivel de relleno se adapta de forma continua mediante una vinculación con el dispositivo para medir la temperatura.
La alimentación a la bomba 4 se realiza mediante una tubería de alimentación/aspiración 3 del depósito de decantación de la bomba 2, transportándose el líquido de preparación, por ejemplo un desecho líquido, a través de una tubería de presión 5, en la que está integrada una válvula de retención 6 y una válvula de cierre 7, así como a través de un intercambiador de calor de condensado/desecho líquido como intercambiador de calor de precalentamiento 8 a un dispositivo de expansión 9, formado por un recipiente de expansión con una bomba, que forma parte del dispositivo de separación 9, 14, 15, 16. Allí se realiza una separación del vapor generado según su temperatura del punto de ebullición y/o de los gases inertes, presentes, por ejemplo, en el agua de mar y/o agua salobre o del CO_{2} gaseoso presente y generado por el líquido precalentado. El vapor y/o el gas separados se alimentan a través de una tubería 14 a un dispositivo refrigerador con intercambiador de calor 15 y se almacena de forma licuada en un recipiente colector 16. Durante el proceso de refrigeración, se genera una depresión en la tubería 14, que provoca la evacuación del vapor que se genera del dispositivo de expansión 9. Cuando están presentes líquidos evaporables no azeotrópicos con distintos temperaturas del punto de ebullición en el desecho líquido, puede realizarse una separación fraccionada en varias etapas de impurezas líquidas y/o impurezas gaseosas de bajo punto de ebullición, por ejemplo en forma de sustancias contenidas y/o sustancias valiosas del líquido de preparación mediante una disposición de múltiples dispositivos de precalentamiento de gas/separación sucesivos, aquí por ejemplo otro dispositivo de precalentamiento/separación 10, 11, 12, 17, 18, 19 en combinación con un procedimiento en el que se alimenta un gas portador como gas de arrastre a un líquido de preparación.
En el dispositivo mezclador 21, que está conectado con una tubería de alimentación de gas portador/gas propelente 39 y una tubería de gas portador-vapor húmedo 20, el líquido de preparación precalentado y depurado previamente por el precalentamiento en varias etapas a la temperatura óptima se distribuye de forma ultrafina en la corriente de gas portador, de modo que sea posible una evaporación espontánea. Esta mezcla húmeda de gas portador-vapor que resulta de esta forma llega a través de la tubería de la mezcla 20 a un intercambiador de calor de evaporador/condensación 23, en el que tiene lugar otro calentamiento con el objetivo de un sobrecalentamiento de la mezcla de gas portador-vapor. Dado el caso, puede realizarse aquí un recalentamiento mediante otro intercambiador de calor de evaporador/condensación 27. Este intercambiador de calor de evaporador/condensación 23 se conecta o desconecta mediante la apertura o el cierre de las válvulas 22, 24 y 25. La misma conmutación es posible para el intercambiador de calor de evaporador/condensación 27 mediante la apertura y/o el cierre de las válvulas 26, 28 y 29. Las temperaturas y presiones de servicio necesarias de la mezcla de gas portador-vapor dependen aquí de las sustancias contenidas a separar y las magnitudes térmicas del desecho líquido a depurar. Por ello, pueden ser necesarias temperaturas entre 50ºC y 250ºC, así como presiones de servicio entre 0,5 bar y 20 bar.
La mezcla húmeda de gas portador-vapor con el resto líquido de mayor punto de ebullición en comparación con el líquido base o las sales contenidas en el líquido base del líquido de preparación a depurar se alimenta a continuación a un separador de concentrado 30, separándose este resto líquido y/o una salmuera como concentrado. Este separador de concentrado 30 puede estar realizado, por ejemplo, como ciclón o separador de placas deflectoras. En caso del separador de placas deflectoras, pueden usarse tanto separadores de una placa deflectora como separadores de múltiples placas deflectoras.
La mezcla de gas portador-vapor seco que ya no contiene líquido residual, sale a través de una tubería 32 del separador de concentrado 30 y se ajusta mediante un compresor 31 a una presión de servicio optimizada para una mezcla de gas portador-vapor seco, aumentándose al mismo tiempo la temperatura. Esta mezcla de gas portador-vapor seco llega a través de una tubería de presión 32 a los intercambiadores de evaporador/condensación 27, 23 y se refrigera allí condensándose el vapor seco de la mezcla de gas portador-vapor seco, es decir, el líquido base del líquido de preparación, realizándose al mismo tiempo un calentamiento de la mezcla húmeda de gas portador-vapor, que fluye del dispositivo mezclador 21 al separador de concentrado 30.
A continuación, el condensado se separa en un separador de condensado 38. Como separador de condensado 38 pueden usarse aquí también, por ejemplo, un ciclón o un separador de placas deflectoras, por ejemplo un separador de una placa deflectora o un separador de múltiples placas deflectoras.
En un primer procedimiento, el gas portador liberado en el separador de condensado 38 del condensado puede realimentarse directamente al dispositivo mezclador 21 a través de la tubería de gas portador 39, en la que está integrado un dispositivo de cierre 40. Como gas portador pueden usarse, por ejemplo, todos los gases no solubles en los líquidos respectivos o sólo difícilmente solubles en los mismos.
El condensado que se produce en el separador de condensado 38 se evacua a través de una tubería de salida de condensado 41 con un dispositivo de cierre 42 a un recipiente colector de condensado 43, consiguiéndose mediante una medición del nivel de relleno en combinación con una válvula reguladora 42 una salida con pérdidas lo más reducidas posible de gas portador. El producto de cabeza del recipiente colector de condensado 43, que también presenta componentes de gas portador, se alimenta a una tubería de gas de escape 54 conectada en el lado de cabeza con el recipiente colector de condensado 43 alimentándose posteriormente a través de un secador de gas 55 con separador de condensado 56 dispuesto a continuación al secado de gas portador, así como a través de la tubería de gas 109 a otro circuito de gas portador también a la tubería de alimentación de gas portador 39. En este circuito de gas portador está previsto, además, un compresor 108.
Del recipiente colector de condensado 43, el condensado se conduce a través de los intercambiadores de calor de condensado/desecho líquido 11 y 8, que forman los intercambiadores de calor de precalentamiento del dispositivo de precalentamiento/separación, reduciéndose la presión de servicio existente mediante una tubería de salida 44 a un recipiente de desgasificación 52. Al pasar el condensado por los intercambiadores de calor de condensado/desecho líquido 8, 11, tiene lugar una transmisión de calor al líquido de preparación alimentado al dispositivo mezclador 21 a través de la tubería de presión 5, 10 y 13 para el precalentamiento del mismo y para la separación de las impurezas gaseosas y/o de bajo punto de ebullición.
El recipiente de desgasificación 52 sirve para eliminar las sustancias gaseosas disueltas en el condensado en las condiciones de la presión de servicio existentes después de la expansión. A continuación, el condensado puede salir a través de la salida de condensado 53.
Mediante las válvulas 25 y 29 en la tubería de la mezcla 20 puede conmutarse de forma correspondiente a los intercambiadores de calor de evaporador/condensación 23, 27 como grupo individual o como grupo conjunto. Para ello es necesario que la mezcla de gas portador-vapor seco de la tubería de presión 32 se conduzca según la conmutación necesaria a través de tuberías de derivación 83, 85 u 87 y la tubería de derivación 75. Para el ajuste sirven aquí las válvulas reguladoras 34, 35, 36 y 37 en la tubería de presión 32 y las válvulas reguladoras 84, 86 y 88 en las tuberías de derivación 83, 85, 87 y 75.
Con la tubería de derivación 75 puede conectarse un segundo separador de condensado adicional como separador de condensado de emergencia/descarga 82, para la descarga del separador de condensado 38. El condensado que se genera en el separador de condensado de emergencia/descarga 82 se conduce a través de tuberías de condensado 89, 92 a la tubería de salida de condensado 41 del primer separador de condensado 38 y se alimenta a continuación al recipiente colector de condensado 43. El gas portador sin condensado separado en el separador de condensado de emergencia/descarga 82 puede alimentarse a través de una tubería 95 directamente a la tubería de alimentación de gas portador 39 o puede alimentarse según las condiciones del proceso respectivamente existentes a través de la tubería 97 a la tubería de gas de escape conectada con el recipiente colector de condensado 43, alimentándose a continuación a través del secador de gas 55 con separador de condensado 56 postconectado al secado de gas portador, así como a través de la tubería de gas 109 en otro circuito de gas portador también a la tubería de alimentación de gas portador 39.
Como puede observarse también en el diagrama de flujo de la fig. 1, en el circuito de gas portador puede intercalarse, además, un recipiente acumulador de gas portador 103, para compensar una pérdida de gas portador durante el servicio de la instalación. Esta compensación de gas portador se realiza, dado el caso, aprovechándose un evaporador aquí no representado a través de una tubería de gas 106, en la que está dispuesta una válvula reguladora 107, alimentándose el gas portador de compensación a la tubería de gas 54 mediante una tubuladura de aspiración del compresor de gas portador 108. El propio recipiente acumulador de gas portador 103 está asegurado mediante un dispositivo de descarga, que presenta una tubería de descarga 104 y una válvula de descarga 105.
Además, está previsto un filtro de aire de salida 65 para una descarga de emergencia, realizándose la descarga partiendo de la tubería de presión 32 a través de un primer conjunto de tuberías 75, 83, 85, 87 y el separador de condensado de emergencia/descarga 82, así como un segundo conjunto de tuberías 95, 97, 54, 63, 66 y las válvulas 64 y 67, así como el propio filtro de aire de salida 65 al espacio libre de presión de servicio. El condensado que se genera en este caso en el separador de condensado de emergencia/descarga 82 se realimenta a través de la tubería 89 con las válvulas reguladoras 90, 91 abiertas al depósito de decantación de la bomba 2.
Para proporcionar en caso de una oxidación en húmedo las cantidades necesarias de oxígeno, está previsto, además, un recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 58, que puede conectarse a través de una tubería de oxígeno 59 con una válvula reguladora 60 con la tubería de gas 54 del circuito de gas portador, pudiendo conectarse, por lo tanto, con el compresor de gas portador 108. La alimentación de oxígeno se controla durante este proceso mediante un dispositivo para medir oxígeno no representado, dispuesto en la tubería de presión 32 del circuito de la mezcla de gas portador-vapor seco. Para asegurar la presión en el recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 58 está prevista una tubería de descarga de presión 61 con una válvula de descarga 62, cuya conmutación se realiza mediante un dispositivo para medir la presión dispuesto en el recipiente de oxígeno 58.
El concentrado que se produce en el separador de concentrado 30 se alimenta a través de una tubería de salida de concentrado 68 a un recipiente colector de concentrado 70. Durante este proceso, se garantiza mediante una válvula reguladora 59 una salida del concentrado libre de gas portador. La alimentación del concentrado al recipiente colector de concentrado 70 se realiza por debajo del nivel mínimo de concentrado, de modo que pueda tener lugar una condensación de vapores.
En caso de una formación de vapores, los vapores pueden condensar mediante un compresor de vapores 73/73a a través de las tuberías 71, 80 y 75 con las válvulas 72, 74, 76 y 81, dado el caso, mediante un dispositivo de condensación de vapores especialmente ventajoso y preferible, formado por un dispositivo refrigerador 78 con recipiente colector de condensado 79, o en el separador de condensado de emergencia/descarga 82, realimentándose a continuación a través de la tubería de condensado 89 al depósito de decantación de la bomba 2.
El control del compresor de vapores 73/73a y de las válvulas reguladoras 72, 74, 76, 81 correspondientes se realiza mediante un dispositivo para medir la presión no representado en el recipiente colector de concentrado 70.
Para vapores que pueden usarse eventualmente, existe la posibilidad de transportar los vapores que se generan a través de una tubería de vapores 71 a la tubería de presión 32.
El concentrado contenido en el recipiente colector de concentrado 70 se aprovecha para otros fines, conduciéndose mediante una tubería de salida 99 a través del intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido 101, en el que tiene lugar una cesión de calor del concentrado caliente para el precalentamiento del líquido alimentado en la entrada 1. Para evitar una salida por lotes en la tubería de salida 99 está dispuesta una válvula reguladora 100, que se controla mediante un dispositivo para medir el nivel de relleno en el recipiente colector de concentrado 70.
En caso de un calor de compresión insuficiente, que puede existir, en particular, en el servicio de arranque, puede ajustarse la temperatura de reacción necesaria mediante la conexión adicional de una fuente de calor externa, formada por un generador de calor 120 con intercambiador de calor integrado, que está conectado mediante las válvulas 121 y 122 con la tubería de presión 32. Para ello, la mezcla de gas portador-vapor se conduce al intercambiador de calor del generador de calor 120, cerrándose la tubería de presión 32 mediante la válvula 33.
La conexión adicional automática de esta fuente de calor externa 120 puede realizarse mediante un dispositivo para medir la temperatura no representado en combinación con válvulas reguladoras 33, 121 y 122. La desconexión de esta fuente de calor externa se realiza, en cambio, preferiblemente siempre mediante un dispositivo para medir la temperatura tampoco representado, con un proceso de conmutación inverso de las válvulas reguladoras 33, 121 y 122 mencionadas.
Está previsto un dispositivo para desenlodar, en particular para desenlodar los intercambiadores de evaporador/condensación 23 y 27, que incluye una bomba de condensado 112, que está conectada a través de una tubería de aspiración 110 y la válvula 111 con el recipiente de desgasificación 52. Para el proceso de desenlodar, el condensado para desenlodar puede alimentarse en este caso a través de una tubería de presión de condensado 113, 116 y 118 a un dispositivo mezclador 21 y a las tuberías de gas portador-vapor 20 y 32.
Para el control del servicio al desenlodar, en la tubería de presión de condensado 113 están dispuestos un dispositivo para medir la presión, un dispositivo para medir la temperatura y un dispositivo para medir el caudal, de los que no está representado ninguno para mayor claridad.
Un procedimiento en parte alternativo está representado en el diagrama de flujo según la fig. 2, en el que los líquidos de preparación, como por ejemplo desechos líquidos que se originan en la producción, por ejemplo disolventes en distintas diluciones, o agua de mar y/o agua salobre, se alimentan para la obtención de agua potable y agua de servicio, dado el caso, tras una depuración previa, a través de la entrada 1' a un depósito de decantación de bomba 2'. En el depósito de decantación de bomba 2' está dispuesto un intercambiador de calor de concentrado/líquido 80', mediante el cual se realiza un precalentamiento del líquido. Este precalentamiento se mide mediante un dispositivo para medir la temperatura no representado.
A continuación, el líquido de preparación así precalentado se conduce mediante una bomba 4' para el precalentamiento y la depuración previa a un primer dispositivo de precalentamiento/separación 5', 8', 9', 12', 13', 14', que presenta un intercambiador de calor de precalentamiento 8' y un dispositivo de separación 9', 12', 13', 14' dispuesto a continuación del intercambiador de calor de precalentamiento 8'. El intercambiador de calor de precalentamiento 8' está realizado aquí al mismo tiempo como intercambiador de calor de condensado/líquido de preparación, aumentándose la temperatura del líquido de preparación a depurar en función de la presión existente para que se acerque lo más posible a una temperatura de evaporación deseada.
Para evitar la marcha en seco de la bomba 4', en el depósito de decantación de la bomba 2' está previsto un dispositivo para medir el nivel de relleno no representado. Con este dispositivo para medir el nivel de relleno se consigue que el intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido 80' esté siempre cubierto por líquido y que la bomba 4' pueda alimentarse con una presión previa suficiente. Esta presión previa es variable y depende de la temperatura del desecho líquido a transportar. El punto de conmutación mínimo del dispositivo para medir el nivel de relleno se adapta de forma continua mediante una vinculación con el dispositivo para medir la temperatura.
La alimentación a la bomba 4' se realiza mediante una tubería de alimentación/aspiración 3' del depósito de decantación de la bomba 2', transportándose el líquido de preparación a través de una tubería de presión 5', en la que está integrada una válvula de retención 6' y una válvula de cierre 7', así como a través del intercambiador de calor de condensado/desecho líquido 8' como intercambiador de calor de precalentamiento a un dispositivo de expansión 9' en forma de una instalación con membrana de pervaporación, que forma parte del dispositivo de separación. Allí se realiza una separación del vapor generado según su temperatura del punto de ebullición y/o de los gases inertes, presentes, por ejemplo, en el agua de mar y/o agua salobre o del CO_{2} gaseoso presente y generado por el líquido de preparación precalentado. El vapor y/o el gas separados se alimentan a través de una tubería 12' a un dispositivo refrigerador con intercambiador de calor 13' y se almacena de forma licuada en un recipiente colector 14'. Durante el proceso de refrigeración, se genera una depresión en la tubería 12', que provoca la evacuación del vapor que se genera del dispositivo de expansión 9'. Cuando están presentes líquidos evaporables no azeotrópicos con distintas temperaturas del punto de ebullición en el desecho líquido a tratar, puede realizarse una separación fraccionada en varias etapas de impurezas líquidas y/o impurezas gaseosas de bajo punto de ebullición, por ejemplo en forma de sustancias contenidas y/o sustancias valiosas del líquido de preparación mediante una disposición de múltiples dispositivos de precalentamiento/separación sucesivos, aquí por ejemplo otro dispositivo de precalentamiento/separación 10', 11', 15', 16', 17' en combinación con un procedimiento en el que se alimenta un gas portador como gas de arrastre a un líquido de preparación.
En el dispositivo mezclador 18, que está conectado con una tubería de alimentación de gas portador/gas propelente 37' y una tubería de gas portador-vapor húmedo 19', el líquido de preparación precalentado y depurado previamente por el precalentamiento en varias etapas a la temperatura óptima se distribuye de forma ultrafina en la corriente de gas portador, de modo que sea posible una evaporación espontánea. Esta mezcla húmeda de gas portador-vapor que resulta de esta forma llega a través de la tubería de la mezcla 19' a un intercambiador de calor de evaporador/condensación 21', en el que tiene lugar otro calentamiento con el objetivo de un sobrecalentamiento de la mezcla de gas portador-vapor. Dado el caso, puede realizarse aquí un recalentamiento mediante otro intercambiador de calor de evaporador/condensación 25'. Este intercambiador de calor de evaporador/condensación 21' se conecta o desconecta mediante la apertura o el cierre de las válvulas 20', 22' y 23'. La misma conmutación es posible para el intercambiador de calor de evaporador/condensación 25' mediante la apertura y/o el cierre de las válvulas 24', 26' y 27'. Las temperaturas y presiones de servicio necesarias de la mezcla de gas portador-vapor dependen aquí de las sustancias contenidas a separar y de las magnitudes térmicas del desecho líquido a depurar. Por ello, pueden ser necesarias temperaturas entre 50ºC y 250ºC, así como presiones de servicio entre 0,5 bar y 20 bar.
La mezcla húmeda de gas portador-vapor con el resto líquido de mayor punto de ebullición en comparación con el líquido base o las sales contenidas en el líquido base del líquido de preparación a depurar se alimenta a continuación a un separador de concentrado 28', separándose este resto líquido y/o una salmuera como concentrado. Este separador de concentrado 28' puede estar realizado, por ejemplo, como ciclón o separador de placas deflectoras. En caso del separador de placas deflectoras, pueden usarse tanto separadores de una placa deflectora como separadores de múltiples placas deflectoras.
La mezcla de gas portador-vapor seco que ya no contiene líquido residual, sale a través de una tubería 31' del separador de concentrado 28' y se ajusta mediante un compresor 29' a una presión de servicio optimizada para una mezcla de gas portador-vapor seco, aumentándose al mismo tiempo la temperatura. Esta mezcla de gas portador-vapor seco llega a través de una tubería de presión 30' a los intercambiadores de evaporador/condensación 25', 21' y se refrigera allí condensándose el vapor seco de la mezcla de gas portador-vapor seco, es decir, el líquido base del líquido de preparación, realizándose al mismo tiempo un calentamiento de la mezcla húmeda de gas portador-vapor, que fluye del dispositivo mezclador 18' al separador de concentrado 28'.
El condensado se separa a continuación en un separador de condensado 36'. Como separador de condensado 36' pueden usarse aquí también, por ejemplo, un ciclón o un separador de placas deflectoras, por ejemplo un separador de una placa deflectora o un separador de múltiples placas deflectoras.
En un primer procedimiento, el gas portador liberado en el separador de condensado 36' del condensado puede realimentarse directamente al dispositivo mezclador 18' a través de la tubería de gas portador 37', en la que está integrado un dispositivo de cierre 38'. Como gas portador pueden usarse, por ejemplo, todos los gases no solubles en los líquidos respectivos o sólo difícilmente solubles en los mismos, por ejemplo, gases inertes.
El condensado que se produce en el separador de condensado 36' se evacua a través de una tubería de salida de condensado 39' con un dispositivo de cierre 40 a un recipiente colector de condensado 41', consiguiéndose mediante una medición del nivel de relleno en combinación con una válvula reguladora 43' una salida con pérdidas lo más reducidas posible de gas portador. El producto de cabeza que se genera en el recipiente colector de condensado 41', que aún contiene gas portador, se evacua a continuación como producto de cabeza a través de una tubería de gas de escape 52' conectada en el lado de cabeza con el recipiente colector de condensado 41', alimentándose posteriormente a través de un dispositivo de pervaporación 53' al secado de gas portador, así como a través de la tubería de gas 64' en otro circuito de gas portador también a la tubería de alimentación de gas portador 37'. En este circuito de gas portador está previsto, además, un compresor 63'. A continuación del dispositivo de pervaporación 53', preferiblemente una membrana de pervaporación, está dispuesto un dispositivo refrigerador con intercambiador de calor 55', a continuación del cual está dispuesto, a su vez, un recipiente colector de condensado 56'. Durante el proceso de refrigeración se genera aquí una depresión en la tubería 54', gracias a la cual se aspira el condensado separado en la membrana de pervaporación 53' de esta tubería.
Del recipiente colector de condensado 41', el condensado se conduce a través de los intercambiadores de calor de condensado/desecho líquido 10' y 8' que forman los intercambiadores de calor de precalentamiento del dispositivo de precalentamiento/separación, reduciéndose la presión de servicio existente mediante una tubería de salida 42' a un recipiente de desgasificación 50'. Al pasar el condensado por los intercambiadores de calor de condensado/desecho líquido 8', 10', tiene lugar una transmisión de calor al líquido de preparación alimentado al dispositivo mezclador 18' a través de la tubería de presión 5 de la forma descrita para el precalentamiento del mismo y para la separación de las impurezas gaseosas y/o de bajo punto de ebullición.
El recipiente de desgasificación 50' sirve para eliminar las sustancias gaseosas disueltas en el condensado en las condiciones de la presión de servicio existentes después de la expansión. A continuación, el condensado puede salir a través de la salida de condensado 51'.
Mediante las válvulas 23' y 27' en la tubería de la mezcla 19' puede conmutarse de forma correspondiente a los intercambiadores de calor de evaporador/condensación 21', 25' como grupo individual o como grupo conjunto. Para ello es necesario que la mezcla de gas portador-vapor seco de la tubería de presión 30' se conduzca según la conmutación necesaria a través de tuberías de derivación 96', 98' y 100' y la tubería de derivación 86'. Para el ajuste sirven aquí las válvulas reguladoras 32', 33', 34' y 35' en la tubería de presión 30' y las válvulas reguladoras 97', 99' y 101' en las tuberías de derivación 96', 98', 100' y 86'.
Con la tubería de derivación 86' puede conectarse para la descarga del separador de condensado 36' un segundo separador de condensado adicional como separador de condensado de emergencia/descarga 102'. El condensado que se genera en el separador de condensado de emergencia/descarga 102' se conduce a través de tuberías de condensado 108', 111' a la tubería de salida de condensado 39' del primer separador de condensado 36' y se alimenta a continuación al recipiente colector de condensado 41'. El gas portador sin condensado separado en el separador de condensado de emergencia/descarga 102' puede alimentarse a través de una tubería 103' directamente a la tubería de alimentación de gas portador 37' o puede alimentarse según las condiciones del proceso respectivamente existentes a través de la tubería 108' a la tubería de gas de escape 52' conectada con el recipiente colector de condensado 41', alimentándose a continuación a través de la membrana de pervaporación 53' al secado de gas portador, así como a través de la tubería de gas 64' en otro circuito de gas portador también a la tubería de alimentación de gas portador
37'.
Como puede observarse también en el diagrama de flujo de la fig. 2, en el circuito de gas portador puede intercalarse, además, un recipiente acumulador de gas portador 58', para compensar una pérdida de gas portador durante el servicio de la instalación. Esta compensación de gas portador se realiza, dado el caso, aprovechándose un evaporador aquí no representado a través de una tubería de gas 61', en la que está dispuesta una válvula reguladora 62', alimentándose el gas portador de compensación a la tubería de gas 52' mediante una tubuladura de aspiración del compresor de gas portador 63'. El propio recipiente acumulador de gas portador 58' está asegurado mediante un dispositivo de descarga, que presenta una tubería de descarga 59' y una válvula de descarga 60'.
Además, está previsto un filtro de aire de salida 72' para una descarga de emergencia, realizándose la descarga partiendo de la tubería de presión 30' a través de un primer conjunto de tuberías 86', 96', 98', 100' y el separador de condensado de emergencia/descarga 102', así como un segundo conjunto de tuberías 103', 106', 52', 70', 73' y las válvulas 71' y 74', así como el propio filtro de aire de salida 72' al espacio libre de presión de servicio. El condensado que se genera en este caso en el separador de condensado de emergencia/descarga 102' se realimenta a través de la tubería 108' con las válvulas reguladoras 109', 110' abiertas al depósito de decantación de la bomba 2'.
Para proporcionar en caso de una oxidación en húmedo las cantidades necesarias de oxígeno, está previsto, además, un recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 65', que puede conectarse a través de una tubería de oxígeno 66' con una válvula reguladora 67' con la tubería de gas 52' del circuito de gas portador, pudiendo conectarse, por lo tanto, con el compresor de gas portador 63'. La alimentación de oxígeno se controla durante este proceso mediante un dispositivo para medir oxígeno no representado, dispuesto en la tubería de presión 30' del circuito de la mezcla de gas portador-vapor seco. Para asegurar la presión en el recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 65' está prevista una tubería de descarga de presión 68' con una válvula de descarga 69', cuya conmutación se realiza mediante un dispositivo para medir la presión dispuesto en el recipiente de oxígeno 65'.
El concentrado que se produce en el separador de concentrado 28' se alimenta a través de una tubería de salida de concentrado 75' a un recipiente colector de concentrado 77'. Durante este proceso, se garantiza mediante una válvula reguladora 76' una salida del concentrado libre de gas portador. La alimentación del concentrado al recipiente colector de concentrado 77' se realiza por debajo del nivel mínimo del concentrado, de modo que pueda tener lugar una condensación de vapores.
En caso de una formación de vapores, los vapores pueden condensar mediante un compresor de vapores 84', 88' a través de las tuberías 82', 86' y 94' con las válvulas 83', 85', 87', 89' y 95' mediante un dispositivo de condensación de vapores especialmente ventajoso y preferible, dado el caso, con un dispositivo de pervaporación 90', formado por un dispositivo refrigerador 92' con recipiente colector de condensado 93', o en el separador de condensado de emergencia/descarga 102', realimentándose a continuación a través de la tubería de condensado 108' al depósito de decantación de la bomba 2'.
El control del compresor de vapores 84'/88' y de las válvulas reguladoras 83', 85', 87', 89', 95' correspondientes se realiza mediante un dispositivo para medir la presión no representado en el recipiente colector de concentrado 77'.
Para vapores que pueden usarse eventualmente, existe la posibilidad de transportar los vapores que se generan a través de una tubería de vapores 82' a la tubería de presión 30'.
El concentrado contenido en el recipiente colector de concentrado 77' se aprovecha para otros fines, conduciéndose mediante una tubería de salida 78' a través del intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido 80', en el que tiene lugar una cesión de calor del concentrado caliente para el precalentamiento del líquido alimentado en la entrada 1'. Para evitar una salida por lotes en la tubería de salida 78' está dispuesta una válvula reguladora 79', que se controla mediante un dispositivo para medir el nivel de relleno en el recipiente colector de concentrado 77'.
En caso de un calor de compresión insuficiente, que puede existir, en particular, en el servicio de arranque, puede ajustarse la temperatura de reacción necesaria mediante la conexión adicional de una fuente de calor externa, formada por un generador de calor 124' con intercambiador de calor integrado, que está conectado mediante las válvulas 125' y 126' con la tubería de presión 30'. Para ello, la mezcla de gas portador-vapor se conduce al intercambiador de calor del generador de calor 124', cerrándose la tubería de presión 30' mediante la válvula 31'.
La conexión adicional automática de esta fuente de calor externa 124' puede realizarse mediante un dispositivo para medir la temperatura no representado en combinación con válvulas reguladoras 31', 125' y 126'. La desconexión de esta fuente de calor externa se realiza, en cambio, preferiblemente siempre mediante un dispositivo para medir la temperatura tampoco representado, con un proceso de conmutación inverso de las válvulas reguladoras 31', 125' y 126' mencionadas.
Está previsto un dispositivo para desenlodar, en particular para desenlodar el intercambiador de calor de evaporador/condensación 21' y 25', que incluye una bomba de condensado 116', que está conectada a través de una tubería de aspiración 114' y la válvula 115' con el recipiente de desgasificación 50'. Para el proceso de desenlodar, el condensado para desenlodar puede alimentarse en este caso a través de una tubería de presión de condensado 117', 120' y 122' a un dispositivo mezclador 18' y a las tuberías de gas portador-vapor 19' y 30'.
Para el control del servicio al desenlodar, en la tubería de presión de condensado 117' están dispuestos un dispositivo para medir la presión, un dispositivo para medir la temperatura y un dispositivo para medir el caudal, de los que no está representado ninguno para mayor claridad.

Claims (31)

1. Procedimiento para el tratamiento de líquidos que se presentan en forma de líquidos de preparación, en particular de agua de mar y/o agua salobre y/o de un desecho líquido y/o agua usada,
estando formado el líquido de preparación por un líquido base, con impurezas fundamentalmente líquidas y/o gaseosas y/o en forma de sales contenidas y/o disueltas en éste, mediante la separación de las impurezas del líquido base, realizándose la separación de tal forma que
el líquido de preparación se conduce para el precalentamiento y la depuración previa a al menos un dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), en el que se calienta el líquido de preparación a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullición del líquido base, de modo que evaporen las impurezas líquidas con un punto de ebullición bajo en comparación con el líquido base y/o se expulsen térmicamente las impurezas gaseosas, separándose a continuación las impurezas así evaporadas y/o expulsadas,
que al líquido de preparación precalentado y depurado previamente de esta forma se alimenta un gas portador conducido en un circuito de gas portador cerrado y que esta mezcla se evapora mediante la aportación de calor a una mezcla húmeda de gas portador-vapor, de modo que se evapore el líquido base, quedando las impurezas líquidas con temperaturas de ebullición por encima de la temperatura de ebullición del líquido base como parte líquida residual y/o las sales contenidas en el líquido base como salmuera,
que esta mezcla húmeda de gas portador-vapor se alimenta a un separador de concentrado (30; 28'), en el que se separa la parte líquida residual y/o la salmuera como concentrado,
que la mezcla de gas portador-vapor seco liberada de la parte líquida residual y/o de la salmuera y, por lo tanto, depurada se comprime y se refrigera, de tal forma que
condensa el líquido base y se separa en un separador de condensado (38; 36') dispuesto a continuación y
que el gas portador liberado del condensado se alimenta a continuación al líquido de preparación precalentado y previamente depurado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido de preparación a tratar pasa sucesivamente por al menos dos dispositivos de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17') conectados en serie.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el líquido de preparación a tratar precalentado en al menos un intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11; 8', 10') de cada dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17') se alimenta a un dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11') como parte integrante de un dispositivo de separación (9, 14, 15, 16; 12, 17, 18, 19; 9', 12', 13', 14'; 11', 15', 16', 17') de un dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), con el que se realiza una separación de las impurezas en forma de vapor de bajo punto de ebullición y/o de las impurezas gaseosas.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque las impurezas en forma de vapor de bajo punto de ebullición y/o las impurezas gaseosas se alimentan partiendo del dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11') a través de una tubería (14, 17; 12', 15') a un dispositivo refrigerador con intercambiador de calor (15, 18; 13', 16') como otra parte integrante del dispositivo de separación y son almacenados en un recipiente colector (16, 19; 14', 17') de modo que
en el proceso de refrigeración se genera una depresión en la tubería (14, 17; 12', 15'), gracias a la cual las impurezas separadas se aspiran del dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11').
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque cada intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11; 8', 10') es un intercambiador de calor de condensado/líquido de preparación con el que se realiza un precalentamiento mediante el condensado caliente que procede de un recipiente colector de condensado (43; 41').
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque tiene lugar otra aportación de calor suplementaria para el precalentamiento del líquido de preparación en un intercambiador de calor de concentrado/líquido de preparación (101; 80') por el concentrado caliente que llega del recipiente colector de concentrado (70; 77'), estando dispuesto el intercambiador de calor de concentrado/líquido de preparación delante del dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17') del que hay al menos uno.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el líquido de preparación se alimenta en el intercambiado de calor de precalentamiento (10; 11') a aquel dispositivo de precalentamiento/separación (10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 10', 11', 15', 16', 17') detrás del cual se alimenta gas portador al líquido de preparación, hasta que alcance una temperatura que se acerque lo más posible a la temperatura de evaporación del líquido base.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al menos una parte de la aportación de calor para la evaporación a la mezcla húmeda de gas portador-vapor tiene lugar en al menos un intercambiador de calor de evaporador/condensación (23, 27; 21', 25') mediante la mezcla de gas portador-vapor seco comprimida, depurada, que sale, que puede condensar al menos en parte en este intercambiador de calor de evaporador/condensación (23, 27, 21', 25') del que hay que al menos uno.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque todo el gas portador es conducido en un circuito cerrado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque un caudal másico parcial del gas portador separado en el separador de condensado (38; 36') se alimenta directamente al líquido de preparación, y porque un segundo caudal másico parcial del gas portador separado en el separador de condensado (38; 36') se conduce por un dispositivo de secado de gas (55, 56; 53', 54', 55', 56') y se vuelve a alimentar, a continuación, como gas portador secado al líquido de preparación.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el líquido de preparación precalentado y depurado previamente se alimenta en un dispositivo mezclador (21; 18') distribuido de forma ultrafina al caudal másico del gas seco.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque antes de su alimentación al dispositivo mezclador (21; 18'), se añade un catalizador al líquido de preparación precalentado.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado
porque se usan dos intercambiadores de calor de evaporador/condensación (23, 27; 21', 25'), que pueden conmutarse mediante tuberías de unión correspondientes y órganos de cierre (25, 29; 23', 27') como grupo individual o grupo conjunto, y/o
porque en la tubería de presión para la mezcla de gas portador-vapor seco (32; 30') puede conectarse adicionalmente un generador de calor (120; 124') con intercambiador de calor y/o
porque los vapores que se generan en el recipiente colector de concentrado (70; 77') se alimentan de forma comprimida a la tubería de presión de la mezcla de gas portador-vapor seco (32; 30') y/o a una tubería de derivación (75; 86'), y/o
porque está previsto un segundo separador de condensado como separador de condensado de emergencia/descarga (82; 102'), al que se alimenta una mezcla de gas portador-vapor seco y/o vapores a través de la tubería de derivación (75; 86') cuando las tuberías principales (32; 30') están eventualmente cerradas o reducidas, alimentándose el gas portador depurado desde la salida de gas del separador de condensado de emergencia/descarga (82, 102') al circuito de gas portador y alimentándose el condensado desde la salida de líquido de forma directa o indirecta al sistema de salida del líquido del primer separador de condensado (38, 36') o, en caso de una descarga de emergencia de presión, a un depósito de decantación de bomba (2; 2') en la entrada (1, 1').
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado
porque en caso de una pérdida de gas portador en el circuito de gas portador se rellena gas portador desde un acumulador de gas portador (103, 104, 105; 58', 59', 60') conectado, y/o
porque delante de la salida de condensado (53; 51') está dispuesto un recipiente de desgasificación (52; 50'), con el que se eliminan las sustancias gaseosas aún disueltas después de la expansión, y/o
porque para desenlodar, en particular del o de los intercambiador(es) de evaporador/condensación (23, 27; 21', 25') puede bombearse condensado, preferiblemente del recipiente de desgasificación (52; 50') a las áreas del sistema que deben ser desenlodadas, y/o
porque en caso de aplicación de una oxidación en húmedo, se alimenta el oxígeno necesario al gas portador, procediendo este oxígeno de un recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno (58, 61, 62; 65', 68', 69') de forma controlada por un dispositivo para medir oxígeno.
15. Dispositivo para el tratamiento de líquidos que se presentan en forma de líquidos de preparación, en particular de agua de mar y/o agua salobre y/o de un desecho líquido y/o agua usada, en particular, para realizar un procedimiento según las reivindicaciones 1 a 14, estando formado el líquido de preparación por un líquido base, con impurezas fundamentalmente líquidas y/o gaseosas y/o en forma de sales contenidas y/o disueltas en éste,
con al menos un dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17') para el precalentamiento y la depuración previa del líquido de preparación, que incluye al menos un intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11; 8', 10'), respectivamente, y un dispositivo de separación (9, 14, 15, 16; 12, 17, 18, 19; 9', 12', 13', 14'; 11', 15', 16', 17') dispuesto a continuación de éste, de modo que
el líquido de preparación pueda precalentarse mediante el intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11; 8', 10') a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullición del líquido base, y
que mediante el dispositivo de separación (9, 14, 15, 16; 12, 17, 18, 19; 9', 12', 13', 14'; 11', 15', 16', 17') dispuesto a continuación puedan separarse las impurezas líquidas con un punto de ebullición bajo en comparación con el líquido base y/o las impurezas gaseosas,
con un dispositivo mezclador (21; 18'), que está dispuesto a continuación del dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), del que hay al menos uno, y en el que puede alimentarse a través de una tubería de gas portador (39; 37') un gas portador conducido en un circuito de gas portador cerrado al líquido de preparación precalentado y depurado previamente, de modo que en el dispositivo mezclador (21; 18') puede realizarse una distribución, preferiblemente una distribución ultrafina, del líquido de preparación en el gas portador para obtener una mezcla de gas portador-líquido de preparación,
con al menos un intercambiador de calor de evaporador/condensación (23, 27; 21', 25') dispuesto a continuación del dispositivo mezclador (21; 18') para la evaporación de la mezcla de gas portador-líquido de preparación, obteniéndose una mezcla húmeda de gas portador-vapor, en la que se ha evaporado el líquido base quedando las impurezas líquidas con temperaturas de ebullición por encima de la temperatura de ebullición del líquido base como parte líquida residual y/o las sales contenidas en el líquido base como salmuera,
con un separador de concentrado (30; 28') dispuesto a continuación del intercambiador de calor de evaporador/condensación (23, 27; 21', 25'), del que hay al menos uno, para la separación de la parte líquida residual y/o la salmuera, así como una mezcla de gas portador-vapor seco de la mezcla húmeda de gas portador-vapor,
con un separador de condensado (38; 36') dispuesto a continuación del separador de concentrado (30; 28'), al que puede alimentarse la mezcla de gas portador-vapor seco después de haber pasado por el intercambiador de calor de evaporador/condensación (23, 27, 21', 25'), del que hay al menos uno, y haber tenido lugar allí la condensación del líquido base para la separación del líquido base como condensado y el gas portador, pudiendo realimentarse el gas portador a través del circuito de gas portador al dispositivo mezclador (21; 18').
16. Dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado porque para el precalentamiento y la depuración previa están conectados en serie al menos dos dispositivos de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17').
17. Dispositivo según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque el dispositivo de separación (9, 14, 15, 16; 12, 17, 18, 19; 9', 12', 13', 14'; 11', 15', 16', 17') de cada dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), presenta un dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11') dispuesto a continuación del intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11,; 8', 10') para la separación de las impurezas en forma de vapor de bajo punto de ebullición respecto al líquido base y/o de las impurezas gaseosas.
18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de expansión (9, 12) está formado por un recipiente de expansión con bomba.
19. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque el dispositivo de expansión (9'; 11') está formado por una instalación con membrana de pervaporación.
20. Dispositivo según una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado
porque a continuación del dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11') está dispuesto un dispositivo refrigerador con intercambiador de calor (15, 18; 13', 18'), respectivamente, como otra parte integrante del dispositivo de separación, y
porque a continuación del dispositivo refrigerador con intercambiador de calor (15, 18; 13', 16') está dispuesto un recipiente colector (16, 19; 14', 17') como otra parte integrante del dispositivo de separación, de modo que
durante el proceso de refrigeración pueda generarse una depresión en una tubería de aspiración (14, 17; 12', 16'), gracias a la cual pueden aspirarse las impurezas separadas del dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11').
21. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizado
porque cada intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11; 8', 10') está formado por un intercambiador de calor de condensado/líquido de preparación, y/o
porque para otra aportación de calor suplementaria para el precalentamiento del líquido de preparación está conectado un intercambiador de calor de concentrado/líquido de preparación (101; 80') delante del dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), del que hay al menos uno.
22. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 21, caracterizado
porque al menos una zona parcial de la tubería de alimentación del separador de concentrado (30; 28') al separador de condensado (38; 36') está realizado como tubería de presión para la mezcla de gas portador-vapor seco (32; 30') con compresor (31; 29') preconectado para aumentar la presión y la temperatura de la mezcla de gas portador-vapor seco, y/o
porque, para realizar un control de servicio, en la tubería de presión (32; 30') está dispuesto al menos un dispositivo de medición, preferiblemente al menos un dispositivo para medir el caudal y/o al menos un dispositivo para medir la temperatura y/o al menos un dispositivo para medir la presión, que forman parte de un circuito de regulación.
23. Dispositivo según la reivindicación 22, caracterizado
porque la tubería de presión (32; 30') puede acoplarse preferiblemente en caso de un calor de compresión insuficiente, en particular en el servicio de arranque, a un generador de calor (120; 124'), dado el caso mediante un intercambiador de calor, y
porque para una conexión y/o desconexión automática del generador de calor (120; 124') están previstos en el lado del control del proceso al menos un accionador, preferiblemente al menos una válvula reguladora (33, 121, 122; 31', 125', 126') y al menos un dispositivo de medición, preferiblemente un dispositivo para medir la temperatura y/o un dispositivo para medir la presión, que están acoplados a un regulador, respectivamente.
24. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 23, caracterizado
porque el gas portador es conducido en un circuito de gas portador cerrado entre un separador de condensado (38; 36') y un dispositivo mezclador de gas portador (21; 18'), de modo
que un caudal másico parcial del gas portador separado en el separador de condensado (38; 36') puede alimentarse directamente al dispositivo mezclador (21; 18') a través de una tubería de alimentación de gas portador (39; 37') y
que otro segundo caudal másico parcial del gas portador separado en el separador de condensado (38; 36') se conduce para el secado a través de un dispositivo de secado de gas (55, 56; 53', 54', 55, 56') al dispositivo mezclador (21; 18').
25. Dispositivo según la reivindicación 24, caracterizado porque en el circuito de gas portador, detrás de un recipiente colector de condensado (43), está dispuesto un secador de gas (55) para el secado de gas portador, en particular de gas portador residual húmedo del recipiente colector de condensado (43), estando dispuesto a continuación del mismo, a su vez, un separador de condensado (56).
26. Dispositivo según la reivindicación 24, caracterizado porque el dispositivo de secado de gas está formado por una membrana de pervaporación (53') con dispositivo refrigerador e intercambiador de calor (55'), así como un recipiente colector (56') dispuesto a continuación del mismo.
27. Dispositivo según una de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque, partiendo del separador de condensado (38; 36') y pasando por un recipiente colector de condensado (43; 41') retorna al menos una tubería de gas (54, 52'), estando intercalado el dispositivo de secado de gas (55, 56; 53', 54', 55', 56') en un circuito a la tubería de alimentación de gas portador (39; 37'), preferiblemente estando intercalado un compresor (108; 63').
28. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 27, caracterizado
porque en el circuito de gas portador puede conectarse un acumulador de gas portador (103; 58') para la compensación de pérdidas de gas portador, y/o
porque para una oxidación en húmedo puede conectarse en el circuito de gas portador, preferiblemente en una tubería de gas (54; 52') del recipiente colector de condensado (43; 41') a la tubería de alimentación de gas portador (39; 37'), un recipiente de oxígeno (58; 65') con evaporador de oxígeno, y/o
porque en la salida de condensado está previsto un recipiente de desgasificación (52; 50').
29. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 28, caracterizado
porque está previsto un segundo separador de condensado como separador de condensado de emergencia/descarga (82; 102'), al que puede alimentarse en el lado de entrada, a través de una tubería de derivación (75; 86'), vapores del recipiente colector de concentrado (70; 77') y/o mezcla de gas portador-vapor seco a través de tuberías de derivación que desembocan en la tubería de derivación de una tubería de presión (32; 30') entre el separador de concentrado (30; 28') y el primer separador de condensado (38; 36'), y
porque el separador de condensado de emergencia/descarga (82; 102') presenta en el lado de salida de gas una tubería de gas de escape (95; 103') a una tubería de alimentación de gas portador (39; 37') que conduce al dispositivo mezclador (21; 18') y/o al menos una tubería (97; 108') a una tubería de gas (54; 52') derivada del recipiente colector de condensado (43; 41') de un circuito de gas portador separado, presentando el separador de condensado de emergencia/descarga, además, en el lado de salida del condensado al menos una tubería de condensado (92) al recipiente colector de condensado (43), y
porque para una descarga de emergencia está previsto preferiblemente un filtro de aire de salida (65; 72'), realizándose la descarga partiendo de la tubería de presión (32; 30') a través de un primer conjunto de tuberías (75, 83, 85, 87; 86', 96', 98', 100'), el separador de condensado de emergencia/descarga (82; 102'), un segundo conjunto de tuberías (95, 97, 54, 63; 103', 106', 62', 70') así como el filtro de aire de salida (65; 72') al espacio libre de presión de servicio, pudiendo alimentarse el condensado que se genera en el separador de condensado de emergencia/descarga (82; 102') a través de una tubería (89; 108') a un depósito de decantación de la bomba (2; 2') en la entrada (1; 1').
30. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 29, caracterizado
porque a continuación del recipiente colector de concentrado (70; 77') está dispuesto un compresor de vapores (73, 73a; 84', 88') para el caso de una formación de vapores, y/o
porque para desenlodar, al menos del o de los intercambiador(es) de calor de evaporador/condensación (23, 27; 21', 25') está previsto un dispositivo para desenlodar, preferiblemente formado por una bomba de condensado (112; 116'), una tubería de aspiración (110; 114') y un recipiente de desgasificación (52; 50'), que puede acoplarse mediante un dispositivo mezclador a una tubería correspondiente del proceso (20, 32; 19', 30').
31. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 30, caracterizado porque para una condensación de vapores, a continuación del separador de concentrado (70; 77'), está dispuesto un dispositivo de condensación de vapores (78, 79; 90', 92', 93'), que incluye un dispositivo refrigerador (78; 92') con recipiente colector de condensado (79; 93').
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7678235B2 (en) * 2005-10-19 2010-03-16 Sylvan Source, Inc. Water purification system
US20070068791A1 (en) * 2003-12-02 2007-03-29 Thom Douglas M Automated water processing control system
GB0404270D0 (en) * 2004-02-26 2004-03-31 Sonander Sven O Flash distillation system
DE102007017613A1 (de) * 2007-04-12 2008-10-23 Neubert, Susanne Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten
EP2507410B1 (de) * 2009-12-01 2017-11-01 Neubert, Susanne Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von wasserstoff mittels elektrolyse
CN101774693B (zh) * 2010-03-31 2011-08-17 哈尔滨工业大学 前置反硝化曝气生物滤池工艺快速启动的方法
US20100314238A1 (en) * 2010-04-30 2010-12-16 Sunlight Photonics Inc. Hybrid solar desalination system
CN105683093B (zh) 2013-08-05 2019-07-09 格雷迪安特公司 水处理***及相关方法
US10308537B2 (en) 2013-09-23 2019-06-04 Gradiant Corporation Desalination systems and associated methods
US9221694B1 (en) 2014-10-22 2015-12-29 Gradiant Corporation Selective scaling in desalination water treatment systems and associated methods
US10167218B2 (en) 2015-02-11 2019-01-01 Gradiant Corporation Production of ultra-high-density brines
US10308526B2 (en) 2015-02-11 2019-06-04 Gradiant Corporation Methods and systems for producing treated brines for desalination
CA2993007C (en) 2015-07-29 2023-04-04 Gradiant Corporation Osmotic desalination methods and associated systems
WO2017030932A1 (en) 2015-08-14 2017-02-23 Gradiant Corporation Selective retention of multivalent ions
US10245555B2 (en) 2015-08-14 2019-04-02 Gradiant Corporation Production of multivalent ion-rich process streams using multi-stage osmotic separation
CN108883344A (zh) 2016-01-22 2018-11-23 格雷迪安特公司 在加湿器例如多级鼓泡塔加湿器中使用高气体流速形成固体盐
US10138139B2 (en) 2016-02-12 2018-11-27 Babcock Power Environmental Inc. Wastewater treatment systems and methods
WO2017147113A1 (en) 2016-02-22 2017-08-31 Gradiant Corporation Hybrid desalination systems and associated methods
US11629072B2 (en) 2018-08-22 2023-04-18 Gradiant Corporation Liquid solution concentration system comprising isolated subsystem and related methods
CA3197204A1 (en) 2020-11-17 2022-05-27 Richard STOVER Osmotic methods and systems involving energy recovery
CN113194678B (zh) * 2021-04-21 2023-01-24 山东英信计算机技术有限公司 一种适用于液冷服务器的排液烘干充氮装置
CN114014396A (zh) * 2021-11-05 2022-02-08 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 废液热泵蒸发***及其温度控制方法、控制设备和介质
US20240076205A1 (en) * 2022-09-02 2024-03-07 Morteza Vadipour Device and system for water desalinization

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327184A (en) * 1979-10-25 1982-04-27 University Of Utah Inert-gas stripping and distillation apparatus
DE3337360A1 (de) * 1983-10-14 1985-05-02 Kalawrytinos, Georg, Dr., 5190 Stolberg Verfahren und vorrichtung zur abwasserreinigung
EP0317556B1 (en) * 1986-06-18 1992-02-26 Vaqua Limited Distillation apparatus and method
US4915792A (en) * 1987-02-11 1990-04-10 Sten Zeilon Process for separating a volatile component from a mixture
US6536523B1 (en) * 1997-01-14 2003-03-25 Aqua Pure Ventures Inc. Water treatment process for thermal heavy oil recovery
AU741195B2 (en) * 1997-01-14 2001-11-22 Aqua-Pure Ventures Inc. Distillation process with reduced fouling
US6551466B1 (en) * 1998-01-14 2003-04-22 Aqua Pure Ventures Inc. Multiple effect distillation process with reduced fouling
DE19741806A1 (de) * 1997-09-22 1999-03-25 Nicolaos Dipl Phys Iniotakis Verfahren und Anordnung zur Abwasserreinigung
US6508916B1 (en) * 1999-06-14 2003-01-21 Canadian Chemical Reclaiming Ltd. Process for recovering processing liquids
DE19931866A1 (de) * 1999-07-09 2001-01-18 Parkap Beteiligungs Und Verwal Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung einer Abfallflüssigkeit
US6911121B1 (en) * 1999-07-26 2005-06-28 James R. Beckman Method and apparatus for simultaneous heat and mass transfer utilizing a carrier-gas

Also Published As

Publication number Publication date
ATE274472T1 (de) 2004-09-15
US20040099522A1 (en) 2004-05-27
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US7465376B2 (en) 2008-12-16

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