HU210735B - Method for producing of drinking water from sea water - Google Patents
Method for producing of drinking water from sea water Download PDFInfo
- Publication number
- HU210735B HU210735B HU9400722A HU9400722A HU210735B HU 210735 B HU210735 B HU 210735B HU 9400722 A HU9400722 A HU 9400722A HU 9400722 A HU9400722 A HU 9400722A HU 210735 B HU210735 B HU 210735B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- heat
- water
- seawater
- tank
- transfer medium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/211—Solar-powered water purification
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
A találmány szerinti eljárásra az jellemző, hogy a tengervizet előmelegítő tartályba (1) vezetjük, majd onnan hőcserélőbe (7) juttatjuk, a hőátadó közeget napkollektor (5) segítségével terelőlemezeket tartalmazó hőfelfogó tartályban (4) felmelegítjük, majd a hőátadó közeget komprimáló egységben (3) adiabatikusan komprimáljuk, majd a hőcserélőbe (7) vezetjük, ahol hőenergiáját a sótalanítandó tengervíznek átadatjuk, az így felhevített tengervizet elgőzölögtető térbe (2) juttatjuk, ahonnan a keletkező vízgőzt kondenzáló egységbe (9) vezetjük, majd a kondenzált sómentes vizet a tárolótartályba (10) vezetjük, a hőátadó közeget egy expandáló egységben (6) történő a diabetikus expanzió után a puffer tartályon (8) keresztül történő átvezetés után a napkollektor (5) hőfelfogó tartályába visszavezetjük, az elpárologtató egységben (2) keletkező bepárlási maradék egy részéből sómentes víz hozzákeverésével vizes oldatot készítünk az oldótartályban (11), majd az így előállított sóoldatból a keverő tartályban (12) a sótalanított vízhez az emberi fogyasztáshoz szükséges mennyiséget keverünk. HU 210 735 A A leírás terjedelme: 4 oldal (ezen belül / lap ábra)The process according to the invention is characterized in that the seawater is introduced into a preheating tank (1) and then transferred to a heat exchanger (7), the heat transfer medium is heated by a solar collector (5) in a heat-holding tank (4) containing deflector plates and then in a heat-transfer medium compression unit (3). ) is adiabatically compressed and then fed to the heat exchanger (7), where its thermal energy is transferred to the seawater to be desalinated, the sea water so heated is introduced into a vaporizing space (2) from which the resulting steam is condensed into the condensing unit (9) and condensed salt-free water into the storage tank (10). ), the heat transfer medium is fed back to the heat collecting container of the solar collector (5) after passing through the buffer tank (8) after passing through the buffer tank (8) in an expanding unit (6), to a portion of the evaporation residue produced in the evaporator unit (2). mixing an aqueous solution of the dissolver (11) and the salt solution thus prepared were mixed quantity necessary for human consumption in the mixing tank (12) of demineralized water. EN 210 735 A Scope of the description: 4 pages (within / on page)
Description
A találmány tárgya eljárás ivóvíz előállítására tengervízből.The present invention relates to a process for producing drinking water from seawater.
A tengerparti, illetve azokkal határos trópusi és szubtrópusi országok és a kiterjedt forró éghajlatú szigetvilág igen jelentős részénél még jelenleg is megoldatlan probléma a megfelelő, nem túl drága ivóvíz szolgáltatása.The supply of adequate, inexpensive, drinking water is still an unsolved problem for a very large part of coastal and tropical and subtropical coastal countries and extensive hot climates.
Hatalmas anyagi erőfeszítések árán az említett térségek jelentős részében már megoldottnak tekinthető a nagyvárosok és nagy ipari létesítmények tengervíz sótalanítás útján előállított ivó- és ipari víz ellátása. Kisebb tengerparti települések ivó- és ipari víz szükségletét azonban még ma is úgy biztosítják, hogy vagy nagy távolságról (vízi vagy szárazföldi úton) szállítják a vízmű berendezésekkel kitermelt vizet, vagy pedig a legközelebbi nagyvárosok, illetve ipari létesítmények vízellátására kiépített tengervíz sótalanító üzemek termelésének egy részét fordítják e célra. Mindkét megoldás eléggé költséges, mert a gyakran nagy távolságokra való szállítás eszközigényes, sok pénzt emészt fel és korlátokat szab a vízfogyasztásban.At the expense of huge financial efforts, the supply of drinking water and industrial water produced by the desalination of seawater in large cities and large industrial facilities is already well established in most of these regions. However, the supply of drinking water and industrial water to smaller coastal communities is still met by either transporting water produced by hydroelectric installations over long distances (by water or land) or by producing a part of the seawater desalination plants for water supply in the nearest large cities or industrial facilities. is used for this purpose. Both of these solutions are quite expensive, as transporting them over long distances is often costly and consumes a lot of money and limits on water consumption.
A tengervíz sótalanítására jelenleg hét fontosabb eljárás ismeretes. Ezek a következők:Seven major processes are currently known for desalination of seawater. These are the following:
- termokompresszió,- thermal compression,
- ioncserés és elektrolízises eljárás,- ion-exchange and electrolysis processes,
- egyszeres átfolyású többlépcsős lehajtás,- single flow multi-stage drive,
- többlépcsős lehajtású légkeringtetéses eljárás,- multi-stage air recirculation,
- fordított (reverz) ozmózis,- reverse osmosis,
- többtestes bepárlás ésmulti - body evaporation and
- mechanikus gőzkompresszió.- mechanical vapor compression.
A termokompressziós folyamat egy vagy többlépcsős lehet. A többlépcsős folyamat sokkal gazdaságosabb, mint az egylépcsős. A gazdaságosság szempontjából fontos még, hogy a villamos energia 3,6-szor drágább, mint a gőzenergia.The thermocompression process can be one or multi-step. The multi-stage process is much more economical than the single-stage process. It is also important from an economic point of view that electricity is 3.6 times more expensive than steam.
Az ioncserés és elektrolízises eljárás alkalmazása a drága villamos energia miatt fokozatosan háttérbe szorul.The use of ion-exchange and electrolysis is gradually being neglected due to expensive electricity.
Az ismert eljárások közül a fordított ozmózis (RO) elvén működő eljárás a leghatékonyabb, mert 33-50%kal kevesebb energiát igényel. Ennél az eljárásnál a víz előkezelését is el kell végezni. Ez oltottmészből álló dekarbonizálásból, nátrium-karbonáttal való részleges lágy írásból, majd nátrium-alumináttal és ferrokloriddal végrehajtott deszilikálásból áll. Szükséges még a víz szűrőkön való pelyhesítése és végül homokon történő szűrése.Of the known methods, the reverse osmosis (RO) process is the most efficient because it requires 33-50% less energy. In this process, the water must also be pre-treated. It consists of decarbonisation of slaked lime, partial soft writing with sodium carbonate followed by distillation with sodium aluminate and ferric chloride. It is also necessary to flatten the water on the filters and finally filter on the sand.
A bepárlásos eljárásoknál hagyományos kőolaj-, kőszén-, vagy gáztüzelésű kazánokban gőzt fejlesztenek és azt vezetik fűtőcsövekkel ellátott bepárlókba, amelyek egytestes vagy többtestes kialakításúak. Az utóbbi a gazdaságosabb, ezért újabban nagyobb részt ilyen berendezéseket építenek. A bepárlóban keletkezett párát cseppfogón keresztül vezetve hűtve lecsapatják, többtestes bepárlónál a sorban következő bepárlók fűtőcsövén keresztül vezetve a pára hőenergiáját hasznosítják, majd a lecsapódott párát elvezetik.In evaporative processes, conventional oil, coal or gas fired boilers generate steam and are fed to evaporators with heating pipes, which are single or multi-body. The latter is more economical, and therefore a larger proportion of such equipment is being built recently. The vapor generated in the evaporator is condensed through a drip trap, cooled, and in a multi-body evaporator, the heat energy of the vapor is passed through the heating pipe of the subsequent evaporators and then the condensed vapor is removed.
Az eddigiekben felsorolt, illetve röviden ismertetett berendezések és eljárások valamilyen hagyományos energiát, energiahordozót igényelnek, tehát létesítésüknél ezt figyelembe kell venni. Hátrányuk, hogy működésük során igen nagy mennyiségű tüzelőanyagot használnak el és csak ott telepíthetők, ahol a folyamatos energiaellátás zavartalanul biztosított.The equipment and processes listed or briefly described above require some form of conventional energy and energy, so they must be taken into account in their installation. Their disadvantage is that they use a very large amount of fuel in their operation and can only be installed where the power supply is uninterrupted.
További hátrányként jelentkezik, hogy magas üzemeltetési költségeket igényelnek, amelyek viszonylag hosszú idő alatt térülnek meg. Hátrányos ezenkívül még a működésük közben fellépő jelentős környezetszennyezés.A further disadvantage is that they require high operating costs, which can be recouped over a relatively long period of time. In addition, significant environmental pollution during operation is disadvantageous.
Bepárlásos elven működő eljárást ismertet az US 4 376 679 sz. leírás, melynél egy tárolótartályban melegítik fel a tengervizet és kondenzálják.A process using the evaporation principle is described in U.S. Patent No. 4,376,679. description, in which seawater is heated and condensed in a storage tank.
A felsorolt eljárások további közös hátránya az, hogy az ilyen módszerekkel előállított (tisztított) víz nem alkalmas közvetlen emberi fogyasztásra sóhiánya miatt.A further common disadvantage of the listed processes is that the (purified) water produced by such methods is not suitable for direct human consumption due to lack of salt.
A találmány célja egyrészt olyan eljárás kidolgozása volt, amellyel olcsón, gazdaságosan lehet a tengervizet sótalanítani, másrészt annak megoldása, hogy a sótalanított vizet közvetlen emberi fogyasztásra alkalmassá tegyük.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for desalination of seawater at low cost, economically and to make desalinated water suitable for direct human consumption.
A találmány szerinti eljárás kidolgozásához az a felismerés vezetett, hogy az eljárás speciális lefolytatása esetén a napenergia segítségével végzett bepárlás hatékonyabbá válik, másrészt az a felismerés, miszerint a sótalanított vízhez az emberi fogyasztáshoz szükséges sókat a bepárlási maradékból lehet fedezni.The development of the process of the present invention has led to the discovery that, when the process is carried out in a special way, solar-assisted evaporation becomes more efficient and, on the other hand, the discovery that salts for desalinated water for human consumption can be covered from the residue.
A találmány tárgya tehát eljárás tengervízből történő ivóvíz előállítására, melyre az jellemző, hogy a tengervizet előmelegítő tartályba vezetjük, majd onnan hőcserélőbe juttatjuk, a hőátadó közeget napkollektor segítségével terelőlemezeket tartalmazó hőfelfogó tartályban felmelegítjük, majd a hőátadó közeget komprimáló egységben adiabatikusan komprimáljuk, majd a hőcserélőbe vezetjük, ahol hőenergiáját a sótalanítandó tengervíznek átadjuk, az így felhevített tengervizet elgőzölögtető térbe juttatjuk, majd a kondenzált sómentes vizet a tárolótartályba vezetjük, a hőátadó közeget egy expandáló egységben történő adiabatikus expanzió után a puffer tartályon keresztül a napkollektor hőfelfogó tartályába visszavezetjük, az elpárologtató egységben keletkező bepárlási maradék egy részéből sómentes víz hozzákeverésével az oldó tartályban vizes oldatot készítünk, majd az így előállított sóoldatból a keverőtartályban a sótalanított vízhez az emberi fogyasztáshoz szükséges mennyiséget keverünk. Az eljárás során célszerű, ha több sorbakapcsolt elgőzölögtető teret alkalmazunk.The present invention relates to a process for producing potable water from seawater, characterized in that the seawater is introduced into a preheating vessel and from there to a heat exchanger, the heat transfer medium is heated by means of a solar collector and wherein the heat energy is transferred to the seawater to be desalinated, the heated seawater is then transferred to a vaporization space, then the condensed salt-free water is discharged into the storage tank; a portion of the remainder is mixed with saline water to form an aqueous solution in the dissolution tank, of the brine in the mixing tank and the desalinated water for human consumption. In the process, it is preferable to use more than one series-connected evaporation space.
A parabola napkollektor célszerűen üvegszövettel erősített műanyagból készülhet, amely belső oldala fényvisszaverő réteggel van ellátva.The parabolic solar collector is preferably made of glass fiber reinforced plastic with a reflective layer on the inside.
A parabola napkollektor célszerűen mozgathatóan van kialakítva. A hőfelfogó tartály célszerűen kúpos alakú és belseje wolfram bevonattal ellátva.The parabolic solar collector is preferably movable. The heat receptacle is preferably conical and has a tungsten coating on the inside.
A fűtőközeg gyorsabb felmelegítése, a hőátadás javítása érdekében a hőfelfogó tartály belsejében (üregében) célszerűen csigavonalban felfelé haladó terelőlemezek vannak elhelyezve. A találmány szerinti eljárást az 1. ábra alapján ismertetjük részletesebben, amely a találmány szerinti eljárás elvi sémáját mutatja be.In order to heat the heating medium faster and to improve the heat transfer, baffles are preferably arranged in a spiral line upwardly inside the heater tank (cavity). The process of the invention will be described in more detail with reference to Figure 1, which illustrates the principle scheme of the process of the invention.
HU 210 735 AHU 210 735 A
A sótalanítandó tengervizet az 1 jelű ún. előmelegítő tartályban tároljuk, ahol a tartály külső felületének kiképzése miatt a napsugárzás hatására kb. 40 °C-ra melegedik fel. A hőátadó közeg, amely esetünkben gáz halmazállapotú a 4 hőfelfogó tartályban, amely terelőlemezekkel van ellátva kb. 120-130 °C-ra melegszik fel az 5 napkollektor sugárzás koncentráló hatására. A hőátadó közeg innen a 3 jelű komprimáló egységbe kerül, ahol adiabatikusan komprimáljuk, ezáltal túlhevített állapotba hozzuk. Ezután a komprimáló hőátadó közeg a 7 hőcserélőbe jut, ahol átadja hőjét az oda bevezetett tengervíznek. A tengervizet ezután a 2 elpárologtató térbe vezetjük, ahol megtörténik a bepárlás, a gőzök innen a 9 kondenzáló egységbe kerülnek, ahol kondenzál tatjuk.The seawater to be desalinated is designated by the so-called 1. stored in a preheater tank, where due to the formation of the outer surface of the tank the solar radiation will be exposed for approx. It warms up to 40 ° C. The heat transfer medium, which in this case is a gaseous state in the heat sink 4, is provided with baffles of approx. It is heated to 120-130 ° C by the concentrating action of 5 solar collectors. The heat transfer medium is then introduced into the compression unit 3, where it is adiabatically compressed, thereby bringing it to a superheated state. The compressing heat transfer medium then enters the heat exchanger 7 where it transfers heat to the seawater introduced there. The seawater is then introduced into the evaporator space 2 where evaporation takes place, whereupon the vapors enter the condensing unit 9 where it is condensed.
A kondenzáló egységbe bevezetett hűtőközeget célszerűen recirkuláltatjuk az előmelegítő tartályon keresztül, hogy hulladékhőjét visszanyerjük.The refrigerant introduced into the condensing unit is preferably recirculated through the preheating tank to recover its waste heat.
A kondenzált sómentes víz, 10 sótalanított víz tárolótartályba kerül.The condensed salt-free water and 10 desalinated water are stored in a storage tank.
A hőátadó közeget a 7 hőcserélőn történt átvezetés után a 6 expandáló egységben adiabatikusan expandálta^ uk, majd a 8 puffer tartályon keresztül a kollektorba vezetjük.After passing through the heat exchanger 7, the heat transfer medium is adiabatically expanded in the expansion unit 6 and then introduced into the collector via the buffer tank 8.
A hőcserélőben a hőátadás az adiabatikus kompresszióval túlhevített hőátadó közegnek köszönhetően igen intenzív, jó hatásfokú.Due to the heat transfer medium superheated by adiabatic compression, the heat transfer in the heat exchanger is very intense with good efficiency.
Az elpárologtató egységben kiváló ásványi sók egy részét a 11 oldó tartályba vezetjük, ahol vizes oldatot készítünk.A portion of the excellent mineral salts in the evaporator unit is introduced into the dissolution vessel 11 where an aqueous solution is prepared.
A sótalanított víz és az így előállított sóoldat a 12 keverő tartályba kerül, ahol a fogyaszthatósághoz szükséges mennyiségben az oldott ásványi sók bekeverésre kerülnek.The desalinated water and the brine thus produced are introduced into the mixing vessel 12, whereby the dissolved mineral salts are mixed in the amount required for consumption.
A hőátadó közeg hulladékhőjének visszanyerésére célszerű egy turbógenerátor beépítése is, amellyel a működtetés villamos energia szükséglete a helyszínen fedezhető.In order to recover the waste heat from the heat transfer medium, it is also advisable to install a turbo generator to cover the on-site electricity needs.
A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők:The main advantages of the process according to the invention are as follows:
- csekély energia igény,- low energy demand,
- intenzív hőátadás,- intensive heat transfer,
- közvetlenül emberi fogyasztásra alkalmas víz nyerhető.- water suitable for direct human consumption may be obtained.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU9400722A HU210735B (en) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | Method for producing of drinking water from sea water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU9400722A HU210735B (en) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | Method for producing of drinking water from sea water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU9400722D0 HU9400722D0 (en) | 1994-07-28 |
HU210735B true HU210735B (en) | 1995-10-30 |
Family
ID=10984944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU9400722A HU210735B (en) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | Method for producing of drinking water from sea water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU210735B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110000778A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-06 | Kwak Hee Youl | Evaporative desalination apparatus of sea water, using phase change medium |
-
1994
- 1994-03-11 HU HU9400722A patent/HU210735B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110000778A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-06 | Kwak Hee Youl | Evaporative desalination apparatus of sea water, using phase change medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HU9400722D0 (en) | 1994-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shalaby et al. | Reverse osmosis desalination systems powered by solar energy: Preheating techniques and brine disposal challenges–A detailed review | |
Kalogirou | Survey of solar desalination systems and system selection | |
Abdelkareem et al. | Recent progress in the use of renewable energy sources to power water desalination plants | |
Zheng | Solar energy desalination technology | |
Gude | Energy storage for desalination processes powered by renewable energy and waste heat sources | |
Lu et al. | Desalination coupled with salinity-gradient solar ponds | |
Al-Karaghouli et al. | Solar and wind opportunities for water desalination in the Arab regions | |
Kalogirou | Seawater desalination using renewable energy sources | |
CN201999824U (en) | Sea water desalination system combining solar heat pump and air conditioner | |
CN1323032C (en) | Apparatus of combined solar energy heat pump for desaltination of sea water | |
CN101955238A (en) | Seawater desalting method and device | |
AU2013370015A1 (en) | Seawater desalting apparatus and method using solar energy for continuously supplying heat | |
CN101708871B (en) | Gradient preheating multistage evaporation-type seawater desalination power generation system | |
CN102381796B (en) | Solar photovoltaic photothermal integrated device for seawater desalination | |
Childs et al. | VARI-RO solar-powered desalting technology | |
Ahmed et al. | A review on application of renewable energy for desalination technologies with emphasis on concentrated solar power | |
Madani | Economics of desalination for three plant sizes | |
Tashtoush et al. | Renewable energy integration in water desalination: State-of-the-art review and comparative analysis | |
CN101130442A (en) | Method for desalinating sea water by using seawater source heat pump technology | |
Zarza et al. | Solar thermal desalination project at the Plataforma Solar de Almeria | |
Thomas | Overview of village scale, renewable energy powered desalination | |
CN1811178A (en) | Method and apparatus for desalting sea water, purifying sewage and generating electricity simultaneously | |
CN111620402A (en) | System and method for high-salinity wastewater through photo-thermal evaporation crystallization | |
Alghassab | A review of hybrid solar desalination systems: structure and performance | |
HU210735B (en) | Method for producing of drinking water from sea water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |