SU1370097A1 - Установка дл опреснени соленой воды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к опреснению соленой воды кристаллогидратным методом и может быть использовано в газогидратных опреснительных установках . Цель изобретени  - повьшение экономичности установки за счет использовани  давлени , возникающего при плавлении кристаллогидратов в замкнутом объеме. Установка дл  опреснени  воды содержит трубопровод дл  подачи соленой воды, деаэратор, последовательно соединенные трубопроводами , насосами и вентил ми кристаллизатор , промьшочную колонну, плави- тель, разделитель и дегазатор, трубопроводы дл  отвода рассола кристаллогидратов , гидратообразующего агента и пресной воды. При этом установка дополнительно снабжена ресивером рассола , а плавитель через эластичную перегородку снабжен обратноосмотичес- кой опреснительной камерой с накопителем пресной воды, причем камера через деаэратор св зана с трубопроводом дл  подачи соленой воды, а через ресивер рассола соединена с кристаллизатором . При опреснении воды на предлагаемой установке можно получить дополнительно 0,2 кг опресненной воды на 1 кг опресненной воды, что эквивалентно сокращению энергозатрат на 20%. 1 ил. i (Л 00

Description

со

Изобретение относитс  к опреснению морс кой, соленой, а также минерализованной сточной воды с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в газогидратных опреснител х.

Цель изобретени  - повышение экономичности установки за счет использовани  давлени , возникающего при плавлении кристаллогидратов в замкнутом объеме.

На чертеже схематично изображена предлагаема  установка.

Установка состоит из кристаллизатора 1, снабженного теплообменником 2, насоса 3, промывочной колонны 4, в средней части которой расположен карман 5 с фильтрующей сеткой 6, а

агентов типа СК,С1, , CH,CHF, СНР2,С1, и др., которые увеличивают объем системы при разложении кристаллогидратов на воду и жидкий гидратообразующий агент.

Исходную соленую воду через де- азратор 18, где из нее удал ют растворенные газы, подают через трубопроводы с вентил ми 17 и 19 и ресивер 20 рассола в кристаллизатор 1, в котором он контактирует с R-22 при температуре К и давлении «0,6 8 мПа, в результате чего образуютс  кристаллогидраты . Образование кристаллогидратов сопровождаетс  выделением тепла, которое отводитс  холодным источником, прокачиваемым через теплообменник 2. Рассол с кристаллогид

верхн   часть имеет накопитель 7 гид- 20 ратами насосом 3 под давлением

ратной суспензии, плавител  8, снабженного элластичной перегородкой 9, имеющего встроенный теплообменник 10 и соединенного с накопителем 7 гид- ратной суспензии трубопроводом с вентилем 11 дл  отвода кристаллогидрата и с разделителем 12 трубопроводом с вентилем 13, трубопровод снабжен фильтром 1А. Через эластичную перегородку плавитель дополнительно снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с мембраной 15 и накопителем 16 опресненной воды, имеющим выход потребителю. Камера соединена трубопроводом с вентилем 17 - с деаэратором 18 и трубопроводом дл  подачи в установку соленой воды, а трубопроводом с вентилем 19 через ресивер 20 рассола - с кристаллизатором 1. Разделитель 12 соединен с дегазатором 21 трубопроводом 22, с верхней частью промьшочной колонны 4 - через насос 23 трубопроводом 24 возврата опресненной воды.

а трубопроводом 25 дл  отвода гидра- 45 тов продвигаютс  в верхнюю часть протообразующего агента - с кристаллизатором 1. Карман 5 промывочной колонны 4 соединен трубопроводом 26 дл  отвода рассола с кристаллизатором 1 и снабжен трубопроводом 27 дл  50 та кристаллогидратов. Из накопител 

сброса рассола из установки. Кристаллизатор 1 соединен с рессивером 20 рассола трубопроводом 28. Отвод пресной воды потребителю, а также ввод в установку соленой воды на чертеже обозначены стрелками. В представленном примере рассмотрена работа установки с использованием в качестве гидратообразующего агента R-22 или

0,93 мПа подают в нижнюю часть промывочной колонны 4. Под действием перепада давлений между верхней и нижней част ми промывочной колонны

(обычно 0,07-0,1 мПа) суспензи  (рассол и кристаллогидраты) движетс  вверх, проход  через участок с фильтрующей сеткой 6, на котором происходит осушение суспензии вследствие отделени  рассола под действием разности давлений до и после фильтрующей сетки. Рассол накапливаетс  в кармане 5, из которого делитс  на два потока: один - рециркулирует в

кристаллизатор 1 по трубопроводу 26, а другой - по трубопроводу 27 вывод т из установки. На выходе из участка с фильтрующей сеткой 6 начинает формироватьс  пористый гидратный ,поршень , в котором промывают гидраты от поверхностной рассольной пленки путем противоточной фильтрации пресной промывочной воды, подаваемой насосом 23. Промытые кристаллы гидрамывочной колонны, где сбрасываютс  в накопитель 7, в котором перемешиваютс  с опресненной водой, необходимой дл  дальнейшего гидротранспор7гидратов гидраты вместе с водой гидротранспортом подают в плавитель

8через трубопровод с вентилем 11. При этом открывают вентиль 13. Вода

через фильтр 14 и трубопровод с вентилей 13 циркулирует в разделитель 12, а гидраты задерживаютс  фильтром 14 и накапливаютс  в плавителе 8.После полного заполнени  части плавите

л  с теплообменником 10 гидратами закрывают вначале вентиль 13, а зате 11, дл  предотвращени  образовани  газовой фазы в плавителе, а также закрывают вентиль 19 и полностью заполн ют исходной соленой водой- обрат ноосмотическую опреснительную камеру снабженную мембраной 15 и отгороженную от гидратов эластичной перегород кой 9, после чего закрывают вентиль 18, Затем подают гор чий теплоноситель в теплообменник 10, в результат чего гидраты нагреваютс  до 291-292 (на 1 ,5-2 град/с вьше равновесной температуры существовани  гидратов) и разлагаютс  на воду и жидкий R-22, при этом объем системы увеличиваетс , в результате чего давление растет и передаетс  через эластичную перегородку, последн   прогибаетс , продавлива  воду через мембрану 15, в результате чего происходит опреснение воды методом обратного осмоса. Так как жидкость практически не сжимаема , а замкнутом объеме создаетс  давление, дост аточное дл  опреснени  воды методом обратного осмоса. Опресненна  вода накапливаетс  в накопителе 16 и выводитс  потребителю. После разложени  всех гидратов прекращают подвод тепла в теплообменник 10, открывают вентиль 13 и сливают жидкую массу (смесь опресненной воды и жидкого R-22) в разделитель 12,одновременно открывают вентиль 11 и производ т заполнение плавител  новой порцией гидратов из накопител  ,7 гидратной суспензии. Одновременно открывают вентиль 19 и воду с повышенным содержанием солей, но сравнению с исходной соленой водой, так как из нее уже извлекли часть пресной воды при продавливании через фильтрующий элемент (мембрану) 15, сливают в ресивер 20 рассола, откуда в дальнейшем по трубопроводу 28 направл ют в кристаллизатор 1 дл  образовани  новой порции кристаллогидратов , после чего открывают вентиль 17 и вновь заполн ют исходной соленой водой обратноосмотическую опреснительную камеру. В разделителе 12

15

20

25

io

30

35

40

45

0

производ т разделение опресненной воды и жидкого Р -22 под действием, например, разности плотпостеу ( 1000 кг/мз ,р..1200 кг/см. Жидкий R-22 по трубопроводу 25 рецирку- лирует в кристаллизатор 1, где вновь контактирует с раствором и образует кристаллогидраты, а опресненную воду насосом 23 частично направл ют в промьшочную колонну 4, а частично по трубопроводу 22 направл ют в дегазатор 21, где из нее удал ют раство- реннуе газы, а затем вывод т потребителю . Затем цикл повтор етс  вновь.

Преимущество предлагаемой установки по сравнению с прототипом заключаетс  в повышении ее экономичности , так как при работе предлагаемой установки практически- без дополнительных энергетических затрат возможно дополнительно получить 0,2 кг опресн нной воды, что равносильно сокращению энергозатрат - на 20% при опреснении соленой воды по сравнению с прототипом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка дл  опреснени  соленой воды, содержаща  трубопровод дл  подачи соленой воды, деаэратор, последовательно соединенные трубопроводами , насосами и вентил ми кристаллизатор , промывочную колонну, плави- тель, разделитель и дегазатор, трубопроводы дл  отвода рассола кристаллогидратов , гидратообр зовател  и пресной воды, отличающа - с   тем, что, с целью повышени  экономичности установки за счет использовани  давлени , возникающего при плавлении кристаллогидратов в замкнутом объеме, она дополнительно снабжена ресивером рассола, а плавитель через эластичную перегородку снабжен обратноосмотической опреснительной камерой с накопителем пресной воды, причем камера через деаэратор св зана с трубопроводом дл  подачи солёной воды, а через ресивер рассола соединена с кристаллизатором.