Установка для опреснения соленой воды

Установка для опреснения соленой воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ СОЛЕНОЙ ВОДЫ,включающая последовательно соедннённь е между собой кристаллиза рр, отстойник, промыватель и плавитель кристаллов, о т л и ч ш а я с я тем, что, с целью увеличения степени извлечения пресной воды за счет получения киггашж и однородных кристаллов, отстойник выполнен в виде двух коаксиально установленных труб, внутрення из которых вьтолнена ва последовательно соединенных крайних и централыюй секций и снабжен насосом, соединяющим наружную трубу отстойника с центральной секцией, при этом край-ние секции выполнены перфорированными. 2t Установка по п. 1, отличающая с я тем, что центральная секция , отстойника выполнена в виде змеевика .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Эю С 02 5/02 (21) 3234888/23 26

i (22) 12.01.81 (46) 15.04.83. Бюл. М 14 (72) Э. А. Бакум, Л. Ф. Смирнов, В. К. Дяченко, Ф. С. Желязко, B. А. Голыш ков; В. И. Федосеев и Л. С. Шутов (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности и Всесокхз

-ный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окру» жаюшей природной среды в угольной промышленности (53) 663.635(088.8) (56) 1. Гельперин Н. И., Носов Г. А.

Основы техники кристаллизации распж вов, "Химия, l975, с.. 294-296.

„„SU„„1011559 A (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСь

НЕНИЯ СОЛЕНОЙ ВОДЫ, включающая последовательно соединенные между собой крис таллиэа ор, отстойник, промыватель и плавитель кристаллов, о т л и ч а» ю щ а я с я тем, что, с целью увели»

Э чения степени извлечении пресной воды за счет получения крупных и оцнородных кристаллов, отстойник выполнен в вице двух коаксиально установленных труб, внутрення as которых выполнена иэ последовательно соединенных крайних и центральной секций и снабжен насосом, соединяющим наружную трубу отстойни ка с центральной секцией, при этом край-. ние секции выполнены перфорированными. Я

2. Установкапоп. 1, отл ичаю щ а я с н тем, что центральная секция отстойника выполнена в вице змеевика.

1011559

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов опреснения морской,.соленой, а также минерализованной сточной воды с помощью вымораживающе го и кристаллогидратного методов и может быть использовано в вымораживаюших и гаэгидратных опреснителях.

Известна установка для опреснения со» леной воды, включающая последовательно

- соединенные между собой кристаллизатор, отстойник, промыватель и плавитель кристаллов 11) .

Недостатком известной установки является нязкий коэффициент извлечения прес- 5 ной воды.

Цель изобретения - увеличение степени извлечения пресной воды за счет получе» ния крупных и однороцных кристаллов.

Поставленная цель достигается reM, >0 что в установке цля опреснения соленой воды, включающей последовательно соединенные между собой кристаллизатор, отстойник, промыватель и плавитель кристаллов, отстойник выполнен в вице цвух 25 коаксиально установленных труб, внутренняя иэ которых выполнена из последовательно соединенных крайних и центральной секций и снабжен насосом, соединяющим наружную трубу отстойника с центральной зц секцией, при этом крайние секции выполнены перфорированными, а также тем, что центральная секция отстойника выполнена в виде змеевика. о

На чеРтеже показана схема предлага- 35 емой установки для опреснения соленой воды.

Установка включает последовательно соединенные между собой кристаллизатор 1, отстойник 2, выполненный в виде 4О двух коаксиально установленных труб 3 и 4, при этом внутренняя груба 4 выпол иена из последовательно соединенных крайних и центральных секций 5 — 7, а сам отстойник снабжен насосом 8, сое- 4 диняюшим трубопроводом 9 наружную трубу 3 с центральной секцией 7. Край ние секции 5 и 6 выполнены перфориро» ванными, секция 7 - в.виде змеевика.

Кристаллизатор 1 соединен с крайней секцией 5 отстойника 2 с помошью насоса 10 и трубопровода 11. Отстойник2 через крайнюю секцию 6 соединен с ниж» ней частью промывочной колонны 12, средняя часть которой имеет карман 13, выполняющий роль сборника сдренирован55 ной через фильтровую сетку 14 жицкости.

- Карман 13 соединен трубопроводом 15 с межтрубным пространством отстойни1 ка 2 ° Верхняя часть промывочной колонны имеет скрепер 16 и соединена с плавите» лем-конденсатором 17 трубопроводом 18.

Из нижней части плавителя-конденсатора 17, который одновременно служит отстойником, производящим разделение жидкого агента и очищенной воды, выведены цва трубопровода: трубопровоц 19 цля жидкого агента, который через дроссельный вентиль 20 соединен с кристаллизатором 1 и трубопровоц 21 для одре ненной воды, который, в свою очередь, разветвляется на цва трубопровода: трубопровод 22 для вывода пресной воды из установки через дополнительный конденсатор 23 и трубопровод 24, в разрыв .которого установлен насос 25 для подачи пресной воды в верхнюю часть промывочной колонны. Дополнительный конденсатор 23 соецинен с кристаллизатором 1 трубопроводом 26 с цроссельным вентилем 27. Установка имеет два компрессора 28 и 29 цля сжатия газообразного хладагента, служащим одновременно и гицратообразуюшим агентом при работе по крисгаллогидратному циклу. Для ввоца . исходного раствора в установку предназначен трубопровод 30.

С верхней части отстойника 2 выведен трубопровод 31 с фильтром 32 для вывода установки рассола высокой концентрации через дополнительный конденсатор 23.

Установка работает следующим образом.

Исходный раствор поступает по трубопроводу 30 в кристаллизатор 1, в котором он контактирует с агентом, например, фреоном 12, фреоном 114 и др., подаваемым из плавителя-конденсатора 17 и из дополнительного конденсатора 23 через дроссельные вентили 20 и 27.

При перемешивании и охлаждении вследст вие кипения части хладагента образуются гидраты газа, которые в составе суспензии (жидкий агент, рассол высокой концентрации с солесоцержанием 15% и . выше и гицраты газа) насосом 10 пода".от в секцию 5; отстойника 2 ниже уровня раздела жидкий агент-рассол (плотностисоставляюших суспензии соответственно равны РжА =1400 кг/м

9pac»1200кг/мЗ у гидратов = 1070 кг/м.

В секции 5 происходит замещение вседствие разности плотностей основной час ти рассола жидким агентом в спокойном . ламинарном режиме и классификация кристаллов гидратов газа по размерам.

3 10115

Мелкие кристаллы гицратов газа, имеюшие плотность меньше, чем жидкий агент, выносятся рассолом иэ перфорированного трубопровода, а крупные задерживаются в трубопроводе и цвижутся вместе с жицким g агентом z сoеeкKц ии H 77, в которой создается турбулентный режим движения суспенэии (жидкий агент, крупные кристаллы гид» ратов газа и пленка рассола на поверхности кристаллов гицратов газа) путем 10 уменьшения проходного сечения трубопровода (для сокрашения цлины, выполненного в обьеме змеевика), рециркуляцией жипкого агента насосом 8 по трубопроводу 9 либо другим турбулиэируюшим 15 . устройством. В секции 7 смывается рассольная пленка жидким агентом с поверхности кристаллов гицратов газа, тем самым создаются условия для максимального удаления рассола высокой концент- ZO рации иэ суспенэии через перфорацию трубопровода секции 6, выполненной и расположенной аналогично секции 5 на

sbnone иэ отстойника 2. Основная часть высококонцентрированного рассола с при- 2S месью жицкого агента (для осушествления циркуляции агента) и кристаллы гид ратов газа малых размеров по трубопроводу 11 воэврашаются в кристаллизатор 1 на рециркуляцию и цля дополнительного Зр роста кристаллов гидратов газа, а меньшая часть его рассола по трубопровоцу 31 с фильтром 32, эацеркиваюшим гицраты газа, через дополнительный конденсатор 23 сбрасывается иэ установки.

Однородные по размерам .гпцраты газа вместе с жидким агентом и оставшимся на них рассолом по трубе 4 поц павле нием 560 — 570 кйа подают в нижнюю . часть промывочной колонны 12, в которой поп действием перепапа давлений по высоте движутся вверк.

В средней части колонны 12 происхо»дит осушение гицратов газа вследствие дренажа жицкости через сепарационную сетку 14, которая попацает в карман 13.

Жидкость по трубопроводу 15 возвращает» ся в отстойник 2. В верхнюю часть колонны 12 по трубопровоцу 24 насосом 25 подают пресную промывочную воду под давлением 520 кПа, которая вытесняет жидкий агент и рассол, производя отмыв ку гицратов газа от рассола.

Небольшая часть опресненной воды (50%) теряется при промывке, а основная сть вместе с гицратами газа, разрых»

,И ленными скрепером 16 по трубопроводу 18,, поступают в плавительконденсатор 17, re эа счет теплоты конценсации холо» дильного агента гипраты газа разлагают» ся на пресную воду и жидкий агент 14 С и цавлении поряцка 480 кПа. Жидкий агент по трубопроводу 19 через цроссельный вентиль 20 воэврашают в пикл.

Опресненную воду по трубопровоцу 21 вывоцят из плавителя-конценсатора и разделяют на цва потока, оцин из которых по трубопровоцу 24 насосом 25 подают в промывочную колонну 12 цля промывки гицратов газа, а цругой по трубопрово ду 22 через дополнительный конденсатор 23 выводят из установки.

Теплота гицратообразования отводится за счет кипения части холоцильного агенга, пары которого огсасываются компрессором 28, который нагнетает их в плавитель-конденсатор 17, гце они конценсиру« ются, отдавая тепло для разложения гидратов. Несконценсировавшиеся пары агента сжимаются дополнительным компрессором, 29 и нагнетаются в дополнительный конденсатор 23, гце конденсируются вследствие теплообмена с потоками опресненной воды и рассола, вывоцимыми иэ установки. Жицкий агент из дополнительного конденсатора по трубопроводу 26 через цроссельный вентиль 27 возвраша ют в кристаллизатор 1.

Предложенная установка цля опресне ния соленой воды с и имеет следуюшие преимушества: снижение наг рузки промывочной колонны go количест» ву концентрированного рассола, в которых количество гидратов в гицраторас-. сольной суспензия перед промывочной колонной увеличиваегся по 38%, а цля более благоприятного проточного режима ожидается go 60%. Снижение количества рассола в гицратах перед их промывкой означает возможность повышения концентрации этого рассола, т.е. увеличения коэффициента извлечения установ ки. Это -означает также, что возможно получить максимальное концентрирование рассола (цо 20 - 26% солей) в одной ступени опреснителя и тем самым, примерно на 1/3 снизить капитальные затраты на опреснитель; классификация кристаллов по размерам и направление .Ф в промывочную колонну .только крупных и однородных кристаллов, размеры которых гарантированы не ниже определенной . величины,, задаваемой размерами ячеек перфорированной трубы. Это об стоятельство позволяет облегчить работу промывочной колонны и тем самым повысить коэффициент извлечения пресной воды.

1011559

Составитель Н. Рыбинская

Редактор А. Химчук Техред М,Тенер Корректор Л. Бокшан

Заказ 2670/25 Тираж 939 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4