Кристаллизационная установка для опреснения минерализованных вод

Кристаллизационная установка для опреснения минерализованных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) 151) 4 В 01 0 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф1 Р 1Р"- 1 ) q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3802656/23-26 (22) 17. 10.84 (46) 15.07.86. Бюл. ¹ 26 (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) Э.А.Бакум, Л.Ф.Смирнов, Ю.M.Сафонов, Г.Д.Орлов и P.Ï.Àãàïîâà (53) 663.635(088;8) (56) Кульский Л..А. и др. Новые мето— ды опреснения воды, Киев: Наукова думка, 1974, с. 67.

Авторское свидетельство СССР № 1058894, кл . В 01 D 9/04, 1981. (54) (57) 1. КРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД, содержащая последовательно установленные и соединенные трубопроводами кристаллизатор с лопастной мешалкой и патрубками ввода и вывода рассола, агента и суспензии, промывочную колонну и плавитель кристаллов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса кристаллизации и уменьшения энергозатрат, кристаплизатор установлен наклонно в сторону ввода суспензии и снабжен перегородками, образующими в выходной его части успокоительную зону, и дополнительными патрубками, расположенными под лопастями мешалки тангенциально к направлению их вращения и соединенными с нижней частью успокоительной зоны.

2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, промывочная колонна в нижней части снабжена перфорированным конусом, а часть колонны, расположенная под перфорированным конусом, соединена трубопроводом с входной частью кристаллизатора.

1 1243762 2

Изобретение относится к опреснению морских, соленых, а также минерализованных сточных вод с помощью кристаллизационных методов, и может быть использовано в вымораживающих и газогидратных опреснителях.

Цель изобретения — повышение эффективности кристаллизационной опреснительной установки.

На чертеже представлена предлагаемая кристаллизационная установка дгя опреснения минерализованных вод.

Установка состоит из кристаллизатора 1, насосов 2 и 3, промывочной колонны 4, плавителя-конденсатора 5, некияя часть которого представляет собой отстойник 6, дополнительного конденсатора 7, компрессоров 8 и 9, дегазатора 10 и деаэратора !1.. Крис20 таллизатор 1 установлен наклонно в сторону ввоца суспензии и имеет мешалку 12, приводимую во вращение электродвигателем 13. В выходной час" ти кристаллизатора. установлены перегородки 14, образующие успокоительную зону, патрубок 15 отбора суспензии и патрубок 16, соединенный с дополнительными патрубками 17, расположенными под лопастями мешалок тангенци30 ально к направлению их вращения. Патрубок 15 через насос 2 соединен с нюкней частью промывочной колонны 4, имеющей перфорированный конус 18.

Средняя часть промывочной колонны 4 имеет карман с фильтрующей сеткой 19, соединенный трубопроводом 20 с входом в кристаллизатор 1, а трубопроводом 21 — с дополнительным конденсатором 7 и дегазатором 10. Верхняя часть пром |ночной колонны 4 имеет скрепер 22 4О и соединена трубопроводом 23 с плавителем †конденсатор 5. Нижняя часть промывочной колонны 4 ниже перфорированного конуса 18 имеет патрубок 24, соединенный через вентиль 25 со стороной ввода суспензии в кристаллизатор 1. Верхняя часть отстойника 6 соединена трубопроводом 26 через насос 3 с верхней частью промывочной колонны 4, а трубопроводом 27 через дополнительный конденсатор 7 — с дегазатором 10. Нижняя часть отстойника 6 соединена трубопроводом 28 со стороной ввода суспензии в кристаллизатор 1. Плавитель-конденсатор 5 соединен трубопроводом 29 с нагнетательной стороной компрессора 8, а трубопроводом 30 — с всасывающей полостью компрессора 9, нагнетательная сторона которого соединена трубопроводом 31 с дополнительным кон— денсатором 7. Дополнительный конденсатор 7 соединен трубопроводом 32 со стороной ввода суспензии в кристаллизатор 1. Сторона ввода суспензии в кристаллизатор 1 соединена трубопроводом через насос 33 с деаэратором 11. Дополнительный конденсатор снабжен также змеевиком 34 холодной воды.

Установка работает следующим образом (для примера рассмотрена работа установки по кристаллогидратному циклу с использованием гидратообразующего агента — фреона 12. При работе по контактному вымораживающему циклу, например при использовании холодильного агента — фреона 114, установка работает аналогично, отличие состоит в том, что процессы в аппаратах ведут при несколько иных параметрах, а в описании везде вместо газовый гидрат" следует понимать

"лед").

Исхоцный раствор через деаэра— тор 11, в котором из него удаляют растворенные газы, подают насосом 33 на вход в кристаллизатор 1, в котором он контактируется с агентом, подаваемым из отстойника 6 по трубопроводу 28 и из дополнительного конденсатора 7 по трубопроводу 32.

При вращении мешалки происходит интенсивное перемешивание суспензии и движение ее вдоль кристаллизатора.

Охлаждение суспензии вследствие кипения части холодильного агента приводит к образованию гидратов газа, в результате чего концентрация рассола по длине кристаллизатора повышается, а соотношение жидкий агент — рассол, поступающее на вход в кристаллизатор, понижается ввиду расходования части агента на отвод теплоты гидратообразования и на образование гидратов газа, Двигаясь вдоль кристаллизатора, суспензия достигает перегородок 14, образующих в верхней части кристаллизатора успокоительную зону, где происходит расслоение суспензии под действием разности плотностей на рассол с гидратами газа вверху и Жидкий агент внизу выходной части кристаллизатора (плотность рассола л = 10000 Р

1100 кг/м, плотность гидратов р,-1080 кг/м, плотность исходного

1243762 4 агента р „,,1 1400 кг/м ) . Жидкий агент через патрубок 16 и дополнительные патрубки 17 поступает под лопасти мешалки 12, обеспечивая тем самым относительное постоянство плотности орошения по агенту (отношение жидкого агента к рассолу) по длине кристаллизатора 1, что способствует поддержанию постоянно высокой скорости образования гидратов газа по всей 10 длине кристаллизатора.

Суспензия (рассол с гидратами газа) .через патрубок 15 насосом 2 подают в нижнюю часть промывочной колонны выше перфорированного. конуса 18.t5

При попадании в нижнюю часть колонны частиц жидкого агента, он скапливается под конусом 18 и по патрубку 24 через вентиль 25 периодически или постоянно, в случае попадания большо†20 го количества жидкого агента, рециркулирует в нижнюю часть кристаллиза— тора 1. Под действием гидравлического напора, создаваемого насосом 2, суспензия движется вверх, проходя через 25 зону с фильтрующей сеткой 19, в которой происходит осушение суспензии вследствие отделения рассола под действием разности давлений до и после фильтрующей сетки 19 (перепад давле- 3Q ний составляет 30-70 кПа) и его накопления в кармане, из которого рассол разделяется на два потока: один по трубопроводу 20 возвращается в кристаллизатор, а второй по трубопро- воду 21 через дополнительный конден-, сатор 7 и дегазатор 10 выводится из установки. На выходе из зоны с фильтрующей сеткой 19 начинает фор-" мироваться пористый поршень гидратов 4О

rasa, в котором промывают гидраты

Ф газа от поверхностной рассольной пленки путем противоточной фильтрации пресной промывочной воды, подаваемой по трубопроводу 26 насосом 3. Промытые кристаллы гидратов газа скрепером 22 разрыхляются и по трубопроводу 23 подаются в плавитель-конденсатор 5, где вследствие подвода теплоты конденсации холодильного агента гидраты газа разлагаются на пресную воду и жидкий агент, стекающие в отстойник 6. Жидкий агент по трубопроводу 28 направляют в кристаллизатор.

Опресненную воду разделяют на два потока, один из которых по трубопроводу 26 и насос 3 направляют на промывку гидратов газа в промывочную колонну 4, а другой по трубопроводу 27 через дополнительный конденсатор 7 и дегазатор 10 выводят из установки потребителю.

Теплота гидратообразования отводится в кристаллизаторе путем кипения части холодильного агента, пары которого отсасываются из кристаллизатора компрессором 8, нагнетающим их в плавитель-конденсатор 5, где они конденсируются, отдавая тепло для разложения гидратов. Несконденсировавшиеся пары агента сжимают дополнительным компрессором 9 и нагне— тают в дополнительный конденсатор 7, где они конденсируются вследствие теплообмена с потоками опресненной воды и рассола выводимых из установки, а также охлаждающей воды„ прокачиваемой по змеевику 34 . Жидкий агент из дополнительного конденсатора по трубопроводу 32 возвращают в кристал— лизатор 1..

124,3762

Составитель Б.Крошкин

Техред Н.Боикало Корректор С.Шекмар

Редактор С.Лисина. Заказ 3738/7 Тираж б63 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4