Способ предотвращения уноса агента

Способ предотвращения уноса агента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (it>766612 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 160773 (21)1950743/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.0980. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 3009.80 (51) М. Кл.

В 01 D 9/00

Госуаарствеиный комитет

СССР по лелам изобретений и открытий (53) УДК 66 065 52 (088. 8) (72) Автор изобретения

Л.Ф.Смирнов

Институт технической теплофизики АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ УНОСА АГЕНТА

Изобретение относится к способам предотвращения уноса рабочих агентов в теплоэнергетических установках, работающих по открытому циклу. К таким установкам относятся, например, 5 контактные замораживающие и кристаллогидратные опреснители, в которых в качестве агентов используются фреоиы

11, 12, 21 и т. д. а также хлор. Несмотря на то, что перечисленные вещес 10 тва малорастворимы в воде (самая высокая растворимость у хлорг — до ЗЪ при давлении 7 бар и температуре 30 С), потери их недопустимы по причинам экономического и санитарно-гигиени- 15 ческого порядка.

Известен способ предотвращения уноса агента, преимущественно фреона и хлора, для контактных замораживающих и кристаллогидратных опресни- 2О тельных установок, включающий подачу исходного раствора, получение рассола и пресной воды, дегазацию агента из полученных рассола и пресной воды и возврат в установку (1). 25

Недостаток известного способа состоит в том, что для его осуществления требуется высокий расход электроэнергии, что ведет к снижению экономичности способа. Например,при осущест3() влении кристаллогидратного опреснительного цикла с помощью хлора (солесодержание исходного раствора

2Ъ NaCI, коэффициент извлечения пресной воды - 50%, давление в дегазаторе — 0,04 бар, давление в кристаллизаторе, в который вакуум-насос возвращает пары хлора — 7 бар, эффективность вакуум-на"oca — 0,87) расход энергии на вакуумирование агента составляет 5,7 кВт-ч/м -пресной воды.

Целью изобретения является повышение экономичности извлечения агента.

Поставленная цель достигается .тем, что возврат агента в цикл при дегазации уходящих потоков произво дят путем газации входящего, причем понижение и соответствующее повышение давления при дегазации (газации) осуществляют непрерывно за Счет понижения-повышения гидростатического столба уходящего (входящего) потоков, либо ступенчато за счет периодического их дросселирования (подкачки).

На фиг. 1 приведен график растворимости в воде, например, хлора в зависимости от давления, температуры и концентрации солей; на фиг. 2 и 3 схемы реализации предлагаемого способа

766612 н дегаэаторах-гаэаторах (при непрерывном и ступенчатом изменении давлений уходящих (входящих) потоков).

Согласно фиг. 2 схема дегазациигазации с непрерывным изменением давления состоит из дегазатора 1, снаб)кенного газосборными колпаками 2, и газатора 3, по высоте которого секционно размещена турбулизующая насадка 4 (например, кольца Рашига).

В верхней части гаэатора размещен деаэратор 5, подключенный к вакуум.насосу. Гаэосборные колпаки дегаза тора соединены трубопроводами с сбответствующими секциями гаэатора.

Изменение давления уходящих (входящих) потоков происходит по высоте дегазатора и газатора вследствие изменения гидростатического давления столба воды.

Уходящий поток, например рассол, выводимый из опреснителя установки. и насыщенный растворенным агентом направляется в нижнюю часть дегазатора 1. По мере подъема рассола его гидростатическое давление понижается и гаэ, растворенный в нем, выделяясь, собирается под газосборными колпаками. Давление газа под газообразными колпаками — переменное, уменьшающееся по высоте дегазатора снизу вверх.

Минимальное давление поддерживается под верхним колпаком — оно несколько превышает давление насыщения рассола при данной температуре и концентрации (во избежание его кипения), Исходный соленый раствор насосом 6 подается в деаэратор 5, в котором при помощи вакуума-насоса поддерживается абсолютное давление. порядка 0,02 бар (при температуре раствора не выше 18 С), В процессе деаэрации иэ исходного соленого раствора удаляются воздух и другие неконденсирующиеся газы, поступление которых в опрес. нительную установку нежелательно.

Затем исходный солевой раствор, опускаясь н гаэаторе 3, непрерывно повышает свое гидростатическое давление.

При этом исходный соленый раствор контактирует с газом, поступающим из газосборных колпаков дегазатора вследствие перепада давления, создаваемого между соответствующими высотами дегазатора и гаэатора, и насыщается им. Растворению газа в исходном растворе способствует

его турбулизация. Насыщенный газом исходный соленый раствор насосом 7 п6дается в опреснительную установку.

Как можно видеть из фиг. 1 и 2, процесс гаэации происходит т.ри несколько меньшем давлении,чем процесс ,дегазации,что приводит при одинаковых расходах уходящих и входящих потоков к неполному извлечению агента. Однако, принимая во внимание повьциение растворимости газа в воде при понижении ее температуры и солесодержания, полнота процесса газации может быть обеспечена, помимо соответствующего подбора расходов потоков, подачей более холодного и менее соленого, по сравнению с уходящим, входящего потока.

Схема дегаэации-газации с непрерыв(ым изменением давления наиболее приодна в случае, если давление уходящего потока превышает 1-1,5 бара, что соответствует высоте дегаэаторов-газаторов, равной около 10-15 м. Однако йногда необходимо возвращать агент из уходящих потоков имеющих большие давления. Например, в теплоиспользующей кристаллогидратной опреснительной ус15 тановке, работающей на хлоре, последний извлека„ется иэ уходящих потоков пресной воды и рассола, имеющих давление порядка 7 бар.В этом случае схема,основанная на гидростатическом

20 принципе изменения давления потоков, непригодна,поскольку аппараты получаются черезмерно высокими.

Формула изобретения

На фиг. 3 приведена схема со ступенчатым .изменением давления. Дегаэатор 1 в этой схеме снабжен ступенчатыми дросселирующими устройстнами

8, а между ступенями газатора 3 установлены насосы 9. В дегазаторе иэ рассола, имеющего на выходе из установки давление 7 бар и температуру

30 С, хлор извлекается при последова тельной дегазации его по ступеням и накапливается под газосборными колпаками 2. B газаторе этот хлор насыщает исходный соленый раствор, давление которого при помощи насосов

9 ступенчато повышается от 0,02 до

6,8 бар, а затем при помощи насоса до 7 бар.

Расход электроэнергии на осуществление гаэации, например, хлора в схеме фиг. 3 (для тех же условий, что и н известном способе) состоит иэ суммы работ насосов 9 и 7 и состанляет 0,44 кВт-ч/м пресной воды (остальные знергозатраты — на работу насоса 6, на вакуумирование воздуха, на работу насоса 10 — являются такими же, -как и в известном способе).

Таким образом, преимущество предложенного способа перед известным заключается в снижении энергозатрат и в его упрощении, которое усматринается в исключении иэ схемы дегаэации вакуум-насоса агента.

1. Способ предотвращения уноса агента, преимущественно фреонов и хлора, для контактных замораживающих и кристаллогидратных опреснительных установок, включающий подачу исходного раствора, получение рассола и пресной воды, дегаэацию агента из полученных рассола и пресной воды и возврат агента в устанонку, о т л и ч а ю—

766612 шийся тем, что, с целью повышения экономичности способа, возврат агента производят путем газации исходчого раствора при повыщенном давлении.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дегаэацию получен- 5

Растдсфиноств,тщету 44ода,,I, Pve. y

Юар устонИл и гт4ор I

gcmcavndzg

Фие. г

Х

49

° э

Ъ ъ J

Ь

2 ных рассола и пресной воды осуществляют периодическим дросселированием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Апельцин И.Э. и Клячко В.А.

Опреснение воды. 1968,с.ill {прототип) .

Составитель И. Ненашева

Техред Н. Граб Корректор O. Билак

Редактор 3. Ходакова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7039/3 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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