Установка для опреснения воды

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3675148/23-26 (22) 21.12.83 (46) 15.01.86. Бюл. № 2 (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) Э. А. Бакум и Ю. М. Сафонов (53) 663.635(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1006387, кл. С 02 F 5/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1097567, кл. В 01 D 9/04, 1982. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ, включающая основной и до„„Я0„„1204222 A (5D4 В 01 Р 9 04 C 02 F 1 22 полнительный кристаллизаторы, промывочную колонну, плавитель кристаллогидратов с теплообменником, связанный с отстойником, эжектор, отделитель рассола, насосы и соединительные трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она снабжена дополнительным насосом и испарителем, вход жидкого агента которого соединен через дополнительный насос с верхней частью отстойника, выход газа — с рабочей полостью эжектора, выход теплоносителя — с теплообменником плавителя, а выход воды — с нижней частью отстойника.

1204222

Изобретение относится к опреснению морской, а также минерализованной воды с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в теплоиспользующих газгидратных опреснителях.

Цель изобретения — повышение экономичности.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка состоит из основного 1 и дополнительного 2 кристаллизаторов, промывочной колонны 3, плавителя 4, нижняя часть которого представляет собой отстойник 5, эжектора 6, насосов 7 — 10 и дополнительного насоса 11, отделителя 12 рассола, дегазатора 13, деаэратора 14, разделителя 15 суспензии и испарителя 16. Основной кристаллизатор 1 и плавитель 4 имеют встроенные теплообменники 17 и 18. Эжектор 6 соединен рабочим соплом с испарителем 16, выходной полостью — с основным кристаллизатором 1, а приемной — с дополнительным кристаллизатором 2. Разделитель 15 суспензии соединен через насос 7 с основным кристаллизатором 1, через насос 8 и отделитель 12 рассола — с выходом из дополнительного кристаллизатора 2, через дроссельный вентиль 19 — с дополнительным. кристаллизатором 2, трубопроводом 20 — с нижней частью промывочной колонны 3, средняя часть которой имеет карман с фильтрующей сеткой 21, который соединен трубопроводом 22 с основным кристаллизатором 1, а трубопроводом 23 — с дополнительным кристаллизатором 2. Нижняя часть отстойника 5 соединена трубопроводом 24 вывода пресной воды из установки через дегазатор 13 и трубопроводом 25 через насос 9 — с верхней частью промывочной колонны. В верхней части промывочной колонны, соединенной с плавителем 4 трубопроводом 26, расположен скрепер 27. Верхняя часть отстойника 5 соединена трубопроводом 28, в разрыв которого установлен насос 11, с испарителем 16, выход из которого соединен с рабочим соплом эжектора

6. Испаритель 16 имеет змеевик 29, выход которого соединен трубопроводом 30 с входом в теплообменник 18. К трубопроводу 30 подсоединен трубопровод с вентилем 31. Испаритель 16 соединен также трубопроводом

32, в разрыв которого установлен вентиль 33, с отстойником 5.

Установка работает следующим образом (для примера рассмотрена работа установки на метилхлориде, так же как и в известном устройстве).

Исходный 2Я-ный раствор NaC1 через деаэратор 14, в котором из него удаляют растворенные газы, под давлением 420 кПа подается насосом 10 в кристаллизатор 1, в котором он контактирует с агентом, подаваемым из выходной полости эжектора 6. При перемешивании газообразный агент охлаждается до 288,2 К и часть его конденсируется, а другая часть образует кристаллогидраты при 288,8 К. Теплота конденсации агента и теплота гидратообразования отво дится водой с температурой 283 К, циркулирующей через теплообменник 17. Суспензию (смесь 10Я гидратов, жидкий агент и рассол) насосом 7 направляют в разделитель 15 суспензии, в качестве которого может служить гидроциклон или отстойник, предварительно смешивая с суспензией (рассол и гидраты газа), подаваемой насосом 8 из дополнительного кристаллизатора 2 через отделитель 12 рассола. В разделителе

15 суспензии производят разделение суспензии на два потока: один — жидкий агент— через дроссельный вентиль 19 направляют в дополнительный кристаллизатор 2, а другойрассол и гидраты газа — по трубопроводу 20 направляют в нижнюю часть промывочной колонны 3 под давлением 675 кПа. В промывочной колонне гидраты газа отделярц ют от рассола при помощи фильтрующей сетки 21, а затем промывают от поверхностной рассольной пленки путем противоточной фильтрации пресной промывочной воды через движущийся вверх гидратный слой, как через пористый поршень. Промытые кристаллы скрепером 27 разрыхляются и по трубопроводу 26 подаются в плавитель 4, в котором они вследствие подвода низкопотенциального тепла сначала изобарически нагреваются до 300,5 К, а затем плавятся с образованием пресной воды и жидкого агента. Пресная вода и жидкий агент стекают в нижнюю часть плавителя, представляющего собой отстойник 5, и разделяются в нем под действием разности плотностей (ЛЪоды 1000 кг/мз, Р .

=906 кг/м ). Пресная вода выводится из нижней части отстойника 5 и разделяется на два потока. Один представляет собой продук товую воду и по трубопроводу 24 через дегазатор 13 выводится из установки, другой насосом 9 подают в верхнюю часть промывоч4о ной колонны 3 для промывки. Жидкий агент вместе с незначительным количеством воды (в основном в виде капель) выводится из верхней части отстойника 5 и дополнительным насосом 11, которым повышают давле4> ние до 820 кПа, по трубопроводу 28 перекачивают в испаритель 16, где проводят испарение жидкого агента при 311,5 К, в результате чего в последнем накапливается жидкая фаза обогащения преимущественно водой, которая может заполнять полезный объ50 ем испарителя, затапливая часть змеевика 29, тем самым ухудшая работу испарителя. Для предотвращения этого периодически, по мере накопления, производят рециркуляцию обогащенной водой жидкости в отстойник 5 по трубопроводу 32 с помощью вентиля 33.

Теплота, необходимая для испарения жидкого агента в испарителе 16, подводится путем прокачивания теплоносителя по змеевику 29 с температурой 323 К. Теплоноситель, 1204222

Составитель Л. Эпштейн

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственною комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Швыдкая

Заказ 8455/5 выходящий из змеевика 29, по трубопроводу

30 направляют в теплообменник 18 плавителя 4 для плавления гидратов, тем самым более полно используется тепловой потенциал теплоносителя. Для уравнивания соотношения масс теплоносителя, прокачиваемого по змеевику 29 и теплообменнику 18, служит трубопровод с вентилем 31, а именно: если тепловая нагрузка плавителя превышает величину теплового заряда теплоносителя, выходящего из змеевика 29, через вентиль 31 подают дополнительное количество теплоносителя, а если тепловая нагрузка плавителя меньше величины теплового заряда теплоносителя, выходящего из змеевика 29, то часть теплоносителя сливается по трубопроводу через вентиль 31. Газообразный агент из испарителя 16 подается в сопло эжектора 6, выполняя роль рабочего газа с высоким давлением (820 кПа).

Рассол, отделенный в промывочной колон— не 3 от кристаллов, направляют на рециркуляцию: часть его смешивают с исходной соленой водой в кристаллизаторе 1, а часть по трубопроводу 23 направляют в дополнительный кристаллизатор 2, в котором он смешивается с жидким агентом, подаваемым через дроссельный вентиль 19 из разделителя 15, и при перемешивании они образуют кристаллогидраты при 283,35 К и давлении 345 кПа. Теплота гидрообразования отводится кипящим жидким агентом, в результате чего образуется газообразный агент, часть которого образует гидраты, повышая концентрацию раствора NaCl до 11,98Я.

Кристаллогидратная суспензия из дополнительного кристаллизатора 2 подается в отделитель 12 рассола, в котором из нее отделяется часть рассола, сбрасываемого из установки через дегазатор 13, а смесь рассола и гидратов газа насосом 8 подается в разделитель 15 суспензии. Другая часть . газообразного агента с верхней части дополнительного кристаллизатора 2 инжектируется агентом высокого давления после ис2о парителя 16 в эжектор 6, который повышает его давление до 420 кПа и направляет в кристаллизатор 1.