Устройство для получения дистиллированной воды

Изобретение относятся к технике разделения жидких продуктов дистилляцией и может быть использовано в пищевой, эфиромасличной, химической и других областях промышленности при разделении многокомпонентных смесей перегонкой и концентрировании растворов выпариванием. Устройство содержит теплоизолированный бак-испаритель с исходной жидкостью, источник тепла, сосуд для сбора конденсата, насос для подачи исходной жидкости в соединенный с баком-испарителем бак-накопитель, пароотводящую трубу, изготовленную из материала с высокой теплопроводностью, расположенную внутри двух водонепроницаемых, теплоизолированных, последовательно соединенных кожухов, через которые в направлении, противоположном движению пара и конденсата в бак-накопитель поступает исходная жидкость, проходя через автоматический воздухоотводчик и регулятор уровня в бак-накопитель. Насос настроен на поддержание постоянного давления через собственную систему автоматики. Первый кожух связан с верхней частью второго кожуха и расположен горизонтально с небольшим уклоном в сторону второго кожуха для улучшения стока дистиллята. В расположенный вертикально второй кожух через нижнюю его часть насосом под постоянным давлением нагнетается исходная жидкость. Свободный конец пароотводящей трубы располагается ниже уровня дистиллята в сосуде для сбора конденсата. Технический результат: снижение энергозатрат на получение дистиллята. 1 ил.

 

Изобретение относятся к технике разделения жидких продуктов дистилляцией и может быть использовано в пищевой, эфиромасличной, химической и других областях промышленности при разделении многокомпонентных смесей перегонкой и концентрировании растворов выпариванием.

Известно устройство, реализующее способ дистилляции при давлении ниже атмосферного, обеспечиваемого путем предварительного заполнения газовых пространств кипятильного устройства, охлаждающего устройства и сборника дистиллята паровой фазой, конденсации и охлаждения последней в охлаждающем устройстве и сборнике дистиллята вне связи с атмосферой (RU 2099125 C1, 20.12.1997).

Недостатком способа являются избыточные энергозатраты, связанные с необходимостью использования отдельного охлаждающего устройства, снижение эффективности работы устройства при возможном повышении давления в системе в процессе отбора дистиллята из сборника, а также невозможность организации непрерывного режима работы.

Также известно устройство для дистилляции воды, реализующее способ мембранной эвапорации при пониженном давлении. Устройство имеет цилиндрический корпус, в верхней части которого мембранами, изготовленными на базе титана, выделена испарительная камера, пар отбирается из объема над верхней мембраной и компрессором передается в холодильник, через который прокачивается исходная вода.

(US 6436242 B1, 20.08.2002).

Недостатком устройства являются избыточные энергозатраты, связанные с необходимостью использования компрессора и холодильника.

Известно устройство для получения дистиллированной воды, принятое заявителем за прототип, имеющее бак с раствором, источник тепла, пароотводящую трубу, холодильник и сливной сосуд, в котором пароотводящая труба соединена с вакуумным насосом, а бак соединен трубой с водяным насосом, связанным с источником напряжения через реле, соединенное с расположенными в баке датчиками высокого и низкого уровня воды.

(RU 2409521 C1, 20.01.2011).

Недостатком прототипа являются излишние энергозатраты, связанные с использованием вакуумного насоса и холодильника.

Техническим результатом предложенного изобретения является минимизация энергозатрат за счет исключения необходимости использования вакуумного насоса и холодильника при одновременном снижении энергозатрат на доведение исходной жидкости до кипения при пониженном давлении путем нагрева поступающей в бак-испаритель исходной жидкости за счет тепла пара и образующегося конденсата в пароотводящей трубе, а также за счет теплоизоляции всех соприкасающихся с атмосферой частей устройства. Пониженное давление в пароотводящей трубе обеспечивается при изоляции пароотводящей трубы от атмосферы и образования в ней столба жидкого конденсата, высота которого регулируется с одной стороны атмосферным давлением, а с другой - давлением паров испарившейся жидкости.

Технический результат достигается тем, устройство для получения дистиллята содержит сосуд для сбора конденсата, изолированные от атмосферы и сообщающиеся между собой бак-испаритель и пароотводящую трубу, соединяющую верхнюю часть бака-испарителя и сосуд для сбора конденсата, источник тепла, насос, подающий исходную жидкость в установку, при этом пароотводящая труба изготовлена из теплопроводного материала и соединена с верхней частью изолированного от атмосферы бака-накопителя исходной жидкости, сообщающегося своей нижней частью с нижней частью бака-испарителя, причем бак-испаритель соединен с краном для периодического слива шлама, расположенным ниже дна сосуда для сбора конденсата, конец пароотводящей трубы, не связанный с баком-испарителем, расположен в сосуде для сбора конденсата ниже уровня жидкости, а нетеплоизолированные части пароотводящей трубы помещены внутрь двух последовательно связанных между собой водонепроницаемых теплоизолированных кожухов, образующих вместе с пароотводящей трубой противоточный теплообменник, где первый кожух расположен с небольшим уклоном в сторону второго кожуха и соединен с одной стороны, проходя через автоматический воздухоотводчик, трубой, расположенной под небольшим уклоном в сторону регулятора уровня, с баком-накопителем через регулятор уровня, а с другой стороны - с верхней частью расположенного вертикально второго кожуха, нижняя часть которого связана с насосом, нагнетающим исходную жидкость во второй кожух и настроенным на поддержание на выходе насоса постоянного давления через собственную систему автоматики.

На чертеже изображено устройство для получения дистиллята.

Устройство содержит помещенные в теплоизолированный кожух 1 бак-испаритель 2, снабженный краном 3 для периодического слива концентрата, накапливающегося в баке-испарителе 2 в процессе дистилляции, нагреватель 4, сообщенный с баком-испарителем 2 бак-накопитель 5 с поплавковым регулятором уровня 6. Изготовленная из теплопроводного материала пароотводящая труба 7 связана одним концом с верхними точками баков 2 и 5 и краном 8 для первоначального заполнения установки дистиллятом, а другой конец соединен с краном 9, расположенным ниже уровня дистиллята в сосуде для сбора дистиллята 10. Сосуд для сбора дистиллята снабжен краном 11 для слива готового продукта. Пароотводящая труба помещена в последовательно соединенные теплоизолированные водонепроницаемые кожухи 12 и 13, через которые исходная жидкость, нагнетаемая в нижнюю часть кожуха 13 через кран 14 насосом 15, поступает в бак-накопитель 5. Кожух 12, расположенный с небольшим уклоном в сторону кожуха 13 для улучшения стока дистиллята, соединен верхним краем через автоматический воздухоотводчик 16 с входом поплавкового регулятора уровня 6, а его вход соединен с выходом расположенного вертикально кожуха 13, вход которого через кран 14 связан с выходом насоса 15, нагнетающим исходную жидкость во второй кожух и настроенным на поддержание на выходе постоянного давления через собственную систему автоматики. Собственная система автоматики содержит датчик, расположенный на клапане поплавкового регулятора 6 уровня жидкости в баке-накопителе 5, фиксирующий открытое и закрытое состояния клапана поплавкового регулятора. При сигнале с датчика об открытом состоянии клапана производится включение насоса 15, а при сигнале о закрытом состоянии клапана осуществляется выключение насоса 15, чем обеспечивается поддержание постоянного давления на выходе насоса 15 при минимальных затратах энергии на работу насоса.

Бак-испаритель 2 отделен от бака-накопителя 5 с целью обеспечения технологического удобства очистки от накипи стенок бака-испарителя и во избежание образования накипи на регуляторе уровня 6.

Уровень расположения крана 3 выбран таким образом, чтобы при сливе шлама в бак-испаритель 2 не поступал атмосферный воздух.

Труба, соединяющая кожух 12 и регулятор уровня 6, расположена с небольшим уклоном в сторону регулятора уровня 6, чтобы попавшие в эту трубу газы отводились через автоматический воздухоотводчик 16.

Перед началом работы устройства при закрытом кране 9 через открытый кран 8 пароотводящая труба, а также баки 2 и 5 полностью заполняются дистиллятом, после чего кран 8 закрывается, кран 9 открывается, и через открытый кран 14 насосом 15 кожухи 12 и 13 заполняются исходной жидкостью. При этом воздух из кожухов 12 и 13 и соединительных труб вытесняется через автоматический воздухоотводчик 16. Включается нагреватель 4. Назначение кожухов 12 и 13 состоит в первичном подогреве поступающей в бак-накопитель 5 исходной жидкости путем передачи ей остаточного тепла от пара и конденсата в пароотводящей трубе.

Конденсация происходит в части пароотводящей трубы 7, расположенной в кожухе 12. Конденсат стекает в часть пароотводящей трубы 7, расположенной внутри вертикального кожуха 13. По мере испарения исходной жидкости ее уровень в баке-испарителе 2 восполняется через расположенный в баке-накопителе 5 поплавковый регулятор уровня 6.

Уровень вакуума в зоне испарения обеспечивается за счет столба дистиллята от сосуда для сбора конденсата 10 до верхней части пароотводящей трубы в кожухе 13 и в части кожуха 12. Одновременно через автоматический воздухоотводчик 16 из установки выводятся газы, выделяющиеся из нагретой исходной жидкости в кожухах 12 и 13.

За счет противотока движения раствора в кожухах 12 и 13 и пара с конденсатом в пароотводящей трубе 7 при тепловой изоляции внешней стороны кожухов 12 и 13 в устройстве происходит максимально возможная передача тепла от пара и конденсата к поступающему в зону испарения раствору, обеспечивая минимальность энергозатрат на доведение исходной жидкости в баке-испарителе 2 до кипения при пониженном давлении.

Устройство для получения дистиллята, характеризующееся тем, что содержит сосуд для сбора конденсата, изолированные от атмосферы и сообщающиеся между собой бак-испаритель и пароотводящую трубу, соединяющую верхнюю часть бака-испарителя и сосуд для сбора конденсата, источник тепла, насос, подающий исходную жидкость в установку, при этом пароотводящая труба изготовлена из теплопроводного материала и соединена с верхней частью изолированного от атмосферы бака-накопителя исходной жидкости, сообщающегося своей нижней частью с нижней частью бака-испарителя, причем бак-испаритель соединен с краном для периодического слива шлама, расположенным ниже дна сосуда для сбора конденсата, конец пароотводящей трубы, не связанный с баком-испарителем, расположен в сосуде для сбора конденсата ниже уровня жидкости, а нетеплоизолированные части пароотводящей трубы помещены внутрь двух последовательно связанных между собой водонепроницаемых теплоизолированных кожухов, образующих вместе с пароотводящей трубой противоточный теплообменник, где первый кожух расположен с небольшим уклоном в сторону второго кожуха и соединен с одной стороны, проходя через автоматический воздухоотводчик, трубой, расположенной под небольшим уклоном в сторону регулятора уровня, с баком-накопителем через регулятор уровня, а с другой стороны - с верхней частью расположенного вертикально второго кожуха, нижняя часть которого связана с насосом, нагнетающим исходную жидкость во второй кожух и настроенным на поддержание на выходе насоса постоянного давления через собственную систему автоматики.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для обработки воды. Увлажнительно-осушительная система содержит источник жидкости, содержащий испаряемый компонент; увлажнитель, содержащий отверстия для газа-носителя и жидкости; камеру, в которой жидкость, вводимая из входного отверстия для жидкости, контактирует с газом-носителем, содержащим конденсируемую текучую среду в паровой фазе, вводимым из входного отверстия для газа-носителя в направлении противотока, и в которой часть жидкости испаряется в газ-носитель; паровой конденсатор смешивания с пузырьковой колонной, содержащий по меньшей мере первую ступень и вторую ступень.

Изобретение относится к устройствам кристаллизационной очистки воды. Устройство получения легкой воды включает две перекрываемые емкости, расположенные одна в другой и образующие межъемкостное пространство, канал, расположенный во внутренней емкости и связывающий ее объем через запорный орган с атмосферой.

Изобретение относится к химии, к очистке воды и может быть использовано в хозяйственно-бытовой деятельности. Техническим результатом является расширение качественных и количественных показателей активируемой воды.

Изобретение относится к очистным сооружениям. Установка содержит заборный фильтр, всасывающий трубопровод, обратный клапан, насосный агрегат, эжектор, камеру флотации с фильтром и слоем фильтрующей загрузки.

Изобретение относится к способу борьбы с микроорганизмами в водной системе. Способ включает обработку водной системы эффективным количеством соединения формулы I, где водная система имеет величину pH 6,9 или выше.

Изобретение относится к биоцидам. Биоцидный состав для борьбы с микроорганизмами в водной или водосодержащей системе включает в себя: 2,2-диброммалонамид и биоцидное соединение на альдегидной основе, выбранное из группы, состоящей из глутаральдегида, трис(гидроксиметил)нитрометана, 4,4-диметилоксазолидина, 7-этил бициклооксазолидина, 1-(3-хлораллил)-3,5,7-триаза-1-азониаадамантан хлорида и 1,3,5-триэтилгексагидро-s-триазина.
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ очистки сточных вод.

Изобретение относится к электровихревой обработке воды с регулированием ее окислительно-восстановительных свойств и может найти применение в промышленности, медицине, микроэлектронике, лазерной технике, при орошении сельскохозяйственных культур в системах капельного орошения.

Изобретение относится к системам УФ-обеззараживания сточных и питьевых вод. Система УФ-обеззараживания содержит УФ-излучатели, размещенные в симметричных относительно продольной оси (3) трубчатых оболочках (42), устройство для бесконтактной очистки трубчатых оболочек (42), включающее по меньшей мере одно очищающее кольцо (1), охватывающее трубчатую оболочку (42), и по меньшей мере один привод (35, 46) перемещения очищающего кольца (1) в направлении оси (3).

Способ очистки сточных вод от фенолов и нефтепродуктов может найти применение для очистки различных вод, в том числе сточных вод нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.
Изобретение может быть использовано в микробиологии и сельском хозяйстве при очистке водных цеолитовых растворов. Для осуществления способа очистки приготовленный водный цеолитовый раствор попеременно дважды подвергают замораживанию, затем оттаиванию при комнатной температуре с последующим сливом или сифонированием надосадочной жидкости в другую емкость на первом этапе, и обязательном сифонировании по прошествии не менее 12 часов на втором этапе. Способ позволяет эффективно получать цеолитовые растворы, свободные от взвешенных частиц, использование которых в микробиологии при изготовлении питательных сред и в сельском хозяйстве для полива обеспечивает ростостимулирующий эффект. 2 пр.

Изобретение может быть использовано при обезвреживании жидких углеводородсодержащих отходов, образующихся на предприятиях подготовки и транспортировки газа. Для осуществления способа проводят обработку жидких углеводородсодержащих отходов в водном растворе в аэробных условиях биопрепаратом, содержащим углеводородокисляющие микроорганизмы, из расчета 1 кг биопрепарата на 10 кг углеводородов. Объемное соотношение отходов к воде составляет от 1:4 до 1:50. Затем в смесь вводят макроэлементы - соли азота, фосфора, калия, магния и микроэлементы - соли железа, марганца, меди, цинка, перемешивают смесь с подачей воздуха при температуре от 28°C до 36°C и pH от 4 до 7. Вместе с воздухом подают 0,5-2,0 об.% кислорода. Обезвреживание проводят в присутствии полифункционального катализатора состава, мас.%: оксид марганца 22-26; оксид молибдена 4-7; оксид хрома 4-5; оксид никеля 3-5, полиэтилен высокого давления в качестве носителя - остальное. После завершения процесса осуществляют слив продукта обезвреживания, при этом оставляют в рабочей емкости не менее 25% объема рабочей суспензии с последующем повторением всего цикла обезвреживания без добавления биопрепарата. В предпочтительном варианте загрузку катализатора осуществляют из расчета 2-10% от рабочего объема емкости. Технический результат - интенсификация процесса биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов за счет увеличения скорости биохимических процессов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству питьевой воды и может быть использовано при подготовке воды глубоководных водоемов. Способ получения глубинной байкальской питьевой воды включает забор воды из озера Байкал посредством водозаборника, транспортировку воды к насосной станции по глубинному водоводу, фильтрацию и стерилизацию. В глубинную воду в водоводе вводят воду с озоном в начале водовода в районе водозаборника. Изобретение позволяет упростить процесс получения качественно стерилизованной глубинной питьевой воды. 2 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к улучшению качества питьевой воды. Состав для улучшения качества воды придает воде антиоксидантные свойства и представляет собой смесь дигидрокверцетина и глюкозы, взятых в соотношении 1:1 в концентрации по 1 мг/мл. Предлагаемое изобретение обеспечивает получение воды с повышенным антиоксидантным действием на организм человека. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу очистки реакционной воды в процессе производства углеводородов, при котором реакционную воду от типичного процесса синтеза углеводородов подают в противоточную отпарную колонну сверху, а углеводородсодержащий газ подают снизу в противоточную отпарную колонну в направлении противоположном подаче реакционной воды, отводят снизу противоточной отпарой колонны очищенную воду. При этом полученную парогазовую смесь с выхода с верха противоточной отпарой колонны подают на стандартный процесс получения синтез газа. Причем в противоточной отпарой колонне располагают насадку, по своей фракционирующей способности эквивалентную не менее чем двум-трем равновесным термодинамическим стадиям, и тем, что углеводородсодержащий газ формируют из смеси конвертируемого газа и хотя бы части отходящего водородосодержащего газа, вырабатываемого из отходящих газов синтеза углеводородов. Кроме того, в противоточную отпарную колонну устанавливают ребойлер, нагревающий противоточную отпарную колонну снизу. Также реакционную воду и углеводородсодержащий газ подают под давлением 1-5 МПа, причем полученную парогазовую смесь с выхода с верха противоточной отпарой колонны дополнительно перегревают для устранения капельной жидкости ,уносимой с колонны. Использование настоящего способа позволяет повысить эффективность очистки реакционной воды при одновременном расширении возможностей утилизации продуктов, применяемых при очистке воды, и вторичное использование углеводородов реакционной воды в процессе получения синтез-газа. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 ил.

Изобретение относится к системам утилизации. Система утилизации мокрых углеродсодержащих отходов содержит топку, теплообменник и золоуловитель, топка выполнена кипящего слоя и содержит сводчатый корпус из огнеупорного материала с колосником, расположенным на расстоянии 1/3 высоты корпуса от нижней его части, на котором расположена сопловая решетка, причем суммарная площадь сопловых отверстий составляет порядка 30÷50% от площади колосниковой решетки, а в нижней части корпуса топки установлен шнековый разгрузчик, причем на колосниковой решетке расположен инертный носитель в виде крупнозернистого кварцевого песка, а внутри корпуса котла расположены водонагревательные трубы, соединенные с теплопотребителем, при этом в сопла подается теплоноситель от дутьевого вентилятора, соединенного теплопроводом с выходом высокотемпературного воздухонагревателя теплообменного аппарата, а в боковой стенке котла установлено вихревое сопло-горелка, работающее от газообразного топлива, например биогаза, поступающего из биореактора, при этом отходы подаются от пневмозагрузочного устройства через распылительное устройство, выполненное с тангенциальным подводом теплоносителя, а дымоход расположен в одной из боковых стенок котла и соединен теплопроводом с теплообменным аппаратом, выход которого соединен с золоуловителем, содержащим входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла, в качестве которых используются центробежные форсунки для распыливания жидкости, каждая из которых содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой с внешней резьбой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя второй ступени в виде цилиндрической полости с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю второй ступени, который в верхней части снабжен цилиндрической частью, переходящей в коническую часть, образующую кольцевой конический зазор с корпусом, а над центробежным завихрителем второй ступени установлена вихревая цилиндрическая камера, являющаяся первой ступенью завихрителя жидкости, выполненная в виде соосно размещенного в ней штока с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток закреплен на трех стержнях, подсоединенных к конической камере, соединяющей завихрители первой и второй ступеней, при этом центробежный завихритель установлен в корпусе с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, цилиндрическая полость которого соединена с выходной конической камерой сопла. Технический результат - повышение эффективности энергоресурсосбережения и очистки дымовых газов. 1 ил.
Изобретение относится к аэрации и может быть использовано при очистке сточных и промышленных вод. Способ ввода воздуха в флотомашину включает эжекционный ввод воздуха и последующую его диспергацию. Воздух последовательно вводится эжектированием и диспергируется посредством колокола, снабженного перегородками с перфорированными отверстиями диаметром около 3 мм, расположенными в шахматном порядке. Изобретение позволяет обеспечить необходимый для флотации размер пузырьков. 3 пр.

Изобретение может быть использовано в промышленном производстве меламина из мочевины. Для осуществления способа проводят две стадии термического гидролиза сточной воды. На первой стадии осуществляют основной термический гидролиз сточной воды при температуре 180-270°С до разложения 95,0-99,9% триазиновых производных, содержащихся в сточной воде. Обработанную на первой стадии сточную воду в количестве 20-80% рециклируют в технологический процесс. На второй стадии осуществляют заключительный термический гидролиз при температуре 180-270°С оставшейся части сточной воды, обработанной на первой стадии. При осуществлении способа обеспечивается достижение высокой степени очистки и сокращение количества очищенных сточных вод, сбрасываемых в канализацию, уменьшение потребления чистой воды в технологическом процессе с одновременным упрощением технологии и снижением энергетических затрат. 4 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу выращивания зеленых гидропонных кормов, включающему обработку посевного материала активированной водой - католитом. С целью длительной, не менее 7 суток, сохранности свойств активации катодного раствора pH 8-9 и Eh=-350…-400 мВ при активном непрерывном барботаже воздухом в водный раствор вводят стабилизатор - желатин в концентрации не менее 0,01 мас.%, что повышает энергию прорастания семян и вегетативной массы, предотвращает нежелательные реакции и повышает урожайность зеленых гидропонных кормов на 8-12%. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к электростатической обработке жидкостей и изменению свойств жидкости, формированию центров кристаллизации или коагуляции. Способ обработки жидкости заключается в электростатическом воздействии через центральный электрод 8 сдвоенного конденсатора, имеющий контакт с жидкостью и не имеющий непосредственного подключения к источнику питания. Циклический заряд-разряд центрального электрода 8 осуществляют через пластины внешних электродов 6, отделенных от жидкости и центрального электрода изоляторами 7, под воздействием электрических импульсов. Изобретение позволяет повысить эффективность обработки жидкости при снижении энергозатрат. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх