Опреснитель для чёрного моря

Изобретение относится к опреснителям и дистилляторам испарительного типа и предназначено для опреснения глубинных вод Черного моря, богатых сероводородом. Опреснитель содержит теплообменник. Перед опреснителем находится деаэратор для выделения из воды сероводорода. Выделившийся сероводород направляется на сжигание в газотурбинный двигатель или в топку. Продукты горения конденсируются в конденсаторе с образованием серной и сернистой кислот. Технический результат: повышение кпд аппарата, уменьшение расхода энергии на единицу чистой пресной воды, очистка вод от сероводорода с попутным получением серной и сернистой кислоты. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к опреснителям и дистилляторам испарительного типа (далее «аппарат») и предназначено для опреснения глубинных вод Черного моря, богатых сероводородом.

Известны подобные аппараты, см. интернет, википедия. Их недостаток в большом расходе энергии на преодоление скрытой теплоты парообразования, которую не удается вернуть в процесс. В этом смысле гораздо экономичнее «Опреснитель или дистиллятор Староверова» (одновременно поданная заявка на изобретение), в нем скрытая теплота парообразования возвращается в теплобаланс процесса как энергия конденсации испарившейся воды. Однако воды Черного моря дают еще один шанс увеличить к.п.д. процесса и даже сделать его больше 100%.

Задача и технический результат изобретения - повышение к.п.д. аппарата, то есть уменьшение расхода энергии на единицу чистой пресной воды (далее «конденсата»). Изобретение, кроме того, имеет четыре вторичные и также очень важные задачи:

1. Очистка вод Черного моря от сероводорода, в результате чего повысятся его рыбные и другие пищевые запасы.

2. Попутное получение серной кислоты.

3. Попутное получение излишков тепловой энергии, которая в зимнее время может быть направлена на отопление жилых помещений.

4. Организация лечебных сероводородных ванн.

Для этого аппарат, как уже упомянутый, содержит две камеры - соленой воды и конденсата, между которыми находится компрессор, направленный в сторону камеры конденсата. Причем компрессор вращается газотурбинным двигателем (не обязательно новым). Или же опреснитель имеет другую конструкцию. Но для повышения к.п.д. аппарат имеет противоточный теплообменник между горячим конденсатом и холодной соленой водой.

Отличие, то есть суть изобретения, в том, что между упомянутым теплообменником и опреснителем имеется деаэратор, выделяющий сероводород из воды.

Для интенсификации этого процесса вода в деаэраторе может разбрызгиваться форсунками (для повышения поверхности газовыделения).

Выделившийся сероводород, являющийся хорошим горючим, направляется на сжигание в газотурбинный двигатель или в топку. Далее продукты горения конденсируются с образованием серной и сернистой кислот.

Работает аппарат так: на побережье Крыма определяется место, от которого минимальное расстояние до глубинных вод, богатых сероводородом, и к этому место прокладывается труба. Ил возможен цикличный вариант, когда за глубиной водой периодически выходит небольшое специальное судно-танкер. Особенность этого судна в том, что его танки должны выдерживать сравнительно большое внутреннее давление, так как выкачанная с большой глубины вода тут же будет вскипать, выделяя сероводород. Чтобы из экологических и экономических соображений не допустить этого, танки должны быть герметичными.

При добыче воды циклическим способом вода подается в наземные хранилища, чтобы судно-танкер могло сделать следующий рейс. Вода, поступающая по трубе, сразу подается в теплообменник, где нагревается до температуры 95-99 градусов С, а если потребуется, то для нагрева воды до этой температуры может понадобиться теплообменник с отходящими газами газотурбинного двигателя или топки. В деаэраторе почти весь сероводород из воды удаляется и отсасывается в газотурбинный двигатель, где служит в качестве топлива. Сероводород будет при этом содержать небольшое количество водяного пара.

Для конденсации серной и сернистой кислот отходящие газы после горения сероводорода подаются в конденсатор, охлаждаемый морской водой. Это даровое тепло также можно использовать для отопления жилых помещений и для подогрева воды в бассейнах (возможно, в бассейнах с рассолом, аналогичным воде Мертвого моря).

Может получиться так, что в полученной пресной воде будет иметься минимальное количество сероводорода. В этом случае эту воду следует через закрытый бассейн, воздух над которым будет отсасываться для питания воздухом газотурбинного двигателя или топки. Для интенсификации удаления остаточного сероводорода можно использовать разбрызгивание или барботирование (продувка воздуха через толщу воды).

Сероводородные ванны показаны при некоторых заболеваниях, поэтому могут быть организованы небольшие проточные ванны (точнее - микробассейны), вода в которые будет постоянно поступать после небольшого подогрева теплом опреснителя, а после лечения вода переливается и направляется в опреснитель.

1. Опреснитель, содержащий теплообменник, отличающийся тем, что перед опреснителем находится деаэратор для выделения из воды сероводорода, при этом выделившийся сероводород направляется на сжигание в газотурбинный двигатель или в топку, а продукты горения конденсируются в конденсаторе с образованием серной и сернистой кислот.

2. Опреснитель по п. 1, отличающийся тем, что вода в деаэраторе разбрызгивается.

3. Опреснитель по п. 1, отличающийся тем, что для интенсификации удаления из конденсата остаточного сероводорода используется разбрызгивание или барботирование в закрытом бассейне.