Способ предварительной обработки и активации воздухом морской воды перед ее опреснением



Владельцы патента RU 2688617:

Акционерное общество "Металлист-Самара" (RU)
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" (RU)

Изобретение относится к области предварительной обработки морской воды перед опреснением в адиабатном многоступенчатом опреснителе путем ее гидродинамической кавитационной обработки и активации атмосферным воздухом. Исходную морскую воду подают через тангенциальные сопла во внутреннюю часть гидродинамического кавитационного аппарата, и за счет образующегося разрежения в нее вводят атмосферный воздух с образованием при этом мелких воздушных пузырьков, что интенсифицирует окисление химических соединений, содержащихся в морской воде, прежде всего хлористого натрия и хлористого магния. После чего следует удаление из механического фильтра образовавшихся твердых компонентов. Затем очищенную морскую воду подают в адиабатный многоступенчатый опреснитель (испаритель). Технический результат – создание способа предварительной подготовки морской воды с ее очисткой перед осветлением.

 

Изобретение относится к области предварительной обработки морской воды перед ее опреснением путем дистилляции.

Известен способ опреснения, заключающийся в том, что исходную морскую воду с большим солесодержанием подают в испаритель через нагреватель, часть образующегося в испарителе вторичного пара направляют в конденсатор, где тепло пара передают обрабатываемой воде с образованием из вторичного пара конденсата - дистиллята, другую часть вторичного пара направляют в нагреватель где он конденсируется и нагревает исходную соленую воду. Образовавшийся при этом дистиллят и пар далее подают в конденсатор, часть упаренной воды (рассол сливают и при этом непрерывно добавляют свежую соленую воду. (Астратов И.А. Опреснение и деаэрация воды на судах. Ленинград, Государственное союзное издательство судовой промышленности, 1966, С. 41-42). Недостатком этого способа является его невысокая производительность и повышенная энергоемкость.

Наибольшее распространение в мире получили установки опреснения морской воды в многоступенчатых испарителях со сжатием внешнего греющего пара в пароструйных эжекторах (MED - TVC). Известна опреснительная установка с термоумягчителем, служащая для получения пресной воды путем опреснения морсеой воды (Патент РФ №2554720, МПК B63J 1/00, C02F 1/04, C02F 5/00, B01D 1/00, опубл. 27.06.2015). Она содержит адиабатный многоступенчатый опреснитель (испаритель) морской воды, содержащий несколько корпусов ступеней вакуумного испарения морской воды нагретой паром от внешнего источника, в верхней зоне каждой ступени установлен двухходовой (по охлаждающей воде) кожухотрубный конденсатор вторичного пара, ступени имеют разделительную перегородку, в средней части каждой ступени установлены сепараторы вторичного пара жалюзийного типа и полости для сбора дистиллята не сконденсировавшейся паровой смеси. Нижние зоны соседних ступеней испарения последовательно связаны перепускными трубами, в ступенях, последующих за первой ступенью, размещены дроссельные распылители нагретой жидкости. Дистиллят отводится к потребителям по общему трубопроводу дистиллята из сборников дистиллята. В установке также применены трубопровод удаления рассола - не сконденсировавшейся морской воды с высоким солесодержанием, пароструйные эжекторы первой и второй ступеней; конденсаторы пара вышедшего из пароструйных эжекторов. Сопло эжектора первой ступени подключено к трубопроводу подвода рабочего пара (греющего пара) подаваемого из внешнего источника при давлении 1,3 МПа, а сопло эжектора второй ступени подключено к трубопроводу греющего пара с давлением 1,25 МПа, подаваемого в первую ступень многоступенчатого испарителя. Эта установка также содержит термоумягчитель.

В морской воде содержится большое количество растворенных химических соединений и микроорганизмов. В наибольшем количестве в морской воде содержатся хлориды - соединения натрия и магния с хлором, их количество составляет около 88% от общего содержания в воде растворенных веществ. При выпаривании высококонцентрированного соляного раствора на поверхностях нагрева ступеней испарителя образуются отложения солей, что снижает производительность и надежность многоступенчатой испарительной установки. Эти факторы требуют применения методов предварительной очистки морской воды перед ее опреснением. Известны способы предварительной очистки соленой морской воды путем ее обработки флокулянтом и гипохлоритом с последующей ее фильтрацией через песчаный и угольный фильтры. (Патент РФ №2389693, МПК C02F 1/44, C02F 1/42, опубл. 20.05.2010).

Одним из способов предварительной подготовки морской воды поступающей в установки опреснения является ее многократное озонирование озоносодержащей смесью. Далее эта смесь обрабатывается в волновом гидродинамическом кавитаторе и флотаторе с получением однородного двухфазного состояния с последующим воздействием на эту смесь электромагнитных полей. (Патент РФ №2525177, C02F 1/34, C02F 1/64, C02F 1/74, C02F 103/04, опубл. 10.08.2014). Недостатками этого способа опреснения морской воды является применение специального озонатора и сложность конструкции установки для реализации этого способа.

Известно устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива, содержащее гидродинамический кавитационный аппарат, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, трубопровода добавляемой жидкости, цилиндрического корпуса эмульгатора с кольцевыми полостями связанный тангенциально установленными соплами с внутренней полостью корпуса эмульгатора. (Патент РФ №2498158, F23K 5/12, B01F 3/08, опубл. 10.11.2013). Положительным качеством этого устройства является то, что подвод жидкого топлива производится через тангенциальные сопла, что обеспечивает эффективную кавитацию жидкости с образованием разрежения во внутренней полости эмульгатора. Недостатком этого устройства является то, что в нем не производится аэрация жидкого топлива атмосферным воздухом.

Целью предлагаемого изобретения является создание способа предварительной подготовкой морской воды с ее очисткой перед осветлением.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе производится предварительная подготовка морской воды с ее кавитационной обработкой и аэрацией атмосферным воздухом перед опреснением в адиабатном многоступенчатом опреснителе (испарителе) морской воды, содержащий несколько корпусов ступеней вакуумного испарения морской воды нагретой паром от внешнего источника; причем предварительная подготовка морской воды заключается в гидродинамической кавитационной обработке этой воды и ее активации атмосферным воздухом; при этом исходную морскую воду подают через тангенциальные сопла во внутреннюю часть гидродинамического кавитационного аппарата, за счет образующегося разрежения в нее вводят атмосферный воздух, смешение потока закрученной воды и атмосферного воздуха вызывает образование большого количества мелких воздушных пузырьков, что приводит к окислению содержащихся в воде химических соединений, прежде всего хлористого натрия и хлористого магния с образованием твердых составляющих далее удаляемых в механическом фильтре, затем предварительно очищенную морскую воду подают в адиабатный многоступенчатый опреснитель (испаритель).

Способ предварительной обработки морской воды перед ее опреснением в адиабатном многоступенчатом опреснителе (испарителе), содержащем несколько ступеней вакуумного испарения морской воды, нагретой паром от внешнего источника, отличающийся тем, что предварительная подготовка морской воды включает ее гидродинамическую кавитационную обработку и активацию атмосферным воздухом, при этом исходную морскую воду подают через тангенциальные сопла во внутреннюю часть гидродинамического кавитационного аппарата, в которую за счет разрежения подают атмосферный воздух; при перемешивании закрученной воды и атмосферного воздуха образующиеся мелкие воздушных пузырьки интенсифицируют окисление химических соединений, содержащихся в морской воде, прежде всего хлористого натрия и хлористого магния с последующим удалением из механического фильтра образовавшихся твердых компонентов, очищенную при этом морскую воду подают в адиабатный многоступенчатый опреснитель.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для очистки животноводческих стоков. Способ включает предварительную очистку стоков флотацией и центрифугированием, затем очищенные стоки подвергают тонкодисперсному распылению с диаметром капель от 1,0 до 10,0 мкм в озоно-воздушной смесью при концентрации озона 450-500 мг/м3.

Изобретение относится к области гидрометаллургии лития, в частности к способу извлечения лития из литийсодержащих хлоридных рассолов из природных рассолов, технологических растворов и сточных вод нефтегазодобывающих, химических, химико-металлургических и биохимических производств.

Группа изобретений относится к водоочистке. Система обработки воды содержит первый участок, включающий первый путь потока и второй путь потока; второй участок, соединенный с указанным первым участком с возможностью удаления.

Изобретение относится к области обработки воды. Способ обработки воды посредством фильтрации на слое гранулированного материала содержит этапы, на которых предназначенную для обработки воду перекачивают в реакторе восходящим потоком со скоростью, не допускающей псевдоожижения указанного слоя, но позволяющей указанному гранулированному материалу перемещаться по мере фильтрации в направлении нижней части указанного реактора; в основании реактора при помощи трубопровода, в который нагнетают газ, непрерывно отбирают загрязненный гранулированный материал, содержащий адсорбированные на нем загрязнители и задержанные частицы; отбираемый загрязненный гранулированный материал непрерывно или периодически подвергают физической очистке; очищенный гранулированный материал направляют обратно в указанный слой.

Изобретение относится к области химической промышленности и охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки сточных вод, содержащих высокодисперсные углеродные материалы.

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсий и суспензий и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к электрохимической ячейке для электрокоагуляции, содержащей катод и расходуемый анод, включающий расходуемую часть и нерасходуемую электропроводящую часть.

Изобретения могут быть использованы при дезинфекции поверхности воды водоемов. Способ контроля цветения фотосинтезирующих микроорганизмов, обитающих на поверхности водной системы, включает распределение по поверхности воды плавучей диффундирующей композиции, содержащей по меньшей мере один флотирующий агент и по меньшей мере один ингибитор фотосинтезирующего микроорганизма в условиях, которые индуцируют по меньшей мере 50% снижение численности фотосинтезирующего микроорганизма в течение определенного периода времени.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, содержащих простые и комплексные цианиды, роданиды, а также мышьяк и цветные металлы и может быть использовано для обезвреживания жидкой фазы хвостов цианидного выщелачивания благородных металлов из руд, концентратов и техногенных отходов.

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике и экологии. Установка для опреснения морской воды и выработки электроэнергии содержит газотурбинную установку 1 с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной и электрогенератором 2, паропровод перегретого пара 3, паровую турбину 4 с регулируемыми отборами пара высокого и низкого давления, электрогенератор 5, паровой котел-утилизатор 6, деаэратор 7, конденсатор паровой турбины 8, трубопровод морской воды 9, трубопровод (систему) рециркуляции с насосом 10, трубопровод подпиточной химочищенной воды 15, двухступенчатый пароструйный эжектор, включающий пароструйный эжектор высокого давления 16 и пароструйный эжектор низкого давления 17, трубопроводы перепуска паровоздушной смеси 20, внешний теплообменник 21, трубопровод подогретой морской воды 22, двухходовые кожухотрубные конденсаторы вторичного пара 24 адиабатного многоступенчатого испарителя, сборные камеры дистиллята 25 адиабатного многоступенчатого испарителя, трубопровод дистиллята 27, трубы дроссельно-распылительного устройства 28 адиабатного многоступенчатого испарителя, приемники рассола 29 адиабатного многоступенчатого испарителя, химводоочистку 30, трубопровод сброса рассола 31.

Группа изобретений относится к однофазному распылительному насадочному устройству для распылительной сушки, к аппарату для распылительной сушки и способу распылительной сушки.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при орошении дождеванием, преимущественно широкозахватными дождевальными машинами, работающими в движении как фронтально, так и по кругу.

Изобретение относится к области водопроводных устройств. Поворотное душевое устройство содержит корпус душевого устройства с основанием, поворотный корпус, содержащий душевую лейку и установленный с возможностью поворотного перемещения относительно основания между исходным положением и рабочим положением, вход для душевой жидкости и канал для прохода жидкости от входа для душевой жидкости в душевую лейку.

Изобретение относится к инструменту для нанесения покрытия на монолитную фигурную основу катализатора, включающему: первые средства (1) для обратимого удерживания и фиксирования каталитического монолита, для нанесения на него покрытия из пористого оксида; вторые средства (2) для управления потоком оксида, направляемого в монолит, причем вторые средства (2) прикреплены к первым средствам (1) так, что в процессе нанесения покрытия вторые средства (2) входят в соприкосновение с оксидом до того, как он достигнет монолита; вторые средства (2) имеют форму пластины с отверстиями (3), у которых, в процессе использования, впускная сторона обращена к оксиду, а выпускная сторона обращена к монолиту, и каналы которых соединяют впускную сторону с выпускной стороной для обеспечения сквозного прохождения оксида; и по меньшей мере часть упомянутых каналов имеет асимметричную ширину канала вдоль оси с большей шириной на стороне впуска оксида по сравнению с точкой внутри каналов, и эти асимметричные отверстия (3) шире на стороне выпуска оксида по сравнению с точкой внутри каналов, и область, ширина которой меньше, чем на выпускной и впускной сторонах отверстий (3), по меньшей мере для некоторых отверстий (3) находится ближе к выпускной стороне, чем к впускной стороне.

Изобретение относится к системе камеры сгорания и устройства для селективного некаталитического восстановления, в частности к соплу для введения реагента в камеру сгорания.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при регулировании микроклимата в садах и на полях. Устройство включает в себя основание (1) и мачту (2) с размещенными в ее верхней части разбрызгивателями (3).

Изобретение относится к устройствам для распыления, в частности к приспособлениям для распыления в комбинации с другими операциями, например сушкой, и предназначено для индивидуальной периодической обработки изделий, например обуви, в период их эксплуатации посредством нанесения на поверхность пропиточного средства методом распыления.

Изобретение относится к устройству для нанесения покрытия, а также к применению этого устройства для нанесения покрытия на обрабатываемые детали, в частности детали кузова.

Изобретение относится к технике полива дождеванием и может быть использовано в дождевальных устройствах для получения мелкодисперсного дождя равномерной интенсивности, позволяющего увлажнять широкий спектр почв и различные виды сельскохозяйственных культур без образования почвенной корки на орошаемой поверхности.

Изобретение относится к области техники для полива дождеванием. Дождеватель турбинного типа состоит из корпуса, сопла, дефлектора и противовеса.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для перегонки нефтепродуктов под вакуумом. Способ конденсации парогазовой смеси из промышленных аппаратов вакуумной перегонки нефтепродуктов осуществляют с использованием смесительно-конденсационной системы включает в себя, по меньшей мере, охлаждение с частичной конденсацией парогазовой смеси и разделение ее на газовую и жидкую фазы в блоке конденсации, вывод жидкой фазы из блока конденсации в сборник конденсата через барометрический гидрозатвор с последующим ее разделением на углеводородную и водную фазы, подачу газовой фазы из блока конденсации в вакуумсоздающий блок, подачу хладагента в блок конденсации для охлаждения парогазовой смеси и рабочей среды вакуумсоздающего блока, вывод из системы углеводородного конденсата, водной фазы, несконденсировавшихся газов и отработанного хладагента.

Изобретение относится к области предварительной обработки морской воды перед опреснением в адиабатном многоступенчатом опреснителе путем ее гидродинамической кавитационной обработки и активации атмосферным воздухом. Исходную морскую воду подают через тангенциальные сопла во внутреннюю часть гидродинамического кавитационного аппарата, и за счет образующегося разрежения в нее вводят атмосферный воздух с образованием при этом мелких воздушных пузырьков, что интенсифицирует окисление химических соединений, содержащихся в морской воде, прежде всего хлористого натрия и хлористого магния. После чего следует удаление из механического фильтра образовавшихся твердых компонентов. Затем очищенную морскую воду подают в адиабатный многоступенчатый опреснитель. Технический результат – создание способа предварительной подготовки морской воды с ее очисткой перед осветлением.

Наверх