УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ И ПОДЗЕМНЫХ СОЛЕНЫХ ВОД, А ТАКЖЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ЕГО ВАРИАНТЫ Российский патент 2004 года по МПК C02F1/48 C02F103/08 

Описание патента на изобретение RU2242432C2

Данное изобретение относится к области получения из морской и подземных соленых вод, а также промышленных сточных вод обессоленной воды.

По уровню техники это изобретение базируется на ниже следующих природных явлениях и свойствах компонентов реакций, участвующих в образовании дождевых туч и излияния их них воды на землю.

1. Многочисленными исследованиями доказано, что вода имеет трехмерную полимерную структуру и связь между соседними молекулами воды осуществляется посредством водородных связей.

2. Компоненты воздуха атмосферы за счет космических лучей, естественного излучения Земли, УФ-излучения солнца ионизируются, например:

т.е. при облучении электронами молекул кислорода, которых в атмосфере воздуха содержится 20,95 об.%, образуется отрицательно заряженный ион кислорода , который является промежуточным соединением и выполняет роль переносчиков электронов, т.е. является донором электронов, и легко отдает электроны акцептору электронов. В нашем случае - протону -ОН-группы молекулы воды.

3. В природе, например, при движении морской волны по поверхности моря за счет трения между слоями полимерных молекул воды, а также разбрызгивания воды из волн происходит отрыв микрокапель воды /реакция 2/. В результате чего на микрокапле воды появляется некоторое количество свободных групп. Протоны (-Н)-ОН групп на границе раздела фаз воздух - вода взаимодействуют с отрицательно заряженным ионом кислорода с образованием микрокапель, несущих на себе некоторый отрицательный электрический заряд, согласно реакции 3:

где R - микрокапля воды.

Микрокапли воды, несущие на себе отрицательный электрический заряд, парят в атмосфере воздуха, не сливаются между собой в большие капли воды и не смешиваются с соляным раствором. Соляной раствор - это 17,5%-ный раствор всех солей, содержащихся в морской воде и оставшихся в морской воде после удаления из нее обессоленной воды. Из-за малых геометрических размеров микрокапли, несущие на себе отрицательный электрический заряд, не видны человеческим глазом.

Микрокапли воды - это легкий отрицательный гидроион, парящий в воздухе (R-OH-)n.

4. В природе одним из способов снятия отрицательного электрического заряда с микрокапель воды, находящихся в водяной туче, является электрический разряд молнии /молния - это сгусток электронов, в котором силы отталкивания одноименных зарядов уравновешены силой притяжения огромной массы молнии по сравнению с массой электрона/. Молния излучает свет в виде фотонов. Энергии фотонов достаточно для снятия электрического заряда с микрокапель воды, т.е. электронов. Эти электроны, получившие энергию от фотонов /42,2 ккал=1,83 эВ, λ =663,5 нм/, отрываются от микрокапель воды и вливаются в молнию со скоростью света, увеличивая ее электрическую мощность и массу. Молния, достигнув определенной электрической мощности и массы, разряжается на соседнюю тучу, несущую положительный электрический заряд, или на землю, если таковой тучи нет поблизости.

Разряд молнии приводит к мощному излучению фотонов, действие которых распространяется уже на огромный объем атмосферы, что вызывает за счет энергии фотонов спонтанный отрыв электронов от микрокапель воды, несущих на себе отрицательный электрический заряд /электроны/.

Разряд молнии приводит к тому, что ставшие свободными -ОН группы микрокапель воды вступают в образование водородных связей с молекулами воды соседней микрокапли и тем самым сливаются в большие капли и затем в водяной поток, падающий на землю.

Другие явления природы, участвующие в образовании туч, здесь не рассматриваются, т.к. они к изобретению отношения не имеют.

Новизной предлагаемого изобретения является:

1. На основе описанных природных явлений и свойств компонентов реакции разработан физико-химический процесс обессоливания морской и соленых подземных вод, а также промышленных сточных вод, включающий в себя:

а/ ионизацию воздуха;

б/ получение микрокапель воды, несущих на себе отрицательный электрический заряд;

в/ отделение этих микрокапель от соляного раствора и направление его обратно в водоем или в подземный соляной пласт;

г/ нейтрализация электрического заряда на микрокаплях воды;

д/ выделение обессоленной воды и направление ее к потребителю:

2. Разработанный физико-химический процесс, описанный выше, стал основой для разработки пяти типов устройств для обессоливания морской воды и соленых подземных вод, а также утилизации промышленных сточных вод.

3. Процесс обессоливания морской и соленых подземных вод и сточных вод промышленных производств экологически чистый.

Наиболее близким к заявленному является устройство для обессоливания воды, содержащее электрод и реактор-распылитель воды, соединенный с водозаборником и воздуховодом (US 5203993 А, кл. C 02 F 1/48, 20.04.1993).

1. Технологический процесс по непрерывному обессоливанию морской воды включает в себя нижеследующие процессы:

Стадия 1

В основном в данной реакции больше будут участвовать молекулы кислорода, т.к. сродство электрона к молекуле кислорода составляет +0,44 эВ /10,146 ккал/. В то же время для N2 и Н2О сродство к электрону равно - 2,8, м - 5,0 эВ соответственно, т.е. для прохождения реакции 1 требуется меньше энергии, чем для ионизации N2 и Н2О.

Стадия 2

Распыление морской воды в реакторе-распылителе на микрокапли с одновременным образованием отрицательно заряженных микрокапель воды.

В процессе одновременно проходят две реакции 2 и 3.

Реакция 2. Распыление морской воды на микрокапли.

Реакция 3. Взаимодействие отрицательно заряженного иона кислорода с микрокаплями, образуя на поверхности свободные -ОН-группы, т.е. не образовавшие водородной связи с соседними микрокаплями воды.

Стадия 3. В стадии 3 проходит два механических процесса:

А - отделение отрицательно заряженных микрокапель воды от соляного раствора и направление микрокапель на стадию 4 через центробежный скруббер;

Б - направление соляного раствора обратно в водоем через выравниватель давления воды для реактора-распылителя.

Стадия 4. В стадии 4 одновременно проходят два процесса “А” и “Б”.

Процесс “А”. Получение искусственной молнии.

Процесс “Б” облучение отрицательно заряженных микрокапель воды фотонами /реакция 4/.

Стадия 5. Слияние электрически незаряженных микрокапель воды /5/.

Стадия 6. Отделение воздуха от воды.

Процесс проходит на втором центробежном скруббере, разделяющем реакционную массу со стадии 5 на воздух, направляемый в атмосферу, и воду, направляемую на материк с помощью осевого насоса ОВ-10-260. Основными компонентами реакции в технологическом процессе являются морская вода, соли металлов, содержащиеся в морской воде, воздух и электроны.

Фиг.1. Схема обессоливателя первого типа для непрерывного обессоливания морской воды непосредственно в водоеме.

Фиг.2. Двухступенчатый вентилятор типа К-06.

Фиг.3. Схема и расчет электрического пробоя воздуха.

Фиг.4. Схема обессоливателя второго типа для непрерывного

обессоливания морской воды в прибрежной полосе.

Фиг.5. Схема обессоливателя четвертого типа для непрерывного обессоливания подземных соленых вод.

Фиг.6. Схема обессоливателя пятого типа для непрерывного обессоливания промышленных сточных вод.

Исходя из технологических стадий, указанных выше, рассмотрим схему обессоливателя первого типа для непрерывного обессоливания морской воды, показанную на фиг.1.

Фиг.1. Схема обессоливателя первого типа для непрерывного обессоливания морской воды непосредственно в водоеме: 1 - водоем; 2 - морская платформа; 3 - двухступенчатый вентилятор типа К-06; 4 - ионизатор; 5 - конусный электрод; 6 - воздуховод; 7 - понтон; 8 - пульт управления и жилые помещения для обслуживающего персонала; 9 - схема электроагрегата АФ-90-200, максимальное напряжение 90000 В и ток вторичной обмотки трансформатора 200 мА; 10 - сопротивление; 11 - регулятор напряжения; 12 - повысительный трансформатор; 13 - высоковольтный выпрямитель; 14 - конический электрод; 15 - нейтрализатор отрицательного электрического заряда на микрокаплях воды; 16 - шаровой электрод, соединенный с трубчатым электродом; 17 - пространство для слияния микрокапель воды в капли; 18 - переход трубопровода с сечения окружности на сечение прямоугольника /сечение Б-Б/; 19 - центробежный скруббер; 20 - отводной канал; 21 - осевой насос типа ОВ 10-260; 22 - водозаборник; 23 - фильтр для фильтрации морской воды; 24 - задвижка, параллельная с невыдвижным шпинделем для воды с электроприводом, которая помещается в герметическую капсулу; 25 - трубопровод для морской воды; 26 - трубопровод для подвода смеси воздух-микрокапли, отрицательно заряженные в нейтрализатор 15; 27 - закручивающее устройство; 28 - щель для образования водяной пленки; 29 - круговое водяное пространство; 30 - реактор-распылитель; 31 - механическая форсунка со сплошным конусом распыла; 32 - герметическая камера для защиты осевого вентилятора типа К-06; 33 - двухступенчатый вентилятор типа К-06; 34 - центробежный скруббер; 35 - трубопровод для связи отводного канала с атмосферой; 36 - отводной канал для отвода солевого раствора; 37 - мембранный клапан в герметической капсуле; 38 - трубопровод для перемещаемой жидкости /солевой раствор/; 39 - выравниватель давления воды для реактора-распылителя; 40 - приемная камера; 41 - рабочее сопло; 42 - камера смешения; 43 - диффузор; 44 - напорный трубопровод; 45 - насос типа OВ 10-260; 46 - отводящий трубопровод для вывода солевого раствора обратно в водоем; 47 - электрический двигатель в герметической капсуле; 48 - площадка для установки выравнивателей давления; 49 - предохранительный клапан от попадания морской воды в реактор-распылитель при остановке устройства; 50 - корпус реактора-распылителя; 51 - направление движения закрученного потока воздуха; 52 - направление входа морской воды в щель 28; h1 - высота установки нейтрализатора отрицательного электрического заряда на микрокаплях от поверхности водоема; h2 - глубина установки реактора-распределителя в водоеме от уровня водоема; h3 - глубина установки выравнивателя давления воды для реактора-распылителя в водоеме от уровня водоема; h4 - высота отвода обессоленной воды на материк от уровня водоема; №1 - №80 - номера обессоливателей морской воды, установленных на морской платформе 2.

Устройство первого типа предназначено для обессоливания морской воды путем создания микрокапель воды, несущих на себе отрицательный электрический заряд, отделение этих капель от соляного раствора с последующим снятием электрического заряда с микрокапель и выделением обессоленной воды.

Это устройство представляет собой комплекс инженерных сооружений, непосредственно устанавливаемых на морской платформе и включающее в себя:

1. Систему ионизации морского воздуха, состоящую из электроагрегата АФ-90-200, осевого вентилятора, ионизатора и трубопроводов.

2. Реактор-распылитель, установленный на морской платформе на глубине порядка 126 м и включающий в себя:

а/ пленочный распылитель морской воды;

б/ механическую форсунку со сплошным конусом распыла для более тонкого распыления водно-воздушной смеси. Процесс распыления проходит одновременно с химическим процессом образования микрокапель воды, несущих на себе отрицательный электрический заряд.

3. Первую систему разделения газообразной водно-воздушной смеси от соляного раствора, состоящую из центробежного скруббера, перехода, трубопроводов и выравнивателя давления воды для реактора-распылителя, направляющего солевой раствор обратно в водоем.

4. Систему снятия отрицательного электрического заряда с отрицательно заряженных микрокапель, состоящую из электроагрегата АФ-90-200, камеры для создания искусственной молнии, шарового электрода, соединенного с трубчатым электродом для снятия электрического заряда с микрокапель воды и пространства для слияния микрокапель в капли.

5. Вторую систему разделения водно-воздушной смеси на воздух и воду, состоящую из центробежного скруббера, отводного канала, перехода, трубопроводов и осевых насосов, направляющих обессоленную воду на материк.

Устройство работает следующим образом.

Морской воздух в количестве 5 м3/c с помощью двухступенчатого вентилятора типа К-06 /фиг.2/ подается в ионизатор 4.

Фиг.2. Двухступенчатый вентилятор типа К-06.

Теоретическая основа ионизации атмосферного воздуха дается на фиг.3.

Фиг.3. Схема и расчет электрического пробоя воздуха.

В ионизатор 4 также подается с шарового электрода 16 ток высокого напряжения /90000 В/, который стекает в воздушный поток с конусного электрода 5. При этом происходит ионизация воздуха до предельной степени ионизации.

В результате взаимодействия электронов с молекулой кислорода образуется нужный для реакции /1/ отрицательно заряженный ион кислорода . Высокоионизированный воздух по воздуховоду 6 и закручивающему устройству 27, которое придает воздушному потоку турбулентное закрученное движение, направляется в пленочный реактор-распылитель 30, куда из водоема 1 подается морская вода в количестве 1 м3/с под давлением 1,23 МПа /12,6 кгс/см2/, которая распределяется по 24 щелям 28, длиной ~ 2 м, с помощью которых образуется пленка толщиной 0,5 мм. Закрученный поток высокоионизированного воздуха дробит пленку воды на микрокапли диаметром от 1 мм до 500 мкм. При дроблении полимерной молекулы воды на микрокапли образуется некоторое количество свободных -ОН-групп, которые вступают во взаимодействие с отрицательно заряженный ионом кислорода согласно реакции /3/, образуя при этом отрицательно заряженные микрокапли воды, которые свободно парят в атмосфере воздуха и не растворяются в солевом растворе.

Предварительно раздробленная на микрокапли морская вода в виде водно-воздушной смеси состава: морская вода, ионизированный воздух и микрокапли воды, несущие на себе отрицательный электрический заряд, поступают в механическую форсунку 31 со сплошным конусом распыла. В форсунке 31 происходит окончательное дробление морской воды на микрокапли с одновременным прохождением реакции 3. После прохождения водно-воздушной смеси через форсунку 31 состав реакционной смеси следующий: микрокапли, несущие на себе отрицательный электрический заряд, которые свободно парят в атмосфере воздуха и не смешиваются с соляным раствором, воздух и соляной раствор в виде капель, имеющий состав: вода и соли металлов, содержащихся в морской воде. Далее реакционная масса поступает в центробежный скруббер 34, где происходит разделение реакционной массы на две фракции:

фракция 1 - микрокапли воды, несущие на себе отрицательный электрический заряд и воздух;

фракция 2 - соляной раствор, капли которого за счет центробежной силы отбрасываются к внутренней стенке скруббера, сливаются между собой и в виде пленки стекают из скруббера в отводной канал 36, соединенный трубопроводом 35 с атмосферой, а из отводного канала 36 солевой раствор по трубопроводу 38 поступает в выравниватель давления 39 для реактора-распылителя.

Выравниватель давления воды в реакторе-распылителе служит для непрерывной откачки солевого раствора из отводного канала реактора-распылителя при минимальной затрате электрической энергии на работу осевого насоса. Как показано выше, это можно осуществить тогда, когда в выравнивателе давления перед входом солевого раствора в насос созданы условия P12,

где p1 - давление солевого раствора /вода из водоема + солевой раствор из отводного канала реактора-распылителя/ в пространстве всасывания;

p2 - давление воды в пространстве нагнетания /водоем/. Выравниватель давления представляет собой конструкцию водоструйного и осевого насосов, объединенных в единый аппарат с новым принципом работы по сравнению с принципом работы водоструйного насоса.

Принцип работы выравнивателя давления.

Условия вхождения потоков перемещаемой /солевой раствор/ и рабочей жидкости /вода из водоема/ в выравниватель давления определяются уровнем неразврывности /сплошности/ потока:

ρ 1·S1·C12·S2·С2,

где S1 и S2 - площади входного и выходного сечения, м2;

ρ 1 и ρ 2 - плотность жидкости, кг/м3;

C1 и С2 - скорости потока, м/с.

Это уравнение еще называется уравнением постоянства расхода, из которого следует, что при установившемся движении жидкости, полностью заполняющей трубопровод, через каждое его поперечное сечение проходит в единицу времени одно и то же количество жидкости. Отсюда следует, что если из выравнивателя давления осевым насосом откачивается n ее количество воды, то это же количество воды войдет и в выравниватель давления по трубопроводу 49 для перемещаемой жидкости и через рабочее сопло 41. Причем расчет внутренних диаметров концевой части, подводящего трубопровода и рабочего сопла, делается таким образом, чтобы через подводящий трубопровод и рабочее сопло за единицу времени проходило равное количество жидкости, т.е. n/2.

Исходя из условий вхождения потоков перемещаемой и рабочей жидкостей с помощью насоса 45, в выравниватель давления всасывается два потока: 1 - соляной раствор, 2 - морская вода.

Первый поток: из отводного канала по трубопроводу 49 в приемную камеру 40 поступает перемещаемая жидкость /соляной раствор/ с малой энергией, малой скоростью, малым давлением в потоке.

Второй поток: рабочая жидкость /морская вода/ с большой энергией, с большой скоростью и с большим давлением в потоке поступает через рабочее сопло 41 в приемную камеру 40 непосредственно из водоема.

Эти два потока на основании закона сохранения количества движения смешиваются и обмениваются импульсами энергии в приемной камере 40 и камере смешивания 42, что приводит к усреднению энергии, давления и скоростей первого и второго потоков. Смешанный поток с усредненной энергией поступает в диффузор 43, где на основании закона сохранения энергии и уравнения Бернулли применительно для трубопровода с переменным сечением, каковым и является диффузор, происходит переход части кинетической энергии смешанного потока в потенциальную энергию давления, т.е. происходит уменьшение скорости смешанного потока, но возрастает давление воды в потоке на выходе из диффузора.

За счет энергии насоса вода из отводного трубопровода 46 с небольшим избыточным напором, примерно 2 м, выталкивается обратно в водоем.

Согласно заданию, подтвержденному расчетом, давление воды в потоке на выходе из диффузора 43 и в напорном трубопроводе 44 становится равным давлению воды на уровне выхода воды из насоса в водоем, т.е. P1=P2.

Таким образом, в системе: напорный трубопровод 44 /пространство всасывания/, насос 45, водоем /пространство нагнетания/ созданы условия откачки воды, когда Р12, что и требуется для нормальной работы реактора-распылителя, т.е. с минимальной затратой электрической энергии на работу насоса выравнивателя давления, откачивающего воду из реактора-распылителя.

Далее смесь микрокапель, несущих на себе отрицательный электрический заряд, и воздуха из скруббера 34 по трубопроводу 26 с помощью двухступенчатого вентилятора 33 типа К-O6 подается в нейтрализатор 15 отрицательно электрического заряда на микрокаплях. На конический электрод 14 нейтрализатора 15 с электроагрегата 9 типа АФ-90-200 подается постоянный электрический ток напряжением 90000 В и силой тока 200 мА. С конического электрода 14 стекают электроны в виде искр, образующие микромолнию, направленную на шаровой электрод 16. Теоретическое обоснование этого процесса дано выше.

Искусственная молния, создаваемая за счет искр в нейтрализаторе 15, излучает фотоны, энергия которых достаточна для отрыва электрона от протона -ОН-группы полимерной молекулы воды.

Электроны, полученные за счет нейтрализации отрицательного электрического заряда на микрокаплях воды, вливаются в искусственную молнию и на трубчатый электрод и попадают вместе на шаровой электрод 16 и с него ток высокого напряжения поступает на конусный электрод 5 ионизатора 4 для ионизации морского воздуха.

Микрокапли, лишившиеся электрического заряда, образуют водородные связи с соседними капельками, образуя трехмерную полимерную структуру воды, т.е. естественную воду высокой степени очистки. Микрокапли, пройдя пространство 17, поступают в центробежный скруббер 19 для образования больших капель. В скруббере 19 водно-воздушная смесь разделяется на воздух и воду. Воздух направляется в атмосферу, а вода через отводной канал 20 с помощью осевого насоса 21 откачивается на материк.

Понтоны 7 на трубопроводах предназначены:

1 - для поддержания трубопроводов, при монтаже в водоеме, в строго вертикальном положении.

2 - за счет выталкивающей силы, направленной вверх /закон Архимеда/, уменьшить весовое давление трубопроводов со всеми аппаратами, находящимися на трубопроводе, на конструкцию морской платформы до минимума.

Один электроагрегат 9 типа АФ-90-200 обслуживает 80 обессоливателей морской воды.

Разработанный технологический процесс и само устройство экологически чистые, процесс безотходный с малым потреблением электрической энергии на 1 м3 обессоленной воды.

Поток воды, выдаваемый устройством, представляет собой речной канал с дебетом воды 64 м3/c /230400 м3/ч/ обессоленной воды.

На фиг.4 показана схема обессоливателя второго типа для непрерывного обессоливания морской воды в прибрежной полосе: 53 - секция образования микрокапель воды; 54 - трубопровод для подвода соленой воды в реактор-распылитель; 55 - трубопровод для отвода соляного раствора обратно в водоем; 56 - насос для откачки соляного раствора и направления его обратно в водоем; 57 - насос для подачи соленой воды в реактор-распылитель; 58 - заборник соленой воды; 59 - система сброса соленой воды обратно в водоем.

Обессоливатель второго типа предназначен для обессоливания морской воды в прибрежной морской полосе с производительностью меньше, чем у обессоливателя первого типа /фиг.1/, с большим расходом электрической энергии. Экономически это более выгодно, чем строить отводной канал от основного обессоливателя первого типа.

Обессоливатель второго типа представляет собой инженерное сооружение, расположенное на берегу водоема, с расположением реактора-распылителя выше уровня моря. Все технологическое оборудование располагается на платформе на двух уровнях: а/ насосная секция - для подачи морской воды в реактор-распылитель и отвода соляного раствора обратно в водоем; б/ технологическая секция 53, в которой скомпанованы аппараты, аналогичные обессоливателю первого типа. В секции 53 происходит образование микрокапель воды, несущих на себе отрицательный электрический заряд, нейтрализация этого электрического заряда и выделение обессоленной воды с направлением ее на материк.

В обессоливателе второго типа отсутствует выравниватель давления, т.к. соляной раствор сливается в водоем на небольшую глубину.

Принцип работы обессоливателя второго типа.

Морская вода через заборник 58 с помощью насоса 57 подается в реактор-распылитель 30 и далее процесс идет так, как это описано для обессоливателя первого типа. Образовавшийся соляной раствор из отводного канала 36 через трубопровод 55 и сбрасыватель соляного раствора 59 направляется обратно в водоем на небольшую глубину водоема.

В обессоливателе второго типа отсутствует выравниватель давления, поэтому расход электрической энергии на 1 м3 обессоленной воды выше, это же относится и к обессоливателям третьего типа, четвертого и пятого типов.

Обессоливатель морской воды третьего типа.

Обессоливатель морской воды третьего типа полностью аналогичен обессоливателю второго типа. Он устанавливается на плавсредствах для обеспечения персонала пресной водой, совершающих плавания на морских просторах.

Обессоливатель четвертого типа

На фиг.5 показана схема обессоливателя четвертого типа для непрерывного обессоливания подземных соленых вод: 53 - секция образования микрокапель воды, несущих на себе отрицательный электрический заряд и выделения обессоленной воды; 60 - артезианская скважина для забора соленой воды; 61 - насос для подачи соленой воды в реактор-распылитель; 62 - насос для закачки концентрированного соляного раствора в артезианскую скважину; 63 - артезианская скважина для закачки концентрированного солевого раствора в нижний водоносный пласт земли.

Обессоливатель четвертого типа предназначен для обессоливания подземных соленых вод, поднимаемых на поверхность земли с помощью артезианских скважин, устанавливаемых в пустынях и засушливых районах планеты, но имеющих под землей соляные водоносные пласты.

Этот обессоливатель представляет собой аналог обессоливателя второго типа, но устанавливается над двумя артезианскими скважинами: первая для подачи в реактор-распылитель соленой подземной воды, а вторая для закачки образовавшегося солевого раствора в нижележащие водоносные пласты земли.

Принцип работы обессоливателя четвертого типа.

Через артезианскую скважину 60 и насос 61 в реактор-распылитель 30, который находится в секции 53, подается соленая подземная вода и далее весь процесс обессоливания проходит аналогично процессу, проходящему в устройстве первого типа, т.е. в секции 53. Образовавшийся солевой раствор насосом 62 закачивается во вторую артезианскую скважину 63 на соответствующую глубину под землей, т.е. в нижележащий солевой пласт.

Обессоливатель пятого типа

На фиг.6 показана схема обеспечивателя пятого типа: 53 - секция образования микрокапель воды, несущих на себе отрицательный электрический заряд и выделения обессоленной воды; 64 - насос для подачи сточных вод в реактор-распылитель 30; 65 - насос для закачки концентрированного раствора сточных вод в артезианскую скважину; 66 - артезианская скважина для закачки концентрированного раствора сточных вод в нижний водоносный пласт земли.

Обессоливатель пятого типа предназначен для очистки сточных вод соответствующего состава с последующей закачкой образовавшегося концентрированного раствора сточных вод в артезианскую скважину или на сжигание.

Обессоливатель пятого типа представляет собой конструкцию обессоливателя четвертого типа, но только в реактор-распылитель 30 подается не соленая вода из артезианской скважины 60, а сточная вода промышленных предприятий.

Принцип работы обессоливателя пятого типа

С помощью насоса 64 в реактор-распылитель 30 секции 53 закачиваются промышленные сточные воды. В секции 53 проходит процесс, аналогичный процессу в обессоливателе четвертого типа. После отделения обессоленной воды от сточных вод концентрированный раствор насосом 65 через артезианскую скважину 66 закачивается в нижележащие водоносные пласты земли или подается на сжигание.

При сооружении устройства в открытом водоеме целесообразно использовать монтажно-установочный комплекс, описанный в патенте №2144968 /20, с.12-22/.

Похожие патенты RU2242432C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МОРСКОЙ ВОДЫ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ИЗ НЕЕ ОБЕССОЛЕННОЙ ВОДЫ, ВОДОРОДА, КИСЛОРОДА, МЕТАЛЛОВ И ДРУГИХ СОЕДИНЕНИЙ, РАЗДЕЛИТЕЛЬ ИОНОВ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ НА ОБЕССОЛЕННУЮ ВОДУ, АНОЛИТ И КАТОЛИТ, ОТДЕЛИТЕЛЬ-НЕЙТРАЛИЗАТОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ГИДРАТНОЙ ОБОЛОЧКИ ОТ ИОНОВ И НЕЙТРАЛИЗАЦИИ НА НИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ И ГЕНЕРАТОР ВОДОРОДА 2000
  • Альянов М.И.
  • Васюта М.М.
RU2199492C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ МИРОВОГО ОКЕАНА В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ, ВЫРАВНИВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БЛОКА ГЛУБИННОЙ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, МОНТАЖНО-УСТАНОВОЧНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ СБОРКИ ЭТОГО БЛОКА И ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕРКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВЫРАВНИВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ 1996
  • Альянов М.И.
  • Васюта М.М.
RU2144968C1
СПОСОБ РЕАГЕНТНОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ ГИДРОКАРБОНАТОМ АММОНИЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ СОЕДИНЕНИЙ, ПОДЛЕЖАЩИХ ПОСЛЕДУЮЩЕМУ РАЗЛОЖЕНИЮ 2017
  • Уразаев Михаил Николаевич
  • Теплоухов Владимир Леонидович
RU2663858C1
СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ С ПОМОЩЬЮ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ 1991
  • Шварц Михаил Эхильевич
  • Шварц Алексей Михайлович
RU2034787C1
Функциональная питьевая вода "СМАРТ Аква" для коррекции pH 2020
  • Болотин Михаил Григорьевич
RU2763186C1
СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ ПОДЗЕМНОГО ИСТОЧНИКА (ВАРИАНТЫ) 2003
  • Гаврилов С.Д.
  • Кремнев В.А.
  • Лебедев К.В.
  • Луковников Ю.В.
  • Максаков В.А.
RU2225363C1
СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ ПОВЕРХНОСТНОГО ВОДОЕМА (ВАРИАНТЫ) 2003
  • Гаврилов С.Д.
  • Кремнев В.А.
  • Лебедев К.В.
  • Луковников Ю.В.
  • Максаков В.А.
RU2223919C1
Функциональная питьевая вода "СМАРТ Аква" для повышения иммунитета 2020
  • Болотин Михаил Григорьевич
RU2763189C1
Способ адиабатического опреснения воды 2016
  • Вайнерман Ефим Семёнович
  • Ерина Наталья Александровна
RU2628293C1
Функциональная питьевая вода "СМАРТ Аква" для снижения веса человека 2020
  • Болотин Михаил Григорьевич
RU2763194C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 242 432 C2

Реферат патента 2004 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ И ПОДЗЕМНЫХ СОЛЕНЫХ ВОД, А ТАКЖЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ЕГО ВАРИАНТЫ

Изобретение относится к области получения обессоленной воды из морских, подземных и промышленных сточных вод. Устройство содержит электрод и реактор-распылитель воды, соединенный с водозаборником и воздуховодом. Устройство снабжено центробежным скруббером для отделения солевого раствора, выравнивателем давления, нейтрализатором заряда и скруббером для отделения воздуха от обессоленной воды. Технический результат состоит в повышении эффективности обессоливания. 3 н. и 5 з.п.ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 242 432 C2

1. Устройство для обессоливания воды, содержащее электрод и реактор-распылитель воды, соединенный с водозаборником и воздуховодом, отличающееся тем, что устройство снабжено центробежным скруббером, соединенным с реактором-распылителем и имеющим канал отвода солевого раствора, соединенный с выравнивателем давления, расположенным в водоеме под поверхностью воды, и канал отвода смеси воздух-вода, соединенный с нейтрализатором заряда и далее с дополнительным центробежным скруббером для отделения воздуха от обессоленной воды, причем электрод расположен в воздуховоде, а реактор-распылитель расположен в водоеме на подводной части морской платформы.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реактор-распылитель воды выполнен с закручивающими устройствами, одно из которых расположено на выходе воздуховода, а другое - на выходе из реактора-распылителя, пленкообразователем и механической форсункой со сплошным конусом распыла.3. Устройство для обессоливания воды, содержащее электрод и реактор-распылитель воды, соединенный с водозаборником и воздуховодом, отличающееся тем, что устройство снабжено центробежным скруббером, соединенным с реактором-распылителем воды и имеющим канал отвода солевого раствора, соединенный с водоемом, и канал отвода смеси воздух-вода, соединенный с нейтрализатором заряда и далее с дополнительным центробежным скруббером для отделения воздуха от обессоленной воды, причем электрод расположен в воздуховоде, реактор-распылитель воды расположен над уровнем воды, а водозаборник снабжен насосом.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что реактор-распылитель воды расположен на морском побережье.5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что реактор-распылитель воды расположен на плавсредствах.6. Устройство для обессоливания воды, содержащее электрод и реактор-распылитель воды, соединенный с водозаборником и воздуховодом, отличающееся тем, что устройство снабжено центробежным скруббером, соединенным с реактором-распылителем воды и имеющим канал отвода солевого раствора с насосом, соединенный с дополнительной артезианской скважиной, доходящей до нижележащего водоносного пласта, и канал отвода смеси воздух-вода, соединенный с нейтрализатором заряда и далее с дополнительным центробежным скруббером для отделения воздуха от обессоленной воды, причем электрод расположен в воздуховоде.7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что реактор-распылитель воды расположен над основной артезианской скважиной и соединен с ней водозаборником с насосом.8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что реактор-распылитель воды соединен с источником сточных вод промышленных производств водозаборником с насосом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2242432C2

US 5203993 А, 20.04.1993
СПОСОБ МОТОРИНА В.Н. ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1999
  • Моторин В.Н.
RU2142912C1
Способ обесцвечивания воды и устрой-CTBO для ОбЕСцВЕчиВАНия ВОды 1979
  • Миронов Адольф Михайлович
  • Веселовский Петр Федорович
  • Дмитриев Владимир Дмитриевич
  • Кадырова Мниря Жакубовна
  • Широкова Валентина Федоровна
  • Шапченко Виктор Михайлович
  • Новопаловский Михаил Борисович
SU852799A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

RU 2 242 432 C2

Авторы

Альянов М.И.

Яруев М.В.

Даты

2004-12-20Публикация

2002-12-09Подача