Способ опреснения воды и установка для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК C02F5/02 C02F103/08 

О5

№

ftf

со

00

-«7

2. Установка для опреснения воды, включающая кристаллизатор, промывочную колонну, плаввтель газовых гидрат тов, связанный с отстойнике., в narpyбки ввода я вывода сусп«1аии, рассо-. ла, жидкого и газообразного агентов, отличающаяся тем, что, с деяью повыщения степени извлечения пресной воды, она снабжена допопнитепь-

ным кристаллизатором, эжекгорсяи и ot делителем рассола с патрубками ввода . и вывода суспензия, рассола, жидкого и газообразного агентов, при этом пат

«рубок ввода суспензии отделителя рассоЛа соединен с дслолнительным криста; лизатор Ж1, патрубок вывода суспензии отделителя рассола - о промывочной колонной, патрубок вывода жидкого агента отстойника соединен с допоташтельным кристаллизатором, патрубок ввопа рассола которого соединен с промывочной колонной, а патрубок вво да газообразного 1гш{та - с патруб ком ввода газообразного агента эжек тора, рабочая полость которого со&динена с плавителем, а патрубок выво. да газообразного агента - с кристал лизатором.

1. Слсхзоб опреснения воды с памоаа ю кристаллогидратного теплоиопопьзующего цикла путем кристаллиаа№/4if/- -.,. - . , m,fx,i;;.;s-:.;,u; :fp ь t# ,иии газовых гидратов из гидратоо6разук uiero агента и исходной воды, отделе НИИ и промывки разовых гидратов н их последующего плавления с образованием пресной воды и смеси жидкого и газо образного агентов, отличаюшвИ с я тем что, с целью повышения извлечения пресной воды, кристаллизашоо газовых, гидратов проводят в две ступени, при этом жидкий агент ..после плавления газовых гзздратов дроссён. лируют и направляют во вторую ступень -кристаллизаш1и,пар из которой после испей рения жидкого агента направ1Сяют в первую ступень кристадяизашш, при этом повь шают его давление путем эжекции газо. образным агентом.

Изобретение относится к опреснению морской, а также минерализовйнной воды с помощью кристаллогидратного м&.тода и может быть использовано в теплоиспольаующих газгидратных опрео кителях.

Известен способ ойреснения воды с помощью кристаллогидратного теплоио пользующего цикла путем кристаллизапии газовых гидратов из гидратоо азуюшего агента и исходной воды, отделения и промывки газовых гиаратов и их последующего плавления с образованием пресной воды и смеси жидкого и газообразного агента С11.

Известна установка для опреснения воды, включающая кристаллизатор, промывочную колонну, плавитель газовых гидратов, связанный с отстойником, патрубки ввода и вывода суспензии, рассола, жидкого и газоофазного аге таС2}.

Недостатком этого способа и установки является недостаточно высокая степень извлечения пресной воды, что означает недоопреснение рассола и вь вод его из опреснителя с небольщим солесодержанием.

Цель изобретения - повыщение степени извлечения пресной воды.

Эта цепь достигается тем, что сопласно способу опреснения воды путем кристаллизаюш газовых пздратов из гядратообразующего агента и исходной воды, отделения и промывки газовых гидратов и их последующего плавления Ь.образованием пресной воды и смеси

ЖИДКОГО и газообразного агента, криоталлизашпо газовых гидратов проводят в две степени, при этом жидкий агент после плавления газовых гидратов дроо селируют и направляют во вторую ступень кристаллизации, пар из которой после испарения жидкого агента направляют в первую ступень кристаллизации, при этом повышают его давление путем эжекшш газообразным агентом.

Установка для опреснения, воды, включающая кристаллизатор, прсмывочную колонну, плавитель газовых гидратов, связанный с отстойником, и патрубки ввода и вывода суспензии, рассола, жидкого и газообразного агента, сна&жена дополнительным кристаллизатором, эжектором и отделителем рассола с пат.рубками ввода и вывода суспензии, рассола, жидкого и газообразного агентов, при этом патрубок ввода суспензии отделителя рассола соединен с дополнительным кpиcтaлJШзaтopcв, патрубок вывода суспензии отделителя рассола с промывочной колонной, паорубок вывод I жидкого агента отстойншса соединен с дополнительным кристаллизатором, naiw рубок ввода рассола которого соединен с промывочной колонной, а патрубок ввода газообразного агента - с патрубком ввода газообразного агента эжектора, рабочая полость которого соедин&на с плавителем, а патрубок вывода газообразного агента - с кристаллиза TOpcavr.

На чертеже схематично представл на предлага емая установка, в которой осуществляют предлагаемый споi--.w Установка состоит из основного 1 |и допопнительного 2 кристаллизаторов, (промывочной колонны 3, плаввтеля 4, эжектора 5 и насосов 6 н 7. Основной кристаллизатор 1, имею11Шй встроенный теплообменник 8, через насос 6 соединен с нижней частью прсялывочной копой ны 3, средняя часть которой имеет кар ман с фильтрующей сеткой 9, который соединен патрубками 10 - с основным кристаллизатором 1, 11 -с дополни тельным кристаллизатором 2, Верхняя .часть колонны 3 имеет скрепер 12 я соединена патрубком 13 с плавителем 4, нижняя часть которого представ ляет собой отстойник 14, соединенный патрубками 15 вывода пресной воды из установки через дегазатор 16 и на- СОСОМ.17 подачи пресной промывочной воды в промывочную колонну 3. Верхня часть плавителя имеет водоотделитель 1 и соединена патрубком 19 с рабочей полостью эжектора 4, выходная полость которого соединена с кристаллизатором а приемная с кристаллизатором 2, кото рый через регулирующий вентиль 20 соединен с отстойником 14. Кристаллизатор 1 соединен патрубком подачи исходного раствора с деаэратором 21. Между кристаллизатором 2 и насосом 7 установлен отделитель рассола 22, сое диненный t дегазатором 16 патрубком ,23 сброса рассола из установки. Плави тель 4 снабжен теплообменником 24. Установка работает следующим образом (для примера рассмотрена работа установки на метилхлорвде). Исходный раствор с концентрацией 2%Мс|СКчерез деаэратор 21, в котором из него удаляют растворенные газы под давлением 42О кПа, поотупает в кристаллизатор 1, в котором уОН контактирует с агентом, подаваемым цз выходной полости эжектора 5. При .перемешивании газообразный агент охлаждается и при температуре 288,8К образует 1фисталлогидраты. Теплсуга гидратообразования отводится водой, , циркулирующей через змее,внк техшооб мешшка 8. Кристаллогвдратную суспензию (смесь 10-15% по массе твердых кристаллов метилхлорида и рассол) насосом 6 подают в нижнюю часть колонны 3, под давлением 675- кПа, пред варительно смещивая с суспензией (рао СОЛ н гидраты газа), подаваемой насо;сом 7 из кристаллизатора 2. В промы1в74 вочной колонне гидраты газа отделяют от рассола при псмощи фильтрующей .сетки 9, а затем промывают от поверх- ;ностной рассольной пленки. Промытые кристаллы скрепером 12 разрыхляют ся и по патрубку 13 подаются в плавитель 4, в котором они вследствие подвода низкопотетшиального тепла сначала изобарически нагреваются до темпера:туры 300,4К, а затем плавятся при этой же температуре в двухфазной области с образованием пресной во№1, жидкого н газообразного агента. Отделенный от воды в отстойнике 14 , жидкий агент дросселируют через дроосельный вентКлоь 20 в дополнительный кристаллизатор 2, в котором он смещяг вается с рассолом, поступающим из кармана после фильтрующей сетки 9 колонны 3 и при перемещивашш образуют кристаллогидраты при температуре 287,8К и давлении 405 кПа. Те№|Лота гидратообразования отводится ки|пящим жидким агентом, в результате чего образуется газообразный агент, часть которого образует гидраты, (выщая концентрацюо раствора до 5,51% (НаСР.Кристаллогидратная суспензия из кристаллизатора 2 насосом 7 подается в нижнюю часть промывочной колонны, где она смешивается с суспензией поо1ле кристаллизатора 1, подаваемой насосом 6.Другая часть газообразного агента с верхней части кристаллизатора 2 эжектируется эжектором 5, который повыщает его давление до 420 кПа. Пооле эжектора 5 газообразный агент нап ;равляется в кристаллизатор 1. В ка ч|эстве рабочего газа в эжекторе используется газ высокого давления, образо- ванный в плавителе 4 в результате плавления гидратов. Образовавшаяся пресная вода в результате плавления гидратов в плавитеаё разделяется на два потока. Один насо сом 17 подают в верхнюю часть промывочной колонны 3 для промьшки, другбй представляет продуктовую пресную воду, |выводимую из установки по патрубку 15 через дегазатор 16. Рассол, опгделенный в промывочной колонне 3 от криста; лов, направляют на рециркуляцию: часть его смешивают с исходной соленой водой в кристаллизаторе 1, а часть направляют в кристаллизатор 2. Часть-раосола после кристаллизатора 2 через отделитель рассола 22 и дегазатор 16

. S.. 10063$7«,

no патрубку 23 чЛрасывавтся из ycjra- пользующей крЕСталлогвдратной устаяовкя.: новки,. в резу льтате чего сяшжаются

Экономвческая эффективность нзоб- удельные расжоды энергяИ) уменьшают выражается в повышении степе ся объемы деаэратора и дегазатюра

ни извлечения пресной воды тешкяс- з по сравнению с известными установками.