Способ очистки воды дистилляцией Советский патент 1983 года по МПК C02F1/14 B01D3/00 C02F103/04 

СО

о

CD

Изобретение относится к способам очистки воды дистилляцией с непосред ственным использованием солнечной энергии.

Известен способ дистилляции воды Нагреванием солнечным излучением в бассейне, в котором на поверхность воды помещают пленку, например полимерную, темного цвета для поглощения солнечной тепловой энергии и передачи конвекцией части этой энергии поверхно.сти воды, на которой она плавает .

Недостатком этого способа является неравномерное нагревание слоя воды по вьгсоте бассейна.

Известен способ очистки воды дистилляцией путем распределения очищаемой воды по поверхности нагрева, имеющей свойства поглощать солнеч- , ное излучение, нагревание воды под действием солнечного излучения, испарения воды и конденсации паров 2

Недостатком способа является низкая эффективность нагревания.

Целью изобретения является повышение эффективности нагревания.

Указанная цель достигается тем, что согласно, способу очистки воды дистилляцией, заключающемуся в .распределении очищаемой воды на поверхности нагрева, способной поглощать солнечное излучение, нагревании воды под действием солнечного излучения, последующем ее испарении и конденсации вторичного пара, поверхность воды перед нагреванием предваритель но:покрывают слоем жидкого вещества/ Проницаемого для солнечного излучения и несмешивающегося с водой.

При осуществлении способа воду подают в бассейн, предпочтительно неглубокий, с плоским дном, поверхность которого окрашена в темный цвет. Поглощение солнечных лучей этой поверхностью позволяет нагревать воду, начиная с нижнего слоя. Поверхность воды перед нагреп вом предварительно покрывают слоем жидкого вещества, например масла, проницаемого -для солнечного излучения и несмешивающегося с водой,

В качестве жидкого вещества,проницаемого для солнечного излучения, несметаиваюшегося с водой и обладаняцв го уДругостью пара, более низкой,чем упругость водяного пара, предпочтительно использовать прозрачное или лучепроводящее при температуре нагрева слоя воды масло, например минеральное, растительное или животное, с повышенным молекулярным весом и соответствующей точкой плавления, Предпочтительно, чтобы это масло быдо бесцветным, или в крайнем случае очень слабо окршаенным.

Это вещество выбирают среди веществ, плотность которых ниже плотности воды, которые не изменяются под химическим воздействием солнечного излучения и остаются химически стабильными в контакте с воздухом и с очищаемой водой, например с

5 морской,

Желательно, чтобы это жидкое вегщество обладало повыи1енной вязкостью, точкой плавления 0°С и коэффициентом преломления, близким к коэффи0 гдиёнту преломления воды (т,е, около 1,33),

Желательно также, чтобы это вещество было непроницаемо для инфракрасных лучей, т,е, к электромагнитным излучениям с длиной волны свыше 5 мкм, чтобы избежать какой бы то ни было потери тепла из слоя воды за счет эмиссии тепловых инфракрасных лучей,

0 Под воздействием солнечного излучения слой воды нагревается, а наличие слоя жидкого вещества (например, масла) на его поверхности позволяет повысить температуру воды от

5 50 до благодаря тому, что слой масла предотвращает испарение воды из слоя. Нагретую до заданной температуры воду отводят в зону испарения, где поддерживают давление ниже атмосферного. Полученный в испарителе водяной пар направляют на конденсацию, В зоне нагрева толщина слоя воды должна составлять предпочтительно не более 20 см, чтобы обеспечить быстрое нагревание воды. Оптимальная

5 шина зависит от условий излучения и желательного режима установки.В прак-. тике это значение составляет 1 - 10 смц чаще 2-6 см,

В качестве жидкого вещества, про-

0 ницаемого для солнечных лучей, можно использовать, например,.парафиновое масло, имеющее при плотность 0,904 и вязкость 33 градуса Энглера (продукт Насса ойл 79,изготовляемый фирмой. Шелл), или же парафиновое масло, имеющее при плотност. 0,905 и вязкость 75 Э (продукт Насса ойл , изготовленный фирмой Шелл), или же парафи- новое масло, имеющее при 20°С плотность 0,982 и вязкость (продукт Витрекс ойл 71) или же парафиновое масло, имеющее при 20 С плотность 0,88,

Можно также использовать смеси

5 масел и ингибиторов окисления, и/или ингибиторов реакции с растворенными в воде солями, агентов - ингибиторов вспенивания и веществ,понижаюших температуру эатвердева ния масел.

Предпочтительно, чтобы толшина слоя жидкого вещества , несмешивающегося с водрй,соста вляла 0,1-3 см, Для увеличения эффекта нагрева

5 воды можно диспергировать в ней

красители или частицы инертного материала темного цвета, например угля обладаниаего свойством поглощать солнечное излучение и €1К1сумулировать тепловую энергию перед1аваемую затем воде. .

Для предотвращени; теплообмена за .счет конвекции воздуха между слоем вещества,несмешиваюшегося с водзрйр пркрывакицего слой, и атмосферой можно установить по меньшей мере один эк ран, обеспечивающий передачу части тепловой энергии солнечного излучения, под частью этого слоя вещества с целью изоляции слоя между этим экраном и слоем вещества. Можно также покрыть часть поверхности слоя множеством плавакпшх полых .тел, например, сфероидальной формы, из такого вещества,ак стекло,обеспечива1бще го передачу по меньшей мере части солнечного излучения,

С целью предотвращения опасности разрыва ветром поверхностного слоя жидкого, материала, несмешиваюшагося с водой, который покрывает поверхность слоя воды, можно фракционировать этот слой с помощью решетки из стенок, погруженных в слой. Предпочтительно, чтобы эта рео1етка была покрыфа по меньше мере одной стенкой иэ материала, обеспечивакшего перенос части солнечного излучения. Можно также осуществить фракционировани посредством плавающих на воде рамок.

Для того, чтобы увеличить интенсивность облучения, получаемого слоем при данных условиях, можно исЪольэоаать по меньшей мере один рефлектор, например плоскую или криволинейную отражательную поверхность, или же множество таких поверхностей, установленн5по так, чтобы она отражала солненое излучение на поверхность слоя. Желательно использовать по меньшей мере один фиентируемый рефлектор, отражательная поверхность которого предпочтительно обращена к югу для обеспечения возможности р гулирова ния угла отражения излучения оптимальным образом, независимо от угла

падения солнечного излучения.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ДИСТИЛ-Ч ЛЯЦИЕЙ путем распределения очищаемой воды по поверхности нагрева, способной поглощать солнечное излучение, нагревания воды под воздействием солйечного излучения, последунщего ее испарения и конденсации вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нагревания, поверхность воды перед нагреванием предварительно пок ялвают слоем жидкого вещества, проницаемого для солнечного излучения и нёсмецивающегося с водой.