Способ опреснения морской и соленой воды Советский патент 1984 года по МПК C02F1/22 F25C1/02 C02F1/22 C02F101/10 C02F103/08 

Изобретение относится к технике опреснения морской и соленой воды i может найти применение дри опреснени подземных соленых вод, а также морских соленых вод на побережье арктических морей. Известен способ опреснения соле- .ной воды,, который предусматривает ,выделение пресной воды из морской и соленойпри их замерзании, путем намораживания бунтов льда в зимний период и выделением из него рассола с наступлением тепла ij . К недостаткам этого способа относятся большая продолжительность проце са опреснения, низкий выход пресной воды и малая производительность на мораживания льда, так как наморажива ние бунта происходит при полном заме зании налитой воды, дпя чего между поливами устраивают большие перерывы Кроме того, наращивать бунты высотой более 5 м нецелесообразно, так как ,лед медленно и неравномерно прогрева ется, что в конечном итоге приво дит К уменьшению выхода пресной воды. Известен также способ опреснения морской воды, который заключается в намораживании массивов гранулированного мелкозернистого льда. Лед формируют при распылении воды на мелкие капли, которые полностью замерзают в воздухе во время падения. В резуль тате быстрого охлаждения, сопровождающегося избирательным ростом кристаллов, возникает скелетная структур гранул льда, с заключенными в них ячейками рассола. При повышении тем пературы воздуха, а следовательно, и льда за счет градиентов концентрации плотности и действия гравитационных сил происходит вытекание рассола и опреснение льда 2 . К недостаткам этого способа относятся длительность процесса опреснения и низкий выход пресной воды. Наиболее близким к изобретению по технической сутцности и достигаемому результату, является способ опреснения мор-.кой и соленой воды, заключающийся в разбрызгивании намораживаемой воды, формировании гранул льда, образовании ледяного блока и получении пресной воды размораживанием бло ка. При Осуществлении этого способа на первой стадии при разбрызгивании воды через форсунки имеет место интенсивное охлалдчение воды и частичное льдообразование в воздухе. На 312 второй стадии намораживания, протекающей непосредственно на льдоплощадке, интенсивность теплоотдачи падает из-за уменьшения поверхности теплообмена и начала образования корки льда. На третьей стадии процесса по причине образования сплошной корки льда и ее роста по толщине теплоотдача еще больше уменьшается. Удаление рассола из льдоблока осуществляется по зазорам и микротрещинам, образованию которых способствуют электрические и гидравлические вибраторы 3J , Недостатками известного способа являются длительность процесса опреснения, низкая производительность намораживания и отсутствие возможности устраивать высокие бунты льда. Целью изобретения является уменьшение продолжительности процесса опреснения. Цель достигается тем, что согласно способу опреснения морской и соленой воды, включающему разбрызгивание намораживаемой воды, формирование гранул льда, образование ледяного блока и получение пресной воды размо раживанием-блока, ра збрызгивание н-амс раживаемой воды осуществляют непрерывно, а гранулы льда формируют с содержанием внутри них намораживаемой воды, причем диаметр капель выбирают, исходя из следующей зависимости 500(0,5-b) - (9,2+6,6 у) Д t где b -высота падения капель, м; -разность между температурой воздуха и температурой замерзания соленой воды. С; -скорость ветра, м/с; -теплота плавления соленого льда, ккал/кг; - интенсивность выпадения капель, кг/м. ч .. d - диаметр капель воды, мм, Способ осуществляют, следующим обазом, о Намораживание ледяного блока проодят при непрерывном разбрызгивании оды. При этом гранулы формируют с одержанием внутри них намораживаеой воды, что достигается за счет ыбора диаметра капли при разбрызгиании в соответствии с указанной за5висимостью. Процесс опреснения проте кает при температуре льда С, для достижения которой при льдообразовании должно оставаться не менее 50% жидкой фазы. Это определяет необходимость вьшолнения следующего условия Р, + Р i 0,5 где Р - часть воды, замерзающей на льдоплощадке; Р - часть воды, замерзающая во время падения капель. Величину Р определяют из следующей зависимости 1 где об 9,2 -1-6,6« V - эффективный коэффициент тепломассообмена, ккал/ ккал/м.ч град. .Зависимость для определения части воды, замерзающей во время падения Р-, получают на основе экспериментов дпя отдельных капель Р b.-At 2 500d Во время экспериментов измеряют температуру воздуха, высоту падения капли, диаметр капли и толщину ледя14ной оболочки, по которой определяют величину Рл . Зная Р и Ри определяет экстремальные значения диаметра капли при формировании ледяного блока 500 (0,5-Ь) (9,2 + 6,6 -У) At Наибольшей производительности слособа достигают при выполнении равенства Р Pg П Р и м е Р. Намораживание водноледовой смеси осуществляют при средней температуре воздуха -18 С и средней скорости ветра 5 м/с. За -19 ч непрерывной работы дождевальной установки ДДН-70 намораживают- массив ис-. кусственного фирна высотой 6,7 м, объ емом 300 м льда средней плотности 600 кг/м, сосредоточенный в основном на плОщади 1500 м . Во время намораживания з-амерзает. в воздухе 24% всей разбрызгиваемой водал Средний диаметр капель воды мы. Температура фирнового массива равна температуре замерзания воды и сохраняется в течение холодного периода года Полученный массив хорошо фильтрует остаточную воду.

СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ И СОЛЕНОЙ ВОДЫ, включающий разбрызгивание намораживаемой воды, формирование гранул льда, образование ледяного блока и получение пресной воды раэморалоиванн&м блока, отличающ ии с я тем, что, с целью уменьшения дхродолжительности процесса. разбрызгивание намораживаемой воды осуществляют непрерывно, а гранулы льда формируют с содержанием внутри них намораживаемой воды, причем диаметр капель выбирают, исходя из следующей зависимости: hut d. 500