Установка для опреснения минерализованной воды Советский патент 1987 года по МПК C02F1/22 C02F1/22 C02F101/10 C02F103/00 C02F103/08 

Изобретение относится к области опреснения морской, соленой, а также минерализованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в газогидрат- ных установках.

Цель изобретения - сокращение энергозатрат.

На чертеже представлена установка для опреснения минерализованной воды

Установка состоит из ресивера гидратообразующего агента, деаэратора 2, дегазаторов 3 и 4 пресной вода и сбрасываемого рассола, кристаллизатора 5, разделителя 6 жидких фаз, отстойника 7, промывочной колонны 8j нижняя часть которой имеет карман 9 с фильтр5тощей сеткой 0, а верхняя часть - накопитель 11 гидратной суспензии, пдавителя, состоящего из секций 12 - 14, каждая из которых разделена на две части, одна имеет перфорирований стака-н 1-5 и отделена от другой элластичной перегородкой 16, а другая имеет фильтрующий элемент 17 и накопитель 18 опресненной воды. Секции 12-14 соединены между собой уравнительной линией с вентилями 19 - 2I5 с накопителем 11 гид- ратной суспензии - трубопроводами с вентилями 22,- 24 а с разделителем 6 жидких фаз - трубопроводами с вентилями 25 - 27. Части секций пла- вителя, имеющие фильтругопще перегородки 17, соединены с деаэратором 2 через насос 28 трубопроводами с вен тилями 29 - 31, ас кристаллизатором 5 - через вентили 32 -,34 и трубопровод 35. Накопители- 18 опресненной воды соединены через вентили 36 - 38 с трубопроводом 39 вьщачи опресненной воды.

Кристаллизатор 5 соединен через насос 40 с отстойником У, который, в свою очередь, соединен через трубопровод 41 с нижней частью колонны 8, а через трубопровод 42 с кристаллизатором 5. Карман 9 промывочной колонны 8 соединен трубопроводом 43 с кристаллизатором 5, а трубопроводом 44 - с дегазатором 4 сбрасываемого рассола. Разделитель 6 жидких фаз соединен с кристаллизатором 5 через регулирующий вентиль 45, с дегазатором 3 пресной воды - трубопроводом 46, а с верхней частью промывочной колонны 8 - через насос 47, В верхней части промьшочной колонны В расположен

3282982

скрепер 48, снабженный перемешивающи- Wfi лопастями 49.

Установка работает следукицим образом (для примера рассмотрен кристал- логидратный цикл работы установки с использованием в качестве гидратообразующего агента метилзшорида).

Исходный раствор через деаэратор

Q 2, в котором удаляют растворенные газы, подают насосом 28 через части с фильтрующим элементом 17 секции пла- вителя и трубопровод 35 на вход кристаллизатора 5, где он контактирует с

5 гидратообразующим агентом, подаваемым из ресивера 1 и из разделителя 6 жидких фаз через вентиль 45. При перемешивании и ох.лаждении смеси (перемешивание и охлаж,цение могут осуществляться

20 .различными извест) методами) образуются гидраты. Суспензию (рассол, жидкий агент и гидраты) насосом 40 подают в отстойник 7, в котором происходит отделение жидкого агента

25 от рассола и гидратов вследствие разности плотностей ( кг/м, Ррд :1050 кг/м, кг/м). Жидкий агент по трубопроводу 42 рециркулируют в кристаллизатор 5, а

30 рассол с гидратакм по трубопроводу 41 подают в нижнюю часть промывочной колонны. Под действием гидравлического напора, создаваемого насосом 40, суспензия (рассол и гидраты) движется вверх, проходя через зону с фильтрующей сеткой 10f в которой происхо- дгг1т осушение суспензии вследствие отделения рассола под действием разности давлений до и после фильтрую Q щей решетки 10 (перепад давлений обычно поддерживают А/ 30-70 кПа для обеспечения удовлетворительного стока рассола и препятствия деформации и прессования гидратной массы, ухуд g шающих промывку). Рассол накапливается в кармане; 9, из которого делится на два потока - один направляют в дегазатор 4 по трубопроводу 44, а другой рециркулируют по трубопроводу

gQ 43 в кристаллизатор 5. На выходе из зоны с фильтрующей сеткой 10 начинает формироваться пористьй поршень гидратов, в котором промывают гидраты газа от поверхностной рассольной пленки путем противоточной фильтра35.

55

ции пресной промывочной воды, подаваемой насосом 47. Промытые кристаллы гидратов скрепером 48 разрыхляются и сбрасываются в накопитель 11,

где перемешиваются с водой лопастью 49 и подаются в одну из секций плави- теля, например секцию 12, через вентиль 22. При этом открывают вентиль 25. Вода через перфорацию стакана 15 и направляется в разделитель 6, а гидратынакапливаются внутри стакана. При заполнении гидратами полностью стакана 15 закрывают вентили 19, 22, 25, 32 и 29 и начинают процесс плавления гидратов в результате подвода тепла. В этот период времени аналогично секции 12 производят заполнение секции 13. Гидраты в секции 12 нагревают до температуры, на 1-2 К превышающей равновесную температуру существования гидратов (до К), в результате чего они разлагаются на воду и метилхлорид в состоянии жидкости, при этом объем системы увеличивается.

Температурный напор 1-2 К достаточен для проведения процесса разложения гидратов с технически приемлемой скоростью.

По мере разложения гидратов заполненный объем секции 12 увеличивается, в результате чего давление в ней растет и передается через эластичную перегородку 16, последняя прогибается, продавливая воду через фильтрующий элемент 17, в результате происходит опреснение части исходной минерализованной воды. Поскольку жидкости практически несжимаемы, то давление создается достаточное для опреснения минерализованной.воды методом обратного осмоса. После разложения всех гидратов прекращают подвод тепла в секцию 12. В этот период завершают заполнение секции 13 и начинают процесс плавления гидратоб в ней аналогично тому, как этЬ делают в секции 12, переключая подвод тепла из секции 12 в секцию 13, и начинают заполнять секцию 14, для чего открывают вентили 24, 27, 21. При этом через вентиль 24 подают суспензию, через вентили 27 и 21 рециркулируют воду: через вентиль 27 - в разделитель 6, а через вентиль 2I - в секцию 12, в которой предварительно открывают вентили 25 и 19, вытесняя жидкости (оп-. ресненную воду и жидкий агент), полученные от плавления гидратов, в разделитель жидкостей 6, при этом одно- ВНИтИ Заказ 3446/25

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

временно открывают и вентили 29 и 32,. вытесняя и шнерализованную воду над перегородкой 16 в кристаллизатор 5 по трубопроводу 35. В разделителе 6 производят отделение опресненной воды от агента. Агент рециркулируют через вентиль 45 в кристаллизатор, а опресненная вода делится на два потока - один направляется по трубопроводу 46 и дегазатор 3, где из воды извлекается растворенный агент, а вода выводится потребителю,- а другой насосом 47 направляют в верхнюю часть

g промывочной колонны 8. Затем цикл повторяется.

Установка позволяет сократить энергозатраты на опреснение минералн- Q зованной воды пропорционально получению дополнительной массы опресненной воды.

Формула изобретения

5

Установка для опреснения минерали- - зованной воды, содержащая последовательно установленные деаэратор, кристаллизатор, отстойник, промывочную колонку, плавитель кристаллов, разделитель жидких фаз, дегазаторы опресненной воды и сбрасываемого рассола, соединенные трубопроводами с вентилями и патрубками ввода к вывода агента рассола и суспензии, минерализованной и опресненной воды, отличающаяся тем, что с целью сокращения энергозатрат, плавитель выполнен секционным в. виде закрытых емкостей с эластичной перегородкой, разделяющей ее на две части, одна из которых снабжена фиксирующим элементом и наполнителем опресненной воды, с трубопроводом вывода опресненной ц воды потребителю, а другая снабжена перфорированным стаканом, при этом часть емкости с фильтруюпщм элементом имеет патрубки с вентилями ввода ми- нерализованной воды, соединенного с деаэратором, и вывода минерализован ной воды, соединенного с входом в : кристаллизатор, а часть с перфорированным стаканом соединена патрубками с вентилями подачи суспензии с верхней частью промывочной колонкь, слива воды и агента с разделителем жидких фаз. Тираж 850 Подписное

0

5

0

0

5

Изобретение относится к установкам для определения морской, соленой, а-также минерализованных сточных вод с помощью кристаллогидратного метода и может быть использовано в газогид вода ратных опреснителях. Цель изобретения - сокращение энергозатрат. Уста- новка состоит из деазратора 2, дегазаторов 3 и 4 пресной воды и сбрасываемого рассола, кристаллизатора 5, промывочной колонны 8 и плавителей 12, 13 и 14. Минерализованную воду и жидкий гидратообразующий агент смешивают в кристаллизаторе 5. Образовав- . шиеся при этом газовые гидраты отделяют и отмывают от рассола в промывочной колонне 8, после чего направляют на плавление в плавители 12, 13 и 14 в порядке их заполнения. Установка позволяет сократить ряергоэат- раты на определение минерализованной воды. 1 ил. (Л л -Ж