Способ опреснения минерализованной воды и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК C02F1/14 

Изобретение относится к водоснабжению сельского хозяйства и может быть использовано в области добычи полезных ископаемых, в частности для извлечения солевой руды, в качестве исходного сырья для химической промышленности из минерализованных грунтовых, коллекторно-дренажных и морских вод,

Цель изобретения - повышение эффективности способа опреснения минерализованной воды за счет полного

извлечения солей из минерализованной воды за один рабочий цикл,

На фиг.1 изображена схема устройства в целом (поперечный разрез); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для опреснения минерализованной воды включает выполненный из теплопроводного материала, например из алюминия, резервуар 1, заполненный пористым наполнителем 2, например, песчаным грунтом, н-э высоту боковой перфорированной поверхиост

J 16

3 резервуара 1. Боковая поверхность 4 резервуара 1 выше уровня пористого наполнителя 2 выполнена сплошной и содержит для поглощения солнечного тепла алюминиевые зачерненные радиационные пластины 5с Резервуар 1 установлен перфорированным днищем 6 на ребра 7, разделяющие оборудованный или сополимерный контейнер 8 на отдельные отсекИо Между боковыми поверхностями соседних резервуаров 1 расположена образованная ими испарительная камера 9„ Наружная, контакти- р ующая с внешней средой поверхность устройства выполнена неперфорированной в виде, например, сплошного алюминиевого листа 1U, что обеспечивает герметичность устройства. К каждым двум испарительным камерам 9 через паропроводящие окна I1 подключена расположенная поверх пористого наполнителя 2 в резервуаре 1 одна дистилля- циопная камера 120 Внутренняя поверхность дистилляционной камеры 12 покрыта теплоотракагащим покрытием 13, например алюминиевой фольгой, при этом боковые нилние стенки камеры 12 образуют келоб 14 для отвода получаемого дистиллята,, Под тегшоотражамщим покрытием 13 расположены контактирующие с ним теплообменные трубы 15 с циркулирующей в них исходной минера- лизованной водой, являющейся источником холода, причем теплообменные трубы 15 изолированы от наружной поверхности дистилляционной камеры 2 теплоизоляционным покрытием 1h и выполнены, например, в виде трубчатых элементов, используемых в морозильных камерах бытовых холодильников. Теплообменные грубы 15 в верхней части дистилляционной камеры 12 подключены к распределительному трубопроводу 17, а в нижней - к заглубленным в пористый наполнитель 2 резервуара 1 равноотстоящим друг ел друга перфорированным трубам 18. Не имеющие дистилляционной камеры 12 резервуары 1 также оборудованы заглубленными в пористый наполнитель 2 равноотстоящими друг от друга перфорированными трубами 18, подключенными к распределительному трубопроводу 17, снабженному радиационными пластинами 5Ь Для регулирования подачи минерализованной поды в пористый наполнитепъ 2 в начале распределительного трубопровод- 17 угтанонлрн пг.нтиль 19, а для 414

ния солевой руды от перфорированной поверхности 3 резервуара 1 испарительная камера содержит вибратор 20Э Для выгрузки солевой руды каждый отсек солеприемного контейнера 8 имеет с торцовой стороны герметично закрываемые солевыгрузные отверстия 21, а для отвода дистиллята из дистилляционной камеры 12 устройство снабжено примыкающим к резервуару 1 под желобом 14 конденсатосборником 22„

Устройство работает следующим об- разомь

При открытии вентиля У исходная минерализованная вода через распределительный трубопровод 17 поступает

в тсплообменные трубы 15 дистилляционной камеры 12 и, охлаждая их, стекает в перфорированные трубы 18, заглубленные в пористый наполнитель 2 резервуара 1С В том случае, если

распределительный трубопровод 17

подключен, минуя дистилляционную камеру 12, к перфорированным трубам 18, минерализованная вода охлаждает радиационные пластины 5, нагреваясь

ПРИ эт° сама Таким образом, и в первом и во втором варианте в пористый наполнитель 2 поступает минерализованна -г вода с большей, чем исходная, температурой,, С целью увлажнения по5

ристого наполнителя 2 до влажности

выше влажности разрыва капилляров, но не более его наименьшей нлагоем- кости вентиль 19 открывают на такой расход воды, при котором испарение

Q влаги из пористого наполнителя 2 через перфорированную поверхность 3 постоянно компенсируется новым ее поступлением в капилляры наполнителя 2 через перфорированные трубы 180 Кон5 троль необходимой влажности пористого наполнителя 2 мохет производиться посредством стационарно установленных в нем тех или иных тенэиомат- ров„ Минерализованная влага капидлярд но передвигается в пористом наполнителе 2 в сторону вертикальной и горизонтальной поверхности испарения, в качестве которой выступает перфорированная поверхность 3 резервуара 1 и, достигая ее, испаряетск0 Интенсивному испарению влаги с этой поверхности способствует поступление в пористый наполнитель 2 относительно подо- ,гретой воды, а такхе высокая теплоJltH

проводность алюминия, из которого изготовлены резервуары I устройства (коэффициент теплопроводности алюминия 209,3 Вт/ (м К), в несколько ртз превышающая теплопроводность железа (74,4 Вт/())0 Благодаря тепловоспринимающая часть резервуар i 1 с зачерненными пластинами 5 интенсивно поглощает солнечную .иацню и передает ее перфорированной поверхности 3, которая, в свою очередь, п - редает тепло испаряющейся влаг«0 К связи с тем, что содержание влаги в пористом наполнителе 2 не превышJOT его наименьшей влагоемкоеги, процесс испарения с вертикальной поверхности испарения сопровождается полным переходом воды в пар и выи 1дением веющихся в ней солей п осадок Паро б- разная влага поступает н чгч фитель- ную камеру 9, повышает в пси пмос ное давление и гемчерчivpv и п соответствии с вторым нач шом iep юдшм- мики перемещается в область относи- тельно низкого давления и меньшей температуры, в ч ктнос ги н диетпллм- иионную камеру 123 Здесь шрообрач- ная влага кондечгируо ггя ri этччп тгя из дигтшшяциончс. л ь SMI pn I l

бу 14 а конденсато. crj 41г

Шь в осадок го HI i ос н нв ютгя на nepri опирон ш MIi

i резерву ip i 1 II j

солеи (v олений i ( ; стиием собственно i ьес i к я

т этой поверхности и чоч i tr i с приемный контейнер 8. Лиi 11

оставшейся тез повррхио it л

солевой руды включает i л i ( . -сТОрЫЙ, СОЗДаваЯ МСХпНИ t I к 1 il-C

ния стенок резерв р i i°iслоение от него со i и и о , .j i- их в солелриемном конге -не j ру ка солевой руды из кош и г--р S nj i изводится по мере его jaioiHuitw - рез герметичго закрырае 1Ы с о к а t .% з ные отверстия 21

Формула и з о С р

Н И i

1 а Способ опреснения мине и изо- ванной воды, включаюции ч ±r i i4bo io- гружение в резервуар с ис/идп v in и пористого матрриапа, пос 1гдую н - i рев солнечным излучением оды, капиллярное перемещение воды вве.. к пацводи« и поверхности пористого материал а испарение воды с этой m Q5 0 5 0

с

5

0

0

5

верхности и конденсацию водяного па- p.i в теплообменнике с отводом конденсата в елоба, отличаю- ш н и с я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет полного извлечения солей из минерализованной воды за один раЬочий цикл, оиреснечие минерализованной воды яедут насыщением всего объема пористого материала п резервуаре до влажности, не пргпитающей наименьшей влагоемкостн, осуцесгнпяют перемещение воды по капиллярчм пористого материала к боковой испаряющей перфорированной поверхности резервуара, производят испарение поды е этой поверхности, конденсируют получаемый водяной пар в днгтилляционной камере, отслаивают с боковой перфорированной поверхности образуемые в ходе испарения воды соли и складируют их в соте- приемном контейнере.

1. Устройство дчя опреснения мине- р шн (ованнои воды, включающее резерву ip с исходной водой, ччстично по- груженнып п neiо пористый материал, теплообменные Tpyfibi, жапоб.а для от- нодт чптт и рагпределитель- нпи т pv Оопроно; е HI mti.c3 1, о п И ч ш i i L. с я ifM, ч , г целью н кии, мия v xbf к i нч (i г1 . п тг )Ьа, еоте- п к м) ни к i dat) p ( j I HI Г ГС « f И 1 « (iHTMj . i t 1ПО i Н I с 1 t ; I UI IIIn I - pi Ч 1КЧ ГМ i Я t ЧЛ

вч р; i , PC tepm ары t ип inert1 ч э 11 п с i v. риа- 1 ii j i oj itjion : iiit ill r с ы мп nuнгр но i , i p )M( i t нерх .оел , и, общи i i ре 1(рлу.фов н еоцо ри чп г

к- HnHv.pi, И 1ЧИ1ЧСМ, Hi Hen 110( ii , i IM н ,г мши м на t с . it.p | i- Г nyin угт 1Новлеп i н г« бре tojif пцемнс го конгейнсрт и i наблен

5 л уол н г) пор. еггп атернш п 1 форигс 1Н гыми тр. 1ми, при том ме i, С с млмн поперхьостчмл eoci д- них р з« рвуаров pacTi юже оГразо- в iHKHfc iiMH, испарите ка -еры,

счаленные вибратор -и , yr i нозле - ными HI боковых noDfpvu -чх принтом четный из резервуа.гв выполнен с пароподводя чими окнами, снабженными геплообменнымх т -ба-м, тсполо- женными поверх пористого материала, ее.единяющими между собой испаритель ные камеры и выполненны -ai с теплоизоляционным снарухи и теплоотражаю- щим внутри покрытиями, зтом теплообменные трубы четных резервуаровней - к перфорированным трубам, прив верхней части дистилляционной ка-чем в нечетных резервуарах перфоримеры подключены к распределительно-рованные трубы подключены к распрему трубопроводу с вентилем, а в ниж-с делительному трубопроводу

Изобретение относится к водоснабжению сельского хозяйства, может быть использовано при добыче, полезных ископаемых, в частности, для извлечения солевой руды в качестве исходного сырья для химической промышленности н позволяет повысить эффективность способа опреснения минерааи2 зованной воды за счет того, что в изобретении, включающем частичное погружение в резервуар с исходной водой пористого материала, последующий нагрев солнечным излучением воды, капиллярное перемещение воды вверх с надводной поверхности пористого материала, испарение воды с этой поверхности и конденсацию водяного пара в теплообменнике с отводом конденсата через желоб, опреснение воды ведут посредством насыщения всего объема пористого материала в резервуаре до влажности, не превышающей вллго- емкостн, перемещение воды осуществляют к боковой испаряющей поверхности перфорированной поверхности резервуара с последумччим испарением воды, пар конденсируют в дистиллиционной камере, а образующиеся соли отслаивают с боковой поверхности перфорированной поверхности резервуара и отводят в солеприомный контейнер, 2 с„п. ф-лы, 2 ил„ (Л о со 4 О 4

16

П 10

17

/..

UTiUv.-.: .;; -. : .:U:-;.;.;.;:../ ;U;-: :: . - : : я-1- ..;., .,/ . :.-: ....- ......- ;

; :;: ...... :... .. .: - ; ,. , : .. гЈгз .. .. ,. .. /.. ; .

Редактор М.Циткина

Фие 2

41 I I

Составитель ЛоГоряйнова

Техред Л.Олийнык Корректор С0Черни

Заказ 730

Тираж 623

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

А.-А

R V

18

.8

г/

Подписное