Аппарат для умягчения воды Советский патент 1946 года по МПК C02F1/02 C02F103/08 F22D1/50 

Умягчение морской воды в целях применения ее для питания котлов, испарителей, дестилляторов и т. п. аппаратов является и в настоящее время задачей, разрешение которой представляет большие трудности. Применение содо-известкового метода умягчения дает значительный эффект умягчения, однако связано с большим расходом химикалиев (около 2 кг извести и 4 кг соды на тонну умягчаемой воды). Содо-известковый способ умягчения воды практически мало применим вследствие большого рас-хода химикалиев, тем более что при этом размеры аппаратуры получаются весьма значительными. Необходимость большого ухода за такой химической 1водоочисткой также (Препятствует ее использованию.

Метод катионирования может быть применим для умягчения морокой воды, однако разработка его еш,е .не закончена и не получила промышленной проверки. Кроме того этот метод связан с весьма квалифицированнЫлМ уходом за оборудованием и может быть применен лишь IB больших установках, которые могут быть обеспечены

соответствуюш;имквалифицированным персоналом и наблюдением химика-водника.

Был предложен также так называемый термоконтактный способ, который состоит в том, что нагретая морская вода проходит через специальный фильтр, залолненный сульфатом «альция, вследствие чего часть гипса выпадает при нагревании, а пересыщенный раствор гипса разрушается, проходя через слой сульфата кальция, выделяя на нем Избыточно растворенный сульфат. Этот метод практически трудно применим ввиду того, что сульфатный фильтр быстро забивается, его сопротивление возрастает и он требует перезарядки. Для устранения солей магния этот способ требует предварительного известкования, подогрева воды и громоздких отстойников. Настоящим изобретением предлагается умягчить морскую воду иным методом, отличающимся от всех ранее предложенных методов. Метод состоит в том, что перед котломиспарителем или другим аппаратом, потребляющим морскую воду, устанавливается специальный умягчитель, работа которого основана на

предварительном подогреве воды с помощью смешивающего подогревателя, разрушении пересыщенных растворов сульфата кальция пропусканием растворов через суспензионный фильтр и последующем дополнительном осаждении остающегося после суспензионного фильтра шлама в специальном аппарате.

На чертеже схематически изображена; одна из возможных КОНструкций умягчителя предлагаемого типа. Умягчитель работает по следующему . Морская вода под давлением соответствующего насоса по трубе 6 проходит в подогреватеь 5. Последний состоит из кожуха, в который вставлен ряд нагревательных цилиндров 4, образующих его поверхность. Струя воды из сопла ударяется в специальную розетку 5, .помещенную на крышке подогревателя или на внутреннем цилиндре подогревателя, разбрызгивается И орошает нагревательные цилиндры 4.,

На поверхности цилиндра подогревателя вода образует пленку, которая спадает вниз. Навстречу воде по трубе 7 подается пар, подогревающий воду до температуры, близкой к кипению. При подогревании иэ воды выделяются растворенные в ней газы, вследствие чего этот подогреватель одновременно является и дезаэратором, чего не имеется ни в одном из ранее предлагавшихся методов .

Подогретая вода выделяет соли временной жесткости и часть гипса. Пересыщенный раствор гипса стекает В.НИЗ по трубке 2 и поступает в суспензионный фильтр. Суспен-, зионный фильтр делается или цилиндрическим или коническим, что зависит от состава морской воды и от давления пара в аппарате:

При иоступлении в конический отстойник суспензионного фильтра вода поднимается кверху, причем происходит разр}тцение перенасыщенных растворов и укрупнение образовавшегося шлама как сульфатного, так и карбонатного: Из суспензионного фильтра (конического Или цилиндрического) вода или непосредственно отводится в котел или же, в случае повышенных требований к воде, поступает для дополнительного осветления в специальный шламоосадительный атапарат. Последний состоит из резервуара / с рядом- тарелок, проходя между которыми с соответствующей скоростью вода отдает свой шлам, спускающийся по тарелкам вниз вдоль корпуса аппарата через кольцевые промежутки между тарелками и корпусом аппарата. Образовавшийся шлам удаляется продувкой через соответствующие вентили 8. Умягченная и осветленная вода отбирается по трубе 9.

В тех случаях, когда к воде предъявляются более повышенные требования и является необходимым избавиться от магниевых солей, в аппарат подается известь, которая поступает или непосредственно в подогретую воду, или же в подогреватель, или вниз суспензи онного фильтра.

Вследствие прибавки извести соли магния выпадают в щиде гидроР1КИСИ магния, а окись кальция переходит в сульфат кальция, который выпадает в виде шлама. Шлам задерживается суспензионным фильтром, и вода окончательно осветляется.

Если остаточное содержание сульфата кальция в умягчаемой воде не удовлетворяет потребителей, то наряду с известью в умягчительный аппарат может быть добавлена сода. Однако в случае применения предлагаемого аппарата количество добавляечмой соды может быть весьма Невели1ко, и вместо 4 кг, расходуемых при содо-известковом способе умягчения, достаточно добавлять 50-150 г. Количество соды может быть еще более уменьшено при использовании продувки котла или испарителя.

Описанный умягчительный аппарат выполняет несколько функций:

1.Он является дёзаэратором, вследствие чего не может иметъ места коррозия аппаратуры (кислород, углекислота).

2.Выделяет из воды временную жесткость в виде карбонатного шлама.

3.Выделяет значительную часть гипса вследствие нагревания воды и Понижения растворимости гипса.

4.Разрушает пересыщенные растворы гипса пропуском их через суспензионный фильтр.

5.Укрупняет получившийся шлам, вследствие чего габариты аппаратуры значительно уменьшаются.

6.Вследствие высокой температуры воды и значительного уменьшени-я вязкости значительно облегчает выпадение шлама, в результате чегО габариты аппаратуры сильно снижаются.

7.При применении извести высаживает из воды соли магния, вследствие чего ликвидируется коррозия оборудования этими солями, причем вследствие высокой температуры в аппарате вся реакция весьма убыстряется.

8.При применении небольшого количества соды получается глубокое умягчение обрабатываемой воды, причем опять-таки благодаря высокой температуре реакция проходит быстро и условия выпадения шлама облегчаются.

9. При повышенных требованиях к очиш;аемой воде тарельчатый аппарат, имеюпхийся в умягчителе, весьма совершенно очишает обработанную воду от остатков находяш егося в ней шлама.

Помимо морокой воды, этот аппарат может применяться и для пресных вод (типа доибассовских), содержаш,их большое количество раствореиных солей кальция и магния.

Предмет изобретения

Аппарат для умягчения воды термическим способом, состояш,ий из резервуара с подогревательным устройством и отстойником, отличающийся тем , что подогреватель 3 с соплом 6 для подачи воды и штуцером 7 для ввода пара снабжен рядом вертикальных нагревательных цилиндров 4, раопылитель,ной пластинкой 5 и приспособлением, например, трубкой 2, для направления нагретой воды к основанию резервуара /.