книги из ГПНТБ / Колодин М.В. Опреснение соленых вод

тельной установки производительностью 57,0 м3/суткнв Райотвил-Бичs хладагент-бутан; размеры кристаллизатора - £ Л h X S = 7,0 х І,8х X 7,0 ы; температура переохлаждения раствора - О,І-0,2°С; средне­

взвешенные размеры кристаллов льда - 0,5-0,'? мм; время нахождения ‘ Ъ

раствора в кристаллизаторе - 15,3-30,2 мин; коэффициент теплопере­ дачи при кристаллизации соленой воды - 15600-55900 ккал/н3час°С;

7,0-16,0J6; производительность промывочной колонны - 77,4-115.

м3/м“ /сутки,коэффициент теплопередачи при-плавлении льда - 2820- . 21190 ккал/м2час°С; время пребывания льда в плавильнике - 0,90- 3,0 минут.

Практика эксплуатации вымораживающих ^опреснительных устано­ вок показывает, что глубокая очистка готового продукта (опреснен­ ной воды) от хладагента осуществляется далеко не всегда. Концен­ трация растворенного хладагента в опресненной воде колеблется в пределах от 80 до 140 мг/л, в зависимости от технологических фак­ торов.

В нашей стране в равных учреждениях иссле,дуются различные технологические процессы кристаллизационного метода. В ОТШІХП и ИКХХВ АН Укр.ССР разрабатывается газгидратный метод опреснения вода с применением фреона-12 в качестве гидратообразующего агента.

. - 90 -

В ЛТИХП разработана методика расчета энтальпии, энтропии, экоер^ гии, свободной энергии и химинегнсого потенциала океанических вод различной концентрации, которая необходима для термодкна.шчэского анализа процессоз опряснен:ш воды.

В СердІШхнммаме разрабатывается технология мгновенного ш -

мораяивания под вакуумом, создаваемым паровыми э.£вістЬра*.зі. Пра испытании кристаллизатора установлена возможность тіо.чучешм ісри-

стачлов льда размером 0,20-0,35 ш при концентраціи рассола 4,5 $

по tfa tt Найдено, что коэбіТщцпент теплопередачи в зоне кгпенпя рассола с циркуляцией, создаваемой струйным насосом равен 60000

ккал/м^час. Экспериментально показано, что л сепарацпокно-промы-

У

вочной колонне при подаче -промывочной воды в количестве около 10# от производительности установки но льду получается продукт с солесодеряанием 300-700 мг/л. Максимальная производительность колонны при эквивалентном размере кристаллов льда около 0,4 мы била 1260

кг/м час. В настоящее в р е ш изучается конденсация пара на .льду и плавлеіте льда. Полученные д а ш ш е использованы для рекомендации по проектированию выморакиваючіей установки производитолькостьв 1-2 т/час.

На основании лабораторных исследований, выполненных в Инсти­ туте пустынь ЛИ ТССР, спроектирован экспериментальный опреснитель

производительностью 10 мѴоутки, который совместно с Красповодской ТЭЦ институт строил на территории ТЭЦ-2.' Это порвал в Союзе зкепе- ршпентачь-'оя млюрачнвающая опреснительная установка [ 31 ] . В

настоящее щ-омя исследование установки нрздо.тгпетси.

Л-

сообщаются данные о расходе промывной воды или геометрические па­ раметры промывочной колонны, а это исключает возможность сопостав­

ления этих данных с нашими. Полученные результаты показывают, что процесс промывки кристаллов льда нужно вести в колонне с высотой

промывочной зоны 100-120 см. ' '

В вымораживающей опреснительной установке, можно использовать

два способа плавления льда в плавителе-конденсаторе. По первому способу пары хладагента конденсируются непосредственно на поверхно­

сти кристаллов льда, находящихся на сетчатых перегородках. При этом

по данным работы^”77_^ коэффициент теплопередачи для паров хлад­ агента Ф-СЗІ8 и кристаллов льда равен 1710 ккал/м^час°С при тем­

конденсируются в пресной воде с плавящимися в ней кристаллами льда. Коэффициент теплрпередачи составляет: для системы лед-вода 490700; а для системы вода-бутан - 1950 ккал/м^час°С £“77J .

Процесс замораживания является очень заманчивым, вследствие относительно низкого удельного расхода энергии, незначительной кор­ розии, а также.отсутствия накипеобразования в аппаратах опресни­ тельной установки. Однако из-за сложности технологического про­ цесса создание малых компактных опреснителей явится трудноразре­ шимой технической задачей. Поэтому целесообразно вычораживащие

- 93 -

- S5 -

;разные. Например, ухудшение качества дистиллированной воды свя­

зано не только с изменением ее ионного и. газового состава или от- ; сутствиеы микроэлементов (иод, фтор, медь, и др.)» но и с попада­ нием в нее летучих органических компонентов, высвобождающих в ре­ зультате термического и химического' разложения вовремя испарения соленой воды ^"?8_7. Это положение заметно особенно в условиях из­ быточного давления, в которых вода кипит приэтемпературе выше І00рС. В вакуумных опреснителях, когда вода кипит при температуре менее 90°С, летучие вещества из морской воды не выделяются. Поэтому ди­ стиллят, получаемый в многоступенчатой адиабатной опреснительной

установке, в токсикологическом отношении менее безопасен. Органи­ ческие примеси из ионообменных смол при опреснении воды методом ионного обмена или из ионитовых мембран при электродиализе в не­ которых случаях изменяют не только органолептические показатели, но и вследствии высокой биологической активности могут сообщать опресненной воде токсические свойства. Применяя новые марки иони­ тов, в каждом отдельном случае надо тщатёльно исследовать качест­ во опресненной воды. Исходя из сказанного^ следует, что дополни­ тельная обработка опресненной воды, полученной различными методами,

не может быть тождественной. Известно, чте' неприятные вкусовые

свойства дистиллированной воды обусловлены главным образом отсут­ ствием солей бикарбоната - (НС0а)2 и кальция. Следовательно, что­

бы улучшить . вкус и придать воде освежающее свойство, обеспе­ чивающее утоление жажды, необходимо обогатить ее этими солями.

Улучшение вкусовых свойств дистиллированной воды в Советском Ccsae достигается наиболее простым способом, путем фильтрации во­ ды через мраморный фильтр после предварительного подкеиления угле­ кислотой CWbJ. Поскольку бикарбонат кальцин существует только

ь растворе, то для его получения используют метод взаимодействия

- % -

плекса, состоящего из двух опреснителей с общей производите/іьностью 27,6 тыс. дистиллята в сутки и станции приготовления хо­ зяйственно-питьевой воды, где примерно половина этой водыбудет смешиваться с даебельсной.'

Опыт испытания различных опытно-промышленных электродиализ-

ннх установок убедительно свидетельствует о том, что вода, опрес­

небольшой концентрации исходной воды, монет быть рекомендована для хозяйственно-питьевых целей после дополнительного фильтрова­ ния диализата через ЬАУ (см.табл. 9),/":2,26,67_7. Однако во время

судовых испытаний злентродиализной Ьпрсснителыюй установки ЭІ.ЮУ-5 при режиме работы, доводящем содержание иона хлора-основного ком­ понента солевого состава морской воды до гигиенически допустимой величины (500-350 мг/л), в опресненной воде обнаружены бор в кон­ центрации до 4,5 мг/л и броы - на уровне 1,5-1,В мг/л против их допустимой величины (соответственно 1,0 и 0,2 ыг/л) в питьевой воде /~5?_7. Это свидетельствует о необходимости разработки соот­ ветствующих рекомендаций по технологическим приемам '(доработка получаемой воды-, создание бромо и борозадерживающих мембран и т.д.)^обеспечивающих необходимое снижение содержания этих микро­ элементов в диализате при опреснении морской воды.

В результате комплексных медико-биологических исследований по опреснению соленых вод методом ионного обмена рекомендованы следующие отечественные иониты: КУ-2, ЗДЗ-IOn и AB—7, как без­ вредные в токсическом отношении. При этом опресненная зода впол­

не удовлетворпет гигиеническим требованиям, предъявляемым к питье­ вой воде.

До/настоящего времени отсутствует гигиеническая оценка опрес­ ненной воды)полученной методом вьшорамвания а гиперфильтрацией.

- S9 -