ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Опреснение и обессоливание воды дистилляцией из "Водоподготовка " Дистилляционный метод основан на способности воды при нагревании испаряться и распадаться на пресный пар и соленый рассол. Латинское дистиллацио означает перегоняться с целью очищения или стекать каплями. Метод хронологически является наиболее старым для опреснения воды и широко применяемым. На сегодня порядка 90% существующей суммарной Производительности опреснителей мира обеспечивается дистил-ляционными установками. [c.541] По характеру использования тепла и степени его рекупера-ции дистилляционные опреснительные установки подразделяются на одноступенчатые, многоступенчатые и термокомпрессионные. [c.543] Принцип работы одноступенчатой дистилляционной опреснительной установки заключается в следующем (рис. 2L2). Исходная соленая вода подается через конденсатор-подогреватель в испаритель, где за счет тепла греющего пара или горячей воды, циркулирующих по трубам змеевика, расположенного в слое воды, она нагревается и испаряется. Образующийся пар (который называется вторичным) поступает в конденсатор, где охлаждается исходной соленой водой и превращается в дистиллят, направляемый потребителю в виде пресной воды. Тепла конденсации (539,55 каккл/кг) используется для предварительного нагрева подпиточной соленой воды испарителя. Чтобы исключить вынос капелек кипящей соленой воды вместе с паром из испарителя, предусмотрено специальное сепарирующее устройство. Уровень воды в испарителе поддерживается с помощью регулятора уровня. Обычно в испарителях выпаривают от 20 до 50% поступающей в него соленой воды. Оставшийся рассол периодически удаляется из испарителя . [c.543] Объем испарителя разделяют на водяной и паровой, граница между ними называется зеркалом испарения. Известны испарители с естественной и искусственной циркуляцией испаряемой воды горизонтальные и вертикальные, работающие под давлением пара ниже вакуумные) и выше атмосферного. [c.543] При работе дистиллядионных опреснительных установок происходит отложение солей, которые образуют слой накипи на греющих элементах испарителей и конденсаторов. Накипь уменьшает температуру нагрева воды, ухудшает теплопередачу и работу всех агрегатов опреснительной установки. В связи с этим должны быть приняты меры по предупреждению образования накипи или ее удалению, а, следовательно, заранее планируется периодическая остановка опреснительной установки для очистки ее от накипи. [c.546] Очистка рабочих поверхностей от накипи осуи ествляется техническим механическим и химическим путем. Она требует затрат времени, повышает износ поверхностей и вызывает большие затраты труда. Так, в результате выделения накипи коэффициент теплопередачи, который прямо пропорционален производительности установки, уменьшается за 30 суток работы в 5—10 раз, при этом средняя производительность в 3—7 раз ниже начальной, следовательно, во столько же раз выше и капитальные затраты. В результате себестоимость опресненной воды увеличивается примерно в 4—5 раз. [c.546] В настояш.ее время суш.ествует уже много методов заш.иты установок от накипи, к ним, в частности, относятся реагентные и безреагентные методы, Реагентные хметоды включают физические, при которых вводимые в воду присадки (затравки) не вступают в химическую реакцию с водой [метод контактной стабилизации — введения затравки, применения различных присадок в виде антинакипинов) и химические [предварительное подкисление подщелачивание, содово-известковый способ, пред-вйрительная ионообменная обработка воды и др.). Безреагентные методы связаны в основном с электрической обработкой воды — магнитной, ультразвуковой, электроразрядной и электро-поляризационной. [c.546] Анализ описанных выше дистилляционных опреснительных установок показывает, что каждой из них требуется источник тепловой, хмеханической или электрической энергии. Поскольку их экономичность прямо зависит от способа преобразования ис-пользуехмой энергии, то необходимо выбирать наиболее рациональный. [c.548] В настоящее время существуют три направления в опреснении воды кристаллизационным методом замораживание с использованием естественного холода, замораживание с использованием искусственного холода и газгидратный процесс опреснения воды. [c.549] Основными преимуществами опреснения воды с использованием естественного холода являются простая конструкция установки, которая может быть изготовлена даже в условиях мелких хозяйств они не требуют квалифицированного обслуживающего персонала дешевизна применяемых материалов, при замораживании воды используется даровая отрицательная температура окружающего воздуха (без искусственных энергетических систем). [c.549] Наряду с достоинствами естественное замораживание имеет целый ряд недостатков. Используя рассеянную энергию природного холода, опреснитель обладает весьма низкой удельной производительностью, и для получения сколько-нибудь значительной мощности требуются большие капитальные затраты. Кроме того, из-за сезонной изменчивости погодных условий немалые затраты нужны для сооружения аккумулирующих емкостей, которые должны обеспечивать круглогодовую работу опреснителя. И, наконец, последний и, пожалуй, самый важный недостаток метода состоит в том, что процесс природного замораживания не управляем человеком и он не может быть применен всюду, где ощущается нехватка воды и есть потребность в опреснении соленых вод, так как область его практического применения ограничена определенной географической зоной. [c.549] Опреснение замораживанием в принципе выгоднее дистилляции, так как теплота льдообразования составляет всего V7 скрытой теплоты парообразования (скрытая теплота льдообразования составляет 80 ккал/кг, а парообразования — 539 ккал/кг). В то же время известно, что получение холода Пока еще обходится значительно дороже, чем получение тепла. [c.549] Для получения 1 кг опресненного льда на этой установке расходуется ПО ккал, что делает этот метод опреснения сильно соленых вод наиболее дешевым из тех, что могут быть в на-стояш.ее время реализованы в промышленных масштабах. Недостатком описанного метода замораживания является большая емкость отдельной холодильной установки для получения искусственного холода и большой расход металла на изготовление льдогенератора, поскольку передача тепла через поверхность теплообмена происходит с малой интенсивностью из-за малого температурного градиента. [c.551] Метод гелиоопреснения заключается в том, что под воздействием солнечной радиации в бассейне, заполненном соленой водой, происходит ее испарение, а дистиллят, образующийся при конденсации пара на наклонных охлаждаемых воздухом поверхностях крыши, выполненной из стекла или пластмассы собирается в желобах, расположенных в нижней части. Оставшийся рассол удаляется в дренаж (рис. 21.7). [c.551] Конструктивное оформление солнечных опреснителей отличается разнообразием. Известны установки парникового типа и установки с концентрированием солнечных лучей оптическими методами. Аппараты первого типа (рис. 21.7) представляют собой небольшие емкости со светопоглощающим дном, заполняемые соленой водой. Над ними размещают наклонное перекрытие из стекла или прозрачной пластмассы. Пары воды, охлаждаясь за счет холодного атмосферного воздуха, конденсируются на внутренней поверхности установки, и капли опресненной воды стекают в периферийные лотки. В зависимости от Конструкции и использованных материалов производительность опреснителей этого типа достигает 10 л/(м2 сут). [c.551] Вернуться к основной статье