СИСТЕМА ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА

СИСТЕМА ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА


RU (11) 2010011 (13) C1

(51) 5 C02F1/58 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4738358/26 
(22) Дата подачи заявки: 1989.09.27 
(45) Опубликовано: 1994.03.30 
(71) Заявитель(и): Межотраслевое научно-производственное объединение по созданию и освоению прогрессивных экологически чистых технологий в промышленности и энергетике экспериментального творческого центра при Мосгорисполкоме; Центр научно-технического творчества молодежи "Эффект" 
(72) Автор(ы): Ахмедов Р.Б.; Ахмедов Э.Р.; Рязанов А.К. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество закрытого типа "Экоэн" 

(54) СИСТЕМА ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА 

Изобретение относится к устройствам очистки природных водоемов от сероводорода. Цель - повышение экономичности процесса. Система содержит трубопровод подъема глубинной воды с насосом в дегазаторы для отделения сероводорода, соединенные между собой перепускным трубопроводом; система дополнительно снабжена энергетическим корпусом с циркуляционным насосом, поверхностью нагрева теплоносителя, паротурбинной установкой, снабженной электрогенератором и конденсатором теплоносителя. Поверхность нагрева энергетического контура установлена в устройстве сжигания сероводорода, а конденсатор установлен на перепускном трубопроводе дегазаторов. Система, кроме того, содержит промежуточную емкость с патрубком трубопровода подьема глубинной воды, верхняя и нижняя части емкости расположены соответственно выше и ниже уровня водоема. Трубопроводы сбора сероводорода в виде коллектора подключены в верхних частях промежуточной емкости и дегазаторов. Система обеспечивает экологически чистое получение серы при очистке глубинных слоев природных водоемов, насыщенных сероводородом. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам очистки природных водоемов от сероводорода.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса.

Система очистки природных водоемов и использования глубинных вод содержит устройства соответственно выделения, накопления и сжигания сероводорода, а также трубопроводы подъема и отвода глубинной воды, подключенные к устройству выделения сероводорода, и насос, включенный в трубопровод подъема. Система дополнительно содержит энергетический контур с циркуляционным насосом, поверхностью нагрева теплоносителя, паротурбинной установкой, снабженной электрогенератором, и конденсатором теплоносителя. Устройство выделения сероводорода выполнено из двух дегазаторов, механического и термического, соединенных между собой трубопроводом перепуска глубинной воды, причем поверхность нагрева энергетического контура установлена в устройстве сжигания сероводорода, а конденсатор включен в трубопровод перепуска глубинной воды.

Кроме того, система может дополнительно содержать промежуточную емкость с глубинным патрубком в днище, верхняя и нижняя части которой расположены соответственно выше и ниже уровня водоема, а входной конец трубопровода подъема глубинной воды установлен в нижней части промежуточной емкости.

Применение ступенчатой дегазации (сначала механической, а затем термической) позволяет значительно увеличить количество сероводорода, выделенного из глубинной воды. Это с одной стороны означает, что меньше сероводорода сбрасывается в водоем, значит повышается эффективность очистки последнего, а с другой стороны увеличение количества сероводорода, которое направляют на сжигание, и приводит не только к увеличению производства серы или серной кислоты, но и к получению значительного количества тепла, которое выделяется при сжигании сероводорода. При этом использование этого тепла для нагрева теплоносителя позволяет получить электроэнергию, которую можно использовать на собственные нужды системы.

В конденсаторе паротурбинной установки с одной стороны происходит нагрев глубинной воды перед термической дегазацией, что увеличивает выход сероводорода, а с другой стороны глубинная вода используется в качестве хладагента, что повышает КПД паротурбинной установки.

Использование промежуточной емкости описанной конструкции снижает энергетические затраты на откачку глубинной воды, так как при этом используется гидростатическое давление столба жидкости водоема и эффект "сообщающихся сосудов".

Использование сборного коллектора описанной конструкции позволяет собрать сероводород не только с дегазаторов, но и с промежуточной емкости, что позволяет использовать последнюю в качестве предварительного дегазатора и тем самым еще в большей степени увеличить выход сероводорода из глубинной воды.

На чертеже схематично изображена система очистки природных водоемов.

Система содержит устройство выделения сероводорода, выполненное из механического и термического дегазаторов 1 и 2 соответственно, и трубопроводы 3 и 4 соответственно подъема и отвода глубинной воды, подключенные к устройству выделения сероводорода. Система содержит также промежуточную емкость 5 с глубинным патрубком 6 в днище. Верхняя и нижняя части емкости 5 расположены соответственно выше и ниже уровня 7 водоема 8. Входной конец трубопровода 3 подъема глубинной воды установлен в нижней части промежуточной емкости 5.

Система содержит также устройство накопления сероводорода, выполненное в виде сборного коллектора 9, подключенного к верхним частям промежуточной емкости 5 и дегазаторов 1, 2 посредством трубопроводов 10, 11 и 12 соответственно.

Система содержит устройство 13 сжигания сероводорода, подключенное к сборному коллектору 9 посредством трубопровода 14 к источнику окислителя (на чертеже условно не показан) при помощи трубопровода 15.

Кроме того, система содержит энергетический контур с циркуляционным насосом 16, поверхностью 17 нагрева теплоносителя, паротурбинной установкой 18, снабженной электрогенератором 19, и конденсатором 20 теплоносителя, включенным в трубопровод 21 перепуска глубинной воды из механического дегазатора 1 в термический дегазатор 2. Поверхность 17 нагрева установлена в устройстве 13 сжигания, а в трубопровод 3 включен насос 22.

Система содержит установку 23 Клауса, подключенную к устройству 13 сжигания посредством трубопровода 24, соединенного трубопроводом 25 с коллектором 9, установку 26 каталитического обезвреживания, подключенную к установке 23 Клауса и соединенную с дымовой трубой 27. Система снабжена также и другим оборудованием (регулирования, автоматики, и т. д. ), не показанным на чертеже, но необходимым для функционирования системы.

Система работает следующим образом.

С помощью глубинного патрубка 6, промежуточной емкости 5, трубопровода 3 и насоса 22 воду отбирают с глубин 1500. . . 2000 м и подают в механический дегазатор 1. При этом используют гидростатическое давление столба воды водоема 8 (1500. . . 2000, м), так как при отводе воды из емкости 5 трубопровода 3 снижение уровня воды в емкости 5 компенсируется по закону "сообщающихся сосудов" подсасыванием глубинной воды через патрубок 6 (водоем 8 и емкость 5 являются сосудами, сообщающимися через глубинный патрубок 6). Используя такой гидросифонный эффект, можно поднимать воду с глубины 1500-2000 м в дегазатор 1 посредством насоса 22, рассчитанного на подъем воды из емкости 5, находящейся на уровне 7 водоема 8, что существенно снижает энергетические затраты при откачке глубинных вод.

Далее глубинную воду прокачивают через механический дегазатор 1, конденсатор 20 паротурбинной установки 18, термический дегазатор 2 и затем сбрасывают трубопроводом 4 на глубину 100 м в верхние зараженные сероводородом слои водоема 8. Первичная дегазация сероводорода из глубинной воды осуществляется из промежуточной емкости 5, более глубокая дегазация - из дегазаторов 1 и 2. При этом более интенсивному выделению сероводорода в термическом дегазаторе 2 способствует предварительный подогрев глубиной воды в конденсаторе 20. Следует заметить, что вместе с сероводородом из глубинной воды выделяются и другие горючие газы, в том числе аммиак, метан, водород и этан, однако основную долю в горючих газах составляет сероводород.

Сероводород, выделенный из емкости 5 и дегазаторов 1, 2, трубопроводами 10. . . 12 сначала собирается в сборном коллекторе 9, а затем направляется в устройство 13, где сгорает с образованием, SO2 и H2O по следующей реакции:

2H2S+302= 2SO2+2H2O+1038,7 кДж/г моль

При этом в устройстве 13 развиваются температуры до 1300оС, что позволяет получать в поверхности 17 нагрева пар энергетических параметров не ниже 450оС и 30. . . 40 атм. Пар направляется в паротурбинную установку 18 для производства электроэнергии, часть которой подают на привод насосов 16 и 22, а остальную - стороннему потребителю.

В конденсаторе 20 в качестве хладагента используют глубинную воду с температурой 7. . . 8оС, которую прокачивают через трубопровод 21.

Продукты горения устройства 13 могут быть направлены для производства серной кислоты контактным способом, при котором окисление SO2 до SO3 и абсорбция SO3 производится в присутствии паров воды по известному методу мокрого катализа.

В данном примере конкретной реализации показана другая область применения изобретения, когда продукты горения из устройства 13 направляются в установку 23 Клауса. На установку Клауса поступает также 2/3 общего расхода сероводорода по трубопроводу 25. При этом протекает следующая реакция:

SO2+2H2S= 2H2O+3S+105 кДж/г моль

В результате реакции получаются элементарная сера и водяные пары.

На практике за установкой 23 Клауса могут присутствовать вредные примеси. Для устранения вредных выбросов за установкой 23 Клауса ставится установка 26 каталитического обезвреживания. Водяные пары и обезвреженные газы выбрасывают через дымовую трубу 27.

Данные по экономичности процесса представлены в таблице. (56) Авторское свидетельство СССР N 857356, кл. E 02 D 17/16, 1978. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СИСТЕМА ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА , содеpжащая тpубопpовод подъема глубинной воды с насосом, устpойство отделения и сжигания сеpоводоpода и тpубопpовод возвpата очищенной воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности пpоцесса, она снабжена энеpгетическим контуpом с циpкуляционным насосом, повеpхностью нагpева теплоносителя, паpотуpбинной установкой, электpогенеpатоpом и конденсатоpом теплоносителя, устpойство отделения сеpоводоpода выполнено из двух дегазатоpов, в пеpепускной тpубопpовод котоpых подключен конденсатоp теплоносителя, а повеpхность нагpева энеpгетического контуpа установлена в устpойстве сжигания сеpоводоpода.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содеpжит пpомежуточную емкость, пpи этом к ней подключен тpубопpовод подъема глубинной воды.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru