NL1014917C2 - Water purification process, comprises passing air through evaporation tank filled with water and cooling this air inside a condensation tank - Google Patents
Water purification process, comprises passing air through evaporation tank filled with water and cooling this air inside a condensation tank Download PDFInfo
- Publication number
- NL1014917C2 NL1014917C2 NL1014917A NL1014917A NL1014917C2 NL 1014917 C2 NL1014917 C2 NL 1014917C2 NL 1014917 A NL1014917 A NL 1014917A NL 1014917 A NL1014917 A NL 1014917A NL 1014917 C2 NL1014917 C2 NL 1014917C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- water
- vessel
- air
- evaporation vessel
- evaporation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
- B01D3/343—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas
- B01D3/346—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas the gas being used for removing vapours, e.g. transport gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0003—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
- B01D5/0006—Coils or serpentines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/0084—Feeding or collecting the cooling medium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Titel: Werkwijze voor het zuiveren van water en waterzuiveringsinstallatieTitle: Method for the purification of water and water treatment plant
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van water, alsmede op een waterzuiveringsinrichting waarin deze werkwijze kan worden toegepast.The present invention relates to a method for purifying water, as well as a water purification device in which this method can be applied.
Bij de winning van drinkwater uit zeewater of oppervlaktewater 5 dient het water te worden gescheiden van daarin aanwezige zouten en andere verontreinigingen. Om een dergelijke scheiding mogelijk te maken kunnen allerlei van ouds bekende distillatietechnieken worden toegepast, waarbij echter relatief hoge temperaturen nodig zijn om het water te zuiveren. Ook zijn vacuumdistillatietechnieken bekend, waaraan echter het 10 nadeel kleeft dat speciale voorzieningen moeten worden getroffen om een onderdruk in het distillatiesysteem aan te leggen en te handhaven.When drinking water is extracted from seawater or surface water 5, the water must be separated from salts and other impurities present therein. All kinds of distillation techniques known from the past can be used to enable such a separation, but relatively high temperatures are required to purify the water. Vacuum distillation techniques are also known, but this has the drawback that special provisions have to be made to apply and maintain an underpressure in the distillation system.
In het Nederlands octrooi nr. 1008956 is een werkwijze beschreven voor het winnen van drinkwater uit zeewater, waarbij zeewater in een verdampingsvat wordt opgewarmd door zonnestraling en/of 15 omgevingswarmte tot een temperatuur veelal tussen de 15 en 45 0 C. De daarboven aanwezige waterdamp wordt met behulp van een waterdampcirculatiepomp getransporteerd naar een condensatievat, dat op een temperatuur boven de 0 e C, doch beneden die in het verdampingsvat wordt gehouden en waarin condensatie, bijvoorbeeld door koeling met 20 zeewater, optreedt. Het betreft hier echter een gesloten systeem waarin de waterdampcirculatiepomp zorgt voor een geforceerde dampcirculatie. Ook een dergelijk gesloten dampcirculatiesysteem is energetisch nog altijd dusdanig ongunstig dat de literprijs van het verkregen drinkwater onacceptabel hoog is. Het proces maakt de winning van drinkwater in een 25 continu proces vrijwel onmogelijk.Dutch patent no. 1008956 describes a method for extracting drinking water from sea water, in which sea water in an evaporation vessel is heated by solar radiation and / or ambient heat to a temperature usually between 15 and 45 0 C. The water vapor present above is transported by means of a water vapor circulation pump to a condensation vessel, which is kept at a temperature above 0 ° C, but below that in the evaporation vessel and in which condensation occurs, for example by cooling with sea water. However, this is a closed system in which the water vapor circulation pump provides a forced vapor circulation. Such a closed vapor circulation system is still so unfavorably energetically that the liter price of the drinking water obtained is unacceptably high. The process makes the extraction of drinking water in a continuous process virtually impossible.
IOI49I7- 2IOI49I7- 2
Het doel van de uitvinding is een werkwijze is verschaffen waarin, in een continu proces, de voor het opwarmen en verdampen van water en voor het verplaatsen van de waterdamp benodigde energie in hoofdzaak wordt teruggevoerd aan het verdampingsvat, waarbij de energieverliezen 5 dusdanig gering zijn dat drinkwater met een bijzonder lage literprijs kan worden verkregen.The object of the invention is to provide a method in which, in a continuous process, the energy required for heating and evaporating water and for displacing the water vapor is mainly returned to the evaporation vessel, the energy losses being so small that drinking water with a particularly low liter price can be obtained.
Overeenkomstig de uitvinding wordt daartoe voorzien in een werkwijze voor het zuiveren van water, waarbij te zuiveren water in een verdampingsvat wordt gebracht en lucht via een ingangsopening en een 10 uitgangsopening in het verdampingsvat door dit verdampingsvat wordt geleid naar een condensatievat, welke lucht daarin wordt afgekoeld met behulp van een in het condensatievat aanwezige koeler met koelleidingsysteem, waardoorheen het te zuiveren water naar het verdampingsvat wordt geleid, zodat de vanuit het verdampingsvat door de 15 lucht meegenomen waterdamp daarin condenseert, waarna de lucht vanuit het condensatievat aan de omgeving wordt afgestaan. Door deze werkwijze kan volstaan worden met een relatief klein verdampingsvat. Aangezien de verbruikte energie in hoofdzaak dient om de temperatuur van het te zuiveren water in dit vat op peil te houden, zal deze derhalve ook gering 20 zijn. In tegenstelling tot de waterzuivering in Nederland octrooi nr. 1008956 is hier geen rondgaand damptransport, doch wel een rondgaand energietransport.According to the invention there is provided for this purpose a method for purifying water, wherein water to be purified is introduced into an evaporation vessel and air is led through an evaporation vessel through an inlet opening and an outlet opening in this evaporation vessel to a condensation vessel, which air is cooled therein by means of a cooler with a cooling pipe system present in the condensation vessel, through which the water to be purified is passed to the evaporation vessel, so that the water vapor entrained by the air from the evaporation vessel condenses therein, after which the air is released from the condensation vessel to the environment. This method suffices with a relatively small evaporation vessel. Since the energy consumed mainly serves to maintain the temperature of the water to be purified in this vessel, it will therefore also be small. In contrast to water purification in the Netherlands, patent no. 1008956, there is no circulating vapor transport here, but a circulating energy transport.
Een gunstige energiebalans wordt verkregen wanneer de temperatuur aan althans het oppervlak van het te zuiveren water in het 25 verdampingsvat hoger wordt gehouden dan 45 * C, in het bijzonder tussen 50 en 100 ° C wordt gehouden, en bij voorkeur tussen 60 en 90 ° C. Het principe van een rondgaand energietransport kan echter ook bij een temperatuur van 95 a 100 ° C, dat wil zeggen bij een klassiek distillatiesysteem, worden toegepast. Ook dan kan een aanzienlijke 30 kostenbesparing worden verkregen. Alhoewel onder dergelijke tl 0 149 17— 3 omstandigheden eerder gedacht kan worden aan het gebruik van een roestvrij stalen verdampingsvat worden, zal het gunstiger zijn, met name om corrosie van het vat te voorkomen, wanneer een polypropyleen vat wordt gebruikt. Verder dient de temperatuur ook niet te laag te worden 5 daar, naar mate de temperatuur lager wordt, het debiet van de door het verdampingsvat te leiden lucht dan groter dient te zijn om een bepaalde hoeveelheid drinkwater te verkrijgen.A favorable energy balance is obtained when the temperature on at least the surface of the water to be purified in the evaporation vessel is kept higher than 45 ° C, in particular between 50 and 100 ° C, and preferably between 60 and 90 ° C. However, the principle of circulating energy transport can also be applied at a temperature of 95 to 100 ° C, that is to say with a conventional distillation system. Substantial cost savings can then also be obtained. Although under such conditions, the use of a stainless steel evaporation vessel may be more likely to be considered, it will be more beneficial, especially to prevent corrosion of the vessel, when a polypropylene vessel is used. Furthermore, the temperature should not become too low since, as the temperature becomes lower, the flow rate of the air to be passed through the evaporation vessel must then be greater in order to obtain a certain amount of drinking water.
De door het verdampingsvat te leiden lucht wordt bij voorkeur boven langs het zich daarin bevindende water wordt geleid. Immers, de 10 verdamping vindt plaats aan het oppervlak; het is dan ook voldoende om een bepaalde gewenste oppervlaktetemperatuur te handhaven. Bovendien kan volstaan worden met een relatief eenvoudig ventilatorsysteem als luchtverplaatsingsbron.The air to be passed through the evaporation vessel is preferably guided above the water contained therein. After all, the evaporation takes place on the surface; it is therefore sufficient to maintain a certain desired surface temperature. Moreover, a relatively simple fan system as an air displacement source is sufficient.
Het debiet van de door het verdampingsvat te leiden lucht is 15 zodanig instelbaar, dat, onafhankelijk van de temperatuur en druk in het verdampingsvat, een in hoofdzaak constante waterverplaatsing van het verdampingsvat naar het condensatievat wordt verkregen. Immers, de waterverplaatsing is in hoofdzaak evenredig met het product van de waterdampconcentratie in het verdampingsvat en het debiet van de voor het 20 verplaatsen van de waterdamp benodigde lucht. Bij een gewenste temperatuur tussen de 60 en 90 ‘C en een daarbij in het verdampingsvat heersende druk, kan dan ook het bijbehorende debiet zodanig worden ingesteld dat een optimale drinkwater productie wordt verkregen.The flow rate of the air to be passed through the evaporation vessel is adjustable such that, irrespective of the temperature and pressure in the evaporation vessel, a substantially constant water displacement from the evaporation vessel to the condensation vessel is obtained. After all, the water displacement is substantially proportional to the product of the water vapor concentration in the evaporation vessel and the flow rate of the air required to displace the water vapor. At a desired temperature between 60 and 90 ° C and a pressure prevailing in the evaporation vessel, the corresponding flow rate can therefore be adjusted in such a way that optimum drinking water production is obtained.
Voorts zal het debiet zodanig hoog zijn, dat, wanneer het volume 25 van het verdampingsvat en de hoeveelheid water daarin klein is ten opzichte van de hoeveelheid gezuiverd water die per dag dient te worden verkregen, een continue watertoevoer via het condensatievat naar het verdampingsvat mogelijk wordt. Immers, door deze continue watertoevoer wordt de condensatiewarmte weer teruggevoerd naar het verdampingsvat. 30 Een relatief klein verdampingsvat vereist relatief weinig energie om het ’! 0 1 4.q ] 7- 4 water op temperatuur te houden en te verdampen, terwijl een relatief groot condenstievat een voldoende koelsysteem kan bevatten om vrijwel alle door de lucht in de vorm van damp getransporteerde warmte energie over te doen dragen op het naar het verdampingsvat te leiden water.Furthermore, the flow rate will be so high that when the volume of the evaporation vessel and the amount of water therein is small relative to the amount of purified water to be obtained per day, a continuous water supply through the condensation vessel to the evaporation vessel becomes possible. . After all, because of this continuous water supply, the condensation heat is returned to the evaporation vessel. 30 A relatively small evaporation vessel requires relatively little energy to do it! 0 1 4.q] 7-4 maintain water temperature and evaporate, while a relatively large condensing vessel can contain a sufficient cooling system to transfer almost all of the heat transported by air in the form of vapor to the energy evaporation vessel to divert water.
5 Zoals reeds vermeld, heeft de uitvinding voorts betrekking op een waterzuiveringsinstallatie voor toepassing van de werkwijze, zoals deze hiervoor is beschreven. Overeenkomstig de uitvinding is deze waterzuiveringsinstallatie voorzien van een gesloten verdampingsvat en een gesloten condensatievat met een koeler en een koelleidingssysteem, 10 waarbij via het koelleidingsysteem te zuiveren water in het verdampingsvat kan worden gebracht en lucht via een ingangsopening en een uitgangsopening in het verdampingsvat door dit verdampingsvat heen kan worden geleid naar het condensatievat, waarbij voorts de door het condensatievat geleide lucht wordt afgekoeld, zodat de vanuit het 15 verdampingsvat door de lucht meegenomen waterdamp daarin condenseert, waarna de lucht vanuit het condensatievat aan de omgeving wordt afgestaan.As already mentioned, the invention furthermore relates to a water purification installation for applying the method as described above. According to the invention, this water purification installation is provided with a closed evaporation vessel and a closed condensation vessel with a cooler and a cooling pipe system, wherein water to be purified via the cooling pipe system can be introduced into the evaporation vessel and air via an inlet opening and an outlet opening in the evaporation vessel through this evaporation vessel. can be led to the condensation vessel, wherein the air passed through the condensation vessel is further cooled, so that the water vapor entrained by the air from the evaporation vessel condenses therein, after which the air is released to the environment from the condensation vessel.
Alhoewel gebruik kan worden gemaakt van zonne-energie, zal het toch in vrijwel alle gebieden waar een dergelijke waterzuiveringsinstallatie 20 wordt toegepast, gewenst zijn dat het verdampingsvat is voorzien van een verwarmingselement met behulp waarvan tijdens bedrijf de temperatuur aan althans het oppervlak van het te zuiveren water in het verdampingsvat hoger wordt gehouden dan 45 * C, in het bijzonder tussen 50 en 95 'C wordt gehouden, en bij voorkeur tussen 60 en 90 * C.Although use can be made of solar energy, it will nevertheless be desirable in almost all areas where such a water purification plant 20 is used, that the evaporation vessel is provided with a heating element with the aid of which the temperature at least on the surface of the water to be purified during operation. water in the evaporation vessel is kept higher than 45 ° C, in particular between 50 and 95 ° C, and preferably between 60 and 90 * C.
25 Om tijdens het door het verdampingsvat leiden van de lucht het water althans aan het oppervlak in het verdampingsvat in beweging te houden en een zo groot mogelijke verdamping mogelijk te maken, wordt de door het verdampingsvat te leiden lucht toegevoerd via een luchttoevoerleiding met een schuin omlaag en althans gedeeltelijk 30 tangentiaal verlopend lopend mondstuk.In order to keep the water moving at least on the surface in the evaporation vessel during the air passing through the evaporation vessel and to allow the greatest possible evaporation, the air to be passed through the evaporation vessel is supplied via an air supply pipe with an inclined down and at least partially tangentially running nozzle.
J014 . 5J014. 5
Om het gewenst luchtdebiet te verkrijgen en in te stellen, zijn luchtverplaatsingsmiddelen aanwezig zijn, welke zodanig instelbaar zijn, dat het debiet van de door het verdampingsvat te leiden lucht, onafhankelijk van de temperatuur en druk in het verdampingsvat, tot een 5 in hoofdzaak constante waterverplaatsing van het verdampingsvat naar het condensatievat leidt. Zoals reeds is vermeld, zal dit debiet worden ingesteld voor bij voorkeur een temperatuur in het interval van 60 tot 90 ° C.In order to obtain and set the desired air flow rate, air displacement means are provided, which are adjustable such that the flow rate of the air to be passed through the evaporation vessel, independent of the temperature and pressure in the evaporation vessel, leads to a substantially constant water displacement. from the evaporation vessel to the condensation vessel. As already mentioned, this flow rate will be set for preferably a temperature in the interval of 60 to 90 ° C.
Om op een zo gunstig mogelijke wijze gebruik te maken van de door de luchtverplaatsingsmiddelen opgewekte energie, zijn de 10 luchtverplaatsingsmiddelen aangebracht in een luchttoevoerruimte waarin de door de luchtverplaatsingsmiddelen geproduceerde warmte wordt overgedragen op de door het verdampingsvat te leiden lucht.In order to make the most favorable use of the energy generated by the air displacement means, the air displacement means are arranged in an air supply space in which the heat produced by the air displacement means is transferred to the air to be passed through the evaporation vessel.
Door de koeler met het koelleidingsysteem wordt een zodanige warmte uitwisseling mogelijk gemaakt, dat van de totaal benodigde energie 15 om het water in het verdampingsvat op temperatuur te houden, te verdampen en te verplaatsen ten minste 95%, en bij voorkeur ten minste 99%, via het door het condensatievat te leiden water naar het verdampingsvat terug wordt gevoerd. In het bijzonder wordt hiertoe de koeler gevormd door een aantal concentrisch aangebrachte cilindervormige 20 lichamen, waarvan de tussenruimten afwisselend via onderste openingen en bovenste openingen zodanig met elkaar in verbinding staan dat de door het condensatievat te leiden lucht met de hierdoor meegenomen waterdamp deze ruimten achtereenvolgens in tegengestelde richting doorloopt. In een bijzondere uitvoeringsvorm mondt de toevoerleiding voor de lucht met de 25 hierdoor meegenomen waterdamp vanuit het verdampingsvat uit onderin het binnenste cilindervormige lichaam, terwijl het koelleidingsysteem wordt gevormd door een, door de buitenwand van het condensatievat en eventueel door een of meer cilindervormige lichamen geleid, om een of meer cilindervormige lichamen spiraalvormig heen aangebrachte koelleiding. De 30 koelleiding is daarbij zodanig aangebracht dat de lucht met de hierdoor ^014917~ 6 meegenomen waterdamp een stromingsrichting tussen de cilindervormige lichamen heeft die tegengesteld is aan stromingsrichting van de tussen de desbetreffende lichamen aangebrachte koelleiding.The cooler with the cooling pipe system enables such a heat exchange that of the total energy required to keep the water in the evaporation vessel at temperature, evaporate and displace at least 95%, and preferably at least 99%, is returned to the evaporation vessel via the water to be passed through the condensation vessel. In particular, for this purpose the cooler is formed by a number of concentrically arranged cylindrical bodies, the interstices of which are alternately connected via lower openings and upper openings in such a way that the air to be passed through the condensation vessel and the water vapor entrained thereby successively enter these spaces. in the opposite direction. In a special embodiment, the air supply pipe with the water vapor entrained by it discharges from the evaporation vessel from the bottom of the inner cylindrical body, while the cooling pipe system is formed by one, passed through the outer wall of the condensation vessel and optionally through one or more cylindrical bodies, cooling pipe arranged in a spiral manner around one or more cylindrical bodies. The cooling pipe is thereby arranged such that the air with the water vapor entrained thereby has a flow direction between the cylindrical bodies which is opposite to the flow direction of the cooling pipe arranged between the respective bodies.
5 De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening. In deze tekening toont:The invention will now be explained in more detail with reference to the appended drawing. In this drawing shows:
Fig. 1 een schematisch weergegeven opstelling van een waterzuiveringsinstallatie overeenkomstig de uitvinding.Fig. 1 shows a schematic representation of a water purification installation according to the invention.
10 De waterzuiveringsinstallatie in fig. 1 toont een verdampingsvat 1, een condensatievat 2, luchtverplaatsingsmiddelen 3 in de vorm van een ventilator, een luchttoevoerleiding 4 voor het luchttransport tussen de ventilator 3 en het verdampingsvat 1, een lucht- en damptransportleiding 5 voor het transport van lucht en damp vanuit het verdampingsvat 1 naar het 15 condensatievat 2 en een door het condensatievat 2 en naar het verdampingsvat 1 lopende watertoevoerleiding 6.The water purification installation in fig. 1 shows an evaporation vessel 1, a condensation vessel 2, air displacement means 3 in the form of a fan, an air supply pipe 4 for the air transport between the fan 3 and the evaporation tank 1, an air and vapor transport pipe 5 for the transport of air and vapor from the evaporation vessel 1 to the condensation vessel 2 and a water supply pipe 6 passing through the condensation vessel 2 and to the evaporation vessel 1.
De ventilator 3 is aangebracht in een luchttoevoerruimte 7, waarin de door de ventilator 3 geproduceerde warmte wordt overgedragen op de door het verdampingsvat 1 te leiden lucht. De via van luchtfilters 8 20 voorziene openingen in de luchttoevoerruimte 7 aangezogen lucht wordt daartoe langs de ventilator 3 geleid. De aldus voorverwarmde lucht wordt met behulp van de ventilator 3 via de luchttoevoerleiding 4 naar het verdampingsvat 1 geleid. Dit verdampingsvat is gevuld met te zuiveren water tot een niveau dicht onder het mondstuk 9 van de luchttoevoerleiding 25 4. Het waterniveau kan bijvoorbeeld door een verder niet weergegeven niveausensor worden bewaakt. Het mondstuk 9 loopt tangentieel schuin omlaag, waardoor de uitstromende lucht het wateroppervlak in beweging houdt en de verdamping van het water wordt bevorderd. Het water in het verdampingsvat 1 wordt op temperatuur gebracht en gehouden met behulp 30 van een in het verdampingsvat aangebracht verwarmingselement 10, tóO 14S17- 7 eventueel door de omgevingswarmte en door de condensatiewarmte die het, het verdampingsvat binnenkomende water heeft overgenomen in het condensatievat, zoals hierna nader zal worden toegelicht. Met behulp van een in het verdampingsvat 1 aangebrachte, doch verder niet weergegeven 5 temperatuursensor kan het verwarmingselement 1 zodanig worden aangestuurd, dat de temperatuur van het water in het verdamingsvat 1 vrijwel constant kan worden gehouden. Wanneer het water eenmaal op temperatuur is gebracht, zal het water in aanzienlijke mate op temperatuur kunnen worden gehouden door de condensatiewarmte die aan het water, dat 10 aan het verdampingsvat wordt toegevoerd, is overgedragen. In het verdampingsvat heerst een evenwicht tussen vloeistof en damp. Doordat waterdamp wordt meegenomen door de doorstromende lucht, zal om dit evenwicht te handhaven steeds meer water verdampen. Het verdampingsvat zal dan ook continu worden bijgevuld door de via de leiding 15 6 toegevoerd water. De lucht met de hierdoor meegenomen waterdamp wordt via de lucht- en damptransportleiding 5 toegevoerd aan het condensatievat 2.The fan 3 is arranged in an air supply space 7, in which the heat produced by the fan 3 is transferred to the air to be passed through the evaporation vessel 1. The air drawn into the air supply space 7 via openings provided with air filters 8 is guided along the fan 3 for this purpose. The thus preheated air is guided by means of the fan 3 via the air supply line 4 to the evaporation vessel 1. This evaporation vessel is filled with water to be purified to a level close to the nozzle 9 of the air supply pipe 4. The water level can be monitored, for example, by a level sensor (not shown). The nozzle 9 slopes tangentially at an angle, whereby the outflowing air keeps the water surface moving and the evaporation of the water is promoted. The water in the evaporation vessel 1 is brought to temperature and maintained by means of a heating element 10 arranged in the evaporation vessel, optionally by the ambient heat and by the condensation heat which the water entering the evaporation vessel has taken over in the condensation vessel, such as will be explained in more detail below. The heating element 1 can be controlled with the aid of a temperature sensor arranged in the evaporation vessel 1, but not further shown, so that the temperature of the water in the evaporation vessel 1 can be kept almost constant. Once the water has been brought up to temperature, the water will be able to be kept at a significant temperature by the heat of condensation transferred to the water supplied to the evaporation vessel. In the evaporation vessel there is a balance between liquid and vapor. Because water vapor is carried along by the flowing air, more water will evaporate to maintain this balance. The evaporation vessel will therefore be continuously replenished by the water supplied via the pipe 15. The air with the water vapor entrained thereby is supplied to the condensation vessel 2 via the air and vapor transport pipe 5.
In het condensatievat 2 is een koeler 11 en een koelleidingsysteem 12 aangebracht. De koeler wordt gevormd door een aantal concentrisch 20 aangebrachte cilindervormige lichamen 13, waarvan de tussenruimten afwisselend via onderste openingen 14 en bovenste openingen 15 zodanig met elkaar in verbinding staan dat de door het condensatievat 2 te leiden lucht met de hierdoor meegenomen waterdamp deze ruimten achtereenvolgens in tegengestelde richting doorloopt. Door deze 25 concentrische cilindervormige lichamen wordt een zeer groot koeloppervlak en een lange verblijfstijd van de lucht met waterdamp in het condensatievat 2 mogelijk gemaakt. De lucht- en damptransportleiding 5 mondt daarbij uit onderin het binnenste cilindervormige lichaam. Het koelleidingsysteem 12 is gevormd door een, door de buitenwand van het condensatievat 2 en door 30 een aantal cilindrische lichamen 13 heen gevoerde watertoevoerleiding 6, ‘101491?- 8 welke toevoerleiding spiraalvormig omhoog rond een eerste cilindrisch lichaam en vervolgens omlaag rond een tweede cilindrisch lichaam is geleid en wel zodanig dat de door de tussenruimten geleide lucht met waterdamp een stromingsrichting heeft die tegengesteld is aan de stromingsrichting 5 van het water door het spiraalvormige deel van de watertoevoerleiding in de desbetreffende tussenruimten. Het zal overigens duidelijk zijn dat aantal cilindrische lichamen en het aantal omhoog en omlaag verlopende spiraalvormige watertoevoerleidingen bepaald wordt door de grootte van het warmteuitwisselingsoppervlak dat nodig is voor een maximale 10 warmteoverdracht. Condensatie van waterdamp vindt plaats op deze spiraalvormige delen van de watertoevoerleiding 6. Op deze wijze wordt een zeer goede overdracht van de warmte van de lucht en de waterdamp in het condensatievat 2 en van de condensatiewarmte van de waterdamp daarin op het door de watertoevoerleiding 6 stromende water verkregen. De langs de 15 cilindervormige lichamen gestroomde en de dan hierin nog aanwezige waterdamp wordt uiteindelijk via de uitstroomopening in het condensatievat aan de buitenlucht afgestaan.A cooler 11 and a cooling line system 12 are arranged in the condensation vessel 2. The cooler is formed by a number of concentrically arranged cylindrical bodies 13, the interstices of which are alternately connected via lower openings 14 and upper openings 15 such that the air to be passed through the condensation vessel 2 with the water vapor entrained thereby successively enters these spaces. in the opposite direction. These concentric cylindrical bodies enable a very large cooling surface and a long residence time of the air with water vapor in the condensation vessel 2. The air and vapor transport pipe 5 opens at the bottom of the inner cylindrical body. The cooling pipe system 12 is formed by a water supply pipe 6, 101491? - 8 which is passed through the outer wall of the condensation vessel 2 and through a number of cylindrical bodies 13, which supply pipe spirals upwards around a first cylindrical body and then downwards around a second cylindrical body. is guided in such a way that the air with water vapor passed through the interspaces has a flow direction which is opposite to the flow direction of the water through the spiral part of the water supply pipe in the respective interspaces. It will moreover be clear that the number of cylindrical bodies and the number of upward and downward spiral water supply pipes is determined by the size of the heat exchange surface required for a maximum heat transfer. Condensation of water vapor takes place on these spiral parts of the water supply pipe 6. In this way a very good transfer of the heat of the air and the water vapor in the condensation vessel 2 and of the condensation heat of the water vapor therein to the water flowing through the water supply pipe 6 water obtained. The water vapor which flows past the cylindrical bodies and the water vapor still present therein is ultimately released to the outside air via the outflow opening in the condensation vessel.
De toevoer van te zuiveren water via de watertoevoerleiding 6 kan worden gerealiseerd met behulp van een aanzuigpomp 16, die tevens is 20 voorzien van een filter om grove deeltjes en andere vaste bestanddelen in het water tegen te houden.The supply of water to be purified via the water supply line 6 can be realized with the aid of a suction pump 16, which is also provided with a filter for retaining coarse particles and other solid components in the water.
Het onderin het condensatievat 2 opgevangen drinkwater kan via een overloop 19 worden toegevoerd aan een onder het condensatievat 2 aangebrachte betonnen bufferbak 18, van bijvoorbeeld 1000 m3. Een 25 luchtafvoerleiding 20 is daarbij aanwezig waarvan het bovenuiteinde zich uitstrekt tot boven het maximale waterniveau in het condensatievat, dat wil zeggen, tot boven de uitmonding van de overloop in het condensatievat.The drinking water collected at the bottom of the condensation vessel 2 can be supplied via an overflow 19 to a concrete buffer tray 18 of, for example, 1000 m3, arranged under the condensation vessel 2. An air discharge pipe 20 is provided, the top end of which extends above the maximum water level in the condensation vessel, that is to say above the outlet of the overflow in the condensation vessel.
Aan de onderzijde van de bufferbak is een aftapkraan 15 aangebracht, opdat het in de bufferbak aanwezige water periodiek kan worden weggepompt.A drain tap 15 is arranged at the bottom of the buffer tray, so that the water present in the buffer tray can be pumped out periodically.
30 Tevens is er een mangat 21 in aangebracht om periodiek onderhoud van de t- 014>7, 9 bufferbak mogelijk te maken. In de bufferbak 18 kan voorts een UV-filter 17 aanwezig zijn voor bacteriële zuivering.A manhole 21 has also been provided in order to enable periodic maintenance of the t-014> 7, 9 buffer tank. In the buffer bin 18, a UV filter 17 may furthermore be present for bacterial purification.
Het warmteverlies in de installatie wordt bepaald door de som van de verbruikte energie voor het op temperatuur houden van het water en het 5 verdampen daarvan in het verdampingsvat 1 en de door de ventilator verbruikte energie, verminderd met de via de watertoevoerleiding 6 aan het verdampingsvat teruggevoerde energie. Dit verlies blijkt beperkt te kunnen worden tot minder dan 1% van de totaal verbruikte energie. Met behulp van de waterzuiveringsinstallatie overeenkomstig de uitvinding bleek in een 10 verdampingsvat van 10 m3 bij een luchtdebiet van ongeveer 144000 m3/uur en een temperatuur in het verdampingsvat van ongeveer 80 * C een drinkwateropbrengst van ongeveer 1000 m3 per dag te kunnen worden verkregen. Hiervoor was aan energie nodig: 3885 kWh/dag voor de ventilator, 830 kWh/dag om de temperatuur van het water op peil te houden 15 en 650.000 kWh om het water te verdampen, in totaal derhalve 654.715 kWh/per dag. Hiervan werd 99% weer teruggevoerd, zodat uiteindelijk slechts ongeveer 6550 kWh/dag werd verbruikt, waardoor de drinkwaterprijs per m3 beneden het huidige prijsniveau kwam te liggen.The heat loss in the installation is determined by the sum of the energy consumed for maintaining the temperature of the water and its evaporation in the evaporation vessel 1 and the energy consumed by the fan, minus the energy fed back to the evaporation vessel via the water supply line 6. energy. This loss appears to be limited to less than 1% of the total energy consumed. With the aid of the water purification installation according to the invention, a drinking water yield of about 1000 m3 per day could be obtained in an evaporation vessel of 10 m3 at an air flow rate of about 144000 m3 / hour and a temperature in the evaporation vessel of about 80 ° C. This required energy: 3885 kWh / day for the fan, 830 kWh / day to maintain the temperature of the water 15 and 650,000 kWh to evaporate the water, so a total of 654,715 kWh / per day. 99% of this was recycled, so that in the end only about 6550 kWh / day was consumed, bringing the drinking water price per m3 below the current price level.
In plaats van via een overloop kan het onderin het condensatievat 20 opgevangen drinkwater ook via een kraan 15' worden afgetapt of worden opgeslagen in een buffervat. In dat geval kan een UV-filter 17' voor bacteriële zuivering zijn aangebracht in het verdampingsvat 1. De kraan 15’ en het filter 17' zijn in fig. 1 met onderbroken fijnen weergegeven.Instead of via an overflow, the drinking water collected at the bottom of the condensation vessel 20 can also be drained via a tap 15 'or stored in a buffer vessel. In that case, a UV filter 17 'for bacterial purification can be provided in the evaporation vessel 1. The tap 15' and the filter 17 'are shown in broken lines in Fig. 1.
25 De uitvinding is niet beperkt tot het hier aan de van de tekening beschreven uitvoeringsvoorbeeld, docht omvat allerlei modificaties hierop, uiteraard voor zover deze vallen binnen de beschermingsomvang van de hiernavolgende conclusies.The invention is not limited to the exemplary embodiment described here, but comprises all kinds of modifications thereof, of course insofar as these fall within the scope of protection of the following claims.
1014917-1014917-
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1014917A NL1014917C2 (en) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | Water purification process, comprises passing air through evaporation tank filled with water and cooling this air inside a condensation tank |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1014917A NL1014917C2 (en) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | Water purification process, comprises passing air through evaporation tank filled with water and cooling this air inside a condensation tank |
| NL1014917 | 2000-04-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1014917C2 true NL1014917C2 (en) | 2001-10-12 |
Family
ID=19771195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1014917A NL1014917C2 (en) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | Water purification process, comprises passing air through evaporation tank filled with water and cooling this air inside a condensation tank |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1014917C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111013308A (en) * | 2019-11-26 | 2020-04-17 | 青岛腾坤包装有限公司 | UV photo-oxygen catalysis exhaust gas purifier |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB640714A (en) * | 1945-02-21 | 1950-07-26 | Diebold & Cie Sa | Improvements in heat recovering apparatus for evaporators |
| DE2101042A1 (en) * | 1971-01-11 | 1972-07-27 | Linde Ag | Drying radioactive gases - by fractional freezing of condensate |
| US4363703A (en) * | 1980-11-06 | 1982-12-14 | Institute Of Gas Technology | Thermal gradient humidification-dehumidification desalination system |
| GB2330779A (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-05 | Alan Roy Filewood | Desalination of water |
| EP0979801A1 (en) * | 1998-08-11 | 2000-02-16 | Communauté Européenne (CE) | Sea water desalination system by condensing air moisture |
-
2000
- 2000-04-11 NL NL1014917A patent/NL1014917C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB640714A (en) * | 1945-02-21 | 1950-07-26 | Diebold & Cie Sa | Improvements in heat recovering apparatus for evaporators |
| DE2101042A1 (en) * | 1971-01-11 | 1972-07-27 | Linde Ag | Drying radioactive gases - by fractional freezing of condensate |
| US4363703A (en) * | 1980-11-06 | 1982-12-14 | Institute Of Gas Technology | Thermal gradient humidification-dehumidification desalination system |
| GB2330779A (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-05 | Alan Roy Filewood | Desalination of water |
| EP0979801A1 (en) * | 1998-08-11 | 2000-02-16 | Communauté Européenne (CE) | Sea water desalination system by condensing air moisture |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111013308A (en) * | 2019-11-26 | 2020-04-17 | 青岛腾坤包装有限公司 | UV photo-oxygen catalysis exhaust gas purifier |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2155625C2 (en) | Method and device for sea water desalination | |
| US4030985A (en) | Apparatus for desalting saline water | |
| US3558436A (en) | Distilation apparatus for desalinisation of saline water to recover fresh water as condensate | |
| US5645694A (en) | Process and apparatus for vapor compression distillation | |
| US4018656A (en) | Thermal softening and distillation by regenerative method | |
| US10071918B2 (en) | Water harvester and purification system | |
| US4536257A (en) | Desalination system | |
| CN101327407B (en) | Liquid evaporation and concentration equipment and method | |
| US3236747A (en) | Process for separating volatile material from a liquid mixture by a series of vaporization stages | |
| US20020038760A1 (en) | Method and device for the production of pure steam | |
| SU786920A3 (en) | Unit for cleaning rolling scale with solvent | |
| US3442769A (en) | Method and apparatus for heating and distilling saline water using heated pebbles | |
| EP0090004A4 (en) | Liquid purification system. | |
| NO793653L (en) | PROCEDURE FOR DIRECT HEATING OF Aqueous MEDIUM | |
| US3953332A (en) | Purification of waste water containing organic and inorganic impurities | |
| US4181577A (en) | Refrigeration type water desalinisation units | |
| US4318772A (en) | Saturated liquor cooling tower | |
| NL1014917C2 (en) | Water purification process, comprises passing air through evaporation tank filled with water and cooling this air inside a condensation tank | |
| US4342624A (en) | Vapor compression liquid treating system | |
| US3418214A (en) | Integral make-up deaerator for flash evaporator | |
| EP0109822B1 (en) | Spray crystallization | |
| US3939036A (en) | Heat exchangers and evaporators | |
| US4364794A (en) | Liquid concentration apparatus | |
| US4265701A (en) | Liquid concentration method | |
| PL191963B1 (en) | Apparatus for removing impurities from vapours, in particular steam, of a recirculated liquid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20091101 |