Пути попадания примесей в дистиллят

К основным параметрам ОУ относят:

· качество дистиллята – Sдмг/л,

· производительность G2 кг/ч (тн/сут),

· показатель (критерий) экономичности – μ (Е).

Качество дистиллята оценивают по количеству примесей в нем в виде минеральных солей, органических соединений и продуктов их перегонки – газов.

Процесс дистилляции, основан на существенный разности температуры кипения чистой воды и температуры возгонки (сублимации) содержащихся в ней примесей: .

Однако разделение природной воды на 2 фазы никогда не происходит полностью, т.к. вместе с паром из кипящего рассола уносятся примеси.

Они попадают в дистиллят:

	КАПЕЛЬНЫЙ УНОС (с капельной влагой вторичного пара)
		МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УНОС (результат массобмена на границе раздела фаз)

Капельный унос cвязан с тем, что в паровое пространство испарителя попадает множество мелких капель рассола. Капли образуются в результате разрушения оболочек парогазовых пузырьков (рис.13) в момент их выхода из кипящего рассола. Эти капли размером 20-25 мкм легко подхватываются восходящим потоком вторичного пара и уносятся из испарителя.

Оболочка парового пузырька

Разрушение оболочки пузырька и

образование транспортируемой влаги

Впадина с неустойчивой струей

Крупно-капельная влага

Рисунок 13 – Схема каплеобразования на поверхности воды

После выхода пузырька образуется впадина, в которую устремляется жидкость. Образуется неустойчивая струя, которая распадается на несколько крупных капель Ø ≈ 1 мм. Они поднимаются на 700-800 мм и, израсходовав запас кинетической энергии, падают в водяной объем.

Т.к. морская вода вспениваемая жидкость, то над поверхностью кипящего рассола образуется слой пены. И в транспортируемой влаге оказываются мелкие капли верхнего слоя пены.

При одинаковом солесодержании капелек и рассола в испарителе в 1-м приближении солесодержание вторичного пара ~ влажности пара

(3.1)

w –влажность вторичного парав %;

S_p – общее солесодержание рассола, мг/л.

Приведенное уравнение используют в расчетах, когда требуемое солесодержание дистиллята 8-10 мг/л.

При получении дистиллята более высокого качества (w<0,01 %) надо учесть и молекулярный унос, а при испарении вспенивающейся воды - еще и избирательный унос. Под избирательным уносом понимают такой унос, при котором солесодержание влаги вторичного пара не соответствует солесодержанию рассола.

С учетом избирательности капельного уноса количество примесей, уносимое с влагой вторичного пара:

, (3.2)

где - коэффициент избирательного уноса х-го вещества, = 0,7…1,15 (для насыщенных водных растворов = 1);

- концентрация х-го вещества в рассоле, мг/л.

Чтобы солесодержание вторичного пара не превышало 6…7 мг/л при солесодержании рассола в испарителе 60000..70000 мг/л и = 1, влажность вторичного пара должна быть не более 0,01 %.

Молекулярный унос (результат массообмена на границе раздела фаз) учитывают коэффициентом молекулярного уноса :

, (3.3)

Когда влажность вторичного пара w = 0,0001 % молекулярный унос соизмерим с капельным. В этом случае дистиллят будет более высокого качества. Чем выше сухость вторичного пара, тем большее значения приобретают 2 и 3-й члены в уравнении (3.3).