КОМПАКТНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР СТОЧНЫХ ВОД, РАБОТАЮЩИЙ НА ОТБРОСНОМ ТЕПЛЕ

1. Способ концентрирования сточных вод, включающий:
а. комбинирование нагретого газа и жидких сточных вод для образования смеси нагретого газа и переносимых жидких сточных вод;
б. разбивание переносимых сточных вод на мелкие капли для увеличения площади граничной поверхности между переносимыми жидкими сточными водами и нагретым газом для обеспечения быстрого массового и теплового переноса между мелкими каплями переносимых жидких сточных вод и нагретым газом;
в. перенос тепла с нагретого газа к переносимым жидким сточным водам для частичного испарения переносимых жидких сточных вод;
г. удаление части мелких капель переносимых жидких сточных вод из смеси для получения газа без содержания жидкости.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает рециркуляцию удаленных переносимых капель жидких сточных вод и комбинирование удаленных переносимых капель жидких сточных вод со свежими жидкими сточными водами.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление части переносимых капель жидких сточных вод включает прохождение смеси нагретого газа и переносимых капель жидких сточных вод через поперечноточный газопромывной блок.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь нагретого газа и переносимых капель жидких сточных вод имеет температуру от приблизительно 66°С до приблизительно 88°С.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагретый газ содержит выхлопной газ, образующийся при сгорании топлива.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что топливо выбирают из группы, включающей газ из органических отходов, природный газ, подаваемый непосредственно с устья скважины природный газ, очищенный природный газ, пропан и их комбинации.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что топливом является газ из органических отходов.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что топливом является природный газ, подаваемый непосредственно с устья скважины природного газа.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что топливом является очищенный природный газ
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагретый газ имеет температуру от приблизительно 482°С до приблизительно 649°С.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что сточные воды выбирают из группы, включающей фильтрат, обратную воду, пластовую воду и их комбинации.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что сточными водами является фильтрат.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что сточные воды содержат от приблизительно 1 мас.% до приблизительно 5 мас.% твердых веществ от общей массы фильтрата.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что жидкий концентрат содержит, по крайней мере, приблизительно 10 мас.% твердых веществ от общей массы концентрата.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что жидкий концентрат содержит, по крайней мере, приблизительно 20 мас.% твердых веществ от общей массы концентрата.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что жидкий концентрат содержит, по крайней мере, приблизительно 30 мас.% твердых веществ от общей массы концентрата.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что жидкий концентрат содержит, по крайней мере, приблизительно 50 мас.% твердых веществ от общей массы концентрата.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что частично выпаренная смесь, полученная на этапе б, содержит от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 20 мас.% жидкости от общей массы частично выпаренной смеси.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что частично выпаренная смесь, полученная на этапе б, содержит от приблизительно 10 мас.% до приблизительно 15 мас.% жидкости от общей массы частично выпаренной смеси.
20. Способ концентрирования сточных вод, включающий:
а. комбинирование нагретого газа и жидкого потока сточных вод под давлением;
б. прохождение комбинированного потока нагретого газа и жидкого потока сточных вод через канал смешивания концентратора для образования газо-жидкостной смеси, имеющей жидкую концентрацию от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 20 мас.% от общей массы смеси, канал смешивания, имеющий суженный участок, в котором газожидкостный поток в пределах канала смешивания ускоряется при прохождении от впускного отверстия к выпускному отверстию канала;
в. отделение части жидкости от газожидкостной смеси для получения газовой смеси с переносимыми каплями жидкости;
г. удаление капель жидкости, переносимых газовой смесью, полученной на этапе в, для получения концентрированной жидкости и газа, в основном свободного от жидкости.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно включает рециркуляцию и комбинирование с жидким потоком сточных вод этапа а. концентрированной жидкости, полученной на этапе г.
22. Система концентрирования жидкости, содержащая:
блок концентратора, имеющий:
газовпуской патрубок;
газовыпускное отверстие;
смесительный канал, расположенный между газовпускным патрубком и газовыпускным отверстием, причем смесительный канал имеет суженный участок, в котором поток газа внутри смесительного канала повышает свою скорость при протекании от газовпускного патрубка до газовыпускного отверстия; и
впускной патрубок жидкости, через который жидкость, подвергаемая концентрированию, впрыскивается в смесительный канал, причем впускной патрубок жидкости расположен в смесительном канале между газовпускным патрубком и суженным участком;
туманоуловитель, расположенный за блоком концентратора и содержащий:
газопропускной канал туманоуловителя, подсоединенный к газовыпускному патрубку блока концентратора,
сборник жидкости, расположенный в газопропускном канале туманоуловителя для удаления жидкости из газа, протекающего по газопропускному каналу туманоуловителя, и
резервуар для сбора жидкости, удаленной сборником жидкости из газа, протекающего по газопропускному каналу туманоуловителя; и
вентилятор, подсоединенный к туманоуловителю для создания потока газа, протекающего по смесительному и газопропускному каналам.
23. Система по п.22, отличающаяся тем, что резервуар содержит V-образное днище.
24. Система по п.23, отличающаяся тем, что V-образное днище имеет наклон с одной стороны резервуара к его другой стороне.
25. Система по п.24, отличающаяся тем, что дополнительно содержит контур промывки в туманоуловителе, распыляющий моющую жидкость на V-образное днище.
26. Система по п.25, отличающаяся тем, что моющая жидкость содержит одно из: концентрированную жидкость, воду или их комбинацию.
27. Система по п.25, отличающаяся тем, что контур промывки содержит насос для перекачивания жидкости в распылитель.
28. Система по п.22, отличающаяся тем, что дополнительно содержит первый контур рециркуляции, который подает концентрированную жидкость с резервуара на входной патрубок жидкости для дальнейшего концентрирования, и второй контур рециркуляции, который подает концентрированную жидкость с резервуара в устройство разделения твердых веществ и жидкости.
29. Система по п.28, отличающаяся тем, что устройство разделения твердых веществ и жидкости является одним из: отстойником, вибрационным ситом, фильтр-прессоом и карусельным вакуумным фильтром.
30. Способ концентрирования сточных вод, включающий:
а. комбинирование нагретого газа и жидкого потока сточных вод под давлением для образования смеси;
б. снижение статического давления смеси для испарения части жидкости из смеси для получения частично выпаренной смеси, содержащей переносимую концентрированную жидкость;
в. удаление части переносимой концентрированной жидкости с частично выпаренной смеси для получения газа без содержания жидкости.