СПОСОБ ДИСТИЛЛЯЦИИ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ
METHOD OF HIGH-MINERALIZED WATER DISTILLATION

Изобретение относится к области физико-химических технологий и, в частности, к способам дистилляции жидкостей, в том числе воды.
Известен способ дистилляции воды, реализуемый в лабораторных дистилляторах "Аквадистиллятор АЭВ-10, модель 789", Д-4 и других, отличающихся производительностью и потребляемой мощностью электроэнергии. См. Паспорт А 0.000.789 ПС "Аквадистиллятор АЭВ-10, модель 789", 1983. Дистилляция осуществляется путем нагрева жидкости до температуры кипения и парообразования, пар направляется в холодильник, где конденсируется дистиллят воды и отводится в приемную емкость. Недостатком способа является низкая эффективность в связи с высокими энергетическими затратами и образованием накипи на тепловых электронагревателях (ТЭНах).
Известен способ, номер патента: 2142912. Способ опреснения морской воды, включающий вакуумирование, нагрев, испарение морской воды и конденсацию водяного пара, нагрев и испарение морской воды производят на одной стороне стенки плоской тепловой трубы, а конденсацию полученного водяного пара - на прямо противоположной стенке другой плоской тепловой трубы, при этом периодически распыляют между стенками дистиллированную воду с температурой выше температуры водяного пара и осуществляют постоянное воздействие электромагнитным полем на водяной пар между плоскими тепловыми трубами, а вакуумирование осуществляют с перепадом высот не менее 10 м при нормальном атмосферном давлении.
Недостатком способа является низкая эффективность в связи с высокими затратами энергии: на нагрев воды, испарение, нагрев дистиллята, охлаждение с конденсацией дистиллята. Кроме того, на нагревающей поверхности тепловой трубы происходит образование накипи с существенными потерями тепла в связи с низкой теплопроводностью накипи.
Целью изобретения является повышение эффективности способа дистилляции высокоминерализованной воды.
Поставленная цель в способе дистилляции высокоминерализованной воды осуществляется путем замены операции температурного перевода жидкости в парообразное состояние путем нагревания дистиллируемой жидкости на операцию СВЧ нагрева водно-воздушной эмульсии, барботажа жидкости атмосферным воздухом, нагретым до температуры перехода воды в парообразное состояние с последующей конденсацией паров дистиллята.
Способ осуществляется путем выполнения следующих операций: через дистиллируемую воду барботируют диспергированный нагретый атмосферный воздух, при одновременном воздействии электромагнитным полем СВЧ или КВЧ диапазона в области 300 МГц …300 ГГЦ и конденсируют пары дистиллята.
Пример. Для подтверждения положительного эффекта изготовлен действующий образец аппарата для очистки высокоминерализованной воды способом барботирования. Аппарат состоял из СВЧ источника, компрессора, устройства для диспергации воздуха в жидкости, барботажной камеры, холодильника и приемной емкости дистиллята. Основные параметры устройства дистилляции жидкостей по предлагаемому способу:
3
30 см в сек - скорость воздуха, диаметр пузырьков ~10 мм, частота СВЧ источника 1.7 ГГц, мощность 700 Вт, емкость барботажной камеры (реактора) 3 л, производительность 1,5 л дистиллята в час.
Физика данного процесса отличается от процессов дистилляции путем испарения жидкости с последующей конденсацией жидкости в холодильнике. То есть в предлагаемом способе насыщение пузырьков газа молекулами дистиллируемой воды осуществляется за счет разрушения эффекта поверхностного натяжения жидкости и извлечения молекул необходимой сепарируемой фракции в объем газовых пузырьков СВЧ полем. При этом, при оптимальном соотношении диаметра пузырьков и частоты поля за счет эффекта резонанса скорость дистилляции возрастает многократно. Такой механизм предполагает высокий КПД процесса, высокую чистоту дистиллята и отсутствие накипи. Частотный диапазон используемого СВЧ источника патентуется в настоящей заявке от 300 МГц до 300 ГГц.
Источники информации
1. Паспорт А 0.000.789 ПС "Аквадистиллятор АЭВ-10, модель 789", 1983.
2. Номер патента: 2142912.