ОПРІСНЕННЯ ВОДИ З ВИКОРИСТАННЯМ НАМОРОЖУВАННЯ ЛЬОДУ В БУРУЛЬКАХ

І.І. Пуховий; А.Л. Петречук

doi:10.20535/1813-5420.4.2021.257273

Автор(и)

І.І. Пуховий Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-4915-9699
А.Л. Петречук Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-4422-7365

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2021.257273

Ключові слова:

опріснення виморожуванням, бурульки, солоність, поверхня удару, кристалізація, витрата солоної води.

Анотація

Мета дослідження - вивчити вплив початкової солоності та витрати води на процеси опріснення в бурульках, що утворюються на горизонтальних насадках.

Експериментальна установка, представляє собою каркас на якому закріплені: ємність з вихідною солоною водою, поверхня удару, горизонтальні насадки. Початкова солона вода 10-30 г/л витікала через отвір, падала та подрібнювалась об поверхню удару, після чого замерзала на насадках у вигляді бурульок. Для дослідження ступеня солоності бурульки поділялись на рівні частини та плавились.

З результатів дослідження видно, що отримана вода містить найменше солей в тих частинах, що знаходяться ближче до основ бурульок. При витраті в 2 мл/с бурульки в довжину зростали повільно. Ступінь опріснення визначалась як відношення початкової до отриманої солоності води і складала від 1,5 до 4, більші значення отримані при витраті 1 мл/с, та на перших відрізках.

Висновки: Результати експериментів показали що неможливо опріснити солону воду за 1 цикл. Для отримання питної води з концентрацією солі менше 0,5 г/л потрібно використовувати декілька циклів заморожування-плавлення або комбінувати з іншими методами опріснення. Потрібно контролювати оптимальну витрату води для забезпечення більшого ступеня опріснення.

Посилання

Giorgio Nebbia and Gabriella Nebbia Menozzi «Early experiments on water desalination by freezing». – University Bari, Italy. Desolination, 5 (1968) p. 49-54.

Z. Lu and L. Xu «Freezing desalination process». - Department of Environmental Engineering, East China University of Science and Technology, China, 27 May 2015

Sayed M. Badawy «Laboratory freezing desalination of seawater» - Taylor & Francis, 01.06.2015. p. 1-8.

Mokhtar Mahdavi, Amir Hossein Mahvi, Simin Nasseri, Masoud Yunesian «Application of Freezing to the Desalination of Saline Water» - King Fahd University of Petroleum and Minerals 2011, 21 October 2011. p. 1171–1177.

Mohammad Shafiur Rahman a , Mushtaque Ahmed a & X. Dong Chen «Freezing‐Melting Process and Desalination: I.Review of the State‐of‐the‐Art». - College of Agricultural and Marine Sciences, Sultan Qaboos University, Al Khod, Sultanate of Oman, Department of Chemical and Materials Engineering, The University of Auckland, Auckland, New Zealand

Anouar Rich, Youssef Mandri, Denis Mangin, Alain Rivoire, Souad Abderafi,

Christine Bebon, Naoual Semlali, Jean-Paul Klein, Tijani Bounahmidi, Ahmed Bouhaouss, Ste´phane Veesler «Sea water desalination by dynamic layer melt crystallization: Parametric study of the freezing and sweating steps», - Journal of Crystal Growth 342 (2012) 110–116

Jun Chen, Jianjian Wu, Jiafeng XU, Qing Yuan, Bin Deng,

Changzhong Chen, Zhi Li «Experiments and insights of desalination by a freezing/thawing method at low subcooling» - Chinese Journal of Chemical Engineering, 3 January 2020

Anouar Rich, Youssef Mandri, Nourimane Bendaoud, Denis Mangin, Souad Abderafi «Freezing desalination of sea water in a static layer crystallizer» - Desalination and Water Treatment . Taylor & Francis. 3 May 2009

Youssef Mandri, Anouar Rich, Denis Mangin, Souad Abderafi, Christine Bebon, Naoual Semlali, Jean-Paul Klein, Tijani Bounahmidi, Ahmed Bouhaouss. «Parametric study of the sweating step in the seawater desalination process by indirect freezing»

Phillip C. Wankat «Desalination by natural freezing» - School of Chemical Eqineering. Purdue Unirersity, Lafayette, Ind. 47937 (U.S.A.) October 9, 1972. p. 147-157.

Dong Chen, Chaosheng Zhang, Hongwei Rong, Chunhai Wei, Siyu Gou. Experimental study on seawater desalination through supercooled water dynamic ice making / Guangzhou University, Guangzhou - 2020 - https://doi.org/10.1016/j.desal.2019.114233

J. Fournier, J. I. Grange, S. Vergara «Water desalinatlon by natural freezing» - Unhersity of Chile and Ministry of Public Works, Santiago (Chile) 9 May 1974, p 167-175.

Yang Liu, Tingzhen Minga, Yongjia Wu, Renaud de Richter, Yueping Fang, Nan Zhou «Desalination of seawater by spray freezing in a natural draft tower» - https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114700

R.D.C. SHONE «The freeze desalination of mine waters» - Journal of the south african institute of mining and metallurgy, April 1987, p 107-112,

Ahmed A.A. «New proposed system for freeze water desalination using auto reversed R-22 vapor compression heat pump» - Mechanical Engineering Department, Benha University, Faculty of Engineering at Shoubra, 108 Shoubra Street, Cairo, Egypt, 7 October 2009, p. 179-184.

A. Zambrano, Y. Ruiz, E. Hernández, M. Raventós, F.L. Moreno «Freeze desalination by the integration of falling film and block freezeconcentration techniques» - https://doi.org/10.1016/j.desal.2018.02.015

I. I. Pukhovoi, A. M. Postolenko «Ice formation in the form of icicles and utilization of heat of crystallization for air heating» - Journal of Engineering Physics and Thermophysics, Vol. 91, No. 3, May, 2018.