Systém vstrekovania suspenzie mikronizovaného CaCO3 na remineralizáciu odsolenej a čistej vody

Číslo patentu: E 18921

Dátum: 22.07.2011

Autori: Poffet Martine, Skovby Michael

Je ešte 17 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Systém vstrekovania suspenzie nlikronizovaného CaC 03 na remineralizácíu odsolenej a0001 Vynález sa týka odboru úpravy vody, najmä potom spôsobu remineralizácie vodya použitia uhličitanu vápenatého pri tomto spôsobe.0002 Pitná voda sa stala vzácnou. Ani v krajinách, ktoré sú na vodu bohaté, nie sú všetky zdroje a zásobníky vhodné na výrobu pitnej vody, pričom mnoho zdrojov je dnes ohrozených dramatickým zhoršením kvality vody. Spočiatku sa ako napájacia voda používaná na pitné účely využívala predovšetkým povrchová a podzemná voda. Avšak úprava morskej vody, slanej vody,brakíckej vody, odpadovej vody a kontaminovanej odpadovej vody získava stále väčší význam z0003 Na získanie vody na pitné účely z morskej vody alebo z brakickej vody sú známe niektoré spôsoby majúce značný význam v suchých oblastiach, v pobrežných regiónoch a na morských ostrovoch. Tieto spôsoby zahŕňajú destiláciu, elektrolytický, ako aj osmotický alebo reverzný osmotický spôsob. Voda získaná takýmito spôsobmi je veľmi mäkká a má nízku hodnotu pH z dôvodu nedostatku pufračných solí upravujúcich pH, takže má tendenciu byť veľmi reaktívna a pokial nie je upravená, môže pri vedení v bežnom potrubí spôsobovať vážne korózne problémy. Neupravenú odsolenú vodu navyše nie je možné použiť priamo ako zdroj pitnej vody. Aby sa zabránilo rozpusteniu nežiaducich látok v potrubných systémoch, a teda koróziu vodnýchrozvodov ako sú potrubia a ventily, a tiež aby bola voda chutná, je nutné takúto vodu0004 Bežnými spôsobmi používanými najmä na remineralizácíu vody sú rozpúšťanie vápna oxidom uhličitým a filtrácia vrstvou vápenca. Ďalšie, menej bežné spôsoby remineralizácie zahŕňajú napríklad pridanie hydroxidu vápenatého a uhličitanu sodného, pridanie síranu vápenatého a hydrogenuhličitanu sodného alebo pridanie chloridu vápenatého a0005 Vápenný spôsob zahŕňa ošetrenie vápenného roztoku vodou okyslenou C 02, pričom prebieha nasledujúca reakcia0006 Ako je zrejmé z vyššie uvedeného reakčného vzorca, na remineralízáciu sú nevyhnutné dva ekvivalenty C 02 na prevedenie jedného ekvívalentu Ca(OH)2 na Cal a hydrogenuhličitan. Tento spôsob je závislý od pridania dvoch ekvívalentov C 02 na prevedenie zásaditého hydroxidového aniónu na tlmivý (pufračný) hydrogenuhličitanový ión. Na remineralízáciu vody sa nasýtený roztok hydroxidu vápenatého, bežne nazývaný vápenná voda,v množstve 0,1 až 0,2 hmotn., vztiahnuté na celkovú hmotnosť, pripravia z vápenného mlieka(obvykle najviac 5 hmotn.). Preto je treba na výrobu vápennej vody použiť saturátor, pričom na dosiahnutie cieľovej úrovne remineralízácíe sú nevyhnutné veľké objemy vápennej vody. Ďalšou nevýhodou tohto spôsobu je, že vápenný hydrát je korozívny a vyžaduje zodpovedajúce zachádzanie a zvláštne vybavenie. Okrem toho môže zlé riadenie pridávania vápenného hydrátudo mäkkej vody viesť vzhľadom na absenciu pufračných vlastností vápna k nežiaducim posunom0007 Spôsob filtrácie vrstvou vápenca zahŕňa krok prechodu mäkkej vody vrstvou granulovaného vápenca, čím sa v prúde vody uhličitan vápenatý rozpúšťa. Kontaktovanímvápenca s vodou okyslenou C 02 dochádza k mineralízácii vody podľa nasledujúceho vzorca CaC 03 C 02 H 2 O - Ca 2 Hcos0008 Na rozdiel od vápenného spôsobu je na remineralízáciu nevyhnutný iba jeden ekvivalent C 02 na prevedenie jedného ekvívalentu CaC 03 na Ca a hydrogenuhličitan. Okremtoho vápenec nie je korozívny a vzhľadom na pufračné vlastnosti CaCOg je zabránené0009 Jednou z ďalších výhod použitia uhličitanu vápenatého namiesto vápna je jeho veľmi nízka uhlíková stopa oxidu uhličitého. Pri výrobe jednej tony uhličitanu vápenatého sa uvoľní 75 kg C 02, zatiaľ čo pri výrobe jednej tony vápna sa uvoľní 750 kg C 02. Preto použitieuhličitanu vápenatého namiesto vápna predstavuje niektoré prínosy pre životné prostredie.0010 Avšak, rozpúšťanie granulovaného uhličitanu vápenatého je pomalé a sú potrebné veľké filtre pri filtračnom procese s vápencom. To spôsobuje značnú uhlíkovú stopu týchtofiltrov, a sú nutné veľké plochy zariadenia pre tieto systémy filtrácie vrstvou vápenca.0011 Spôsoby remineralízácíe vody pomocou vápenného mlieka alebo suspenzie vápna sú opisané v US 7 374 694 a v EP O 520 826. US 5 914 046 opisuje spôsob zníženia kyslostiodpadových tokov pomocou pulzujúcej vrstvy vápenca. Ďalší spôsob remineralízácíe je opísanýV SU 1412232 A 1, ktorý opisuje spôsob zahŕňajúcí zavedenie roztoku oxidu uhličitého amateriálu obsahujúceho jemne disperzný uhličitan vápenatý do tepelne odsolenej vody.0012 Prihlasovateľovi je taktiež známa nepublikovaná európska patentová prihláška 10 172 771,7, ktorá opisuje spôsob remineralizácíe odsolenej a čistej vody pomocou vstrekovania suspenzie mikronizovaného uhličitanu vápenatého a plynného oxidu uhličitého do napájacej0013 Všetky z vyššie uvedených citovaných dokumentov doterajšieho stavu techniky však opisujú spôsoby remineralizácíe napájacej vody, ktorá neobsahuje žiadny oxid uhličitýalebo nízku koncentráciu oxidu uhličitého pred procesom remineralizácíe.0014 Napriek tomu tiež existujú napájacie vody, ktoré majú vysokú alebo primeranú koncentráciu oxidu uhličitého pred procesom remineralizácíe, pri ktorých je potrebné uskutočniť remineralizáciu. Vysokou alebo primeranou koncentráciou oxidu uhličitého sa rozumie množstvoaspoň 20 mg C 02 na liter napájacej vody.0015 Jedným typom napájacej vody, ktorá má vysokú koncentráciu oxidu uhličitého je podzemná voda pochádzajúca z vody, ktorá sa filtrovala cez vápenaté hominy, alebo má vysokúkoncentráciu oxidu uhličitého v dôsledku anaeróbnych podmienok.0016 Ďalší typ napájacej vody, ktorá má koncentráciu oxidu uhličitého aspoň 20 mg/l,môže byť napríklad k dispozícii v priebehu spracovania odpadovej vody v čistiami odpadových vôd. To preto, že jeden krok spracovania odpadových vôd spočíva v odsoľovaní odpadovej vody s použitím reverznej osmózy. Avšak, aby sa zabránilo alebo obmedzilo usadzovaníe vodného kameňa na membránach zariadenia pre reverznú osmózu, pridáva sa kyselina, najmä kyselina sírová, do napájacej vody pre reverznú osmózu tak, aby sa znížilo pH. Prídavok kyseliny do napájacej vody pre reverznú osmózu vedie k premene uhlíčitanových iónov v napájacej vode na voľný oxid uhličitý, ktorý nie je odstránený na membránach zariadenia pre reverznú osmózu, a preto je prítomný v napájacej vode opúšťajúcej zariadenie pre osmózu. Tento prebytok oxidu uhličitého prítomný v napájacej vode musí byť však odstránený pred pridaním vápna. V súčasnosti sa odstraňovanie prebytku oxidu uhličitého v napájacej vode uskutočňuje s použitímnákladovo, časovo a energeticky náročných zariadení na dekarbonizáciu.0017 Predmetom predloženého vynálezu je poskytnutie spôsobu remineralizácíe vody nevyžadujúceho korozívne zlúčeniny, čím sa zabráni nebezpečenstvu ínkrustácií, eliminuje sapotreba zariadenia odolného proti korózii a poskytne sa bezpečné prostredie pre osoby pracujúceV závode. Bolo by taktiež vhodné poskytnúť spôsob, ktorý je šetmý k životnému prostrediu a ktorý znižuje prevádzkové náklady V dôsledku vypustenia časovo, energeticky a nákladovo0018 Ďalším predmetom predloženého vynálezu je poskytnutie spôsobu remineralizácíevody, pri ktorom sa množstvo minerálov môže upraviť na požadované hodnoty.0019 Ďalším predmetom predloženého vynálezu je poskytnutie spôsobu remineralizácíe pomocou vápenca umožňujúceho použitie menších remineralízačných jednotiek alebo poskytnutie spôsobu remineralizácíe umožňujúceho použitie menších objemov remineralízačných zlúčenín, napríklad V porovnaní s vápenným spôsobom. Bolo by taktiežvhodné poskytnúť spôsob vyžadujúci menšie plochy než spôsob filtrácie vrstvou vápenca.0020 Vyššie uvedené a ďalšie ciele sú riešené poskytnutím spôsobu remineralizácíevody, ako je definované v nároku l.0021 Podľa predloženého vynálezu je poskytnuté použitie mikronizovaného uhličitanuvápenatého na remineralízáciu vody.0022 Výhodné uskutočnenia predloženého vynálezu sú definované v príslušných závislých nárokoch. 0023 Podľa predloženého vynálezu je koncentrácia uhličitanu vápenatého v suspenziíod 2 do 40 hmotn., vztialmuté na celkovú hmotnosť suspenzie. Podľa predloženého vynálezu má uhličitan vápenatý veľkosť častíc od 0,1 do 5 m. Podľa predloženého vynálezu má uhličitan vápenatý obsah nerozpustný v HC 1 od 0,02 do 0,6 hmotn., vztiahnuté na celkovú hmotnosť mikronizovaného uhličitanu vápenatého. Podľa ešte ďalšieho uskutočnenia je uhličítanom vápenatým mletý uhličitan vápenatý, modifikovaný uhličitan vápenatý alebo vyzrážaný uhličitanvápenatý alebo ich zmesi.0024 Podľa jedného uskutočnenia obsahuje suspenzia ďalšie minerály obsahujúci horčík, draslík alebo sodík, výhodne uhličitan horečnatý, uhličitan vápenato-horečnatý,napríklad dolomitický vápenec, vápenatý dolomit, dolomit alebo polopálený dolomit oxid horečnatý ako je pálený dolomit, síran horečnatý, hydrogenuhlíčitan draselný alebo hydrogenuhličitan sodný. Podľa iného uskutočnenia je suspenzia čerstvo pripravená zmiešaním vody a uhličitanu vápenatého. Podľa ešte ďalšieho uskutočnenia je doba medzi prípravoususpenzie a vstrekovaním suspenzie kratšia než 48 hodín, kratšia než 24 hodin, kratšia než 12

MPK / Značky

MPK: C02F 1/68, C02F 103/08, C02F 1/44, C02F 103/02, C02F 1/00

Značky: caco3, remineralizáciu, suspenzie, čistej, systém, vstrekovania, mikronizovaného, odsolenej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/25-e18921-system-vstrekovania-suspenzie-mikronizovaneho-caco3-na-remineralizaciu-odsolenej-a-cistej-vody.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Systém vstrekovania suspenzie mikronizovaného CaCO3 na remineralizáciu odsolenej a čistej vody</a>

Podobne patenty