Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 035656

   Библиографические данные
(11)035656    (13) B1
(21)201890280

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: B     


Документ опубликован 2020.07.22
Текущий бюллетень: 2020-07  
Все публикации: 035656  
Реестр евразийского патента: 035656  

(22)2016.08.12
(51) B01D 61/58 (2006.01)
B01D 61/00 (2006.01)
B01D 61/02 (2006.01)
B01D 61/06(2006.01)
(43)A1 2018.08.31 Бюллетень № 08  тит.лист, описание 
(45)B1 2020.07.22 Бюллетень № 07  тит.лист, описание 
(31)15181170.0
(32)2015.08.14
(33)EP
(86)EP2016/069298
(87)2017/029243 2017.02.23
(71)ФЛЮВИКОН ГМБХ (AT)
(72)Грислер Томас (AT)
(73)ФЛЮВИКОН ГМБХ (AT)
(74)Нилова М.И. (RU)
(54)ОЧИСТКА ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЯМОГО ОСМОСА, ИОННОГО ОБМЕНА И ПОВТОРНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
   Формула 
(57) 1. Устройство (100) для очистки текучей среды, содержащее:
блок (102) осмоса, выполненный с возможностью предварительной очистки подлежащей очистке текучей среды путем прямого осмоса подлежащей очистке текучей среды через осмотическую мембрану (104) в камеру (106), содержащую растворенные первые ионы, в частности, первые катионы и первые анионы;
блок (108) ионного обмена, выполненный с возможностью замещения по меньшей мере части первых ионов, в частности, по меньшей мере части по меньшей мере одних из первых катионов и первых анионов, вторыми ионами, в частности, по меньшей мере одними из вторых катионов и вторых анионов;
блок (110) повторной концентрации, выполненный с возможностью разделения предварительно очищенной текучей среды после ионного обмена на очищенную текучую среду и на реконцентрат, обогащенный соответствующими ионами, в частности, анионами и катионами;
при этом по меньшей мере часть первых ионов, в частности, по меньшей мере одни из первых катионов и первых анионов, характеризуется абсолютным значением степени заряда в растворе, которое ниже абсолютного значения степени заряда по меньшей мере части вторых ионов, в частности, по меньшей мере одних из вторых катионов и вторых анионов, в растворе.
2. Устройство (100) по п.1, в котором блок (102) осмоса выполнен с возможностью обеспечения протекания подлежащей очистке текучей среды через осмотическую мембрану (104) и одновременного препятствования прохождению загрязняющих веществ из подлежащей очистке текучей среды в направлении камеры (106), а также одновременного препятствования прохождению первых ионов, в частности, первых катионов и первых анионов, через осмотическую мембрану (104) в направлении подлежащей очистке текучей среды.
3. Устройство (100) по п.1 или 2, в котором блок (108) ионного обмена выполнен с возможностью замещения по меньшей мере части первых анионов вторыми анионами и/или по меньшей мере части первых катионов вторыми катионами.
4. Устройство (100) по любому из пп.1-3, в котором блок (108) ионного обмена выполнен с возможностью обратимого замещения по меньшей мере части ионов, в частности, по меньшей мере части из по меньшей мере одних из анионов и катионов, перед повторной концентрацией и после повторной концентрации.
5. Устройство (100) по любому из пп.1-4, в котором блок (108) ионного обмена выполнен с возможностью обратного замещения по меньшей мере части ионов, в частности, по меньшей мере части по меньшей мере одних из анионов и катионов, после ионного обмена на соответственно другие ионы, в частности, соответственно другие анионы и катионы, путем выполнения дополнительного обратного ионного обмена, предпочтительно в том же блоке (108) ионного обмена, при работе с точки зрения ионного обмена перед повторной концентрацией, после повторной концентрации.
6. Устройство (100) по любому из пп.1-5, в котором блок (110) повторной концентрации выполнен с возможностью фильтрации предварительно очищенной текучей среды после ионного обмена посредством мембраны (112) повторной концентрации таким образом, что очищенная текучая среда проходит через мембрану (112) повторной концентрации, а по меньшей мере часть замещенных ионов, в частности анионов и катионов, задерживается мембраной (112) повторной концентрации.
7. Устройство (100) по п.6, в котором блок (110) повторной концентрации содержит по меньшей мере одну мембрану из группы, включающей мембрану нанофильтрации, мембрану ультрафильтрации, мембрану микрофильтрации и мембрану обратного осмоса.
8. Устройство (100) по любому из пп.1-7, в котором блок (110) повторной концентрации выполнен с возможностью осуществления повторной концентрации путем термической обработки текучей среды, в частности, путем термической обработки, выбранной из группы, включающей многоступенчатое выпаривание, многоколонную дистилляцию и солнечную дистилляцию.
9. Устройство (100) по любому из пп.1-8, содержащее по меньшей мере один из следующих признаков:
блок (110) повторной концентрации выполнен с возможностью осуществления повторной концентрации с применением по меньшей мере одного из группы, включающей мембранную дистилляцию, парокомпрессионное опреснение, обработку замораживанием, электродиализ и процесс Ionenkraft;
содержит блок (114) гидравлического привода, выполненный с возможностью обеспечения или усиления движущей силы, действующей на предварительно очищенную текучую среду, протекающую от блока (108) ионного обмена в направлении блока (110) повторной концентрации;
по меньшей мере часть первых ионов, в частности, по меньшей мере одни из первых катионов и первых анионов, являются одновалентными ионами, в частности катионами или анионами, а по меньшей мере часть вторых ионов, в частности, по меньшей мере одни из вторых катионов и вторых анионов, являются многовалентными, в частности двухвалентными, ионами, в частности катионами или анионами;
первые катионы и вторые катионы выбирают в соответствии со свойствами ионов, в частности, в соответствии со свойствами термоосаждения, чтобы повысить эффективность повторной концентрации в блоке (110) повторной концентрации;
первые катионы меньше вторых катионов и/или первые анионы меньше вторых анионов;
первые анионы и первые катионы представляют собой растворенный хлорид натрия;
вторые анионы и вторые катионы представляют собой растворенный сульфат магния;
а блок (108) ионного обмена выполнен с возможностью обратимого замещения по меньшей мере части первых ионов вторыми ионами, в частности, блок (108) ионного обмена выполнен с возможностью регенерации с помощью реконцентрата.
10. Устройство (100) по любому из пп.1-9, содержащее блок (116) выработки энергии, выполненный с возможностью выработки энергии во время работы устройства (100), в частности, на основании уровня осмотического давления в блоке (102) осмоса.
11. Устройство (100) по п.10, в котором блок (116) выработки энергии выполнен с возможностью подачи выработанной энергии для обеспечения работы устройства (100).
12. Устройство (100) по любому из пп.1-11, содержащее блок (118) передачи давления, характеризуемый по меньшей мере одним из следующих признаков:
блок (118) передачи давления выполнен с возможностью передачи давления между текучей средой, протекающей от блока (110) повторной концентрации в блок (108) ионного обмена, или от указанной текучей среды, и текучей средой, протекающей от блока (108) ионного обмена к блоку (110) повторной концентрации, или к указанной текучей среде;
блок (118) передачи давления содержит по меньшей мере одно из группы, включающей турбину, нагнетатель, насос Кларка и насос Пирсона.
13. Устройство (100) по любому из пп.1-12, выполненное в виде системы с замкнутым циклом, в которой по меньшей мере часть ионов, в частности, по меньшей мере часть анионов и/или по меньшей мере часть катионов, регенерируют и повторно используют в замкнутом цикле.
14. Устройство (100) по любому из пп.1-13, выполненное в виде по меньшей мере одного из группы, состоящей из установки для опреснения морской воды, установки для опреснения оборотной воды, переносного, в частности, носимого в рюкзаке, устройства для портативной очистки воды, устройства для очистки воды хозяйственно-бытового назначения, предназначенного для очистки воды, применяемой в здании, устройство для очистки воды для промышленного потребления, предназначенного для очистки воды, используемой на предприятии, устройства очистки воды сельскохозяйственного назначения, устройства для очистки шахтной воды, коммунального устройства (100) для очистки текучей среды, корабельного устройства (100) для очистки текучей среды, применяемого на летательных аппаратах устройства (100) для очистки текучей среды и применяемого на космическом аппарате устройства (100) для очистки текучей среды.
15. Способ очистки текучей среды, включающий:
предварительную очистку подлежащей очистке текучей среды путем прямого осмоса подлежащей очистке текучей среды через осмотическую мембрану (104) в камеру (106), содержащую растворенные первые ионы, в частности, первые катионы и первые анионы;
последующее замещение по меньшей мере части первых ионов, в частности, по меньшей мере части по меньшей мере одних из первых катионов и первых анионов, вторыми ионами, в частности, по меньшей мере одними из вторых катионов и вторых анионов, с помощью блока (108) ионного обмена;
разделение предварительно очищенной текучей среды после ионного обмена на очищенную текучую среду и на реконцентрат, обогащенный соответствующими ионами, в частности, анионами и катионами;
при этом по меньшей мере часть первых ионов, в частности, по меньшей мере одни из первых катионов и первых анионов, характеризуется абсолютным значением степени заряда в растворе, которое ниже абсолютного значения степени заряда по меньшей мере части вторых ионов, в частности, по меньшей мере одних из вторых катионов и вторых анионов, в растворе.
Zoom in