Кристаллогидратные установки. 
Охрана окружающей среды: процессы и аппараты защиты гидросферы

Кристаллогидратный процесс состоит в концентрировании сточной воды с применением гидратообразующего агента М (пропан, хлор, хладоны, диоксид углерода и др.) и образовании кристаллогидратов, имеющих формулу М иН20. При переходе молекул воды в кристаллогидраты концентрация растворенных веществ в воде повышается. При плавлении кристаллов образуется вода, из которой выделяются пары гидратообразующего агента. Процесс гидратообразования может проходить при температуре ниже и выше температуры окружающей среды. В первом случае необходимо применение холодильных установок, во втором — нет. Чистая вода может быть получена по схеме, изображенной на рис. II-103.

Сточную воду подают в камеру насосом под давлением, при котором происходит гидратообразование. В камеру одновременно другим насосом подаются теплоноситель и гидратообразующее вещество. Теплоноситель является растворителем для гидратирующего вещества. В камере обеспечивается непосредственный контакт сточной воды и теплоносителя, в процессе которого идет образование твердых гидратов.

Сконцентрированную сточную воду отводят в камеры, а теплоноситель, содержащий гидраты, поступает в камеру плавления, где происходит разрушение кристаллогидратов за счет тепла, выделявшегося в процессе гидратообразования. Из камеры чистая вода, теплоноситель и гидратообразующее вещество поступают в сепаратор, в котором происходит их разделение. Чистую воду отводят, а теплоноситель и пары гидратообразующего вещества поступают в конденсатор, где они конденсируются, и конденсат вместе с теплоносителем поступает в камеру для повторного использования.

В качестве теплоносителя могут быть использованы метан, этан, пропан, бутан и др.

Достоинства вымораживающих и кристаллогидратных установок опреснения и кон;

Рис. И-103. Схема установки для очистки воды методом гидратообразования: 1 — сепаратор; 2 — камера плавления; 3 — камера гидратообразования; 4 — емкость; 5 — насос; б — конденсатор центрирования: низкий расход энергии (примерно 9−12 кВт ч/м³); возможность обезвреживания вод различного состава; отсутствие образования накипи на стенках аппаратов; сниженная коррозия оборудования. Недостатки: необходимость применения дорогостоящих теплоносителей и усложнения в связи с этим технологических схем установок; невысокая степень концентрирования растворов из-за трудности разделения кристаллов льда и вязкой суспензии; повышение расхода энергии с ростом степени концентрирования вследствие понижения температуры замерзания при увеличении концентрации раствора.

Эти методы не нашли широкого использования в промышленности.