Un dispositivo de destilación multi-efecto MED de alta eficiencia HE-MED.

Un dispositivo de destilación multi-efecto MED de alta eficiencia HE-MED que utiliza como fluido de trabajo agua de mar o de rio a temperatura ambiente; comprendiendo un condensador en el cual se libera calor de condensación y

, además, incluye un puente térmico con al menos un conducto de regasificación de gas natural licuado adaptado para utilizar el calor liberado para regasificar gas natural licuado.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201430329.

Solicitante: Alex Hanganu Research, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: HANGANU,Dan Alexandru, NOMEN CALVET,Juan Eusebio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Destilación o procedimiento de cambio similares... > B01D3/06 (Destilación por evaporación brusca (flash))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Evaporación (secado de materiales sólidos y objetos... > B01D1/26 (Evaporación con efecto múltiple)
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Un dispositivo de destilación multi-efecto MED de alta eficiencia HE-MED.

Fragmento de la descripción:

Un dispositivo de destilación multi-efecto MED de alta eficiencia HE-MED Objeto

Dispositivo de separación limpia y aprovechamiento de energía térmica y de agua destilada extraídas de agua de mar o de rio a su temperatura ambiente mediante un dispositivo de destilación multi-efecto MED de alta eficiencia HE-MED con puente de energía térmica con conductos de regasificación de gas natural licuado.

Estado de la técnica

Son conocidos en el estado de la técnica los dispositivos de destilación multiefecto MED de alta eficiencia HE-MED en los que a partir de un foco de calor se transforma un calor sensible en un flujo de vapor que transporta calor latente hasta un sumidero de calor a través de, al menos, una pared de alta conductividad térmica formada por, al menos, un tubo de calor, desalinizando agua en cada uno de los efectos mediante repetidos ciclos de evaporación y condensación a baja presión y temperatura y transformando el flujo de energía en una serie de ganancias de entropía.

Es conocido que un flujo de vapor de agua conlleva una mayor densidad energética que un flujo de agua en estado líquido.

Con el HE-MED se utiliza un flujo de energía entre un foco de calor y un sumidero de calor para conseguir una secuencia de procesos de separación del agua H20 del resto de agua con impurezas de un caudal de agua. Pero el caudal de energía acaba en el sumidero de calor. Con un HE-MED no se logra la separación limpia y aprovechamiento de parte del flujo de energía para otros usos.

Es conocido que el agua de mar o de rio puede acumular energía térmica en forma de agua a temperaturas entre 20°C y 30°C por ejemplo. Esta energía calórica se usa en procesos de regasificación de gas natural licuado para aportar el calor necesario para el cambio de fase de líquido a gas y el aumento de temperatura necesario para la distribución del gas. Pero cuando se vierte agua de mar o de rio para aportar energía sobre los conductos de regasificación, además de aportar calor, se aportan las impurezas contenidas en el agua, incluyendo vida acuática y sales que provocan todo tipo de problemas de incrustaciones y de corrosión. La separación limpia de la energía, el agua H20 y las impurezas permiten el aporte de energía sin impurezas, con las consiguientes ventajas.

El proceso de regasificación de gas natural licuado GNL requiere un importante aporte de energía calórica para permitir el cambio de fase de líquido a gas y para pasar de una temperatura inferior a los -163°C a rangos de temperatura superiores a los 6°C.

Los actuales métodos de aporte de esta energía se basan en tres fuentes de calor: energía resultante de combustión, aporte de aire templado en zonas cálidas y aporte de agua de mar o de rio en zonas cálidas o templadas.

Los métodos basados en combustión se suelen abastecer del propio gas natural GN y requieren un consumo de energía que oscila entre el 1,5% y el 2% de la cantidad de GNL procesado. Un coste energético y económico que comporta los consiguientes efectos negativos medioambientales.

Los métodos de aporte de energía a partir del aire requieren voluminosas instalaciones y altas temperaturas ambientes.

Los métodos de aporte de calor a través de agua de mar o de rio a temperatura ambiente para la regasificación utilizan el calor liberado al enfriarla unos 6°C. Esta limitación a 6°C se establece en casi todos los países por consideraciones medioambientales. Estos métodos requieren un mantenimiento cuidadoso de la instalación por el poder corrosivo del agua salada y por las incrustaciones de flora y fauna marina que se producen sobre los conductos de regasificación. Una corrosión que limita sensiblemente la vida económica de estas costosas instalaciones y que provoca importantes reducciones de prestaciones de la instalación.

Estos métodos pueden provocar daños a la vida acuática que se encuentra dentro del agua de mar o de rio que circula sobre los conductos de regasificación, que puede llegar cerca de su punto de congelación localmente y por los aditivos utilizados para controlar las incrustaciones de vida acuática arriba mencionadas. Por otro lado, el vertido de agua viva sobre los conductos de regasificación presenta el problema de la formación de hielo que limita la conductividad térmica de los conductos de regasificación.

El problema central de los sistema de aporte de energía acumulada naturalmente en agua de mar o de rio es que no se separa la energía de las impurezas contenidas en el agua y cuando se aporta energía sobre los conductos de regasificación también se aportan las impurezas del agua como sales disueltas y vida acuática microscópica que no puede ser capturada por los filtros industriales utilizados generalmente.

Existen dispositivos en los que se aporta un fluido de trabajo no corrosivo sobre los conductos de regasificación, o incluso vapor del fluido de trabajo, pero son métodos que requieren un aporte artificial de energía térmica.

Sumario

La presente invención busca resolver uno o más de los inconvenientes expuestos anteriormente mediante un dispositivo de destilación multi-efecto MED de alta eficiencia con puente térmico como es definido en las reivindicaciones.

Un objeto es un dispositivo de destilación multiefecto MED de alta eficiencia HE-MED con un condensador que tiene un puente térmico con un regasificador de gas natural licuado, de forma que se logra una separación limpia de la energía térmica y el H20 de un caudal de agua de rio o mar con energía e impurezas. El dispositivo HE-MED con puente térmico separa agua de mar o de rio en tres flujos:

Flujo de H20 resultante de condensaciones de vapor de agua en el condensador del HE-MED.

Flujo de energía térmica limpia transferida a conductos de regasificación de gas natural licuado para su regasificación a gas natural.

Flujo de agua de mar o de rio que actúa como foco de calor y como fluido de trabajo, que es devuelta a la naturaleza con una concentración de sales y un salto térmico dentro de los límites establecidos por la normativa medioambiental, de forma que se preserva la vida acuática.

Otro objeto es una variante del dispositivo HE-MED con el puente térmico entre el condensador y el conducto de regasificación que está caracterizada por una pared de alta conductividad térmica con, al menos, un tubo de calor que en uno de sus extremos actúa como condensador del vapor de agua del HE-MED y en el otro de sus extremos está integrado o en contacto con un conducto de regasificación de gas natural licuado GNL por el que circula GNL que captura el calor suministrado limpiamente por los tubos de calor para el cambio de estado del GNL de líquido a gas natural.

Otro objeto es una variante del dispositivo HE-MED con el puente térmico entre el condensador y el conducto de regasificación que está caracterizada porque el conducto de regasificación está situado en el interior del HE-MED y actúa como condensador del HE- MED, produciéndose un puente térmico directo.

Otro objeto es una variante del dispositivo HE-MED con el puente térmico entre el condensador y el conducto de regasificación que está caracterizada por un condensador del dispositivo del HE-MED adaptado para suministrar energía térmica mediante un intercambiador de calor a un circuito en bucle por el que fluye un fluido de trabajo para conectar térmicamente el condensador del dispositivo HE-MED con los conductos de regasificación de un Open Rack Vaporizer ORV sobre los que se vierte el líquido de trabajo limpio, sin impurezas ni vida acuática.

La separación limpia entre energía térmica, H20 y agua con impurezas permite aislar un foco de calor con impurezas de una zona de aporte limpio de energía térmica sobre...

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de destilación multi-efecto MED de alta eficiencia HE-MED que utiliza como fuente de calor y como fluido de trabajo agua de mar o de rio a temperatura ambiente; caracterizado porque un condensador de vapor del dispositivo HE-MED en el cual se libera calor latente de condensación incluye un puente térmico con al menos un conducto de regasificación de gas natural licuado GNL adaptado para utilizar el calor liberado para regasificar el GNL, donde el dispositivo HE-MED con puente térmico aísla un foco de calor con impurezas de una zona limpia de aporte de energía para la regasificación de GNL.

2. Dispositivo de acuerdo a reivindicación 1; caracterizado porque una pared (9) de alta conductividad térmica del dispositivo HE-MED está configurada para actuar en su cara interna como condensador (7) de un efecto del dispositivo HE-MED y su cara externa está adaptada para integrar o ensamblar un extremo de, al menos, un tubo de calor en un conducto de regasificación de GNL(6) para formar un puente térmico entre el calor latente liberado en el condensador (7) del dispositivo HE-MED y el conducto de regasificación (6).

3. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación1; caracterizado porque el conducto de regasificación del GNL (6) está en el interior del HE-MED actuando como condensador de un efecto, formando un puente térmico directo.

4. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 1; caracterizado porque un condensador (7) del dispositivo HE-MED es un intercambiador de calor (13) que forma parte de un circuito en bucle (10, 12) por el que fluye un liquido de trabajo para conectar térmicamente el condensador (7) del dispositivo HE-MED con al menos un conducto del sistema de regasificación de GNL de un dispositivo Open rack vaporizer ORV (11).

5. Dispositivo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4; caracterizado porque el foco de calor es distinto al agua de mar o de rio a temperatura ambiente.

6. Dispositivo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4; caracterizado por fluido de trabajo que se introduce (3) en un recinto del dispositivo HE-MED es distinto de agua de mar o de rio.