Морскую воду можно разделить

Во многих регионах питьевую воду получают путем дистилляции морской воды

Во многих регионах питьевую воду получают путем дистилляции морской воды. Как отделить питьевую воду от морской дистилляцией?

Дистилляция морской воды — это процесс, в котором морская вода подвергается нагреванию и затем охлаждению, чтобы отделить питьевую воду от солей и других примесей.

Процесс дистилляции морской воды можно разделить на несколько этапов:

1. Нагревание морской воды. Вода помещается в специальный сосуд, который нагревается до кипения.
2. Конденсация пара. Пар, образовавшийся в результате кипения морской воды, собирается в отдельный сосуд и охлаждается до температуры, при которой он снова становится жидкостью.
3. Отделение питьевой воды. В результате конденсации пара, питьевая вода отделяется от солей и других примесей, которые остаются в исходной морской воде.

Важно отметить, что дистилляция морской воды является довольно затратным и энергозатратным процессом. Кроме того, в результате дистилляции вода теряет многие полезные минералы и элементы, которые содержатся в морской воде. Поэтому часто для питьевой воды используют другие методы очистки, такие как обратный осмос или ультрафильтрация.

Другие задачи с этого варианта

Если вы считаете, что решение неверное или не полное, то напишите об этом в обратную связь. Обязательно укажите номер задания и класс. А лучше ссылку на вопрос. И укажите, что именно не так по вашему мнению.

«Test-Uz.Ru» © 2014-2023. Информационный портал для школьников, абитуриентов, студентов и учителей

Источник

Способы опреснения морской воды

На нашей планете примерно 96,5% воды приходится на океаны, 1,7% мировых запасов составляют грунтовые воды, ещё 1,7% — ледники и ледяные шапки Антарктиды и Гренландии, небольшая часть находится в реках, озёрах и болотах, и 0,001% в облаках (образуются из взвешенных в воздухе частиц льда и жидкой воды). Большая часть земной воды — солёная, непригодная для сельского хозяйства и питья. Доля пресной составляет около 2,5%, причём 98,8% этой воды находится в ледниках и грунтовых водах. Менее 0,3% всей пресной воды содержится в реках, озёрах и атмосфере.

Постоянный рост потребления пресной воды приводит к повышению нагрузки на существующие источники, мощность которых во многих регионах Земли уже истощена, что приводит к нехватке водных ресурсов.

В аспекте решения данной задачи все более актуальным становится внедрение методов получения пресной воды из вод мирового океана и других сильно минерализованных источников, использование воды из которых без специальной обработки невозможно.

Большие объемы воды мирового океана, легкая доступность (для прибрежных территорий), а иногда и безальтернативность источника, уже достаточно длительное время привлекают ученых и конструкторов для создания новых и улучшения существующих способов опреснения.

Все способы получения пресной воды из морской можно разделить на два основных направления:

1. Методы, связанные с изменением агрегатного состояния вещества:

2. Методы, в которых агрегатного изменения состояния не происходит:

• химическое опреснение
• ионный обмен
• электродиализ
• прямой осмос
• обратный осмос

Далее рассмотрим эти методы более подробно. Начнем с методов, связанных с изменением агрегатного состояния вещества.

Заполните форму для получения консультации специалиста по водоподготовке

Дистилляция

В ходе дистилляции морская вода нагревается за счет различных видов энергии. Молекулы воды имеют большую подвижность, чем ионы растворенных солей, легче переходят в газовую фазу (испаряются), которая удаляется с последующим конденсированием из неё чистой воды.

В ходе данного процесса энергия затрачивается как на переход воды в газовую фазу, так и на переводы газовой фазы в жидкую.

Снижение необходимого для испарения количества подводимого тепла можно получить, используя метод вакуумной дистилляции, который отличается от классической схемы разряжением, создаваемым в испарителе. Температура закипания воды при понижении давления снижается, что обеспечивает снижение энергозатрат и повышение КПД установки в целом.

Для более полного использования тепловой энергии используют процесс многоступенчатой дистилляции (флеш дистилляции), в ходе которого испарение происходит в разряженной среде, а тепловая энергия используется максимально (утилизация тепла, уносимого потоком сконденсированной воды).

Данная технология позволяет более эффективно использовать энергию, т. к. при снижении давления газовой фазы над жидкой снижается температура кипения последней, а движение потоков продуктов противотоком позволяет минимизировать унос тепла как с очищенной водой, так и отводимым остатком.

Другим вариантом проведения процесса очистки при испарении/конденсации воды является термокомпрессионная дистилляция. При реализации данного метода очистки исходная вода переводится в газообразное состояние за счет энергии, выделяемой при конденсации воды очищенной. Для этого перешедшую в пар воду из испарителя откачивают специальным компрессором, который так же служит для создания повышенного давления пара в конденсаторе.

Благодаря разнице давлений в испарителе и конденсаторе выделяемой при конденсации (при повышенном давлении) энергии достаточно для перевода в газовую фазу исходной воды (при пониженном давлении) и практически не требуется расходовать стороннюю энергию для осуществления такого перехода.

Замораживание

Ещё одним направлением получения опресненной воды с использованием фазового перехода является процесс замораживания (вымораживания). Данный метод основан на процессе перехода пресной воды в твердую фазу с последующим плавлением полученного льда.

Разновидностью метода вымораживания можно считать метод опреснения с использованием газовых гидратов. Данный метод является разновидностью метода замораживания с использованием вторичного теплоносителя, в роли которого выступает газ, способный образовывать с водой соединения клатратного типа — газогидраты. В роли такого газа используют некоторые углеводороды (пропан, бутан и т.д.). Для получения опресненной воды полученные газогидраты сепарируют от рассола (отделяют) и подвергают плавлению, выделяемый при этом газ возвращается в процесс.

Следующие методы основаны на физико-химических методах без изменения агрегатного состояния вещества.

Химическое опреснение

Химическое опреснение основано на переводе растворенных солей в процессе химических реакций в твердые осадки, которые в последующем отфильтровываются. В связи с большим количеством солей в морской воде расход реагентов может достигать 5% от массы опресняемой воды, что не позволяет применять данный метод в серьезных масштабах.

Метод ионного обмена

Метод ионного обмена основан на использовании ионитов для удаления содержащихся в воде катионов (используются H-катионты) и анионов (используются ОН-аниониты). В ходе ионного обмена емкость ионитов (ионообменных смол) исчерпывается и для продолжения процесса очистки требуется проведение регенерации материала: раствором кислоты для катионита и раствором щелочи для анионита. Высокий расход агрессивных реагентов обуславливает узкое применение данного метода.

Электродиализ

При подаче электрического тока на электроды, помещенные в раствор солей в воде (в данном случае — морскую воду), можно наблюдать процесс электродиализа — перемещение зараженных частиц к соответствующим электродам: катионы направляются к отрицательному электроду — катоду, а анионы — к положительному — аноду. Между электродами со временем появляется область с пониженной концентрацией солей. Технически этот метод применен в электродиализаторах, в которых кроме катода и анода так же присутствуют камеры из катионообменных и анионообменных мембран, что позволяет значительно более эффективно вести процесс разделения.

Прямой осмос для получения пресной воды

Еще один физический процесс широко применяющийся для получения пресной воды — процесс осмоса — движение молекул растворителя через полупроницаемую (проницаемую только для молекул растворителя) мембрану в сторону более концентрированного раствора. Учитывая, что морская вода является достаточно насыщенным солями раствором изначально, процесс осмоса — прямой осмос, используется редко, т. к. для получения опресненной воды из морской необходимо использовать концентрированный раствор специального вещества, которое должно впоследствии достаточно легко удаляться — например, при изменении температуры разлагаться (карбонат аммония) или выпадать в осадок.

Полученная вода характеризуется меньшим содержанием примесей, чем исходная, и может быть в дальнейшем очищена с использованием данного метода и другого специального вещества (с более низкой концентрацией), так и с использованием другого метода опреснения. При применении метода прямого осмоса часть энергии, необходимой для опреснения воды можно использовать в виде низкопотенциальной энергии (тепловой, солнечной) имеющей более низкую стоимость (по сравнению с электрической). Это позволяет использовать менее энергозатратные способы очистки на финишной стадии.

Обратный осмос для опреснения морской воды

Наиболее широко распространенном методом опреснения морской воды в настоящее время стал метод обратного осмоса. Данный метод основан на ранее описанном явлении осмоса, но направление движение растворителя (чистой воды) изменено на обратное — от более соленого раствора в сторону более чистого (концентрированного) за счет создания давления со стороны более «разбавленного» раствора (исходной воды). Давление, требуемое для проведения процесса обратного осмоса зависит от минерализации исходной воды и при опреснении воды с соленостью 35 г/л (соленость мирового океана) рабочее давление достигает значений 70-80 бар.

Производительность оборудования опреснения морской воды методом обратного осмоса зависит от типа и количества стандартизованных мембранных элементов. Наша компания в своем модельном ряде поддерживает модели производительностью от 50 до 1000 л/ч (опреснительные установки СОМ О 50-60 — СОМ О 1000-60). Простота конструкции и большой выбор доступных комплектующих позволяют использовать опреснительные мембранные установки практически на любых объектах, где требуется решение задачи получения пресной воды из воды минерализованной в максимально удобном исполнении оборудования.

Такие установки применяются как для опреснения воды на катерах и яхтах, судах и буровых платформах, так и для обеспечения питьевой водой поселений с солеными источниками воды (соленые скважины, морское побережье).

Кроме рассмотренных выше существует еще ряд методов опреснения основанных на иных физических процессах, но в настоящее время они не получили широкого распространения или находятся в стадии экспериментальных моделей.

Источник

Как отделить чистую воду от морской воды?!

Можно. Есть 3 способа.
1. Перегонка. Воду надо испарить, пар сконденсировать, воду собрать. В промышленных установках используют «перегонный куб» или дистиллятор, по принципу это действително аналог самогонного аппарата, хотя гораздо проще (нет необходимости разделять ЖИДКОСТИ) . Аварийные лодки комплектуются иногда такими надувными чёрно-белыми мячиками, где процесс идёт под действием солнечного тепла (кстати придумал эту конструкцию Кусто) .
Способ очень простой, но в промышленных масштабах относительно дорогой, поскольку на испарение тратится много энергии
2. Ионообменная смола. Можно пропустить солёную воду через ионообменную колонку Способ мягкий, но невероятно дорогой, поскольку ионообменная смола — штука дорогая, а реанимировать использованную колонку можно, только промыв её большим количеством не просто пресной воды, а бидистиллята 🙂
3. Молекулярные сита. Вода пропускается под давлением (нужно преодолеть осмотическое давление) через плёнку, которая имеет столь маленькие поры, что через них пролазят молекулы воды, но не пролазят ионы солей. Способ самый перспективный, хотя пока такие сита очень дороги и тоже не вечны.

Я так понимаю ты имеешь ввиду как морскую сделать пресной. Самый простой способ это прогнать как самогон ))) через аппарат.

может соль от воды, выпариванием, дистиляцией, фильтрацией, есть фильтры такие на косм. станциях, кораблях

Если пить очень хочется, а вокруг лишь море и интернет то:
1) Берём таз, наливаем туда воду морскую, затем ставим внутрь ровно по середине ещё одну ёмкость куда будет попадать вода чистая уже ну и дальше накрываем всё это дело куском целофана, делая так чтобы в нашу вторую ёмкость капала вода.
И самым главным шагом является — либо греть таз снизу или нагревать температуру вокруг, чтобы было испарение.
Хотя на том же экваторе думаю последний шаг нафиг не нужен

Источник