Как из морской воды сделать пресную


Вот вы оказались в лодке посреди океана, у вас лишь небольшая сумка с разными вещами. Рано или поздно вы захотите пить. Хотя воды вокруг много, пить ее категорически нельзя. Но есть очень простой способ по превращению морской воды в пресную и питьевую.

взято с pixabay.com

Для начала нам нужно осмотреть вещи, которые у нас есть и выбрать что подойдет. Лучше всего для нашего устройства подойдет пластиковая бутылка и жестяная или алюминиевая банка. Хотя можно использовать вместо банки и маленькую пластиковую бутылку или кружку, стакан. В общем небольшую емкость с открытым верхом.


Теперь берем подготавливаем меньшую емкость, если это жестяная банка, то убираем верхнюю часть. Если алюминиевая, то обрезаем также верх. С кружкой и стаканом ничего не надо делать. Все, первая часть нашего опреснительного устройства готова.

Приступаем ко второй части. Берем пластиковую бутылку и срезаем дно. И теперь самое сложное. Необходимо нижнюю часть пластиковой бутылки вогнуть во внутрь. Так чтобы внутри образовалось подобие желоба, где будет собираться вода.

После этих приготовлений набираем в маленькую емкость морскую воду, а сверху в отверстие одеваем нашу подготовленную пластиковую бутылку. Крышка на ней должна быть закручена.

Устройство для опреснения морской воды

Всю эту конструкцию оставляем на солнце. Морская вода начнет испарятся и капли влаги будут образовываться на стенках бутылки. А постепенно скатываться в желоб на дне. Как желоб наполнится, просто поднимаете аккуратно бутылку и пьете через верхнее отверстие, как из обычной бутылки.

Таким способом в день можно собирать достаточно питьевой воды, чтобы обеспечить себе выживание. Главное кроме воды еще наличие у вас еды или умение ее добывать.

Предыдущие статьи:

  • Самодельные ловушки в лесу
  • Способы подвешивания котелка над костром
  • Поиск и добыча пресной воды на морском берегу
  • Способы сделать печь в походных условиях

Спасибо за внимание, если вам понравилось поставьте ЛАЙК и ПОДПИШИТЕСЬ на мой канал. Это будет хорошей мотивацией писать дальше для вас интересные и полезные статьи.

Источник: zen.yandex.ru

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: www.osmos.ru

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
В данной статье, автор YouTube канала «NightHawkInLight», предложит Вашему вниманию ещё один вариант агрегата по опреснению воды.

По известной технологии опреснения воды, жидкость обычно подвергается кипячению, в результате которого вода превращается в пар, оставляя все минеральные вещества и соли на дне ёмкости. Если же удастся собрать этот пар, и конденсировать его обратно в воду, она будет пресной и абсолютно чистой. Но здесь же кроется небольшая проблема: вода без минералов губительна для человеческого здоровья, так как она истощает электролитный состав организма. В этой статье автор поделится с нами опытом того, как он решает эту проблему.


Материалы.
— Медная трубка 5 мм диаметром
— Бутылка из нержавеющей стали
— Уголок
— Припой, флюс, спирт
— Наждачная бумага.

Инструменты, использованные автором.
— Молоток, гаечные ключи
— Шуруповерт
— Газовая горелка
— Паяльник.

Процесс изготовления.
Для данного эксперимента понадобится бутылка из нержавеющей стали. Часто такие бутылки бывают с двойной стенкой, изолирующей содержимое от внешней среды, по типу термоса. Но в нашем случае это должна быть обычная однокамерная ёмкость со стальной крышкой.

Конденсирующая спираль будет сделана из медной трубки 5 мм диаметром. Чтобы прикрепить его к бутылке, автор прежде учится припаивать медь к нержавеющей стали. Это был отдельный опыт. Первая попытка показала не очень хороший результат.

В этом случае важно очистить оба материала, как медь, так и сталь. Это делается небольшим кусочком наждачной бумаги.

Сам процесс пайки требует большого количества флюса, наносимого на место соединения. Соединение должно быть герметичным, ведь оно будет контактировать с питьевой водой. Также важно использовать бессвинцовый припой. Это не тот материал, который используется для электроники.


Наилучшие результаты были достигнуты автором, когда он производил не очень сильный нагрев припоя газовой горелкой. Он нагревал металл ровно до той степени, когда припой начинал таять и тем самым соединять обе детали.

После этого автор промыл место спайки спиртовым раствором из бутылочки-спрея, чтобы удалить излишки флюса.

И вот навык приобретён. Первым делом автор снимает крышку с бутылки, а также силиконовую уплотнительную прокладку.

Далее на сверлильном станке он сверлит сквозное отверстие в крышке. Оно должно быть того же диаметра, что и медная трубка.

Рядом, ближе к краю крышки, он делает ещё одно маленькое отверстие, через которое впоследствии будет выходить воздух во время прогрева крышки.

После зачистки поверхностей наждачной бумагой, медная трубка погружается в крышку таким образом, чтобы с обеих сторон крышки она выступала примерно на полдюйма.

Затем автор припаивает трубку с двух сторон, пользуясь уже приобретённым навыком.

Второе отверстие, сделанное под сброс давления в крышке, достаточно маленькое, для того чтобы можно было применить паяльник вместо горелки. В остальном же технология пайки остаётся той же. Его необходимо запаять.

После всего силиконовая прокладка вновь водружается на крышку, а та, в свою очередь, навинчивается на бутылку.

К небольшой секции медной трубки сверху крышки присоединяется быстрозажимной латунный уголок. Он надевается на край медной трубки, и прижимается гайкой.


Небольшая трубка на другом конце уголка может быть удалена.

Вместо этого автор берёт небольшую резиновую прокладку и вставляет её в зажимную гайку, перед тем, как привинтить её на место. Так получается герметичная прокладка на тот случай, если ёмкость будет использоваться как бутылочка для воды. И тогда, если нужно будет превратить её вновь в элемент опреснительной системы, достаточно будет просто удалить эту прокладку с клапана.

Для данного проекта автору понадобилась медная трубка диаметром 5 мм, из которой будет сооружёна конденсационная спираль.

Чтобы придать трубке форму змеевика, автор просто плотно обматывает ею бутылку, делая 8-9 витков.

Концы змеевика он выгибает наружу.

Итак, настало время испытаний. Автор удаляет герметичную прокладку с уголка, без особого усилия присоединяет к нему змеевик.
На крышке бутылки имеется стальное кольцо, благодаря которому бутылку можно зацепить на крючок или проволоку и подвесить над огнём.

В этом мерном стакане солёная вода, эквивалентная той, что имеется в океане. Автор заливает её в подготовленную бутылку, завинчивает крышку и размещает сосуд над источником тепла.

В ветреный, холодный день пламя постоянно сдувает. Пришлось автору воспользоваться более глубокой печью. В спокойный день нагревание можно осуществлять и на обычном походном костре.

Сосуд нагрелся слишком сильно, так что образование пара превысило объём, который способен охладить змеевик.
Чтобы поспособствовать конденсации, автор оборачивает трубку кусочком мокрой ткани.

Но ещё более продуктивным является погружение змеевика в прохладную воду. Вода практически струйкой начинает течь из трубки.
Есть ещё один эффективный совет: после того, как в стакане образовалось достаточное количество очищенной воды, в неё заглубляется конец трубки — в этом случае сама вода будет действовать как конденсатор для всего пара, который образуется в трубке. Это отличный способ остановить процесс кипения воды в опреснителе, до того, как он пересохнет.

Первоначально в бутылку было залито 250 мл воды, на выходе получилось 175 мл. Неплохой результат! Но, как уже замечал автор в начале статьи, абсолютно чистая вода вредна для организма. Чтобы вернуть ей прежние свойства, он вливает в неё несколько капель концентрированного соляного раствора. Если в вашем распоряжении имеется только морская вода, вот это количество пресной влаги может спасти вашу жизнь!

Теоретически эта система могла бы работать и на солнечном источнике тепла. Только для этого понадобятся линзы Френеля, или параболическое зеркало. Бутылку в этом случае желательно покрасить в чёрный цвет для максимального поглощения тепла.
А вот и тест воды на соленость — она идеально чистая!

Спасибо автору за простую, но весьма эффективную идею по изготовлению небольшого опреснителя воды!

Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.

Источник: USamodelkina.ru

Инструкция, как добыть питьевую воду

1. Выкопайте яму для сбора воды. Яма должна составлять по крайней мере 1 метр в глубину и быть достаточно широкой для того, чтобы вы смогли дотянуться рукой до дна. Как только вы приблизитесь к 1 метру, вы должны увидеть очень влажный песок или лужицу из воды. Не торопитесь, так как вы ограничены в воде, а напряжения вызовет жажду раньше времени.

2. Поместите ёмкость в центр отверстия. Ёмкостью может быть выдолбленный кокосовый орех, плоды или крупные листья. Если на острове имеется достаточно растительности, то вы можете добавить её в яму вокруг ёмкости. Вода из растительности будет испаряться и накапливаться в сосуде.

3. Накройте отверстие и пригните покрытие. Поместите большой лист (например, от пальмы) на яму и полностью закройте её насколько это возможно. Закрепите внешние края листа камнями. Поместите несколько камешков в центре крышки для создания небольшого углубления над ёмкостью. Это направит воду в сосуд. В течение дня и ночи роса и конденсат будут собираться на самодельном покрытии и стекать внутрь сосуда.

4. Периодически извлекайте ёмкость из ямы, чтобы пить воду или наполнить другие ёмкости для последующего использования. Поместите судно обратно в отверстие, чтобы продолжать накапливать воду. Вода будет безопасна для питья. Никакой очистки не требуется.

Советы и предупреждения

В будущее путешествие берите с собой лист полиэтилена. Пластик обеспечивает большую воздухонепроницаемость покрова, и вода будет собираться быстрее.

Источник: bestolkovyj-narod.ru

Актуальность проблемы

Если вода содержит в себе до одного грамма соли на литр, она уже пригодна для употребления в Как из морской воды сделать преснуюограниченном количестве. Однако если этот показатель приближается к соотношению десять грамм на один литр, такую жидкость уже нельзя пить. Есть также ряд ограничений для питьевой воды относительно содержания в ней микроорганизмов и органических компонентов. Таким образом получение чистой жидкости представляет собой довольно сложный многоуровневый процесс.

Наиболее популярный способ получения питьевой воды — опреснение. Причем этот метод актуален не только для регионов с засушливым климатом, но и для Европы и Америки. Получение пресной воды из соленой — это лучший способ решения проблемы.

Разнообразные залежи жидкости с большим содержанием соли можно найти практически в любом регионе планеты. В них отсутствуют условия для размножения микроорганизмов. Рассолы залегают на относительно большой глубине, что исключает возникновение внешнего загрязнения опасными химическими элементами. Получать пресную воду также можно из морской. В этой статье мы рассмотрим наиболее популярные способы решения этой задачи.

Дистилляция воды кипячением

Данная методика применялась еще в древности. В наше время используют несколько вариантов дистилляции. Суть состоит в том, чтобы довести жидкость до кипения, и сконденсировать пар. В результате получается опресненная вода.

Как из морской воды сделать преснуюДля производства жидкости в значительном объеме используют две популярные технологии. Одна из них называется многоколонной дистилляцией. Суть технологии заключается в доведения жидкости до состояния кипения в первой колонне. Образовавшийся пар применяют для передачи тепла остальным колоннам. Данная методика результативная. С ее помощью можно получать пресную воду в промышленных масштабах. Однако эта технология очень энергозатратная. Поэтому в наше время ее используют довольно редко.

Дистилляция мгновенным вскипанием признана более результативной. Суть технологии заключается в испарении соленой жидкости в специальных камерах. В них показатель давления постепенно снижают. Соответственно для получения водяного пара нужен меньший показатель температуры. Именно поэтому данная технология является более эффективной.

Есть еще две методики дистилляции: мембранная и компрессионная. Они возникли вследствие модернизации первых двух технологий. Мембранная дистилляция основана на применении мембраны гидрофобного типа, выполняющей функцию охлаждающего змеевика. Она удерживает воду, пропуская при этом пар. Компрессионная дистилляция основана на использовании в первой колонне сжатого (перегретого) пара.

Все перечисленные технологии имеют один и тот же недостаток. Они слишком энергозатратные. Для нагрева жидкости от нуля до ста градусов нужно затратить четыреста двадцать килоджоулей. А чтобы изменить состояние воды из жидкого в газообразное уже потребуется две тысячи двести шестьдесят килоджоулей. Оборудование, работающее по принципу рассмотренных технологий, расходует от трех с половиной и более киловатт в час на один кубический метр получаемой опресненной жидкости.

Дистилляция солнцем

В южных странах для осуществления процесса дистилляции используют солнечную энергию. Это позволяет существенно снизить издержки на опреснение соленой воды. Для выполнения процесса дистилляции можно использовать солнечные батареи или непосредственно тепловую энергию Солнца. Наиболее простой в техническом плане является технология на основе испарителей. Последние представляют собой специальные призмы, сделанные из стекла или пластика, в которые наливают соленую жидкость.

Как из морской воды сделать преснуюВ результате солнечная энергия повышает температуру воды. Жидкость начинает испаряться и выпадает в виде конденсата на стенках. Появляющиеся из пара капли стекают в специальные приемники. Как вы видите, технология очень простая. Из ее минусов стоит выделить низкий показатель КПД. Он не превышает пятидесяти процентов. Поэтому эту технологию используют лишь в бедных регионах. С ее помощью можно обеспечить пресной водой в лучшем случае небольшой поселок.

Многие инженеры продолжают вести работу по модернизации рассмотренной технологии. Их главная цель состоит в увеличении отдачи подобных систем. К примеру, применение капиллярных пленок позволяет существенно улучшить результативность солнечных дистилляторов.

Отметим, что системы работающие за счет альтернативных источников энергии не являются основным инструментом в деле получения пресной воды. Хотя, их применение не требует существенных затрат на выполнения процесса дистилляции.

Чтобы удалить из жидкости соли можно применять и другие технические решения. Довольно популярным способом очистки воды является электродиализ. Для реализации метода применяют пару мембран. Одна из них необходима для пропуска катионов, а вторая используется исключительно для анионов. Частицы распределяются по мембранам под воздействием постоянного тока. Подобное решение часто реализуют совместно с солнечными и ветровыми генераторами.

Обратный осмос

Как из морской воды сделать преснуюТехнологии опреснения воды постоянно совершенствуются. В наши дни все большую популярность получают методики, основанные на обратном осмосе. Суть заключается в применении полупроницаемой мембраны. Сквозь нее проходит соленая жидкость. В результате частицы солевых примесей остаются со стороны, где показатель давления избыточный.

Метод обратного осмоса является наиболее экономным. Особенно если его применять для опреснения воды с некритичным содержанием соли. В этом случае для получения одного кубометра воды может хватить одного киловатта-час энергии. Поэтому технология обратного осмоса считается наиболее перспективной.

Итоги

Каждый метод опреснения воды имеет свои особенности. Чтобы производить пресную воду в промышленном масштабе необходимо подбирать наиболее экономный и результативный вариант. Метод обратного осмоса на сегодняшний день является самым эффективным.

Источник: scorcher.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.