制备适用于水再矿化的碳酸氢钙溶液的设备制造技术

本发明专利技术涉及制备碳酸氢钙溶液的设备和这种设备用于连续制备碳酸氢钙溶液的用途以及这种设备用于水再矿化的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及制备碳酸氨巧溶液的设备（installation)和运种设备用于连续制备 碳酸氨巧溶液的用途W及运种设备用于水再矿化的用途。
技术介绍
饮用水已变得缺乏。即使在水丰富的国家中，并非所有水源及胆水池均适合于生 产饮用水，且现今许多水源受到水质急剧恶化的威胁。最初用于饮用目的的供料水主要为 地表水及地下水。然而，出于环境及经济的原因，处理海水、盐水、微咸水、废水及受污染的 流出水变得越来越重要。 为了从海水或微咸水回收水（用于饮用），已知对于干旱地区、沿海地区及海岛相 当重要的若干方法，且运些方法通常包括蒸馈、电解W及渗透或反渗透方法。由运些方法获 得的水非常软且由于缺乏抑缓冲盐而具有低抑值，并且因此由运些方法获得的水倾向于 具有高度反应性，且除非进行处理，否则该水可在其于传统管线中输送期间产生严重腐蚀 的困难。此外，未经处理的脱盐水无法直接用作饮用水源。为了防止不希望的物质在管线 系统中的溶解，为了避免例如管和阀的给水设备腐蚀并且为了使水可口，有必要再矿化水。 主要用于再矿化水的传统方法是通过二氧化碳和石灰石床过滤（也被称作方解 石接触器）的石灰溶解。其它较不常见的再矿化方法包括例如添加熟石灰和碳酸钢、添加 硫酸巧和碳酸氨钢或添加氯化巧和碳酸氨钢。 阳〇化]该石灰法设及用c〇2酸化水处理石灰溶液，其中设及W下反应：阳007]由W上反应方案可W得出结论，需要两个当量的C〇2将一个当量的化(0H)2转化成Ca2+和碳酸氨根W用于再矿化。此方法取决于两个当量C〇2的添加，W将碱性氨氧根离子转 化成缓冲物种肥〇3。对于水的再矿化而言，由石灰乳（通常至多5%重量）制备通常称为 石灰水的W总重量计0.1-0.2%重量的饱和氨氧化巧溶液。因此必须使用生产石灰水的饱 和器，且需要大体积的石灰水W实现再矿化的目标含量。此方法的另一缺陷在于熟石灰为 腐蚀性的且需要适当的处理及特定设备。此外，控制不当的向软水添加熟石灰可能会由于 石灰不具有缓冲性质而导致不希望的抑变化。 石灰石床过滤方法包括使软水通过粒状石灰石床W在水流中溶解碳酸巧的步骤。 根据W下反应，使石灰石与C〇2酸化水接触来矿化水： 不同于该石灰法，在化学计量上仅需要一个当量的C〇2即可将一个当量的化C03转 化成Ca2义碳酸氨根W用于再矿化。此外，石灰石无腐蚀性，且归因于化C03的缓冲性质， 防止了较大的抑变化。 相比于石灰，使用碳酸巧的一个额外优点是碳酸巧的非常低的二氧化碳足迹。为 了生产一吨碳酸巧，放出75kg的〔化，而用于生产一吨石灰则放出750kgCA。因此，使用碳 酸巧代替石灰呈现一些环境益处。 但是，粒状碳酸巧的溶解速率缓慢，且导致运些石灰石床过滤系统所需的相当大 的足迹。 用于使用石灰乳或石灰浆再矿化水的方法和系统被描述于US7, 374, 694及EP0 520 826中。US5, 914, 046描述了用于使用脉冲石灰石床W减小废水排放的酸度的方法。 US7, 771，599描述一种在脱盐系统中使工艺水再矿化的方法。该方法经由气体 转移膜使二氧化碳气体与海水或脱盐工艺的浓缩液（盐水）分离。经分离的二氧化碳气体 其后用于生产可溶性碳酸氨巧（Ca(肥〇3)2)。W0 2012/020056A1针对再矿化水的方法，其 包括提供给水及向该给水中注入气态二氧化碳和浆料的步骤，其中该浆料包含微粉化碳酸 巧。W0 2010/023742A2描述了通过后加工（后处理）经由蒸馈或反渗透使海水脱盐而获 得的脱盐水来生产饮用水的方法和设备。该方法包括向脱盐水过量供应二氧化碳W吸收二 氧化碳的二氧化碳吸收工艺，使二氧化碳所吸附的脱盐水穿过石灰石过滤器（其中填充石 灰石W形成巧离子和碳酸氨根离子）的再矿化工艺，W及向通过了再矿化工艺的脱盐水供 应空气W排出二氧化碳及空气从而获得饮用水的二氧化碳排出工艺。W0 2012/113957A1 设及用于再矿化流体的方法，其中最终浊度被控制。该方法包括包含试剂投配、再矿化及过 滤的步骤。 然而，所描述的装置和方法具有再矿化水及尤其制备用于再矿化水的碳酸氨巧溶 液为时间依赖性且因此需要大的接触槽或反应器的缺点。 鉴于前述内容，改善水的再矿化仍为本领域技术人员所关注。尤其希望提供替代 或改进的系统用于制备碳酸氨巧浓缩溶液，其能够W更加有效、经济且生态的方式制备且 尤其允许连续制备可用于水的再矿化的碳酸氨巧溶液（在水中溶解的碳酸巧），同时使用 较小的设备占用面积。
技术实现思路
前述及其它目标通过提供用于制备碳酸氨巧溶液的设备得W解决，该设备包括W 环形连通的 a)至少一个投配（dosing)单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口， b)多批系统，包括 X)主批料线，其配备有至少一个入口和至少一个出口，该主批料线包括W环形连 通的 i)至少一个气体投配入口， ii)至少一个混合单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口，和 阳02引 iU)至少一个槽，其配备有至少一个入口和至少一个出口，化及xi)至少一个从批料线，其配备有至少一个入口和至少一个出口，该至少一个从批 料线包括W环形连通的 阳0巧]i)至少一个气体投配入口， 阳0%] ii)至少一个混合单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口，W及 iU)至少一个槽，其配备有至少一个入口和至少一个出口，化及 C)至少一个膜过滤单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口。 如本文所用，术语"设备"是指一种系统，该系统包括至少一个投配单元、多批系统W及至少一个膜过滤单元，它们彼此连接W确保环形连通。 本专利技术中所用术语"[^环形连通（incircularcommunication)"是指相应单元/ 系统W环状系统彼此相连。因此，气体或流体如悬浮液从一个单元/系统流至另一个单元 /系统是可能的；运种流动可借助于一个或多个中间（并且未明确提及或描述）的零件、设 施、装置或其它制品如管道、管子和累来实现。 如本专利技术中使用的术语"多批（multiplebatch)"系统是指W下运样的系统，该系 统包括至少两个可彼此独立操作的工艺线，即一个主批料线和一个或多个从批料线。但不 排除监测和/或控制主批料线的参数，而不监测和/或控制一个或多个从批料线的参数。 阳032] 如本专利技术中所使用，术语"再矿化（remineralization)"是指在仅含有少量矿物或 根本不含有矿物或含有不足量矿物的水中进行矿物的恢复，W获得适口的水。可通过向待 处理的水中至少添加作为原料的特定碳酸巧来实现再矿化。任选地，例如，为获得与健康相 关的益处W确保一些必需矿物和微量元素的适当摄取，可将另外的物质混合进碳酸巧或与 碳酸巧混合，随后在再矿化工艺过程中添加至水中。根据关于人类健康及饮用水质量的国 家准则，经再矿化的产品可包含含有儀、钟或钢的额外矿物如碳酸儀、硫酸儀、碳酸氨钟、碳 酸氨钢或者含有必需微量元素的其它矿物。 本专利技术的专利技术人出人意料地发现，运种设备使本领域技术人员能够W有效、经济 和生态的方式再矿化水。尤其是，本专利技术的专利技术人出人意料地发现，运种设备使本领域技术 人员能够W连续方式制备可进一步用于水的再矿化的碳酸氨巧溶液。尤其是，运通过提供 至少一个投配单元结合多批系统而实现，该多批系统包本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备碳酸氢钙溶液的设备，该设备包括以环形连通的a)至少一个投配单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口，b)多批系统，包括x)主批料线，其配备有至少一个入口和至少一个出口，该主批料线包括以环形连通的i)至少一个气体投配入口，ii)至少一个混合单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口，和iii)至少一个槽，其配备有至少一个入口和至少一个出口，以及xi)至少一个从批料线，其配备有至少一个入口和至少一个出口，该至少一个从批料线包括以环形连通的i)至少一个气体投配入口，ii)至少一个混合单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口，以及iii)至少一个槽，其配备有至少一个入口和至少一个出口，以及c)至少一个膜过滤单元，其配备有至少一个入口和至少一个出口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·波菲特，M·斯科弗比，
申请(专利权)人：OMYA国际股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH