Разное

Соль компрессы из солевого раствора: Солевая повязка: избавляемся от ста болезней по рецепту хирурга Щеглова

16.09.1976

Содержание

последние отзывы, рецепт. Как изготовить солевой компресс? Сколько держать солевой компресс?

Уникальные свойства соли известны давно. В древности она считалась дорогим подарком и символом гостеприимства. На сегодняшний день это неотъемлемая часть кулинарии, также ее широко используют в медицине.

Эффективным способом лечения различных заболеваний является солевой компресс. Такие компрессы часто спасали тяжело раненых солдат от гангрены, а все благодаря своей способности вытягивать гной. После 3-4 дней лечения такими повязками рана становилась чистой, исчезало воспаление, снижалась температура тела.

Что лечит солевой раствор

В настоящее время соль используют для лечения ангины, бронхита, ларингита, воспаления легких, насморка, гайморита, фронтита. Ее применяют в качестве дезинфицирующего средства при различных повреждений кожи, глубоких ранах, ожогах, гематомах.

Раствор хлорида натрия избавляет от головных болей, что подтверждают отзывы многих людей. Эффективно он справляется и с воспалительными заболеваниями печени, кишечника, пищевыми отравлениями. Солевые повязки используют при мастопатии, аденоме простаты. Лечение солевыми компрессами показано при таких заболеваниях, как артроз, артрит, радикулит, бурсит, подагра.

Как действует раствор соли

Важной особенностью солевого раствора является его способность поглощать жидкость из тканей. Сначала раствор хлорида натрия вытягивает ее из подкожного слоя, затем из более глубоких. Вместе с жидкостью он избавляет ткани от гноя, болезнетворных микроорганизмов, омертвевших клеток и токсических веществ, что способствует ликвидации патологического процесса.

Как приготовить раствор для компресса

Для этого вам понадобится обычная поваренная или морская соль. Воду нужно брать чистую, без вредных добавок. Можно использовать дистиллированную, талую, дождевую или кипяченую из-под крана.

Для компресса используется концентрация соли 8-10 %. Более насыщенный может повредить капилляры, менее концентрированный обладает меньшей эффективностью. Хранят солевой раствор в герметично закрытой таре не больше суток.

Простой солевой компресс

Рецепт очень простой. Делают раствор (3 ст. л. соли на 1 литр воды), используя воду комнатной температуры. Понадобится марля, которую нужно сложить в восемь слоев, или хлопчатобумажная ткань, сложенная вчетверо.

Марля или ткань, пропитанная раствором, прикладываются к больному месту. Такой компресс солевой способствует быстрому восстановлению поврежденной кожи при ушибах, кровоподтеках, язвах, ожогах и мозолях.

Горячий компресс

Такой компресс эффективно прогревает различные части тела, способствует расслаблению мышц, активизирует процессы капиллярного кровоснабжения. Аппликации из соли пользуются популярностью в косметологии.

Марлю или ткань опускают в горячий раствор соли (2 ст. л. на литр кипятка) на одну минуту, слегка отжимают и накладывают на проблемную зону. Кожу перед этим не нужно смазывать ничем. Повязку закрепляют при помощи пластыря или бинта. Компресс солевой в лечебных целях накладывают перед сном и снимают утром.

Паровой компресс

Для приготовления такого компресса делают мешочек из ткани и наполняют его солью, температура которой должна составлять 60-70 °С. Для предохранения от ожога под такой мешочек необходимо подкладывать полотенце. Сверху компресс покрывают вощеной бумагой или медицинской клеенкой, что обеспечивает эффект сауны.

Компресс накладывают на те части тела, которые нужно сильно прогреть. Например, неплохие результаты такая терапия имеет при подагре или ревматизме. При проведении косметических процедур нужно держать компресс в течение 10 минут, при лечебном прогревании – от получаса до 40 минут.

При хронических заболеваниях, когда необходимо размягчить и вывести наружу какие-либо затвердения, процедура проводится два раза в день.

Холодный компресс

Как и в предыдущем случае, понадобится тканевой мешочек, наполненный солью, который нужно поместить на несколько минут в морозилку. Компресс солевой используется при локализованных болях, которые вызваны расширением сосудов – боль в голове, ушибы. Применяют и при варикозном расширении вен.

Солевая повязка

Для повязки используют стерильную льняную или хлопчатобумажную ткань, которую нужно сложить в несколько раз. Можно использовать сложенный в 8 раз марлевый отрез. Ткань стерилизуют в крутом кипятке или проглаживают очень горячим утюгом.

Воду с солью нужно закипятить, в раствор погрузить повязку, затем вынуть и остудить, слегка отжав. На часть соли понадобится десять частей воды. Участок кожи нужно обтереть влажной тканью, наложить повязку и прибинтовать. Используют для лечения насморка и головных болей, накладывая на область лба и затылка. При гриппе повязку прикладывают ко лбу, затылку, шее, спине. Эффективно при ожогах, ушибах, нарывах, ревматизме, радикулите.

Соляная одежда

Эффективное средство при простуде, артритах, радикулите. Соляным раствором (1ст. л. соли на 1 ст. воды) пропитывают шерстяную одежду – шарф, носки, рубашку. Эти вещи используются в виде компресса. Больного тщательно укутывают. Предметы гардероба снимают после того, как солевой раствор полностью высохнет.

Применение солевых компрессов при некоторых заболеваниях

Используя такие компрессы, стоит помнить о том, что это лишь дополнительное терапевтическое средство, которое не заменяет основного лечения.

При абсцессах

Такой метод подходит для лечения только неосложненных абсцессов. Повязка пропитывается раствором соли комнатной температуры, накладывается на рану и закрепляется с помощью бинта. Снимают ее через два-три часа, промокнув кожу стерильным бинтом. Если произошел самопроизвольный прорыв абсцесса, необходимо обработать участок кожи, который инфицирован, используя антисептик.

При артрите

Солевой компресс способствует снятию отечности и болезненности в пораженном суставе. Длительность процедуры и частота проведения определяется врачом. Чаще всего такие компрессы используют на стадии ремиссии, что позволяет избежать осложнений.

При гриппе

При этом заболевании, которое сопровождается повышением температуры, компрессы из соли делают только после того, как стихнут симптомы.

Аппликация на область горла облегчает дыхание. Для того чтобы снять отек тканей и нормализовать дренаж, ее накладывают на грудную клетку.

Зубная боль

Народными средствами такую проблему, конечно, не решить, но облегчить состояние до похода к врачу помогут солевые компрессы. Отзывы многих людей говорят о том, что это средство спасает от мучительной зубной боли. Можно прикладывать компресс к воспаленной десне.

При насморке

Компрессы облегчают носовое дыхание, устраняют отек верхних дыхательных путей, способствуют выходу слизи. Накладывают их на область переносицы и нос, следя за тем, чтобы раствор не попал в глаза.

При неврозах

В этом случае компресс солевой накладывают на биологически активные точки, что способствует их стимуляции и нормализации работы ЦНС. Это средство используют как дополнение к основному лечению, длительность процедуры определяется неврологом.

Общие правила

Чтобы подобная оздоровительная процедура оказалась эффективной и не причинила вреда организму, необходимо знать, как сделать солевой компресс правильно:

1. Ткань должна быть гигроскопичной и воздухопроницаемой, например, натуральный хлопок или марля.

2. Концентрация соли в воде должна составлять не больше десяти процентов, в противном случае могут возникнуть болевые ощущения в месте наложения компресса, повреждения мелких кровеносных сосудов, которые расположены в верхних слоях кожи.

3. Перед наложением повязки кожу промывают теплой водой с мылом, обсушивают с помощью полотенца, а по окончании процедуры поврежденный участок протирают, используя теплую влажную ткань.

4. Не стоит слишком отжимать ткань для компресса, т. к. в этом случае процедура принесет мало пользы.

5. В зависимости от заболевания определяется время воздействия повязки с раствором соли. Сколько держать солевой компресс, если противопоказаний нет? В таком случае его оставляют на ночь.

Противопоказания

Использование солевых компрессов имеет свои противопоказания. Раствор хлорида натрия используют с осторожностью в том случае, если у человека имеется гипертоническая болезнь, сердечная недостаточность, при мигренях, заболеваниях мочевыводящих путей, нарушениях обмена веществ. Нельзя применять такой способ лечения при некоторых инфекционных и неинфекционных болезнях кожи.

Ванна с повареной солью

В современном мире без соли, как без воды, ни «туды и ни суды». Со времён Поля Брега появились утверждения о том, что соль – «белый яд». Сторонники этой версии ссылаются на то, что первобытные люди соли не знали и, тем не менее, жили-были. Однако нет достоверных фактов, что соль всё-таки не бралась ими из каких либо источников, да и жили древние очень мало.

Зато известно, что уже 3000-4000 тысячи лет назад до нашей эры добыча поваренной соли осуществлялась в Ливии. В древности соль стоила очень дорого, так в Абиссинии за четыре небольших куска соли можно было купить раба. Соль считалась признаком богатства, её берегли, ей хвастались перед соседями. Из-за месторождений соли происходили военные конфликты, а при её нехватке «соляные бунты».

На Руси дорогого гостя всегда встречали хлебом с солью в знак особого уважения и почтения.

Соль поваренная – NaCl – природный минерал, кристаллический хлористый натрий, содержащий 39,4% натрия и 60,6% хлора. Растворяется в любой жидкости.

В нашем организме около 50% натрия, который находится во внеклеточной жидкости, 40% — в костях и хрящах, около 10% — в клетках. Натрий содержится в женском молоке, то есть мы впитываем его с молоком матери, есть он также в крови, в желчи, в соке поджелудочной железы…

Без натрия невозможно поддержание кислотно-щелочного равновесия, водно-солевого обмена в организме, постоянства осмотического давления. Без него нарушилась бы работа всей нервной системы человека. Кишечник и почки перестали бы усваивать необходимые им питательные вещества. Короче, многие функции человеческого организма перестали бы осуществляться. Хотя, стоит заметить, что натрий поступает в наш организм не только из соли.

Хлор — содержится в мышечной ткани человека, в костях, больше всего его в крови и внеклеточной жидкости. При помощи хлора в организме происходит расщепление жиров, а так же образуется соляная кислота — основной компонент желудочного сока, который стимулирует работу нервной и половой систем, способствует формированию и росту костной ткани, выводит из организма мочевину.

Так что без соли ни человек, ни животные не могут существовать.

Древние китайские врачи советовали есть пищу с солёным вкусом для усиления жизненной теплоты. Однако они же предупреждали, что и злоупотребление солью вредит организму не менее, чем её недостаток.

Много соли в пище вредит гипертоникам, людям, страдающим болезнями почек.

Австралийские врачи считают, что избыток соли в пище увеличивает риск возникновения катаракты (помутнение хрусталика).

В современном мире во многих развитых странах люди употребляют в сутки до 10-15 граммов соли на человека. Ведь соль попадает в организм не только при добавлении соли в пищу, но и вместе с готовыми продуктами, купленными в магазине, будь то сыр, колбаса и многое другое.

Наши бабушки и прабабушки использовали соль не только в кулинарии и в хозяйстве, но и в лечении некоторых болезней:

  • Например, при простуде. Соль крупного помола нужно прокалить на сковороде без масла, пересыпать в полотняный мешочек и приложить на ночь к ногам, надев сверху шерстяные носки. Соляным раствором полощут горло и промывают нос.
  • При депрессии 1ст. ложку соли разводят в 1 литре воды и протираются этим раствором по утрам.
  • Загноившийся палец вместо хирурга может вылечить соль. Для этого палец опускают в тёплую соляную ванночку на несколько минут, через некоторое время нарыв вскроется и гной выйдет.
  • Солью лечат ревматизмы и артриты , прикладывая к больному месту мешочки с прогретой солью. А некоторые экстрималы смешивают соль со снегом и кладут его на больное место на 5 минут.
  • При запоре принимают солевой раствор внутрь. 1 чайная ложка соли на стакан кипячёной воды. Раствор выпивают утром.
  • Для выведения из организма шлаков и токсинов , утром натощак обмакивают влажный палец в солонку и слизывают приставшие к нему крупинки соли.
  • При пародонтозе зубы чистят мелкой солью, насыпав её на влажную зубную щётку.
  • При грибке на ногах и ногтях ноги каждый вечер моют в растворе соли (1 ст. ложка на 1 стакан воды комнатной температуры). После чего ноги споласкивают чистой водой и насухо вытирают. Или ватку, намоченную в солевом растворе, прикладывают к поражённому месту и оставляют до полного её высыхания.
  • Ванны из обычной поваренной соли помогают сбросить лишний вес . Для этого 1,5 кг соли крупного помола растворяют в тёплой ванне и принимают такие ванны ежедневно в течение 15 дней. Потом перерыв 1-2 месяца и повторение курса.

Соль популярна и в косметике с древних времён.

  • Так, до нас дошёл рецепт процедуры, которую практиковала ещё неотразимая Клеопатра. 200 гр. соли перемешать со стаканом сливок и круговыми движениями нанести на кожу, начиная с кончиков пальцев ног и до шеи.
  • Для лица, чтобы укрепить кожу, сделать её мягче и эластичней, полезны соляные умывания. Для этого в кипячёной воде растворяют 1 чайную ложку кристаллической соли. Ежедневные соляные умывания очищают кожу и стягивают поры.
  • Для избавления от угревой сыпи лицо несколько раз в день протирают солёным льдом.
  • Жирную или сильно загрязнённую кожу с чёрными точками чистят при помощи мелкой соли. Ватный тампон смачивают в мыльной воде, макают в соль и осторожно втирают её в места скопления черных точек. Процедуру проводят 2-3 раза в неделю через 2-3 дня.
  • Полезны для кожи и маски с добавлением соли. Например, творожная. 2 ст. ложки жирного творога растирают с 1 ст. ложкой сливок и 1 ст. ложкой оливкового масла, добавляют соль на кончике ножа, тщательно перемешивают и наносят на лицо, шею и декольте на 15-20 минут. Смывают тампоном, смоченным в подсоленной воде.
  • Хорошо восстанавливают утраченную красоту и свежесть дряблой, увядающей или уставшей кожи горячи солевые компрессы. Лицо и шею смазывают жирным кремом. Растворяют 2 ст. л. поваренной соли в 1 литре кипятка. Смачивают в растворе середину махрового полотенца, слегка отжимают и прикладывают к подбородку и шее.
  • Ванночки из поваренной соли помогают укрепить ногти и придать им гладкость.
  • Чтобы волосы не выпадали и лучше росли, делают втирание из поваренной соли. Голову сначала моют тёплой водой без мыла, а потом, осторожно массируя кожу головы, втирают в неё соль в течение 10-15 минут. Эта процедура помогает избавиться и от перхоти. Проводят её 1 раз в неделю в течение 1-2 месяцев.

Эффективность солевого компресса при мастопатии

Лечение народными средствами фиброзной мастопатии сегодня пользуется популярностью при неэффективности медикаментозных препаратов и при наличии противопоказаний к их использованию. Кистозная мастопатия молочных желез поддается лечению гораздо сложнее, поэтому специалисты рекомендуют использовать народные рецепты для дополнения консервативной терапии, чтобы увеличить ее эффективность.

Солевые компрессы от мастопатии являются эффективным и проверенным временем средством. С их помощью можно устранить любое фиброзное или кистозное образование благодаря целительным свойствам хлорида натрия. Лечебный эффект обусловлен невероятной способностью соли, которая заключается в абсорбции инфицированной жидкости из мягких тканей, что способствует угнетению воспалительного процесса.

В чем заключается эффективность солевого компресса?

Соль, при наложении повязки, подавляет токсины в области мягких тканей и угнетает жизнедеятельность вирусов, а также болезнетворных микробов. Лечебный процесс идет именно на тот орган, на область которого накладывается повязка.

ВНИМАНИЕ!

Советуем обязательно ознакомиться с новой методикой, на основе натуральных ингредиентов, открытую Еленой Малышевой. В НИИ Маммологии, на основании исследования группы добровольцев, подтвердили факт выздоровления от мастопатии и исчезновений новообразований в груди.

Читать о новой методике Малышевой…

Солевыми повязками эффективно подавляют не только симптомы мастопатии, но и воздействуют на причины их появления, выводя жидкость из образований, угнетая тем самым их прогрессирование. С помощью этого средства народной медицины можно вылечить также воспалительные болезни органов дыхания: ангину, бронхит, ларингит, воспаление легких, холецистит, инфицированные раны, гнойные процессы. Этими повязками можно лечить суставные заболевания: вывихи, ревматизм, ушиб, артроз.

Солевую повязку можно использовать даже при раковых формах мастопатии. Специалисты утверждают, что подобным способом можно замедлить рост атипичных клеток, а соответственно и увеличить шансы на выздоровление.

Рекомендации по приготовлению солевого компресса

Для приготовления изотонического раствора потребуется 1 л дистиллированной воды, 3 ст. л. пищевой соли. Вода не должна быть теплой, а где то около 50 градусов. Соль следует тщательно размешать в воде и лекарство от множества болезней готово! Пропитанная ткань этим раствором налаживается на место больного органа и закрепляется бинтом. Солевой раствор нужно использовать только в качестве повязки, но ни как компресс. Соль будет, лекарством только в том случае если дозировка раствора не превышает 10%.

Гипертонический раствор поваренной соли используется:

  1. 10% раствор поваренной соли является активным сорбентом. Соль контактирует с водой не только при прямом контакте, но и через ткани организма и воздух. Соль принятая внутрь организма удерживает жидкость в клетках, локализуя ее в том месте, где находится.
  2. Солевая повязка дает эффект только на больной орган или пораженный участок. Во время действия повязки происходит дезинфекция дольного органа и обновления жидкости в тканях.
  3. С этим раствором повязка действует постоянно. Лечение длится около 7-10 дней, но может и потребоваться дополнительное время.

При мастопатии налаживается плотная, четырехслойная, но не тугая солевая повязка на обе молочные железы. Повязку прикладывают на ночь и выдерживают 8-10 часов. Срок такого лечения 2 недели. В случае если ослабляется сердечный ритм, то рекомендуется на сутки отказаться от подобного лечения, а затем снова возобновить курс лечения.


В заключение, предлагаем посмотреть видео о пользе солевых повязок от известного психолога, фитотерапевта, целителя и специалиста по древнеславянским видам массажа и рефлексотерапии Жукова Станислава Викторовича, который является членом Академии народного целительства и медицины. Видео не очень хорошего качества, так как интервью эксперта сделано с помощью программы Skype.
Поделиться с друзьямиПодписаться на обновления


Похожие публикации

15 заболеваний, при которых помогают аппликации с поваренной солью

Поваренная соль используется в терапевтических целях не одно столетие. Особенно эффективными считаются аппликации, которые делают с помощью ткани, пропитанной солевым раствором. Соль обладает антибактериальным и противовоспалительным эффектом, помогает заживлять раны, освобождает ткани от лишней жидкости. Гипертонический раствор хлорида натрия применяют наружно при многих патологических состояниях. Расскажем о самых известных из них.

Абсцессы и гнойные раны

Ткань, пропитанную солевым раствором комнатной температуры, накладывают на больное место на 2-3 часа. После удаления повязки кожу аккуратно просушивают стерильной марлей. Из гнойной раны вытягивается инфицированная жидкость, а здоровые ткани остаются неповрежденными. По опыту врачей, при применении этого способа даже обширная раневая поверхность полностью очищается за 3-4 дня.

Источник: depositphotos.com

Простуда

Повязку, пропитанную 8%-м раствором поваренной соли, накладывают на лоб, виски и область переносицы при первых признаках простуды. Средство хорошо снимает заложенность носа, головную боль, а также другие симптомы ОРВИ. Важно следить за тем, чтобы раствор не попал в глаза.

С простудой помогает справиться и средство, которое называется «соленые (или солевые) носки». Для проведения процедуры используют сухую соль самого мелкого помола, которой натирают внутреннюю поверхность хлопчатобумажных носков. Затем нужно их надеть, лечь в постель и приложить к ступням горячую грелку. Аппликация активизирует защитные силы организма и заметно улучшает самочувствие. Целебное действие соли можно усилить, добавив к ней молотый красный перец, сухой измельченный чеснок или порошок горчицы.

Источник: depositphotos.com

Заболевания печени

Процедура проводится с целью разжижения желчи и облегчения ее выхода из желчного пузыря и протоков. Тканевую повязку шириной 20-25 см, пропитанную теплым раствором соли, накладывают от основания правой грудной железы до середины живота и на спину до позвоночника. Компресс плотно прибинтовывают к телу и оставляют на 10 часов, после чего прогревают правую сторону живота грелкой в течение получаса.

Курс лечения из 7-10 процедур показан при холецистите и циррозе печени.

Источник: depositphotos.com

Аденома простаты

Раствор готовят из 1 чайной ложки соли и 100 мл горячей воды. Ткань складывают, пропитывают раствором, отжимают и плотно прибинтовывают к телу на 3 часа перед сном. Повязку размещают на промежности попеременно с заходом на низ живота и на крестец. После 2 недель аппликаций с солью наступает заметное облегчение.

Источник: depositphotos.com

Мастопатия

Солевые повязки накладывают на грудные железы перед отходом ко сну и снимают через 8-10 часов. Курс терапии – 2 недели.

У некоторых женщин процедура приводит к ослаблению сердечной деятельности. В этих случаях рекомендуют делать компрессы через день.

Источник: depositphotos.com

Воспалительные заболевания сердца

При воспалении оболочек сердца или сердечной мышцы (эндокардите, миокардите, перикардите) проводят терапию с помощью тканевых повязок, пропитанных 9%-м горячим солевым раствором. Для этого в раствор погружают только концы неширокой полоски ткани, которую затем перекидывают через левое плечо, располагая влажные участки на области сердца спереди и сзади. Повязку плотно приматывают к телу бинтом и оставляют на всю ночь. Процедуру осуществляют через день в течение 2 недель.

Источник: depositphotos.com

Низкий уровень гемоглобина

С помощью солевых компрессов можно активизировать работу кроветворных органов (селезенки, костного мозга, печени) и улучшить состав крови. При низком гемоглобине широкий лоскут ткани, пропитанный раствором соли, накладывают на несколько часов так, чтобы он закрывал всю грудь и верхнюю часть живота. Курс лечения – две недели. В первые 7 дней процедуры делают ежедневно, а во второй половине курса – 1 раз в 2 дня.

Источник: depositphotos.com

Последствия радиационного облучения

Если функция кроветворных органов нарушена из-за воздействия проникающей радиации, солевые компрессы делают так же, как в предыдущем рецепте, но ткань располагают таким образом, чтобы она накрыла и переднюю часть горла (область щитовидной железы).

Источник: depositphotos.com

Воспаления слизистой оболочки кишечника

Симптомы гастрита или колита существенно облегчаются, если в течение 1 недели на ночь накладывать солевую повязку на область живота.

Источник: depositphotos.com

Отравления

Солевые компрессы успешно выводят из организма токсины. При пищевом отравлении ткань, пропитанную раствором соли, накладывают на живот. Меняют повязку 3-4 раза в течение 9-10 часов. Для облегчения симптомов интоксикации у ребенка достаточно сменить повязку 2 раза за то же время.

Источник: depositphotos.com

Патологии щитовидной железы

При изменениях тканей железы, появлении уплотнений или узлов теплую повязку с солевым раствором накладывают на горло на 3-4 часа. Желательно, чтобы компресс не остывал, поэтому сверху его следует прикрыть сухим полотенцем из хлопчатобумажной ткани. Курс лечения состоит из 10 процедур.

Источник: depositphotos.com

Нервное и физическое истощение

Процедура, облегчающая симптомы истощения и снимающая последствия стрессов, известна очень давно. В народе она называется «солевая рубашка». Раствор готовят из 7-8 столовых ложек поваренной соли и 1 литра теплой воды. Жидкостью пропитывают хлопчатобумажную или льняную сорочку, отжимают ее и надевают на голое тело. Затем больного хорошо укутывают и укладывают в постель. Лежать необходимо до тех пор, пока ткань полностью не просохнет. Лучше всего проводить процедуру на ночь. Утром нужно снять рубашку и протереть кожу сухой чистой тканью.

Источник: depositphotos.com

Болезни суставов

Причиной боли в суставах и скованности движений, как правило, является нарушение обмена веществ, сопровождающееся накоплением солей на поверхностях сустава. Компрессы с поваренной солью помогают избавить суставы от отложений, а растительные компоненты, входящие в состав таких средств, питают суставные ткани, обогащая их органическими веществами.

Чтобы сделать целебную смесь, используют соль и овощную массу, которая остается после приготовления сырых соков (морковного, свекольного или капустного). Средство наносят толстым слоем на ткань, которую прибинтовывают к больному суставу на 5 часов. Курс лечения составляет 7-10 дней, устойчивый терапевтический эффект заметен после 3-4 курсов, осуществленных с недельными перерывами.

Источник: depositphotos.com

Варикозная болезнь

Боль, вызванную варикозными изменениями в сосудах, можно снять с помощью холодного солевого компресса. Для этого наполненный солью полотняный мешочек помещают на несколько минут в морозильную камеру, а затем прикладывают к больному месту.

Источник: depositphotos.com

Радикулит

Компресс из сухой соли и горчичного порошка устраняет боль при радикулите и артрите. Смесь наносят на ткань, которую накладывают на проблемные участки. Аналогичным эффектом обладает смесь соли с жиром (столовая ложка на 100 г жира), которой смазывают больные места.

Приступ острой боли в суставе можно быстро снять, приложив к нему лепешку, изготовленную из крутого соленого теста. Его делают из соли и муки, взятых в равных частях, с добавлением небольшого количества воды.

Источник: depositphotos.com

Поваренная соль широко применяется в медицине и косметологии, но существуют общие правила проведения процедур. Так, для повязок необходимо использовать мягкую и рыхлую (лучше уже бывшую в употреблении) натуральную ткань, которую складывают в 3-4 слоя. Накрывать солевые компрессы полиэтиленовой пленкой или компрессной бумагой ни в коем случае нельзя. Кожа, на которую накладывается компресс, должна быть хорошо промыта. Концентрация солевого раствора, используемого для пропитки ткани, не должна превышать 10% (для детей – 5%). Если на коже больного после процедур появляется раздражение, нужно снизить концентрацию раствора или уменьшить время контакта компресса с кожей.

Солевые повязки нельзя использовать для лечения пациентов, страдающих кожными заболеваниями и склерозом сосудов головного мозга. При наличии проблем с сердцем частоту проведения процедур надо снизить вдвое. В любом случае перед началом терапевтического курса желательно проконсультироваться с врачом.

Видео с YouTube по теме статьи:

Компресс из морской соли для пирсинга

После выполнения прокола важно следить и ухаживать за травмированным местом. И для минимизации рисков возникновения осложнений рекомендуется использовать очень простое и доступное антисептическое средство в виде компресса из морской соли для пирсинга. Давайте разберемся, как самостоятельно его приготовить и ответим на несколько сопутствующих вопросов.

Зачем делать компресс из соли для пирсинга

Компресс из морской соли – это простой, доступный и эффективный антисептик, который используют уже много веков для устранения разложения и гниения. Также солевые растворы хорошо помогают для снятия отеков.

Как сделать компресс из морской соли для пирсинга

  1. Тщательно помойте руки с жидким антибактериальным и противомикробным мылом.
  2. Поместите щепотку морской соли (1/8 от чайной ложки) на дно небольшой одноразовой чашки.
  3. Добавьте горячую воду из крана (не горячее чем питьевой горячий напиток) к соли. Используйте около 100 мл воды.
  4. Размешайте соль в воде до полного её растворения. Солевой раствор для пирсинга готов.
  5. Если возможно, переверните чашку прямо над пирсингом и позвольте ей остаться там на 5 минут. Данный способ обычно хорошо работает для пирсинга пупка и сосков. Если Вы не можете создать достаточное уплотнение между кожей и чашкой, то обмокните ватный диск в солевом растворе и приложите к месту прокола. После того как он остынет, выбросьте его, а к месту прокола приложите свежий диск. Выполняйте данную процедуру в течение 5 минут.
  6. Промойте пирсинг теплой водой и высушите чистым бумажным полотенцем.

Как узнать, что раствор из морской соли для пирсинга готов

Наилучший эффект для заживления прокола оказывает правильно сделанный солевой раствор. Он не должен быть слишком концентрированным и не должен быть слишком слабым. Если Вы не уверены в самостоятельно изготовленном растворе, то проверьте его. Для этого смочите в нем палец и попробуйте его на язык. На вкус он должен быть чуть соленее чем чипсы.

Сколько раз в день делать солевой компресс для пирсинга?

При нормальном протекании этапа заживления прокола для пирсинга одного раза в сутки будет достаточно. Если же в месте прокола наблюдается повышенное раздражение, то количество процедур можно увеличить до 2-3. Большее количество раз не рекомендуется. И помните, что держать компресс в месте прокола следует в течение 5 минут.

Какую соль использовать для компресса

Для приготовления солевого раствора используйте только чистую морскую соль без примесей. Поваренная соль, кошерная соль, йодированная морская соль недопустимы, т.к. в своем составе они содержат различные примеси, которые могут негативно сказаться на заживлении прокола.

Почему от компресса из соли увеличилось раздражение в месте прокола?

Возникновение такой симптоматики возможно по двум причинам:

  • используется неправильный вид соли;
  • используется сильно концентрированный солевой раствор.

Автор публикации

0

не в сети 1 год

Admin

Что наша жизнь без тату и пирсинга?!

Комментарии: 0Публикации: 284Регистрация: 04-04-2016

Вот как с помощью обычной соли можно избавиться от отеков и мешков под глазами

Соль эффективно и быстро решит проблему, но если вы страдаете от хронического отека глаз и мешков под глазами, то советуем вам воспользоваться морской солью. В ней содержатся больше минералов, которые благоприятно влияют на состояние кожи.

Причина появления отеков разнообразна, но итог один. Но мало кто знает, что отеки и мешки под глазами провоцируют ранее появление морщин. Ведь из-за них кожа провисает и увеличивается вероятность появления первых признаков старения. Поваренная соль прекрасно справляется со своей задачей, быстро и эффективно устранит отеки и мешки под глазами.

Нам понадобятся два стакана с водой. В одном стакане должна быть горячая вода, в другой – холодная. В каждом стакане разбавляем по половине чайной ложки соли, тщательно перемешиваем.

Слабый солевой раствор стимулирует лимфа дренаж микроциркуляцию, а компрессы с водой разной температуры будет действовать как контрастное обмывание.

Как применять: ватный диск опускаем в холодную воду и прикладываем компресс в область глаз. Таким образом мы тонизируем наши расширенные сосуды. Длительность 2 минуты. Поверх тампона можно делать легкий массаж. Когда тампон станет чуть теплым, пришло время менять. Эти же ватные диски опускаем в горячую воду и прикладываем к глазам. Таким образом мы меняем компресс как минимум 4 раза. Контрастное омываем заканчиваем умыванием прохладной чистой водой.

admin

автор статьи admin

Любое использование фото/видео/текстовых материалов без письменного разрешения редакции запрещено. Запрещено публиковать любые фрагменты материала, фотографии и видеоматериалы в пабликах ФБ, ВК, ОК Instagram.

Ингаляционные гиперосмолярные средства при бронхоэктазии

Вопрос обзора

Мы хотели узнать, могут ли ингаляционные гиперосмолярные средства — виды лечения, помогающие людям откашливать мокроту, помочь людям с бронхоэктазией. Мы включили только клинические испытания с участием людей с бронхоэктазией, у которых не было муковисцидоза. Поэтому мы не можем сделать какие-либо выводы для людей с муковисцидозом.

Актуальность

Бронхоэктазия — это состояние легких, которое обычно развивается после ряда заболеваний легких (таких, как инфекции в детском возрасте, проблемы с легочной структурой, туберкулез и муковисцидоз). В легких собирается много слизи (мокроты), вызывая дискомфорт и необходимость откашляться. В мокроте также собираются бактерии, которые вызвать проблемы с дыханием и стать причиной тяжелых болезней у людей, вызывая повторяющиеся легочные инфекции, которые трудно вылечить антибиотиками. Вдыхание (ингаляция) гипертонического раствора (солевые растворы, содержащие больше соли, чем кровь), как и маннитол (вдыхаемый в виде сухого порошка), могут помочь избавиться от этой слизи. Это происходит потому, что концентрированная соль или сахар (маннитол) притягивают воду к слизи в легких, способствуют разжижению мокроты, позволяя легче откашлять мокроту.

Характеристика исследований

Мы обнаружили 11 рандомизированных контролируемых испытаний с участием 1021 человека, в которых сравнивали ингаляционные гиперосмолярные средства с отсутствием муколитического лечения. В пяти исследованиях сравнивали ингаляционный маннитол и плацебо (в общей сложности 883 участника) и в двух очень небольших исследованиях (в общей сложности всего 25 участников) сравнивали ингаляционный маннитол с отсутствием лечения. Мы также обнаружили четыре исследования (в общей сложности 113 участников), в которых сравнивали гипертонический раствор с изотоническим (нормальным) физиологическим раствором.

Основные результаты

Для сравнения маннитола и плацебо только одно исследование (12-месячное клиническое испытание с 461 участником) предоставило информацию о числе людей, у которых было обострение заболевания в течение года. Это исследование показало, что у людей, которые лечились маннитолом, было в среднем на 8% меньше обострений, по сравнению с плацебо. В целом, мы полагаем, что качество этих доказательств было умеренным, и новые клинические испытания, вероятно, изменили бы то, насколько эффективным мы считаем лечение, либо то, насколько уверены мы в нем.

В трех клинических испытаниях оценивалось влияние маннитола на качество жизни, связанное со здоровьем, и снова качество доказательств было оценено как умеренное. Анализ данных о неблагоприятных событиях, также основанный на доказательствах умеренного качества, не выявил различий между маннитолом и плацебо.

Клинические испытания, в которых сравнивали гипертонический раствор с изотоническим физиологическим раствором, имели противоречивые результаты по большинству исходам, представляющим интерес. Поскольку нам не удалось объединить данные, невозможно сделать надежные выводы для этого сравнения и суждения следует оставить до тех пор, пока не появятся доступные данные. Наш анализ неблагоприятных событий не показал существенных различий между гипертоническим раствором и изотоническим раствором, однако это было основано на одном исследовании и качество доказательств было умеренным.

Качество доказательств

Подробная информация о том, как пациенты в испытаниях были распределены в группы для получения маннитола или отсутствия лечения, была четко описана только в одном из исследований и, аналогично, только в одном из исследований сравнения гипертонического раствора с изотоническим раствором предоставили эту информацию. Общий недостаток информации по этому вопросу был тщательно рассмотрен в обзоре в отношении нашего уровня неопределенности в интерпретации результатов. Принимая это во внимание, качество доказательств в целом считалось умеренным как для исследований маннитола, так и для гипертонического раствора.

Вопросы работоспособности и термодинамической эффективности для технологий опреснения

J Chem Technol Biotechnol. Авторская рукопись; доступно в PMC 2018 8 марта.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC5716362

NIHMSID: NIHMS

5

Leland M. Vane

Агентство по охране окружающей среды США, 26 W. Martin Luther King Dr. Цинциннати, Огайо 45268 США

Леланд М. Вейн, Агентство по охране окружающей среды США, 26 W.Мартин Лютер Кинг доктор, Цинциннати, Огайо 45268 США;

См. Другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Когда вода извлекается из источника солевого раствора, образуется поток концентрата солевого раствора. Управление потоком рассола может быть проблематичным, особенно во внутренних регионах. Альтернативой утилизации рассола является извлечение воды и, возможно, солей из концентрата.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В этом обзоре представлен обзор технологий опреснения и обсуждается термодинамическая эффективность и эксплуатационные вопросы, связанные с различными технологиями, особенно в отношении потоков с высокой соленостью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из-за высокого осмотического давления концентратов рассола обратный осмос, наиболее распространенная технология опреснения, нецелесообразен. Механическое сжатие пара, которое, как и обратный осмос, использует механическую работу для работы, как сообщается, имеет самую высокую термодинамическую эффективность среди технологий опреснения для обработки насыщенных солей рассолов. Процессы с термическим управлением, такие как мгновенное испарение и дистилляция, технически способны обрабатывать насыщенные солевые растворы, но страдают от низкой термодинамической эффективности.Эту неэффективность можно было бы компенсировать, если бы можно было использовать недорогой источник отходов или возобновляемое тепло. Общие проблемы, связанные с растворами с высокой соленостью, включают коррозию и образование накипи / осадков. Эти проблемы ограничивают используемые материалы, условия и конструкцию работы агрегата.

Ключевые слова: опреснение, управление рассолом, мембранная дистилляция, первапорация, нулевой сброс жидкости

Обзор технологий опреснения

Обратный осмос (RO) — это энергоэффективная и экономичная технология для производства питьевой воды из солоноватой и соленой воды источники. 1–7 Как показано на рисунке, при обратном осмосе солевой раствор находится под давлением и направляется на сторону подачи селективной мембраны, которая отталкивает ионы соли, позволяя воде проникать на сторону пермеата низкого давления мембраны. Приложенный градиент давления должен преодолевать разницу в осмотическом давлении между исходной ( f ) и пермеатной жидкостью (Π p ). Концентрат рассола, отклоненный мембраной, после выхода из мембранного блока проходит через устройство рекуперации энергии.Рекуперированная энергия используется для частичного повышения давления в потоке сырья, тем самым снижая энергию, необходимую для повышения давления жидкости в сырье.

Технологическая схема опреснения обратным осмосом с рекуперацией энергии.

До разработки технологии обратного осмоса наиболее распространенными способами опреснения соленой воды была технология с термическим приводом, как правило, мгновенное испарение или дистилляция, как правило, реализованные в виде многоступенчатой ​​мгновенной испарения (MSF) и многократной дистилляции (MED), как показано на и, соответственно.В MSF поступающий солевой раствор предварительно нагревается с использованием конденсирующихся паров из испарительных установок и, в конечном итоге, повышается до максимальной температуры процесса с помощью более высокотемпературного источника тепла, такого как пар. Затем горячее сырье проходит через испарительные установки с последовательно более низкими давлением пара и температурой, в которых часть воды в сырье испаряется и конденсируется с подаваемым раствором в теплообменниках предварительного нагрева сырья. Конденсированный водяной пар представляет собой обессоленный продукт, а отходы рассола — это жидкость, выходящая из последней испарительной установки в серии.MED аналогичен MSF, за исключением того, что конденсация пара из верхнего погона осуществляется при теплообмене с жидкостью в следующем блоке дистилляционного эффекта в последовательности. Кроме того, источник тепла с более высокой температурой в MED используется для нагрева жидкости в камере первого эффекта, а не для подачи к этому первому эффекту, как в MSF. Из-за этих различий при типичном дистилляционном эффекте испаряется больше воды, чем в испарительной установке.

Технологическая схема многоступенчатого мгновенного опреснения (MSF) с тремя стадиями.

Блок-схема процесса опреснения при многократной дистилляции (MED).

Механическое сжатие пара (MVC), проиллюстрированное на, аналогично MED в том, что пар, образующийся в испарительной установке, конденсируется при теплообмене с жидкостью внутри испарительной установки, однако в MVC водяной пар, образующийся в испарительной установке, сжимается. а затем конденсируется при теплообмене с тем же испарительным блоком, который генерировал пар, а не со следующим блоком в последовательности.В MED и MSF водяной пар из установки для перегонки или мгновенного испарения не может конденсироваться при температуре этой установки из-за разницы в точке росы (температуре конденсации) пара и температуре кипения (температуре кипения) солевого раствора. Сжатие пара повышает давление пара, тем самым повышая температуру, при которой пар будет конденсироваться, что позволяет рекуперировать тепло конденсации обратно в тот же блок. Таким образом, для опреснения воды можно использовать одну установку MVC.Как и в случае с MED и MSF, серия блоков MVC, работающих при последовательно более низких температурах и давлениях, обычно более эффективна, чем одна установка MVC.

Технологическая схема опреснения с механическим сжатием пара (MVC) с одной стадией испарения.

Было разработано несколько альтернатив традиционным термическим процессам (MED, MSF, MVC) и обратному осмотру под давлением, включая электродиализ (ED), прямой осмос (FO), мембранную дистилляцию (MD), первапорацию (PV) и увлажнение. осушение (HDH).ED, проиллюстрированный на, использует приложенный градиент электрического напряжения для движения анионов и катионов в противоположных направлениях. Чередующиеся катионообменные и анионообменные мембраны создают чередующиеся области истощения и накопления ионов, образуя два набора потоков: один состоит из потоков частично деионизированной воды, а другой — из потоков концентрата рассола. FO, как и RO, регулируется градиентом осмотического давления между стороной подачи и стороной пермеата селективной для воды мембраны.Однако в FO, проиллюстрированном на, жидкость на стороне пермеата представляет собой раствор с высоким осмотическим давлением, который вытягивает воду (отсюда и название «вытяжной раствор») из подаваемого физиологического раствора с более низким осмотическим давлением, тем самым концентрируя сырье при разбавлении вытяжного раствора. В установке регенерации разбавленный раствор для вытяжки разделяют на поток воды продукта и поток повторно сконцентрированного раствора для вытяжки для повторного использования. Стадия регенерации требует некоторой комбинации тепла и механической работы для проведения разделения.Хотя осмотическое давление участвует в FO, на стандартном этапе FO давление жидкости не используется для транспортировки воды через мембрану. FO под давлением (или «осмос с помощью давления»), в котором давление прикладывается к сырью в FO, был предложен для обработки более высококонцентрированных потоков исходного солевого раствора. 8, 9

Блок-схема процесса опреснения электродиализом (ЭД).

Блок-схема процесса опреснения прямым осмосом (FO).

Мембранная дистилляция (MD) охватывает различные процессы, в которых используется пористая несмачиваемая мембрана для транспортировки воды на основе градиента давления пара между исходным раствором и пермеатным водным продуктом.Различия основаны на конструкции пермеатной стороны мембранного блока, включая прямой контакт (DCMD), воздушный зазор (AGMD), вакуум (VMD) и зазор пермеата (PGMD). 10 DCMD, показанный на, является наиболее разработанным и изученным процессом MD для опреснения. В DCMD исходный солевой раствор нагревают перед контактом с микропористой мембраной. Вода испаряется из более теплого потока источника солевого раствора, перемещаясь в виде пара через открытые поры мембраны, а затем конденсируется в более холодный поток очищенной воды, пермеата, который находится в прямом контакте с другой стороной мембраны.В этом случае движущей силой является разница в давлении водяного пара между солевым раствором при одной температуре и очищенной водой при более низкой температуре. Как отмечено в, тепло необходимо добавлять к потоку исходных материалов и отводить от потока пермеата, чтобы установить и поддерживать движущую силу давления пара. Вместо прямого контакта принимающего потока с пористой мембраной, как в DCMD, пониженное парциальное давление воды на стороне очищенной воды мембраны может быть достигнуто с помощью конденсатора и системы вакуумного насоса, отделенных от мембраны.Такой процесс будет называться «вакуумная мембранная дистилляция» (VMD), если мембрана пористая, или «первапорация» (PV), если присутствует непористое покрытие. Процесс PV изображен на.

Блок-схема процесса опреснения методом прямой контактной мембранной дистилляции (DCMD).

Блок-схема процесса первапорационного опреснения (PV).

Подобно PV и VMD, увлажнение-осушение (HDH), проиллюстрированное на, использует разницу между давлением водяного пара нагретого исходного раствора и паропроницаемого потока для переноса воды через мембрану (пористую или непористую). и улавливает водный продукт в отдельном конденсаторе.Однако в HDH паровая фаза представляет собой воздушный поток, который рециркулирует из мембранного блока, где он увлажняется водой, проникающей через мембрану из нагретого исходного раствора, в теплообменник конденсатора, где он осушается путем конденсации добавленной воды. пар. Конденсация достигается за счет передачи тепла от теплого влажного воздуха охлаждающей жидкости на входе.

Блок-схема процесса опреснения увлажнения-осушения (HDH).

Каждая из вышеупомянутых технологий опреснения производит воду с низким содержанием солей и концентрат рассола.Обработка и утилизация концентрата рассола от операций по опреснению, особенно систем обратного осмоса, привлекает все больше внимания, поскольку это средство опреснения применяется во все большем количестве и в разных местах. 11–19 Способы утилизации рассола включают сброс в окружающую среду или дальнейшую очистку для извлечения дополнительной воды или даже солей. 11–22 Для внутренних засушливых мест, где отсутствует свободный доступ к приемному телу солевого раствора, варианты удаления ограничены, и рассматриваются дополнительные средства концентрирования рассола или даже нулевой сброс жидкости (ZLD).

Минимальная энергия разделения

Одной из проблем, с которой сталкивается любая технология, используемая для дальнейшего концентрирования рассола, является термодинамическая работа, необходимая для увеличения разделения с увеличением концентрации соли. Минимальная работа ( Вт мин ), необходимая для выполнения разделения, равна отрицательной величине Свободной энергии Гиббса смешения ( Δgmix ∗): 5, 23–25

wmin = -Δgmix ∗ = Δhmix-T0Δsmix

(1)

Где Δ h mix — теплота перемешивания, Δ s mix — энтропия смешения, а T 0 — температура.Минимальная работа по разделению смеси n компонентов на чистые потоки каждого (показано для бинарной смеси) на моль исходной смеси рассчитывается как:

wmin = -T0R∑i = 1nxiln (γixi)

(2)

Теоретическое разделение бинарной смеси на: а) два чистых потока и б) два потока нечистых продуктов.

Где γ i и x i — коэффициент активности и мольная доля, соответственно, компонента i в сырье для установки разделения, а R — газовая постоянная (8.314 Дж / моль · К). Произведение ( γ i x i ) — это активность ( a i ) компонента. Для идеальных бинарных смесей соединений A и B (т.е. γ i = 1) уравнение 2 упрощается до:

w мин = — T 0 R [ x A l n x A

0 +

0 +

0

A ) l n (1 — x A )]

(3)

Взаимосвязь в уравнении 3 показана как нижняя кривая в.Эта кривая представляет минимальную работу на моль исходной смеси (т.е. моль « A » + моль « B »). Поскольку предполагается, что это идеальная смесь, максимум на кривой приходится на эквимолярную смесь. Если желаемым продуктом является только « A », минимальная работа на моль извлеченного « A » определяется делением уравнения 3 на мольную долю « A », что дает верхнюю кривую. В этом случае важность попытки выделить соединение из разбавленного раствора очевидна, поскольку минимальная работа быстро возрастает по мере уменьшения концентрации « A », особенно ниже x A = 0.1.

Минимальная работа, необходимая для разделения идеальной смеси « A » и « B » на потоки чистых продуктов при 25 ° C в соответствии с уравнением 3 на моль всей смеси и на моль соединения « A». ».

В большинстве процессов разделения образуются два нечистых потока, поток брака и поток продукта, а не чистые потоки компонентов A и B . В результате минимальная скорость работы, необходимая для выполнения несовершенного разделения, мин (Дж / с), при условии идеальных решений, составляет:

Вт.min = -T0R [Nf (xAflnxAf + xBflnxBf) -Nr (xArlnxAr + xBrlnxBr) -Np (xAplnxAp + xBplnxBp)]

(4)

Где f , обозначает подпись , r поток подачи, брака или продукта соответственно. j — общий молярный расход частиц в потоке j . Уравнение 4 можно переписать в следующем виде: 5

W.min = T0R [Nr (xArlnxArxAf + xBrlnxBrxBf) + Np (xAplnxApxAf + xBplnxBpxBf)]

(5)

минимальная норма работы на моль продукта.Для опреснения растворов NaCl, где из бинарной смеси соль / вода получают по существу чистую воду и поток сбросного солевого раствора, минимальная работа, необходимая на моль извлеченной воды, может быть рассчитана как: 4

wmin = ϕT0RxSf [xSrxSr-xSf] ln (xSrxSf)

(6)

Где « S » в нижнем индексе обозначает мольную долю NaCl в растворе и составляет ϕ , коэффициент диссоциации со значением от 1 до 2, принято равным 2 для хлорида натрия. 4 Фактор диссоциации учитывает тот факт, что водные растворы NaCl фактически содержат три компонента (Na + , Cl и вода) вместо двух. Для производства чистого NaCl и чистой воды из исходного раствора NaCl, содержащего NaCl с концентрацией x Sf , минимальная работа на моль исходной смеси (включая Na + , Cl и воду) может быть рассчитывается по уравнению 2 как:

w мин = — T 0 R [ x + f l n x +

36 f f f l n x f + x W ± f l n x x ]

(7)

Где мольная доля ионов Na + ( x + f ), Cl ионов ( x f ) и воды в ионном питающем растворе ( x W ± f ) рассчитываются как:

xW ± f = 1-x + f + x-f = 1- (2xSf1 + xSf)

(9)

Таким образом, уравнение 7 принимает следующий вид:

w мин = — T 0 R [2 x + f l n x +

35 f — 2 x + f ) l n (1-2 x + f )]

(10)

Восстановление воды, Y W , здесь определенная как доля воды в сырье, которая восстанавливается в продукте, рассчитывается исходя из этих концентраций как:

YW = 1 (1-xSf) [1-xSfxSr]

(11)

Для первой капли воды, удаленной из питающего раствора (т.е.е. x Sr x Sf и Y W = 0) минимальная работа на моль извлеченной чистой воды рассчитывается как: 4

Минимальная работа для небольшого восстановления может быть оценивается по осмотическому давлению раствора (Π) и молярному объему воды ( V ) как: 4

Аналогично, минимальная работа для небольшого восстановления может быть оценена на основе отношения давления пара чистой воды ( pWsat) до воды в солевом растворе ( pWx): 4

wmin≅T0Rln (pWsatpWx)

(14)

Минимальная теоретическая работа на массу чистой воды, извлеченной из водного NaCl, в зависимости от мольной доли NaCl показана в таблице для температуры 25 ° C и в течение 80 ° C.В этих расчетах вся работа по разделению была отнесена к водному продукту. Нижняя кривая на этих графиках представляет минимальную работу по производству первой капли воды из питающего раствора (т. Е. Y W = 0). Верхняя кривая представляет минимальную работу, необходимую для разделения исходного раствора на выходящие потоки чистой соли и чистой воды (т. Е. Y W = 1). Каждая из кривых между этими крайними значениями представляет различную постоянную концентрацию соли в потоке отбракованного рассола, начиная от типичного отбракованного рассола обратного осмоса (7 мас.% NaCl, x Sr = 0,0227) в рассол, насыщенный NaCl (26,4 мас.% NaCl, x Sr = 0,0998 при 25 ° C).

Влияние концентрации NaCl в исходных потоках на минимальную работу, требуемую при 25 ° C для производства воды, как дополнительные функции от концентрации потока отбракованного рассола.

То же, за исключением 80 ° C.

Несколько наблюдений можно сделать из и. Во-первых, для фиксированной концентрации потока отбракованного рассола (по одной из кривых) минимальная энергия разделения увеличивается по мере увеличения концентрации соли в исходном растворе.Во-вторых, по мере того, как концентрация потока отбракованного рассола увеличивается при постоянной концентрации сырья (вертикально перемещаясь от одной кривой к другой), увеличивается и минимальная энергия на единицу воды, рекуперированной в потоке продукта. Ни одно из этих наблюдений не является неожиданным, но они служат для того, чтобы подчеркнуть степень, в которой для удаления воды из более концентрированного потока исходного рассола требуется больше энергии, чем из обычной морской воды. От, минимальная работа на массу извлекаемой воды, когда в качестве сырья используется обычная морская вода (приблизительно 3.5 мас.% NaCl, x Sf = 0,0111) для первой капли воды составляет 3,05 кДж / кг воды, в то время как работа, необходимая для концентрирования морской воды до типичного потока отбракованного рассола обратного осмоса (7 мас.% NaCl , x Sr = 0,0227) составляет 4,28 кДж / кг воды. Если бы поток отбракованного рассола обратного осмоса был сырьем, первая капля воды потребовала бы 6,25 кДж / кг воды, в то время как работа по концентрированию отбракованного рассола обратного осмоса до концентрации насыщения NaCl составила бы 12,0 кДж / кг воды.

Термодинамическая эффективность технологий опреснения

Приведенный выше анализ проводился для теоретической минимальной работы.Фактическая работа или энергия, необходимые для производства чистой воды из солевого раствора, будут выше, иногда намного выше, в зависимости от эффективности опреснительных установок. Например, новейшие промышленные мембранные установки обратного осмоса (SWRO) для морской воды требуют около 2 кВтч электроэнергии / м 3 воды для 50% извлечения или около 7,1 кДж электроэнергии на кг произведенной воды, что на 65% выше теоретического минимум в. 1, 26 Средняя эффективность электросети, работающей на ископаемом топливе, составляет 0.37 единиц электрической энергии на единицу более высокой теплотворной способности потребляемого первичного источника энергии (в среднем по энергосистеме США, работающей на ископаемом топливе в 2011 году). 27, 28 В результате, коммерческим установкам SWRO требуется 19,2 кДж первичной энергии на кг произведенной воды. По оценкам, этапы приема, предварительной обработки, последующей обработки и сброса рассола установки SWRO потребуют дополнительно 3,6–7,2 кДж электроэнергии / кг воды (кДж-электроэнергии / кг воды). 26

Опреснительные установки с тепловым приводом требуют значительно больше энергии, чем установки, использующие механическую работу.Одна из причин этого — теоретический минимум тепла, необходимый для разделения смеси, q мин (Дж / моль), рассчитывается из минимальной работы следующим образом: 3, 29

Где T — температура источника тепла и T 0 — температура окружающей среды, оба в градусах Кельвина. Если температура источника тепла 100 ° C, а температура окружающей среды 25 ° C, q мин. в 5,0 раз больше, чем w мин. .Таким образом, для подачи 3,5 мас.% NaCl и отходов рассола 7,0 мас.% NaCl, с w мин 4,28 кДж / кг воды, q мин будет 21,4 кДж-тепл / кг-вода.

Как и в случае SWRO с рабочим приводом, фактическая энергия, необходимая для опреснения с помощью теплового воздействия, выше минимального. Например, без рекуперации тепла для испарения воды требуется 2260 кДж тепла / кг воды, что на 2 порядка выше минимальной потребности в тепле. По этой причине процессы опреснения с тепловым приводом, такие как дистилляция и мгновенное испарение, работают с множеством эффектов, в которых тепло повторно используется несколько раз посредством последовательных стадий конденсации и испарения.Например, для прямоточной многоступенчатой ​​вспышки (MSF-OT) с 24 ступенями, по оценкам, требуется 0,24 кг пара на 1 кг произведенной воды 30 , или около 540 кДж-тепла / кг воды. Это все еще в 25 раз меньше минимально необходимого тепла.

Это приводит к определению «эффективности второго закона» или «эксергетической эффективности» ( η II ) для стандартного процесса разделения в установившемся состоянии, изображенного как отношение минимальной работы к фактической работе: 31

Где LW — утраченная работа или разрушенная эксергия, определяемая как:

LW = ∑потоки, тепло, работа [N.(h-T0s) + Q. (1-T0Ts) + W.] — ∑streams, heat, workout [N. (h-T0s) + Q. (1-T0Ts) + W.]

(17)

Где h и s — энтальпия и энтропия потока, соответственно, T 0 и T s — температура эталонной окружающей среды и источника (или поглотителя) тепла, соответственно. Второй закон эффективности, сообщенный Mistry et al. для нескольких процессов опреснения с получением воды из морской воды. 30

Таблица 1

Второй закон эффективности для нескольких процессов опреснения морской воды, перечисленных в порядке уменьшения эффективности. 30

906 Сжатие
Процесс опреснения Второй закон КПД, η II (%)
Обратный осмос (RO) 31.9
8,5
Многоступенчатая дистилляция (MED) 5,9
Многоступенчатая вспышка (MSF) 2,9
Увлажнение-осушение (HDH) 2.4
Мембранная дистилляция с прямым контактом (DCMD) 1.0

Хотя эти эффективности зависят от ряда конструктивных и рабочих факторов и, следовательно, являются специфическими для условий, принятых в ссылке, они иллюстрируют термодинамическое преимущество для обратный осмос, здесь с η II 31,9%. Следующая по величине эффективность была рассчитана для испарения MVC, в котором для сжатия водяного пара, образующегося в испарителе, используется механическая работа, так что он может конденсироваться при температуре, достаточной для возврата тепла, выделяющегося во время конденсации, обратно в горячий рассол.Таким образом, процессы с двумя наивысшими показателями эффективности зависят от механической работы. Остальные четыре процесса являются термически управляемыми и имеют эффективность от 1,0 до 5,9%.

Тиль и др. расширил анализ эффективности второго закона для технологий опреснения на более широкий диапазон солености корма — до предела насыщения NaCl. 11 Общий рейтинг технологий по эффективности такой же, как в. Для большей части диапазона солености эффективность всех технологий повысилась.Однако при очень высокой солености, более 20 мас.% NaCl, эффективность процессов обратного осмоса по второму закону снижалась, позволяя MVC обогнать ее в условиях насыщения. Тем не менее, максимальная эффективность 63% была рассчитана для двухступенчатой ​​системы обратного осмоса, работающей на сырье, содержащем 20 мас.% NaCl. Второй закон эффективности для технологий, проанализированных в статье, с почти насыщенным сырьем (25 мас.%), Перечислены в.

Таблица 2

Второй закон эффективности для нескольких процессов опреснения, работающих на почти насыщенном сырье (25 мас.% NaCl) в порядке убывания эффективности. 11

12 Механическое сжатие пара, 1-ступенчатое (MVC-1stage)
Процесс опреснения Второй закон КПД, η II (%)
Механическое сжатие пара, 2-ступенчатое (MVC-2-ступенчатое) 43,1 38,3
Обратный осмос, 2-ступенчатый (RO-2-ступенчатый) 37,6
Многоступенчатая дистилляция, 3-ступенчатая (MED) 19.8
Увлажнение-осушение (HDH) 18,4
Мембранная дистилляция с зазором пермеата (PGMD) 14,8
Прямой осмос (потребление энергии) 621 9606 906 906 тепло и работа на единицу воды, произведенной для технологий, проанализированных Thiel et al. для подачи NaCl с концентрацией 15 мас.% ( x Sr = 0,0516) и потока отбракованного солевого раствора, насыщенного NaCl (26.4 мас.% NaCl, x Sr = 0,0998 при 25 ° C) показаны на рис. 11 Как указано в, минимальная работа для этих условий будет 19,4 кДж-работа / кг воды. По данным Thiel et al. , гипотетические 2- и 1-ступенчатые системы обратного осмоса используют наименьшее количество энергии, требуя 40 и 51 кДж-электроэнергии / кг воды соответственно. 11 За этими системами обратного осмоса последовали 2- и 1-ступенчатые системы MVC по увеличению энергопотребления, потребляющие 68 и 95 кДж-электричества / кг воды, соответственно. Процессы с тепловым воздействием (MED, HDH, PGMD и FO), по оценкам, требуют значительно больше энергии, в диапазоне от 868 кДж-тепла / кг воды (плюс 12 кДж-электричества / кг воды) для MED с 3 эффектами. до 2210 кДж-тепла / кг воды (плюс 10 кДж-тепла / кг воды) для системы FO.Таким образом, даже с учетом неэффективности выработки электроэнергии, рабочие процессы, по прогнозам, будут использовать заметно меньше энергии, чем термические процессы, для концентрирования рассола с 15% NaCl до насыщения.

Энергопотребление рассчитано для различных технологий опреснения с загрузкой 15 мас.% NaCl и отходами рассола 26 мас.% NaCl (адаптировано из Thiel и др. 11 ).

Термодинамическая эффективность не влияет напрямую на экономическую или операционную жизнеспособность.В ситуациях, когда полезное отработанное тепло доступно при невысокой стоимости улавливания / передачи, процессы с тепловым приводом могут иметь экономическое преимущество. 32 Кроме того, могут существовать условия эксплуатации, препятствующие использованию определенных технологий. Так обстоит дело с рассолами с высокой соленостью. По мере увеличения концентрации соли осмотическое давление увеличивается относительно линейно, в то время как давление пара воды изменяется незначительно. Эта разница показана для осмотического давления при 25 ° C и давления пара при 80 ° C для морской воды с соленостью до 12 мас.%. 33–35 Таким образом, для работы систем обратного осмоса требуется очень высокое давление подачи по мере увеличения солености, в то время как рабочее давление и движущие силы в процессах испарения изменяются незначительно. Согласно данным, минимальное давление, необходимое для отжима воды из морской воды с минерализацией 7 мас.% С помощью обратного осмоса, составляет 5,5 МПа (54 атм или 800 фунтов на кв. Дюйм). Осмотическое давление у 7 мас.% NaCl несколько выше, около 6,0 МПа. Максимальное номинальное давление для стандартных мембран SWRO составляет от 6,9 до 8,3 МПа 11 , тем самым ограничивая максимальную соленость морской воды до 8.От 5 до 9,8 мас.% И растворов NaCl от 7,7 до 9,2 мас.%, Что составляет примерно одну треть предела растворимости NaCl. Как отмечает Thiel et al. , помимо простых механических проблем, мембраны из тонкопленочного композитного материала (TFC), используемые в модулях SWRO, испытывают структурное уплотнение при высоких давлениях, что приводит к снижению проницаемости, что приводит к увеличению требуемой площади мембраны. 11 Будущие разработки мембран, модулей и технологических схем, вероятно, расширят диапазон давления систем обратного осмоса, позволяя работать с сырьем с более высокой соленостью.Однако использование систем обратного осмоса при концентрации соли более 10 мас.% В настоящее время нецелесообразно.

Влияние солености на осмотическое давление и давление пара морской воды 33–35

Осмотическое давление показано в барах на той же шкале, что и давление пара в кПа (1 бар = 100 кПа).

Помимо требуемой энергии, восстановление воды и солей из потоков концентрата рассола представляет собой ряд технических проблем. Две особые проблемы — это образование накипи / осадка и коррозия. 36–38 Первое может привести к выходу оборудования из строя, снижению производительности и / или увеличению объемов технического обслуживания. Последнее может привести к отказу оборудования и увеличению объема обслуживания. Антискаланты обычно добавляют, чтобы избежать образования накипи, в то время как можно добавлять ингибиторы коррозии и использовать коррозионно-стойкие материалы для ограничения коррозии материала. 12 Любой антискалант или ингибитор коррозии, добавляемый в процессе опреснения, обычно попадает в поток концентрата рассола.Если целью процесса обработки рассола является окончательное осаждение солей, добавленные выше по потоку антискаланты могут усложнить процесс.

Управление концентратом рассола и нулевой сброс жидкости

Несколько недавних публикаций и отчетов были сосредоточены на управлении концентратом рассола с точки зрения дополнительного извлечения воды, некоторые из которых включают извлечение соли и / или ZLD. 11–16, 20, 22, 39–55 , включая общие обзоры / обзоры технологий очистки рассола 11–16, 20, 39–44 , обзоры вариантов ZLD 16, 44 , анализ ED для извлечение соли 55 и MD в сочетании с процессом кристаллизации (называемый «кристаллизатор мембранной дистилляции» или «MDC»). 22, 45–54 В одном из отчетов 2006 года, подготовленном для Министерства внутренних дел США Бюро мелиорации (BoR), Mickley and Associates определила шесть наиболее часто применяемых методов утилизации потоков концентрата обратного осмоса. 40 В порядке убывания использовались следующие методы: сброс поверхностных вод, сброс сточных вод, закачка в глубокие скважины, пруды-испарители, орошение распылением и ZLD. 40 Технологии ZLD включали одно- и многоступенчатые испарители, испарительные системы сжатия пара («Концентраторы рассола»), кристаллизаторы и распылительные сушилки. 40 За исключением распылительных сушилок, эти технологии ZLD позволяют дополнительно восстанавливать воду в дополнение к регенерации солей. В последующем отчете ЦБ России за 2009 год по обработке и утилизации концентрата рассола во внутренних водоемах были выделены технологии уменьшения объема рассола («жидкие остаточные производственные процессы») и системы ZLD, далее разделяя технологии на существующие в настоящее время и разрабатываемые (по состоянию на 2009 год). 14 Технологии, выделенные в отчете ЦБ России за 2009 г. и в некоторых других документах по управлению рассолом, кратко изложены ниже. 13–15, 40, 42, 56

  1. Технологии уменьшения объема рассола (методы извлечения дополнительной воды до или выше концентрации насыщения соли):

    • 1a

      Сейчас доступно:

      • 1a .1

        Реверс ED / ED (EDR).

      • 1a.2

        Системы обратного осмоса, устойчивые к образованию накипи / твердых частиц (например, устройства с вибрирующей мембраной).

      • 1a.3

        Осадочное умягчение в сочетании с обратным осмосом, накипеобразующие ионы намеренно осаждаются перед дальнейшей регенерацией воды с помощью обратного осмоса.

      • 1a.4

        Усовершенствованная мембранная система, в которой используется ионообменное умягчение для удаления накипеобразующих ионов с целью расширения диапазона восстановления воды при обратном осмосе.

      • 1a.5

        Концентратор рассола, состоящий из механического испарения (например, система MVC) или термического испарения (например, MSF или MED).

      • 1a.6

        Системы естественной обработки с участием галофитов или построенных водно-болотных угодий.

    • 1b

      В разработке:

  2. ZLD / Crystallization Technologies (для извлечения воды и солей из соленасыщенного сырья):

    • 2a

      14 2a .1

      Механические и термические испарительные кристаллизаторы

    • 2a.2

      Кристаллизация при охлаждении

    • 2a.3

      Замораживание с водой, удаленной в виде твердого вещества из суспензии льда / рассола

    • 2a.4

      Испарение пруды (без сбора воды)

    • 2a.5

      Распылительные сушилки (без рекуперации воды)

  3. 2b

    В стадии разработки:

    • 2b.1

      Усиленное испарение с помощью ветра (без рекуперации воды)

    • 2b.2

      Испарение росы (также известное как HDH)

    • 2b.3

      Отверждение и секвестрация солей

      0003

    • 2b Осадки и RO

Хотя доступно несколько технологий как для уменьшения объема, так и для кристаллизации, видны капитальные и эксплуатационные затраты, а также требуемая энергия для существующих технологий и многих из тех, которые находятся в стадии разработки. как запретительный.В результате, ЦБ России поставил осенью 2016 года грандиозную задачу по стимулированию новых вариантов управления концентратом рассола для внутренних операций обратного осмоса. 17

Для снижения капитальных затрат (CAPEX), операционных расходов (OPEX) и использования первичной энергии будет полезен ряд технологических характеристик:

  1. Возможность работать с использованием солнечной тепловой энергии или низкосортных отходов тепло

  2. По возможности использует недорогие строительные материалы (или, по крайней мере, избегает использования дорогих коррозионно-стойких металлов)

  3. Не подвержен образованию накипи или осадков (или, по крайней мере, легко очищается / регенерируется)

  4. Ограничивает использование вращающегося оборудования, такого как компрессоры и насосы, которые требуют более частого ремонта

  5. Требуются небольшие изменения температуры для работы

  6. Восстанавливает соли в товарной форме (-ах)

Пример.Многоступенчатые мембранные испарительные концентраторы и кристаллизаторы с механическим сжатием пара

Основываясь на термодинамической эффективности многоступенчатых систем и систем MVC для концентраций рассола, здесь в качестве примера концентрации рассола рассматривается многоступенчатая мембранная испарительная система со сжатием и конденсацией пермеата. / Процесс кристаллизации. Мембранный блок может использовать либо пористую мембрану (например, VMD), либо непористую мембрану (например, PV). Примерная блок-схема системы двухступенчатого мембранного испарения MVC (ME-MVC) показана на рис.В этом примере водяной пар, прошедший через мембранную испарительную установку, за один раз сжимается и конденсируется при теплообмене с физиологическим раствором в том же самом эффекте. Альтернативная конструкция могла бы заключаться в конденсации пара от одного эффекта при теплообмене с последующим воздействием более низкой температуры, это уменьшило бы требуемую степень сжатия, хотя для обеспечения тепла для первого эффекта потребовался бы другой источник тепла.

Технологическая схема опреснения с двухступенчатой ​​мембраной испарение-механическое сжатие пара (ME-MVC).

Система ME-MVC будет использоваться для концентрирования рассола из системы обратного осмоса и предназначена для осаждения твердых частиц. Один из возможных вариантов конструкции ME-блока может быть аналогичен конструкции мембранных биореакторов (MBR). В MBR пористые мембранные волокна, трубки или листы погружаются в суспензию биореактора, а с другой стороны мембраны создается вакуум, чтобы втягивать воду через мембрану, оставляя биологические твердые частицы. 57 Твердые биологические вещества удаляются с поверхности мембраны путем перемешивания и / или обратной пульсации фильтрата. 57–59 Перемешивание может включать механическое перемещение мембраны или очистку мембраны газом или частицами в рециркуляционной жидкости. В системе ME мембрана позволяет только пару проходить через мембрану и, следовательно, не допускает обратных импульсов жидкости, хотя обратные импульсы газа возможны в VMD. Однако все другие механические средства удаления твердых частиц с поверхности, которые в настоящее время используются в MBR, доступны в системе ME. О работе системы VMD такого типа, но без компонента MVC, недавно сообщили Julian et al. 60 В этом исследовании ни вибрация, ни аэрация полых волокон MD не были особенно эффективны для уменьшения резкого снижения потока из-за образования кристаллов и закупорки пор мембраны. Сообщалось, что термическая обработка раствора для инициирования кристаллизации задерживает начало снижения потока, предполагая, что методы зародышеобразования кристаллов, которые не затрагивают поверхность мембраны, могут быть полезными. Способы зародышеобразования кристаллов, в том числе кристаллизация с помощью мощного ультразвука («сонокристаллизация»), могут позволить осуществлять контролируемое зародышеобразование. 61, 62 Если для испарения использовалась фотоэлектрическая установка, непористое покрытие на фотоэлектрической мембране можно было бы выбрать так, чтобы солевые осадки не прилипали или их было легко удалить. Точно так же модификация поверхности MD-мембраны может уменьшить прикрепление кристаллов или зародышеобразование.

Как отмечалось ранее, движущей силой переноса воды через мембрану в процессах мембранной дистилляции и первапорационного опреснения является давление пара. Как показано на рисунке, давление пара незначительно снижается с увеличением концентрации соли.Влияние температуры и концентрации соли на давление пара растворов NaCl показано на рис. Очевидно, что температура оказывает гораздо большее влияние на давление пара, чем концентрация NaCl. Чтобы конденсировать водяной пар, образованный солевым раствором при той же температуре, что и солевой раствор, он должен быть сжат до более высокого давления. Поскольку конденсация происходит в теплообменнике, температура конденсации должна быть выше температуры нагреваемого рассола, чтобы создать температурный градиент между горячей стороной конденсации и более холодной стороной рассола на поверхности теплообмена.Чем выше градиент температуры, тем меньше требуется площадь теплообменника и тем меньше вклад затрат на теплообменник в капитальные затраты. Однако более высокий температурный градиент достигается за счет более высокой степени сжатия и OPEX и CAPEX компрессора. Таким образом, возникнет компромисс между стоимостью компрессора и стоимостью теплообменника.

Влияние температуры и концентрации NaCl на давление водяного пара (на основе значений Clarke and Glew 64 ).

Работа компрессора ( comp ), в Вт, необходимая для повышения давления газового потока с p дюйм до p out составляет: 63

W.comp = zkN.RTinηcomp (k-1) [(poutpin) (k-1k) -1]

(18)

Где — молярный расход (моль / с), T дюйм — температура входящего пара, η comp — КПД адиабатического компрессора, z — коэффициент сжимаемости (принимаемый равным 0,99), а k — отношение удельной теплоты исходного пара при постоянном давление к этому при постоянном объеме. Для водяного пара при температуре от 80 до 100 ° C k составляет около 1.31. Температура сжатого пара ( T из ) выше температуры пара на входе из-за адиабатического сжатия и становится перегретым из-за неэффективности сжатия. Температура нагнетания рассчитывается как: 63

Tout = Tin (1 + 1ηcomp [(poutpin) (k-1k) -1])

(19)

К счастью, этот перегрев восстанавливается в процессе теплообмена. , хотя это не эффективное средство выработки тепла.

Согласно уравнению 18 работа компрессора является функцией степени сжатия, называемой степенью сжатия, а не непосредственно каждого давления в отдельности.В результате для той же работы и, следовательно, того же отношения давлений более высокое давление на входе приведет к большему перепаду давления (т. Е. Большему ( p из p в )). Наименьшая работа требуется при работе при максимально возможном давлении, когда: 1) давление на входе должно быть ниже давления пара рассола, чтобы создать движущую силу давления пара для переноса через мембрану, или 2) когда давление на выходе должно быть ниже быть выше, чем давление пара чистой воды при температуре рассола, чтобы обеспечить градиент температуры для передачи тепла в конденсаторе пара.Поскольку оба эти условия встречаются в системе ME-MVC, минимальная работа компрессора потребуется при самом высоком давлении на входе, которое соответствует максимально возможной температуре раствора.

Транспортировка воды через непористую PV-мембрану или пористую MD-мембрану описывается следующим выражением:

NW = AjW = AπW (pWFeed-pWPerm)

(20)

Где W (моль / с) — скорость переноса водяного пара через площадь мембраны A 2 ) , j W — молярный поток воды через мембрану (моль / м 2 · с), π W — проницаемость воды в непористой мембране или коэффициент перегонки мембраны ( моль / м 2 · с · Па), и pWFeed и pWPerm (Па) — парциальные давления воды на стороне подачи и на стороне пермеата мембраны соответственно.Разница давлений является движущей силой парциального давления мембранной воды. Парциальное давление воды на стороне подачи мембраны рассчитывается как давление пара воды в солевом растворе, контактирующем с мембраной. Предполагая отсутствие падения давления на стороне пермеата, давление на входе компрессора равно давлению пермеата (т. Е. pin≈pWPerm). Как отмечалось выше, необходимое давление на выходе компрессора определяется температурой конденсации, необходимой для передачи тепла, которая, в свою очередь, определяется температурой солевого раствора на стороне подачи, которая, в свою очередь, определяет давление пара воды.Площадь мембраны и, следовательно, капитальные затраты мембраны напрямую связаны с потоком воды через мембрану. Согласно уравнению 20 для фиксированной скорости потока водяного пара площадь мембраны и, следовательно, стоимость мембраны минимизируются, когда проницаемость и / или разность парциального давления максимальны. Следовательно, как и в случае с теплообменниками, существует компромисс между размером компрессора и площадью мембраны.

Влияние движущей силы парциального давления воды в мембране и градиента температуры теплообменника конденсатора на энергию компрессора на единицу обработанного водяного пара показано для насыщенных NaCl растворов при 50 и 80 ° C.Это теоретические расчеты, основанные на приведенных здесь уравнениях и влиянии температуры и концентрации соли на давление водяного пара, проведенных Кларком и Глю. 64 В крайнем случае, когда движущая сила парциального давления и градиент температуры равны нулю, энергия компрессора будет минимальной, 55,3 и 62,4 кДж / кг для 50 и 80 ° C соответственно. Эта разница в идеальной работе компрессора при двух температурах связана с разницей в растворимости соли (26,8 vs.27,46 мас.%) И разница в соотношении давления пара с температурой и концентрацией соли при двух температурах. По мере увеличения движущей силы парциального давления воды энергия компрессора, необходимая при 50 ° C, увеличивается быстрее, чем при 80 ° C, и превосходит ее при низких движущих силах, ниже 1 кПа. Таким образом, работа при более высокой температуре предпочтительна для всех движущих сил, кроме самого низкого давления водяного пара. Увеличение температурного градиента теплообменника увеличивает работу компрессора, но не так значительно, как движущая сила давления пара, по крайней мере, до Δ T , равного 5 ° C.

Влияние движущей силы парциального давления воды на мембране и градиента температуры теплообменника конденсатора на энергию компрессора, приходящуюся на единицу водяного пара, обработанного для насыщенных растворов NaCl при 50 и 80 ° C (26,80 и 27,46 мас.%), При допущении 80 % КПД компрессора.

Давление паров воды, насыщенной NaCl, при 50 ° C составляет всего 9,3 кПа, что ограничивает максимально возможную движущую силу для переноса воды ниже этого значения. Напротив, давление пара воды, насыщенной NaCl, при 80 ° C составляет 35.2 кПа, что почти в четыре раза больше, чем при 50 ° C. Таким образом, более высокие рабочие температуры приводят к более низкой работе компрессора и увеличению потенциальных движущих сил давления водяного пара, но могут потребоваться более дорогие конструкционные материалы (например, металлы вместо пластмасс) и могут потребоваться более ценные источники дополнительного тепла.

Многоступенчатая система ME-MVC, работающая при максимальной температуре около 80 ° C, будет соответствовать первым трем желательным технологическим характеристикам, перечисленным ранее: использование низкопотенциального тепла, пластмассовые материалы конструкции и способность справляться с осадками.Из-за использования компрессоров любая система типа MVC противоречит четвертой желательной характеристике ограничения вращающегося оборудования. Однако новые компрессорные технологии, такие как технология плетеных колес на основе углеродного волокна 65, 66 , обещают значительно снизить капитальные и эксплуатационные затраты, обычно связанные с компрессорами, уменьшая важность четвертой желаемой характеристики. В качестве теплового процесса система ME-MVC не может эффективно работать при низких температурах, поэтому она не может соответствовать пятой желаемой технологической характеристике небольших изменений температуры, хотя она будет лучше, чем процессы испарения, работающие при температуре выше 100 ° C.Соответствует ли ME-MVC шестой характеристике, извлечению товарных солей, еще предстоит продемонстрировать, хотя предыдущие работы по извлечению соли из рассолов предполагают, что это возможно. 20–22, 48, 51, 53, 55, 67, 68 В результате система ME-MVC обладает многими из требуемых характеристик для технологии обработки концентрата рассола, хотя некоторые аспекты требуют дальнейшей разработки и демонстрации. В частности, необходимы инновационные конструкции мембран и систем для предотвращения вредного воздействия образования осадка на порах мембраны или в порах.

Выводы

Извлечение воды и солей из потоков концентрата рассола является сложной задачей из-за уменьшения движущей силы разделения по мере увеличения концентрации соли, а также из-за проблем, связанных с отложениями, загрязнением и коррозией, связанными с насыщенными солевыми растворами. Независимо от рассматриваемого процесса разделения энергия, необходимая для выполнения разделения, будет увеличиваться по мере увеличения концентрации соли. Процессы, основанные на механической работе для управления разделением, такие как обратный осмос и механическое сжатие пара, обладают более высокой термодинамической эффективностью, чем процессы, основанные на тепловой энергии, такие как дистилляция или мгновенное испарение.К сожалению, наиболее эффективный процесс опреснения морской воды, обратный осмос, в настоящее время ограничен концентрациями соли ниже уровня насыщения из-за пределов давления коммерчески доступных мембран и модулей. Для почти насыщенных солевых растворов механическое сжатие пара, сочетающее механическую работу с термическим испарением, по прогнозам, будет иметь наивысшую эффективность второго закона, даже выше, чем гипотетический двухступенчатый процесс обратного осмоса. Эта парадигма объединения рабочего процесса с термическим процессом была дополнительно проиллюстрирована обсуждением систем мембранного испарения и механического сжатия пара.Из-за дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с разделением потоков концентрата рассола, можно по-прежнему выбирать утилизацию рассола, если только условия / ограничения конкретного места не способствуют дополнительному извлечению воды или нулевому сбросу жидкости.

Номенклатура

Технологические сокращения
9116 9116 926
AGMD Мембранная перегонка с воздушным зазором
CAPEX Капитальные затраты
DCMD 9011 9026 9012 Мембрана с прямым контактом EDR Обращение электродиализа
FO Прямой осмос
HDH Увлажнение-осушение
HHV Мембрана 9012 9116 Мембранная дистилляция
MDC Кристаллизатор мембранной дистилляции
MED Многоступенчатая дистилляция
ME-MVC Мембранное испарение механическое сжатие пара 906 26
MSF Многоступенчатая вспышка
MSF-OT Прямоточная многоступенчатая вспышка
MVC Механическое сжатие пара
OPEX 6 Эксплуатационные расходы PGMD Мембранная дистилляция с зазором пермеата
PV Первичное испарение
RO Обратный осмос
SWRO Морская вода VM12 Композитный
9026 Обратный осмос из морской воды
Вакуумная мембранная дистилляция
ZLD Нулевой сброс жидкости
Римские символы
9116 моль объем воды, м 3 / моль
a i активность соединения i 9116 0

6 9116 0 площадь, м 2

Δgmix ∗ Гиббс Свободная энергия смешения, Дж / моль
Δ ч смесь теплота смешения, Дж / моль
ч энтальпия Дж / моль
дж молярный поток через мембрану, моль / м 2 · с
k Отношение постоянного давления к удельной теплоте газа при постоянном объеме
LW потеря работы, Дж / моль
общий молярный расход частиц в потоке, моль / с
p давление потока или компонента поток, Па
pWsat Давление насыщенных паров воды при температуре системы, Па
pWx Давление паров воды в солевом растворе при температуре системы, Па 9062 6
q теплота разделения, Дж / моль
скорость подачи или отвода тепла, Дж / с
R газовая постоянная, 8.314 Дж / моль · K
Δ s mix энтропия смешения, Дж / моль · K
s энтропия потока, Дж / моль · K
T температура системы или потока, K
Δ T градиент температуры, K
T температура, K
w работы на моль, Дж / моль
скорость выполненной работы, Дж / с или Вт
x i мольная доля компонента i
x ij мольная доля компонента i в потоке j
Y извлечение
z Коэффициент сжимаемости
Греческие символы
КПД 021
γ i коэффициент активности компонента 26
π проницаемость в непористой мембране или коэффициент MD, моль / м 2 · с · Па
Π осмотическое давление потока, Па
коэффициент диссоциации соли
индексы
9116 9116

621

9116 мин. выход
0 Окружающая среда или окружающая среда
A родовое соединение A родовое соединение comp компрессор или компрессор
i идентификатор компонента
дюйм входной поток или поток энергии
f исходный поток
выходной поток или поток энергии
p поток пермеата или продукта
r поток отбракованных отходов
s 906

6 сток или источник тепла 906 906 906

S мольная доля NaCl в растворе соли
+ Na + ионов
Cl ионов
W26 в ионном растворе
W вода
Верхние индексы
Сырье Поток сырья
Пермь Поток пермеата

Сноски

Заявление об ограничении ответственности

S. Политика Агентства по охране окружающей среды. Любое упоминание торговых наименований, коммерческих организаций или коммерческих продуктов не означает одобрения или рекомендации для использования.

Список литературы

1. Элимелех М., Филипп В.А. Будущее опреснения морской воды: энергия, технологии и окружающая среда. Наука. 2011; 333: 712–717. [PubMed] [Google Scholar] 2. Мистри К., Линхард Дж. Экономическая эффективность Второго закона. Энтропия. 2013; 15: 2736–2765. [Google Scholar] 3. Мистри К., Линхард Дж. Обобщение наименьшей энергии разделения для опреснения и других процессов химического разделения.Энтропия. 2013; 15: 2046–2080. [Google Scholar] 4. Шпиглер К.С., Эль-Сайед Ю.М. Энергетика опреснительных процессов. Опреснение. 2001. 134: 109–128. [Google Scholar] 5. Cerci Y, Cengel Y, Wood B, Kahraman N, Karakas ES. отчет, подготовленный Университетом Невады в Рино для Департамента внутренних дел США, Бюро мелиорации. 2003. Повышение термодинамической и экономической эффективности опреснительных установок: минимум работы, необходимой для опреснения, и тематические исследования четырех работающих установок. [Google Scholar] 6.Stover RL. Химическая инженерия. 2014. Праймер по технологии обратного осмоса; С. 38–44. [Google Scholar] 7. Гох П.С., Мацуура Т., Исмаил А.Ф., Хилал Н. Последние тенденции в мембранах и мембранных процессах для опреснения. Опреснение. 2016; 391: 43–60. [Google Scholar] 8. Blandin G, Verliefde ARD, Tang CY, Le-Clech P. Возможности достижения экономической устойчивости гибридов прямого и обратного осмоса для опреснения морской воды. Опреснение. 2015; 363: 26–36. [Google Scholar] 9. Джамиль С., Чон С., Виньесваран С.Применение прямого осмоса под давлением для очистки воды и повторного использования концентрата обратного осмоса с водоочистной установки. Sep Purif Technol. 2016; 171: 182–190. [Google Scholar] 10. Эйкенс Л., Рейнс Т., Де Ситтер К., Дотремонт С., Пиной Л., Ван дер Брюгген Б. Как выбрать конфигурацию мембранной дистилляции? Определены условия процесса и влияние мембраны. Опреснение. 2016; 399: 105–115. [Google Scholar] 11. Тиль Г.П., Тук Э.В., Банчик Л.Д., Чунг Х.В., Линхард В.Дж. Энергозатраты на опреснение попутной воды при добыче сланцевой нефти и газа.Опреснение. 2015; 366: 94–112. [Google Scholar] 12. Гринли Л.Ф., Лоулер Д.Ф., Фриман Б.Д., Маррот Б., Мулен П. Опреснение с помощью обратного осмоса: источники воды, технологии и современные проблемы. Водные исследования. 2009; 43: 2317–2348. [PubMed] [Google Scholar] 13. Перес-Гонсалес А., Уртиага А.М., Ибаньес Р., Ортис И. Современное состояние и обзор технологий очистки воды из концентратов обратного осмоса. Водные исследования. 2012; 46: 267–283. [PubMed] [Google Scholar] 14. Нижний Колорадо. Департамент внутренних дел США, Бюро мелиорации; 2009 г.Отчет о вариантах обработки и утилизации солевого концентрата, региональное исследование по рациональному использованию солевого концентрата в Южной Калифорнии — Фаза I. [Google Scholar] 15. Маснун С., Глюцина К. Глобальная коалиция по исследованию водных ресурсов. 2011. Опреснение: обращение с рассолом и остатками, Отчет RI024_PEP_KG / sm / 18695. [Google Scholar] 16. Бонд Р., Веерапанени С. Нулевой сброс жидкости для внутреннего опреснения. Исследовательский фонд Авва, Энергетическая комиссия Калифорнии и Департамент водоснабжения города Феникс; 2007. [Google Scholar] 17.Больше воды — меньше концентрации: Grand Challenge Stage 1 (информационный документ) Министерство внутренних дел США, Бюро мелиорации; 2016. [Google Scholar] 18. Морилло Дж., Усеро Дж., Росадо Д., Эль Бакури Х., Риаза А., Бернаола Ф. Дж. Сравнительное исследование технологий обращения с рассолом на опреснительных установках. Опреснение. 2014; 336: 32–49. [Google Scholar] 19. Чжоу Дж., Чанг VWC, Fane AG. Усовершенствованный подход к оценке воздействия жизненного цикла (ОВЖЦ) для оценки водного экотоксичного воздействия сброса рассола с заводов по опреснению морской воды.Опреснение. 2013; 308: 233–241. [Google Scholar] 20. Ким DH. Обзор технологий процесса обессоливания и экономический анализ извлечения солей из ретентатов. Опреснение. 2011; 270: 1–8. [Google Scholar] 21. Аль Обайдани С., Курсио Э., Ди Профио Дж., Дриоли Э. Роль технологий мембранной дистилляции / кристаллизации в интегрированной мембранной системе для опреснения морской воды. Опреснение и очистка воды. 2009. 10: 210–219. [Google Scholar] 22. Джи Икс, Курсио Э., Аль Обайдани С., Ди Профио Дж., Фонтананова Э., Дриоли Э.Мембранная дистилляция-кристаллизация рассолов обратного осмоса морской воды. Sep Purif Technol. 2010. 71: 76–82. [Google Scholar] 23. Гутовский Т.Г. Разделение материалов и переработка. В: Бакши Б.Р., Гутовски Т.Г., Секулич Д.П., редакторы. Термодинамика и разрушение ресурсов. Издательство Кембриджского университета; Кембридж, Великобритания: 2011. С. 113–132. [Google Scholar] 24. Vane LM. Разделение и устойчивость — бесплатного обеда не бывает. В: Ruiz-Mercado G, Cabezas H, редакторы. Устойчивость в анализе, синтезе и проектировании процессов химической инженерии.Elsevier, Inc; Амстердам: 2016. С. 35–65. [Google Scholar] 25. Сандлер С.И. Химическая и инженерная термодинамика. John Wiley & Sons, Inc; Нью-Йорк: 1977. [Google Scholar] 26. Элимелех М. Опреснение морской воды. представлен на конференции по присуждению премии Кларка Национального института водных исследований 2012 г. «Исследования и инновации в области устойчивого развития водных ресурсов в городах»; Ньюпорт-Бич, Калифорния. 2012. [Google Scholar] 27. Сколько электроэнергии теряется при передаче и распределении в Соединенных Штатах? Управление энергетической информации США; 2016 г.[Google Scholar] 28. Хусси К., Клаассен Э., Курнниф Дж., Виганд Ф. Заключительный отчет. ЭКОФИС; Нидерланды Б.В.: 2014. Международное сравнение эффективности использования ископаемой энергии и интенсивности выбросов CO2 — Обновление 2014 г. [Google Scholar] 29. Mistry KH. Необратимость и неидеальность в опреснительных системах. Кафедра машиностроения. Массачусетский Институт Технологий; Кембридж, Массачусетс: 2013. [Google Scholar] 30. Мистри К. Х., Макговерн Р. К., Тиль Г. П., Саммерс Е. К., Зубайр С. М., Линхард Дж. Х. Энтропийный анализ технологий опреснения.Энтропия. 2011; 13: 1829–1864. [Google Scholar] 31. Сидер Д.Д., Хенли Э.Д., Ропер Д.К. Принципы процесса разделения. 3. Глава 2. Дж. Уайли; 2011. Термодинамика сепарационных операций. [Google Scholar] 32. Намбодири В., Раджагопалан Н. В: 2.6 — Опреснение воды, всестороннее качество и очистка воды. Ахуджа С., редактор. Эльзевир; Уолтем: 2014. С. 98–119. [Google Scholar] 34. Nayar KG, Sharqawy MH, Banchik LD, Lienhard VJH. Теплофизические свойства морской воды: обзор и новые корреляции, включающие зависимость от давления.Опреснение. 2016; 390: 1–24. [Google Scholar] 35. Шаркави MH, Линхард JH, Zubair SM. Теплофизические свойства морской воды: обзор существующих корреляций и данных. Опреснение и очистка воды. 2010. 16: 354–380. [Google Scholar] 36. Аль-Джаруди СС, Уль-Хамид А, Аль-Матар Дж. Предотвращение выхода из строя дистилляционной установки с обширным образованием накипи. Опреснение. 2010; 260: 119–128. [Google Scholar] 37. Эль-Дахшан ME. На некоторых опреснительных установках в Абу-Даби присутствуют проблемы с коррозией и отложениями.Опреснение. 2001. 138: 371–377. [Google Scholar] 38. Синь СС, Ли МС. Характеристики электрохимической коррозии нержавеющей стали типа 316L в горячей концентрированной морской воде. Коррозионная наука. 2014; 81: 96–101. [Google Scholar] 39. Ахмад М., Уильямс П. Оценка технологий опреснения для использования с рассолами с высоким содержанием соли — Документ для обсуждения. Опреснение и очистка воды. 2011; 30: 22–36. [Google Scholar] 40. Микли М.С. Утилизация мембранного концентрата: практика и регулирование (второе издание), Отчет по программе исследований и разработок в области опреснения и очистки воды №123. Департамент внутренних дел США, Бюро мелиорации; 2006. [Google Scholar] 41. Сетхи С., Уокер С., Дрюс Дж., Сюй П. Существующие и новые методы минимизации концентратов и утилизации для мембранных систем. Журнал водных ресурсов Флориды. 2006: 38–48. [Google Scholar] 42. Сюй П., Кэт Т. Ю., Робертсон А. П., Рейнхард М., Леки Дж. О., Дрюс Дж. Э. Критический обзор управления, обработки и полезного использования опреснительных концентратов. Инженерная экология. 2013; 30: 502–514. [Google Scholar] 43.Субрамани А., Джаканджело Дж. Г.. Технологии очистки для минимизации объема концентрата обратного осмоса: обзор, технология разделения и очистки. Sep Sci Technol. 2014; 122: 472–489. [Google Scholar] 44. Микли М. Обзор технологий с высокой степенью извлечения и нулевым сбросом жидкости для предприятий водоснабжения. Фонд повторного использования воды; Александрия, Вирджиния: 2008. [Google Scholar] 45. Эдви Ф., Чанг Т.С. Разработка технологии одновременной мембранной дистилляции-кристаллизации (SMDC) для очистки насыщенных рассолов.Chem Eng Sci. 2013; 98: 160–172. [Google Scholar] 46. Чен Г., Лу И, Кранц В. Б., Ван Р., Фейн А.Г. Оптимизация рабочих условий для непрерывного процесса кристаллизации мембранной дистилляцией с нулевым сбросом соленой воды. J Membr Sci. 2014; 450: 1–11. [Google Scholar] 47. Бушрит Р., Бубакри А., Хафиан А., Бугеча С.А.-Т. Дистилляция через мембрану прямого контакта: возможность обработки гиперсолевого раствора. Опреснение. 2015; 376: 117–129. [Google Scholar] 48. Pantoja CE, Nariyoshi YN, Seckler MM. Кристаллизация мембранной перегонки применительно к опреснению рассола: дополнительные критерии проектирования.Ind Eng Chem Res. 2016; 55: 1004–1012. [Google Scholar] 49. Чунг Х.В., Сваминатан Дж., Варзингер Д.М., Линхард В.Дж. Системы многоступенчатой ​​вакуумной мембранной дистилляции (MSVMD) для приложений с высокой соленостью. J Membr Sci. 2016; 497: 128–141. [Google Scholar] 50. Эдви Ф., Чанг Т.С. Разработка половолоконных мембран для извлечения воды и солей из высококонцентрированного рассола путем прямой контактной мембранной дистилляции и кристаллизации. J Membr Sci. 2012; 421–422: 111–123. [Google Scholar] 51. Гуань Г, Ван Р, Викаксана Ф, Ян Х, Fane AG.Анализ системы мембранной дистилляции для очистки рассола с высокой соленостью с нулевым сбросом с использованием моделирования технологической схемы Aspen. Ind Eng Chem Res. 2012 [Google Scholar] 52. Кройзен Р., ван Медеворт Дж., Руландс М., ван Ренесс ван Дуйвенбоде А., Ханемаайер Дж. Х., ван Леердам Р. Интегрированная мембранная дистилляция-кристаллизация: разработка процесса и оценка стоимости очистки морской воды и потоков растворов одинарных солей. Опреснение. 2013; 323: 8–16. [Google Scholar] 53. Creusen RJM, van Medevoort J, Roelands CPM, van Renesse van Duivenbode JAD.Евромембранная конференция 2012: Обработка рассола методом мембранной дистилляции-кристаллизации (MDC). Разработка процедур. 2012; 44: 1756–1759. [Google Scholar] 54. Миньер-Матар Дж., Шарма Р., Хуссейн А., Янсон А., Адхам С. Полевая оценка мембранной перегонки с последующим кристаллизатором увлажнения / осушения для внутреннего опреснения соленых грунтовых вод. Опреснение. 2016; 398: 12–21. [Google Scholar] 55. Дэвис Т.А. Опреснение морской воды с нулевым сбросом: интеграция производства пресной воды, соли, магния и брома, программа исследований и разработок в области опреснения и очистки воды.111. Департамент внутренних дел США, Бюро мелиорации; 2006. [Google Scholar] 56. Микли М. Направления НИОКР: Обзор круглого стола, представленный на BlueTech Forum, An O2 Environmental Forum. 2016. Высокое восстановление и переработка ZLD, рынки, драйверы, новые технологии. [Google Scholar] 57. Côté P, Buisson H, Pound C, Arakaki G. Активный ил с погруженной мембраной для повторного использования городских сточных вод. Опреснение. 1997. 113: 189–196. [Google Scholar] 58. Ле-Клеш П., Чен В., Fane TAG. Загрязнение мембранных биореакторов, используемых при очистке сточных вод.J Membr Sci. 2006; 284: 17–53. [Google Scholar] 59. Kola A, Ye Y, Le-Clech P, Chen V. Поперечная вибрация как новая стратегия уменьшения загрязнения мембран в анаэробных мембранных биореакторах. J Membr Sci. 2014; 455: 320–329. [Google Scholar] 60. Джулиан Х, Мэн С., Ли Х, Йе Й, Чен В. Влияние рабочих параметров на массоперенос и загрязнение при кристаллизации методом погружной вакуумной мембранной дистилляции (VMDC) для очистки внутренних морских водоемов. J Membr Sci. 2016; 520: 679–692. [Google Scholar] 61. Нардуччи О., Джонс А.Г., Кугулос Э.Непрерывная кристаллизация адипиновой кислоты с помощью ультразвука. Chem Eng Sci. 2011; 66: 1069–1076. [Google Scholar] 62. Zhang Z, Sun D-W, Zhu Z, Cheng L. Улучшение процессов кристаллизации с помощью мощного ультразвука: современное состояние и достижения в области исследований. Комплексные обзоры в области пищевой науки и безопасности пищевых продуктов. 2015; 14: 303–316. [Google Scholar] 63. MP Boyce, Perry RH, Green DW. Транспортировка и хранение жидкостей, в Справочнике инженеров-химиков Перри. Макгроу-Хилл; Нью-Йорк: 1997. [Google Scholar] 64.Кларк Э.В., Глю Д.Н. Оценка термодинамических функций водного хлорида натрия на основе равновесных и калориметрических измерений при температуре ниже 154 ° C. Журнал физических и химических справочных данных. 1985. 14: 489–610. [Google Scholar] 65. Пример: компрессорная система удаления NCG. Black Pine Engineering; 2015. [Google Scholar]

66. Тканое рабочее колесо турбомашины. 7 938 627 B2. Патент США. 2011 Автор.

67. Jiang X, Lu D, Xiao W., Ruan X, Fang J, He G. Кристаллизация с помощью охлаждения при помощи мембраны: модель процесса, зародышеобразование, метастабильная зона и распределение кристаллов по размерам.Журнал Айше. 2016; 62: 829–841. [Google Scholar] 68. Грыта М. Концентрирование раствора NaCl с помощью мембранной перегонки вместе с кристаллизацией. Sep Sci Technol. 2002. 37: 3535–3558. [Google Scholar]

Почему соль — самый ценный актив этой электростанции | Инновация

Соляные пещеры являются хорошими резервуарами для хранения энергии, поскольку они непроницаемы и не вступают в реакцию с кислородом. jackf / iStockPhoto

Вы когда-нибудь задумывались, почему в США так мало отключений электроэнергии? Фактически это сводится к следующему: электростанции всегда производят больше энергии, чем люди просят.

Как только электричество вырабатывается, электроны проходят по линиям электропередач в дома, предприятия, школы и больницы — везде, где это требуется. Вырабатывается больше электроэнергии, чем ожидают операторы сети, поэтому, когда вы щелкаете выключателем, включается свет.

Независимо от того, включаете ли вы свет на самом деле, электростанции продолжают вращать свои турбины, готовые в любой момент передать электроэнергию в сеть.

Проблема избыточной генерирующей мощности усугубляется ночью, когда спрос очень низкий, а разница между количеством необходимой и доступной мощности еще больше.Это препятствует использованию некоторых возобновляемых источников энергии, в частности энергии ветра, которая работает в основном ночью, когда дуют самые сильные ветры (и когда люди потребляют меньше электроэнергии). Короче говоря, много электричества, а главное, чистого электричества, производится в неподходящее время.

Вот где на помощь приходит накопление энергии. Хранение энергии, когда она производится, и ее высвобождение, когда это необходимо, помогает поддерживать надежность сети и прокладывает путь для внедрения периодически возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия.

Энергетические и технологические компании годами работали над устранением несоответствия спроса и предложения, и батареи стали главным претендентом на хранение электроэнергии. Tesla Inc., например, инвестировала более 600 миллионов долларов в свою Gigafactory в Неваде, чтобы производить массовые партии литий-ионных батарей.

Но одна энергетическая компания Алабамы нашла другое место для размещения большого количества избыточной энергии — в соляных пещерах. В полумиле под землей в соляной пещере, которая могла бы соответствовать Статуе Свободы, находится самый полезный ресурс энергетического кооператива Power South: воздух.

За 25 лет кооператив освоил искусство и науку сжатия воздуха, хранения его в соляной пещере под землей и использования его для производства электроэнергии. Электростанция McIntosh в Макинтоше, штат Алабама, является единственным хранилищем энергии сжатого воздуха (CAES) в масштабах коммунального предприятия в Соединенных Штатах и ​​одним из немногих в мире.

Ночью, когда вы спите и ваши приборы отдыхают, установка использует избыток электроэнергии из сети, чтобы сжимать воздух и закачивать его под землю в герметичную соляную пещеру.

«Соль — прекрасный механизм хранения», — говорит менеджер завода McIntosh Ли Дэвис.

Это потому, что пещеры представляют собой большие непроницаемые пространства. Сжатый воздух остается сжатым, и кислород воздуха не вступает в реакцию с солью.

Здесь воздух хранится под давлением от 650 до 1058 фунтов на квадратный дюйм, что составляет примерно одну десятую давления нефтяной скважины высокого давления.

Когда людям требуется энергия в течение дня, воздух попадает в местную газовую установку, где он нагревается природным газом, сгорает и производит еще более горячий газовый поток, который вращает турбину и производит электричество.

Сверху завод Макинтоша выглядит как стандартная газовая электростанция, но прямо в полумиле под поверхностью находится уникальный механизм хранения энергии. Предоставлено Power South Energy Cooperative

Сжатый воздух — ключевой ингредиент в производстве электроэнергии на всех газовых заводах; это критический компонент, который заставляет газ сгорать, создавая газовый поток, который раскручивает турбину. На типичных установках, работающих на природном газе, производство сжатого воздуха является наиболее энергоемкой частью работы установки — более половины энергии, вырабатываемой турбиной, просто возвращается в систему для сжатия воздуха.

Но установка McIntosh CAES способна сжимать воздух независимо от процесса производства энергии, когда это наиболее экономично, потому что у нее есть место для его хранения — соляная шахта. На станции накоплено достаточно воздуха, чтобы турбина мощностью 110 мегаватт вырабатывала электроэнергию в течение 26 часов, обеспечивая электроэнергию до 110 000 домов.

За счет сжатия воздуха ночью, когда электричество дешево и в избытке, вместо использования мощности турбины для сжатия, установка использует меньше природного газа для производства того же количества электроэнергии.Это также позволяет использовать чистые источники электричества для сжатия.

Хотя завод Макинтоша в настоящее время не работает напрямую в тандеме с какими-либо заводами по возобновляемым источникам энергии, он, безусловно, может, и это ключевая идея. Электроэнергия, используемая для сжатия воздуха, может производиться ветряными турбинами, как это запланировано для Энергетического центра Вефиля в Западном Техасе. Apex CAES LLC собрала 100 миллионов долларов для Центра, который, если он будет построен, станет соляным объектом CAES в сочетании с ветром. Центр планирует использовать электроэнергию, вырабатываемую близлежащими ветряными турбинами в ночное время, для сжатия воздуха и подачи воздуха в газовую турбину в течение дня.

Учитывая, что по всей стране растет число заводов по производству природного газа, хранение энергии на сжатом воздухе дает возможность интегрировать возобновляемые источники энергии и, в конечном итоге, сжигать меньше газа.

Однако сжатый воздух — не панацея. Хотя строительство и эксплуатация заводов по производству природного газа относительно дешевы, низкая цена на природный газ также означает, что у них меньше стимулов исследовать альтернативы станциям или устанавливать варианты, позволяющие экономить газ.

С учетом низкой стоимости природного газа и риска, связанного с внедрением относительно новой технологии, имеющей несколько проектов, трудно уточнить цифры для CAES.Проект Bethel Energy Center находится в стадии разработки с 2011 года, и ему еще предстоит привлечь дополнительные 400 миллионов долларов необходимого капитала.

«Что-то новое и необычное нелегко начать», — говорит главный операционный директор Apex CAES Стивен Наив.

Другие тестовые проекты потерпели неудачу из-за высокой стоимости разработки — от стоимости утилизации солевого раствора, образовавшегося в процессе добычи, до риска исследования мест, которые могут оказаться геологически непригодными.Что касается конкуренции с накопителями, батареи во многих отношениях более гибкие, потому что их можно разместить ближе к месту, где требуется мощность, хотя, по мнению Apex, батареи (по крайней мере, на данный момент) значительно дороже в долгосрочной перспективе.

Но энергетическому кооперативу Power South по-прежнему хотелось бы поговорить с некоторыми другими союзниками по CAES. Действительно, объект McIntosh привлек посетителей из Калифорнии, Юты, Нью-Йорка и Айдахо.

Если соль — это способ повысить эффективность газовых заводов и использовать возобновляемые источники энергии, то передайте, пожалуйста, соль.

Примечание редактора: в более ранней версии этой статьи изначально неверно утверждалось, что в сеть отправляется больше энергии, чем требуется, и именно здесь она тратится впустую. Фактически, избыточная энергия тратится впустую, прежде чем она будет отправлена ​​в сеть через ряд процессов. Smithsonian.com сожалеет об ошибке.

Электричество Энергия

Забивание солей при закачке сверхкритического CO2 в уменьшенную модель скважины

https: // doi.org / 10.1016 / j.ijggc.2019.04.009Получить права и контент

Основные моменты

Закачка CO 2 в солевой водоносный горизонт часто связана с выпадением солей.

Обратный поток рассола играет важную роль в засорении ствола скважины из-за солей.

Режимы осушки и осадков регулируются распределением флюидов.

Реферат

Закачка CO 2 в солевые водоносные горизонты часто сопровождается высыханием пластовой воды и выпадением солей.Последующее солевое засорение ствола скважины и скелета породы вблизи ствола скважины может привести к ухудшению приемистости. В этой статье мы представляем средние масштабы экспериментов по осаждению солей в призабойной зоне во время закачки сухого CO 2 . Чтобы лучше моделировать геометрию и условия потока в полевых условиях, наша специально разработанная экспериментальная установка обеспечивает (1) реалистичную радиальную геометрию потока CO 2 и (2) открытые граничные условия для притока рассола, допускающие капиллярный и диффузионный поток компонентов рассола из и в практически бесконечный источник пластовой воды.

Во время закачки не наблюдалось значительного повышения давления в образце породы, что указывает на то, что проницаемые пути потока не были полностью забиты. Пост-тестовый анализ образца включал рентгеновскую компьютерную томографию, порошковую дифракцию рентгеновских лучей и сканирующую электронную микроскопию для количественного определения флюидонасыщенности, солености рассола и осаждения галита. Анализ предоставил указание на наиболее вероятные схемы потока сверхкритического насыщенного рассола CO 2 и CO 2 в системе.Получающаяся в результате сушка и осаждение обсуждаются в свете различных режимов сушки, создаваемых при текущих условиях потока.

Ключевые слова

CO 2 хранение

Приемлемость

Солевые осадки

Повреждения пластами

Засорение

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2019 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

мифы и факты

Миф: соление дороги предотвращает образование льда

Соль снижает температуру замерзания воды, что предотвращает образование льда или инея на проезжую часть, как это было бы в противном случае, как только температура дороги или воздуха упадет до нуля градусов по Цельсию.

Чем выше концентрация соли, тем ниже температура, при которой произойдет замерзание. Как правило, на дорогах соль теряет свою эффективность, когда температура опускается ниже -10 градусов по Цельсию.

Предварительное засоление дороги образует разделительный слой, поэтому в случае выпадения снега он не прилипает к поверхности дороги и его можно вспахивать или сбивать при движении транспорта.

Миф: Посыпая соль на лед или снег, соль растает и быстро удаляется без каких-либо других действий. температура поверхности и прогнозируется ли снегопад.

При распределении по поверхности льда или снега каждая крупинка начинает таять окружающий лед, продвигаясь наружу. Когда он тает лед, он образует лужу соленой воды, которая, в свою очередь, помогает растопить окружающий лед и так далее. Без движения транспорта для перемещения соли и соленой воды и смешивания ее с тающим льдом процесс таяния может занять значительное время.

Там, где снег падает на соль, он начинает таять снизу. Опять же, движение транспорта ускорит этот процесс.Однако первые машины, проносящиеся по снегу, на самом деле сжимают снег в лед почти так же, как создается снежный ком. Если движение мало или движется очень медленно, на дороге может образоваться слой льда, пока соль не начнет подниматься снизу вверх.

Миф: слишком холодно для снега

Существует зависимость между температурой и количеством влаги, которое может удерживать воздух. Однако только когда температура опускается ниже -40 градусов по Цельсию, в воздухе так мало влаги, что снег может выпадать редко.

В этой стране большая часть осадков начинается в виде снега в верхних слоях атмосферы в течение года. Поскольку снег падает через нижние слои атмосферы, воздух становится теплее и превращается в дождь.

Зимой воздух в нижних слоях атмосферы также холодный, и, если он равен нулю или ниже, снег может достигать земли. Однако очень незначительные изменения температуры на уровне земли из-за таких факторов, как ветер и высота, могут изменить тип осадков на небольших расстояниях. Вот почему синоптики часто очень осторожны и говорят, что возможен град, мокрый снег или снег.

Миф: Вся вода замерзает при нулевой температуре.

За исключением ледяного дождя! К счастью, это явление случается редко и часто связано с приближением теплого воздуха после продолжительного холода. Здесь осадки снова начинаются в виде снега в верхних слоях атмосферы, затем проходят через область теплого воздуха, которая превращает его в дождь, прежде чем, наконец, пройти через тонкий слой холодного воздуха прямо над поверхностью. Влага охлаждается до температуры ниже точки замерзания, но капли воды не замерзают, а переохлаждены.

Когда капли падают на землю или любую другую поверхность, они мгновенно замерзают и покрывают все ледяной пленкой. Это покрытие будет покрывать крупинки соли, делая их практически неэффективными, пока температура воздуха не поднимется и лед не начнет таять. Дорожное движение в период ледяного дождя будет серьезно нарушено, и отправлять тяжелые автомобили с песком в сеть небезопасно, так как у них тоже будет мало тяги, если она вообще будет.

Миф: вы знали, что пойдет снег, но еще не успели.Показания текущих погодных условий отправляются с обеих станций в метеорологическое бюро каждые 10 или 20 минут. На основании этих данных Метеорологическое бюро составляет два прогноза ежедневно в 12 часов дня и 17:30, которые показывают прогнозируемую температуру воздуха, температуру поверхности дороги, скорость ветра и количество осадков.

Прогнозы поступают как в текстовой, так и в графической форме, и на основе содержащейся в них информации планируется обработка песка. Если в полученной информации присутствует какая-либо неопределенность, делается телефонный звонок прогнозисту Метеорологического бюро.

Если в любое время дня произойдут какие-либо существенные изменения прогноза, синоптик предупредит дежурного по зимней службе совета с помощью телефонного сообщения.

Кроме того, ежедневно поступает прогноз от 2 до 5 дней, а также прогноз на 21 день в течение основных зимних месяцев декабря, января и февраля. Это позволяет заранее спланировать ресурсы песка.

Миф: я не видел песчаника в сети.

У нас есть 7 машин для песка, чтобы покрыть 350 км дорожной сети через район.Один автомобиль преодолевает весь маршрут примерно за 3 часа. Транспортные средства обычно начинают песком за 4 часа до того, как прогноз гласит, что температура воздуха или дорожного покрытия должна достичь точки замерзания.

В случае снегопада автопарк может постоянно находиться в дороге. Однако пройдет еще 3-4 часа, прежде чем они дважды пройдут одну и ту же точку, так как им придется вернуться на склад, чтобы залить солью.

Когда случаются сильные снегопады, нашим приоритетом является сохранение открытой стратегической сети.В это время машины для измельчения песка будут сосредоточены на основных дорогах и оснащены снегоочистителями, что означает, что дороги в поместьях могут не обрабатываться так часто.

Миф: Пескоструйный агрегат прошел мимо меня, но соль не рассыпалась.

Нынешний парк машин для пескоструйной обработки намного сложнее, чем в прошлые годы. Соляные брызги больше не покрывают лобовые стекла автомобилей и ноги пешеходов во всех направлениях. Механика, управляемая компьютером, теперь дозирует необходимое количество соли прямо на дорогу.Они также могут «бросить» соль в одну или другую сторону, чтобы обеспечить покрытие всей проезжей части, даже если транспортное средство движется только по одной стороне.

Однако это не всегда миф, поскольку транспортное средство могло не достигнуть начальной точки своего маршрута лечения, или может возвращаться в депо в конце своего маршрута или для заправки. Там, где транспортное средство не скрипит, оперативников попросили выключить свои желтые маяки, если это безопасно, во избежание путаницы.

Каждая машина для песка имеет систему GPS, которая отслеживает его маршрут, скорость, разбрасывает ли она соль и, если да, то количество разбрасываемого материала.Можно проверить дату и время, когда автомобиль находился на определенной дороге и что он делал. Система также предупреждает дежурного менеджера подрядчика, если транспортное средство отклоняется от обычного маршрута.

Миф: Вы никогда не наполняли бункер для соли на моей улице.

Надеюсь, это миф, но с более чем 520 бункерами для соли, разбросанными по всему району, всегда есть шанс, что один может быть упущен. В базе данных есть еще 90 ящиков, которые нам не принадлежат и поэтому не пополняются в рамках зимнего обслуживания.

Соль в мусорных баках предназначена для использования только на дорогах общего пользования, пешеходных зонах и пешеходных дорожках. Его нельзя использовать на частной собственности.

Бункеры наполняются в начале зимнего сезона, а затем контролируется использование. Мы пополняем их один раз в неделю или так часто, как позволяют кадровые ресурсы, в периоды высокого спроса. Пополнение происходит на ротационной основе в каждом районе города.

Если есть необходимость сохранить запасы соли, чтобы сеть стратегических магистралей оставалась открытой, то частота пополнения бункеров для соли может быть уменьшена.

Если считается, что соль из бункеров используется не по назначению, об этом можно конфиденциально сообщить Совету. Если замечено, что оно украдено, то об этом следует сообщить непосредственно в полицию вместе с маркой, моделью и регистрационным номером любого задействованного транспортного средства.

7 способов сделать свои собственные холодные компрессы в домашних условиях «МакГиверизмы :: WonderHowTo

Наличие купленного в магазине холодного компресса наготове — идеальное решение для небольших шишек, синяков, растяжений и растяжений, но зачем тратить деньги на яркие синие пакеты со льдом, когда можно сделать самому прямо у себя дома?

Эти домашние холодные компрессы принесут вам такое же облегчение боли при кожных, мышечных и других травмах — возможно, без необходимости похода в магазин.Вы можете даже использовать некоторые из них, чтобы ваши напитки оставались прохладными, если хотите!

1. Используйте кукурузный сироп или мыло для посуды.

Лучшая часть гелевого пакета со льдом — его мягкий и гибкий характер. Вы можете слепить его по той части тела, о которой идет речь (или от боли), и она хорошо держит холод. Однако для выполнения этой работы вам не нужны причудливые синие гелевые шарики — кукурузный сироп тоже подойдет.

Просто перелейте кукурузный сироп в пластиковый пакет с застежкой-молнией и положите в морозильную камеру. Через пару часов кукурузный сироп станет невероятно холодным, но не замерзнет, ​​что сделает его идеальным средством первой помощи.Если под рукой нет кукурузного сиропа, подойдет и мыло для мытья посуды.

Изображения предоставлены Шайло Белнап, Молли Дуркин

2. Используйте водку

Ничто так не притупляет боль, как глоток водки, и то же самое можно сказать о домашних пакетах со льдом. Алкоголь изменяет точку замерзания воды, не позволяя ей затвердеть в ледяную глыбу в обычных морозильных камерах. Итак, если вам нужна гибкая форма первой помощи при простуде, смешайте воду и водку.

Залив нужное количество воды и водки в запечатанный пластиковый пакет, вы создадите домашнюю слякотную версию льда.Смесь сохранит холодную температуру и быстро охладит ожог, боль в мышцах или укус насекомого.

Изображение предоставлено Rheumatic Princess

3. Используйте разменные монеты

У вас в копилке лежит куча запасных сдач? Прежде чем конвертировать его в наличные, храните его в морозильной камере на случай следующей травмы или боли. Металл хорошо сохраняет низкие температуры, поэтому, если вам срочно нужен пакет со льдом и вы не хотите «тратить» ни копейки, бросьте сдачу в морозильную камеру внутри пакета с застежкой-молнией и подождите несколько часов.

Изображение предоставлено Shutterstock

4. Используйте соленую воду.

Простейшее решение — вода — очевидно, но для создания льда, который не является твердым камнем и более пластичным по своей природе, просто добавьте в смесь соль. Соль изменяет температуру замерзания воды, так что ваш пакет со льдом, сделанный своими руками, становится более слякотным. Чтобы сделать пакет со льдом, смешайте две столовые ложки соли на каждые два стакана воды в пакете с застежкой-молнией и заморозьте в течение нескольких часов.

Изображение предоставлено Shutterstock

5.Используйте подгузник, воду и спирт

Как бы глупо это ни звучало, подгузники отлично справляются с холодом и довольно дешевы (если у вас в доме еще нет маленьких детей).

Возьмите (конечно же чистый) подгузник и наполните его смесью спирта и воды в соотношении 50-50. Спирт сохранит гелеобразную консистенцию добавленной воды после замораживания подгузника. Сверните очень влажный подгузник в небольшой плотный узелок и положите его в морозильную камеру; подождите несколько часов, а затем наслаждайтесь успокаивающей прохладой.

Преимущества лучше, чем у большинства пакетов со льдом: вы не только сможете легко обернуть их вокруг пальцев или суставов, но и не протечете. В конце концов, подгузники предназначены для удерживания удивительного количества жидкости.

Изображение с Good Clean Crazy

6. Используйте губку с водой

Кухонные губки мягкие, мягкие и гибкие по своей природе, что делает их идеальными для пакетов со льдом своими руками! Просто опустите один под водой, пока он полностью не пропитается, затем положите его в пакет с застежкой-молнией и бросьте в морозильную камеру.(Если вы не пользуетесь сумкой, ваша губка, скорее всего, будет прилипать к стенкам морозильной камеры.)

Хотя губка будет твердой, когда вы ее снимете, она обеспечивает низкие температуры, необходимые вашей коже при травме; только помните, что не заставляйте его изгибаться слишком сильно, иначе он сломается. По мере того, как вы используете его, он постепенно возвращается в свое мягкое состояние, и вы можете лучше формировать его прохладу для вашей боли.

Если вы хотите поэкспериментировать, вы можете попробовать добавить спирт в смесь для получения более гибкой губки прямо из морозильной камеры.

7. Используйте рисовые зерна.

Вода, однако, не единственное средство достижения полного охлаждения и холода, когда вы страдаете от болей и болей. Рисовые зерна отлично работают! Все, что вам нужно, чтобы сделать свой собственный рисовый лед, — это рис (очевидно), герметичный пластиковый пакет (или, возможно, даже мешок, сшитый из ткани) и морозильная камера. Если вы спросите меня, это намного лучше, чем использовать пакет замороженного горошка. Кроме того, рис отлично сохраняет тепло, поэтому его можно использовать как грелку, сделанную своими руками!

Изображение через уровни обучения

Другие советы, которые вам, вероятно, понравятся:

Хотите освоить Microsoft Excel и вывести свои перспективы работы на дому на новый уровень? Начните свою карьеру с помощью нашего пакета обучения Microsoft Excel Premium A-to-Z из нового магазина гаджетов и получите пожизненный доступ к более чем 40 часам инструкций от базового до расширенного по функциям, формулам, инструментам и многому другому.

Купить сейчас (97% скидка)>

Другие выгодные предложения, которые стоит проверить:

Изображение на обложке от Кэрол / My Kitchen Escapades

Все, что вам нужно знать для создания рассола

Чем больше компаний по уборке снега и компаний добавляют антиобледенение в качестве услуги для своих клиентов, тем больше они обращаются к жидким антиобледенителям.

В то время как каменная соль остается надежным и эффективным выбором благодаря своей способности снижать температуру замерзания воды, солевой раствор является более экологически чистым вариантом, который может оставаться на месте при предварительном применении.

Поскольку добавление жидкостей к уборке снега связано с расходами, лучше постепенно внедрять новые стратегии. При первом запуске покупка рассола с хорошей репутацией или специальных жидкостей может гарантировать стабильность. Однако со временем, если подрядчик захочет оптимизировать свою рентабельность, возможно, пора научиться производить и хранить собственный рассол.

Чтобы понять различные затраты, связанные с процессом пивоварения, перейдите по этой ссылке.

Если это все еще звучит так, как будто оно того стоит, вот некоторые проблемы, на которые следует обратить внимание, а также угрозы безопасности.

Проблемы создания рассола

Несмотря на то, что некоторые домашние сайты могут заставить вас поверить, создание солевого раствора требует большего, чем просто выливание соли в ведро с водой. Этот метод позволяет производить солевой раствор, но он слишком медленный и расточительный, чтобы его можно было использовать в коммерческой деятельности.

Расход воды

Существуют различные производители рассола, но важно знать, сколько воды у вас есть или вы можете получить (галлонов в минуту), потому что нецелесообразно иметь модель с высокой производительностью, но вы не можете подавать столько воды в .

Знание вашей текущей ситуации поможет вам решить, какой тип рассола купить и стоит ли того, чтобы увеличить поток. Вам нужна система, которая работает в вашей ситуации, поэтому вам нужно знать о возможностях вашего объекта.

Сооружения и насосы

Помимо знания ограничений вашей системы водоснабжения, вам также необходимо знать, как будет осуществляться доставка ингредиентов рассола, хранение и загрузка готовой продукции.Это противоречит цели настройки системы, если отсутствие логистики сводит на нет любую эффективность, которую вы могли бы получить, производя собственный рассол.

Важно учитывать, где будут располагаться насосы и где они будут подключены. Обеспечение правильных характеристик для предполагаемого использования и правильных уплотнений поможет системе продлить свой ожидаемый срок службы.

Очистка солевого аппарата

Прежде чем обратиться к производителю рассола, вы должны полностью осознавать, что потребуется для регулярной очистки системы, иначе производительность упадет.Качество гарантируется, если рассол содержится в чистоте, а нерастворимые материалы регулярно удаляются.

Очистка может быть такой же простой, как открытие клапана и нажатие кнопки, в то время как для других моделей может потребоваться перелопачивание системы или отсоединение частей и опрокидывание рассола.

Опасности создания рассола

Поскольку солевой раствор имеет тенденцию быть эффективным только в диапазоне температур от 20 до 35 градусов по Фаренгейту, могут быть добавлены такие химические вещества, как хлорид кальция или хлорид магния, чтобы еще больше снизить температуру замерзания воды.Это также приводит к тому, что растворы имеют сильное сродство к воде, поэтому помните о некоторых опасностях, связанных с обращением с рассолом.

Средства индивидуальной защиты, которые следует носить при работе с рассолом, различаются в зависимости от выполняемой задачи, но каски, защитные очки или защитные очки, резиновые перчатки и резиновые сапоги являются минимальной рекомендуемой защитной одеждой при работе с рассольными жидкостями.

Связаться при обращении

Если жидкость попадает на кожу, она может вызвать легкое раздражение и покраснение, если подвергнуться воздействию только в течение короткого времени.Продолжительное или продолжительное воздействие может привести к поверхностным или серьезным ожогам кожи. Попадание в глаза может вызвать раздражение от умеренного до сильного или даже травму роговицы.

Если рассол попал на кожу, промойте кожу водой в течение не менее 15 минут и как можно скорее обратитесь к медицинскому персоналу. При попадании в глаза промывайте глаза также в течение как минимум 15 минут.

Токсичные пары

Рассолы негорючие, но они могут выделять хлор и / или бром в случае пожара из другого источника.Еще один способ образования токсичных паров — это когда окислители, такие как гипохлорит кальция, могут выделять газы в кислых условиях.

Эти газы тяжелее воздуха, оседают в нижних или ограниченных пространствах и вытесняют весь пригодный для дыхания воздух.

Плотность тяжелых рассолов в забое | Международная конференция и выставка SPE по контролю за повреждением пласта

Плотность жидкостей для заканчивания тяжелых рассолов уменьшается при повышении температуры и увеличивается при повышении давления.Анализ давления-объема-температуры (PVT) различных солевых растворов при анализе давления-объема-температуры (PVT) различных солевых растворов при температурах от 76 до 345F и давлениях от 0 до 22000 фунтов на квадратный дюйм использовался для изучения поведения рассола. плотность в забойных условиях. Информация, полученная в результате этих измерений, позволяет инженеру более точно рассчитать плотность рассола на поверхности, которая обеспечит желаемый гидростатический градиент для управления пластовым давлением при обеспечении желаемого гидростатического градиента для управления пластовым давлением при скважинных температурах и давлениях.

Введение

Эффективное использование тяжелых рассолов во время операций заканчивания и ремонта требует точного расчета гидростатического давления столба жидкости в забойных условиях. Как и большинство жидкостей, эти рассолы расширяются при повышении температуры и сжимаются при повышении давления. Это влияет на забойную плотность тяжелых рассолов, используемых в таких местах, как побережье Мексиканского залива, где геотермические градиенты могут варьироваться от 1,2 до 2,2 F / 100 футов, а градиенты гидростатического порового давления могут варьироваться от 0.От 433 до 1,0 фунт / кв. Дюйм / фут. К сожалению, данные о расширяемости и сжимаемости, необходимые для этих расчетов забойного давления при скважинных температурах и давлениях, относительно ограничены, практически отсутствуют опубликованные экспериментальные данные по более тяжелым рассолам и смесям. Плохое приближение может привести к серьезным потерям дорогостоящего флюида в пласт или проблемам управления скважиной, таким как выбросы газа. В отсутствие экспериментальных данных многие авторы использовали эмпирические уравнения для моделирования изменений плотности различных рассолов и других скважинных флюидов.Недавно были разработаны математические модели для успешного прогнозирования отклонений плотности в скважине и гидростатического давления столба бурового раствора. Расчеты для этих моделей плотности для буровых растворов на масляной и водной основе основывались на литературных значениях сжимаемости и расширяемости воды, растворов хлорида натрия и нефти. Небольшой объем моделирования данных плотности также существует для природных рассолов и геотермальных флюидов, которые содержат хлорид натрия в качестве основного электролита. Отношение P-V-T также было экспериментально определено для различных концентраций NaCl в растворе до температуры 347F и давления до 4978 фунтов на квадратный дюйм.Недавно экспериментальные измерения были давления до 4978 фунтов на квадратный дюйм. Недавно были проведены экспериментальные измерения буровых растворов на нефтяной и водной основе в диапазоне температур и давлений от 70 до 400F и от 0 до 14000 фунтов на квадратный дюйм. диапазон давления от 70 до 400F и от 0 до 14000 фунтов на квадратный дюйм. В этой статье впервые исследуется поведение плотности рассола по результатам лабораторных измерений PVT для NaCl, CaCl2, NaBr, CaBr2, ZnBr2 / CaBr2 / CaCl2 и ZnBr2 / CaBr2 при давлении от 0 до 22000 фунтов на кв. Дюйм для постоянных температур 76, 198 и 345F.Эти лабораторные исследования показывают, что сжимаемость и термическое расширение этих флюидов может варьироваться в зависимости от состава рассола или, точнее, от общей концентрации соли в растворе. Кроме того, эти данные были использованы для разработки модели множественной регрессии, которая точно прогнозирует изменение плотности рассола до 345F и 22000 фунтов на квадратный дюйм для концентраций соли от 19% до 75% по массе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *