[发明专利]用于使液体脱盐的系统和方法

说明书

根据一些实施例，一种用于使液体脱盐的系统包括至少一个初级处理工艺、至少一个二级处理工艺以及至少一个三级处理工艺，其中，至少一个二级处理工艺包括至少一个反应器，其中，至少一个初级处理工艺被配置成将液体的pH值调节到目标pH值水平并且向液体添加至少一种化学添加剂，其中，至少一个反应器被配置成将液体加热至至少350℉的温度并向液体供应压力以将液体保持在液态，并且其中，液体的溶解的盐被配置成与至少一种化学添加剂的至少一部分反应，以在至少一个反应器内形成不溶性产物。

技术领域

本申请总体上涉及用于使流体脱盐的系统和方法。更具体地，本申请涉及用于使水脱盐的系统和方法。

背景技术

新鲜干净的水具有许多不同的用途，尤其是人类消耗。从水中移除盐、杂质和其他污染物的能力允许水用于或再用于许多不同的目的。污染的水源、来自压裂操作的流体以及盐水都可以被净化并且移除盐，以允许它用于其他目的。提高干净新鲜的水的可用性可以是有益的。

发明内容

根据一些实施例，一种用于使具有溶解的盐的液体脱盐的系统，该系统包括至少一个初级处理工艺、至少一个二级处理工艺以及至少一个三级处理工艺，其中，至少一个二级处理工艺包括至少一个反应器，其中，至少一个初级处理工艺被配置成调节液体的pH值至目标pH值水平并且向液体添加至少一种化学添加剂，其中，至少一个反应器被配置成将液体加热至至少350℉的温度并向液体供应压力以将液体保持在液态，其中，液体的溶解的盐被配置成与至少一种化学添加剂的至少一部分反应，以在至少一个反应器内形成不溶性产物，其中，当不溶性产物在至少一个反应器内形成时产生热量，并且其中，在至少一个反应器内形成的不溶性产物的至少一部分被配置成在至少一个三级处理工艺期间从液体中移除。

根据一些实施例，目标pH值水平是10或更高(例如，10、10.5等)。在一些实施例中，至少一种化学添加剂包括磷酸盐(例如，磷酸三钠)。在一个实施例中，不溶性产物包括溶解的盐的阳离子和磷酸根。在一些布置中，被配置成从液体中移除不溶性产物的至少一个三级处理工艺包括过滤器。

根据一些实施例，被配置成从液体中移除不溶性产物的至少一个三级处理工艺包括过滤器(例如，多介质过滤器)。在一些实施例中，被配置成从液体中移除不溶性产物的至少一个三级处理工艺包括至少一个沉降罐或至少一个抛光罐。

根据一些实施例，系统不包括反渗透或任何其他膜技术。

根据一些实施例，至少一个初级处理工艺包括石灰软化，以在液体进入至少一个反应器之前移除液体的硬物的至少一部分。在一些实施例中，至少一个初级处理工艺还包括移除沙子、淤泥、砂砾和气体中的至少一种。

根据一些实施例，系统进一步包括至少一个热交换单元，至少一个热交换单元被配置成将热量从系统的一个位置处的液体传递到系统的不同位置处的液体。

根据一些实施例，当不溶性产物在至少一个反应器内形成时所产生或以其他方式生成的热量被配置成准许系统在没有外部热引入液体的情况下操作。

根据一些实施例，系统进一步包括外部加热系统，外部加热系统被配置成将热传递至至少一个反应器内的液体。在一些实施例中，外部加热系统包括油加热系统。在一些实施例中，循环通过油加热系统的油包括植物油。

根据一些实施例，系统进一步包括至少一个涡轮，至少一个涡轮被配置成在液体移动通过系统的至少一部分时移动，至少一个涡轮被配置成产生至少一些能量。

根据一些实施例，初级处理工艺进一步包括至少一个混合罐，其中，至少一个混合罐被配置成有助于将至少一种化学添加剂的混合在液体中。

根据一些实施例，系统进一步包括至少一个四级处理工艺。在一些实施例中，至少一个四元处理工艺包括消毒(例如UV消毒或氯化)。

根据一些实施例，系统被配置成处理以下各项中的至少一项：海水、井水、半咸水、在水力压裂过程中产生的水以及废水。