ITTO20010372A1 - Procedimento di depurazione e raffinazione di fluidi per mezzo di elettroni accelerati. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Procedimento di depurazione e raffinazione di fluidi per mezzo di elettroni accelerati"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un procedimento che utilizza elettroni accelerati ad elevate energie, tipicamente da 1,2 MeV a 1,8 MeV, per depurare, recuperare, raffinare o trasformare chimicamente sostanze fluide di varia origine, in particolare acque di scarico, residui oleosi, oli esausti, petrolio greggio e gas naturale, il cui trattamento si rende necessario per la salvaguardia dell’ambiente o per l’utilizzo industriale.

Da tempo la sperimentazione di laboratorio ha reso noto che fasci di elettroni ad alta energia cinetica orientati verso una massa solida, o liquida, determinano all’interno di questa una serie di urti in cascata con gli atomi che compongono la sostanza, provocandone il dislocamento e una marcata ionizzazione assieme a un’intensa radiazione elettromagnetica.

A seguito delle suddette interazioni violente, quando gli elettroni risultano completamente frenati ed è avvenuto il riequilibrio energetico tra gli ioni prodotti dagli urti, nella materia sottoposta al trattamento si riscontra, assieme ad un riscaldamento complessivo, la presenza in percentuale varia di nuovi composti chimici dovuti alle reazioni di ricombinazione; la comparsa dei prodotti sintetizzati a seguito dell’azione degli elettroni non interessa solo uno strato di poche frazioni di μιη al di sotto della superficie dei corpi irraggiati, come nel caso dell’impiantazione ionica, ma anche zone profonde.

Tuttavia, in conseguenza della mancata adozione di camere di reazione specifiche e di un flusso adeguato di elettroni, solo in pochi casi peculiari (cross-linking dei polimeri) è stata evidenziata la produzione generalizzata ed omogenea di nuovi composti in grandi masse sottoposte al trattamento, per cui in campo industriale non si è fatto fin qui uso degli elettroni accelerati per la depurazione, la raffinazione o la sintesi di nuove sostanze.

Per lo più gli impianti a fasci elettronici trovano impiego per operazioni di sterilizzazione (derrate alimentari, contenitori o materiale per uso sanitario), o per indurire superficialmente materiali polimerici, ovvero in casi in cui si rende necessario modificare le «proprietà di superficie» di determinati prodotti industriali, ma non sono utilizzati per variare «proprietà di volume».

Appare evidente, però, che una nuova tecnologia di trattamento basata sull’uso degli elettroni accelerati, capace di agire sull’intera massa di una sostanza e di modificarne le proprietà, senza richiedere l’erogazione di una potenza esorbitante, riscuoterebbe un notevole interesse per i vantaggi che ne deriverebbero anche sotto l’aspetto della rapidità e semplicità del processo.

Lo scopo del procedimento oggetto della presente invenzione è, pertanto, quello di combinare in modo opportuno l’emissione elettronica con la conformazione della camera di reazione, ed ottenere, con un incremento relativamente modesto dell’intensità del flusso di elettroni rispetto agli standard validi per i trattamenti superficiali, una forte accentuazione dell’attività di dissociazione e poi di aggregazione delle sostanze trattate.

In quest’ottica il presente trovato fa uso della proiezione ad elevata energia degli elettroni, impiegando fasci molto intensi di dette particelle con carica negativa di cui controlla i vari parametri, prevede una camera di reazione schermata ed in grado di mantenere al suo interno le radiazioni elettromagnetiche (e.m.) che vi sono prodotte, e provvede al controllo del flusso della sostanza immessa nella medesima per il trattamento, sostanza che deve essere fluida per poter essere esposta in progressione e per il tempo necessario all’azione degli elettroni e della radiolisi derivante.

Alle suddette predisposizioni, indispensabili per ottenere reazioni che coinvolgono l’intera massa soggetta al trattamento, assicurando nel contempo una modesta dispersione di energia, il trovato prevede anche di aggiungere sollecitazioni vibroelastiche e catalizzatori.

Provvedendo ad operare come prima descritto, in particolare con una camera di reazione configurata in modo idoneo a promuovere l’interazione tra la massa contenuta ed il fascio di elettroni, il procedimento oggetto della presente invenzione è quindi adatto al trattamento dei fluidi (liquidi o aeriformi) di qualsiasi origine, e può essere impiegato vantaggiosamente in molte attività industriali, in specie quelle in cui si devono depurare oppure recuperare prodotti reflui derivanti dai processi produttivi, raffinare o trasformare prodotti di base dell’industria chimica, petrolchimica o metallurgica.

In vista di raggiungere tale scopo la presente invenzione ha per oggetto un procedimento per depurare, recuperare, raffinare o trasformare chimicamente sostanze fluide di diversa origine, il cui trattamento si rende necessario per la salvaguardia dell’ambiente o per l’utilizzo industriale, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti operazioni:

a) Predisporre il fluido in una apposita camera, con schermatura atta a riflettere le radiazioni elettromagnetiche all’interno della massa della sostanza da trattare, ed inviare contro il suddetto fluido un fascio di elettroni accelerati ad alta energia;

b) Controllare con precisione il flusso di detto fluido, quello degli elettroni (n° di cariche negative per unità di superfìcie e di tempo), e l’energia loro fornita, mantenendo detti parametri nei peculiari valori in cui si sviluppano le reazioni volute nella sostanza trattata;

ed, inoltre, dal fatto che a complemento dell’irraggiamento degli elettroni compiuto con opportuno acceleratore in grado di fornire energie fino a 1,8 MeV, (in via più generale fino a 12 MeV), si provvede pure ad una, o ad entrambe, delle seguenti ulteriori operazioni:

c) Predisporre nella suddetta camera di reazione dei catalizzatori, posizionati ai margini della zona dove avvengono le interazioni violente degli elettroni, atti a incrementare le reazioni volute nella massa trattata;

d) Predisporre ancora nella suddetta camera di reazione dei trasduttori ultrasonici, di tipo piezoelettrico o magnetostrittivo, e sollecitare con onde vibro elastiche la massa sottoposta al trattamento.

Il procedimento oggetto della presente invenzione verrà ora descritto dettagliatamente con riferimento al disegno annesso, fornito a puro titolo di esempio non limitativo, in cui nella figura 1 .è rappresentata schematicamente un’apparecchiatura a flusso continuo per la realizzazione del procedimento secondo l’invenzione.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicata la camera adibita a contenere il fluido 2 da assoggettare a trattamento, nel caso specifico un liquido, raccolto preventivamente nel serbatoio 3. Per mezzo dalla condotta 4, il liquido 2 viene convogliato nella camera 1, con un flusso controllato per mezzo dell’elettrovalvola 5; detta valvola è di tipo proporzionale, ovvero è in grado di parzializzare la portata del liquido in funzione dei segnali elettrici inviati dall’unità di controllo 6, adibita al controllo di processo.

All 'interno della camera 1, la pressione viene mantenuta inferiore rispetto al valore atmosferico per mezzo della pompa a vuoto 7; a seconda che l’aspirato sia aria (fase iniziale) o vapori emessi dal liquido, questi sono scaricati attraverso la valvola 8 all’aperto o reintrodotti (compressi) nella condotta 4. A causa dei bassi valori di pressione stabiliti all’interno della camera 1, ad eccezione che si operi con un liquido 2 particolarmente viscoso, non occorre predisporre una pompa di immissione per alimentarla in modo continuo.

La pompa a vuoto 7, come ogni altra apparecchiatura appresso descritta, è controllata dall’unità di controllo 6 ad essa collegata da cavi elettrici schermati, o in fibra ottica, non indicati in figura.

All’interno della camera 1, è ricavata una seconda camera a forma di vasca cilindrica indicata con 9, senza copertura nella parte superiore, nella quale il liquido 2 trabocca quando l’intercapedine 10, che separa le due camere suddette, ne è interamente riempita; nella risalita della suddetta intercapedine il liquido 2 acquista un leggero moto rotatorio a causa di un deflettore 11 collocato davanti al punto di immissione del condotto 4.

Esclusa la fase iniziale in cui si comincia ad introdurre il liquido 2 da sottoporre a trattamento, la camera 1 e la vasca di contenimento 9, sono sempre colme del liquido suddetto; in particolare lo è il volume delimitato dalla vasca 9, poiché il livello del liquido, indicato con 12, viene costantemente mantenuto più alto del suo bordo superiore. Il livello del liquido è controllato per mezzo del misuratore 13, posto a lato della vasca 9, il quale, collegato all’unità di controllo 6, fornisce a quest’ultima le indicazioni per comandare l’apertura o la chiusura progressiva dell’elettrovalvola 5.

Il liquido 2 raccolto nella parte superiore della vasca 9 (che in pratica è la vera e oropria camera di reazione), subisce il bombardamento degli elettroni fintanto che non si sposta verso la parte bassa della stessa, e ciò avviene a causa dell’aspirazione esercitata dalla pompa 15, posta sulla condotta 14 comunicante con il fondo. In sostanza, il liquido 2 immesso nella camera 1, sale lungo l’intercapedine 10 e scende all’interno della vasca 9, ove riceve il trattamento, dopodiché viene riportato all’esterno.

A valle della pompa 15, vi è il pozzetto 16 nel quale le sonde 17 rilevano le caratteristiche fisico-chimiche del liquido trattato ed inviano i loro segnali all’unità di controllo 6, per le eventuali opportune variazioni dei parametri di funzionamento dell’impianto.

Sopra alla camera 1 è sistemato l’acceleratore lineare, indicato in figura con 18, che invia attraverso un diaframma 19 il fascio di elettroni 20 verso la zona centrale della vasca 9, colma del liquido 2 che in continuazione defluisce verso il basso. L’acceleratore 18 è alimentato dall’unità ad alta tensione 21, e può anche essere di tipo non lineare a seconda di quanto meglio si adatta alla configurazione dell’impianto (ciclotrone, betatrone, cavità risonanti).

La depressione prodotta all’intemo della camera 1 dalla pompa aspirante 7, anche solo di qualche decimo di bar, ha lo scopo di ridurre la dispersione di energia degli elettroni indirizzati contro il liquido 2, e, soprattutto, di minimizzare il salto di pressione rispetto all’acceleratore 18, in cui è mantenuto un vuoto molto spinto; in questo modo il diaframma 19 può essere ridotto di spessore o aumentata la sezione di passaggio del fascio elettronico. Detto diaframma può anche essere ricavato da un monocristallo con piani atomici orientati in modo da incanalare gli elettroni ed incrementare la radiazione elettromagnetica coerente (prevalenza di determinate lunghezze d’onda); in alternativa la lamina monocristallina può essere collocata in un punto diverso.

L’energia a cui vanno accelerati gli elettroni per una buona resa del procedimento in oggetto varia molto a seconda della tipologia di liquido trattato, ed in funzione di ciò gli acceleratori sono costruiti “su misura” per ogni impianto, pur consentendo una regolazione fine dei valori della suddetta energia. Nella generalità delle applicazioni detta energia è compresa tra 1,2 MeV e 1,8 MeV, ma può anche essere molto più bassa senza controindicazioni.

Al contrario la soglia superiore di energia è condizionata dalla presenza nella sostanza da trattare di Deuterio o Berillio. Questi elementi possono liberare percentuali significative di neutroni quando si supera la soglia di 1,8 MeV, ed occorre essere certi che non ve ne siano tracce consistenti prima di procedere con energie superiori; in dette condizioni si può operare anche a 12 MeV, ma ciò non è indispensabile per realizzare il presente trovato.

Anche le potenze da erogare con l’acceleratore 18 possono variare notevolmente a seconda delle dimensioni dell’impianto e, soprattutto, del tipo di liquido trattato. Parametri medi, per la depurazione dell’acqua, sono ad esempio 1,2 MeV per il valore di energia fornita ad ogni singolo elettrone, e IO<16 >elettroni per litro di sostanza (~2KGy); per un impianto che tratta 72 m<3>/ora, ciò corrisponde ad erogare una corrente continua di 32 mA, con la potenza di 39 kW. Valori diversi, anche sensibilmente superiori, sono richiesti per ottenere la raffinazione degli idrocarburi o la sintesi di altre sostanze.

Il fascio di elettroni 20 che investe dall’alto il liquido 2 raccolto nella camera di reazione, come già si è detto, viene progressivamente frenato dagli strati di materia densa incontrata e cosi pure viene assorbita la radiazione di frenamento (bremsstrahlung) o di interazione con gli atomi, per cui ad una certa distanza dal livello 12 a cui viene mantenuto costantemente il liquido suddetto, scompare l’azione diretta degli elettroni. Tuttavia non è dove si manifestano più violenti gli urti che avvengono le reazioni finali, bensì nella zona immediatamente sottostante dove maggiormente si è diffusa la fase di disequilibrio tra i componenti della sostanza trattata, ed ancora è presente la radiolisi.

Il regolare deflusso verso il basso del liquido, stabilito per mezzo della pompa aspirante 15, non fa altro, quindi, che seguire il procedere delle reazioni, e porta al fondo della vasca di contenimento 9 il liquido già trattato; in linea di massima superata la metà della suddetta vasca, le reazioni di ricombinazione sono già avvenute ed il liquido si trova nella sua fase stabile e definitiva.

Qualora il trattamento con la sola irradiazione elettronica non dia interamente i risultati voluti, come resa o qualità di prodotto ottenuto, il procedimento oggetto della presente invenzione prevede di rafforzare la formazione di nuovi composti con l’uso di un catalizzatore indicato nella figura 1 con 22; detto catalizzatore, mostrato molto schematicamente, è sistemato nella parte centrale della vasca di contenimento 9, ai margini della zona in cui gli elettroni interagiscono più violentemente.

Il catalizzatore 22 ha la forma di un cestello formato da maglie in filo metallico, ma la forma e il materiale con cui può essere realizzato può variare notevolmente a seconda delle sostanze trattate; può per esempio essere realizzato con lamine sottili o masse spugnose, in metallo puro o in lega, sempre nel rispetto, però, del vincolo che la sua collocazione non deve interferire direttamente con il fascio elettronico. Il posizionamento in una zona mediana della vasca 9 del catalizzatore metallico 22 è utile anche per portare rapidamente a massa, senza che creino campi elettrici dannosi, le cariche elettriche che si accumulano nel liquido 2 durante il trattamento di irraggiamento elettronico.

Ulteriore possibilità per incrementare ed orientare nel modo voluto la formazione delle sostanze utili a seguito dell’energizzazione prodotta dalla irradiazione di elettroni, è quella di sollecitare la massa contenuta nella vasca 9 con onde ultrasonore. Per questo scopo sul fondo della suddetta vasca sono collocati dei trasduttori 23 alimentati da un generatore ad alta frequenza 24.

Tali trasduttori di tipo piezoelettrico, o magnetostrittivo, messi in oscillazione dal segnale elettrico sincronizzato inviato dal generatore 24, trasmettono al liquido contenuto nella vasca 9 onde vibro elastiche che hanno il compito di favorirne il rimescolamento e la stabilizzazione; le potenze trasmesse con tali dispositivi non devono necessariamente essere elevate, risultando sufficiente per gran parte delle applicazioni produrre un’azione blanda nel liquido sotto trattamento, senza provocare fenomeni di cavitazione.

L’uso di apparecchiature ad ultrasuoni richiede che si provveda ad un adeguato isolamento, ma la camera 1 è già di per sé costruita con particolari accorgimenti che sono sufficienti ad impedire che le onde ultrasonore si diffondano nell’ambiente esterno.

Le pareti interne della camera 1 in materiale metallico, infatti, devono essere lucidate con particolari trattamenti elettrochimici per presentare una superficie ata a rifletere verso il liquido 2 le emissioni eletromagnetiche di varia lunghezza d’onda. Poiché, però, parte della radiazione viene comunque assorbita e riemessa, per impedirne la trasmissione nell’ambiente esterno, a rivestimento della suddeta camera occorre porre delle coperture fatte con materiali compositi; questo tipo di rivestimento stratificato o intessuto, è in grado di assorbire anche le onde ultrasonore.

Gli apparati testè descriti consentono di realizzare il procedimento oggeto della presente invenzione in cui un liquido immesso in una camera di reazione viene modificato per mezzo dell’irradiazione di eletroni; l’uso di catalizzatori ed ultrasuoni in sinergia con l’azione degli eletroni permete di incrementare e rendere più efficaci le reazioni.

La disposizione degli apparati suddeti può anche essere variata, ad esempio il flusso del liquido può essere invertito, ovvero la sua introduzione nell’impianto può avvenire dal fondo della vasca 9, scambiando di conseguenza la collocazione della pompa 15 con la valvola 5 assieme ai relativi condoti di alimentazione e scarico; anche la conformazione del catalizzatore 22 ne risulta cambiata, come la sua posizione che deve essere più a ridosso del bordo superiore della vasca 9.

Procedendo con questo diverso modo di alimentazione, il moto del liquido è direto verso il fascio eletronico 20 e la stabilizzazione delle sostanze prodote dal tratamento avviene quando il liquido deborda nell’intercapedine 10; in sostanza l’efficacia del processo di depurazione o raffinazione non cambia, ma può risultare più pratico adotare questo diverso flusso di alimentazione nel caso di liquidi molto viscosi o nei quali sono dispersi solidi polverizzati.

Anche una variazione consistente della densità tra quanto introdoto nell’impianto e quanto estratto dopo il trattamento rende preferibile il suddetto tipo di alimentazione, ovvero l’introduzione del liquido 2 dal fondo della camera 9, per evitare rimescolamenti tra la fase più pesante ancora da trattare, che tenderebbe a precipitare sul fondo, con quella più leggera già trattata.

Per contro, se deve essere trattato solo un fluido aeriforme può essere scelta una qualsiasi via di alimentazione; in questo caso il gas o i vapori possono essere introdotti nella camera 1 in pressione rinunciando al vantaggio di usare un diaframma 19 molto sottile. Invece, se questi vanno mescolati a una fase liquida, con la quale devono reagire, è sicuramente conveniente introdurli dal fondo della vasca 9, e disperderli per mezzo di appositi diffusori 25 nel liquido 2 sovrastante. Il prodotto derivante dal trattamento, una miscela di composti liquidi fuorusciti dalle reazioni con il gas, potrà essere estratto attraverso il fondo della vasca 9 o dell’intercapedine 10 a seconda del flusso di alimentazione che si è dato al liquido 2.

Una grande varietà di sostanze può essere sottoposta al procedimento oggetto della presente invenzione e con risultati sorprendentemente buoni in particolare per il basso consumo di energia, grazie alla camera di reazione attrezzata per contenere al suo interno e riverberare le radiazioni e.m.; moltissimi liquidi, o gas, reflui da lavorazioni industriali o impieghi civili, contengono inquinanti o agenti infettivi che possono essere totalmente o parzialmente neutralizzati attraverso l’uso dell’irradiazione elettronica. In tal caso l’azione degli elettroni produce principalmente quale effetto finale l’ossidazione dei metalli inquinanti o la rottura di molecole complesse di sostanze dannose e rende possibile lo scarico nell’ambiente dei fluidi che le contenevano.

Altrettanto può avvenire con i residui oleosi ed oli esausti sui quali però il trattamento di irradiazione elettronica, coadiuvata da catalizzatori e ultrasuoni, produce modificazioni tali da permetterne il riutilizzo, anche se sotto forma diversa (essenzialmente come combustibili). Infatti, nel caso del trattamento di molecole polimerizzate di idrocarburi, le reazioni che più facilmente sono indotte dal fascio di elettroni ad alta energia interessano i legami a catena di cui procurano la rottura, producendo così miscele di composti con pesi molecolari più bassi (gasoli, benzine). Si adattano al recupero mescolate assieme agli oli minerali anche numerose materie plastiche: oggetti o residui di lavorazione di polietilene, polipropilene, polistirolo e gomma sintetica preventivamente sminuzzati e dispersi nella massa degli idrocarburi liquidi da raffinare, sono anch’essi trasformati in combustibili pregiati attraverso il medesimo fenomeno di rottura del legame polimerico delle macromolecole loro costituenti.

Ancora più utilmente il presente trovato può essere adottato per la raffinazione del petrolio greggio. Detto minerale può essere sottoposto al procedimento in oggetto senza preventivi passaggi di raffinazione per distillazione frazionata, anche se si tratta di una miscela molto densa ricavata da scisti o sabbie bituminose; con l’uso di un catalizzatore 22 in molibdeno se ne ottiene più facilmente anche la desolforazione.

La presenza di una miscela molto varia di idrocarburi nel greggio non limita l’efficacia del presente procedimento che agisce nella direzione di produrre composti finali a catena più corta rispetto a quelli iniziali; opera, in sostanza, come la piroscissione senza essere vincolato ad una preventiva selezione dei vari composti. Questa prerogativa consente, quindi, di adottare il procedimento in oggetto anche in siti diversi dalla raffineria tradizionale, per esempio direttamente presso i pozzi che estraggono il greggio dal giacimento.

La possibilità di operare sul luogo di estrazione permette, tra l’altro, di recuperare le frazioni gassose che spontaneamente si separano dal petrolio, pur senza giungere ad una vera e propria raffinazione dello stesso; molto spesso tali gas, miscele a varia percentuale di metano, etano, propano, ecc., vengono bruciati alla bocca del pozzo o pompati nel terreno non risultando conveniente provvedere al loro trasporto, ma l’irradiazione con gli elettroni di tali gas mescolati al greggio produce idrocarbun liquidi di peso molecolare intermedio, più pregiati ed anche più facilmente convogliabili negli oleodotti rispetto al petrolio estratto in origine. I gas paraffinici a basso peso molecolare, infatti, con la loro relativa abbondanza di atomi di idrogeno si legano ai frammenti di molecole più complesse, in particolare di idrocarburi insaturi, e formano composti liquidi globalmente più leggeri.

fi greggio così “arricchito” naturalmente va poi sottoposto ad un ulteriore procedimento di irradiazione elettronica, o di raffinazione tradizionale, per ottenerne la definitiva trasformazione nei prodotti di uso industriale.

Come detto, il procedimento in oggetto si sostituisce alla piroscissione senza che necessiti separare il petrolio nei suoi componenti con diversa temperatura di evaporazione, tuttavia per alcune qualità di greggio che già contengono percentuali rilevanti di prodotti pregiati, la distillazione frazionata può essere eseguita in partenza, e destinata al trattamento di irradiazione elettronica, al fine di migliorarne la qualità, solo la frazione rimanente di minor pregio.

Anche miscele omogenee di idrocarburi, già derivanti da un frazionamento, possono essere trattate con l’irraggiamento di elettroni per ottenerne la modificazione strutturale e la trasformazione in isoparaffine (aumento della percentuale degli isomeri contenuti); in questi casi risulta particolarmente accentuata la funzione del catalizzatore 22, scelto del materiale opportuno (in genere ferro, nichel o cobalto), che contribuisce alla ricombinazione dei frammenti molecolari secondo catene ramificate in luogo di catene lineari.

Analoga utilità il presente trovato la fornisce nel trattamento del gas naturale, principalmente metano, che può essere vantaggiosamente impiegato per produrre combustibili liquidi. Non si tratta in questo caso del recupero in zone remote di risorse altrimenti sprecate, ma di una ulteriore possibilità di utilizzo del metano reso disponibile con abbondanza in molte aree industriali.

Il gas suddetto può essere utilizzato per incrementare la produzione di gasoli e benzine adottando lo stesso accorgimento usato per il suo recupero ai pozzi di petrolio, dove viene rilasciato in quantità marginali; in questo caso, invece, in raffineria è possibile separare la frazione liquida del petrolio più adatta a formare i combustibili desiderati ed introdurla nell’impianto per l irraggiamento elettronico assieme al gas in una percentuale ben determinata.

Senza ulteriori accorgimenti, con questo particolare tipo di processo di alchilazione ottenuto per mezzo del procedimento oggetto della presente invenzione, si può incrementare la produzione di combustibili per autotrazione del 30-50%, trasformando uguale massa di gas naturale.

Ove vi sia la mancanza totale di greggio il presente trovato consente, comunque, il trattamento di acqua e gas naturale (o carbone polverizzato) secondo il procedimento del reforming, senza ricorrere alla produzione di vapore ad alta temperatura; seguendo la medesima via si possono produrre combustibili pregiati partendo da oli vegetali od altre biomasse mescolate ad acqua.

Tra le sostanze liquide che possono essere trattate secondo il presente trovato vi sono pure i vetri o i metalli fusi che necessitano di essere affinati e legati; l’azione esercitata dall’irradiazione elettronica, infatti, influisce tanto sui processi per ottenere la riduzione degli ossidi, quanto sul modo con cui i metalli si uniscono tra loro a formare una lega, e rende possibili mescolanze altrimenti non realizzabili per mezzo della sola solubilità dei vari componenti.

Il trattamento dei metalli non richiede un’impiantistica diversa da quella descritta in figura 1, salvo il fatto che la camera 9 diventa in pratica una siviera che contiene metallo fuso e che questo vi viene colato direttamente al suo bordo superiore; il processo può essere a flusso continuo con l’estrazione del metallo trattato dal fondo della camera 9 per mezzo di un condotto a sifone che lo versa in lingottiere o in atomizzatori per la solidificazione rapida.

Qualora il trattamento a flusso continuo non sia adottabile, il metallo fuso può essere progressivamente versato nella camera 9, trasformata in crogiolo. Lasciando solidificare il metallo in detto crogiolo durante il corso del trattamento si ottengono con maggior facilità leghe inusuali e con caratteristiche meccaniche più elevate.

Le potenziali applicazioni del procedimento oggetto della presente invenzione, in definitiva, sono innumerevoli essendo possibile trattare qualsiasi tipo di fluido, liquido o gas, richiedendo soltanto l individuazione, caso per caso, dei migliori parametri operativi: conformazione della camera di reazione, energia degli elettroni, intensità dell’emissione, scelta di un determinato catalizzatore e/o sollecitazione di onde ultrasonore, portata del fluido e così via.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione, le forme di attuazione, e le modalità di applicazione potranno essere ampiamente variate rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dal'ambito della presente invenzione.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per depurare, recuperare, raffinare o trasformare chimicamente sostanze fluide di varia origine, il cui trattamento si rende necessario per la salvaguardia dell’ambiente o per l’utilizzo industriale, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti operazioni: a) Predisporre il liquido (2) o l’aeriforme in un’apposita camera (1 e 9), con schermatura atta a riflettere le radiazioni elettromagnetiche all’interno della massa della sostanza da trattare, ed inviare contro il suddetto fluido un fascio (20) di elettroni accelerati ad alta energia; b) Controllare con precisione il flusso di detto fluido, quello degli elettroni (n° di cariche negative per unità di superficie e di tempo), e l’energia loro fornita, mantenendo detti parametri nei peculiari valori in cui si sviluppano le reazioni volute nella sostanza trattata; ed, inoltre, dal fatto che a complemento dell’irraggiamento degli elettroni compiuto con opportuno acceleratore (18) in grado di fornire energie fino a 1,8 MeV, (in via più generale fino a 12 MeV), si provvede pure ad una, o ad entrambe, delle seguenti ulteriori operazioni: c) Predisporre nella suddetta camera di reazione, posizionati ai margini della zona dove avvengono le interazioni violente degli elettroni, dei catalizzatori metallici (22) atti a incrementare le reazioni volute nella massa trattata ed a portare a massa le cariche elettriche in eccesso. d) Predisporre ancora nella suddetta camera di reazione dei trasduttori ultrasonici, di tipo piezoelettrico o magnetostrittivo (23), e sollecitare con onde vibro elastiche la massa sottoposta al trattamento.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, e più in generale un procedimento che fa uso a qualsiasi scopo di acceleratori e di fasci elettronici (18, 20), caratterizzati dal fatto che: a) la camera di reazione (1) comprende una seconda camera interna (9); b) nelle suddette camere viene mantenuta una bassa pressione allo scopo di utilizzare un diaframma (19) più sottile per ridurre l interferenza con il fascio elettronico (20) o aumentarne la sezione di passaggio; c) la sqperfici? interna delle camere di reazione (1, 9) viene lucidata o rivestita con materiale che migliora la riflessione delle radiazioni e.m.; d) al fascio di particelle (20) si interpone un diaframma (19) o altro bersaglio costituito da un monocristallo con piani atomici esattamente orientati sulla traiettoria, per ottenere il fenomeno dell’incanalamento degli elettroni ed incrementare l'emissione di radiazione elettromagnetica coerente; e) il mezzo trattato è indifferentemente indotto a salire od a scendere nella camera di reazione (9), con l’introduzione dal basso o dall’alto; f) il mezzo trattato è costituito da due fasi diverse, ed il gas viene disperso nella massa liquida (2) tramite dei diffusori (25).
3. 3. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo trattato è un liquido refluo a base acquosa contenente agenti chimici inquinanti o infettivi dei quali si ottiene l’eliminazione attraverso la rottura dei legami delle molecole o l’ossidazione.
4. 4. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo trattato è petrolio greggio o una sua frazione già distillata, una miscela di idrocarburi di elevato peso molecolare derivante da scisti e sabbie bituminose, oppure un residuo oleoso, sostanze liquide delle quali si ottiene la parziale rottura dei legami chimici con la trasformazione a prodotti più leggeri ed a più alto contenuto di isomeri.
5. 5. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo trattato è una miscela liquida di idrocarburi con raggiunta di gas naturale dalla quale si ottiene un greggio più leggero o gasoli e benzine.
6. 6. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che nel mezzo trattato si uniscono idrocarburi gassosi o carbone polverizzato all’acqua per dare corso ad un processo di reforming.
7. 7. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo trattato è una biomassa liquida da trasformare in combustibili.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il mezzo trattato è una miscela di idrocarburi assieme alla quale vengono fatti flottare (dispersi nella massa) residui di lavorazione od oggetti sminuzzati di materiale plastico e gomma per romperne i legami polimerici ed aggregarli alle suddette sostanze.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che lo si usa per trattare mezzi fluidi di qualsiasi origine, compreso metalli o vetri allo stato fuso, al fine di depurarli, raffinarli, produrre una lega o trasformarli chimicamente, anche solo in una fase transitoria facente parte di un più complesso processo produttivo. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.