PL215891B1 - Reaktor z wirujacymi plynami i sposób poddawania zwiazków reakcji - Google Patents
Reaktor z wirujacymi plynami i sposób poddawania zwiazków reakcjiInfo
- Publication number
- PL215891B1 PL215891B1 PL394834A PL39483409A PL215891B1 PL 215891 B1 PL215891 B1 PL 215891B1 PL 394834 A PL394834 A PL 394834A PL 39483409 A PL39483409 A PL 39483409A PL 215891 B1 PL215891 B1 PL 215891B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- fluid
- reactor
- flow
- screen
- contactor
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 226
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 55
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 40
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 8
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical group N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000003027 oil sand Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 241001139947 Mida Species 0.000 description 1
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005112 continuous flow technique Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013383 initial experiment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 235000020030 perry Nutrition 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 239000010909 process residue Substances 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000009103 reabsorption Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/123—Ultraviolet light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1887—Stationary reactors having moving elements inside forming a thin film
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/30—Alkali metal compounds
- B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
- B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/60—Inorganic bases or salts
- B01D2251/604—Hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/302—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/408—Cyanides, e.g. hydrogen cyanide (HCH)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—Hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—Hydrocarbons
- B01D2257/7027—Aromatic hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/91—Bacteria; Microorganisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0225—Other waste gases from chemical or biological warfare
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest reaktor z wirującymi płynami i sposób poddawania związków reakcji.
Hydrocyklon z mieszaniem powietrza uważa się za jedną z podstawowych konstrukcji urządzenia do flotacji w siódmym wydaniu Perry's Chemical Engineers' Handbook; pokazano go na fig. 1A. Chociaż hydrocyklon z mieszaniem powietrza opisano w akapicie poświęconym kolumnom flotacyjnym, działa on inaczej niż tradycyjna kolumna flotacyjna. Technikę z zastosowaniem hydrocyklonu z mieszaniem powietrza pierwotnie opracowano na Uniwersytecie Utah do szybkiej flotacji drobnych cząstek z zawiesiny mineralnej. Oryginalny zespół hydrocyklonu z mieszaniem powietrza składa się z dwu koncentrycznych dokładnie pionowych rur (porowatej rury wewnętrznej 2 i zewnętrznego cylindrycznego płaszcza 4) i konwencjonalnej głowicy cyklonowej 6 na szczycie. Porowata rura wewnętrzna jest zbudowana z tworzywa sztucznego, ceramiki lub stali nierdzewnej i pozwala na rozprowadzanie powietrza lub innego płynu. Zewnętrzna nie-porowata rura zapewnia płaszcz powietrzny dający równy rozkład fazy gazowej w porowatej rurze.
Fazę wodną wprowadza się po stycznej na szczycie przez górny wlot 8 głowicy cyklonowej 6 wywołując przepływ wirowy w sąsiedztwie wewnętrznej powierzchni porowatej rury, pozostawiając główną masę powietrza 10 centralnie na osi zespołu hydro- cyklonu z mieszaniem powietrza, jak pokazano na fig. 1A. Gaz jest wtryskiwany wlotami 12 do cylindrycznego płaszcza 4 i rozprowadzany przez porowatą rurę wewnętrzną 2. Przepływ wirowy o dużej szybkości wywiera działanie ścinające na rozprowadzany gaz powodując powstanie w wysokim stężeniu małych pęcherzyków 14, jak pokazano w przekroju na fig. 1B. Hydrofobowe cząstki W zawiesinie, po przyłączeniu się do pęcherzyków, zmniejszają znacznie swoją prędkość styczną I są transportowane promieniowo do fazy planowej 10, która powstaje wzdłuż osi cylindra. Hydrofilowe cząstki pozostają zwykle w fazie zawiesiny i są odprowadzane jako dolny produkt 15 przez pierścieniowy otwór tworzony przez cokół 16 piany. Przechwytywacz 18 wiru można stosować do kierowania słupa plany z powietrzem do wylotu 19 górnego strumienia.
Chociaż hydrocyklon z mieszaniem powietrza wykazał duży potencjał wykorzystania w wielu dziedzinach, stosowane materiały i konieczne wymagania na części konstrukcyjne, w szczególności porowatą rurę wewnętrzną, mogą wiązać się z dużymi kosztami. Ponadto, konstrukcja hydrocyklonu z mieszaniem powietrza jest ograniczona do rozpraszania lub Innego kontaktu, wymagającego przechodzenia gazu przez porowatą rurę wewnętrzną. Taka konstrukcja wiąże się dodatkowo ze znaczącym i często niepożądanym spadkiem ciśnienia wewnątrz hydrocyklonu z mieszaniem powietrza.
Reaktor z wirującymi płynami, zawierający; a) wydłużony korpus reaktora o przekroju kołowym, b) pierwszy wlot połączony funkcjonalnie z korpusem reaktora, c) drugi wlot połączony funkcjonalnie z korpusem reaktora i d) wylot połączony funkcjonalnie z korpusem reaktora odznacza się według wynalazku tym, że sito kontaktorowe płynów jest ustawione w korpusie reaktora, przy czym sito kontaktorowe płynów ma wiele otworów i kołowy przekrój koncentryczny z korpusem reaktora na pewnej długości, tworząc w ten sposób wewnętrzną objętość ograniczoną sitem kontaktorowym płynów i zewnętrzną objętość ograniczoną korpusem reaktora i sitem kontaktorowym płynów, pierwszy wlot jest skonfigurowany tak, że powoduje pierwszy wirowy przepływ pierwszego płynu w wewnętrznej objętości, który jest przepływem na wylot, zaś drugi wlot jest skonfigurowany tak, że powoduje drugi przepływ drugiego płynu w zewnętrznej objętości i wylot jest w połączeniu dla płynu z wewnętrzną i zewnętrzną objętością.
Korzystnie stosunek wewnętrznej objętości do zewnętrznej objętości (30) wynosi około 1:1 do około 1:5.
Korzystnie otwory w sicie kontaktorowym płynów mają około 0,02 mm do około 2 mm.
Korzystnie sito kontaktorowe płynów jest sitem z siatki drucianej.
Korzystnie sito kontaktorowe płynów jest perforowaną blachą.
Korzystnie wewnętrzna objętość i zewnętrzna objętość są zasadniczo koncentryczne.
Korzystnie drugi wlot jest przesunięty dla spowodowania wtryskiwania po stycznej tak, że drugi przepływ jest wirującym przepływem.
Korzystnie wydłużony korpus reaktora zawiera część w kształcie stożkowym o malejącej średnicy od końca górnego do końca dolnego wydłużonego korpusu reaktora.
Korzystnie część w kształcie stożkowym ma kat nachylenia cci około 1° do około 3°.
Korzystnie wydłużony korpus reaktora zawiera ponadto górną część cylindryczną, przy czym górny koniec części w kształcie stożkowym jest usytuowany, przylegle do górnej cylindrycznej części.
PL 215 891 B1
Korzystnie wydłużony korpus reaktora ma kształt cylindryczny o zasadniczo jednorodnej średnicy.
Korzystnie wydłużony korpus reaktora zawiera część w kształcie stożkowym i część w kształcie cylindrycznym.
Korzystnie sito kontaktorowe płynów ma kształt stożkowy i ma długość od około 2 do około 8 razy większą od średnicy sita kontaktorowego płynów.
Korzystnie sito kontaktorowe płynów ma kształt cylindryczny i ma długość od około 2 do około 5 razy większą od średnicy sita kontaktorowego płynów.
Korzystnie reaktor zawiera ponadto źródło światła UV ustawione tak, że kieruje światło UV do co najmniej części co najmniej jednej spośród wewnętrznej objętości i zewnętrznej objętości.
Sposób poddawania związków reakcji, obejmujący; a) formowanie ciągłego pierwszego przepływu wirowego pierwszego płynu mającego pierwszy pęd i b) drugiego przepływu wirowego drugiego płynu odznacza się według wynalazku tym, że drugi płyn ogranicza pierwszy przepływ wirowy, przy czym drugi przepływ ma drugi pęd, gdzie stosunek pierwszego pędu do drugiego pędu wynosi około 0,7 do około 1,3, gdzie cylindryczna bariera stanowiąca sito kontaktorowe pomiędzy pierwszym wirującym przepływem i drugim przepływem umożliwia kontakt przez stanowiącą sito kontaktorowe barierę drugiego płynu z pierwszym, płynem dostateczny dla uzyskania produktu reakcji.
Korzystnie pierwszy wirujący przepływ jest przepływem pierścieniowym, wzdłuż wewnętrznej powierzchni bariery stanowiącej sito kontaktorowe.
Korzystnie pierścieniowy przepływ ma średnią grubość od około 10% do około 30% średnicy cylindrycznej bariery stanowiącej sito kontaktorowe.
Korzystnie stosunek natężenia objętościowego przepływu drugiego płynu do natężenia objętościowego przepływu pierwszego płynu jest mniejszy niż około 12.
Korzystnie stosunek wewnętrznej objętości pierwszego wirującego przepływu do zewnętrznej objętości drugiego przepływu wynosi około 1:1 do około 1:5.
Korzystnie pierwszy wirujący przepływ i drugi przepływ mają ten sam kierunek.
Przedstawiono tutaj ulepszony reaktor, określany jako reaktor z wirującymi płynami. Reaktor może być reaktorem z procesem ciągłym, czyli reaktorem przepływowym. Reaktor z wirującymi płynami może zawierać wydłużony korpus reaktora o przekroju kołowym i sito kontaktorowe płynów w korpusie reaktora. Sito kontaktorowe płynów może mieć wiele otworów i kołowy przekrój koncentryczny z korpusem reaktora na określonej długości. Sposób umieszczenia sita kontaktorowego płynów może powodować powstanie wewnętrznej objętości ograniczonej sitem kontaktorowym płynów i zewnętrznej objętości ograniczonej korpusem reaktora i sitem kontaktorowym płynów. Korzystnie, stosunek wewnętrznej objętości do zewnętrznej objętości wynosi około 1:1 do około 1:5, podczas gdy w innym wykonaniu, stosunek może wynosić około 1:1 do około 1:2. Reaktor z wirującymi płynami może ponadto zawierać pierwszy wlot funkcjonalnie połączony z korpusem reaktora. Pierwszy wlot może być skonfigurowany tak, że powoduje pierwszy przepływ wirowy pierwszego płynu w wewnętrznej objętości. Drugi wlot może również być funkcjonalnie połączony z korpusem reaktora i skonfigurowany tak, że powoduje drugi przepływ drugiego płynu w zewnętrznej objętości, który jest opcjonalnie wirowy. Reaktor z wirującymi płynami może ponadto obejmować wylot funkcjonalnie połączony 2 korpusem reaktora i z połączeniem dla płynu z wewnętrzną i zewnętrzną objętością, dla usuwania płynów z reaktora.
Podobnie, sposób poddawania związków reakcji może obejmować formowanie ciągłego pierwszego przepływu wirowego pierwszego płynu i formowanie drugiego przepływu wirowego drugiego płynu ograniczającego pierwszy przepływ wirowy. Bariera, taka jak sito kontaktorowe płynów, pomiędzy pierwszym przepływem wirowym i drugim przepływem wirowym może umożliwić kontakt przez barierę drugiego płynu z pierwszym płynem dostateczny dla uzyskania produktu reakcji.
W jednym z aspektów, pierwszy płyn może mieć pierwszy pęd, a drugi płyn może mieć drugi pęd, przy czym stosunek pierwszego pędu do drugiego pędu wynosi około 0,7 do około 1,3. Nakreślono w ten sposób, dość szeroko, ważniejsze cechy wynalazku tak, aby jego poniższy szczegółowy opis mógł być lepiej zrozumiały, i aby ten wkład w dziedzinę mógł być lepiej doceniony. Inne cechy niniejszego wynalazku staną się bardziej zrozumiałe w świetle poniższego szczegółowego opisu wynalazku.
Przedmiotem wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku na którym fig. 1A przedstawia w schematycznym i częściowym przekroju perspektywicznym hydrocyklon z mieszaniem powietrza według dotychczasowego stanu techniki, fig. 1B przedstawia w schematycznym przekroju segmentu fig. 1A wzdłuż linii 1B z fig. 1A, fig. 2A przedstawia w perspektywicznym częścio4
PL 215 891 B1 wym widoku w przekroju reaktor mający część będącą głowicą i część będącą komorą kontaktową według jednego z przykładów wykonania niniejszego wynalazku, fig. 2B przedstawia w widoku pionowym z boku reaktor z wirującymi płynami według jednego z przykładów wykonania niniejszego wynalazku, fig. 2C przedstawia widok od góry w przekroju reaktora z fig. 2B, fig. 3 przedstawia w częściowym przekroju perspektywicznym reaktor mający część będącą głowicą i część będącą komorą kontaktową z sekcją stożkową według jednego z przykładów wykonania niniejszego wynalazku, fig. 4 przedstawia w widoku bocznym w przekroju reaktor mający przelew i wloty do flotacji oleju z wody według jednego z przykład wykonania niniejszego wynalazku i fig. 5 przedstawia schemat przepływowy oddzielania bitumu od piasków bitumicznych według jednego z przykładów wykonania niniejszego wynalazku.
Poniżej odniesiono się do przykładowych postaci wykonania, i użyto do ich opisu określonego języka. Tym niemniej nie oznacza to zamiaru ograniczania zakresu wynalazku. Zmiany i dalsze modyfikacje cech wynalazku zilustrowanych tutaj, oraz dodatkowe zastosowania zasad wynalazku zilustrowanych tutaj, które przyjdą na myśl znawcy w ten dziedzinie zaznajomionego z niniejszym ujawnieniem, należy uważać za mieszczące się w zakresie wynalazku.
W opisie niniejszego wynalazku, stosuje się następującą terminologię zgodnie z definicjami przedstawionymi poniżej. Należy tym niemniej rozumieć, że nie zamierza się w ten sposób ograniczać zakresu wynalazku.
Należy zauważyć, że zgodnie z niniejszym opisem formy pojedyncze obejmują również formy mnogie, jeśli kontekst nie wskazuje wyraźnie inaczej. Tak więc np. odniesienie do „wylotu” obejmuje jeden lub większą liczbę takich wylotów i odniesienie do „etapu formowania” obejmuje odniesienie do jednego lub większej liczby takich etapów.
Stosowane tutaj określenie „przepływ wirowy” odnosi się do drogi przepływu płynu, która jest pierścieniowa. W jednym z aspektów, przepływ wirowy może obejmować przepływ vortex. W innym aspekcie, przepływ wirowy może być przepływem swirl. Ponadto, „ciągły przepływ wirowy” wskazuje na przepływ przechodzący przez element urządzenia i obejmuje pierścieniowy przepływ utrzymujący się zasadniczo przez czas przepływania wewnątrz urządzenia, ogólnie wzdłuż drogi śrubowej.
Stosowane tutaj określenie „zasadniczo” użyte w odniesieniu do ilości materiału, lub jego określonej charakterystyki, odnosi się do ilości dostatecznej do uzyskania efektu, jaki miał wytworzyć materiał lub charakterystyka. Dokładny dopuszczalny stopień odchylenia może w pewnych przypadkach zależeć od określonego kontekstu. Podobnie, „zasadniczo wolny od” lub tym podobne odnosi się do braku określonego materiału, charakterystyki, elementu lub środka w kompozycji. W szczególności elementy, identyfikowane jako „zasadniczo wolne od” są albo zupełnie nieobecne w kompozycji albo są zawarte tylko w ilościach na tyle małych, że nie mają mierzalnego wpływu na kompozycję.
Stosowane tutaj wiele elementów, elementy strukturalne, elementy kompozycji i/lub materiały mogą być prezentowane dla wygody na wspólnej liście. Jednakże takie listy powinny być rozumiane tak, jakby każdy element listy był osobno zidentyfikowany jako odrębny i unikalny jej człon. Tak więc żaden z indywidualnych członów takiej listy nie powinien być interpretowany jako faktyczny równoważnik dowolnego innego członu tej samej listy tylko w oparciu o ich przedstawienie we wspólnej grupie bez przeciwnego wskazania.
Stężenia, ilości, grubości, parametry, objętości i inne dane numeryczne mogą być wyrażane lub prezentowane tutaj w postaci zakresów. Należy rozumieć, że taki format zakresu stosuje się po prostu dla wygody i zwięzłości, a więc powinien być on interpretowany elastycznie jako obejmujący nie tylko numeryczne wartości jawnie wymienione jako granice zakresu, lecz również wszystkie indywidualne numeryczne wartości lub podzakresy zawarte w tym zakresie, tak jakby jawnie wymieniono każdą numeryczną wartość i podzakres. Jako ilustrację, zakres numeryczny „około 1 do około 5” powinien być interpretowany jako obejmujący nie tylko jawnie wskazane wartości około 1 do około 5, lecz również obejmujący poszczególne wartości i podzakresy we wskazanym zakresie. Tak więc zawarte w tym zakresie numerycznym są poszczególne wartości takie jak 2, 3, i 4 oraz podzakresy takie jak 1-3, 2-4 i 3-5, itp. Ta sama zasada stosuje się do zakresów wymieniających tylko jedną wartość numeryczną. Ponadto, taka interpretacja powinna stosować się niezależnie od szerokości opisywanego zakresu lub charakterystyki.
Reaktor z wirującymi płynami może być reaktorem przepływowym, który jest skonfigurowany do przetwarzania z ciągłym przepływem. Reaktor z wirującymi płynami może zawierać wydłużony korpus reaktora mający kołowy przekrój, i sito kontaktorowe płynów wewnątrz korpusu reaktora. Sito kontaktorowe płynów może mieć wiele otworów i kołowy przekrój koncentryczny z korpusem reaktora na
PL 215 891 B1 długości co najmniej części długości korpus reaktora. Obecność sita kontaktorowego płynów może powodować tworzenie wewnętrznej objętości ograniczonej sitem kontaktorowym płynów i zewnętrznej objętości ograniczonej przez korpus reaktora i sito kontaktorowe płynów. W jednym z aspektów, stosunek wewnętrznej objętości do zewnętrznej objętości wynosi około 1:1 do około 1:5.
Reaktor z wirującymi płynami może ponadto zawierać pierwszy wlot funkcjonalnie połączony z korpusem reaktora. Pierwszy wlot może być skonfigurowany tak, że wytwarza pierwszy przepływ wirowy pierwszego płynu w wewnętrznej objętości. Drugi wlot może również być funkcjonalnie połączony z korpusem reaktora i skonfigurowany tak, że wytwarza drugi przepływ drugiego płynu w zewnętrznej objętości. Drugi przepływ może być ewentualnie wirowy i może mieć taki sam lub przeciwny kierunek wirowania przepływu jak pierwszy przepływ wirowy. Reaktor z wirującymi płynami może ponadto zawierać wylot funkcjonalnie połączony z korpusem reaktora i z połączeniem dla płynu z wewnętrzną i zewnętrzną objętością dla usuwania płynów z reaktora.
Podobnie, sposób poddawania związków reakcji może obejmować tworzenie ciągłego pierwszego przepływu wirowego z pierwszego płynu i tworzenie drugiego przepływu z drugiego płynu ograniczającego pierwszy przepływ wirowy. Ogólnie cylindryczna bariera, taka jak sito kontaktorowe płynów, pomiędzy pierwszym przepływem wirowym i drugim przepływem wirowym może umożliwiać kontakt przez barierę drugiego płynu z pierwszym płynem dostateczny dla uzyskania produktu reakcji.
W jednym z aspektów, pierwszy płyn może mieć pierwszy pęd, a drugi płyn może mieć drugi pęd, gdzie stosunek pierwszego pędu do drugiego pędu wynosi około 0,7 do około 1,3. W innym aspekcie, stosunek pierwszego pędu do drugiego pędu może zasadniczo wynosić 1:1. W jednym z aspektów, płyny mogą wirować w tym samym kierunku, tj. kierunku wspólnym. W innym aspekcie, płyny mogą wirować w przeciwnych kierunkach. Pierwszy przepływ wirowy jest ogólnie przepływem pierścieniowym wzdłuż wewnętrznej powierzchni bariery. Przepływ pierścieniowy może mieć grubość, która jest co najmniej częściowo funkcją lepkości, natężeń przepływu płynów, średnicy cylindra, i tym podobnych. Jednakże, jako ogólna wskazówka, przepływ pierścieniowy pierwszego przepływu wirowego może mieć średnią grubość od około 10% do około 30% średnicy cylindrycznej bariery.
W reaktorze z wirującymi płynami kontaktuje się ze sobą strumienie wirujących płynów z uzyskaniem szybkiego i skutecznego przenoszenia masy pomiędzy strumieniami. Kontaktowanie ten można stosować do jednego lub większej liczby procesów spośród odpędzania, absorpcji, napowietrzania, ozonowania, uwodornienia, ekstrakcji rozpuszczalnikiem, oraz jednej lub większej liczby chemicznych reakcji, lub dowolnej ich kombinacji. Reakcje i/lub inne procesy mogą zachodzić w jednym lub obu spośród wirujących strumieni płynów. Różne parametry reaktora z wirującymi płynami można zmieniać lub tworzyć dla uwzględnienia różnych procesów. Niestanowiące ograniczenia przykłady zmiennych, które można potencjalnie zmieniać, aby wpływać na typ i wydajność przetwarzania, mogą obejmować prędkość strumienia płynu, kąt wtryskiwania, wybór płynów, dodatki do jednego lub większej liczby płynów, dobór materiału na sito kontaktorowe, gęstość otworów w sicie kontaktorowym, rozmieszczenie otworów w sicie kontaktorowym, grubość sita kontaktorowego, jednorodność sita kontaktorowego, ciśnienie lub próżnię, kontrolę temperatury, wewnętrzną objętość i zewnętrzną objętość. Jak pokazano na fig. 2A, reaktor z wirującymi płynami zawiera wlot 20 dla pierwszego płynu, zwany także pierwszym wlotem 20 i wlot 22 dla drugiego płynu, zwany także drugim wlotem 22. Komora kontaktowa 24 zawiera sito kontaktorowe 26 płynów rozciągające się na długości komory kontaktowej 24 i koncentryczne z komorą kontaktową 24, dzieląc objętość komory kontaktowej 24 na wewnętrzną objętość 28 i zewnętrzną pierścieniową objętość 30. Płyny są wprowadzane do komory kontaktowej 24 tak, aby spowodować przepływ wirowy w wewnętrznej objętości 28 i opcjonalnie też w zewnętrznej pierścieniowej objętości 30. Takie układy przepływów mogą wynikać z wtryskiwania po stycznej (jak zilustrowano na fig. 2A), lub mogą być formowane innymi środkami takimi jak wewnętrzne przegrody. Przykładowo, fig. 2A pokazuje również szczelinę 25 we wlocie 20. Ta szczelina jest przesunięta (do przodu) w otworze wlotu i ogranicza przepływ tak, aby wchodził do górnej części głowicy po stycznej wzdłuż wewnętrznych ścianek (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara przy spoglądaniu od góry). Ponieważ płyn spływa w dół do niższej części komory kontaktowej 24, przepływ wirowy jest utrzymywany wzdłuż sita kontaktorowego 26 płynów.
Fig. 2B pokazuje wlot 22 drugiego płynu w pozycji przesuniętej, tak aby spowodować wtryskiwanie po stycznej płynu do komory kontaktowej 24 (tj. przepływ zgodnie z ruchem wskazówek zegara przy spoglądaniu od góry). W tym przykładzie wykonania, wlot 20 pierwszego płynu w górnej części 32 głowicy i wlot 22 drugiego płynu są zorientowane tak, aby spowodować przepływy wirowe przeciwprądowe (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara i zgodnie z ruchem wskazówek zegara). Dwa wiruiące
PL 215 891 B1 płyny mogą wirować w tym samym kierunku przez wewnętrzną 28 i zewnętrzną objętość 30, lub mogą wirować w przepływie przeciwprądowym. Fig. 2C pokazuje widok od góry fig. 2B podkreślający przesunięty wlot 22.
Sito kontaktorowe 26 może być dowolną ścianką, która pozwala na formowanie bariery, podczas gdy jednocześnie pozwala na przechodzenie przez nią płynów pod pewnymi warunkami. Niestanowiące ograniczenia przykłady sit kontaktorowych 26 mogą obejmować sita ze stalowej siatki, perforowane blachy, spieki wciśnięte pomiędzy sita, warstwy tkanin, ciekłe membrany na nośniku, i tym podobne. W jednym z aspektów, sito kontaktorowe może być ciekłą membraną na nośniku z zawartą cieczą jonową.
Poprzednio, reaktory hydrocyklonu z mieszaniem powietrza były oparte na płaszczu gazowym pod ciśnieniem wokół wirowego przepływu cieczy, dla zapewnienia osiągnięcia skutecznego rozprowadzania gazu w cieczy. Konstrukcja reaktora z wirującymi płynami wykorzystuje przepływ wirowy obu płynów, gdzie każdy płyn może być niezależnie wybrany spośród gazu lub cieczy. Taka zmiana sposobu kontaktowania płynów, i pęd każdego z płynów wpływają na kinetykę reakcji. Takie zmiany kinetyki reakcji są ogólnie nakierowane na ograniczenie czasu reakcji, a więc reaktor z wirującymi płynami może przetwarzać większe ilości reagentów w mniejszej objętości, w krótszym czasie, itp.
Niestanowiący ograniczenia przykład konkretnego zastosowania reaktora z wirującymi płynami stanowi odzyskiwanie cyjanku przy przetwarzaniu złota. Zaawansowane i pełne badanie zastosowania reaktora z wirującymi płynami w dziedzinie rozdzielania w ochronie środowiska prowadzono dla odzyskiwania cyjanku z płonnego roztworu pochodzącego z procesów hydrometalurgicznych złota. Zespołów reaktora z wirującymi płynami zainstalowane W ruchomym systemie użyto jako kontaktorów do oddzielania i reabsorpcji HCN. Układ reaktora z wirującymi płynami pracował pod ciśnieniem ujemnym ze względów bezpieczeństwa. Trzy rundy testów polowych przeprowadzono w instalacji cyjanizacji złota Newmont Mining Corporation blisko Midas, Nevada, USA. Z punktu widzenia bezpieczeństwa i skuteczności przetwarzania najistotniejsze było działanie reaktora z wirującymi płynami jako skrubera. Fazę gazową opuszczającą skruber monitorowano na zawartość HCN stosując monitor firmy Drager. Skuteczność usuwania HCN przekraczała 95% w jednym przebiegu przez reaktor z wirującymi płynami wyposażony w sito ze stali nierdzewnej.
Zawartość HCN w odprowadzanym powietrzu zależała od pH zasadowego roztworu w zbiorniku absorpcyjnym, oraz prędkości przepływu powietrza, i była utrzymywana na poziomie poniżej 35 ppm 33 dla pH=13 i natężenia przepływu 0,045 m3/s (2,7 m3/min = 90 stóp sześciennych na minutę w warunkach standardowych), lecz mogła być jeszcze obniżona w bardziej zasadowym środowisku. Przy stosowaniu polietylenowej porowatej rury i porównywalnych parametrów absorpcji, zawartość HCN w gazie wylotowym była niższa niż 10 ppm, co wskazuje na nieco wyższą skuteczność absorpcji porowatej rury niż stalowej siatki. W odróżnieniu od porowatej rury polietylenowej, siatka ze stali nierdzewnej nie była tak podatna na zatykanie. Wielkość oczek siatki W tym przypadku odpowiadała situ nr 10, chociaż odpowiednie mogą być inne numery sit, takie jak około 5 do około 32, zależnie od właściwości konkretnego płynu i odpowiednich natężeń przepływu. Po 65 godzinach pracy siatka ze stali nierdzewnej była wolna od osadów. Tak więc nie było konieczne dodawanie odczynnika przeciw kamieniowi. Spadek ciśnienia w skruberze wynosił kilkaset paskali (kilka centymetrów słupa H2O). Wymagane ciśnienie pompowania zasadowego roztworu wynosiło 0,05 MPa (7 psi), co odpowiada (lub jest niższe od) różnicy ciśnień przy pompowaniu koniecznej przy absorpcji w typowych wieżach z wypełnieniem.
Całkowity spadek ciśnienia w całym systemie już pozwala na działanie w układzie zamkniętym fazy gazowej, co zmniejsza zagrożenie zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. System wymagał układu upuszczania powietrza dla zachowania podciśnienia w obwodzie, podczas gdy w innych rozwiązaniach takie kontrolowanie upuszczania może być zbędne.
Jak zauważono w tym przykładzie, spadek ciśnienia dla reaktora z wirującymi płynami może być względnie niski w porównaniu z innymi podobnymi reaktorami. W jednym z aspektów, reaktor z wirującymi płynami może mieć spadek ciśnienia mniejszy niż około 59,76 hPa (około 2 stopy). W innym przykładzie wykonania, reaktor z wirującymi płynami może mieć spadek ciśnienia mniejszy niż około 44,82 hPa (około 1,5 stopy), lub nawet mniejszy niż około 29,88 hPa (około 1 stopy). W innym aspekcie, spadek ciśnienia w głowicy może być mniejszy niż około 96,53 kPa (około 14 funtów na cal kwadratowy). Przy wykorzystaniu konstrukcji mających taki mały spadek ciśnienia, w podobnych konstrukcjach reaktora można zastąpić sprężarkę dmuchawą podciśnieniową. Stosowanie dmuchawy podciśnieniowej obniża zapotrzebowanie na energię, jak też obniża koszty. W jednym z aspektów, gdy
PL 215 891 B1 stosuje się siatkę sitową jako sito kontaktorowe płynów, zmiana numeru sita może skompensować spadek ciśnienia. Jednakże reaktor z wirującymi płynami może również pracować, w jednym z aspektów, pod wysokim ciśnieniem. Alternatywnie, reaktor z wirującymi płynami może pracować pod zmniejszonym ciśnieniem, jakie byłoby pożądane dla zapobiegania emisji toksycznych gazów.
Prędkość płynów w korpusie reaktora może zmieniać się znacznie, a stosunki płynów z pierwszego i drugiego wlotu można regulować w konkretnym zastosowaniu. W jednym z aspektów, prędkość pierwszego płynu może wynosić około 6 do około 7 m/s. Duże szybkości ogólnie zwiększają skuteczność reaktora z wirującymi płynami, jednakże przy około 12 m/s, przepływ pierwszego płynu, jeśli jest on cieczą, może uniemożliwiać przechodzenie gazu jako drugiego płynu przez sito kontaktorowe. Aby lepiej zachować przepływ wirowy płynów, ścianki korpusu 40 reaktora, i opcjonalnie sito kontaktorowe 42 płynów, mogą zwężać się w kierunku dolnej części 44 reaktora (tj. mieć kształt odwróconego stożka o umiarkowanym nachyleniu) jak pokazano na fig. 3. Wloty 46 i 48 mogą mieć taki sam układ jak opisany poprzednio. W jednym z aspektów, ścianki mogą mieć około 1 do około 3 stopni nachylenia na długości komory kontaktowej. W innym aspekcie, ścianki mogą być ogólnie pionowe na odcinku mniejszym niż lub równym około połowie długości komory kontaktowej, a następnie mogą nachylać się, zmniejszając w ten sposób średnicę komory kontaktowej. Jak pokazano na fig. 3, górna część 50 może mieć stały przekrój, a dolna część 44 może stanowić stożkowe zmniejszającą się komorę.
Ogólnie, reaktor z wirującymi płynami może zawierać jeden lub większą liczbę wylotów funkcjonalnie połączonych z korpusem reaktora i w połączeniu dla płynu z co najmniej jedną wewnętrzną lub zewnętrzną objętością. Jeden wylot jest zwykle umieszczony blisko dna reaktora z wirującymi płynami, gdzie produkt reakcji opuszcza reaktor. Na fig. 2A do fig. 3 pokazano pierwsze wyloty 52 z zewnętrznej objętości na dnie. Nadwyżki gazów można usuwać przez opcjonalny górny wylot. Jednakże, w niektórych wykonaniach, gazowe i ciekłe produkty można rozdzielać po usunięciu z reaktora z wirującymi płynami tak, że potrzebny jest tylko pojedynczy pierwszy wylot. Zależnie od doboru płynów i ciśnienia pod którym pracuje reaktor z wirującymi płynami, wylot może również być umieszczony w pobliżu szczytu reaktora, lub na boku reaktora.
Reaktor z wirującymi płynami jest opłacalnym i eleganckim rozwiązaniem dla wielu przemysłowych procesów wykorzystujących mieszanie dwu lub większej liczby płynów (zarówno cieczy, jak i gazów) w celu prowadzenia reakcji chemicznych, przemywania gazu, odpędzania, itp. Reaktor z wirującymi płynami można korzystnie zainstalować na przyczepie lub palecie do wykorzystania jako ruchomej instalacji, np. do szybkiej i/lub czasowej instalacji.
Reaktor z wirującymi płynami może zastąpić różne elementy składowe istniejących instalacji, w tym wieże absorpcyjne i palniki katalityczne. Reaktor z wirującymi płynami może również być takich rozmiarów, że wymagania w odniesieniu do miejsca w zastosowaniach przemysłowych będą znacznie mniejsze niż w przypadku porównywalnego sprzętu przy uzyskaniu zasadniczo takich samych lub lepszych wyników z mniejszymi spadkami ciśnienia i mniejszym zużyciem mocy. Reaktor z wirującymi płynami jest również znacznie bardziej opłacalny i tańszy niż porównywalne urządzenie. Tak więc użycie reaktora z wirującymi płynami może skutkować znaczącym zmniejszeniem nakładów inwestycyjnych. Reaktor z wirującymi płynami jest zgodny z wieloma obecnie wykorzystywanymi procesami i może być włączony W proces podczas modernizacji instalacji, na przykład zastępując istniejącą kolumnę absorpcyjną lub włączony inaczej w drogę przepływu poddawanego obróbce płynu.
Pod tym względem znaczne korzyści mnożna osiągać dzięki szybkiemu przenoszeniu masy w reaktorze z wirującymi płynami. Dzięki wzrostowi szybkości przenoszenia masy, w jednym z aspektów dziesięciokrotnemu lub wyższemu, reaktor z wirującymi płynami nie musi być tak wielki jak inne reaktory. Reaktor z wirującymi płynami pozwala zmienić skalę przez łączenie reaktorów w równoległe zestawy i wykorzystanie szeregowe wielostopniowych instalacji. Niestanowiące ograniczenia przykłady zastosowań reaktora z wirującymi płynami obejmują użycie w syntezie chemicznej, przetwarzaniu minerałów, wybranych procesach rafineryjnych, obróbce powietrza w ochronie środowiska, obróbce ścieków i wielu innych zastosowaniach. Reaktor z wirującymi płynami może znaleźć zastosowania sięgające daleko poza zastosowania hydrocyklonu z mieszaniem powietrza. W odróżnieniu od hydrocyklonu z mieszaniem powietrza, reaktor z wirującymi płynami wykorzystuje dwa płyny oddzielnie wirujące wewnątrz reaktora, podczas gdy hydrocyklon z mieszaniem powietrza zawiera wir płynu co najmniej częściowo zamknięty płaszczem z gazu pod ciśnieniem rozprowadzanego przez porowatą rurę oddzielającą i przez wir. Reaktor z wirującymi płynami może również pracować pod różnymi ciśnieniami, w tym podciśnieniem. W przeciwieństwie do tego, typowa konstrukcja hydrocyklonu z mieszaniem powietrza
PL 215 891 B1 może ulegać zatykaniu wskutek załamania wewnętrznej porowatej rury pod zmniejszonym ciśnieniem. Spadek ciśnienia może być zdecydowanie niższy niż w porównywalnym procesie z użyciem hydrocyklonu z mieszaniem powietrza. Reaktor z wirującymi płynami ma zdolność wykorzystania dwu cieczy jako płynów reakcyjnych. Ponadto, reaktor z wirującymi płynami nie jest ograniczony przez ostre wymagania na zwykle grubą rurę oddzielającą hydrocyklonu z mieszaniem powietrza, przystosowaną do znoszenia ciśnienia wymaganego przy przetwarzaniu. W przeciwieństwie do tego, sito kontaktorowe płynów reaktora z wirującymi płynami może być tak proste, w jednym z przykładów wykonania, jak sito z siatki. Takie różnice pozwalają na większy zakres stosowanych reagentów i produktów reakcji, zmniejszenie kosztów materiałów i przetwarzania, oraz większą różnorodność reakcji, poza rozprowadzaniem-przetwarzaniem. Technologia reaktora z wirującymi płynami może również być przydatna do odpędzania lotnych związków organicznych z zanieczyszczonej wody.
Reaktor z wirującymi płynami okazał się również obiecujący w zastosowaniach w ochronie środowiska. Przy danych małych rozmiarach pęcherzyków, szybkim przepływie pęcherzyków i drogach ruchu pęcherzyków przez wirującą warstwę, szybkości przenoszenia gazu mogą być bardzo wysokie. Dzięki temu reaktor z wirującymi płynami można stosować do usuwania lotnych związków organicznych z zanieczyszczonej wody i absorbowania zanieczyszczeń z gazów spalinowych. Badania wskazują, że wysokie stężenie pęcherzyków powietrza z ukierunkowanym ruchem w zespole reaktora z wirującymi płynami można skutecznie stosować do usuwania SO2, CO2, HCN i par rozpuszczalników organicznych z różnych przemysłowych strumieni gazu przez absorpcję. W odróżnieniu od reaktorów przepływowych Couette-Taylora (reaktory z przepływem helikoidalnym), zespoły reaktora z wirującymi płynami nie mają części ruchomych.
Wczesne badania ujawniły, że wlotowa prędkość wody była ważnym parametrem pracy pozwalającym na kontrolowanie skuteczności flotacji i rozmiarów pęcherzyków. Dalsze badania wskazały, że natężenie przepływu wody i stężenie środka powierzchniowo czynnego miało większy wpływ na rozkład rozmiarów pęcherzyków niż rozmiary porów porowatej rury. Średni promień pęcherzyków na wyjściu z dolnego wylotu, wynosił tak niewiele jak 50 do 150 μm. Minimalny zarejestrowany promień pęcherzyka wynosił 10 μm, co jest granicą detekcji procedury analitycznej.
W jednym z aspektów, drucianą siatkę można stosować jako sito kontaktorowe płynów w reaktorze z wirującymi płynami. Rurę lub bełkotkę z drucianej siatki można wytwarzać z wielu różnych materiałów, co poszerza pole zastosowań poza zakres konwencjonalnego hydrocyklonu z mieszaniem powietrza na liczne konstrukcje reaktorów chemicznych. Druciane siatki można łatwo formować, spawać, powlekać i projektować do celów zwiększonej wymiany ciepła. Zależnie od wytrzymałości, odporności na ścieranie, odporności chemicznej, odporności na korozję i charakterystyki przenoszenia ciepła drucianej siatki, reaktor z wirującymi płynami można stosować jako kontaktor lub reaktor chemiczny w przemyśle naftowym, w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, i w zastosowaniach do ochrony środowiska. Stosowanie siatki drucianej dodatkowo pozwala na względnie łatwą wymianę, jeśli jest konieczna. Otwory w każdym przypadku mogłyby mieć rozmiary nawet 1 lub 2 mm, ponieważ pęcherzyki podlegają ścinaniu w burzliwym przepływie fazy ciekłej.
Należy też uwzględnić trajektorie cząstek i pędy płynów kontaktujących się w jednostce reaktora.
Zastosowanie siatki drucianej powoduje gwałtowny spadek oporów przepływu fazy gazowej w porównaniu z konwencjonalnym hydrocyklonem z mieszaniem powietrza [od 1x10-1 MPa (15 funtów na cal kwadratowy) do 5x10-4 MPa (0, 07 funta na cal kwadratowy)], co daje znaczne oszczędności energetyczne. Wlot powietrza po stycznej, stosowany dla uzyskania, w jednym z aspektów, wirowego przepływu powietrza, zmniejsza dodatkowo spadek ciśnienia i zapewnia jednorodny przepływ gazu przez oka siatki. Dodatkowo można stosować wielostopniowe i równoległe układy zespołów reaktorów z wirującym przepływem do zwiększania skali procesu. Pomyślnie dokonano operacji pod obniżonym ciśnieniem w zamkniętym systemie z zawracaniem fazy gazowej. Taki tryb operacji jest istotny przy odpędzaniu/absorpcji gazu trującego, takiego jak HCN. Niska oporność na drodze fazy gazowej pozwala na wielkie stosunki objętościowe gazu do cieczy (Q*>100), szczególnie ważne dla substancji rozpuszczonych o niskich stałych w prawie Henry'ego.
Reaktor z wirującymi płynami można stosować usuwania oleju lub oddzielania fazy wodnej od olejowej. Schematyczną ilustrację systemu układu reaktora z wirującymi płynami, w którym można przeprowadzić oddzielanie oleju od wody, pokazano na fig. 4. Powietrze można wprowadzać przez porowaty cylinder ze stali nierdzewnej z porami o odpowiednich średnich rozmiarach np. 1 mikrometra. Dzięki powstającym siłom ścinającym działającym na powierzchnię porowatej ścianki, rozmiary pęcherzyka powietrza można zmniejszyć do zakresu 0,2 mm do 0,5 mm w nieobecności środków
PL 215 891 B1 powierzchniowo czynnych. Reaktor może być wyposażony w regulowaną przerwę, aby kontrolować podział wody na strumień dolny i strumień górny. Konstrukcja pokazana na fig. 4 pozwala na oddzielenie oleju od wody bez dodawania środka pianotwórczego. W tym przypadku, olej jest wprowadzany po stycznej przez wlot 54 blisko dna korpusu 56 reaktora. Osiowo w korpusie 56 reaktora można umieścić rurowy pionowy przewód 58, wokół którego płynie początkowo olej. Rurowy pionowy przewód może mieć wysokość dostateczną dla umożliwienia ustalenia przepływu wirowego w otwartym obszarze 60 korpusu reaktora. Drugi wlot 62 można stosować dla utworzenia przepływu 64 zewnętrznej objętości, gdzie wewnętrzny przepływ 66 i zewnętrzny przepływ 64 są oddzielone sitem kontaktorowym 68. Można uniknąć zalewania hydrocyklonu z mieszaniem powietrza i osiągnąć tworzenie się warstwy wody na ściance porowatego cylindra. Dalsze badania wykazały, że destabilizacja emulsji olej-woda z użyciem środków powierzchniowo czynnych i polielektrolitu przed ich wprowadzeniem może spowodować polepszenie działania. Górny obszar może zawierać wyloty 70 przepływu wody (pierścieniowo ułożone wokół górnej części głowicy) i wylot 72 gazu/piany.
Przeprowadzono duże badanie usuwania farby drukarskiej z miazgi celulozowej przy przetwarzaniu makulatury. Urządzenia w postaci reaktora z wirującymi płynami według niniejszego wynalazku mogą również być użyte w takich zastosowaniach, w których farbę drukarską i inne hydrofobowe zanieczyszczenia usuwa się z wody procesowej krążącej w systemie zamkniętym podczas przetwarzania makulatury w dużych zakładach celulozowo-papierniczych. Proces oddzielania można stosować do „wybielania” strumienia wodnego przed zawracaniem do obiegu z jednoczesną minimalizacją objętości wody kierowanej do strumienia górnego.
Reaktor z wirującymi płynami można również stosować w obróbce ścieków. Przykładowo, w układzie reaktora z wirującymi płynami można wyeliminować ograniczenie dolnego strumienia. Płyny wylotowe z takiej obróbki mogą zawierać pianę razem z oczyszczoną wodą. Taką mieszaninę można wprowadzić do zbiornika odbiorczego, gdzie piana i agregaty pęcherzyk-cząstka gromadzą się na powierzchni i wodę odciąga się od piany, uzyskując wysokie stężenie substancji stałych (12-25%) W pianie. Można się spodziewać, że wewnątrz korpusu reaktora z wirującymi płynami zachodzi koagulacja, flokulacja i wiązanie pęcherzyków z mikroskopijnymi cząstkami i wszystkie powstałe agregaty pęcherzyk-cząstka są formowane przed wprowadzeniem do zbiornika rozdzielania. Taki układ reaktora z wirującymi płynami może działać w wymagających środowiskach, takich jak emulsje o wysokiej przewodności, pH lub trwałe emulsje i kompleksowe środki powierzchniowo czynne, gdzie tradycyjne techniki flotacji są nieskuteczne, np. w obróbce wody odpadowej z przetwarzania żywności i usuwaniu olejów petrochemicznych, jak też produktów roślinnych i zwierzęcych, które są naturalnie zemulgowane lub solubilizowane.
Innym zastosowaniem układu reaktora z wirującymi płynami jest rozdzielanie mieszanin olej-woda-substancje stałe. Skuteczne odzyskiwanie bitumu z piasków roponośnych z Utah obejmuje całkowite wyparcie oleju z powierzchni minerału dla uzyskania czystego piasku w strumieniu dolnym i bogatej w olej piany w strumieniu górnym. Fig. 5 pokazuje schemat jednego z przykładów realizacji odzyskiwania bitumu. W tym przykładzie realizacji, piasek bitumiczny miesza się z wodą i innymi dodatkami (np. sodą kaustyczną, środkiem przechwytującym Ca2+, np. tripolifosforanem sodu, rozcieńczalnikami węglowodorowymi, itp.) z wytworzeniem szlamu 73 i przesyła do komory roztwarzania 74. Komora roztwarzana może być obracającym się bębnem lub innym odpowiednim zbiornikiem mieszającym. Nieroztworzony szlam 75 (lub co najmniej częściowo roztworzony szlam) może być przesłany do zbiornika sedymentacyjnego 76, gdzie można usunąć koncentrat 77 bitumu i pozostały szlam 78 można przesłać do zbiornika kondycjonowania 80, którego zawartość może być ewentualnie mieszana mieszalnikiem. Przepływ ze zbiornika kondycjonowania 80 można przesączyć przez filtr 82 tak, że usuwa się nieroztworzone agregaty 84 i pozostały szlam przesłać do zbiornika przygotowawczego 86. Taki płyn zawiera częściowo roztworzony szlam, w tym bitum, piasek i wodę. Ten szlam można wprowadzić do pierwszego wlotu 88 (górnego wlotu) reaktora z wirującymi płynami 87 stosując pompę 89 z wytworzeniem wewnętrznego przepływu, podczas gdy powietrze można wtryskiwać do drugiego wlotu 90 z wytworzeniem zewnętrznego przepływu wirowego. Nieroztworzone agregaty olej-piasek mogą trafiać do dolnego strumienia 92, który można zbierać w zbiorniku 93 dolnego strumienia, ponieważ siła wyporu pęcherzyka gazu nie jest w stanie pokonać powstającej znacznej siły odśrodkowej. Jednakże aglomeraty bitum-piasek (który zawierają więcej fazy olejowej na powierzchni niż nieroztworzone cząstki) i swobodne kropelki bitumu mogą trafiać do górnego strumienia 94, który zbiera się w zbiorniku 96 górnego strumienia.
PL 215 891 B1
Wyniki rozdzielania mogą stać się nieprzewidywalne, jeśli olej będzie silnie przywierał do cząstek piasku, tak jak w przypadku niedostatecznie roztworzonego szlamu oleju z piaskiem. Warunki przetwarzania można ustalić tak, aby oddzielić olej od części frakcji drobniejszego piasku (0,038 do 0,6 mm) stosując jednostopniową fIokulacje zdyspergowanego oleju i drobnego piasku. Pole siły odśrodkowej reaktora z wirującymi płynami może spowodować rozdzielenie fIokulowanych faz. Tak więc flokulowany olej może trafić do fazy pianowej a flokulowany piasek do strumienia dolnego, co zapewnia wysoki odzysk oleju do strumienia górnego. Oczyszczanie może być bardziej skuteczne dla piasku wystawionego na działanie oleju przez mniej niż 24 godziny, i bardzo trudne dla piasku, który pozostawał W kontakcie z olejem przez więcej niż 3 miesiące. Rugowanie oleju podczas kondycjonowania szlamu piaskowego można zwiększyć przez podniesienie temperatury procesu. Wzrost stężenia środka powierzchniowo czynnego może również zwiększyć rugowanie oleju.
Podobne zastosowanie obejmuje flotacyjne oddzielanie drobnych niespalonych ziaren koksu od popiołu lotnego z opalanej węglem elektrowni.
Układy reaktora z wirującymi płynami można również stosować do odpędzania lotnych związków organicznych od wody, takiego jak, między innymi, usuwanie eteru tert-butylowo-metylowego i metanolu ze skażonej wody.
Absorpcję gazów i par może również łatwo osiągnąć stosując układy reaktora z wirującymi płynami według niniejszego wynalazku. Wysoki przepływ gazów spalinowych powstających ze spalania paliw kopalnych znacząco wpływa na opłacalność sposobu absorpcji. Wzrost stężenia ditlenku siarki przy stałych natężeniach przepływu powietrza powoduje wzrost stopnia absorpcji, ponieważ szybkość absorpcji jest proporcjonalna do stężenia reagującej substancji.
Innym zastosowaniem jest obróbka strumieni gazu o dużej objętości z systemów wentylacyjnych budynków przemysłowych, wydzielających zanieczyszczenia organiczne. Absorpcja par (np. rozpuszczalników węglowodorowych) w cieczach hydrofobowych może pomóc uniknąć zanieczyszczenia atmosfery. Przykładowo, można prowadzić usuwanie toluenu z powietrza wentylacyjnego w przemyśle farmaceutycznym.
Ważnym problemem środowiskowym w wykorzystaniu węgla do wytwarzania energii elektrycznej jest uwalnianie SO2 i NOx. Inny składnik gazów spalinowych, mianowicie CO2, jest również źródłem problemów. Absorpcja w wieżach z wypełnieniem jest rozważana najczęściej dla zminimalizowania wpływu na środowisko emisji gazów. Absorpcja wszystkich trzech gazów jest szczególn ie interesująca, gdy można ją przeprowadzić w pojedynczym etapie z bardzo krótkim czasem przebywania. Wielki przepływ gazów spalinowych powstających ze spalania paliw kopalnych znacząco wpływa na opłacalność metody absorpcji. Tak więc układy reaktorów z wirującymi płynami mogą zapewnić takie korzystne rozwiązania.
W większości zastosowań rozprowadzany gaz oczyszcza i chroni porowatą rurę przed osadzaniem się kamienia i zanieczyszczeń. Ze względu na bardzo małe rozmiary pęcherzyków, wielki strumień pęcherzyków, drogi pęcherzyków przez wirującą warstwę i burzliwy przepływ ścinający, szybkości przenoszenia gazów są bardzo wysokie. Wskutek tego reaktor z wirującymi płynami można stosować nie tylko do szybkiej absorpcji gazowych zanieczyszczeń takich jak SO2, lecz także do usuwania lotnych substancji organicznych z wody lub do skutecznego napowietrzania wody.
Teoretyczne podstawy absorpcji ditlenku siarki
Absorpcja ditlenku siarki w wodzie jest określana przez hydrolizę i absorpcję fizyczną. Dla bardzo wysokich ciśnień cząstkowych SO2 lub gdy absorbujący roztwór ma pH<1, przeważa absorpcja fizyczna. Szybkość absorpcji w tym przypadku jest określana następującym równaniem szybkości:
SOj.physical kcA kLA (1) gdzie oznacza szybkość absorpcji fizycznej, A oznacza obszar przenoszenia masy, kG oznacza współczynnik przenoszenia masy po stronie gazu, kL oznacza współczynnik przenoszenia masy po stronie cieczy, H jest stałą Henry'ego, , oznacza siłę napędową absorpcji, określoną następującym równaniem:
(2)
PL 215 891 B1 gdzie oznacza stężenie ditlenku siarki w fazie ciekłej, , oznacza wielkość opisującą zależność pomiędzy ciśnieniem cząstkowym ditlenku siarki wchodzącego do absorbera i wychodzącego
Rozważając reakcję hydrolizy, całkowita szybkość absorpcji będzie następująca:
gdzie: E oznacza współczynnikiem przyspieszenia, który jest stosunkiem całkowitej szybkości absorpcji do szybkości absorpcji fizycznej.
Współczynnik przyspieszenia E można obliczyć z następującego równania:
czynnik dyfuzji ditlenku siarki, Kc oznacza skuteczną stałą równowagi dla reakcji hydrolizy ditlenku siarki w jednostkach stężenia, oznacza stężenie równowagowe ditlenku siarki w fazie ciekłej.
Podczas absorpcji ditlenku siarki w wodzie mogą zajść następujące reakcje:
S02 + H2O = H2SO3 (6)
H2SO3 = HSOj ' + H+ (7)
Całkowite stężenie ditlenku siarki w fazie ciekłej jest równe:
= [S02] + [H2SO3] + [HSOf] (8)
Zastąpienie stężenia SO2 w równaniu (8) stałą Henry'ego i stężenia H2SO3 i HSO3- przez stałe równowagi reakcji (6) i (7) daje następującą zależność:
gdzie: K1 - stała równowagi dla reakcji (6), K2 - stała równowagi dla reakcji (7). Powyższa zależność pomiędzy i nie jest liniowa.
Podczas absorpcji ditlenku siarki w roztworze zasadowym zachodzą następujące reakcje:
S02 + OH’ = HSO3', K3= 1.7 · 1012 dm3/mol (10)
HSO3‘+ OH'= SO3 2 + H2O, K4=3.5-108 (11)
Stałe równowagi powyższych reakcji podano dla temperatury 25°C. Szybkości hydrolizy i dysocjacji są bardzo wysokie w rozcieńczonym roztworze zasadowym. W obecności nadmiaru OH- obie reakcje są praktycznie nieodwracalne i natychmiastowe. Łączna reakcja w roztworze zasadowym jest następująca:
PL 215 891 B1
S02 + 2 OH'= SO2 2 + Η20 (12)
Dla układu, w którym absorbentem ditlenku siarki jest roztwór wodorotlenku sodu, główny opór dla dyfuzji znajduje się po stronie gazu, opór po stronie fazy ciekłej można pominąć, jak powiedziano poprzednio.
Zakładając, że:
(13) równanie opisujące szybkość absorpcji ditlenku siarki w roztworze wodorotlenku sodu przybiera następującą postać:
Wkład koalescencyjny można umieścić w zbiorniku przygotowawczym dla zapobieżenia porywaniu mgły absorbentu. Wkład może być wypełniony hydrofilowym włóknistym wypełnieniem odpowiednim dla środowiska kwasowego. Wzrost siły napędowej procesu absorpcji, wartość współczynnika przenoszenia masy nie powinny zmieniać się z ciśnieniem cząstkowym SO2. Szybkość absorpcji jest również wprost proporcjonalna do napędowej, zgodnie z równaniem (I). Można się też spodziewać, że natężenie objętościowe przepływu wody ma niewielki wpływ na zakres usuwania ditlenku siarki, jak to jest w przypadku utleniania wody. Nieliniowa zależność wskazuje, że zmiana natężenia przepływu wody powoduje wzrost wartości współczynnika przenoszenia masy. Ze wzrostem ilości wody dostarczanej do absorbera cyklonowego, wzrasta burzliwość przepływu cieczy. Powoduje to również wzrost sił ścinających wzdłuż powierzchni porowatej rury i powstawanie mniejszych pęcherzyków gazu. Z tego względu opór penetracji masy maleje po stronie cieczy, jak też po stronie gazu. Ze wzrostem natężenia przepływu powietrza szybkość absorpcji rośnie proporcjonalnie. Natężenie przepływu wody i natężenie przepływu powietrza wpływają na szybkość absorpcji. Nieliniowa zależność pomiędzy szybkością absorpcji i natężeniem przepływu powietrza może być przypisana spadkowi oporu przenoszenia masy (wzrostowi współczynników penetracji masy) wskutek wzrostu burzliwości przepływu zarówno fazy fazowej, jak i ciekłej. Można się spodziewać, że dla dłuższych sekcji porowatych zachodzi tylko mały wzrost skuteczności usuwania ditlenku siarki z powietrza. Jak w przypadku utleniania wody, wpływ długości sekcji porowatej jest związany ze zmianą warunków przepływu wielofazowego i tworzeniem pęcherzyków gazu.
Rozpuszczalność siarki w wodzie jest dostateczna do tego, aby zaprojektować proces regeneracji oparty na wodzie jako absorbende. Układ reaktora z wirującymi płynami można stosować jako kontaktor gaz-ciecz taki, w którym stosuje się jako absorbenty roztwór dimetyloaniliny, roztwór wodny siarczynu sodu, cytryniany i zawiesinę wapienia. W innym zastosowaniu, wysoce specyficzne możliwości techniki z zastosowaniem reaktora z wirującymi płynami mogą zapewnić wyjątkową zdolność usuwania i/lub niszczenia środków używanych jak broń chemiczna i biologiczna z wielkich przepływających objętości powietrza w krótkim czasie, nie hamując przepływu powietrza w istniejących systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji w normalnych warunkach pracy. W pewnych aspektach, układ oparty na reaktorze z wirującymi płynami może zajmować dziesięć procent przestrzeni wymaganej dla bardziej tradycyjnych systemów. Technikę z użyciem reaktora z wirującymi płynami można zilustrować szybką i wyjątkowo skuteczną absorpcją HCN z zawierającego HCN powietrza, co ostatnio zademonstrowano w zastosowaniu w instalacjach cyjanizacji złota [np. ciągłe odpędzanie i odzysk cyjanku w tzw. procesie AVR (polegającym na zakwaszeniu, odparowaniu i ponownej neutralizacji) z wody procesowej w zakładach wydobywczych złota], usuwaniu toluenu i usuwaniu z powietrza SO2 i rozpuszczalników organicznych. Ostatnie przypadki terroryzmu zwiększyły zainteresowanie w zabezpieczaniu miejsc pracy, szkół i innych zajmowanych budynków przed zagrożeniami chemicznymi, biologicznymi i radiologicznymi. Szczególne zainteresowanie budzą modele i dynamika przepływu powietrza w budynkach, szczególnie w systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji budynków.
Te systemy mogą stać się punktem wejścia i systemem rozprowadzania niebezpiecznych skażeń, szczególnie środków chemicznych, biologicznych i radiologicznych. Nie jest możliwe całkowite wyeliminowanie zagrożenia atakiem terrorystycznym, jednakże jest możliwe ograniczenie ryzyka udanego
PL 215 891 B1 ataku i minimalizacja skutków takiego ataku zarówno dla budynków, jak i ich mieszkańców. Konieczna jest niezawodna technika zmniejszania prawdopodobieństwa lub skutków działania środków chemicznych, biologicznych i radiologicznych oraz szybka i właściwa reakcja, gdy zajdzie incydent z ich wystąpieniem. Technika z zastosowaniem reaktora z wirującymi płynami może dostarczyć wyjątkowych możliwości usuwania i/lub niszczenia unoszonych przez powietrze bojowych środków chemicznych i biologicznych z wielkich objętości przepływającego powietrza w krótkim czasie, nie hamując przepływu powietrza w istniejących systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji podczas normalnej pracy. Dla integracji z systemami ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, konieczny jest mały spadek ciśnienia na drodze gazu. W tym przypadku zespoły reaktora z wirującymi płynami mogą być połączone z przepływem płynu za punktami poboru powietrza i przed lub po głównym wentylatorze. Można również wykorzystać opcjonalny wentylator indukcyjny, jeśli będzie konieczny do podtrzymania żądanych natężeń przepływu powietrza przez system ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Ponadto, obróbka wielkich objętości przepływającego gazu może wymagać wielu zespołu reaktora z wirującymi płynami działających równolegle z dodatkowymi zespołami szeregowymi, jeśli trzeba będzie doprowadzić do dopuszczalnych poziomów ppm.
Zespoły wielokrotne można połączyć w bardzo zwięzłą, lecz wydajną płuczkę wieżową. Płuczka wieżowa może być zainstalowana wewnątrz istniejących systemów wentylacji lub klimatyzacji, wykazując opory przepływu gazu w wysokości tylko kilkukrotności 0,25 kPa (kilku cali słupa wody), gdy nie jest w użyciu, i tylko kilkukrotnie więcej w czasie pracy. Można się spodziewać wysoce skutecznego odkażania budynków w oparciu o początkowe eksperymenty, takie jak usuwanie HCN z wydajnością ponad 99%, np. zawartość HCN w powietrzu została zmniejszona z 1500 ppm do mniej niż 20 ppm w jednym stopniu, w czasie jednej sekundy. Potencjał oczyszczający można podwyższyć w odniesieniu do wyższego początkowego stężenia środka zanieczyszczającego lub efektu wypłukiwania dodając więcej stopni W szeregu. Ponadto, zawartość HCN w odprowadzanym powietrzu jest również zależna od pH roztworu zasadowego w zbiorniku absorpcyjnym i natężenia przepływu powietrza.
W jednym z aspektów, stężenie HCN można łatwo utrzymać poniżej 35 ppm [dla pH = 13 i natężenia 33 przepływu 0,042 m3/s (2,5 m3/min)], lecz można je dalej obniżyć w bardziej zasadowym środowisku. Wpływ długości korpusu reaktora w reaktorze z wirującymi płynami na zakres absorpcji przy różnych stężeniach SO2 jest znaczący. Przykładowo, wzrost długość od 16 do 32 cm powoduje wzrost stopnia absorpcji z 96,5% do 98%. Ponadto wydłużenie sekcji do 47 cm powoduje mniej wyraźny wzrost. Jak w przypadku natleniania wody, wpływ długości sekcji porowatej jest połączony ze zmianą warunków przepływu wielofazowego i tworzeniem pęcherzyków gazu.
Degradacja fotochemiczna
W ostatniej dekadzie zyskały na znaczeniu zaawansowane procesy utleniania do niszczenia odpadów, jako metoda oczyszczania pozwalająca na konwersję organicznych zanieczyszczeń w substancję nieszkodliwe. Procesy fotodegradacji w obecności nadtlenku wodoru (H2O2), ozonu (O3) i ditlenku tytanu (TiO2) są najczęściej proponowane do obróbki ścieków. Reaktor z wirującymi płynami według niniejszego wynalazku można dodatkowo wyposażyć w lampę UV. Przykładowo, źródło światła UV może być skierowane do korpusu reaktora. Odpowiednie może być dowolne umiejscowienie pozwalające na naświetlanie jednej lub obu objętości, wewnętrznej i zewnętrznej. W jednym z aspektów, źródło światła UV może być wydłużonym źródłem światła zorientowanym osiowo w dół środka korpusu reaktora (np. średniociśnieniową lampą rtęciową lub włóknami optycznymi). W innym aspekcie, kolektor słoneczny może być połączony z włóknami optycznymi i użyty do zbierania światła słonecznego. W innym aspekcie, sito separatora może być uformowane z włókna szklanego (lub innego przewodzącego światło materiału) i sprzężone z włóknami optycznymi.
W jeszcze innym aspekcie, odstęp pomiędzy sitem kontaktorowym płynów i zewnętrzną ścianką reaktora może być istotny. Jako ogólną wskazówkę można podać stosunek odległości pomiędzy zewnętrzną ścianką i sitem, oraz sitem i osią centralną, który może wynosić od około 0,5:1 do około 8:1. Ewentualne dysze spryskujące mogą również być zorientowane w obudowie cyklonu i skierowane do sita separatora. Te dysze można stosować do wysokociśnieniowego przemywania sita dla usuwania zanieczyszczeń lub innych niepożądanych resztek narastających na sicie. Reaktor z wirującymi płynami jest lepszy od reaktora w postaci hydrocyklonu z mieszaniem powietrza pod względem małego spadku ciśnienia [2,452 kPa - 3,432 kPa (5-7 cm H2O); 0,689 kPa (0,1 funta na cal kwadratowy)]. Konstrukcja reaktora z wirującymi płynami pozwala na większe natężenie przepływu gazu (łatwe ustalanie objętościowego stosunku gazu do cieczy Q*), pozwala na łatwą wymianę sita kontaktorowego płynów, zmniejszone zapotrzebowanie na energię i pracę w zamkniętym systemie, unikając w ten
PL 215 891 B1 sposób zanieczyszczenia atmosfery. Układ absorpcji/odpędzania reaktora z wirującymi płynami jest względnie mały i łatwy w transporcie, szczególnie w porównaniu z konwencjonalną techniką, wymagającą stosowania wielkich wież z wypełnieniem i koniecznych wielkich betonowych fundamentów i zajmowanego obszaru. Układ reaktora z wirującymi płynami może być wytwarzany i składany całkowicie poza miejscem stosowania, następnie transportowany i uruchamiany w krótkim czasie na małym, tymczasowo zajmowanym obszarze, co jest korzystniejsze od kilku wielkich betonowych i stalowych struktur. Przenośny ruchomy układ reaktora z wirującymi płynami może być przenoszony z jednego miejsca po zakończeniu działania na inne miejsce przy małych kosztach. Te wyniki i wyniki z innych programów badawczych wykazują przydatność reaktora z wirującymi płynami w zastosowaniach w ochronie środowiska.
W reaktorze z wirującymi płynami faza gazowa może być wprowadzana w kierunku stycznym do komory gazu, z wytworzeniem ruchu wirowego, który daje korzystny rozkład ciśnień w komorze. Ciecz jest wprowadzana w kierunku stycznym do reaktora i kontynuuje spiralny przepływ na wewnętrznej powierzchni rury rozpraszającej (np. sita cylindrycznego), stopniowo tracąc swój pęd. Otwory w rurze rozpraszającej (sicie cylindrycznym) mogą mieścić się w zakresie 2 do 0,02 mm. Odległość obrotowa przepływu wirującej cieczy może wzrastać dla cylindrycznie ukształtowanego wkładu siatkowego, lecz może być regulowana, gdy stosuje się stożkową geometrię siatki.
Faza gazowa może obracać się zgodnie lub przeciwnie do ruchu wirowego cieczy, jak wspomniano wcześniej. Korzystnie, stosunek przepływu objętościowego gazu do przepływu cieczy może typowo być mniejszy niż 12 (Q*<12).
Możliwość stosowania sita z siatki jako elementu rozpraszającego w reaktorze z wirującymi płynami jest określana przez równowagę pola ciśnień uzyskiwanych na siatce pomiędzy fazami cieczy i gazu. Pod tym względem, warunki dynamiki płynu w reaktorze można ustalić tak, że utrzymywana jest równowaga na całej długości elementu rozpraszającego. Ten cel można zrealizować wykonując stożkowy, a nie cylindryczny element rozpraszający.
Trzy parametry, a mianowicie: natężenie przepływu fazy ciekłej, natężenie przepływu fazy gazowej i kąt bryłowy stożka siatki brano pod uwagę przy optymalizacji działania reaktora z wirującymi płynami. Kąt bryłowy stożka można, jeśli trzeba, regulować wzdłuż elementu rozpraszającego.
Chociaż parametry pracy mogą się wahać dla określonych konfiguracji i konstrukcji, w jednym z aspektów, wlotowa prędkość cieczy do głowicy cyklonu o średnicy 50,8 mm = 2 cale (2) może mieścić się w zakresie 5 do 12 m/s - w odniesieniu do przekroju szczeliny wlotowej. Dla takiego natężenia 3 zasilającego cieczy odpowiednia wielkość przepływu gazu waha się od 0,8 do 1,5 m3/h. Podobnie, długość cylindrycznie ukształtowanego elementu rozpraszającego może wynosić od 2 do 5 razy D0 (gdzie D0 oznacza średnicę wkładu siatkowego). W przypadku stożkowo ukształtowanego wkładu siatkowego, długość elementu rozpraszającego można zwiększyć do 8 razy D0 (gdzie D0 oznacza największą średnicę przecięcia stożka siatki). Głowica cyklonowa może opcjonalnie zawierać kilka szczelin wlotowych ułożonych regularnie wokół obwodu, lub umieszczonych na 1/3 obwodu; jednakże, łączne pole przekroju wszystkich szczelin ogólnie nie przekracza pola przekroju pojedynczej szczeliny wlotowej. Takie liczne szczeliny wlotowe mogą pomóc w formowaniu zasadniczo jednorodnego wirującego przepływu płynu. Należy rozumieć, że powyżej opisane układy są tylko ilustracją zastosowań zasad niniejszego wynalazku. Znawcy w tej dziedzinie mogą obmyślić liczne modyfikacje i alternatywne układy nie odchodząc od ducha i zakresu niniejszego wynalazku. Tak więc, chociaż niniejszy wynalazek opisano powyżej dokładnie i w szczegółach w związku z tym, co jest obecnie uważane za najpraktyczniejsze i korzystne przykłady realizacji wynalazku, dla znawców w tej dziedzinie oczywiste będzie, że można dokonać licznych modyfikacji, w tym, między innymi, zmian rozmiarów, materiałów, kształtu, formy, funkcji i sposobu działania, zestawu i wykorzystania bez odchodzenia od przedstawionych tutaj zasad i idei.
Claims (21)
1. Reaktor z wirującymi płynami, zawierający: a) wydłużony korpus (24, 40) reaktora o przekroju kołowym; b)pierwszy wlot (20) połączony funkcjonalnie z korpusem (24, 40) reaktora, c) drugi wlot (22) połączony funkcjonalnie z korpusem (24, 40) reaktora i d) wylot (52) połączony funkcjonalnie z korpusem (24, 40) reaktora, znamienny tym, że sito kontaktorowe (26, 42) płynów jest ustawione w korpusie (24, 40) reaktora, przy czym sito kontaktorowe (26, 42) płynów ma wiele otworów i kołowy przekrój koncentryczny z korpusem (24, 40) reaktora na pewnej długości, tworząc w ten sposób wewnętrzną
PL 215 891 B1 objętość (28) ograniczoną sitem kontaktorowym (26, 42) płynów i zewnętrzną objętość (30) ograniczoną korpusem (24, 40) reaktora i sitem kontaktorowym (26, 42) płynów, pierwszy wlot (20) jest skonfigurowany tak, że powoduje pierwszy wirowy przepływ pierwszego płynu w wewnętrznej objętości (28), który jest przepływem na wylot, zaś drugi wlot (22) jest skonfigurowany tak, że powoduje drugi przepływ drugiego płynu w zewnętrznej objętości (30) i wylot (52) jest w połączeniu dla płynu z wewnętrzną (28) i zewnętrzną (30) objętością.
2. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek wewnętrznej objętości (28) do zewnętrznej objętości (30) wynosi około 1:1 do około 1:5.
3. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory w sicie kontaktorowym (26, 42) płynów mają około 0,02 mm do około 2 mm.
4. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że sito kontaktorowe (26, 42) płynów jest sitem z siatki drucianej.
5. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że sito kontaktorowe (26, 42) płynów jest perforowaną blachą.
6. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzna objętość (28) i zewnętrzna objętość (30) są zasadniczo koncentryczne.
7. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi wlot (22) jest przesunięty, dla spowodowania wtryskiwania po stycznej tak, że drugi przepływ jest wirującym przepływem.
8. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że wydłużony korpus (40) reaktora zawiera część (44) w kształcie stożkowym o malejącej średnicy od końca górnego do końca dolnego wydłużonego korpusu (40) reaktora.
9. Reaktor według zastrz. 8, znamienny tym, że część (44) w kształcie stożkowym ma kąt nachylenia od około 1° do około 3°.
10. Reaktor według zastrz. 8, znamienny tym, że wydłużony korpus (40) reaktora zawiera ponadto górną część cylindryczną (50), przy czym górny koniec części (44) w kształcie stożkowym jest usytuowany, przylegle do górnej cylindrycznej części (50).
11. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że wydłużony korpus (24, 40) reaktora ma kształt cylindryczny o zasadniczo jednorodnej średnicy.
12. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że wydłużony korpus (40) reaktora zawiera część (44) w kształcie stożkowym i część (50) W kształcie cylindrycznym.
13. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że sito kontaktorowe (42) płynów ma kształt stożkowy i ma długość od około 2 do około 8 razy większą od średnicy sita kontaktorowego (42) płynów.
14. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że sito kontaktorowe (26, 42) płynów ma kształt cylindryczny i ma długość od około 2 do około 5 razy większą od średnicy sita kontaktorowego (26, 42) płynów.
15. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ponadto źródło światła UV ustawione tak, że kieruje światło UV do CO najmniej części co najmniej jednej spośród wewnętrznej objętości (28) i zewnętrznej objętości (30).
16. Sposób poddawania związków reakcji, obejmujący: a) formowanie ciągłego pierwszego przepływu wirowego pierwszego płynu mającego pierwszy pęd i b) drugiego przepływu wirowego drugiego płynu, znamienny tym, że drugi płyn ogranicza pierwszy przepływ wirowy, przy czym drugi przepływ ma drugi pęd, gdzie stosunek pierwszego pędu do drugiego pędu wynosi około 0,7 do około 1,3, gdzie cylindryczna bariera stanowiąca sito kontaktorowe (26, 42) pomiędzy pierwszym wirującym przepływem i drugim przepływem umożliwia kontakt przez stanowiącą sito kontaktorowe barierę (26, 42) drugiego płynu z pierwszym płynem dostateczny dla uzyskania produktu reakcji.
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że pierwszy wirujący przepływ jest przepływem pierścieniowym wzdłuż wewnętrznej powierzchni bariery stanowiącej sito kontaktorowe (26, 42).
18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że pierścieniowy przepływ ma średnią grubość od około 10% do około 30% średnicy cylindrycznej bariery stanowiącej sito kontaktorowe (26, 42).
19. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że stosunek natężenia objętościowego przepływu drugiego płynu do natężenia objętościowego przepływu pierwszego płynu jest mniejszy niż około 12.
20. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że stosunek wewnętrznej objętości (28) pierwszego wirującego przepływu do zewnętrznej objętości (30) drugiego przepływu wynosi około 1:1 do około 1:5.
21. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że pierwszy wirujący przepływ i drugi przepływ mają ten sam kierunek.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8518308P | 2008-07-31 | 2008-07-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL394834A1 PL394834A1 (pl) | 2011-09-26 |
| PL215891B1 true PL215891B1 (pl) | 2014-02-28 |
Family
ID=41610974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394834A PL215891B1 (pl) | 2008-07-31 | 2009-07-31 | Reaktor z wirujacymi plynami i sposób poddawania zwiazków reakcji |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8313716B2 (pl) |
| PL (1) | PL215891B1 (pl) |
| WO (1) | WO2010014918A2 (pl) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10188119B2 (en) | 2001-07-16 | 2019-01-29 | Foret Plasma Labs, Llc | Method for treating a substance with wave energy from plasma and an electrical arc |
| US8764978B2 (en) | 2001-07-16 | 2014-07-01 | Foret Plasma Labs, Llc | System for treating a substance with wave energy from an electrical arc and a second source |
| CA2683165C (en) | 2006-04-05 | 2013-06-11 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for treating liquids with wave energy from plasma |
| US10267106B2 (en) | 2007-10-16 | 2019-04-23 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for treating mining byproducts |
| US9761413B2 (en) | 2007-10-16 | 2017-09-12 | Foret Plasma Labs, Llc | High temperature electrolysis glow discharge device |
| US9051820B2 (en) | 2007-10-16 | 2015-06-09 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for creating an electrical glow discharge |
| US8074439B2 (en) | 2008-02-12 | 2011-12-13 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for lean combustion with plasma from an electrical arc |
| US8278810B2 (en) | 2007-10-16 | 2012-10-02 | Foret Plasma Labs, Llc | Solid oxide high temperature electrolysis glow discharge cell |
| US9230777B2 (en) | 2007-10-16 | 2016-01-05 | Foret Plasma Labs, Llc | Water/wastewater recycle and reuse with plasma, activated carbon and energy system |
| US9560731B2 (en) | 2007-10-16 | 2017-01-31 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for an inductively coupled plasma Arc Whirl filter press |
| US11806686B2 (en) | 2007-10-16 | 2023-11-07 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for creating an electrical glow discharge |
| US9185787B2 (en) | 2007-10-16 | 2015-11-10 | Foret Plasma Labs, Llc | High temperature electrolysis glow discharge device |
| US9516736B2 (en) | 2007-10-16 | 2016-12-06 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for recovering mining fluids from mining byproducts |
| US10244614B2 (en) | 2008-02-12 | 2019-03-26 | Foret Plasma Labs, Llc | System, method and apparatus for plasma arc welding ceramics and sapphire |
| US8904749B2 (en) | 2008-02-12 | 2014-12-09 | Foret Plasma Labs, Llc | Inductively coupled plasma arc device |
| US9499443B2 (en) * | 2012-12-11 | 2016-11-22 | Foret Plasma Labs, Llc | Apparatus and method for sintering proppants |
| CN105189919B (zh) | 2013-03-12 | 2017-12-01 | 弗雷特等离子实验室公司 | 用于烧结支撑剂的设备和方法 |
| US10035113B2 (en) | 2015-02-26 | 2018-07-31 | Tokyo Electron Limited | Method and system for a spiral mixer |
| KR102062830B1 (ko) * | 2017-04-24 | 2020-01-06 | 주식회사 엘지화학 | 휘발성 유기화합물을 고분자로부터 제거하는 공정조건의 결정 방법 |
| CN119617434A (zh) * | 2023-09-12 | 2025-03-14 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种VOCs废气的处理方法和系统 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3351427A (en) * | 1963-11-01 | 1967-11-07 | Cabot Corp | Vapor phase process for producing metal oxides |
| US3541003A (en) * | 1968-03-06 | 1970-11-17 | Gulf Research Development Co | Two-phase vortex reaction-separation system |
| US4279743A (en) * | 1979-11-15 | 1981-07-21 | University Of Utah | Air-sparged hydrocyclone and method |
| US4399027A (en) * | 1979-11-15 | 1983-08-16 | University Of Utah Research Foundation | Flotation apparatus and method for achieving flotation in a centrifugal field |
| US4744890A (en) * | 1979-11-15 | 1988-05-17 | University Of Utah | Flotation apparatus and method |
| US4838434A (en) * | 1979-11-15 | 1989-06-13 | University Of Utah | Air sparged hydrocyclone flotation apparatus and methods for separating particles from a particulate suspension |
| US4781047A (en) * | 1983-10-14 | 1988-11-01 | Ball Corporation | Controlled spin flow forming |
| US4705908A (en) * | 1984-12-31 | 1987-11-10 | Gondouin Oliver M | Natural gas conversion process |
| US4744800A (en) * | 1985-01-18 | 1988-05-17 | Nippon Oil Co., Ltd. | Gasoline compositions for automotive vehicles |
| US4818295A (en) * | 1986-04-04 | 1989-04-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Cyclone reactor |
| US4881476A (en) * | 1988-07-26 | 1989-11-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Cyclone reactor with internal separation and axial recirculation |
| US5116488A (en) | 1990-08-28 | 1992-05-26 | Kamyr, Inc. | Gas sparged centrifugal device |
| US5405497A (en) * | 1990-08-28 | 1995-04-11 | Kamyr, Inc. | Method of chemically reacting a liquid with a gas in a vortex |
| US5171405A (en) * | 1990-08-28 | 1992-12-15 | Kamyr, Inc. | Reactor having a discontinuous conduit means between surfaces of a downwardly extending stationary spiral |
| CA2042630A1 (en) | 1990-09-27 | 1992-03-28 | Louis O. Torregrossa | Method and apparatus for beneficiating waste-waters |
| US5349836A (en) * | 1992-08-14 | 1994-09-27 | Reynolds Metals Company | Method and apparatus for minimizing plug diameter variation in spin flow necking process |
| JP3548785B2 (ja) | 1993-01-11 | 2004-07-28 | 日本精工株式会社 | 定流量制御アンダレース潤滑スピンドル装置 |
| US5529701A (en) * | 1995-03-20 | 1996-06-25 | Revtech Industries, Inc. | Method and apparatus for optimizing gas-liquid interfacial contact |
| US5730875A (en) * | 1995-11-17 | 1998-03-24 | Revtech Industries, Inc. | Method and apparatus for optimizing and controlling gas-liquid phase chemical reactions |
| IL122675A (en) | 1997-12-18 | 2001-01-28 | Ar Kal Plastics Products 1973 | Reverse flow spin-cleaning liquid filters |
| US6629686B2 (en) * | 2001-06-25 | 2003-10-07 | Dwain E. Morse | Process for dissolving gas into a liquid |
| US6830608B1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-12-14 | Jaeco Technology, Inc. | Apparatus for contacting large volumes of gas and liquid across microscopic interfaces |
| AU2005224084B2 (en) * | 2004-03-12 | 2009-12-03 | University Of Utah | Cyclone reactor and associated methods |
-
2009
- 2009-07-31 US US13/056,720 patent/US8313716B2/en active Active
- 2009-07-31 PL PL394834A patent/PL215891B1/pl unknown
- 2009-07-31 WO PCT/US2009/052432 patent/WO2010014918A2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8313716B2 (en) | 2012-11-20 |
| WO2010014918A2 (en) | 2010-02-04 |
| WO2010014918A3 (en) | 2010-05-14 |
| PL394834A1 (pl) | 2011-09-26 |
| US20110223091A1 (en) | 2011-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL215891B1 (pl) | Reaktor z wirujacymi plynami i sposób poddawania zwiazków reakcji | |
| US8425665B2 (en) | Fluid scrubber | |
| US9156711B2 (en) | Air stripper | |
| US6146525A (en) | Apparatus and methods for separating particulates from a particulate suspension in wastewater processing and cleaning | |
| JP4688801B2 (ja) | ガスから二酸化硫黄を分離する方法及び装置 | |
| CA2306265C (en) | Gas scrubber | |
| US9399200B2 (en) | Foaming of liquids | |
| US8308851B2 (en) | Removal of contaminants from water and gas by filtration | |
| US3986954A (en) | Method and apparatus for clarifying contaminated liquids | |
| NO327344B1 (no) | Metode og anordning for rensing av gasser ved bruk av blandeskovler | |
| KR101740216B1 (ko) | 동역학적 접촉식 오염공기 정화장치 | |
| KR100890854B1 (ko) | 기체로부터 이산화황을 분리하는 방법 및 장치 | |
| EP3834913B1 (en) | Multi-level gas scrubber with multiple flooded scrubber heads | |
| WO2016176247A1 (en) | Processes for treatment of metal-containing fluids, related apparatus, and related compositions | |
| JP5687189B2 (ja) | 流体処理装置および流体処理方法 | |
| WO2007038605A2 (en) | Flue gas scrubbing with a multifunction impinging stream gas-liquid reactor | |
| KR101648118B1 (ko) | 약액주입 토네이도 방식 오염공기정화장치 | |
| US8480983B1 (en) | Mercury capture system and method for a wet flue gas desulfurization system | |
| US20190300409A1 (en) | Apparatus and method for treating hydrogen sulfide and ammonia in wastewater streams | |
| EP2889075B1 (en) | Plate arranged to support a bed of liquid absorbent in a device for purifying gas | |
| KR102339394B1 (ko) | 배출 오염가스 정화장치 | |
| KR102191369B1 (ko) | 용해성 유해 가스 분리 장치 | |
| WO2008088347A1 (en) | Fluid scrubber | |
| RU2792303C1 (ru) | Мобильная установка очистки воды от сероводорода для закачки в пласт, способ ее осуществления и устройство напорной аэрации | |
| JPH08196941A (ja) | 溶解空気浮選および同様な気液接触操作の為の方法と装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RECP | Rectifications of patent specification |