BR102015024699A2

BR102015024699A2 - anel de mistura para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, sistema e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente

Info

Publication number: BR102015024699A2
Application number: BR102015024699A
Authority: BR
Inventors: Hernán Blanco Javier
Original assignee: Cylzer S A; Dinatécnica Indústria E Comércio Ltda
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-04-04
Also published as: KR20180090250A; JP6908613B2; CN108495705A; RU2018115159A3; BR102015024699B1; US20180280895A1; US11273418B2; EP3352891B1; JP2018534141A; WO2017049375A1; RU2018115159A; MX2018003711A; EP3352891A1; RU2721786C2

Abstract

anel de mistura para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, sistema e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente. a presente invenção refere-se a um anel de mistura (1) para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, em que o anel de mistura (1) compreende uma trajetória de admissão de solvente (2) e uma trajetória de admissão de soluto (3) associada de modo fluido a uma trajetória de mistura (4). a trajetória de admissão de solvente (2) é configurada para receber uma porção de solvente e a trajetória de admissão de soluto (3) é configurada para receber uma porção de soluto, o anel de mistura (1) é estruturalmente configurado para conduzir a porção de solvente e a porção de soluto à trajetória de mistura (4), e o anel de mistura (1) compreende adicionalmente um difusor (5) colocado, em sua maior parte, em uma área interna da trajetória de mistura (4), em que o difusor (5) é configurado para conduzir a porção de solvente em direção à porção de soluto. um sistema e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente também é proposto.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ANEL DE MISTURA PARA DISSOLVER UMA PORÇÃO DE SOLUTO EM UMA PORÇÃO DE SOLVENTE, SISTEMA E MÉTODO PARA DISSOLVER UMA PORÇÃO DE SOLUTO EM UMA PORÇÃO DE SOLVENTE".

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema, método e a um anel de mistura para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente. Especificamente, a um sistema, método e anel de mistura configurado para aumentar a eficiência da mistura entre o soluto e solvente.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Os sistemas e métodos da técnica anterior para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente têm algumas fraquezas (problemas) para manter a razão de mistura constante durante o processo.

[0003] Em tais sistemas, a dose de soluto (quantidade de soluto na solução) é 100% dependente da medição da taxa de fluxo de soluto, sendo que tal medição é feita de acordo com um controle de ciclo determinado do sistema.

[0004] Basicamente, nos sistemas de técnica anterior, a taxa de fluxo de solvente é mantida constante em um determinado valor e, de acordo com a taxa de fluxo de solvente determinada e a razão de mistura desejada, o sistema adiciona uma taxa fixa de fluxo de xarope.

[0005] Por controle de ciclo, são representados os mecanismos e controles que atuam em um processo determinado, preferencialmente com o uso de um PLC (Controlador Lógico Programável) para gerenciar algumas variáveis do processo. Por exemplo, em um controle de ciclo, são estabelecidos determinados tempos nos quais o PLC deve controlar uma determinada variável.

[0006] Especificamente em um sistema e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, um determinado tempo poderia ser o tempo de medição da taxa de fluxo de solvente, o tempo de medição da taxa de fluxo de soluto e ainda o tempo para que o PLC determine qual ação deve ser tomada.

[0007] Como o PLC também é responsável por determinar como gerenciar a dose de soluto, deve-se enviar um sinal a uma determinada válvula ou bomba que também levará um determinado tempo para receber e interpretar tal sinal e, então, aumentar ou diminuir a taxa de fluxo de soluto do sistema.

[0008] O controle de ciclo é continuamente repetido durante o processo, em que os determinados tempos mencionados acima têm impacto direto na razão de mistura de soluto e solvente, visto que o sinal recebido pela válvula ou bomba não resultará em uma ação instantânea, à medida que se leva algum tempo para que tal sinal seja interpretado.

[0009] Consequentemente, um simples erro no controle de ciclo e em seus mecanismos causará impacto diretamente na dose de xarope total, ou seja, na razão de mistura de soluto e solvente.

[0010] No sistema, método e anel de mistura propostos para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, a taxa de fluxo de soluto é automaticamente sugada pela taxa de fluxo de solvente que flui no sistema e especificamente no anel de mistura devido à sua configuração estrutural.

[0011] Consequentemente, e considerando a atuação do controle de ciclo, o sistema não captará os tempos que o PLC envia um sinal de controle a uma determinada válvula, então tal sinal é recebido e interpretado e finalmente a válvula é controlada.

[0012] No sistema, método e anel de mistura propostos, a atuação é em tempo real, à medida que variações na taxa de fluxo de água (solvente) gerenciam automaticamente (controlam) a taxa de fluxo de xarope. Em outras palavras, e conforme mencionado anteriormente, o soluto é sugado pelo solvente devido à configuração estrutural do sistema e especificamente o anel de mistura.

[0013] No presente pedido, o controle de ciclo será somente afetado de acordo com a abertura/fechamento (gerenciamento) de uma válvula de modulação de soluto que determinará a razão de mistura exigida. Sendo o processo de mistura estável, será somente necessário gerenciar a válvula de modulação de soluto em relação à diferença entre a razão de mistura solicitada (exigida) e a razão de mistura real.

[0014] Como o anel de mistura, sistema e método propostos conservam automaticamente a proporcionalidade da solução final (solu-to/solvente), a necessidade de correção na taxa de fluxo de soluto é reduzida.

OBJETIVOS

[0015] É um objetivo da presente invenção fornecer um anel de mistura estruturalmente configurado para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, em que a porção de solvente é conduzida de modo perpendicular em direção à porção de soluto.

[0016] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um anel de mistura, sistema e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente com capacidade de processar qualquer tipo de soluto com uma viscosidade inferior ou igual a 170 cPs e qualquer tipo de solvente com uma viscosidade igual ou inferior a 80 cPs.

[0017] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um anel de mistura, sistema e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente configurado para reduzir a necessidade de atuação na taxa de fluxo de soluto que entra no anel de mistura.

[0018] Um objetivo adicional é fornecer um anel de mistura, sistema e método configurado para gerenciar automaticamente variações na taxa de fluxo de soluto devido a variações na taxa de fluxo de sol- vente.

[0019] Um objetivo adicional é fornecer um método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente com capacidade de controlar a razão de mistura real gerenciando-se somente um entre a válvula de medição de solvente ou a válvula de modulação de soluto.

[0020] Um objetivo adicional é fornecer um anel de mistura e um método de mistura com capacidade de serem usados em sistema de larga escala, como na indústria de bebidas, e também com capacidade de ser usadas em sistemas em pequena escala, como em máquinas de bebida de restaurantes fast food.

[0021] O objetivo da presente invenção também é fornecer um anel de mistura, sistema e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente com capacidade de serem usadas em muitos campos de aplicação, como as indústrias de bebida, química, farmacêuticas e adicionalmente no setor de hospital.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0022] É proposto um anel de mistura para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, sendo que o anel de mistura compreende: uma trajetória de admissão de solvente e uma trajetória de admissão de soluto associado de modo fluido a uma trajetória de mistura em que a trajetória de admissão de solvente é configurada para receber uma porção de solvente e a trajetória de admissão de soluto é configurada para receber uma porção de soluto.

[0023] O anel de mistura é estruturalmente configurado para conduzir a porção de solvente e a porção de soluto à trajetória de mistura, e o anel de mistura compreende adicionalmente um difusor colocado, em sua maior parte, em uma área interna da trajetória de mistura, o difusor é configurado para conduzir a porção de solvente em direção à porção de soluto.

[0024] A invenção também propõe um sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, em que o sistema compreende um duto de descarga de solvente configurado para conduzir a porção de solvente de um tanque de solvente a um anel de mistura, em que uma primeira extremidade do duto de descarga de solvente é associada a uma porção de fundo do tanque de solvente, sendo que o duto de descarga de solvente que compreende um diâmetro de duto de solvente que é igual a um primeiro diâmetro do anel de mistura.

[0025] O sistema compreende adicionalmente um duto de descarga de soluto configurado para conduzir a porção de soluto de um tanque de soluto ao anel de mistura, em que uma primeira extremidade do duto de descarga de soluto é associada a uma porção de fundo do tanque de soluto, sendo que o duto de soluto compreende um diâmetro de duto de soluto que é igual a um terceiro diâmetro do anel de mistura.

[0026] Presente invenção propõe adicionalmente um método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, sendo que o método compreende as etapas de ajustar uma razão de mistura exigida de solvente e soluto em uma solução, adicionar uma porção de solvente e uma porção de soluto em um anel de mistura de um sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente.

[0027] O método compreende adicionalmente a etapa de medir uma taxa de fluxo da porção de solvente, antes que a porção de solvente alcance o anel de mistura e medir uma taxa de fluxo da porção de soluto antes que a porção de soluto alcance o anel de mistura, determinar uma razão de mistura real dividindo-se a taxa de fluxo medida de solvente pela taxa de fluxo medida de soluto e comparar a dita razão de mistura real com a razão de mistura exigida estabelecida. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0028] A presente invenção foi ilustrada de acordo com sua modalidade preferencial, que mostra: Figura 1 - É uma vista em corte do anel de mistura proposto na presente invenção;

Figura 2 - É uma vista em corte do anel de mistura, em que a Figura 2 (a) mostra a trajetória de admissão de solvente, a Figura 2 (b) mostra a trajetória de admissão de soluto e a Figura 2 (c) mostra a trajetória de mistura;

Figura 3 - É uma vista em corte do anel de mistura proposto que indica o fluxo de solvente e soluto;

Figura 4 - É uma vista em corte do anel de mistura proposto que indica suas dimensões de estrutura;

Figura 5 - É uma vista em corte do anel de mistura proposto que indica as dimensões da trajetória de admissão de soluto;

Figura 6 - É uma vista em corte do anel de mistura proposto que indica o gargalo de soluto do anel de mistura proposto;

Figura 7 - É uma vista em corte do anel de mistura proposto que indica as dimensões do difusor;

Figura 8 - É uma vista em corte adicional do anel de mistura proposto que indica as dimensões do difusor;

Figura 9 - É uma vista destacada de uma área interna do anel de mistura que revela os vetores de deslocamento de solvente e soluto;

Figura 10 - É uma vista geral do sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente proposto na presente invenção; e Figura 11 - É uma vista adicional do sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0029] Nessa modalidade preferencial do anel de mistura, sistema de mistura e método de mistura proposto, o solvente pode ser preferencialmente entendido como sendo uma porção de água e o soluto pode ser preferencialmente entendido como sendo uma porção de xarope.

[0030] A Figura 1 é uma vista em corte do anel de mistura 1 proposta na presente invenção. Para um melhor entendimento do anel de mistura proposto 1, a figura 1 mostrará segmentos principais e, portanto, cada segmento será direcionado em relação a sua configuração estrutural e proposta.

[0031] Em referência à Figura 1, o anel de mistura proposto 1 compreende: [0032] Uma trajetória de mistura 4, um difusor 5, uma zona de admissão de solvente 6, uma zona de estrangulamento 7, uma zona de admissão de soluto 8 e um câmara de soluto 9. A zona de admissão de solvente 6 e a zona de estrangulamento 7 definem uma trajetória de admissão de solvente 2, além disso, a zona de admissão de soluto 8 e a câmara de soluto 9 define uma trajetória de admissão de soluto 3. As linhas pontilhadas mostradas na Figura 1 representam os limites de cada segmento mencionados anteriormente.

[0033] A trajetória de admissão de solvente 2 e a trajetória de admissão de soluto 3 podem ser especificamente vistas das Figuras 2 (a) e 2 (b) respectivamente. A trajetória de mistura 4 (sem o difusor) é mostrada na Figura 2 (c).

[0034] As setas sólidas na figura 3 representam a porção de solvente que vem de um tanque de solvente (não mostrado) à trajetória de admissão de solvente 2, e, consequentemente, as setas pontilhadas representam a porção de soluto que vem de um tanque de soluto (não mostrado) à trajetória de admissão de soluto 3. Em uma modalidade alternativa do anel de mistura 1, o solvente e o soluto poderíam vir de outro reservatório que não é especificamente um tanque.

[0035] Tanto o solvente quanto o soluto são sugados por uma bomba que é colocada próxima ao anel de mistura 1, o local de tal bomba será adicionalmente direcionado depois que a descrição da configuração estrutural do anel de mistura 1 for completada.

[0036] Como pode ser melhor observado a partir da Figura 4, a interconexão entre a zona de admissão de solvente 6 e a zona de estrangulamento 7 estabelece um primeiro diâmetro A, que será dependente da taxa de fluxo total (taxa de fluxo de solvente + taxa de fluxo de xarope) que o anel de mistura 1 é projetado para misturar (receber).

[0037] A tabela abaixo mostra preferencialmente valores para o primeiro diâmetro A de acordo com a taxa de fluxo total a ser processada. Conforme logo mencionado, os valores abaixo são somente preferencialmente valores que não devem ser considerados como uma limitação.

[0038] Em relação ao comprimento de zona de admissão de solvente N, nessa modalidade preferencial do anel de mistura 1, o mesmo tem a mesma dimensão que o primeiro diâmetro A.

[0039] Iniciar a convergência da porção de solvente que é conduzida à trajetória de mistura 4, a área interna da trajetória de admissão de solvente 2 é gradualmente reduzida partindo da interconexão entre a zona de admissão de solvente 6 e a zona de estrangulamento 7 até um ponto de estrangulamento 13 nos arredores entre a interconexão entre a zona de estrangulamento 7 e a trajetória de mistura 4.

[0040] Consequentemente, e em referência às Figuras 2 a 4, um segundo diâmetro B é determinado e será entre 50% e 65% do primei- ro diâmetro A, como abaixo: [0041] Em relação ao comprimento de trajetória de mistura O, o mesmo é dependente do primeiro diâmetro A, especificamente, nessa modalidade preferencial do anel de mistura 1, o comprimento de trajetória de mistura O da trajetória de mistura 4 deve ser de 1,5 a 3 vezes o valor do primeiro diâmetro A

[0042] Do ponto de estrangulamento 13 até a borda com a trajetória de mistura 4, o segundo diâmetro B é preferencialmente mantido constante (de modo a conduzir corretamente o solvente em direção à trajetória de mistura 4), tal configuração aumenta a eficiência da mistura entre o soluto e o solvente. No entanto, em uma modalidade alternativa do anel de mistura 1, a redução gradual poderia continuar diretamente até a borda mencionada.

[0043] A redução gradual do primeiro diâmetro A ao segundo diâmetro B estabelece um ângulo de estrangulamento Θ que pode ser considerado o ângulo de convergência do anel de mistura 1. De modo similar ao primeiro diâmetro A, o ângulo de estrangulamento Θ deve ser dependente da taxa de fluxo total que o anel de mistura 1 é projetado para processar.

[0044] Os valores preferenciais para o ângulo de estrangulamento Θ são revelados na seguinte tabela: [0045] A configuração estrutural da trajetória de admissão de solu-to 3 será especificamente direcionada partindo da Figura 5.

[0046] A porção de soluto é primeiro introduzida no anel de mistura 1 na zona de admissão de soluto 8, que tem um terceiro diâmetro C. Os valores do terceiro diâmetro C depende da taxa de fluxo total que o anel de mistura 1 deve processar. Deve-se observar que o terceiro diâmetro C deve ser preferencialmente entre 50% e 65% o valor do primeiro diâmetro A.

[0047] Pode-se observar que os valores são equivalentes àqueles propostos para o segundo diâmetro B, desse modo, nessa modalidade preferencial do anel de mistura 1, o segundo diâmetro B é igual ao terceiro diâmetro C.

[0048] De modo a realizar uma introdução correta da porção de soluto na trajetória de mistura 4, a largura câmara de soluto E não deve assumir grandes dimensões. Nessa modalidade preferencial do anel de mistura, a largura câmara de soluto E deve assumir preferencialmente um valor na seguinte faixa: C/10 < E < C/3. Referência ao terceiro diâmetro C é feita na Figura 5.

[0049] Em referência à Figura 4, o valor da largura câmara de soluto E é equivalente à distância (comprimento) do ponto de estrangulamento 13 até a borda com a trajetória de mistura 4.

[0050] Com esse valor preferencial, a porção de soluto será “comprimida” e consequentemente conduzirá à porção aberta da câmara de soluto 9, que será sequencialmente direcionada.

[0051] Antes de entrar na trajetória de mistura 4, a porção de soluto flui através de um gargalo de soluto 11 que é representado pela área escura destacada na Figura 6. Estruturalmente, e em referência à Figura 5, o gargalo de soluto 11 estabelece uma segunda largura F que depende do quarto diâmetro D e a partir do primeiro diâmetro A, consequentemente, a segunda largura F depende da taxa de fluxo de solvente e soluto que o anel de mistura 1 deve receber.

[0052] Especificamente, a segunda largura F é obtida pela seguinte expressão: [0053] Fazendo-se referência à Figura 4, o valor da segunda largura F também é o valor da distância do ponto 13 até a borda com a trajetória de mistura 4.

[0054] Para uma melhor introdução do soluto na trajetória de mistura 4, o gargalo de soluto 11 define uma rampa de projeção 12 que é configurada para conduzir a porção de soluto em direção ao difusor 5, mais especificamente, e em referência à Figura 7, em direção aos segmentos retos 16 e 16’ do difusor 5.

[0055] Preferencialmente, a rampa de projeção 12 é uma rampa reta, no entanto, outras configurações para a rampa 12 são aceitáveis, por exemplo, uma configuração curvada e serrada.

[0056] A rampa de projeção 12 estabelece um ângulo p do gargalo que, nessa modalidade preferencial do anel de mistura 1 assume um valor de 45°. Esse valor preferencial conduz corret amente o soluto em direção ao difusor 5, no entanto, outros valores poderíam ser usados se for desejado. Preferencialmente, quanto maior a taxa de fluxo do xarope (soluto), menor será o valor do ângulo p do gargalo.

[0057] Depois que a porção de soluto deixa o gargalo de soluto 11, a mesma entra na trajetória de mistura 4 em que um difusor 5 é colocado no centro do anel de mistura 1. A configuração estrutural do difusor pode ser melhor observada a partir da Figura 7.

[0058] O modo que o difusor é fixado no anel de mistura não é um aspecto principal da invenção proposta, o mesmo poderia ser fixado por qualquer método já publicamente conhecido.

[0059] Conforme pode-se observar, o difusor 5 é uma estrutura simétrica em que o eixo geométrico simétrico é o eixo geométrico longitudinal A-A do anel de mistura 1. O difusor 5 é formado por dois arcos convexos, um primeiro arco 14 e um segundo arco 15 deslocado de modo oposto um em relação ao outro e conectado por segmentos retos 16 e 16’.

[0060] Por deslocado de modo oposto, significa que um observador localizado fora do difusor (ao longo do eixo geométrico A-A do anel de mistura 1) e olhando em sua direção, veria uma superfície convexa de um dos arcos, e consequentemente uma superfície côncava do outro arco. Por exemplo, em referência à figura 8, um observador localizado no ponto P veria a superfície convexa do primeiro arco 14 e a superfície côncava do segundo arco 15.

[0061] Preferencialmente, o difusor de vértices V-ι e V2 respectivamente do primeiro e segundo arcos convexos 14 e 15 são dispostos no eixo geométrico longitudinal A-A do anel de mistura 1. Além disso, como pode ser melhor observado a partir da Figura 8, os ângulos de abertura β^ p2dos arcos convexos do difusor 5 são diferentes, em que, nessa modalidade preferencial do anel de mistura 1 o ângulo de abertura pi do primeiro arco convexo 14 deve ser maior do que o ângulo de abertura p2do segundo arco convexo 15.

[0062] Os vértices Vi e V2 poderíam definir uma superfície cônca-va/convexa ou alternativamente poderíam definir uma superfície de calço (que define uma superfície do tipo seta), em que os segmentos de cada um dos arcos se conectam em um único ponto.

[0063] Em referência a valores numéricos, em uma modalidade preferencial o ângulo de abertura βι deve ser aproximadamente 55° e o ângulo de abertura β2 preferencialmente aproximadamente 20°. Em termos gerais, pode ser mencionado que βι é pelo menos duas vezes o valor de β2.

[0064] Em relação a suas dimensões, o comprimento de difusor 5 (a distância entre os vértices Vi e V2) deve ser preferencialmente 25% o valor do primeiro diâmetro A, além disso, a largura de difusor G deve ser 1,5 vezes o valor do primeiro diâmetro A, conforme abaixo: [0065] Tal configuração estrutural do difusor 5 conduz a porção de solvente em direção à porção de soluto para consequentemente adicionar o soluto no solvente. Especificamente, com o anel de mistura proposto 1, os vetores de deslocamento de solvente são preferencialmente conduzidos de modo perpendicular (uma faixa entre 75° e 105° é aceitável) em direção aos vetores de deslocamento de soluto, sendo que o encontro ocorre na trajetória de mistura 4 nos arredores do gargalo de soluto 11.

[0066] A eficiência de mistura é aumentada visto que, colocando-se o difusor 5 no centro do anel de mistura 1, a velocidade de deslocamento de solvente é reduzida, e, portanto, o arrastamento de soluto (arrastamento de soluto) ocorre.

[0067] Além disso, após o encontro dos vetores de deslocamento de solvente e soluto, o comprimento do difusor deve garantir que tais vetores seriam alinhados, por essa razão, os valores revelados na tabela acima precisam ser usados.

[0068] A Figura 9 é uma vista destacada da área interna do anel de mistura 1 que revela os vetores de deslocamento de solvente (VS0|_ vente) e os vetores de deslocamento de soluto (VS0|Ut0). As linhas sólidas representam os vetores de solvente e as linhas pontilhadas representam os vetores de soluto.

[0069] A Figura 9 também mostra o encontro do solvente e soluto, deve-se observar que tais vetores colidem formando um ângulo perpendicular e, portanto, um vetor de deslocamento de solução resultante (Vsoiução) que segue paralelo aos segmentos retos 16 e 16’ do difusor 5.

[0070] Em relação ao deslocamento do difusor 5 no anel de mistura 1, pode-se observar a partir das Figuras (especificamente da Figura 2(A)) que o difusor 5 é completamente colocado na trajetória de mistura 4, no entanto, em uma modalidade alternativa do anel de mistura 1, uma pequena porção do primeiro arco convexo 14 podería unir a trajetória de admissão de solvente 2.

[0071] Em uma modalidade alternativa adicional do anel de mistura 1, o difusor poderia ser relocado (movido, deslocado) ao longo do eixo geométrico longitudinal (A-A) do anel de mistura (que entra na zona de estrangulamento 7). Tal recurso permite um grande controle dos vetores de deslocamento de soluto/solvente e, portanto, o controle da região em que os vetores colidiríam (encontro).

[0072] Em uma modalidade alternativa adicional do anel de mistura proposto 1, o mesmo podería ser projetado sem o difusor 5, nesse sentido, a configuração estrutural da zona de estrangulamento 7 conduziría a porção de solvente em direção à porção de soluto.

[0073] Na modalidade em que o anel de mistura é projetado sem o difusor, os valores propostos para o ângulo de estrangulamento (Θ) são os mesmos já citados anteriormente. Já a porção de solvente é conduzida em direção a porção de soluto em um ângulo entre 45° e 90°.

[0074] Foram descritos o anel de mistura proposto 1 para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, será agora direcionado um sistema em que tal anel de mistura 1 é preferencialmente usado, em outras palavras, um sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente 25 será agora descrita (também denominado como sistema 25).

[0075] A Figura 10 representa uma modalidade preferencial geral do sistema proposto 25. Tal figura ilustra os componentes principais e dutos (tubos) do sistema 25, não mostrando todas as suas válvulas e outros dutos que serão descritos em sequência.

[0076] Conforme pode-se observar a partir da Figura 10, o sistema 25 compreende um tanque de solvente 20 e um tanque de soluto 21 associado a um anel de mistura 1, sendo que o dito anel de mistura 1 é, em uma modalidade preferencial do sistema 25, o anel de mistura 1 descrito acima e proposto no presente pedido.

[0077] Os tanques 20 e 21 são configurados para armazenar respectivamente a porção de solvente e a porção de soluto que será depois misturada no anel de mistura 1. A conexão do tanque de solvente 20 e o anel de mistura 1 é feita por um duto de descarga de solvente 26, conforme mostrado na Figura 10.

[0078] Conforme pode-se observar a partir das Figuras 4 a 10, uma primeira extremidade do duto de descarga de solvente 26 é preferencialmente associada a uma porção de fundo do tanque de solvente 20. Além disso, o duto de solvente é preferencialmente uma estrutura tubular com um diâmetro de duto de solvente que é igual a um primeiro diâmetro A do anel de mistura 1. A extremidade oposta do duto de descarga de solvente 26 é conectada a uma zona de admissão de solvente 6 do anel de mistura 1.

[0079] Conforme pode-se observar também a partir das Figuras 5 e 10, o sistema 25 compreende adicionalmente um duto de descarga de soluto 27 configurado para conduzir a porção de soluto do tanque de soluto 21 ao anel de mistura 1. De modo similar ao duto de descarga de solvente 26, o duto de descarga de soluto 27 é uma estrutura tubular com um diâmetro de duto de soluto que é igual a um terceiro diâmetro C do anel de mistura 1.

[0080] Conforme mais bem observado a partir da Figura 10, uma primeira extremidade do duto de descarga de soluto 27 é preferencialmente associada a uma porção de fundo do tanque de soluto 21, consequentemente, a extremidade oposta é conectada ao anel de mistura 1. Preferencialmente, a associação tanto do duto de descarga de solvente 26, quanto do duto de descarga de soluto 27 ao tanque de solvente 20, tanque de soluto 21 e anel de mistura 1 é realizada por um processo de soldagem.

[0081] Preferencialmente, a conexão entre o duto de descarga de solvente 26 e o duto de descarga de soluto 27 com a porção de fundo respectivamente dos tanques 20 e 21 não deve ser considerada como uma limitação conforme mostrado na figura 10. Tal conexão poderia ser feita em outras partes dos tanques 20 e 21 (por exemplo, nos lados do tanque), que têm que ser colocados abaixo do nível operacional dos reservatórios.

[0082] De modo a manter uma pressão constante no anel de mistura 1, o tanque de soluto 21 (reservatório) deve ser disposto em uma determinada distância (altura) do anel de mistura 1.

[0083] Nessa modalidade preferencial do sistema 25, o reservatório de soluto 21 é colocado entre 1.700 milímetros (mm) e 1.900 mm a partir da conexão entre o duto de descarga de soluto 27 e o anel de mistura 1 até a metade da altura total L’ do reservatório de soluto 21. Preferencialmente, o duto de descarga de soluto 27 deve ser verticalmente disposto entre o anel de mistura 1 e o tanque 21.

[0084] Consequentemente, em referência à Figura 10, uma primeira altura H deve ser preferencialmente de aproximadamente 1.700mm e 1.900mm. A relação mencionada entre a primeira altura H e a altura total L’ do reservatório de soluto 21 deve ser mantida independentemente do volume do reservatório de soluto.

[0085] A faixa preferencial mencionada de valores para a primeira altura H estabelece uma pressão mínima (150g/cm2) no reservatório de soluto 21, tal pressão permite o fluxo de xarope (soluto) do tanque 21 até o anel de mistura 1.

[0086] O ponto de conexão entre o duto de entrada de soluto 28 e o tanque de soluto 21 poderia ser conforme mostrado na figura 10 ou, alternativamente, no lado oposto do tanque de soluto 21. É importante mencionar que tal ponto de conexão deve ser colocado nos locais > 10% da altura total L’ do tanque de soluto (considerado a partir da base do tanque e excluindo seus pés de suporte).

[0087] Como o duto de descarga de soluto 27, o duto de entrada de soluto 28 é uma estrutura tubular com um diâmetro que depende da taxa de fluxo máxima de soluto que o sistema deve processar. Em outras palavras, o diâmetro do duto de entrada de soluto 28 é igual ao diâmetro do duto de descarga de soluto 27 que é igual ao terceiro diâmetro C do anel de mistura 1.

[0088] A admissão do soluto no tanque 21 é feita gerenciando-se a (abertura/fechamento) de uma válvula de entrada de soluto V13. Adicionalmente, o sistema 25 compreende adicionalmente uma válvula de respiro de soluto V14 que deve ser mantida aberta durante todo o processo de mistura e de modo a preservar a pressão do tanque de soluto 21 em pressão atmosférica.

[0089] No duto de descarga de soluto 27, o sistema 25 compreende adicionalmente uma válvula de descarga de soluto V26· Uma válvula de modulação de soluto Vm12 também é usada de modo a gerenciar melhor a taxa de fluxo de soluto que é conduzida ao anel de mistura 1.

[0090] Um fluxômetro de soluto Sq12 pode ser disposto entre o anel de mistura 1 e a válvula de modulação de soluto Vm12 para verificar a taxa de fluxo de soluto que entra no anel de mistura 1. No sistema proposto 25, é importante medir a taxa de fluxo de soluto de modo a manter o equilíbrio entre (compensar) a razão de mistura de solvente e soluto. O equilíbrio é feito gerenciando-se a abertura da válvula de modulação de soluto Vm12.

[0091] Preferencialmente, o tanque 21 pode compreender qualquer método de limpeza, como o uso de uma esfera de lavagem (não mostrada). Qualquer outro método conhecido para limpar o tanque podería ser usado.

[0092] O solvente é adicionado ao tanque de solvente 20 de uma fonte de solvente (não mostrado) e através de um duto de entrada de solvente 24. Preferencialmente, o duto de entrada de diâmetro de solvente 24 deve ser igual ao diâmetro do duto de descarga de solvente 26 e consequentemente igual ao primeiro diâmetro A do anel de mistura 1.

[0093] Em uma modalidade preferencial do sistema 25, o solvente é adicionado na porção de topo do tanque 20 (é feita referência à figura 11) controlando-se uma válvula de medição de solvente Vm18. O controle (abertura/fechamento) da válvula de medição de solvente VM18 permite que o nível do tanque de solvente 20 seja mantido constante independentemente da taxa de fluxo de solvente demandado pelo sistema.

[0094] Alternativamente, o solvente poderia ser adicionado por qualquer um dos lados do tanque, desde que o mesmo seja adicionado de modo chuvoso (será descrito em detalhes abaixo) e em uma região do tanque que não tem contato com o solvente (região que não tem liquido).

[0095] Conforme pode-se observar a partir da Figura 10, o sistema proposto 25 compreende adicionalmente um cone defletor 30 que é disposto dentro do tanque de solvente 20 (preferencialmente em sua porção de topo) e conectado a uma extremidade do duto de entrada de solvente 24.

[0096] O cone defletor 30 permite que o nível do tanque 20 seja mantido constante e também permite que o solvente seja adicionado ao tanque 20 de modo chuvoso, tal recurso deoxigena (remove o oxigênio de) o solvente e, portanto, aumenta o contato entre o vácuo na porção de topo do tanque de solvente 20 e a pluralidade de gotas de solvente 31 que deixa o deflector de cone 30.

[0097] Em outras palavras, o deflector de cone 30 é configurado para espalhar (atomizar, aspergir) a porção de solvente em uma pluralidade de gotas de solvente 31.

[0098] O uso do cone defletor 30 conforme mostrado na Figura 10 é somente uma modalidade oferecida de modo a adicionar o solvente no tanque 20 de modo chuvoso, no entanto, outros métodos conhecidos na técnica poderíam ser usados cujo propósito é adicionar solvente em gotas (modo chuvoso).

[0099] O vácuo na porção de topo do tanque de solvente 20 é preferencialmente gerado por uma bomba a vácuo B3 de qualquer tipo conhecido na técnica anterior. A configuração de tal bomba não é o aspecto principal do sistema proposto 25. Além disso, associado à bomba a vácuo B3, o sistema 25 preferencialmente compreende uma bomba a vácuo V28que se fecha se o tanque de solvente 20 fluir.

[00100] O nível de vácuo no tanque de solvente 20 deve ser mantido entre -50 g/cm2 e 150 g/cm2, tais valores de faixa permitem a taxa de fluxo de solvente constante no anel de mistura 1 (zona de admissão de solvente 6).

[00101] O tanque de solvente 20 deve também compreender preferencialmente uma válvula de respiro de tanque de solvente V16 que se abre e tem o objetivo de liberar a pressão quando o nível de solvente aumenta acima de seu nível máximo.

[00102] O nível de tanque de solvente é preferencialmente controlado por um radar de onda guiada (não mostrado) que poderia ser de qualquer tipo conhecido na técnica anterior. Qualquer outro método ou equipamento que tem capacidade de medir um nível de um determinado liquido poderia ser usado.

[00103] Em uma modalidade preferencial do sistema proposto 25, o mesmo também pode compreender um sensor de pressão (não mostrado) que segue a monitoria do nível de vácuo do tanque de solvente 20. Finalmente, o tanque de solvente 20 compreende adicionalmente uma válvula de descarga V2i do tanque de solvente 20 que poderia ser usado se a drenagem do solvente no tanque 20 for necessária.

[00104] A Figura 11 é uma vista adicional do sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente 25 conforme proposto na presente invenção. A Figura 11 mostra componentes adicionais do sistema 25 se comparado à Figura 9.

[00105] Conforme pode-se observar a partir da Figura 11, o sistema 25 compreende uma bomba principal B1 que é colocada de modo adjacente (em conexão) ao anel de mistura 1. A bomba B^ é configurada para sugar o solvente e soluto no anel de mistura 1, e, depois que o processo de mistura é completado, a solução é induzida a um sistema de carbonação (não revelado).

[00106] A bomba principal Bi deve ser disposta em uma distância de faixa preferencial do anel de mistura 1 e, preferencialmente, a bomba Bi é disposta na mesma altura com o anel de mistura 1. Para a mesma altura, isso significa que o duto que conecta (associa) o anel de mistura 1 com a bomba principal Bi é nivelado.

[00107] A distância de faixa preferencial entre a bomba principal Bi e o anel de mistura 1 é denominado como uma distância de mistura L, conforme pode-se observar a partir da Figura 11.0 valor da distância de mistura L depende do valor do primeiro diâmetro A do anel de mistura 1, e, consequentemente, a distância de mistura L depende da taxa de fluxo máxima de solvente que o sistema 25 é designado para receber.

[00108] Em uma modalidade preferencial, o valor da distância de mistura L está entre 5 e 11 vezes o valor do primeiro diâmetro A. Se valores menores do que 5 fossem usados, isso poderia gerar turbulência indesejada na trajetória de mistura 4 do anel de mistura 1, no outro lado, com valores maiores do que 11, a bomba principal B^ a potência também deve ser aumentada.

[00109] O duto que conecta o anel de mistura 1 com a bomba principal Bi é denominado como um duto de carbonação 32, preferencialmente configurado como uma estrutura tubular com diâmetro interno sendo igual ao primeiro diâmetro A do anel de mistura 1. O duto 32 deve ser conectado à trajetória de mistura 4 do anel de mistura 1 e além disso, o primeiro diâmetro A é preferencialmente mantido na estrutura tubular que conecta a bomba principal Bi com o sistema de carbonação (não mostrado).

[00110] Além disso, uma válvula de trava V20 é preferencialmente disposta no duto de descarga de solvente 26. A válvula de trava V20 deve ser fechada de modo a interromper o fluxo de solvente no duto 26 quando desejado. Adicionalmente, conforme pode-se observar a partir da Figura 11 um fluxômetro de solvente Sq13é preferencialmente disposto close pelo anel de mistura 1 então a taxa de fluxo de solvente que entra no anel de mistura 1 pode ser apropriadamente apropriada mente medida.

[00111] A distância entre o anel de mistura 1 e o fluxômetro de solvente Sq13 pode ser preferencialmente igual ou maior do que cinco vezes o valor do primeiro diâmetro A.

[00112] Tendo descrito um sistema preferencial para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente 25 e adicionalmente uma configuração estrutural preferencial para um anel de mistura 1 usado em tal sistema 25, um método preferencial para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente será agora direcionado.

[00113] O método e consequentemente as válvulas e bombas que compreendem o sistema proposto são preferencialmente controlados por uma Interface homem máquina (HMI). Os detalhes de tal HMI não são necessários para serem descritos visto que a mesma não é o aspecto principal da presente invenção. Qualquer HMI com capacidade de gerenciar válvulas e bombas conhecidas nos ensinamentos de técnica anterior poderíam ser usados. Em uma modalidade alternativa, o método poderia ser manualmente operado.

[00114] Durante o processo de mistura, a válvula de respiro de soluto V14 e a bomba a vácuo V28 devem ser mantidas abertas, além disso, a bomba a vácuo B3 é acionada para gerar vácuo no tanque de solvente 20.

[00115] Preferencialmente, a bomba a vácuo B3 deve ser mantida ativada enquanto a mistura está em progresso e alguns minutos antes do início da mistura.

[00116] A bomba a vácuo B3 deve ser ativada, a bomba a vácuo V28 e a válvula de respiro de soluto V14 abertas, o solvente deve ser adicionado ao tanque de solvente 20. Consequentemente, a válvula de medição de solvente Vm18 deve ser aberta de modo a manter o volume de solvente constante dentro do tanque 20.

[00117] Preferencialmente, o volume de solvente no tanque de solvente 20 deve ser mantido constante de modo a manter uma taxa de fluxo constante de solvente no anel de mistura 1. O volume do tanque de soluto 21 é controlado pela atuação (abertura/fechamento) da válvula de entrada de soluto V13 de acordo com o volume de soluto desejado.

[00118] Quando a bomba principal Bi começa a puxar (sugar) o solvente e soluto, o volume no tanque de solvente 20 deve ser mantido constante, conforme mencionado anteriormente, no entanto, o volume no tanque de soluto 21 pode variar.

[00119] Durante a mistura, a válvula de trava V2o e o válvula de descarga de soluto V26 devem ser abertas. Conforme mencionado anteriormente, a válvula de respiro de soluto V14 e a bomba a vácuo V28 devem ser ainda abertas, a bomba a vácuo B3 deve ser acionada e a válvulas Vm18 e V13 também deve ser aberta.

[00120] Concomitante à abertura da válvula de trava V20 e da válvula de descarga de soluto V26, a válvula de modulação de soluto Vm12 deve ser aberta. A porcentagem de abertura da válvula de modulação de soluto Vm12 deve ser igual à porcentagem média de abertura da última produção de mistura feita (se o sistema for usado sem fluxôme-tros) ou pode ser controlado de acordo com o solvente e taxa de fluxo de solutos medidos pelos fluxômetros Sq12 e Sq13.

[00121] Se nenhum fluxômetro for usado, e de modo a alcançar tal abertura média, o PLC deve armazenar cada percentagem da abertura da válvula de modulação de soluto Vm12 que foi previamente usada em um ciclo de mistura para preparar um determinado sabor (solução).

[00122] Consequentemente, garante-se que, quando um novo processo de mistura é iniciado, a taxa de fluxo de soluto será aproximadamente (ou próximo) à taxa de fluxo desejada para preparar o sabor desejado.

[00123] Se fluxômetros forem usados, e conforme a bomba Se fluxômetros forem usados, e conforme a bomba principal B-ι é acionada, os fluxômetros Sq13 e Sq12 começam a medir a taxa de fluxo de solvente e soluto, respectivamente.

[00124] A razão de mistura real é alcançada pela divisão da taxa de fluxo de solvente e a taxa de fluxo de soluto. A dita razão de mistura real deve ser comparada com uma razão de mistura exigida, a razão de mistura exigida é a relação de solvente e soluto que a solução final deve ter, tal razão de mistura exigida é determinada pelo operador do método proposto, com o uso da HMI.

[00125] Se a diferença entre a razão de mistura real (divisão de taxa de fluxo) e a razão de mistura exigida é positiva, a porcentagem de abertura da válvula de modulação de soluto Vm12 deve ser aumentada (Vm12 é open) até que a diferença entre a razão de mistura real e a razão de mistura exigida chegue a zero.

[00126] Se a diferença resultar em um valor negativo, a porcentagem de abertura da válvula de modulação de soluto Vm12 deve ser diminuída (Vm12é fechado) até que a diferença chegue a zero.

[00127] Por exemplo, se a razão de mistura exigida estabelecida no PLC é 4 m3/h e o fluxômetro de solvente Sq13 mede uma taxa de fluxo de 6 m3/h e o fluxômetro de soluto Sq12 mede uma taxa de fluxo de soluto de 2 m3/h. A razão de mistura real será de 6 m3/h / 2 m3/h = 3 [00128] Portanto, a diferença entre a razão de mistura real (3) e a razão de mistura exigida (4) seria negativa (-1). Desse modo, conforme mencionado acima, a porcentagem de abertura da válvula de mo- dulação de soluto Vm12 deve ser fechada até que o fluxômetro de solu-to Sq12 meça uma taxa de fluxo de soluto de 1,5 m3/h.

[00129] Com uma taxa de fluxo de soluto de 1,5 m3/h, a razão de mistura real será 4 e, portanto, a diferença entre a razão de mistura real (4) e a razão de mistura exigida (4) será zero.

[00130] O PLC pode ser ajustado para gerenciar a porcentaO O PLC pode ser ajustado para gerenciar a porcentagem de abertura da válvula de modulação de soluto Vm12 até que a comparação (diferença) chegue exatamente a zero ou um valor substancialmente igual a zero. A tolerância aceitável dependerá obviamente da aplicação que o sistema é usado e em sua precisão (indústria química, indústria alimentícia, indústria farmacêutica).

[00131] A comparação entre a razão de mistura exigida e a razão de mistura real é automaticamente realizada in tempo real pelo PLC, assim como a abertura/fechamento (gerenciamento) da válvula de modulação de soluto Vm12.

[00132] À medida que a configuração estrutural de anel de mistura 1 conserva a proporcionalidade do soluto com solvente, a necessidade de correção (gerenciamento) de taxa de fluxo de soluto é reduzida.

[00133] Em uma modalidade alternativa, e conforme mencionado anteriormente, não haveria necessidade do uso dos fluxômetros Sq12 e Sqi3. A razão de mistura podería ser determinada somente ajustando-se a porcentagem de abertura da válvula de modulação de soluto Vm12 de acordo com os últimos valores de abertura média armazenados no PLC, visto que a variação de taxa de fluxo de solvente resultará automaticamente em uma variação de taxa de fluxo de soluto.

[00134] Além disso, apesar do método descrito acima ter somente mencionado o gerenciamento da válvula de modulação de soluto Vm12 a porcentagem de abertura enquanto a válvula de medição de solvente Vm18 foi mantida em uma porcentagem de abertura fixa, em uma mo- dalidade alternativa, o método poderia ser executado gerenciando-se a porcentagem de abertura da válvula de modulação Vm18 de solvente (água) enquanto a abertura da válvula de modulação Vm12 de xarope (soluto) poderia ser mantida fixa.

[00135] Além disso, o soluto mencionado na presente invenção não deve ser restrito como uma porção de xarope, Além disso, o soluto mencionado na presente invenção não deve ser restrito como uma porção de xarope, preferencialmentequalquer material com uma viscosidade inferior ou igual a 170 cPs pode ser usado no anel de mistura proposto 1, sistema 25 e método. Por exemplo, o soluto poderia ser: xarope de milho com alto teor de frutose, álcool, vinagre, detergentes, limpadores líquidos (residencial/comercial), entre outros.

[00136] De modo similar, a porção de solvente não deve ser restrita como uma porção de água. Preferencialmente, qualquer material com uma viscosidade igual ou inferior a 80 cPs poderia ser usado, por exemplo, água ou água carbonatada.

[00137] Além disso, o campo de aplicação do anel de mistura proposto 1, sistema 25 e método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente não deve ser restrito à indústria de bebidas. A invenção pode ser adicionalmente usada nas indústrias química e farmacêutica, e adicionalmente no setor de hospital.

[00138] Independentemente do campo de aplicação, é importante manter as limitações nas viscosidades de solvente e soluto, conforme mencionado acima.

[00139] Além disso, quando usada na indústria de bebidas, a aplicação do anel de mistura proposto 1 e método não deve ser restrita a sistemas de larga escala. A invenção proposta poderia ser usada em sistemas em pequena escala, como somente em um exemplo preferencial, em máquinas de mistura de bebidas de pequeno tamanho, tais como aquelas usadas em restaurantes fast food ou mesmo em utensí- lios domésticos ou de cozinha.

[00140] Independentemente do campo de aplicação, é importante respeitar as dimensões de anel de mistura 1 e sistema 25 de acordo com a taxa de fluxo total que deve ser processada.

[00141] Modalidades preferenciais tendo sido descritas, deve-se entender que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, que são limitadas somente pelo conteúdo das reivindicações anexas, que incluem os possíveis equivalentes.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Anel de mistura (1) para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, em que o anel de mistura (1) é caracterizado pelo fato de que compreende: uma trajetória de admissão de solvente (2) e uma trajetória de admissão de soluto (3) associada de modo fluido a uma trajetória de mistura (4), em que a trajetória de admissão de solvente (2) é configurada para receber uma porção de solvente e a trajetória de admissão de soluto (3) é configurada para receber uma porção de soluto, o anel de mistura (1) é estruturalmente configurado para conduzir a porção de solvente e a porção de soluto à trajetória de mistura (4), e o anel de mistura (1) compreende adicionalmente um difusor (5) colocado, em sua maior parte, em uma área interna da trajetória de mistura (4), o difusor (5) é configurado para conduzir a porção de solvente em direção à porção de soluto.

2. Anel de mistura (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o difusor é configurado para conduzir a porção de solvente em direção à porção de soluto °.

3. Anel de mistura (1) de acordo com as reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a trajetória de admissão de solvente (2) é configurada como uma zona de admissão de solvente (6) e uma zona de estrangulamento (7), em que a zona de estrangulamento (7) é disposta entre a zona de admissão de solvente (6) e a trajetória de mistura (4), além disso, a interconexão entre a zona de admissão de solvente (6) e a zona de estrangulamento (7) estabelece um primeiro diâmetro (A) e a interconexão entre a zona de estrangulamento (7) e a trajetória de mistura (4) estabelece um segundo diâmetro (B) que é menor do que o primeiro diâmetro (A), sendo que o diâmetro interno da zona de estrangulamento (7) diminui gradualmente do primeiro diâmetro (A) ao segundo diâmetro (B) até um ponto (13) nos arredores da intercone-xão entre a zona de estrangulamento (7) e a trajetória de mistura (4).

4. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o valor do segundo diâmetro (B) é entre 50% e 65% do valor do primeiro diâmetro (A), além disso, um comprimento (O) da trajetória de mistura (4) é de 1,5 a 3,0 vezes o valor do primeiro diâmetro (A),

5. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a trajetória de admissão de soluto (3) compreende uma zona de admissão de soluto (8) e uma câmara de soluto (9), em que a zona de admissão de soluto (8) estabelece um terceiro diâmetro (C) e a câmara de soluto (9) estabelece um quarto diâmetro (D) que é maior do que o terceiro diâmetro (C), sendo que o terceiro diâmetro (C) é igual ao segundo diâmetro (B) do anel de mistura (1).

6. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a câmara de soluto (9) estabelece uma primeira largura (E) que é dependente do terceiro diâmetro (C), que assume um valor na seguinte faixa: C/10 < E < C/3.

7. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a trajetória de admissão de soluto (3) compreende adicionalmente um gargalo de soluto (11) associado à câmara de soluto (9), sendo que o gargalo de soluto (11) estabelece uma segunda largura (F) e uma rampa de projeção (12), em que a rampa de projeção (12) é configurada para conduzir a porção de soluto em direção ao difusor (5).

8. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o difusor (5) é uma estrutura simétri- ca em que o eixo geométrico simétrico é o eixo geométrico longitudinal do anel de mistura (1), o difusor (5) compreende adicionalmente um primeiro arco convexo (14) e um segundo arco convexo (15) deslocados de modo oposto um em relação ao outro e conectados por segmentos retos (16,16’).

9. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a rampa de projeção (12) é configurada para conduzir a porção de soluto em direção aos segmentos retos (16,16’) do difusor.

10. Anel de mistura (1), de acordo com a reivindicação 1 a 9, caracterizado pelo fato de que vértices (V-ι, V2) respectivamente do primeiro e segundo arcos convexos (14,15) são dispostos no eixo geométrico longitudinal do anel de mistura (1).

11. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a distância entre os vértices (V1, V2) é entre 1,3 e 1,6 vezes maior que o valor do primeiro diâmetro (A) e a largura de difusor (G) é entre 23% e 26% o valor do primeiro diâmetro (A).

12. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o valor dos ângulos de abertura (β-ι) é pelo menos duas vezes o valor do ângulo de abertura (β2).

13. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a zona de estrangulamento (7) define um ângulo de estrangulamento (Θ) na faixa de 15°a 30°.

14. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro diâmetro (A) assume valores na faixa entre 1,5 e 3,0 vezes maiores do que a taxa de fluxo total que o anel de mistura (1) é configurado para processar.

15. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a porção de soluto é uma subs- tância com uma viscosidade igual ou inferior a 170 cPs.

16. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a porção de solvente é uma substância com uma viscosidade igual ou inferior a 80 cPs.

17. Anel de mistura (1), de acordo com as reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a trajetória de admissão de solvente (2) recebe a porção de solvente de um tanque de solvente (20) e a trajetória de admissão de soluto recebe a porção de soluto de um tanque de soluto (21).

18. Sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente (25), em que o sistema (25) é caracterizado pelo fato de que compreende: um duto de descarga de solvente (26) configurado para conduzir a porção de solvente de um tanque de solvente (20) a um anel de mistura (1), em que uma primeira extremidade do duto de descarga de solvente (26) é associada a uma porção de fundo do tanque de solvente (20), em que o duto de descarga de solvente (26) compreende um diâmetro de duto de solvente que é igual a um primeiro diâmetro (A) do anel de mistura (1), e, o sistema (25) compreende adicionalmente um duto de descarga de soluto (27) configurado para conduzir a porção de soluto de um tanque de soluto (21) ao anel de mistura (1), em que uma primeira extremidade do duto de descarga de soluto (27) é associada a uma porção de fundo do tanque de soluto (21), em que o duto de soluto (27) compreende um diâmetro de duto de soluto que é igual a um terceiro diâmetro (C) do anel de mistura (1).

19. Sistema (25), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o tanque de soluto (21) é disposto em uma primeira altura (H), em que a primeira altura (H) é medida a partir da conexão entre o duto de descarga de soluto (27) e o anel de mistura (1) até a metade da altura total (L’) do tanque de soluto (21).

20. Sistema (25), de acordo com reivindicações 18 a 19, caracterizado pelo fato de que o valor da primeira altura (H) está entre a faixa de 1.700 mm e 1.900 mm.

21. Sistema (25), de acordo com reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de que a porção de solvente é adicionada em uma porção de topo do tanque de solvente (20) e por um duto de entrada de solvente (24), em que o duto de entrada de solvente (24) compreende um deflector de cone (30) associado a uma de suas extremidades, em que o deflector de cone (30) é configurado para espalhar a porção de solvente em uma pluralidade de gotas de solvente (31).

22. Sistema (25), de acordo com reivindicações 18 a 21, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende adicionalmente uma bomba principal (E^) associada ao anel de mistura (1), em que a bomba principal (B1) é disposta em uma distância de mistura (L) do anel de mistura (1), sendo que a distância de mistura (L) é entre 5 e 11 vezes o valor do primeiro diâmetro (A) do anel de mistura (1).

23. Sistema (25), de acordo com reivindicações 18 a 22, caracterizado pelo fato de que as porções de fundo do tanque de solvente (20) e do tanque de soluto (21) são configuradas como qualquer porção dos tanques dispostos abaixo dos níveis de solvente e soluto respectivamente no tanque de solvente (20) e no tanque de soluto (21).

24. Sistema (25), de acordo com reivindicações 18 a 23, caracterizado pelo fato de que o duto de descarga de solvente (26) e o duto de descarga de soluto (27) compreendem respectivamente um fluxômetro de solvente (Sq13) e um fluxômetro de soluto (Sq12), em que o fluxômetro de solvente (Sq13) é disposto em uma distância do anel de mistura (1) que é maior do que cinco vezes o valor do primeiro diâ- metro (A).

25. Sistema (25), de acordo com reivindicações 18 a 24, caracterizado pelo fato de que a porção de soluto é uma substância com uma viscosidade igual ou inferior a 170 cPs.

26. Sistema (25), de acordo com reivindicações 18 a 25, caracterizado pelo fato de que a porção de solvente é uma substância com uma viscosidade igual ou inferior a 80 cPs.

27. Método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: ajustar uma razão de mistura exigida de solvente e soluto em uma solução, adicionar uma porção de solvente e uma porção de soluto em um anel de mistura (1) de um sistema para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente (25), medir uma taxa de fluxo da porção de solvente, antes que a porção de solvente alcance o anel de mistura (1) e medir uma taxa de fluxo da porção de soluto antes que a porção de soluto alcance o anel de mistura (1), determinar uma razão de mistura real dividindo-se a taxa de fluxo medida de solvente pela taxa de fluxo medida de soluto, comparar a dita razão de mistura real com a razão de mistura exigida estabelecida.

28. Método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a comparação da razão de mistura real com a razão de mistura exigida é feita subtraindo-se a razão de mistura real pela razão misturada exigida.

29. Método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, de acordo com reivindicações 27 a 28, caracteri- zado pelo fato de que o mesmo compreende adicionalmente a etapa de gerenciar uma porcentagem de abertura de uma válvula de modulação de soluto (Vm12) de acordo com a comparação da razão de mistura real com a razão de mistura exigida.

30. Método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, de acordo com reivindicações 27 a 29, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende adicionalmente a etapa de gerenciar a porcentagem de abertura da válvula de modulação de soluto (Vm12) até que a comparação da razão de mistura real com a razão de mistura exigida estabeleça um valor substancialmente igual a zero.

31. Método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, de acordo com reivindicações 27 a 30, caracterizado pelo fato de que a etapa de medir a taxa de fluxo da porção de solvente e da porção de soluto é feita respectivamente por um fluxô-metro de solvente (Sq12) e um fluxômetro de soluto (Sq13).

32. Método para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente, em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente de acordo com uma pluralidade de porcentagens de abertura de uma válvula de modulação de soluto (Vm12), terminando um ciclo de mistura, armazenar um valor médio da pluralidade de porcentagens de abertura da válvula de modulação de soluto (Vm12) iniciar um novo ciclo de mistura ajustando-se uma porcentagem de abertura da válvula de modulação de soluto (Vm12) em um valor igual ao valor médio armazenado.

33. Anel de mistura (1) para dissolver uma porção de soluto em uma porção de solvente o anel de mistura (1) caracterizado pelo fato de que compreende: uma trajetória de admissão de solvente (2) e uma trajetória de admissão de soluto (3) associada de modo fluido a uma trajetória de mistura (4), em que a trajetória de admissão de solvente (2) é configurada para receber uma porção de solvente e a trajetória de admissão de soluto (3) é configurada para receber uma porção de soluto, o anel de mistura (1) é estruturalmente configurado para conduzir a porção de solvente e a porção de soluto à trajetória de mistura (4), e, o anel de mistura (1) compreende adicionalmente uma zona de estrangulamento (7) estruturalmente configurada para conduzir a porção de solvente em direção à porção de soluto.

34. Anel de mistura (1), de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a zona de estrangulamento (7) é configurada para conduzir a porção de solvente de modo perpendicular em direção à porção de soluto, além disso, a zona de estrangulamento (7) define um ângulo de estrangulamento ângulo de estrangulamento (Θ) na faixa de 15° a 30°.

35. Anel de mistura (1), de acordo com reivindicações 33 a 34, caracterizado pelo fato de que a trajetória de admissão de solvente (2) compreende a zona de estrangulamento (7) e compreende adicionalmente uma zona de admissão de solvente (6), em que a zona de estrangulamento (7) é disposta entre a zona de admissão de solvente (6) e a trajetória de mistura (4), além disso, a interconexão entre a zona de admissão de solvente (6) e a zona de estrangulamento (7) estabelece um primeiro diâmetro (A) e a interconexão entre a zona de estrangulamento (7) e a trajetória de mistura (4) estabelece um segundo diâmetro (B) que é menor do que o primeiro diâmetro (A), em que o diâmetro interno da zona de estrangulamento (7) diminui gradualmente do primeiro diâmetro (A) ao segundo diâmetro (B) até um ponto (13) nos arredores da interconexão entre a zona de estrangulamento (7) e a trajetória de mistura (4), além disso, a trajetória de admissão de soluto (3) compreende uma zona de admissão de soluto (8) e um câmara de soluto (9), a zona de admissão de soluto (8) estabelece um terceiro diâmetro (C) e a câmara de soluto (9) estabelece um quarto diâmetro (D) que é maior do que o terceiro diâmetro (C).

36. Anel de mistura (1), de acordo com reivindicações 33 a 35, caracterizado pelo fato de que o primeiro diâmetro (A) assume valores na faixa entre 1,5 e 3,0 vezes maiores que a taxa de fluxo total que o anel de mistura (1) é configurado para processar.

37. Anel de mistura (1), de acordo com reivindicações 33 a 36, caracterizado pelo fato de que a câmara de soluto (9) estabelece uma primeira largura (E) que é dependente do terceiro diâmetro (C), assumindo um valor na seguinte faixa: C/10 < E < C/3 e a trajetória de admissão de soluto (3) compreende adicionalmente um gargalo de soluto (11) associado à câmara de soluto (9), em que o gargalo de soluto (11) estabelece uma segunda largura (F) e uma rampa de projeção (12) , em que a rampa de projeção (12) é configurada para conduzir a porção de soluto em direção à trajetória de mistura (4).

38. Anel de mistura (1) para dissolver um soluto em um solvente, em que o anel de mistura (1) é caracterizado pelo fato de que que é colocado ao longo de tubos onde uma corrente de soluto e uma corrente de solvente devem ser misturados e compreende: uma trajetória de admissão de solvente (2); uma trajetória de admissão de soluto (3) que tem um gargalo de soluto (11); e uma trajetória de mistura (4), sendo que a trajetória de admissão de solvente (2) é colocada a montante do gargalo de soluto (11), sendo que tanto a trajetória de admissão (2) quanto a trajetória de admissão de soluto (3) são conectadas de modo fluido uma à outra e conduzem à trajetória de mistura (4), sendo que a trajetória de mistura (4) é colocada a jusante, sendo que a trajetória de admissão de solvente (2) é dotada de uma zona de estrangulamento (7) na qual o diâmetro de fluxo do tubo é reduzido em relação ao diâmetro de fluxo do tubo colocado a montante do mesmo, sendo que a trajetória de admissão de soluto (3) é conectada de modo fluido à trajetória de mistura (4) por meio do gargalo de soluto (11) que conduz o soluto em direção à corrente de solvente que sai da zona de estrangulamento (7) de modo que a corrente de soluto e corrente de solvente colidam de maneira substancialmente ortogonal uma à outra.

39. Anel de mistura (1) para dissolver um soluto em um solvente, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que um difusor (5) é colocado a jusante da zona de estrangulamento (7), sendo que o difusor (5) é configurado para conduzir a corrente de solvente em direção à corrente de soluto.