BR112019018115A2

BR112019018115A2 - montagem de eletrodo, sistema e método para desativar material orgânico em um fluxo de água

Info

Publication number: BR112019018115A2
Application number: BR112019018115A
Authority: BR
Inventors: Dirdal Eirik; Varanko Yury
Original assignee: Nat Oilwell Varco Norway As
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2020-04-07
Also published as: EP3395768A1; US20200377387A1; WO2018199766A1; DK3395768T3; EP3395768B1

Abstract

a presente invenção refere-se a uma montagem de eletrodos (1) para desativar material orgânico em água, a montagem de eletrodos (1) tendo um eixo geométrico longitudinal (l), e compreendendo: - pelo menos uma unidade de eletrodo (2), que compreende pelo menos dois eletrodos (3) dos quais pelo menos um anodo (3a) e um catodo (3b), em que os eletrodos (3) compreendem: - um primeiro membro de eletrodo (31) que compreende uma porção perfurada (311) para a água passar através; e - um segundo membro de eletrodo (32) disposto a um ângulo com relação ao primeiro membro de eletrodo (31), e compreendendo uma porção perfurada (321) para a água passar através; em que o primeiro e segundo membros de eletrodo (31, 32) do anodo (3a) correspondem a e estão dispostos em proximidade imediata ao primeiro e segundo membros de eletrodo (31, 32) do catodo (3b). está também descrito um sistema de tratamento (10) que inclui tal montagem de eletrodos (1), um meio de distribuição de energia (5) para a montagem de eletrodos assim como um método para desativar material orgânico em água.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MONTAGEM DE ELETRODO, SISTEMA E MÉTODO PARA DESATIVAR MATERIAL ORGÂNICO EM UM FLUXO DE ÁGUA.

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo eletrolítico para a produção de radicais livres de vida curta, tais como radicais de hidroxila (OH-), dióxido de cloro, ozônio dissolvido e peróxido de hidrogênio, com o objetivo de desativar material orgânico de água em um fluxo de água, antes da injeção em um poço. A invenção também referese a um sistema para tratamento de água, em que o sistema compreende o dito dispositivo eletrolítico. Mais ainda, a invenção refere-se a um método para dispor o dito dispositivo eletrolítico dentro de um percurso de fluxo.

[0002] Desativar material orgânico aqui especificamente significa eliminação de microorganismos tais como plâncton, bactérias, protozoários e vírus presentes em um fluxo de água.

[0003] A produção eletroquímica de oxidantes, tais como radicais de hidroxila livres, é bem conhecida e amplamente utilizada na indústria de tratamento de água com o propósito de desativar material orgânico e assim desinfetar a água. É conhecido utilizar malhas de eletrodos as quais estão dispostas perpendicularmente ao fluxo de água. É um desafio que os oxidantes de ordem mais alta são extremamente reativos e sofrerão uma reação química dentro de nanossegundos após estes serem formados. É portanto somente a água a qual está próxima dos eletrodos a qual será tratada pelos radicais de hidroxila livres.

[0004] A Publicação de Patente US 8080150 B2 mostra um exemplo de uma célula eletrolítica em que os eletrodos estão dispostos substancialmente perpendicularmente ao fluxo de água. Os eletrodos são dispostos em pares, um cátodo e um anodo, em que os eletrodos estão dispostos em pares, um catodo e um anodo, em que os eletrodos dentro de cada par estão dispostos a uma distância relativamente pequena um

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2/15 do outro. As desvantagens de dispor os eletrodos perpendicularmente ao fluxo de água é que o tempo de residência da água entre os eletrodos é curto, e que a área de contato entre a água e os eletrodos é limitada. Estas desvantagens resultam em um processo de tratamento o qual não é muito eficiente.

[0005] A invenção tem por seu objeto remediar ou reduzir pelo menos uma das desvantagens da técnica anterior ou pelo menor prover uma alternativa útil para a técnica anterior.

[0006] O objeto é conseguido através de características, as quais estão especificadas na descrição abaixo e nas reivindicações que seguem.

[0007] A invenção está definida pelas reivindicações de patente independentes. As reivindicações dependentes definem modalidades vantajosas da invenção.

[0008] Em um primeiro aspecto da invenção refere-se mais especificamente a uma montagem de eletrodos para desativar material orgânico em água, a montagem de eletrodos tendo um eixo geométrico longitudinal, e compreendendo:

[0009] - pelo menos uma unidade de eletrodo que compreende pelo menos dois eletrodos do quais pelo menos um anodo e um catodo, em que os eletrodos compreendem:

[0010] - um primeiro membro de eletrodo que compreende uma porção perfurada para a água passar através; e [0011] - um segundo membro de eletrodo disposto a um ângulo com relação ao primeiro membro de eletrodo, e compreendendo uma porção perfurada para a água passar através;

[0012] em que o primeiro e segundo membros de eletrodo do anodo correspondem a e estão dispostos em proximidade imediata ao primeiro e segundo membros de eletrodo do catodo.

[0013] A montagem de eletrodos é um dispositivo eletrolítico o qual,

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3/15 quando conectado a uma fonte de alimentação, é capaz de produzir radicais livres, tal como, por exemplo, radicais de hidroxila (OH-). Para o tratamento de água a qual está contaminada por material orgânico, a montagem de eletrodos pode ser colocado dentro de um fluxo de água, de preferência dentro de um espaço confinado que tem uma abertura de entrada e uma abertura de saída. A montagem de eletrodos pode de preferência ser orientado de tal modo que a direção de fluxo do fluxo de água quando entrando no espaço confinado através da abertura de entrada é substancialmente alinhada com o eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos. As características que cada eletrodo compreende um primeiro membro de eletrodo e um segundo membro de eletrodo o qual está disposto a um ângulo com relação ao primeiro membro de eletrodo, e o qual estende na direção longitudinal da montagem de eletrodos proveem uma maior superfície de contato para a água a ser tratada. Isto resolve o problema do curto tempo de contato para os eletrodos dispostos perpendicularmente ao fluxo de água.

[0014] De modo a resolver o problema do curto tempo de contato / pequena superfície de contato, é conhecido da técnica anterior dispor eletrodos sólidos, em forma de placa paralelos ao fluxo de água. Um exemplo disto está mostrado na Patente US Número 5419824. Esta solução provê um maior tempo de residência entre os eletrodos para a água a ser tratada, e a área de contato é maior já que a água flui ao longo dos eletrodos. Um desafio para este tipo de disposição é que pode existir uma considerável queda de pressão no fluxo de água. Tal queda de pressão pode levar ao acúmulo de incrustações sobre os eletrodos do dispositivo devido à precipitação, e por meio disto criar uma restrição significativa, ou mesmo um plugue. A quantidade de precipitação é também afetada por mudança em temperatura, mas como a temperatura é bastante estável através de um dispositivo relativamente curto, a mudança de pressão constitui o principal contribuinte para a precipitação.

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4/15 [0015] A solução de acordo com a invenção reduz a queda de pressão devido às porções perfuradas dos eletrodos. Neste modo a montagem de eletrodos obtém uma grande área de eletrodo efetiva ao mesmo tempo que este permite uma alta taxa de fluxo. Uma alta taxa de fluxo é uma vantagem quando grandes volumes de água devem ser tratados.

[0016] O primeiro e segundo membros de eletrodo podem estender na direção longitudinal do eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos. O termo estender na direção longitudinal, como aqui utilizado, significa que a extensão dos membros de eletrodo é maior na direção longitudinal da montagem de eletrodos, do que em qualquer outra direção.

[0017] Cada um dos eletrodos pode compreender pelo menos um membro de eletrodo adicional que compreende uma porção perfurada. Esta é uma possível modalidade da montagem de eletrodos.

[0018] Os membros de eletrodo podem ser inclinados com relação ao eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos. Se os membros de eletrodo forem inclinados com relação ao eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos, a água atingirá os membros de eletrodo em diferentes ângulos.

[0019] A montagem de eletrodos está disposto para ser colocado dentro de um fluxo de água, de modo que a água passe de uma primeira extremidade do eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos e para uma segunda extremidade do eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos. Em seu percurso através da montagem de eletrodos, o fluxo de água será obviamente perturbado pela montagem de eletrodos e a direção de fluxo de água portanto não será uniforme. Quando a água passa através das porções perfuradas dos membros de eletrodo, esta entrará em contato com radicais produzidos entre o anodo e o catodo, e qualquer material orgânico na água será desativado. Quando os membros de eletrodo são inclinados com relação ao eixo

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5/15 geométrico longitudinal da montagem de eletrodos, é possível obter uma grande área de contato entre a água e os membros de eletrodo ao mesmo tempo que a queda de pressão é reduzida ainda mais.

[0020] Os membros de eletrodo do anodo e os membros de eletrodo do catodo podem estar dispostos substancialmente equidistantes uns com relação aos outros. Isto pode, por exemplo, ser feito provendo um espaçador entre os membros de eletrodo do anodo e os membros de eletrodo do catodo, para assegurar que a distância seja pelo menos substancialmente igual em todos os lugares. O efeito de ter a mesma distância entre os membros de eletrodo através da extensão inteira dos membros de eletrodo é que o tratamento da água será mais uniforme e mais previsível do que se a distância variar. Em uma modalidade alternativa, o espaçador pode ser feito com uma espessura variável, de modo a ter uma distância ligeiramente alterada entre os eletrodos sobre a área de eletrodo.

[0021 ] Os membros de eletrodo podem de preferência estar dispostos ao redor do eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos. Se os membros de eletrodo estiverem inclinados com relação ao eixo geométrico longitudinal, isto significa que os membros de eletrodo em uma primeira extremidade estão próximos do eixo geométrico longitudinal e em uma segunda extremidade estão mais distantes do eixo geométrico longitudinal. Portanto, é vantajoso se os membros de eletrodo, e especificamente a porção perfurada dos membros de eletrodo, forem mais largos na segunda extremidade do que estes são na primeira extremidade. Seria ainda mais vantajoso se a largura dos membros de eletrodo gradualmente aumentasse da primeira extremidade para a segunda extremidade. Os membros de eletrodo podem ter a forma de trapézios, ou especificamente trapézios isosceles, mas não estão limitados a isto. Os membros de eletrodo podem alternativamente ser, por exem

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6/15 pio, retângulos. A forma dos membros de eletrodo, e sua opcional superfície de contato crescente da primeira extremidade para a segunda extremidade, influenciará sobre a eficiência do tratamento da água. Quanto maior a superfície de contato, mais eficiente o tratamento. A montagem de eletrodos pode ser colocado dentro do fluxo de água ou de modo que a água entre na parte mais estreita da montagem de eletrodos, isto é, onde os membros de eletrodo estão mais próximos do eixo geométrico longitudinal, ou de modo que a água entre na parte mais larga da montagem de eletrodos, isto é, onde os membros de eletrodo estão mais afastados do eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos.

[0022] Os membros de eletrodo podem ser em forma de placa. Esta é uma possível modalidade da invenção. Os membros de eletrodo em forma de placa, especificamente porções perfuradas em forma de placa de membros de eletrodo, são fáceis de produzir e podem facilmente ser adaptados para diferentes formas geométricas. No entanto, os membros de eletrodo podem alternativamente ser curvos.

[0023] A unidade de eletrodo pode compreender um eletrodo adicional. Seria uma possível modalidade prover três eletrodos em uma estrutura de sanduíche, isto é, um anodo entre dois catodos, já que os radicais livres são produzidos sobre o catodo, e dois catodos assim proveríam mais radicais livre e consequentemente um tratamento mais eficiente da água que passa através.

[0024] Os membros de eletrodo de cada eletrodo podem ser dispostos de modo que estes constituam uma porção de eletrodo em forma de funil. É uma vantagem se os membros de eletrodo forem conectados uns nos outros de modo a formar uma estrutura contínua através da qual a água pode fluir. Tal estrutura contínua seria mais fácil de instalar em um fluxo de água, e proveria uma melhor previsibilidade do trata

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7/15 mento da água, já que a água a qual é direcionada através da montagem de eletrodos estará em contato com os membros do eletrodo.

[0025] A montagem de eletrodos pode de preferência estar disposto de tal modo em um fluxo de água que toda a água precise passar através de pelo menos uma das porções perfuradas dos membros do eletrodo.

[0026] Os membros do eletrodo de cada eletrodo podem alternativamente ser dispostos de modo que estes constituam as paredes laterais de um prisma. O prisma pode ser um prisma oblíquo, isto é, que tem paredes laterais inclinadas com relação ao eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos.

[0027] A porção de eletrodo em forma de funil ou o prisma pode ter uma estrutura de base poligonal, tal como trigonal, tetragonal, pentagonal ou hexagonal. Estas são possíveis modalidades da invenção. No entanto, se os membros eletrodo forem curvos, também uma estrutura de base de forma circular ou mesmo oval é possível. A estrutura de base não está necessariamente limitada a uma forma regular, também uma forma irregular é possível.

[0028] A montagem de eletrodos pode compreender uma pluralidade de unidades de eletrodo. Cada unidade de eletrodo compreende pelo menos dois eletrodos, um anodo e um catodo, como acima descrito. É possível prover uma pluralidade de tais unidades de eletrodo na montagem de eletrodos, ou ao longo do mesmo eixo geométrico longitudinal, isto é, uma após a outra, ou ao longo de diferentes eixos geométricos longitudinais.

[0029] As unidades de eletrodo podem ser empilháveis umas sobre as outras. Isto é uma possível modalidade da invenção.

[0030] A montagem de eletrodos pode ainda compreender um alojamento tubular para envolver a(s) unidade(s) de eletrodo e para definir um percurso de fluxo para água a ser tratada.

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8/15 [0031] AI cada unidade de eletrodo pode ainda compreender uma porção de base para conectar os eletrodos a uma fonte de energia. A porção de base será provida com uma abertura para permitir a água fluir através da porção de base de modo a entrar em contato com os eletrodos. No caso em que duas ou mais unidades de eletrodo estão dispostas ao longo de diferentes eixos geométricos longitudinais, é preferível que estas compartilhem a mesma porção de base. A porção de base pode ainda ser disposta para guiar toda a água através das porções perfuradas dos eletrodos.

[0032] A porção de base pode ser formada de modo que a circunferência da porção de base substancialmente corresponda à circunferência externa do alojamento tubular. Isto é uma modalidade preferível da invenção porque a porção de base, com sua abertura, guiará o fluxo de água inteiro o qual deve ser tratado, através das porções perfuradas dos membros do eletrodo, de modo que esta entrará em contato com os radicais livres e qualquer material orgânico será desativado.

[0033] O alojamento tubular pode compreender duas partes as quais são conectáveis uma na outra, ou um elemento intermediário conectável a ambas as partes. A porção de base pode então ser tal elemento intermediário. A porção de base pode estar disposta entre as duas partes do alojamento tubular e conectada a estas, de modo que o alojamento tubular, a porção de base e os membros de eletrodo conectados na porção de base, formem uma montagem de eletrodos.

[0034] As porções perfuradas dos membros do eletrodo podem compreender uma malha, ou uma malha fina ou uma malha grossa.

[0035] Os membros do eletrodo podem estar providos com meios de distribuição de energia. Pode ser preferível distribuir a energia ao longo dos membros do eletrodo de modo a prover uma distribuição mais uniforme comparada com o que é conhecido na técnica. A conexão de energia para um eletrodo da técnica anterior é através de um ponto. A

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9/15 ideia com um meio de distribuição de energia é distribuir a energia para pelo menos dois, mas possivelmente uma pluralidade de pontos de conexão.

[0036] O meio de distribuição de energia pode ser uma fenda provida sobre cada membro de eletrodo para prover um curto-circuito para eletricidade de um ponto para conectar o membro do eletrodo a uma fonte de alimentação e a pelo menos duas diferentes localizações sobre a porção perfurada do membro do eletrodo.

[0037] Em um segundo aspecto a invenção refere-se mais especificamente a um meio de distribuição de energia para a montagem de eletrodos de acordo com o primeiro aspecto da invenção, que compreende uma estrutura para ser disposta ao redor de uma porção perfurada de um membro de eletrodo, em que a dita estrutura está provida com uma fenda para prover um curto-circuito para eletricidade de um ponto para conectar o membro eletrodo a uma fonte de alimentação e a pelo menos duas diferentes localizações sobre a porção perfurada do membro eletrodo.

[0038] Em um terceiro aspecto a invenção refere-se mais especificamente a um sistema de tratamento para água contaminada com material orgânico, em que o sistema de tratamento compreende a montagem de eletrodos de acordo com o primeiro aspecto da invenção. Tal sistema de tratamento pode, por exemplo, ser para tratar de água de injeção antes de injetá-la em um furo de poço.

[0039] O sistema de tratamento pode ainda compreender um meio de distribuição de energia de acordo com o segundo aspecto da invenção.

[0040] Em um quarto aspecto da invenção, refere-se mais especificamente a um método para desativar material orgânico em água, em que o método compreende as seguintes etapas:

[0041] - prover um espaço confinado que tem um eixo geométrico

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10/15 longitudinal, uma abertura de entrada e uma abertura de saída;

[0042] - dispor uma montagem de eletrodos de acordo com o primeiro aspecto da invenção dentro do espaço confinado, de modo que o eixo geométrico longitudinal da montagem de eletrodos fique alinhado com o eixo geométrico longitudinal do espaço confinado; e [0043] - fazer a água entrar através da abertura de entrada, através da montagem de eletrodos dentro do espaço confinado e para fora através da abertura de saída.

[0044] A seguir, estão descritos exemplos de modalidades preferidas ilustradas nos desenhos acompanhantes, em que:

[0045] Figura 1 mostra uma montagem de eletrodos de acordo com a invenção;

[0046] Figura 2 mostra uma montagem de eletrodos de acordo com a invenção;

[0047] Figuras 3a-3f mostram exemplos de possíveis modalidades da montagem de eletrodos;

[0048] Figura 4 mostra um membro de eletrodo de um anodo e de um catodo;

[0049] Figura 5 mostra uma vista explodida de uma montagem de eletrodos;

[0050] Figura 6 é uma vista em seção transversal de uma montagem de eletrodos que compreende uma fonte de alimentação;

[0051] Figura 7 é uma vista em seção transversal de uma montagem de eletrodos que compreende uma fonte de alimentação; e [0052] Figuras 8a-b mostram um sistema para tratamento de água. [0053] As figuras estão mostradas em um modo simplificado e esquemático, e detalhes que não são importantes de modo a destacar o que é novo sobre a invenção podem ser omitidos das figuras. Os vários elementos nas figuras não são necessariamente mostrados em escala uns em relação aos outros. Elementos iguais ou correspondentes serão

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11/15 indicados pelo mesmo número de referência nas figuras.

[0054] Quaisquer especificações posicionais tais como sobre, sob, acima, abaixo, esquerda e direita refletem a posição mostrada nas figuras.

[0055] Referência é primeiro feita à Figura 1 a qual mostra uma montagem de eletrodos 1 que tem um eixo geométrico longitudinal L. A montagem de eletrodos 1 está aqui mostrado antes deste ser completamente montado. Um alojamento tubular 4 está mostrado como duas partes não ainda montadas. Uma unidade de eletrodo 2 está disposta entre as duas partes do alojamento tubular 4. A unidade de eletrodo 2 compreende uma porção de base 21 a qual está aqui mostrado em uma forma e tamanho adaptados para ser intercalada entre, e conectada a, as duas partes do alojamento tubular 4. A unidade de eletrodo 2 ainda compreende eletrodos 3, dos quais na Figura 1 somente um está visível, como dois eletrodos 3, um anodo 3a e um catodo 3b (ver Figuras 4 e 5) estão dispostos um cobrindo o outro. Os eletrodos 3 consistem em pelo menos dois membros de eletrodo 31,32 cada. Na Figura 1 somente dois membros de eletrodo 31, 32 estão visíveis, cada um compreendendo porções perfuradas 311,321 para a água passar através. Os membros de eletrodo 31,32 estão conectados na porção de base 21. Uma fonte de energia não mostrada pode estar conectada na porção de base 21 de modo a prover os eletrodos 3 com eletricidade de modo que os radicais livres possam ser formados.

[0056] O alojamento tubular 4 envolve um espaço confinado 41, e está provido com uma abertura de entrada 42 e uma abertura de saída 43. A montagem de eletrodos 1 pode ser orientado no sentido oposto em um fluxo de água, significando que a abertura de entrada 42 podería ao invés ser a abertura de saída, e a abertura de saída 43 podería ao invés ser a abertura de entrada.

[0057] Os membros de eletrodo 31,32 estão inclinados com relação

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12/15 ao eixo geométrico longitudinal L, e aqui estes estão mostrados conectados um no outro.

[0058] Na Figura 2 duas unidades de eletrodo 2 estão mostradas. As unidades de eletrodo 2 estão dispostas opostas uma à outra, compartilhando a mesma porção de base 21. A forma do alojamento tubular 4 é alterada de modo a alojar ambas as unidades de eletrodo 2. Deve ser compreendido que as formas geométricas mostradas tanto do alojamento 4 quanto das unidades de eletrodo 2 são somente exemplares. Muitas diferentes formas são possíveis. Também as unidades de eletrodo 2 podem ser empilhadas uma sobre a outra ao invés de, ou além de, unidades de eletrodo 2 compartilhando a porção de base 21. Uma montagem de eletrodos 1 pode ter uma pluralidade de unidades de eletrodo 2.

[0059] Nas Figuras 3a, 3b, 3c e 3e estão mostradas diferentes possíveis estruturas de base das unidades de eletrodo 2. A Figura 3a mostra uma unidade de eletrodo 2 com uma estrutura de base pentagonal. A unidade de eletrodo 2 está vista por cima. Esta modalidade da unidade de eletrodo 2 está constituída por cinco membros de eletrodo 31, 32, 33, 34, 35, cada um tendo uma porção perfurada 311,321,331,341, 351. Similarmente, a Figura 3b mostra uma unidade de eletrodo 2 que tem uma estrutura de base trigonal, assim tendo três membros de eletrodo 31, 32, 33 cada um tendo uma porção perfurada 311, 321, 331. Na Figura 3c a estrutura de base é tetragonal, com membros de eletrodo 31, 32, 33, 34 e porções perfuradas 311, 321, 331, 341. A Figura 3d mostra a seção transversal através da linha A-A na Figura 3c, onde o membro de eletrodo 34 com a porção perfurada 341 pode ser visto na Figura. A Figura 3e mostra uma modalidade prismática de três lados de uma unidade de eletrodo, em que os membros de eletrodo 31, 32, 33 não serão inclinados com relação ao eixo geométrico longitudinal L da montagem de eletrodos quando instalada no mesmo. A Figura 3f mostra

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13/15 uma seção transversal vista através da linha B-B da Figura 3e, onde o membro de eletrodo 33 e a malha correspondente 331 podem ser vistos na Figura.

[0060] Na Figura 4 um membro de eletrodo 31 de um anodo 3a e um membro de eletrodo 31 de um catodo 3b estão mostrados em uma estrutura de sanduíche com um elemento espaçador 6 entre os membros de eletrodo 31. O propósito do elemento espaçador 6 é manter os dois membros de eletrodo 31 equidistantes um do outro. Cada membro de eletrodo está provido com um meio de conexão 7 para conectar a uma fonte de energia. O dito meio de conexão 7 está transferindo energia para a porção perfurada 311 do membro de eletrodo 31. De preferência, como aqui mostrado, o meio de conexão 7 está transferindo a energia através de um meio de distribuição de energia 8. O meio de distribuição de energia 8 distribui a energia do meio de conexão 7 para pelo menos duas localizações sobre a borda da porção perfurada 311.

[0061] A Figura 5 mostra uma modalidade da montagem de eletrodos 1 em uma vista explodida. Aqui o anodo 3a e o catodo 3b estão mostrados como estruturas em forma de funil trigonais, empilháveis umas sobre as outras. O elemento espaçador 6 está aqui mostrado com um disco circular com uma abertura provida no mesmo para receber a porção em forma de funil trigonal do anodo 3a e uma capa 61 que mantém as extremidades estreitas dos eletrodos 3a, 3b em uma posição fixa uma em relação à outra e fechando a extremidade estreita da estrutura em forma de funil. O meio de conexão 7 tanto do anodo 3a quanto do catodo 3b está aqui mostrado como orelhas 71 as quais, quando a modalidade é montada, estenderão sobre o exterior do alojamento tubular 4 para uma fácil conexão a uma fonte de energia.

[0062] A Figura 6 mostra uma modalidade da montagem de eletrodos 1 em que duas unidades de eletrodo 2 estão providas. As unidades de eletrodo 2 estão dispostas opostas uma à outra, isto é, estas têm

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14/15 uma porção de base 21.

[0063] A Figura 7 é uma seção transversal através da versão montada da montagem de eletrodos 1 mostrado na Figura 1. Os eletrodos 3 estão providos dentro do espaço confinado 41 do alojamento tubular 4, e a direção de fluxo pode ser qualquer sentido através do espaço confinado 41. Isto significa que a abertura de entrada 42 podería alternativamente ser a abertura de saída, e a abertura de saída 43 podería alternativamente ser a abertura de entrada. O meio de conexão 7 estende sobre o exterior do alojamento tubular 4.

[0064] Outras modalidades, por exemplo, uma modalidade em que duas ou mais unidades de eletrodo 2 estão empilhadas umas sobre as outras, seriam também possíveis. Ou uma combinação, em que, por exemplo, outra unidade de eletrodo 2 foi empilhada sobre uma das unidades de eletrodo 2 da Figura 7, seria também possível.

[0065] A Figura 8a mostra um sistema de tratamento de água 10 que compreende a montagem de eletrodos 1 aqui descrito. O alojamento tubular 4 está provido entre duas tubulações, uma entrada 12 e uma saída 14, de modo a prover um percurso de fluxo contínuo para a água a ser tradada pelo sistema de tratamento de água 10. O sistema 10 pode compreender uma pluralidade de diferentes unidades de tratamento onde a montagem de eletrodos 1 para tratamento eletrolítico da água constitui uma das unidades de tratamento. A montagem de eletrodos 1 está aqui mostrado conectado a uma fonte de energia 11 para prover energia para as porções de base 21 das unidades de eletrodo 2 da montagem de eletrodos 1, como indicado nas Figuras 1 e 2. Outras unidades de tratamento podem ser tipicamente conectadas na montagem de eletrodos 1 a montante da entrada, enquanto um poço de injeção não mostrado pode estar conectado no sistema 10 a jusante da montagem de eletrodos 1. Em outra modalidade unidades de tratamento

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15/15 adicionais podem também ser providas a jusante da montagem de eletrodos. Na modalidade mostrada, o sistema 10 está ainda provido com uma pluralidade de células 16 para eletro-cloração de água do mar alimentadas por uma fonte de energia 18, as células constituindo um exemplo de tais unidades de tratamento adicionais.

[0066] Na Figura 8b o sistema 10 está mostrado com uma posição de utilização exemplar, onde este está provido juntamente com um grande contentor 20 para precipitação gravitacional de partículas da água do mar, onde o contentor está provido a montante da montagem de eletrodos na modalidade mostrada. Detalhes adicionais sobre contentor 20 podem, por exemplo ser encontrados na WO 2007/035106 A1 à qual referência é feita para uma descrição mais profunda desta tecnologia.

[0067] Deve ser notado que as modalidades acima mencionadas ilustram ao invés de limitar a invenção, e aqueles versados na técnica serão capazes de projetar muitas modalidades alternativas sem afastar do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer símbolos de referência colocados entre parênteses não deverão ser considerados como limitando a reivindicação. A utilização do verbo compreender e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas outros que aqueles declarados em uma reivindicação. O artigo um ou uma que precede um elemento não exclui a presença de uma pluralidade de tais elementos.

[0068] O mero fato que certas medidas são citadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medidas não possa ser utilizada com vantagem.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Montagem de eletrodos (1) para desativar material orgânico em água, a montagem de eletrodos (1) tendo um eixo geométrico longitudinal (L), e caracterizada pelo fato de compreender:

- pelo menos uma unidade de eletrodo (2), que compreende pelo menos dois eletrodos (3) dos quais pelo menos um anodo (3a) e um catodo (3b), em que os eletrodos (3) compreendem:

- um primeiro membro de eletrodo (31) que compreende uma porção perfurada (311) para a água passar através; e

- um segundo membro de eletrodo (32) que compreende uma porção perfurada (321) para a água passar através; o segundo membro de eletrodo (32) sendo conectado a e disposto a um ângulo com relação ao primeiro membro de eletrodo (31) de modo que os membros de eletrodo (31, 32) estão dispostos ao redor do eixo geométrico longitudinal (L);

em que o primeiro e segundo membros de eletrodo (31,32) do anodo (3a) correspondem a e estão dispostos em proximidade imediata ao primeiro e segundo membros de eletrodo (31, 32) do catodo (3b), e em que os membros de eletrodo (31, 32) estão inclinados com relação ao eixo geométrico longitudinal (L) da montagem de eletrodos.
2. Montagem de eletrodos (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada um dos eletrodos (3) compreende pelo menos um membro de eletrodo adicional (33) que compreende uma porção perfurada (331).
3. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que os membros de eletrodo (31, 32, 33) do anodo (3a) e os membros de eletrodo

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2/4 (31, 32, 33) do catodo (3b) estão dispostos substancialmente equidistantes uns com relação aos outros.
4. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que os membros de eletrodo (31,32, 33) são em forma de placa.
5. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que os membros de eletrodo (31,32, 33) são curvos.
6. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a unidade de eletrodo (2) compreende um eletrodo adicional (3).
7. Montagem de eletrodos (1) de acordo com a reivindicação 2, ou qualquer uma das reivindicações 3 a 6 na medida em que dependentes da reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os membros de eletrodo (31, 32, 33) de cada eletrodo (3) estão dispostos de modo que estes constituem uma porção de eletrodo em forma de funil.
8. Montagem de eletrodos (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a porção de eletrodo em forma de funil tem uma estrutura de base poligonal, tal como trigonal, tetragonal, pentagonal, ou hexagonal.
9. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de compreender uma pluralidade de unidades de eletrodo (2).
10. Montagem de eletrodos (1) de acordo com a reivindicação 9 na medida em que dependente da reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que as unidades de eletrodo (2) são empilháveis umas sobre as outras.
11. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de ainda compreender um alojamento tubular (4) para envolver a(s) unidade(s) de

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3/4 eletrodo (2) e para definir um percurso de fluxo para a água a ser tratada.
12. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a unidade de eletrodo (2) ainda compreende uma porção de base (21) para conectar os eletrodos (3) a uma fonte de energia.
13. Montagem de eletrodos (1) de acordo com a reivindicação 12 na medida em que dependente da reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a porção de base (21) está formada de modo que a circunferência da porção de base (21) substancialmente corresponde à circunferência externa do alojamento tubular (4).
14. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que as porções perfuradas (311,321,331) dos membros de eletrodo (31,32, 33) compreendem uma malha.
15. Montagem de eletrodos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que os membros de eletrodo (31,32, 33) estão providos com um meio de distribuição de energia (5).
16. Montagem de eletrodos (1) de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o meio de distribuição de energia (5) é uma fenda provida sobre cada membro de eletrodo (31, 32, 33) para prover um curto-circuito para eletricidade de um ponto para conectar o membro de eletrodo (31, 32, 33) a uma fonte de energia e para pelo menos duas diferentes localizações sobre a porção perfurada (311, 321,331) do membro de eletrodo (31,32, 33).
17. Sistema de tratamento (10) para água contaminada com material orgânico, caracterizado pelo fato de que compreende a montagem de eletrodos (1) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 16 e um meio de distribuição de energia (5) que compreende uma

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4/4 estrutura (51) para ser disposta ao redor da porção perfurada (311,321, 331) do membro de eletrodo (31, 32, 33), em que a dita estrutura (51) está provida com uma fenda para prover um curto-circuito para eletricidade de um ponto para conectar o membro de eletrodo (31, 32, 33) a uma fonte de energia e a pelo menos duas diferentes localizações sobre a porção perfurada (311,321,331) do membro de eletrodo (31,32, 33).
18. Método para desativar material orgânico em água, caracterizado pelo fato de que compreende a seguinte etapa:

- dispor uma montagem de eletrodos (1) como definida na reivindicação 1 dentro de um fluxo de água, de modo que o eixo geométrico longitudinal (L) da montagem de eletrodos (1) fique alinhado com a direção de fluxo na água.
19. Método de acordo com a reivindicação 18, o método caracterizado pelo fato de ainda compreender as seguintes etapas:

- prover um espaço confinado (41) que tem um eixo geométrico longitudinal, uma abertura de entrada (42) e uma abertura de saída (43);

- dispor a montagem de eletrodos (1) no espaço confinado (41);

- conectar a montagem de eletrodos (1) a uma fonte de energia (11); e

- fazer a água entrar através da abertura de entrada (42), através da montagem de eletrodos (1) no espaço confinado (41), e para fora através da abertura de saída (43).