BRPI0614872A2

BRPI0614872A2 - aparelho de separação de soluções

Info

Publication number: BRPI0614872A2
Application number: BRPI0614872-7A
Authority: BR
Inventors: Kazuo Matsuura; Abe Fusatsugu; Tetsuo Fukazu; Taisuke Sekimoto
Original assignee: Ultrasound Brewery
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2012-12-04
Also published as: JP5246907B2; JP2007054716A; US9155978B2; CN101247870A; WO2007023871A1; HK1119110A1; US20090050550A1; CN101247870B

Abstract

APARELHO DE SEPARAçãO DE SOLUçõES. Uma solução altamente concentrada é obtida em um único ciclo de operação. No aparelho de separação de soluções, a solução é atomizada dentro dos vapores para ser misturada com o gás portador, o gás portador contendo tais vapores atomizados é transferido à unidade de coleta 3, e a unidade de coleta 3 é construída e arranjada de modo que uma substância alvo específica seja separada e coletada a partir do componente de vapor. O componente não adsorvente, que não é adsorvido para dentro do adsorvente de peneiração molecular 4, é separado do componente de vapor contido no gás portador no qual o componente adsorvente é separado, de maneira que a substância alvo seja separada do gás portador.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO

Pedido de Patente de Invenção para "APARELHO DE SEPARAÇÃO DE SOLUÇÕES".

Campo Técnico

Esta invenção se refere a um método e aparelho para a separação de uma solução altamente concentrada, que contenha uma substância alvo de uma alta concentração, de uma mistura incluindo duas ou mais substâncias, ou para a separação de uma substância alvo contida em uma solução, e particularmente se refere a um aparelho ideal para separar álcool em uma concentração mais elevada de uma solução de álcool, tal como álcool de biomassa, material bruto de Saquê e Saque, ou para separar uma solução de uma substância alvo altamente concentrada de petróleo.

Estado da Técnica

Nos anos recentes, é utilizado um combustível no qual álcool é adicionado à gasolina, de maneira que tem havido uma necessidade aguda por uma tecnologia que aumente a concentração do álcool. Álcool pode ser produzido a um custo mais baixo através da fermentação de um material orgânico, por exemplo, milho. Contudo, o álcool de biomassa produzido por esse método é de uma concentração mais baixa, e tal álcool tem que ser tratado para que sua concentração fique mais alta através da separação do conteúdo em água do álcool. Para separar o conteúdo em água do álcool para obter uma concentração mais alta, é utilizado um método de destilação. Esse método, no entanto, sofre de uma desvantagem de que o consumo de energia se torna maior. Quando uma quantidade muito grande de energia é consumida no tratamento de álcool para que sua concentração fique mais alta, torna-se impossível ou difícil reduzir o consumo total de gasolina mesmo apesar de a combustão ser de gasolina com álcool adicionado.

0 presente inventor desenvolveu um aparelho de separação para aumentar a concentração de álcool por meio de um consumo mais baixo de energia (ver Documento de Patente 1). Documento de Patente 1: JP-A-2001-314724

Nesse aparelho de separação, uma câmara de atomização de uma estrutura fechada é preenchida com uma solução de álcool, a solução de álcool nesta câmara de atomização é vibrada ultrassonicamente por um vibrador ultra- sônico para que seja atomizada em vapores, e esses vapores atomizados são condensados e coletados, de maneira que uma solução de álcool de uma concentração mais elevada possa ser separada. Esse aparelho de separação é capaz de separar álcool altamente concentrado como uma substância alvo na seguinte operação.

O álcool pode ser deslocado para a superfície de uma solução mais facilmente do que a água, e a concentração do álcool é mais alta na superfície da solução. Neste estado, quando a solução é submetida a uma vibração ultra-sônica, o álcool altamente concentrado se transforma em vapores a serem liberados no aro no estado de partículas finas sob o efeito da energia gerada pela vibração ultra-sônica. Os vapores liberados no ar possuem uma concentração de álcool mais alta. Isto acontece porque a solução em seu lado superficial com uma concentração de álcool mais alta é fácil de ser transformada em vapores. O fato de que o álcool é mais fácil de ser vaporizado do que a água também acelera uma alta concentração de álcool nos vapores. Isto se dá porque uma quantidade maior de álcool do que a de água é vaporizada a partir nos vapores da solução de álcool, de maneira que a concentração de álcool contida em um gás portador se torna mais elevada. Conseqüentemente, quando os vapores atomizados contidos no gás portador e um componente que á vaporizado a partir dos vapores, qual seja, o componente de vapor, são coletados do gás portador, uma solução de alta concentração de álcool deve ser separada. Nesse método, uma solução de alta concentração de álcool pode ser separada sem que a solução seja submetida ao calor. Por esta razão, é possível separar uma substância alvo a uma concentração elevada com um consumo menor de energia. O método também tem a vantagem de que a substância alvo pode ser separada sem passar por deterioração por não haver aquecimento. Revelação da Invenção

Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção

Contudo, o aparelho de separação descrito acima sofre da desvantagem de que a concentração da solução de álcool não pode ser muito alta, por exemplo, de mais de 90%. Portanto, para preparar a concentração de álcool em um nível alto de mais de 90%, por exemplo, a solução de álcool tem que ser separada repetidamente no aparelho de separação até que atinja a concentração desejada. No entanto, após as separações repetidas, tal operação sofre da desvantagem de que o consumo total de energia se torna tanto maior.

A presente invenção foi feita com vista a superar as desvantagens acima mencionadas, e o objetivo principal da invenção é oferecer um aparelho de separação de solução em que uma solução de altíssima concentração possa ser obtida em um único ciclo de tratamento.

Meios para a Resolução dos Problemas Na presente invenção, uma solução é atomizada em vapores para a serem misturados com um gás portador, o gás portador contendo os vapores atomizados é transferido para uma unidade de coleta 3, onde uma substância alvo específica é separada e coletada do componente de vapor atomizado. Ao separar a solução, a substância alvo é separada do gás portador em um processo de adsorção em que o componente de vapor é arrastado pelo gás portador de maneira a entrar em contato com uma peneira molecular adsorvente 4 que possui uma capacidade de peneiramento molecular e de separar o componente adsorvente do componente de vapor ao permitir que o componente adsorvente contido no componente de vapor seja adsorvido na peneira molecular adsorvente 4; e então em um processo de separação o componente não-adsorvível, não tendo sido adsorvido na peneira molecular adsorvente 4, é separado do componente de vapor contido no gás portador em que um componente adsorvível fora separado no processo de adsorção anterior.

Na presente invenção, a solução pode ser vibrada ultrassonicamente para que seja atomizada nos vapores a serem misturados com o gás portador. Na invenção, a solução pode também ser pulverizada através de um bocal de pulverização 15 para que seja atomizada nos vapores a serem misturados com o gás portador.

Na presente invenção, uma peneira molecular feita com um zeólito sintético pode ser utilizada como a peneira molecular adsorvente 4.

A presente invenção pode ser designada de maneira que a solução original seja uma solução de álcool, que a substância alvo a ser separada é álcool possuindo uma concentração mais alto do que a solução original, que água contida no componente de vapor seja adsorvida como um componente adsorvível por meio da peneira molecular adsorvente 4, e que um componente não- adsorvível que não é adsorvido na peneira molecular adsorvente 4 seja o álcool como a substância alvo. Esta operação de separação pode ser arranjada de maneira que o processo de adsorção sirva para adsorver a água como o componente adsorvido e separe a água do componente de vapor, enquanto que o processo de separação serve para separar como a substância alvo no componente não-adsorvível do componente de vapor do qual a água fora separada.

Na presente invenção, o componente não-adsorvível contido no componente de vapor do qual o componente adsorvível fora separado no processo de adsorção pode ser separado do gás portador permitindo-se que o componente não-adsorvível seja adsorvido em um segundo adsorvente 7 no processo de separação.

Na presente invenção, o gás portador, após ser resíriado pela unidade de resfriamento 19, pode ser posto em contato com a peneira molecular adsorvente 4, de maneira que o componente adsorvível possa ser adsorvido na peneira molecular adsorvente 4.

O aparelho de separação de solução da invenção inclui uma câmara de atomização 1 para a atomização da solução em um gás portador, um mecanismo de atomização 2 para atomizar a solução nos vapores a serem misturados com o gás portador dentro da câmara de atomização 1, e uma unidade de coleta 3 para permitir que um componente de vapor, atomizado pelo mecanismo de atomização 2 e transferido pelo gás portador, seja adsorvido em uma peneira molecular adsorvente 4 e separado do gás portador. A unidade de coleta 3 inclui um coletor de adsorção 5 e um coletor de separação 6. O coletor de adsorção 5 permite que um componente adsorvível contido no componente de vapor dentro do gás portador a ser adsorvido na peneira molecular adsorvente 4 que possui uma capacidade de peneiramento molecular, enquanto que um componente adsorvível que é adsorvido é liberado da peneira molecular adsorvente 4 a ser separada com componente de vapor. O coletor de separação 6 permite que um componente não-adsorvível contido no componente de vapor, que não é adsorvido pelo coletor de adsorção 5, seja separado do gás portador contendo o componente de vapor que é despejado do coletor de adsorção 5. No aparelho de separação, o componente adsorvível no componente de vapor é adsorvido e separado do gás portador no coletor de adsorção 5, e também o componente não-adsorvível no componente de vapor é adsorvido e separado do coletor de separação 6.

O aparelho de separação de solução da invenção pode ser construído e arranjado de maneira que o mecanismo de atomização 2 inclua um vibrador ultra-sônico 11 para vibrar ultrassonicamente a solução na câmara de atomização 1 para que ela seja atomizada nos vapores a serem misturados com o gás portador para dispersão, e uma fonte de alimentação ultra-sônica 12, conectada ao vibrador ultra-sônico 11, para suprir potência elétrica de alta freqüência ao vibrador ultra-sônico 11 para a geração de uma vibração ultra- sônica.

O aparelho de separação de solução da invenção pode ser construído e arranjado de maneira que o mecanismo de atomização 2 inclua um bocal de pulverização 15 para pulverizar a solução nos vapores dentro da câmara de atomização 1, e uma bomba de pressurização 16 para pressurizar e fornecer a solução ao bocal de pulverização 15.

O aparelho de separação de solução da invenção pode ser projetado de maneira que uma peneira molecular adsorvente 4 para a adsorção do componente adsorvível seja uma peneira molecular feita de zeólito sintético.

O aparelho de separação de solução da invenção pode ser projetado de maneira que a solução seja uma solução de álcool, e que a peneira molecular adsorvente 4 no coletor de adsorção 5 seja uma peneira molecular para a adsorção de água, contida no componente de vapor, como um componente adsorvível.

O aparelho de separação de solução da invenção é projetado de maneira que o coletor de separação 6 inclua um segundo adsorvente 7 para adsorver e separar o componente não adsorvível contido no componente de vapor a partir do qual o componente adsorvível é separado pela peneira molecular adsorvente 4 no coletor de adsorção 5, e assim o segundo adsorvente 7 é capaz de adsorver o componente não-adsorvível a ser separado do gás portador.

O aparelho de separação de solução da invenção é construído e arranjado de maneira que a solução seja uma solução de álcool, que a peneira molecular adsorvente 4 no coletor de adsorção 5 seja uma peneira molecular para adsorver a água contida no componente de vapor, como um componente adsorvível, e que o segundo adsorvente 7 no coletor de separação 6 sirva como um adsorvente para adsorver o álcool.

O aparelho de separação de solução da invenção é construído e arranjado de maneira que o coletor de adsorção 5 tenha a peneira molecular adsorvente 4 preenchida na câmara vedada 20, enquanto que uma bomba de vácuo 22 é conectada à câmara vedada 20 de maneira que a bomba de vácuo 22 possa evacuar a câmara vedada 20 para liberar o componente adsorvível da peneira molecular adsorvente 4.

O aparelho de separação de solução da invenção pode ser construído e arranjado de maneira que a câmara vedada 20 seja conectada através de uma válvula de ligado-desligado 21 à câmara de atomização I5 e que quando a válvula de ligado-desligado 21 for aberta, o gás portador, contendo o componente de vapor, seja suprido da câmara de atomização 1 para a câmara vedada 20 para permitir que o componente adsorvível seja adsorvido na peneira molecular adsorvente 4, e que quando a válvula de ligado-desligado 21 for fechada para evacuar a câmara vedada 20, o componente de vapor seja liberado da peneira molecular adsorvente 4.

O aparelho de separação de solução da invenção pode ser construído e arranjado de maneira que um par de câmaras vedadas 20 seja preenchida com a peneira molecular adsorvente 4, e que o par de câmaras vedadas 20 seja conectado através das válvulas de ligado-desligado 21 à câmara de atomização 1. Neste aparelho de separação, uma das válvulas de ligado- desligado 21 é aberta para suprir o gás portador, que contém o componente de vapor, à câmara vedada 20 para permitir que o componente adsorvível seja adsorvido na peneira molecular adsorvente 4, de maneira que as válvulas de ligado-desligado 21 sejam abertas e fechadas alternadamente para permitir que o componente adsorvível seja separado do gás portador.

No aparelho de separação de solução, o coletor de adsorção 5 pode ser equipado com um controlador de temperatura 26. O controlador de temperatura 26 é capaz de controlar uma temperatura na peneira molecular adsorvente 4 adsorvendo o componente adsorvível no gás portador para que seja menor do que uma temperatura na peneira molecular adsorvente 4 que libera o componente adsorvível.

Efeitos da Invenção

A presente invenção possui um recurso em que uma solução de uma concentração bastante alta pode ser obtida em um único ciclo de tratamento. A Figura 7 mostra diagramaticamente que a presente invenção permite que uma solução de álcool seja uma solução de alta concentração em um único ciclo de tratamento. Nesta Figura, o eixo das abscissas ilustra uma concentração de álcool em uma solução após tratamento. Como é evidente no diagrama, o aparelho da invenção permite que uma solução de álcool de 40% por peso seja condensada em uma concentração alta de até 97% por peso em um único ciclo de tratamento. Embora isso não seja mostrado, no método desenvolvido anteriormente pelo presente inventor conforme descrito no Documento de Patente 1 (JP-A-2001- 314724), uma solução de álcool de 40% por peso pode ser condensada até 60% por peso em um único ciclo de tratamento, enquanto que uma solução de álcool de 60% por peso pode ser condensada até apenas aproximadamente 80% por peso, e ainda que uma solução de álcool de 80% por peso não pode ser condensada praticamente até nenhuma concentração maior. Conseqüentemente, é evidente a partir do resultado acima que o aparelho da presente invenção é capaz de condensar uma solução de álcool até uma concentração alta em um único ciclo de tratamento. Além disso, em comparação com um método de destilação, um recurso de consumo de energia impressionantemente reduzido pode ser também realizado pela presente invenção. Isto se torna possível porque na presente invenção a solução é atomizada nos vapores a serem misturados com o gás portador, o componente adsorvível contido no componente de vapor atomizado é adsorvido e separado na peneira molecular adsorvente, e o componente não- adsorvível que não é adsorvido na peneira molecular adsorvente é separado do gás portador no qual o componente adsorvível é adsorvido e separado da peneira molecular adsorvente.

Melhor Modo de Realização da Invenção

Modalidades de acordo com a presente invenção serão aqui descritas em conexão com os desenhos anexos. Deve ser notado, no entanto, que a descrição de modalidades a seguir é meramente ilustrativa de um método de separação de solução e aparelho de separação apenas incorporando idéias técnicas concebidas na presente invenção, e que a invenção não deve de forma alguma ser limitada ao aparelho de separação de solução como descrito abaixo.

Adicionalmente, na presente publicação, numerais de referência correspondentes aos membros mostrados nas modalidades são afixados aos membros mostrados nas "Reivindicações" e nos "Meios para a Resolução dos Problemas" para facilitar uma melhor compreensão das reivindicações. Contudo, esses membros mostrados nas reivindicações não devem de forma alguma ser especificados como os membros mostrados nas modalidades.

O aparelho de separação de solução da invenção separa uma solução especificada de alta concentração de uma solução contendo ao menos duas substâncias. Embora a invenção não especifique um solvente ou um soluto da solução, a água é um solvente principal e, além da água, solventes orgânicos tais como alcoóis podem ser também utilizados. A solução é, por exemplo, um dos seguintes itens:

(1) álcool de biomassa,

(2) Saquê refinado, cerveja, vinho, vinagre de mesa, Mirin (Saque doce utilizado como condimento), bebidas alcoólicas, bebidas alcoólicas iShouchuu'japonesas, aguardente, uísque, licor, (3) qualquer solução que inclua um perfume, componente aromático ou aroma tal como pineno, linalol, limoneno, e polifenol,

(4) qualquer solução que inclua um composto orgânico pertencente a qualquer um dos alcanos ou ciclo-alcanos, que sejam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma substância em que estes sejam combinados,

(5) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto inorgânico pertencente a qualquer um dos alcanos ou ciclo-alcanos, que sejam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um halogênio,

(6) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto inorgânico pertencente a qualquer um dos alcanos ou ciclo-alcanos, que sejam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um grupo hidroxila,

(7) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto inorgânico pertencente a qualquer um dos alcanos ou ciclo-alcanos, que sejam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um grupo amino,

(8) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto orgânico pertencente a qualquer dos alcanos ou ciclo-alcanos, que srjam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um grupo carbonila, (9) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto orgânico pertencente a qualquer dos alcanos ou ciclo-alcanos, que srjam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um grupo carboxila,

(10) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto orgânico pertencente a qualquer dos alcanos ou ciclo-alcanos, que srjam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um grupo nitro,

(11) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto orgânico pertencente a qualquer dos alcanos ou ciclo-alcanos, que srjam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um grupo ciano,

(12) qualquer solução que inclua uma substância na qual, em um composto orgânico pertencente a qualquer dos alcanos ou ciclo-alcanos, que srjam hidrocarbonetos saturados, alcenos, ciclo-alcenos, alcinos, que sejam hidrocarbonetos insaturados, ou éteres, tio-éteres ou hidrocarbonetos aromáticos, ou uma combinação destes, ao menos um átomo de hidrogênio ou radical funcional tenha sido substituído com um grupo mercapto,

(13) qualquer solução que contenha uma substância na qual qualquer átomo ou mais do que um átomo em uma solução de (4) a (12) como definida acima tenha sido substituído com um íon metálico,

(14) qualquer solução que contenha uma substância na qual qualquer átomo de hidrogênio, átomo de carbono ou radical funcional em uma molécula incluída em uma solução de (4) a (12) como definida acima tenha sido substituído com qualquer molécula dentre as moléculas de (4) a (12). Na presente invenção, a solução contendo duas ou mais substâncias é pulverizada em um estado de vapores a serem misturados com o gás portador para produzir o componente de vapor atomizado. Para a atomização nos vapores, a solução é vibrada ultrassonicamente para que seja pulverizada em um estado de vapores a serem misturados com o gás portador ou, alternativamente, a solução é pulverizada em um estado de partículas finas do bocal de pulverização para dentro do gás portador. No componente de vapor pulverizado para dentro do gás portador, um componente adsorvível específico é adsorvido na peneira molecular adsorvente e separado do gás portador. A peneira molecular adsorvente é um adsorvente que possui uma capacidade de peneiramento molecular de adsorver o componente adsorvível contido no componente de vapor. No componente de vapor a partir do qual o componente adsorvível é separado pela peneira molecular adsorvente, o componente não-adsorvível é separado mais ainda do gás portador.

Na presente invenção, a título de exemplo, álcool altamente concentrado é separado de uma solução de álcool. Neste método, álcool altamente concentrado pode ser separado eficientemente, com a água sendo um componente adsorvível que é adsorvido na peneira molecular adsorvente e com o álcool sendo um componente não-adsorvível que não é adsorvido na peneira molecular adsorvente. Neste método, a solução de álcool é atomizada nos vapores a serem misturados com o gás portador. No componente de vapor que fora atomizado, a água como um componente adsorvível é adsorvida na peneira molecular adsorvida. No componente de vapor a partir do qual a água como o componente adsorvível é adsorvida e separada, a concentração de álcool como o componente não-adsorvível se torna mais alta. Em tal estado, o álcool altamente concentrado como o componente não-adsorvível é separado do gás portador. O método de atomização da solução por meio de vibração ultra-sônica é capaz de obter álcool altamente concentrado de forma mais eficiente. Isto ocorre porque a atomização por meio da vibração ultra-sônica pode fazer com que uma concentração de álcool se torne mais elevada nos vapores do que na solução (original). Ao passar pela vibração ultra-sônica, uma razão pela qual a concentração de substância contida difere entre os vapores atomizados e a solução residual que não vira vapor é a de que a taxa a que uma substância, contida na solução, é deslocada para a superfície para atingir um estado de excesso superficial difere. Como uma solução com uma propriedade mais acentuada de alcançar um estado de excesso superficial irá assumir uma concentração superficial mais alta, quanto esta for vibrada ultrassonicamente para transformar a solução na superfície nos vapores para atomização, os vapores terão uma concentração mais alta da substância que rapidamente atinge um estado de excesso superficial. Desta forma, quando uma substância com uma forte propriedade de alcançar um estado de excesso superficial é coletada dos vapores, a concentração desta substância fica maior. Assim, torna-se possível separar a substância altamente concentrada da solução.

Além disso, mesmo quando a solução for pulverizada em um estado de vapores para dentro do gás portador através do bocal de pulverização, o componente de vapor terá, pela razão acima descrita acima, uma concentração de componente de fácil vaporização torna-se maior do que a da solução. Além disso, na presente invenção, o componente de vapor atomizado a partir da solução é separado pela peneira molecular adsorvente para dentro do componente adsorvível e o componente não-adsorvível. Portanto, na presente invenção, os meios para atomizar a solução nos vapores não se limitam somente à vibração ultra-sônica. Por exemplo, a solução pode também ser pulverizada a partir do bocal de pulverização para dentro do gás portador em um estado de finas partículas a serem transformadas em vapor.

Com o álcool como a solução, um aparelho e método para separar álcool altamente concentrado a partir (de uma solução) de álcool serão agora mostrados. Contudo, a presente invenção não especifica que a solução seja o álcool. Isto é assim porque o componente de vapor que fora atomizado nos vapores pode ser separado no componente adsorvível e no componente não- adsorvível por meio do adsorvente.

O aparelho de separação mostrado nas Figuras 1 a 4 inclui uma câmara de atomização 1 a atomização da solução no gás portador, um mecanismo de atomização 2 para atomizar a solução no gás portador presente na câmara de atomização 1, uma unidade de coleta 3 para coletar o componente de vapor que fora atomizado da solução nos vapores por meio do mecanismo de atomização 2, e um soprador 8 para transferir, juntamente com o gás portador, o componente de vapor que fora atomizado na câmara de atomização 1, para dentro da unidade de coleta 3.

No mecanismo de atomização 2 mostrado na Figura 1 e na Figura 2, a solução é atomizada nos vapores por meio de uma vibração ultra-sônica. No mecanismo de atomização 2 mostrado na Figura 3 e na Figura 4, a solução é pressurizada por uma bomba de pressurização 16 para que seja suprida ao bocal de pulverização 15, e é atomizada nos vapores ao ser pulverizada a partir do bocal de pulverização 15.

O mecanismo de atomização 2 para atomizar a solução nos vapores por meio de vibração ultra-sônica é um atomizador ultra-sônico 10, que faz vibrar ultrassonicamente a solução na câmara de atomização 1 para que a solução seja atomizada nos vapores. O atomizador ultra-sônico 10 inclui um ou uma pluralidade de vibradores ultra-sônicos 11 para vibrar ultrassonicamente a solução na câmara de atomização 1 para atomizar a solução nos vapores, e uma fonte de alimentação ultra-sônica 12, conectada ao(s) vibrador(es) ultra-sônico(s) 11, para suprir uma potência elétrica de alta freqüência ao vibrador ultra-sônico 11 para gerar a vibração ultra-sônica. O aparelho ilustrado nas Figuras mencionadas anteriormente é construído e arranjado de maneira que o soprador 8 transfira, juntamente com o gás portador, o componente de vapor que fora atomizado da solução para os vapores na câmara de atomização 1, para dentro da unidade de coleta 3. Deve-se notar, no entanto, que o aparelho de separação pode também ser estruturado para transferir os vapores por meio de um campo eletrostático ou de uma onda ultra-sônica, embora estes meios não sejam mostrados.

A câmara de atomização 1, como ilustrada, é conectada através de uma bomba 13 a um tanque de solução inicial 14 que armazena a solução, de maneira que a solução possa ser continuamente suprida a partir do tanque de solução inicial 14. No presente aparelho, enquanto a solução é liberada para fora da câmara de atomização 1, uma solução é reabastecida a partir do tanque de solução inicial 14, de maneira que a concentração da substância alvo tal como álcool na solução na câmara de atomização 1 seja prevenida de ser reduzida. Adicionalmente, como indicado pela seta A na Figura, é também possível despejar a solução na câmara de atomização 1 para o exterior sem re-circular a solução para o tanque de solução inicial 14, de maneira que a concentração da substância alvo contida na solução inicial 14 possa ser prevenida de ser reduzida. Contudo, a câmara de atomização pode ser arranjada de maneira a permitir que uma nova solução seja abastecida após a concentração da substância alvo ter se reduzido. Em tal método, a solução é substituída por uma nova após um determinado período de tempo, isto é, em um sistema de lotes.

A solução na câmara de atomização 1 é atomizada nos vapores pelo atomizador ultra-sônico 10. Nos vapores atomizados pelo atomizador ultra- sônico 10, a concentração da substância alvo é maior do que a da solução. Em conseqüência, é possível separar eficientemente uma solução altamente concentrada através da atomização da solução nos vapores pelo atomizador ultra- sônico 10, e separar e coletar a substância alvo dos vapores.

A solução na câmara de atomização 1 é vibrada ultrassonicamente pelo vibrador ultra-sônico 10 para que seja transformada nos vapores de uma concentração mais alta do que a solução na câmara de atomização 1, e os vapores são dispersos a partir da superfície de solução W. Quando a solução é ultrassonicamente vibrada, uma coluna líquida P é formada na superfície de solução W, e os vapores são gerados a partir da superfície da coluna líquida Ρ. O atomizador ultra-sônico 10 mostrado na Figura 5 possui o(s) vibrador(es) ultra- sônico(s) 11 do atomizador ultra-sônico dispostos em uma direção ascendente no fundo da câmara de atomização 1 que é preenchida com a solução. O vibrador ultra-sônico 11 irradia uma onda ultra-sônica em uma direção ascendente a partir do fundo em direção à superfície de solução W e gera a coluna líquida Ρ. O vibrador ultra-sônico 11 irradia a onda ultra-sônica em uma direção vertical.

O atomizador ultra-sônico 10 ilustrado inclui uma pluralidade de vibradores ultra-sônicos 11, e uma fonte de alimentação ultra-sônica 12 para fazer vibrar ultrassonicamente esses vibradores ultra-sônicos 11. Os vibradores ultra-sônicos 11 são fixos, em uma estrutura hermética, ao fundo da câmara de atomização 1. No aparelho em que a solução é vibrada ultrassonicamente pela pluralidade de vibradores ultra-sônicos 11, a solução é atomizada nos vapores mais eficientemente.

Quando aquecida pelo vibrador ultra-sônico 11 ou pela fonte de alimentação ultra-sônica 12, parte da solução tende a se degradar. Esses efeitos prejudiciais do calor podem ser evitados refrigerando-se forçadamente o vibrador ultra-sônico 11. Adicionalmente, é preferível que a fonte de alimentação ultra- sônica 12 também seja refrigerada. Embora a fonte de alimentação ultra-sônica .12 não vá aquecer a solução diretamente, a solução pode ser aquecida indiretamente pelos elementos circundantes aquecidos pela fonte de alimentação ultra-sônica 12. Como mostrado na Figura 5, o vibrador ultra-sônico Ilea fonte de alimentação ultra-sônica 12 podem ser refrigerados quando um cano de refrigeração 18 estiver disposto em um estado termicamente acoplado ao vibrador e à fonte de alimentação, isto é, quando estiver disposto em um estado no qual permite o contato com o cano de refrigeração 18. O cano de refrigeração .18 serve para refrigerar o vibrado ultra-sônico Ilea fonte de alimentação ultra- sônica 12 por meio de um líquido refrigerado por uma unidade de resfriamento, por meio de um refrigerante, ou, alternativamente, permitindo-se que água resfriada tal como a água do subsolo ou água encanada fluam através.

O mecanismo de atomização 2 mostrado na Figura 3 inclui uma bomba de pressurização 16 para sugar e pressurizar a solução, e um bocal de pulverização 15 para pulverizar e atomizar, em um estado de vapores, a solução pressurizada que é suprida a partir da bomba de pressurização 16. O bocal de pulverização 15 pulveriza e atomiza a solução em um estado de vapores para que seja misturada com o gás portador na câmara de atomização 1.

O mecanismo de atomização 2 mostrado na Figura 4 inclui um bocal de pulverização 15, e uma unidade de compressão de gás 17 para suprir um gás pressurizado ao bocal de pulverização 15. O gás portador é o ar ou um gás inerte. O aparelho no qual o gás portador é o ar utiliza um compressor como a unidade de compressão 17. O bocal de pulverização 15 no mecanismo de atomização 2 é um bocal do tipo dois fluidos para suprir a solução e o gás pressurizado, de maneira que a solução seja pulverizada em um estado de suaves vapores. O bocal de pulverização 15 atomiza e pulveriza a solução em um estado de vapores suaves por meio do gás pressurizado suprido a partir da unidade de compressão 17.

Os vapores da solução atomizada na câmara de atomização 1 são feitos fluir para dentro da unidade de coleta 3 por meio do gás portador. Para que os vapores possam fluir para dentro da unidade de coleta 3, a unidade de coleta 3 é conectada através de um canal de transferência 9 à câmara de atomização 1. Os aparelhos de separação mostrados na Figura 2 e na Figura 4 são estruturados de maneira a permitir que o gás portador seja circulado pelo soprador 8 entre a unidade de coleta 3 e a câmara de atomização 1. Nesses aparelhos de separação, o gás portador é transferido da câmara de atomização 1 para a unidade de coleta .3, e o gás portador a partir do qual o componente de vapor fora separado é re- circulado até a câmara de atomização 1. Nesses aparelhos de separação, é preferível que um gás inerte como o gás portador seja cheio na câmara de atomização 1 e na unidade de coleta 3. No aparelho, o gás inerte serve para prevenir a deterioração da solução na câmara de atomização 1 e na unidade de coleta 3. Assim, uma solução altamente concentrada pode ser obtida em um estado de maior qualidade. Deve-se notar, no entanto, que o ar também pode ser utilizado como gás portador. Além disso, o aparelho de separação mostrado na Figura 1 é construído e arranjado de maneira que o gás portador transferido da câmara de atomização 1 para a unidade de coleta 3 seja liberado para fora na atmosfera, sem que seja novamente re-circulado para a câmara de atomização 1. Nesses aparelhos, o ar é utilizado como o gás portador.

A unidade de coleta 3 coleta o componente de vapor atomizado na câmara de atomização 1 ao ser separado do gás portador. A unidade de coleta 3 inclui um coletor de adsorção 5 para coletar, do gás portador, o componente adsorvível contido no componente de vapor, e um coletor de separação 6 para separar, do componente de vapor, o componente não adsorvível contido no componente de vapor mas não adsorvido no coletor de adsorção 5. Além disso, a unidade de coleta 3 respectivamente mostrada na Figura 1 e na Figura 3 inclui uma unidade de resfriamento 19 para resinar o gás portador suprido ao coletor de adsorção 5.

A unidade de resfriamento 19 resfria o gás portador contendo o componente de vapor para melhorar a eficiência da adsorção pelo adsorvente. A unidade de resfriamento 19 também condensa os vapores contidos no gás portador e coleta uma concentração mais alta de solução de álcool do que a solução original. A solução de álcool coletada na unidade de resfriamento 19 possui uma concentração mais alta do que a solução (original), mas possui uma concentração mais baixa do que a solução de álcool coletada no coletor de separação 6. Por exemplo, quando uma concentração de álcool na solução (original) for de 40-80% por peso, a concentração de álcool na solução coletada na unidade de resfriamento 19 será de aproximadamente 55% por peso até aproximadamente 85% por peso. A concentração da solução de álcool coletada no coletor de separação 6, como será aqui descrita mais adiante em detalhes, atinge uma concentração muito alta de mais de 97% por peso quando a solução de álcool (original) for de 40-80% por peso.

A unidade de resfriamento 19 ilustrada incorpora, em uma câmara de uma estrutura fechada, um refrigerador 38 para refrigerar o gás portador e os vapores. O refrigerador 38 ilustrado é um trocador de calor que possui uma aleta (não mostrada) fixamente segura ao cano de troca de calor. O refrigerador 38 refrigera um refrigerante de resfriamento e água esfriada por circulação no cano de troca de calor. Contudo, o refrigerador também pode ser um refrigerador eletrônico equipado com elemento de Peltier ou semelhante. Uma porção do componente de vapor atomizado na câmara de atomização 1 é umedecida e condensada no refrigerador 38, para a coleta. O gás portador contendo o componente de vapor resfriado pela unidade de resfriamento 19 é transferido para o coletor de adsorção 5. Como o vapor não é um gás, ele pode ser coletado ao ser condensado sem que seja necessariamente esfriado. Contudo, quando o vapor é esfriado, ele pode ser coletado mais rapidamente.

No coletor de adsorção 5, a água, que é um componente adsorvível contido no gás portador e no componente de vapor que fora resfriado na unidade de resfriamento 19, é separada ao ser adsorvida dentro da peneira molecular adsorvente 4. O coletor de adsorção 5 separa a água sendo o componente adsorvível do componente de vapor no gás portador, em uma etapa de adsorção em que se permite que a água, a qual é o componente adsorvível contido no componente de vapor, entre em contato com e seja adsorvida pela peneira molecular adsorvente 4, e que em uma etapa de liberação seja liberada do adsorvente 4 a água sendo o componente adsorvível que fora adsorvido dentro da peneira molecular adsorvente 4 na etapa (anterior) de adsorção.

No coletor de adsorção 5, a pressão na etapa de liberação é tornada mais baixa do que a pressão na etapa de adsorção, de maneira que a água sendo o componente adsorvível seja separada do componente de vapor. Ou seja, o coletor de adsorção 5 é projetado de maneira que a água sendo o componente adsorvível seja separada do componente de vapor tornando-se a pressão no momento de liberação do componente adsorvível adsorvido menor do que a pressão no momento de adsorção do componente adsorvível.

A pressão na etapa de liberação é tornada menor do que a pressão na etapa de adsorção, porque a quantidade adsorvível pela peneira molecular adsorvente 4 varia com a pressão. A característica de que a peneira molecular adsorvível 4 adsorve a água sendo o componente adsorvível varia dependendo das espécies de peneira molecular adsorvente 4 e das espécies de componente adsorvível, mas há uma tendência geral de que, na mesma temperatura, quando a pressão é aumentada, a quantidade adsorvível também aumenta, e quando a pressão é diminuída, a quantidade adsorvível também diminui. Na mesma pressão, a quantidade adsorvível pela peneira molecular adsorvente 4 também tende a cair em uma temperatura mais baixa e a aumentar em uma temperatura mais alta.

No aparelho de separação da presente invenção, a característica mencionada acima é utilizada para separar o componente adsorvível contido no componente de vapor e para coletar a substância alvo tal como álcool de alta concentração. Ou seja, ao fazer com que a pressão na etapa de liberação seja mais baixa do que a pressão na etapa de adsorção, uma grande quantidade de componente adsorvível é adsorvida dentro da peneira molecular adsorvente 4 na etapa de adsorção, enquanto que uma quantidade menor de componente adsorvível é tornada adsorvível dentro da peneira molecular adsorvente 4 na etapa de liberação, de maneira que o componente adsorvível seja liberado da peneira molecular adsorvente 4.

O coletor de adsorção 5 inclui uma câmara vedada 20 preenchida com a peneira molecular adsorvente 4, uma válvula de ligado-desligado 21 para controlar a passagem do gás portador que flui para dentro ou que é liberado da câmara vedada 20, e uma bomba de vácuo 22, conectada à câmara vedada 20, para evacuar o ar da câmara vedada 20.

A câmara vedada 20 é uma câmara fechada, e é preenchida com a peneira molecular adsorvente 4 por dentro. A peneira molecular adsorvente 4 é uma peneira molecular feita de zeólito sintético. A peneira molecular a ser utilizada possui um tamanho eficaz dos poros suficiente para adsorver a água sendo o componente adsorvível, por exemplo, o tamanho dos poros eficaz de 3 angstroms. A peneira molecular adsorvente 4 é variada em seu tamanho dos poros eficaz dependendo do componente adsorvível. Por exemplo, uma peneira molecular com um tamanho dos poros eficaz de 5 angstroms adsorve parafina normal contendo um número de carbonos maior do que três, mas não adsorve isoparafina, benzeno, tolueno, ou outros do gênero. Em conseqüência, quando uma peneira molecular com tal tamanho dos poros eficaz é utilizada, parafina normal com um número de carbonos maior do que três pode ser adsorvida para que seja separada de isoparafina, benzeno, tolueno, ou outros do gênero.

A câmara vedada 20 é conectada através do canal de transferência 9 ao lado de saída da unidade de resfriamento 19. Ao passar através da câmara vedada 20, o gás portador contendo o componente de vapor que flui a partir da unidade de resfriamento 19 permite que o componente adsorvível seja adsorvido na peneira molecular adsorvente 4. A câmara vedada 20 tem seu lado de saída conectado ao coletor de separação 6 e supre ao coletor de separação 6 o gás portador que adsorvera a água sendo o componente adsorvível.

Além disso, a câmara vedada 20 mostradas nas Figuras 1 a 4 tem seu lado de saída conectado através do canal de transferência 9 ao coletor de separação 6. Os canais de transferência 9 conectados aos lados de entrada e saída da câmara vedada 20 são fornecidos respectivamente com uma válvula de ligado- desligado 21. No coletor de adsorção 5, o gás portador contendo o componente de vapor é suprido à câmara vedada 20 quando a válvula de ligado-desligado 21 está aberta, e o componente de vapor contido no gás portador é adsorvido dentro da peneira molecular adsorvente 4.

Adicionalmente, a câmara vedada 20 é conectada através do canal

de sucção 23 ao lado de entrada da bomba de vácuo 22. O canal de sucção 23 é fornecido com uma válvula de sucção 24. A bomba de vácuo 22 descomprime a câmara vedada 20 através da evacuação forçada do ar da câmara vedada 20. Quando a evacuação é aplicada, a peneira molecular adsorvente 4 libera o componente adsorvível que fora adsorvido. A bomba de vácuo 22 despeja forçadamente o componente adsorvível que fora liberado da peneira molecular adsorvente 4. O aparelho mostrado na Figura 1 e na Figura 3 possui um refrigerador 25 conectado ao lado de saída da bomba de vácuo 22. O refrigerador25 refrigera o componente adsorvível liberado da peneira molecular adsorvente 4, umedece ou condensa para que seja coletado como água líquida. Em conseqüência, o refrigerador 45 serve para despejar a água sendo o componente adsorvível que fora adsorvido dentro da peneira molecular adsorvente 4. Contudo, como mostradona Figura 1 e na Figura 2, o refrigerador não é necessariamente essencial. Isto se dá porque no aparelho em que o componente adsorvível é a água, a água sendo o componente adsorvível liberada da peneira molecular adsorvente pode ser descartada.

No aparelho de separação mostrado na Figura 3, o soprador 8 é disposto entre a unidade de resfriamento 19 e o coletor de adsorção 5. Neste aparelho de separação, o gás portador circulado pelo soprador 8 é, em um estado pressurizado, suprido ao coletor de adsorção 5 e então ao coletor de separação 6. O soprador 8 pode suprir, ao coletor de adsorção 5 e ao coletor de separação 6, o gás portador pressurizado, por exemplo, para que tenha uma pressão mais elevada do que a pressão atmosférica. O aparelho de separação, no qual o gás portador suprido ao coletor de adsorção 5 e ao coletor de separação 6 é colocado em um estado pressurizado, tem a vantagem de que a quantidade de adsorção pode ser aumentada na etapa de adsorção. Em conseqüência, o componente adsorvível e o componente não-adsorvível podem ser separados eficientemente do gás portador. Contudo, o coletor de adsorção 5 é também capaz de controlar independentemente a válvula de ligado-desligado 21, conectada ao lado de entrada da câmara vedada 20, e a válvula de ligado-desligado 21, conectada ao lado de saída da câmara vedada 20, de maneira que a pressão do gás portador suprido à câmara vedada 20 possa ser ajustada. Além disso, o aparelho de separação não requer necessariamente que o gás portador suprido tenha uma pressão mais alta do que a pressão atmosférica, e a pressão do gás portador também pode ser tornada igual à pressão atmosférica.

Adicionalmente, o coletor de adsorção 5 ilustrado inclui uma

câmara vedada 20 em par sendo composta por uma primeira câmara vedada 20A

e uma segunda câmara vedada 20B. O coletor de adsorção 5 dessa estrutura tem a

vantagem de que a água sendo o componente adsorvível pode ser separada

eficientemente pela câmara vedada 20 em par enquanto muda a câmara vedada20 em par para uma etapa de adsorção e para uma etapa de liberação. O coletor

de adsorção 5 desta estrutura separa o componente adsorvível do gás portador na seguinte operação.

(1) A válvula de ligado-desligado 21 da primeira câmara vedada20A é aberta, e a válvula de ligado-desligado 21 da segunda câmara vedada 20B e a válvula de sucção 24 para a primeira câmara vedada 20A são fechadas. O gás portador suprido da unidade de resfriamento 19 em tal estado é deixado fluir para dentro da primeira câmara vedada 20A, e a água sendo o componente adsorvível é adsorvida dentro da peneira molecular adsorvente 4 preenchida na primeira câmara vedada 2 0A.

(2) A válvula de ligado-desligado 21 para a primeira câmara

vedada 20A a válvula de sucção 24 para a segunda câmara vedada 20B são

fechadas após um período de tempo predeterminado, e a válvula de ligado-

desligado 21 para a segunda câmara vedada 20B é aberta. O gás portador suprido

da unidade de resfriamento 19 em tal estado não é deixado fluir para dentro da

primeira câmara vedada 20A, mas é deixado fluir para dentro da segunda câmara

vedada 20B, de maneira que a água sendo o componente adsorvível seja

adsorvida dentro da peneira molecular adsorvente 4 preenchida na segunda câmara vedada 20B. (3) A válvula de sucção 24 para a primeira câmara vedada 20A é aberta, e o ar é evacuado da primeira câmara vedada 20A por meio da bomba de vácuo 22. A primeira câmara vedada 20A é evacuada, de maneira que a água sendo o componente adsorvível é separada da peneira molecular adsorvente 4.

(4) A água sendo o componente adsorvível que fora separada da

peneira molecular adsorvente 4 na primeira câmara vedada 20A é despejado da

primeira câmara vedada 20A para fluir para dentro do refrigerador 25, refrigerada

e umedecida pelo refrigerador 25, e condensada para a coleta. O componente

adsorvível pode ser despejado também da bomba de vácuo para o exterior, sem ser refrigerada pelo refrigerador.

(5) Adicionalmente, após um período de tempo predeterminado,

a válvula de ligado-desligado 21 para a primeira câmara vedada 20A é aberta, e à

válvula de ligado-desligado 21 para a segunda câmara vedada 20B e a válvula de

sucção 24 para a primeira câmara vedada 20A são fechadas. O gás portador

suprido da unidade de resfriamento 19 em tal estado não é deixado fluir para

dentro da segunda câmara vedada 20B, mas é deixado fluir para dentro da

primeira câmara vedada 20A, de maneira que a água sendo o componente

adsorvível seja adsorvida dentro da peneira molecular adsorvente 4 preenchida na primeira câmara vedada 20A.

(6) A válvula de sucção 24 para a segunda câmara vedada 20B é aberta, e o ar é evacuado da segunda câmara vedada 20B por meio da bomba de vácuo 22. A segunda câmara vedada 20B é evacuada, de maneira que a água sendo o componente adsorvível seja separada da peneira molecular adsorvente 4.

(7) O componente adsorvível que fora separado da peneira molecular adsorvente 4 na segunda câmara vedada 20B é despejado da segunda câmara vedada 20B para fluir para dentro do refrigerador 25, refrigerado pelo refrigerador 25, e condensado e agregado para a coleta. Este componente adsorvível também pode ser despejado da bomba de vácuo para o exterior.

(8) Após as etapas (2) a (7) serem repetidas, ou seja, altemando- se a abertura e o fechamento da válvula de ligado-desligado 21, o componente adsorvível é separado do componente de vapor na câmara vedada 20 em par. Além disso, o coletor de adsorção 5 pode coletar o componente adsorvível no gás portador mais eficientemente ao fazer com que a temperatura da peneira molecular adsorvente 4 na etapa de adsorção seja menor do que a temperatura da peneira molecular adsorvente 4 na etapa de liberação. Isto ocorre porque, como descrito acima, a quantidade de adsorção pela peneira molecular adsorvente 4 varia dependendo da temperatura também. O coletor de adsorção 5 pode aumentar a quantidade de adsorção resinando a peneira molecular adsorvente 4, por exemplo, na etapa de adsorção.

Na unidade de coleta 3 mostrada na Figura 1 e na Figura 3, o gás

portador e o componente de vapor são resinados pela unidade de resfriamento 19

e supridos ao coletor de adsorção 5. No aparelho, a quantidade de adsorção do

componente adsorvível na etapa de adsorção aumenta, e uma grande quantidade

de componente adsorvível contida no componente de vapor é adsorvida.

Contudo, a unidade de coleta não precisa ser necessariamente fornecida com uma

unidade de resfriamento, e o gás portador contendo o componente de vapor

também pode ser suprido ao coletor de adsorção, sem ser resinado pela unidade de resfriamento.

Adicionalmente, no coletor de adsorção 5, a peneira molecular adsorvente 4 também pode ser aquecida na etapa de liberação. Como uma quantidade de componente adsorvível a ser adsorvido é reduzida em tal peneira molecular adsorvente 4, o componente adsorvível que fora adsorvido pode ser separado eficientemente. Embora isso não seja mostrado, o coletor de adsorção é fornecido com um controlador de temperatura para aquecer a peneira molecular adsorvente. O controlador de temperatura é um sistema de aquecimento, por exemplo, e é disposto dentro da câmara vedada para aquecer o adsorvente molecular. Um trocador de calor de aquecimento ou um elemento de aquecimento pode ser utilizado no sistema de aquecimento.

Além disso, o coletor de adsorção 5 mostrado na Figura 2 e na Figura 4 é fornecido com um controlador de temperatura 26 para controlar a temperatura da peneira molecular adsorvente 4 preenchida na câmara vedada 20. O controlador de temperatura 26 é estruturado de maneira que a peneira molecular adsorvente 4 preenchida na câmara vedada 20 possa ser resfriada e aquecida.

A Figura 6 mostra o controlador de temperatura 26. O controlador de temperatura 26 ilustrado inclui um trocador de calor 27 disposto nas respectivas câmaras vedadas 20, um mecanismo de esquentamento 28 para fazer circular água quente para o trocador de calor 27 na primeira câmara vedada 20, um mecanismo de esfriamento 29 para fazer circular água fria para a segunda câmara vedada 20, uma válvula de controle 30 para trocar a água quente e a água fria a serem circuladas para as respectivas câmaras 20, e um sistema de ciclo de refrigeração 33 para aquecer um tanque de água quente 31 para o mecanismo de esquentamento 28 assim como para esfriar um tanque de água fria 32 para o mecanismo de esfriamento 29.

O trocador de calor 27 é disposto dentro da câmara vedada 20. No trocador de calor 27, a peneira molecular adsorvente 4 é esquentada em um estado em que a água esquentada circula no interior, e a peneira molecular adsorvente 4 é esfriada em um estado em que a água esfriada circula no interior. O mecanismo de esquentamento 28 possui um radiador 34 do sistema de ciclo de refrigeração 33 disposto dentro do tanque de água quente 31, de maneira que a água quente esquentada pelo radiador 34 seja circulada através do circuito de circulação para esquentar a câmara vedada 20. O mecanismo de esfriamento 29 possui um dissipador de calor 35 do sistema de ciclo de refrigeração 33 disposto dentro do tanque de água fria 32, de maneira que a água fria esfriada pelo dissipador de calor seja circulada através do circuito de circulação para esfriar a câmara vedada 20. Contudo, o mecanismo de esquentamento e o mecanismo de esfriamento podem também fazer circular um refrigerante que não seja a água.

O ciclo de refrigeração 33 inclui um compressor 36 para pressurizar um refrigerante vaporizado, um radiador 34 para liqüefazer o refrigerante pressurizado pelo compressor 36, um dissipador de calor 35 para que seja forçadamente esfriado por meio do calor de vaporização gerado pelo refrigerante liqüefeito, e uma válvula de expansão 37 conectada entre o radiador 34 e o dissipador de calor 35. A válvula de expansão 37 expande adiabaticamente o refrigerante pressurizado e esfriado para que seja liqüefeito dentro do dissipador de calor 35, de maneira que o dissipador de calor 35 seja forçadamente esfriado por meio do calor de vaporização do refrigerante. No sistema de ciclo de refrigeração 33, uma abertura da válvula de expansão 37 e a saída do compressor36 são ajustadas para determinar as temperaturas do radiador 34 e do dissipador de calor 35 em temperaturas predeterminadas.

No controlador de temperatura 26 da estrutura descrita acima, a válvula de controle 30 é movida para esquentar com a água quente circulada até o trocador de calor 27 da primeira câmara vedada 20 e para esfriar com a água fria circulada até o trocador de calor 27 da segunda câmara vedada 20. O controlador de temperatura 26 desta estrutura é capaz de esquentar e esfriar a câmara vedada20 em par através de um único sistema de ciclo de refrigeração 33, de maneira que a peneira molecular adsorvente 4 preenchida na câmara vedada 20 em par possa ser submetida a um controle eficaz de temperatura. No coletor de adsorção5 fornecido com a câmara vedada 20 em par, quando a primeira câmara vedada20 estiver em uma etapa de adsorção, a segunda câmara vedada 20 estará em uma etapa de liberação. Conseqüentemente, neste controlador de temperatura 26, a câmara vedada 20 em uma etapa de adsorção pode ser esfriada para adsorver eficientemente o componente adsorvível dentro da peneira molecular adsorvente4, enquanto que a câmara vedada 20 em uma etapa de liberação pode ser esquentada para separar eficientemente o componente adsorvível que é adsorvido na peneira molecular adsorvente 4.

No coletor de separação 6, o componente de vapor com uma concentração de álcool mais elevada sendo o componente não-adsorvível é coletado após a separação da água sendo o componente adsorvível no coletor de adsorção 5. No coletor de separação 6, o álcool sendo o componente não- adsorvível é separado ao ser adsorvido pelo segundo adsorvente 7. No coletor de separação 6, o álcool sendo o componente não adsorvível é separado do componente de vapor no gás portador, na etapa de adsorção em que o álcool sendo o componente não-adsorvível que está contido no componente de vapor é permitido entrar em contato com o segundo adsorvente 7 para a adsorção, e na etapa de liberação em que o álcool sendo o componente não-adsorvente que é adsorvido no segundo adsorvente 7 na etapa de adsorção é liberado do segundo adsorvente.

No coletor de separação 6, assim como no coletor de adsorção 5, o

álcool sendo o componente não-adsorvível é separado do componente de vapor

ao fazer com que a pressão na etapa de liberação seja menor do que a pressão na etapa de adsorção.

A pressão na etapa de liberação é feita mais baixa do que a pressão na etapa de adsorção, porque a quantidade de adsorção dentro do segundo adsorvente 7, como na peneira molecular adsorvente 4, varia dependendo da pressão. Sob a mesma pressão, a quantidade de adsorção dentro do segundo adsorvente 7 também tende a diminuir em uma temperatura mais baixa e a aumentar em uma temperatura mais alta.

O segundo adsorvente 7 no coletor de separação 6 adsorve o componente não-adsorvível contido no componente de vapor e coleta a substância alvo tal como uma concentração mais alta de álcool. Ou seja, quando a pressão na etapa de liberação é tornada mais baixa do que a pressão na etapa de adsorção, uma grande quantidade de componente não-adsorvível é adsorvida dentro do segundo adsorvente 7 na etapa de adsorção, e uma quantidade de componente não-adsorvível que pode ser adsorvida no segundo adsorvente 7 na etapa de liberação é torna-se menor, de maneira que o componente não- adsorvível é liberado do segundo adsorvente 7.

O coletor de separação 6, assim como o coletor de adsorção 5, inclui uma câmara vedada 40 preenchida com o segundo adsorvente 7, uma válvula de ligado-desligado 41 para controlar a passagem do gás portador que flui para dentro ou é despejado da câmara vedada 40, e uma bomba de vácuo 42, conectada à câmara vedada 40, para evacuar o ar da câmara vedada 40.

A câmara vedada 40 é uma câmara bloqueada e preenchida por dentro com o segundo adsorvente 7. O segundo adsorvente 7 é uma peneira molecular feita de zeólito sintético que adsorve o álcool sendo o componente não-adsorvível que não é adsorvido na peneira molecular adsorvente 4. A peneira molecular a ser utilizada possui um tamanho eficaz dos poros suficiente para adsorver o álcool sendo o componente não adsorvível, por exemplo, o tamanho eficaz dos poros de 5 angstroms. O segundo adsorvente 7 pode ser feita também de qualquer material que possa adsorver o componente de vapor a partir do qual o componente adsorvível é separado na peneira molecular adsorvente 4, por exemplo, qualquer zeólito, carvão ativado, óxido de lítio, sílica gel, ou uma mistura desses materiais.

A câmara vedada 40 é conectada através de um canal de transferência 9 ao lado de saída do coletor de adsorção 5. Além disso, no aparelho mostrado nas Figuras 1 a 3, a câmara vedada 40 no coletor de separação6 é conectada da unidade de refrigeração 47 ao coletor de adsorção 5. No coletor de separação 6, o álcool sendo o componente não-adsorvível é adsorvido no segundo adsorvente 7 e separado do gás portador resfriado pela unidade de refrigeração 47.

Além disso, a câmara vedada 40 mostrada nas Figuras 2 a 4 tem seu lado de saída conectado através do canal de transferência 9 à câmara de atomização 1, enquanto que a câmara vedada 40 mostrada na Figura 1 tem seu lado de saída para o gás portador aberta à atmosfera. O canal de transferência 9 conectado aos lados de entrada e de saída da câmara vedada 40 é fornecido com uma válvula de ligado-desligado 41. O coletor de separação 6 é construído e arranjado de maneira que o gás portador contendo o componente de vapor seja suprido à câmara vedada 40 quando a válvula de ligado-desligado 41 for aberta, e que o componente não-adsorvível no componente de vapor contido no gás portador seja adsorvido no segundo adsorvente 7.

Além disso, a câmara vedada 40 é conectada através do canal de sucção 43 no lado de entrada da bomba de vácuo 42. O canal de sucção 43 é fornecido com a válvula de sucção 44. A bomba de vácuo 42 serve para evacuar forçosamente o ar da câmara vedada 40 para descomprimir a câmara vedada 40. Quando a câmara é evacuada, o segundo adsorvente 7 libera o componente não- adsorvível que fora adsorvido. A bomba de vácuo 42 libera forçadamente o componente não-adsorvível liberado do segundo adsorvente 7. O aparelho ilustrado possui um refrigerador 45 conectado ao lado de saída da bomba de vácuo 42. O refrigerador 45 refrigera o componente não-adsorvível liberado do segundo adsorvente 7, umedece ou condensa o componente para coletar álcool altamente concentrado. Portanto, o álcool altamente concentrado que é o

componente não-adsorvível que fora adsorvido no segundo adsorvente 7 é despejado do refrigerador 45.

Como indicado pela linha tracejada na Figura 3, o aparelho de separação pode possuir o soprador 8 conectado entre o coletor de adsorção 5 e o coletor de separação 6. O soprador 8 serve para suprir o gás portador despejado pelo coletor de adsorção ao coletor de separação 6 em um estado pressurizado. O soprador 8 supre um gás portador altamente pressurizado, por exemplo, ao coletor de separação 6, de maneira que a quantidade de adsorção do componente não-adsorvível possa ser aumentada na etapa de adsorção. Contudo, o aparelho de separação não precisa necessariamente ter o soprador conectado entre o coletor de adsorção e o coletor de separação.

Além disso, o coletor de separação 6 ilustrado, assim como o

coletor de adsorção 5, inclui uma câmara vedada 40 em par que é composto por

uma primeira câmara vedada 40A e uma segunda câmara vedada 40B. O coletor

de separação 6 de tal estrutura possui a vantagem de que o álcool sendo o

componente não-adsorvível pode ser eficientemente separado enquanto a câmara

vedada 40 em par estiver sendo acionada na etapa de adsorção ou na etapa de liberação.

O coletor de separação 6 desta estrutura separa o componente não- adsorvível do gás portador na seguinte operação:

(1) A válvula de ligado-desligado 41 para a primeira câmara

vedada 40A é aberta, e a válvula de ligado-desligado 41 para a segunda câmara

vedada 40B e a válvula de sucção 40 para a primeira câmara vedada 40A são

fechadas. O gás portador suprido do coletor de adsorção 5 em tal estado é

deixado fluir para dentro da primeira câmara vedada 40A, e o álcool sendo o

componente não adsorvível é adsorvido no segundo adsorvente 7 preenchido na primeira câmara vedada 40A.

(2) Após um período de tempo predeterminado, a válvula de ligado-desligado 41 para a primeira câmara vedada 40A e a válvula de sucção 44 para a segunda câmara vedada 40B são fechadas, e a válvula de ligado-desligado para a segunda câmara vedada 40B é aberta. O gás portador suprido da unidade de resfriamento 19 em tal estado não flui para dentro da primeira câmara vedada40A, mas flui para dentro da segunda câmara vedada 40B, de maneira que o álcool sendo o componente não-adsorvível seja adsorvido no segundo adsorvente7 que é preenchido na segunda câmara de adsorção 40B.

(3) A válvula de sucção 44 para a primeira câmara vedada 40A é aberta, e o ar é evacuado da primeira câmara vedada 40A por meio da bomba de vácuo 42. A primeira câmara vedada 40A é evacuada, e o álcool sendo o componente não-adsorvível é separado do segundo adsorvente 7.

(4) O álcool sendo o componente não-adsorvível que é separado do segundo adsorvente 7 na primeira câmara vedada 40A é liberado da primeira câmara vedada 40A para fluir para dentro do refrigerador 45, e é refrigerado pelo refrigerador 45, condensado e agregado para ser coletado como álcool altamente concentrado após a condensação.

(5) Além disso, após um período de tempo predeterminado, a válvula de ligado-desligado 41 para a primeira câmara vedada 40A é aberta, e a válvula de ligado-desligado 41 para a segunda câmara vedada 40B e a válvula de sucção 40 para a primeira câmara vedada 40A são fechadas. O gás portador suprido da unidade de resfriamento 19 em tal estado não flui para dentro da segunda câmara vedada 40B, mas flui para dentro da primeira câmara vedada40A, de maneira que o álcool sendo o componente não-adsorvível seja adsorvido no segundo adsorvente 7 que é preenchido na primeira câmara vedada 40A.

(6) O canal de sucção 44 para a segunda câmara vedada 40B é

aberto para evacuar o ar da segunda câmara vedada 40B por meio da bomba de

vácuo 42. A segunda câmara vedada 40B é evacuada para separar, em um estado

altamente concentrado, o álcool sendo o componente não-adsorvível do segundo adsorvente 7.

(7) O componente não-adsorvível separado do segundo adsorvente 7 na segunda câmara vedada 40B é liberado da segunda câmara vedada 40B e flui para dentro do refrigerador 45 para que seja refrigerado pelo refrigerador 45, e é condensado e agregado para a coleta após a condensação. (8) As etapas (2) a (7) são repetidas, isto é, a válvula de ligado- desligado 41 é aberta ou fechada alternadamente para separar álcool altamente concentrado sendo o componente não-adsorvível do componente de vapor na câmara vedada 40 em par.

Além disso, o coletor de separação 6, assim como o coletor de

adsorção 5, pode coletar o componente não-adsorvível do gás portador mais

eficientemente ao tornar a temperatura do segundo adsorvente 7 na etapa de

adsorção mais baixa do que a temperatura do segundo adsorvente 7 na etapa de liberação.

Na unidade de coleta 3 mostrada na Figura 1 e na Figura 3, o gás portador e o componente de vapor são resinados pela unidade de resfriamento 47 e supridos ao coletor de separação 6. Neste aparelho, a quantidade adsorvida de componente não-adsorvível aumenta na etapa de separação, e uma grande quantidade de componente não-adsorvível contida no componente de vapor é adsorvida. Contudo, a unidade de coleta não precisa ser necessariamente fornecida com tal unidade de resfriamento, e o gás portador contendo o componente de vapor pode ser também suprido ao coletor de separação, sem o resfriamento do gás portador que contém o componente de vapor.

Além disso, o coletor de separação, assim como o coletor de adsorção, pode separar eficientemente o componente não-adsorvível que fora adsorvido, quando o segundo adsorvente é esquentado na etapa de liberação. O coletor de separação esquenta o segundo adsorvente por meio do controlador de temperatura. O controlador de temperatura, que pode ser um aquecedor por exemplo, é disposto dentro da câmara vedada para esquentar o segundo adsorvente. O aquecedor a ser utilizado pode ser do trocador de calor de aquecimento ou do elemento de aquecimento.

Adicionalmente, o coletor de separação 6 mostrado na Figura 2 e na Figura 4, assim como o coletor de adsorção 5, é fornecido com um controlador de temperatura 46 para controlar a temperatura do segundo adsorvente 7 preenchido na câmara vedada 40. O controlador de temperatura 46, sendo da mesma estrutura do controlador de temperatura 26 para o coletor de adsorção 5 mostrado na Figura 6, pode esfriar e esquentar o segundo adsorvente 7 preenchido na câmara vedada 40.

Além disso, o coletor de separação 6 no qual o controlador de temperatura 46 esquenta o segundo adsorvente 7 tem a vantagem de que o gás portador circulado a partir do coletor de separação 6 para a câmara de atomização1 é esquentado para gerar eficientemente os vapores na câmara de atomização 1. O grau em que a solução é atomizada nos vapores na câmara de atomização 1 varia de acordo com as temperaturas da solução e do gás portador, e, assim, quando as temperaturas do gás portador e da solução aumentam, a quantidade dos vapores a serem gerados aumenta também. O controlador de temperatura 46 esquenta o gás portador na faixa de 25-30°C. Contudo, o controlador de temperatura 46 pode também esquentar o gás portador na faixa de 15-40°C para suprir o gás portador à câmara de atomização 1. Quando a temperatura do gás portador suprido à câmara de atomização 1 aumenta, a quantidade dos vapores a serem gerados irá aumentar, porém quando a temperatura for excessivamente alta, a substância alvo tal como o álcool terá sua qualidade deteriorada. Ao revés, quando a temperatura for muito baixa, a eficiência da obtenção da substância alvo nos vapores tende a cair.

O aparelho de separação de solução da presente invenção pode ser utilizado vantajosamente para aplicações tais como na separação de álcool altamente concentrado da solução de álcool tal como álcool de biomassa, materiais brutos de Saquê e Saque.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é um diagrama em blocos esquemático que mostra o aparelho de separação de solução de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A Figura 2 é um diagrama em blocos esquemático que mostra o aparelho de separação de solução de acordo com uma outra modalidade da presente invenção;

A Figura 3 é um diagrama em blocos esquemático que mostra o aparelho de separação de solução de acordo com ainda uma outra modalidade da presente invenção; A Figura 4 é um diagrama em blocos esquemático que mostra o aparelho de separação de solução de acordo com uma modalidade adicional da presente invenção;

A Figura 5 é um diagrama em blocos esquemático que mostra um exemplo da câmara de atomização e o atomizador ultra-sônico;

A Figura 6 é um diagrama em blocos esquemático que mostra um exemplo do controlador de temperatura; e

A Figura 7 é um gráfico mostrando que o aparelho de separação de solução transforma a solução de álcool em uma alta concentração.

Descrição dos numerais

.1- Câmara de Atomização .2- Mecanismo de Atomização .3- Unidade de Coleta .4- Peneira Molecular Adsorvente .5- Coletor de Adsorção .6- Coletor de Separação .7- Segundo Adsorvente .8- Soprador .9- Canal de Transferência .10- Atomizador Ultra-Sônico .11- Vibrador Ultra-Sônico .12- Fonte de Alimentação Ultra-Sônica .13- Bomba .14- Tanque de Solução Inicial .15- Bocal de Pulverização .16- Bomba de Pressurização .17- Unidade de Compressão .18- Cano de Refrigeração .19- Unidade de Resfriamento .20- Câmara Vedada .20A- Primeira Câmara Vedada .20B- Segunda Câmara Vedada 21- Válvula de Ligado-Desligado 22- Bomba de Vácuo 23- Canal de Sucção 24- Válvula de Sucção 25- Refrigerador 26- Controlador de Temperatura 27- Trocador de Calor 28- Mecanismo de Esquentamento 29- Mecanismo de Esfriamento 30- Válvula de Controle 31- Tanque de Água Quente 32- Tanque de Água Fria 33- Sistema de Ciclo de Refrigeração 34- Radiador 35- Dissipador de Calor 36- Compressor 37- Válvula de Expansão 38- Refrigerador 40- Câmara Vedada 40Α- Primeira Câmara Vedada 40Β- Segunda Câmara Vedada 41- Válvula de Ligado-Desligado 42- Bomba de Vácuo 43- Canal de Sucção 44- Válvula de Sucção 45- Refrigerador 46- Controlador de Temperatura 47- Unidade de Refrigeração W- Superfície de Solução P- Coluna Líquida

Claims

1. Aparelho de separação de soluções, compreendendo: uma câmara de atomização (1) para atomizar uma solução em um gás portador; um mecanismo de atomização (2) para atomizar a solução em vapores a serem misturados com o gás portador dentro da câmara de atomização (1); e uma unidade de coleta (3) para permitir que um componente de vapor, atomizado pelo mecanismo de atomização (2) e transferido através do gás portador, seja adsorvido dentro de uma peneira molecular adsorvente (4) e separado do gás portador, caracterizado pela unidade de coleta (3) compreender um colector de adsorção (5) para permitir que um componente adsorvível contido no componente de vapor no gás portador seja adsorvido dentro da peneira molecular adsorvente (4) que possui uma capacidade de peneiração molecular, assim como para permitir que o componente adsorvível, que é adsorvido, seja liberado da peneira molecular adsorvente (4) e separado do componente de vapor, e um coletor de separação (6) para permitir que um componente não adsorvível contido no componente de vapor, que não é adsorvido pelo coletor de adsorção (5), seja separado do gás portador contendo o componente de vapor que é descarregado pelo coletor de adsorção (5), e sendo que o componente adsorvível no componente de vapor é adsorvido e separado do gás portador no coletor de adsorção (5), e o componente não adsorvível no componente de vapor é adsorvido e separado no coletor de separação (6).

2. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo mecanismo de atomização (2) compreender um vibrador ultra-sônico (11) para fazer a solução vibrar ultra-sonicamente na câmara de atomização (1) para que seja atomizada nos vapores a serem misturados com o gás portador para a dispersão, e uma fonte de energia ultra- sônica (12), conectada ao vibrador ultra-sônico (11), para suprir potência elétrica de alta freqüência ao vibrador ultra-sônico (11) para gerar uma vibração ultra- sônica.

3. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo mecanismo de atomização (2) compreender um bocal de pulverização (15) para pulverizar a solução nos vapores dentro da câmara de atomização (1), e uma bomba de pressurização (16) para pressurizar e suprir a solução ao bocal de pulverização (15).

4. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela peneira molecular adsorvente (4) para adsorver o componente adsorvível ser uma peneira molecular feita de zeólito sintético.

5. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação Is caracterizado pela solução ser uma solução de álcool, e pela peneira molecular adsorvente (4) no coletor de adsorção (5) ser uma peneira molecular para adsorver água, contida no componente de vapor, como um componente adsorvível.

6. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo coletor de separação (6) compreender um segundo adsorvente (7) para adsorver e separar o componente não adsorvível contido no componente de vapor a partir do qual o componente adsorvível é separado pela peneira molecular adsorvente (4) no coletor de adsorção (5), e assim o segundo adsorvente (7) adsorve o componente não adsorvível a ser separado do gás portador.

7. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela solução ser uma solução de álcool, a peneira molecular adsorvente (4) no coletor de adsorção (5) ser uma peneira molecular para adsorver água, contida no componente de vapor, como um componente adsorvível, e pelo segundo adsorvente (7) na câmara de separação (6) servir como um adsorvente para adsorver o álcool.

8. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo coletor de adsorção (5) ter a peneira molecular adsorvente (4) em uma câmara vedada (20), e ainda por uma bomba de vácuo (22) ser conectada à câmara vedada (20) de maneira que a bomba de vácuo (22) evacue a câmara vedada (20) para liberar o componente adsorvível da peneira molecular adsorvente (4).

9. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela câmara vedada (20) ser conectada através de uma válvula de !igado/desligado (21) à câmara de atomiZaÇão (1), a por quando a válvula de ligado/desligado for aberta, o gás portador contendo o componente de vapor ser suprido a partir da câmara dc atomização (l)paraa câmara vedada (20) para permitir que o componente adsorvível seja adsorvido dentro da peneira molecular adsorvente (4), c por quando a válvula de ligado/desligado (21) for fechada para evacuar a câmara vedada (20), o componente de vapor ser liberado da peneira molecular adsorvente (4).

10. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um par de câmaras vedadas (20) serem preenchidas com uma peneira molecular adsorvente (4), e pelo par de câmaras vedadas (20) ser conectado através das válvulas de ligado/desligado (21) à câmara de atomização (1), sendo que uma das válvulas de ligado/desligado (21) é aberta para suprir o gás portador, que contém o componente de vapor, à câmara vedada (20) para permitir que o componente adsorvível seja adsorvido dentro da peneira molecular adsorvente (4), enquanto que a outra das válvulas de ligado/desligado (21) é fechada para evacuar a câmara vedada (20) para liberar o componente adsorvível da peneira molecular adsorvente (4), de maneira que as valvulas de ligado/desligado (21) sejam alternadamente abertas e fechadas para permitir que o componente adsorvível seja separado do gás portador.

11. Aparelho de separação de soluções de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe.o coletor de adsorção (5) ser equipado com um controlador de temperatura (26), sendo que o controlador de temperatura (26) controla uma temperatura na peneira molecular adsorvente (4) que adsorve o componente adsorvível no gás portador para que seja mais baixa do que uma temperatura na peneira molecular adsorvente (4) que libera o componente adsorvível.