BRPI0908263B1

BRPI0908263B1 - Aparelho para aplicar energia eletromagnética para aquecer um fluido dielétrico, e, método para aquecer um fluido dielétrico pela aplicação de energia eletromagnética

Info

Publication number: BRPI0908263B1
Application number: BRPI0908263-8A
Authority: BR
Inventors: Jan S. Przybyla
Original assignee: E2V Technologies; Limited
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2020-02-11
Also published as: CN101953227B; GB0802845D0; GB2457494A; NO20101188L; NO344298B1; US20110049133A1; RU2010138098A; US10383181B2; BRPI0908263A2; WO2009101436A1; RU2497315C2; GB2457494B; CN101953227A

Abstract

aparelho para aplicar energia eletromagnética para aquecer um fluido dielétrico, e, método para aquecer um fluido dielétrico pela aplicação de energia eletromagnética um aparelho para aplicar energia eletromagnética a um fluido dielétrico inclui uma câmara (20) para conter o fluido dielétrico. pelo menos três placas de eletrodos paralelas ou coaxiais (401-409) são arranjadas dentro da câmara para aplicar energia eletromagnética substancialmente igual por volume unitário do fluido dielétrico entre as vizinhas das pelo menos três placas de eletrodos. condutores elétricos (416, 426) são eletricamente conectados a placas de eletrodos para aplicar um campo elétrico de radiofrequência entre as vizinhas das pelo menos três placas de eletrodos. em um primeiro modo de realização, os eletrodos são conectados em série e em um modo de realização alternativo, os eletrodos são conectados em paralelo.

Description

APARELHO PARA APLICAR ENERGIA ELETROMAGNÉTICA PARA AQUECER UM FLUIDO DIELÉTRICO, E, MÉTODO PARA AQUECER UM FLUIDO DIELÉTRICO PELA APLICAÇÃO DE ENERGIA ELETROMAGNÉTICA [0001] Esta invenção refere-se a um fluido dielétrico ou partículas fluidificadas ou particulados, em particular, ao aquecimento de uma emulsão ou dispersão de óleo e água para facilitar sua separação.

[0002] Emulsões de água-óleo são quase invariavelmente produzidas na extração de óleo cru e mais prováveis de ocorrer se injeção de água for usada para maximizar a recuperação de óleo de um poço de óleo.

[0003] É desejável reduzir o teor de água da emulsão para menos de 0,6% antes do óleo ser enviado a uma refinaria. Para óleos Premium, uma concentração mais baixa de 0,2% de água é necessária. Tradicionalmente, tanques de deposição são usados para permitir que constituintes de uma emulsão ou dispersão de água-óleo sejam separados, possivelmente usando pelo menos um dentre surfactantes e precipitadores elétricos, mas este é um processo consumidor de tempo e não maximiza a recuperação.

[0004] A precipitação eletrostática, que faz com que glóbulos de água coalesçam, é conhecida, os pela GB 1.155.784, que revela precipitação eletrostática de água suspensa em óleo na presença de polímeros termoplásticos sintéticos como causadores da coalescência, na qual o líquido escoa através de um campo elétrico de 1 a 60kV.

[0005] GB 1.247.500 revela um aparelho de tratamento para resolver emulsões de água-óleo contendo gás incluindo tratamento elétrico de emulsões para remoção de água em um fluxo ascendente. Uma pluralidade de eletrodos de tela dispostos verticalmente pode ser suada com eletrodos terra dispostos entre pares adjacentes de eletrodos de alta-voltagem.

[0006] GB 1.327.991 revela um separador de fases para fluidos imiscíveis, incluindo uma zona de separação de saída incluindo eletrodos

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 16/34 / 14 energizados, criando um campo elétrico que realça a coalescência de água residual. Eletrodos são supridos por um transformador, de modo que um campo de CA ou camada protetora pulsado seja aplicado. Os eletrodos são separados por 10,2 a 25,4cm e são sujeitos a 10kV a 30kV.

[0007] EP 0468954 revela a quebra de emulsões de óleo-em-água ou água-em-óleo pela sujeição a um campo de voltagem fixa para prover uma polarização da emulsão e uma camada protetora alternada superposta à camada protetora de voltagem constante.

[0008] US 4.257.895 revela a separação de óleo e água de uma emulsão, na qual a emulsão escoa verticalmente através de um campo elétrico entre dois eletrodos de placa.

[0009] US 5.580.464 revela a separação, por exemplo, de uma emulsão de água-em-óleo pela introdução de bolhas de um gás eletricamente isolante durante a aplicação de um campo elétrico ou eletrostático através da emulsão, usando eletrodos isolados. É feita referência a métodos previamente conhecidos de aplicar um gradiente de alta-voltagem, campos de Câmara de mistura campos de CA pulsada, campos de CC e campos de CC pulsada. O campo elétrico ou eletrostático é aplicado pelo uso de um ou mais pares de eletrodos aplicando uma voltagem de 10 a20kV pulsada a 1,5 a 50Hz. A emulsão escoa através do circuito de processamento elétrico. Eletrodos isolados são usados para aplicar um campo de CC pulsada ou eletrodos nãoisolados para aplicar um campo de CA.

[00010] US. 5.865.992 revela um separador de óleo, água e gás incluindo um campo elétrico através do qual o óleo pode escoar descendentemente para coalescer gotas de água carreadas no óleo.

[00011] US 2001/0017264 revela um método de separar um líquido isolante de um meio de dispersão, particularmente água dispersa em óleo, pela aplicação de um campo elétrico pulsante de 5-30kV tendo uma frequência entre 60Hz e 1kHz, dependendo de uma condutividade monitorada do meio

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 17/34 / 14 de dispersão. Um campo de CC pulsada de 0,5-5kV pode ser aplicado a montante do campo de frequência variável para carregar as gotículas de água e um capo de CA separado aplicado a jusante da camada protetora de frequência variável.

[00012] US 2005/0230296 revela um separador de água e óleo incluindo escoamento descendente da emulsão de água-óleo através de um campo elétrico para coalescer gotas de água carreadas para separação mais rápida por gravidade. O escoamento descendente purga as gotas de água coalescidas do campo elétrico, impedindo uma alta concentração de água de causar um curto-circuito elétrico.

[00013] Emulsões com uma concentração relativamente baixa de água, por exemplo, menor do que 25%, demoram mais a depositar do que emulsões com uma concentração reativamente mais alta de água, devido aos glóbulos de água tenderem a ser menores e a deposição ser equilibrada entre forças de tensão gravitacional e superficial, que são maiores nos glóbulos menores.

[00014] Caso, alternativamente, uma emulsão de água-óleo for sujeita a microondas, o calor produzido pela absorção de radiação nas gotículas de água pode ser transferido ao óleo por condução, reduzindo a viscosidade do óleo e ajudando na separação.

[00015] US 4.889.639 revela separação por microonda de uma emulsão, particularmente para realçar a separação de uma emulsão de águaóleo usando recirculação de água oleosa proveniente de um tanque separador ou usando água de uma fonte separada. Um aplicador é provido de uma entrada e saída para passagem de uma emulsão ou dispersão de água-óleo. Magnetos são providos em um circulador de microonda localizado entre uma fonte de microondas e um guia de ondas para defletir energia de microonda refletida para uma câmara de carregamento de água no circulador.

[00016] US 5.914.014 revela um aplicador de microonda para quebrar hidrocarboneto e emulsões de água. Uma corrente de uma emulsão de água e

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 18/34 / 14 hidrocarboneto é bombeada para uma cavidade reentrante de microonda ressonante de multímodo. Duas câmaras opostas de escoamento de emulsão, com um guia de onda de microonda suprido centralmente, formam uma câmara de dupla extremidade ressonante com múltiplas reflexões de energia de RF para tratar a emulsão em escoamento. UM aplicador de energia de RF reflete energia para as duas cavidades terminais de RF opostas, usando placas refletoras inclinadas localizadas na extremidade terminal de um guia de onda retangular. O fluxo de material é ascendente, contra a gravidade, para impedir que sólidos carreados fiquem aprisionados dentro das cavidades do ressonador. As duas cavidades terminais de RF opostas atuam como cavidade de microonda reentrante ressonante multimodo para absorver energia de microonda. As dimensões da câmara reentrante conjugam bem com padrões de onda vertical de microonda para propriedades dielétricas predeterminadas da mistura de água e óleo escoando através das duas cavidades opostas. Um circulador de três portas é localizado entre um transmissor e o aplicador de microonda para desviar qualquer RF refletida para uma carga morta de água resfriada. US 6077.400 e US 6.086.830 revelam detalhes de pré-aquecimento, filtragem e faixa de temperatura de matéria prima e detalhes de materiais da câmara e projeto para substancialmente o mesmo aparelho.

[00017] US 6.184.427 contempla reciclar plástico de rejeito pelo tratamento do material de refugo com microondas pela passagem do material de refugo através de um campo elétrico gerado por um capacitor de placa ou uma estrutura de eletrodo em anel.

[00018] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido um aparelho para aplicar energia eletromagnética para aquecer um fluido dielétrico, compreendendo: meios de câmara arranjados para conter o fluido dielétrico; pelo menos três meios de eletrodos espaçados um do outro ao longo de uma dimensão dos meios de câmara, um meio de condutor elétrico eletricamente conectado aos meios de eletrodos arranjados para

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 19/34 / 14 aplicar respectivos campos elétricos de radiofrequência entre meios de eletrodos vizinhos, de modo que pelo menos duas dessas regiões de camada protetora de radiofrequência sejam estabelecidos através daquela dimensão dos meios de câmara.

[00019] Convenientemente, os pelo menos três meios de eletrodos são arranjados para aplicar energia eletromagnética substancialmente igual por volume unitário do fluido dielétrico entre vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos. Vantajosamente, áreas e espaçamento de pares vizinhos de meios de eletrodo são determinados dependendo de um volume e vazão de fluido dielétrico entre eles, de modo que energia eletromagneticamente substancialmente igual por volume unitário de fluido dielétrico seja aplicada os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos.

[00020] Convenientemente, os meios de câmara têm seção transversal substancialmente circular.

[00021] Convenientemente, os pelo menos três meios de eletrodos são substancialmente planos e substancialmente mutuamente paralelos ou substancialmente cilíndricos e substancialmente coaxiais.

[00022] Vantajosamente, o aparelho é arranjado para aplicar um campo eletromagnético substancialmente igual entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos.

[00023] Convenientemente, meios de eletrodos vizinhos tem diferentes extensões verticais e diferentes extensões horizontais e uma área substancialmente igual.

[00024] Convenientemente, a câmara é cilíndrica.

[00025] Vantajosamente, os meios de câmara dielétricos compreendem meios de entrada e meios de saída para permitir que o fluido dielétrico seja irradiado como fluido dielétrico através dos meios de câmara.

[00026] Convenientemente, o aparelho é arranjado para causar o fluido dielétrico escoar em correntes de escoamento substancialmente paralelas em

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 20/34 / 14 uma mesma direção entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos. [00027] Convenientemente, os meios de câmara dielétricos são um cilindro circular reto.

[00028] Vantajosamente, o aparelho compreende meios de gerador de radiofrequência para aplicar energia de radiofrequência dentro dos meios de câmara.

[00029] Vantajosamente, o aparelho é arranjado para irradiar uma emulsão de água-óleo ou uma dispersão de óleo e água.

[00030] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provido um método de aquecer um fluido dielétrico pela aplicação de energia eletromagnética, compreendendo: conter o fluido dielétrico em meios de câmara , onde pelo menos três meios de eletrodos são espaçados um do outro ao longo de uma dimensão dos meios de câmara, e aplicar respectivos campos elétricos de radiofrequência entre os vizinhos dos meios de eletrodos, de modo que pelo menos duas dessas regiões de campo de radiofrequência sejam estabelecidas através daquela dimensão dos meios de câmara.

[00031] Convenientemente, o método compreende aplicar energia eletromagnética de radiofrequência substancialmente igual por volume unitário de fluido dielétrico entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos.

[00032] Convenientemente, a aplicação de energia eletromagnética de radiofrequência compreende aplicar um campo elétrico de radiofrequência substancialmente igual entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos.

[00033] Convenientemente, os pelo menos três meios de eletrodos têm diferentes extensões verticais e diferentes extensões horizontais e uma área substancialmente igual.

[00034] Vantajosamente, o método compreende adicionalmente escoar o fluido dielétrico através de meios de entrada e meios de saída dos meios de

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 21/34 / 14 câmara para irradiação do fluido dielétrico dentro dos meios de câmara. [00035] Convenientemente, o método compreende escoar o fluido dielétrico em correntes substancialmente paralelas em uma mesma direção entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos.

[00036] Vantajosamente, o método compreende irradiar uma emulsão de água-óleo ou uma dispersão de óleo e água.

[00037] A invenção será descrita agora, como exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a figura 1 é um desenho em perspectiva esquemática de um aplicador de RF de acordo com a invenção;

a figura 2 é uma vista lateral do aplicador da figura 1;

a figura 3 'r uma vista de topo de um modo de realização do aplicador da figura 1, no qual as placas do capacitor são conectadas em paralelo;

a figura 4A é uma vista terminal do aplicador da figura 3;

a figura 4B é um circuito equivalente dos capacitores do aplicador da figura 3;

a figura 5 é uma vista de topo de um modo de realização do aplicador da figura 1, no qual as placas de capacitor são ligadas em série.;

a figura 5A é uma visa termina do aplicador da figura 5; a figura 5B é um circuito equivalente dos capacitores do aplicador da figura 5;

a figura 6A mostra uma vista em perspectiva de um modo de realização alternativo de um aplicador no qual os eletrodos são cilíndricos;

a figura 6B é uma seção transversal vertical transversal ao longo da linha B-B da figura 6A, na qual os eletrodos são conectados em série;

a figura 6C é uma seção transversal vertical longitudinal ao longo da linha C-C da figura 6B;

a figura 7A é uma seção transversal vertical transversal ao

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 22/34 / 14 longo da linha B-B da figura 6A, na qual os eletrodos são conectados em paralelo; e a figura 7B é uma seção transversal vertical longitudinal ao longo da linha B-B da figura 7A.

[00038] Nas figuras, referências iguais denotam partes iguais.

[00039] Com referência à figura 1, um aplicador de RF 10 de acordo com a invenção inclui uma câmara de tratamento cilíndrica circular 20, de modo que uma porção de tubulação, através da qual uma emulsão a ser tratada pode escoar horizontalmente, como ilustrado, ou a um ângulo em relação à horizontal ou substancialmente vertical. No interior da câmara de tratamento há uma pluralidade de placas de eletrodo ou capacitor paralelas verticais 401411 se estendendo substancialmente de uma porção superior da parede cilíndrica para uma porção inferior da parede cilíndrica. As placas mais próximas ao centro da câmara, por conseguinte, tem uma extensão vertical maior do que as placas mais distanciadas do centro da câmara. De modo a desejavelmente aplicar uma mesma camada protetora a uma emulsão passando entre qualquer das placas, é desejável que exista uma capacitância substancialmente igual entre cada par adjacente de placas. Uma vez que a capacitância é proporcional à área das placas e inversamente proporcional a uma distância entre elas, tal igual capacitância pode se obtida variando-se a área ou a distância entre as placas ou uma combinação de área e distancia. Nos modos de realização mostrados nas figuras 1 a 5, as placas são substancialmente equidistantes e, devido às alturas das placas serem diferentes uma da outra de modo a se acomodar Ca câmara cilíndrica, as extensões das placas também são feitas de modo diferente para que todas as placas tenham substancialmente a mesma área.

[00040] Desse modo, como melhor visualizado nas vistas planas de modos de realização diferentes nas figuras 3 e 5, as placas são progressivamente mais longas, em uma direção paralela a um eixo

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 23/34 / 14 longitudinal da câmara cilíndrica, movendo-se de uma laca centra 406; 506 para as placas mais externas 401, 410; 501, 511.

[00041] Uma faixa de radiofrequência pode ser contemplada como se estendendo entre 30kH e 300GHz, mas uma faixa preferida para a presente invenção é de 1MHz a 100MHz. Abaixo de 1MHz, a voltagem necessária para uma emulsão de água-óleo pode se tornar excessiva. Acima de 100MHz, perdas parasíticas causadas, por exemplo, por capacitâncias e indutâncias parasíticas, podem se tornar excessivas.

[00042] Em um primeiro modo de realização mostrado nas figuras 3 e 4A, as placas são conectadas em paralelo, como indicado no circuito equivalente da figura 4B. Como melhor visualizado na figura 4A, neste primeiro modo de realização, placas alternadas 401. 403, 405, 407, 409 são eletricamente conectadas por um primeiro barramento de arco elétrico 41, enquanto as placas restantes 402, 404, 406, 408, 410 são eletricamente unidas por um segundo barramento de arco elétrico 42 oposto ao primeiro barramento 41.

[00043] O primeiro barramento 41 também é eletricamente unido a um conector 416 que atravessa uma parede da câmara 20 através de um isolador 415. Similarmente, o segundo barramento 42 é eletricamente unido a um conector 426 que atravessa uma parede da câmara 20 através de um isolador 425. Um conjunto de placas pode ser aterrado ou as placas alternadas podem ser ligadas diferencialmente. Quando uma das placas dos conjuntos de placas é aterrada, as placas podem ser eletricamente conectadas a uma parede aterrada da câmara, ao invés de serem conectadas a um barramento.

[00044] Deve ser entendido que um dos terminais 416, 426 poderia ter RF aplicada a ele, e o outro poderia ser aterrado. De modo prático, seria preferível inserir uma camada isolante entre a placa ligada e a parede adjacente da câmara, para impedir a formação de arco elétrico. Isto criaria uma capacitância para o terra adicional às mostradas na figura 4B. Como uma

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 24/34 / 14 alternativa, ambos os terminais poderiam ser ligados por RF em antifase. Neste caso, ambos os barramentos 41, 42 poderiam ser separados da câmara por meio de material isolante.

[00045] Em um segundo modo de realização mostrado nas figuras 5 e 5A, as placas são conectadas em série, como indicado no circuito equivalente da figura 5B. Como melhor visualizado na figura 5A, neste segundo modo de realização uma laca centra 506 é conectada a um conector 516 que atravessa um isolador 515 na parede da câmara cilíndrica 20, as placas terminais, ou mais externas, 501, 11 sendo aterradas por um conector ao terra 526, enquanto as placas intervenientes restantes 502-505 e 507-510 ficam eletricamente flutuando. Alternativamente, a placa central 506 e as placas terminais 501, 511 são ligadas diferencialmente. Deve ser entendido que uma maior voltagem é necessária neste segundo modo de realização, com placas conectadas em série do que no primeiro modo de realização previamente descrito com placas paralelas, de modo a criar o mesmo campo elétrico entre placas vizinhas em ambos os modos de realização. Entretanto, potência na faixa de 100W a 100kW pode ser aplicada em ambas as versões.

[00046] Com referência 1 figura 5A, uma voltagem de ligação é aplicada ao terminal 516 apenas, e os terminais adicionais são conectados através de buchas isoladas, como 515, às placas terminais 501, 511. caso o terminal 516 seja ligado, estes terminais adicionais poderiam ser aterrados. Alternativamente, o terminal 516 poderia ser aterrado, e os terminais adicionais poderiam ser ligados em antifase, uma ligação de antifase poderia ser produzida a partir de um enrolamento de saída de transformador, tendo uma derivação central aterrada.

[00047] Embora placas retangulares tenham sido ilustradas, estas podem s modeladas hidrodinamicamente para minimizar arrasto de redução imposto sobre um fluido escoando através da câmara. Alternativa ou adicionalmente, as placas podem ser revestidas com revestimento de arrasto

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 25/34 / 14 iônico.

[00048] Deve ser entendido que, embora os eletrodos 401-409, 501511 sejam referidos como placas capacitoras, os eletrodos podem alternativamente, ser grades em vez de placas sólidas.

[00049] Além disso, deve ser entendido que, embora as placas de eletrodo sejam vantajosamente, substancialmente verticais para que as gotículas de água caindo por gravidade na base da câmara não se acumulem sobre as placas, a câmara não é necessariamente horizontal ou vertical ou substancialmente vertical. Se as placas de eletrodo forem substancialmente horizontais, serão formadas preferencialmente por grades, de modo que a água não se acumule sobre as placas, mas passe através das grades.

[00050] Uma câmara de derivação pode ser suada em vez de uma câmara cilíndrica circular reta.

[00051] No uso, um campo de RF é aplicado aos terminais 416, 426; 516, 526 para gerar um campo de RF substancialmente igual entre cada par de placas vizinhas. Por radiofrequência, uma frequência entre 30kHz e 300GHz deve ser entendida. Com referência às figuras 1,2, 3 e 5, uma emulsão a ser separada é passada através da câmara de tratamento em uma direção das setas 31, 32, passando entre as placas paralelas 401-409; 501-511. O campo atua diferencialmente para aquecer as gotículas de água na emulsão, o que pode aquecer o óleo por condução, reduzindo a viscosidade do óleo. Isto aumenta uma velocidade de separação da emulsão, com a água tendendo a ficar sob o óleo. A emulsão pode ser passada para um tanque de separação para separação adicional da emulsão.

[00052] Um circuito conjugado pode ser interposto á câmara e a um gerador de RF para conjugar o gerador à carga para aplicação de potência máxima ao fluido. Constante dielétrica e outros parâmetros do fluido a ser tratado podem ser monitorados a montante da câmara, de modo a conjugar a camada protetora aplicada à carga a ser irradiada.

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 26/34 / 14 [00053] Conforme descrito, os modos de realização da invenção podem ter mais de dois eletrodos capacitores dentro da câmara. Entretanto, deve se entendido que o aplicador poderia trabalhar com uma única placa ligada, com as superfícies adjacentes da câmara formando dois outros eletrodos. Certo nível de potência é necessário para prover energia ao fluido dielétrico, particularmente a uma emulsão de água-óleo, e espaçamento entre placas de eletrodos determina quanta potencia pode ser aplicada. Placas adicionais a um mínimo de duas, permitem um aumento na potência aplicada, e distribuem o campo elétrico e controlam a intensidade de corrente no fluido conforme necessário. Normalmente, haveria, portanto, mais de duas placas montadas na câmara.

[00054] Deve ser entendido que a câmara não tem, necessariamente, uma seção transversal circular, nem as placas são necessariamente arranjadas verticalmente. De fato, não é essencial ter um campo de RF igual entre as placas vizinhas, devido, por exemplo, à vazão a ser irradiado poder ser menor em uma periferia de uma câmara, exigindo um campo menor para transmitir uma mesma energia por volume unitário de fluido dielétrico do que distante da periferia. Entretanto, embora várias alternativas possíveis para os eletrodos possam ser empregadas, a versão ilustrada de placas mais longas nas laterais permanece o arranjo presentemente preferido. Áreas das placas são, de preferência, iguais, caso as vazões sejam iguais através da câmara.

[00055] Além disso, as placas de eletrodos não são necessariamente placas planas paralelas. Conforme mostrado nas figuras 6 e 7, as placas de eletrodo são cilindros coaxiais vazados. Desse modo, a placa centra 406 é substituída por um cilindro vazado 606, as placas 405, 407 são substituídas por cilindros vazados de diâmetro crescente 607, 608 etc. Tais cilindros coaxiais podem ser arranjados em uma configuração de capacitores em série, conforme mostrado nas figuras 7A e 7B, similar às das figuras 4 e 5. Para a conexão em paralelo, cilindros alternados são unidos, por exemplo, por uma

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 27/34 / 14 primeira ligação por fio 71 e os cilindros interpostos unidos, por exemplo, por uma segunda ligação por fio 72. Para conexão em série, apenas o cilindro central 606 é ligado. Os eletrodos cilindros vazados teriam as mesmas alternativas para serem ligados de uma maneira inversa ou diferencialmente que os modos de realização das figuras 4 e 5.

[00056] Deve ser entendido que, caso desejado, as placas concêntricas terão área igual para aplicar um campo igual entre as lacas, comprimentos axiais das placas podendo diminuir da placa cilíndrica mais interna para a placa cilíndrica mais externa. Alternativa ou adicionalmente, energia igual pode se aplicada entre as placas por espaçamento radial diferencial das placas, levando também em consideração um volume de líquido diferente e, provavelmente, uma baixa velocidade de líquido diferente, para se irradiado entre diferentes placas cilíndricas.

[00057] As placas podem ter um revestimento isolante para impedir formação de arco caso água se acumule entre as lacas.

[00058] Duas ou mais câmaras de tratamento podem se usadas em paralelo, de modo que uma câmara de tratamento possa ser desligada para manutenção sem interromper o fluxo através de outras câmaras. Qualquer corrosão das placas de eletrodo pode se detectada pela detecção de mudanças de impedância da câmara de tratamento.

[00059] Embora o aparelho tenha sido descrito para aumentar uma velocidade de deposição de emulsões de óleo e água, deve se entendido que o aparelho pode ser usado para aquecer qualquer material dielétrico em escoamento.

[00060] Deve ser entendido que a emulsão passando através da câmara pode estar a uma pressão consideravelmente acima da pressão atmosférica, por exemplo, a 6x10⁶ Pa tipicamente experimentada em tubulações de um poço de óleo.

[00061] Atualmente é entendido que a invenção se baseia em

Petição 870190052020, de 03/06/2019, pág. 28/34 / 14 aquecimento dielétrico para separar uma emulsão. A emulsão atua como um dielétrico perdível entre os eletrodos de capacitor, a perda de dielétrico ocorrendo principalmente na água e muito pouco no óleo. Devido aos diminutos glóbulos de água serem sujeitos a aquecimento dielétrico, o óleo circundando cada glóbulo é aquecido, e a viscosidade do óleo circundante é, desse modo, reduzida, possibilitando que os diminutos glóbulos de água se depositem a uma maior velocidade.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para aplicar energia eletromagnética para aquecer um fluido dielétrico compreendendo:

a. um meio de câmara (20) arranjado para conter o fluido dielétrico;

b. pelo menos três meios de eletrodos (401-411) espaçados um do outro ao longo de uma dimensão do meio de câmara (20); e

c. meios de condutor elétrico (41) eletricamente conectados aos meios de eletrodos arranjados para aplicar respectivos campos elétricos de radiofrequência entre meios de eletrodos vizinhos (401-411), de modo que pelo menos duas dessas regiões de campo de radiofrequência sejam estabelecidas ao longo da dimensão do meio de câmara (20);

caracterizado pelo fato de pelo menos três meios de eletrodos (401-411) serem arranjados para aplicar igual energia eletromagnética por volume unitário do fluido dielétrico em cada uma das pelo menos duas regiões de campo de radiofrequência entre os vizinhos de pelo menos três meios de eletrodos (401-411);

em que o aparelho é arranjado para fazer com que o fluido dielétrico escoe em correntes de fluxo paralelas em uma mesma direção entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos (401-411).
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de áreas e espaçamentos de pares vizinhos de meios de eletrodos (401-411) serem determinadas dependentes de um volume e vazão de fluido dielétrico entre eles, de modo que igual energia eletromagnética por volume unitário de fluido dielétrico seja aplicada entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos (401-411).
3. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato dos meios de câmara (20) terem seção transversal circular.

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4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de pelo menos três meios de eletrodos (401-411) serem planares e mutuamente paralelos ou cilíndricos e coaxiais.
5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de ser disposto para aplicar um campo eletromagnético igual entre os vizinhos de pelo menos três meios de eletrodos (401-411).
6. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato dos meios de eletrodos vizinhos (401-411) terem extensões verticais diferentes e extensões horizontais diferentes e uma área igual.
7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato da câmara ser cilíndrica.
8. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato dos meios de câmara dielétricos (20) compreender meios de entrada e meios de saída arranjados para permitir que o fluido dielétrico seja irradiado quando o fluido dielétrico escoar através dos meios de câmara (20).
9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato dos meios de câmara dielétricos (20) serem um cilindro circular reto.
10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender meios de gerador de radiofrequência para aplicar energia de radiofrequência dentro dos meios de câmara.
11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de ser arranjado para irradiar uma emulsão de óleo e água ou uma dispersão de óleo e água.
12. Método para aquecer um fluido dielétrico pela aplicação de

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3 / 4 energia eletromagnética compreendendo:

a. conter o fluido dielétrico em meios de câmara (20), em que pelo menos três meios de eletrodos (401-411) são espaçados um do outro ao longo de uma dimensão dos meios de câmara (20);

b. aplicar respectivos campos elétricos de radiofrequência entre os vizinhos dos meios de eletrodos (401-411), de modo que pelo menos duas dessas regiões de campo de radiofrequência sejam estabelecidas ao longo daquela dimensão dos meios de câmara (20), caracterizado pelo fato de que os respectivos campos elétricos de radiofrequência aplicam energia eletromagnética por volume unitário do fluido dielétrico igual em cada uma das pelo menos duas regiões de campo de radiofrequência entre os vizinhos de pelo menos três meios de eletrodos (401-411); e

c. escoar o fluido dielétrico em correntes de fluxo paralelas em uma mesma direção entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos (401-411).
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato da aplicação de energia eletromagnética de radiofrequência compreender aplicar um campo elétrico de radiofrequência igual entre os vizinhos dos pelo menos três meios de eletrodos (401-411).
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato dos pelo menos três meios de eletrodos (401-411) diferirem de extensões verticais e diferirem de extensões horizontais e terem uma área igual.
15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender escoar o fluido dielétrico através de meios de entrada e meios de saída dos meios de câmara (20) para irradiação do fluido dielétrico dentro dos meios de câmara (20).
16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações

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12 a 15, caracterizado pelo fato de compreender irradiar uma emulsão de óleo e água ou uma dispersão de óleo e a água.