BRPI0914252B1

BRPI0914252B1 - método para descontaminar a água e gerar vapor de água, método para remover contaminantes da água e gerar vapor, e método para gerar vapor

Info

Publication number: BRPI0914252B1
Application number: BRPI0914252A
Authority: BR
Inventors: L Johnson Dana; D Riley John
Original assignee: Verno Holdings Llc
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2020-01-21
Also published as: US20090313996A1; EP2310102A1; AU2009262287A1; US8864949B2; EP2310102B1; CN102065964B; EA201001784A1; ES2864073T3; CL2010001542A1; CO6331312A2; KR20110027706A; US20130127074A1; MX2010013407A; EP2310102A4; US8562791B2; CN102065964A; IL231037A0; CA2726911A1; IL231037A; EA018631B1

Abstract

método para descontaminar a água e gerar vapor de água, método para remover contaminantes da água e gerar vapor, e método para gerar vapor um sistema e método para descontaminar água e gerar vapor de água inclui a introdução de água contaminada em um vaso. a água é movida através de uma série de bandejas rotativas, alternadamente separadas por defletores estacionários, de modo a girar e aquecer a água, para efetuar sua vaporização, para produzir um vapor tendo pelo menos alguns dos contaminantes dela separados. o vapor é retirado do vaso, para condensar longe dos contaminantes separados e da água restante. o vapor pode ser passado através de uma turbina conectada a um gerador elétrico. sensores em um controlador podem ser empregados para ajustar a velocidade de rotação das bandejas, ou água introduzida no vaso, em resposta às condições detectadas. a água tratada pode ser recirculada e reprocessada através do vaso, para aumentar sua purificação.

Description

MÉTODO PARA DESCONTAMINAR A ÁGUA E GERAR VAPOR DE ÁGUA, MÉTODO PARA REMOVER CONTAMINANTES DA ÁGUA E GERAR VAPOR, E MÉTODO PARA GERAR VAPOR

DESCRIÇÃO

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção se refere a um sistema para descontaminar água e gerar vapor de água. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um método aperfeiçoado, que utiliza uma série de sensores e um sistema de controle para vaporizar água, remover sólidos dissolvidos e maximizar a recuperação de água potável da água contaminada através de um vaso horizontal de processamento da água.

[0002] Dessalinização refere-se a um dos muitos processos para remover o excesso de sal, minerais e outros contaminantes naturais ou artificiais da água. Historicamente, dessalinização converte água do mar em água potável a bordo de navios. Modernos processos de dessalinização são ainda usados em navios e submarinos, para garantir um fornecimento constante de água potável para a tripulação. Mas, a dessalinização é cada vez mais utilizada em regiões áridas com escassos recursos de água doce. Nessas regiões, a água salgada do mar é dessalinizada em água doce apropriada ao consumo (isto é, potável) ou para irrigação. Os resíduos altamente concentrados do processo de dessalinização são comumente referidos como salmoura, com sal (NaCl) sendo um subproduto típico importante. O interesse mais moderno na dessalinização se concentra no desenvolvimento de processos de baixo custo para fornecer água fresca para uso em regiões áridas, onde a disponibilidade de água doce é limitada.

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2/28 [0003] Dessalinização em larga escala é geralmente cara e requer grandes quantidades de energia e infraestrutura dispendiosa. Por exemplo, a maior estação mundial de dessalinização usa principalmente destilação instantânea em múltiplos estágios, e pode produzir 300 milhões de metros cúbicos (m³) de água por ano. A maior estação de dessalinização nos Estados Unidos dessaliniza 25 milhões de galões (95.000 m³) de água por dia. Mundialmente, cerca de 13.000 estações de dessalinização produzem mais de 12 bilhões de galões (45 milhões de m³) de água por dia. Assim, há uma necessidade constante na arte para melhorar os métodos de dessalinização, ou seja, reduzindo custos e melhorando a eficiência dos sistemas relacionados.

[0004] Dessalinização pode ser realizada por vários processos diferentes. Por exemplo, vários processos usam métodos de dessalinização com base na simples evaporação, tais como evaporação de efeitos múltiplos (MED ou simplesmente ME), evaporação por compressão de vapor (VC) e condensação por evaporação. Em geral, a condensação por evaporação é um processo de dessalinização natural realizado pela natureza ao longo do ciclo hidrológico. No ciclo hidrológico, a água evapora para a atmosfera proveniente de fontes, como lagos, oceanos e rios. A água evaporada entra, então, em contato com o ar mais frio e forma orvalho ou chuva. A água resultante é geralmente livre de impurezas. O processo hidrológico pode ser reproduzido artificialmente, através de uma série de processos de condensação por evaporação. Em funcionamento básico, a água salgada é aquecida até a evaporação. Sal e outras impurezas se separam da água e são deixados para trás durante a fase de evaporação. A água evaporada é condensada posteriormente,

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3/28 recolhida e armazenada como água doce. Ao longo dos anos, o sistema de condensação por evaporação foi bastante melhorado, principalmente com o advento de tecnologia mais eficiente facilitando o processo. Mas, esses sistemas ainda necessitam de uma fonte de energia importante para evaporar a água. Um método alternativo de dessalinização com base na evaporação inclui destilação instantânea em múltiplos estágios, como brevemente acima descrito. Destilação instantânea em múltiplos estágios usa destilação a vácuo. Destilação a vácuo é um processo de fervura da água em pressão inferior à atmosférica, criando um vácuo dentro da câmara de evaporação. Assim, a destilação a vácuo opera a uma temperatura muito inferior à MED ou VC e, portanto, requer menos energia para evaporar a água para separar os respectivos contaminantes. Este processo é particularmente oportuno, tendo em conta os custos crescentes da energia.

[0005] Métodos alternativos de dessalinização podem incluir processos baseados em membrana, como osmose reversa (RO), eletrodiálise reversa (EDR) , nanofiltração (NF), osmose direta (FO) e destilação de membrana (MD) . Dentre esses processos de dessalinização, osmose reversa é a mais utilizada. A osmose reversa utiliza membranas semipermeáveis e pressão para separar sal e outras impurezas da água. Membranas de osmose reversa são consideradas seletivas. Ou seja, a membrana é altamente permeável a moléculas de água, enquanto altamente impermeável a sais e outros contaminantes nela dissolvidos. As membranas em si são armazenadas em recipientes caros e altamente pressurizados. Os recipientes organizam as membranas, para maximizar a área de superfície e a vazão de água salgada através delas. Sistemas convencionais de dessalinização por

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4/28 osmose usam tipicamente uma das duas técnicas para o desenvolvimento de alta pressão dentro do sistema: (1) bombas de alta pressão, ou (2) centrífugas. Uma bomba de alta pressão ajuda a filtrar água salgada através da membrana. A pressão no sistema varia, de acordo com as definições da bomba e a pressão osmótica da água salgada. A pressão osmótica depende da temperatura da solução e da concentração de sais nela dissolvidos. Alternativamente, as centrífugas são geralmente mais eficientes, mas são mais difíceis de implementar. A centrífuga gira a solução em rotações elevadas para separar materiais de diferentes densidades dentro da solução. Em combinação com uma membrana, sais e outros contaminantes em suspensão estão sujeitos a uma aceleração radial constante ao longo do comprimento da membrana. Um problema comum com osmose reversa, em geral, é a remoção de sal em suspensão e entupimento da membrana ao longo do tempo.

[0006] Despesas operacionais de estações de dessalinização de água por osmose reversa são determinadas principalmente pelos custos de energia necessários para acionar a centrífuga ou bomba de alta pressão. Um sistema de recuperação de energia hidráulica pode ser integrado ao sistema de osmose reversa para combater os custos crescentes de energia associados aos processos já com intenso consumo de energia. Trata-se de recuperar parte da energia de entrada. Por exemplo, as turbinas são particularmente susceptíveis à recuperação de energia em sistemas, que requerem altas pressões de operação e grandes volumes de água salgada. A turbina recupera energia durante uma queda de pressão hidráulica. Assim, a energia é recuperada em um sistema de osmose reversa, com base em diferenças de pressão entre os lados opostos da membrana. A pressão sobre o lado da

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5/28 água salgada é muito maior do que a pressão no lado da água dessalinizada. A queda de pressão produz considerável energia hidráulica recuperável pela turbina. Assim, a energia produzida entre seções de alta pressão e de baixa pressão da membrana de osmose reversa é controlada e não totalmente desperdiçada. A energia recuperada pode ser usada para acionar qualquer um dos componentes do sistema, incluindo a centrífuga ou bomba de alta pressão. Turbinas ajudam a reduzir gastos com energia total para realizar a dessalinização.

[0007] Em geral, sistemas de osmose reversa normalmente consomem menos energia do que a destilação térmica e são, portanto, mais rentáveis. Apesar de osmose reversa funcionar bem com soluções de água até certo ponto salobras, a osmose reversa pode ficar sobrecarregada e ineficiente, quando utilizada com soluções muito salgadas, como água salgada do mar. Outros métodos menos eficientes de dessalinização podem incluir troca iônica, congelamento, dessalinização geotérmica, umidificação solar (HDH ou MEH), cristalização do hidrato de metano, reciclagem da água de alta qualidade ou hipertermia induzida por RF. Independentemente do processo, dessalinização permanece tendo um consumo intenso de energia. Custos e viabilidade econômica futura continuam a depender do preço da tecnologia de dessalinização e dos custos da energia necessária para operar o sistema.

[0008] Em outro método alternativo de dessalinização, a Patente norte americana U.S. N° . 4.891.140 de Burke, Jr. divulga um método para separar e remover minerais e matéria orgânica dissolvida da água, através de destilação destrutiva. Aqui, a água é aquecida a um vapor sob pressão controlada. Partículas de sal dissolvido e outros contaminantes se

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6/28 precipitam da solução, quando água evapora. Uma centrífuga de hidrociclone integrada acelera o processo de separação. A água aquecida sob alta pressão, limpa, transfere energia de volta para o sistema, através de troca de calor e de um motor hidráulico. 0 uso de energia líquida é, assim, relativamente menor do que os processos acima citados. Na verdade, o uso de energia líquida é essencialmente equivalente à perda na bomba e à perda de calor, através do funcionamento do equipamento. Uma vantagem particular desse projeto é que não existem membranas a serem substituídas. Esse processo remove substâncias químicas e outros materiais, que poderíam danificar ou destruir dispositivos de dessalinização baseados em membranas.

[0009] Outra patente, a Patente norte americana U.S. N°. 4.287.026 de Wallace divulga um método e aparelho para remover sal e outros minerais na forma de sólidos dissolvidos de sal e de outras águas salobras para produzir água potável. Água é forçada através de diversos estágios de dessalinização em alta temperatura e em altas velocidades centrífugas. Preferencialmente, os componentes internos giram a água em velocidades até Mach 2, para separar e suspender com eficiência sal e outros sólidos dissolvidos da água vaporizada. O sal e outros minerais em suspensão são centrifugamente forçados para fora, para serem descarregados em separado do vapor de água. O vapor separado e purificado é, então, condensado de volta em água potável. O sistema requer significativamente menos energia operacional do que os sistemas de osmose reversa e de filtração similares, para purificar a água de forma eficiente e econômica. Uma desvantagem desse modelo é que o eixo de rotação é construído dentro de uma câmara vertical. Como resultado, as seções de eixo de rotação são apenas solidamente ancoradas à

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7/28 unidade base por um mancai e uma tampa de mancai. Em altas velocidades de rotação (por exemplo, mais de Mach 1), vibrações causam falhas excessivas no eixo e vedação do mancai. Outra desvantagem é que uma série de câmaras é aparafusada nas seções de alojamento. As placas perfuradas são acopladas a essas seções por um anel de vedação. 0 alojamento e os anéis de vedação tendem a se desgastar com o tempo, devido à penetração de sal, porque as câmaras múltiplas e seções de alojamento estão ligadas através de uma pluralidade de porcas e parafusos. Em particular, a montagem do projeto de Wallace é especialmente difícil. A manutenção é igualmente trabalhosa, já que leva bastante tempo para desmontar cada uma das seções de alojamento, incluindo os anéis de vedação, porcas e parafusos. Naturalmente, o dispositivo deve ser remontado, após a manutenção necessária ser realizada. Cada seção de alojamento deve ser cuidadosamente colocada de volta, para garantir a correta vedação entre elas. 0 sistema também é vulnerável a uma variedade de problemas de torque e manutenção, em função do tempo de uso do dispositivo, tal como vazamento pelo anel de vedação. Além disso, o eixo de rotação é conectado à fonte de energia por uma unidade de transmissão, o que contribui para os problemas de confiabilidade acima citados, associados aos mancais, eixos e vedações. 0 sistema também não divulga um meio para regular a velocidade das seções de eixo rotativo, de acordo com a pressão osmótica da água salgada a ser dessalinizada. A operação estática da máquina de dessalinização de Wallace não é, assim, tão eficiente quanto a outros modernos dispositivos de dessalinização.

[00010] Assim, há uma necessidade da arte para um melhor sistema, que inclua sensores para monitorar informações em

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8/28 tempo real do sistema e controles para ajustar o funcionamento mecânico do sistema, para maximizar a descontaminação da água, como a dessalinização da água, e minimizar o consumo de energia. Tal sistema deverá ainda incorporar vários ciclos de reciclagem para aumentar a recuperação de água potável, de cerca de oitenta por cento a entre cerca de noventa e seis por cento e noventa e nove por cento, devendo incorporar um sistema de recuperação auxiliado por polímero para extrair elementos de traço de compostos de resíduo, e consumir menos energia do que

outros sistemas de	dessalinização	conhecidos	na arte. A
presente	invenção	satisfaz essas	necessidades	e oferece
vantagens	adicionais	relacionadas.
	SUMÁRIO DA	INVENÇÃO
[00011]	A presente	invenção é dir	igida a um	sistema para

descontaminar água, tal como dessalinização da água, e gerar vapor de água, incluindo evaporação. 0 sistema inclui um vaso alongado definindo uma câmara interna. 0 vaso é geralmente orientado horizontalmente. Uma entrada de água é formada no vaso para introduzir água no seu interior. Uma pluralidade de bandejas é disposta dentro da câmara interna em relação espaçada entre si. As bandejas incluem conchas, através das quais passam água e vapor de água. As conchas, de preferência, incluem uma entrada de um primeiro diâmetro e uma saída de um segundo menor diâmetro. Uma pluralidade de defletores, normalmente placas perfuradas, é disposta entre as bandejas. Cada defletor tem uma pluralidade de aberturas, através das quais passam água e vapor de água. Preferencialmente, as aberturas têm uma entrada de um primeiro diâmetro e uma saída de um segundo menor diâmetro. Em uma modalidade, pelo menos um dos defletores inclui um direcionador de fluxo, que se estende

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9/28 a partir de sua face dianteira e é configurado para dirigir o fluxo da água e vapor de água em direção à periferia do defletor.

[00012] Um eixo giratório atravessa os defletores, e é fixado na bandeja, de modo a girar as bandejas no interior da câmara interna, enguanto os defletores permanecem estacionários. Um acionador gira o eixo. Normalmente, uma camada ou luva de material de baixo atrito, ou mancais, é disposta entre os defletores e o eixo.

[00013] Uma saída de contaminantes é formada no vaso e está, normalmente, em comunicação fluida com um tangue de água de contaminantes. Uma saída do vapor de água também é formada no vaso e está em comunicação com um tangue de recuperação de vapor para condensação do vapor em água no estado líguido. Em uma modalidade, pelo menos um tangue de água contaminada e tratada é acoplado de forma fluida ao vaso para reprocessar a água contaminada, pela passagem da água contaminada e tratada através do sistema novamente.

[00014] Em uma modalidade, um controlador é usado para ajustar a velocidade de rotação do eixo ou a entrada de água no vaso. Pelo menos um sensor está em comunicação com o controlador. Pelo menos um sensor é configurado para determinar, pelo menos um dos seguintes: 1) velocidade de rotação do eixo ou bandejas, 2) pressão da câmara interna, 3) temperatura da água ou do vapor de água, 4) taxa de entrada de água, ou 5) nível de água contaminada a ser processado.

[00015] Em uma modalidade, uma turbina é ligada na saída do vapor de água do vaso e operavelmente ligada a um gerador elétrico. A água é aguecida até pelo menos sua temperatura de ebulição, de modo a criar evaporação e o vapor ser passado

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10/28 através da turbina, operavelmente ligada ao gerador elétrico. Um retorno da água tratada pode ser disposto entre a turbina e a entrada de água do vaso.

[00016] Em uma modalidade particularmente preferida, o sistema é ligado a uma estrutura portátil, que pode ser transportada através de caminhão com semi-reboque, container ISO, ou algo parecido.

[00017] Em uso, o método para descontaminar água e gerar vapor de água compreende as etapas de introduzir água com contaminantes no vaso. A água é movida através de uma série de bandejas rotativas, alternadamente separadas por defletores estacionários, de modo a girar e aquecer a água, para efetuar sua vaporização, para produzir um vapor tendo pelo menos alguns dos contaminantes dela separados. Normalmente, a água é aquecida a pelo menos 37,78° C (100 graus Fahrenheit), mas inferior a 100° C (212 graus Fahrenheit), se o sistema não incluir uma turbina e gerador elétrico. Preferencialmente, a temperatura do vapor é elevada a uma temperatura de pasteurização. Isto é feito através da rotação das bandejas a uma velocidade, onde a temperatura do vapor atinja a temperatura de pasteurização.

[00018] O vapor é retirado do vaso para condensar à parte dos contaminantes e água restante separados.O vapor de água passa por um tanque de recuperação tendo membros espaçados em um caminho de escoamento do vapor para condensar a água no estado líquido.

[00019] Em uma modalidade, certas condições são sentidas, incluindo pelo menos um dos seguintes: 1) entrada de água no vaso, 2) velocidade de rotação das bandejas, 3) pressão dentro do vaso, 4) temperatura da água ou vapor, ou 5) nível de contaminantes separados. A velocidade de rotação das bandejas,

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11/28 ou entrada de água no vaso, podem ser ajustadas em resposta às condições sentidas. 0 nível de água e contaminantes separados em um tanque de contenção ou a concentração de contaminantes na água tratada também podem ser sentidos, e a água e contaminantes separados ser reprocessados, por meio de sua recirculação através do vaso.

[00020] Outras características e vantagens da presente invenção serão percebidas a partir da seguinte descrição mais detalhada, em conjunto com os desenhos acompanhantes, que ilustram, a título de exemplo, os princípios da invenção.

	BREVE	DESCRIÇÃO DOS	DESENHOS
[00021]	Os desenhos	anexos ilustram	a invenção.	Nesses
desenhos:
	a Figura 1	é uma vista	de	cima esquemática, e

parcialmente seccionada, de um sistema para descontaminar água e gerar vapor de água, de acordo com a presente invenção;

a Figura 2 é uma vista lateral esquemática, e parcialmente seccionada, do sistema da FIG. 1;

a Figura 3 é uma vista de cima ilustrando o vaso de processamento de água tendo sua parte superior aberta;

a Figura 4 é uma vista extrema do vaso de processamento horizontal de água ligado a uma estrutura móvel, em conformidade com a presente invenção;

a Figura 5 é uma vista de cima de uma bandeja rotativa tendo uma pluralidade de conchas;

a Figura 6 é uma vista transversal de uma parte da bandeja e uma respectiva concha;

a Figura 7 é uma vista de cima de um defletor, utilizado de acordo com a presente invenção;

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12/28 a Figura 8 é uma vista lateral de um defletor tendo um direcionador de água colocado na sua frente;

a Figura 9 é uma vista transversal de uma parte do defletor, ilustrando uma abertura afilada da mesma;

a Figura 10 é um esquema ilustrando o motor elétrico acoplado à transmissão e, a seguir, acoplado ao eixo do vaso de tratamento de água, de acordo com a presente invenção;

a Figura 11 é uma ilustração esquemática do sistema da presente invenção, semelhante à FIG. 1, mas que ilustra a incorporação de uma caixa de controle e diversos sensores, de acordo com a presente invenção;

a Figura 12 é uma vista esquemática de cima do sistema da presente invenção, que incorpora uma turbina e gerador elétrico;

a Figura 13 é uma vista extrema do vaso de processamento de água, demonstrando uma saída do vapor do mesmo; e a Figura 14 é uma vista lateral esquemática do sistema da FIG. 12.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [00022] Conforme indicado nos desenhos, para fins de ilustração, a presente invenção reside em um sistema e método para descontaminar água e geração de vapor de água. O método e o sistema da presente invenção são particularmente adequados para dessalinização de água salgada, como água do mar ou outras águas salobras, e este tratamento preferencial será aqui usado para fins exemplares, embora deva ser entendido por aqueles hábeis na arte que o sistema e método da presente invenção pode ser usado para descontaminar outras fontes de água. Além disso, como será descrito mais detalhadamente neste documento, o

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13/28 sistema e o método da presente invenção podem ser usados em associação com a água relativamente limpa para criar o vapor de água, em forma de vapor, que tenha uma pressão e temperatura suficientes, de modo a ser passada através de uma turbina, que é operativamente conectada a um gerador elétrico para a geração de eletricidade, ou outras aplicações de aquecimento a vapor. [00023] Com referência agora às FIGS. 1 e 2, o sistema, geralmente referido pelo número de referência 10, inclui um vaso de tratamento de água ou câmara 12 definindo uma câmara interna 14, onde o sal e outros sólidos e contaminantes dissolvidos são removidos da água para produzir água essencialmente isenta de minerais. Em uma modalidade, o vaso de processamento 12 recebe água contaminada de um tanque de alimentação 16 através de uma válvula de entrada 18, através de um tubo de alimentação do tanque 20. Como acima descrito, a fonte de água pode ser água do mar, outras águas salobras, ou até mesmo a água que esteja contaminada com outros contaminantes. Além disso, a presente invenção prevê o fornecimento de água contaminada diretamente da fonte, onde o tanque de alimentação 16 pode não ser necessariamente utilizado.

[00024] Com referência agora à FIG. 3, em uma modalidade particularmente preferida, o vaso 12 é composto por uma virola inferior e uma parte de virola superior 12b, tal que as partes de virola inferior e superior 12a e 12b possam ser abertas ou removidas, uma em relação à outra, de modo a acessar o conteúdo dentro da câmara interna 14 do vaso 12. O vaso de processamento de água 12 inclui, no interior da câmara interna 14, uma pluralidade de bandejas rotativas 22 espaçadas entre si e tendo um defletor 24 disposto entre as bandejas 22. Como será mais

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14/28 bem explicado nesse documento, as bandejas rotativas 22 incluem uma pluralidade de conchas 26 formadas através das mesmas, e os defletores 24 tipicamente incluem placas tendo uma pluralidade de aberturas 28 formadas através dos mesmos. Os defletores 24 são fixados ao vaso 12, de modo a ficarem parados. Os defletores 24 podem compreender uma parte inferior disposta na virola inferior 12a do vaso e uma parte superior afixada e disposta na virola superior 12b do vaso 12, destinadas a formar um defletor único, quando as virolas inferior e superior 12a e 12b do vaso 12 estiverem unidas entre si e fechadas, ou cada defletor 24 pode incluir uma única peça, que é fixada na virola inferior 12a ou na virola superior 12b e ainda permanecer geralmente fixa, quando água e vapor de água forem passados através da mesma.

[00025] Uma unidade de freqüência variável 30 regula a velocidade, na qual o motor elétrico 32 aciona uma transmissão 34 e um eixo correspondente 36. O eixo 36 é giratoriamente acoplado a mancais, ou similares, normalmente acopladores Schmitt ou mancais de cerâmica 38 e 40 em extremidades geralmente opostas do vaso 12. O eixo 36 se estende através das bandejas 22 e dos defletores 24, de forma que apenas as bandejas 22 sejam giradas pelo eixo. Ou seja, as bandejas de 22 são acopladas ao eixo 36. Mancais, ou um material de baixa fricção, tal como uma camada ou manga de Teflon, é disposta entre o eixo de rotação 36 e o defletor da placa de abertura 24 para reduzir o atrito entre eles, mas estabilizar e sustentar o eixo de giro 36. Como pode ser visto a partir dos desenhos, o vaso de processamento de água 12 geralmente é orientado horizontalmente. Isto está em contraste com o dispositivo de Wallace '026, no qual a câmara de tratamento de

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15/28 água foi orientada em geral verticalmente, e o topo do eixo de rotação foi fixado por um mancai e uma tampa de mancai, que sustentava a câmara em si. Como resultado, as seções do eixo de rotação só foram solidamente ancoradas na base da unidade. Em altas velocidades da operação de rotação, vibrações no sistema causam falhas excessivas de mancai, eixo e vedação. Em contraste, a montagem horizontal do vaso de processamento de água 12 a uma estrutura de quadro 42 distribui a carga de rotação ao longo do comprimento do vaso 12 e reduz as vibrações, como vibrações harmônicas, que poderíam causar falhas excessivas no mancai, eixo e vedação. Além disso, montagem do vaso 12 na estrutura de quadro 42 aumenta a portabilidade do sistema 10, como será aqui descrito mais detalhadamente. A sustentação do eixo de rotação muito rápida 36 através de cada defletor 24 ainda estabiliza o eixo e o sistema, e reduz as vibrações e o dano por elas causado.

[00026] Como acima mencionado, o eixo 36 e as bandejas 22 são girados em uma velocidade muito alta, como Mach 2. Isso move a água através das conchas 26 das bandejas 22, o que gira e aquece a água, de forma que vapor de água é formado, e os contaminantes, sais e outros sólidos dissolvidos são deixados para trás e se precipitam do vapor de água. A água e o vapor de água são então passados através das aberturas 28 dos defletores 24, antes de serem processados novamente por meio da próxima bandeja rotativa 22 com conchas 26. Quando a água e vapor de água passam por cada sub-câmara do vaso 12, a temperatura do vapor de água é aumentada, de forma que vapor de água adicional é criado e deixa os sais, sólidos dissolvidos e outros contaminantes para trás na água restante. As forças centrífugas na água e contaminantes forçam esses para a parede da câmara

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16/28 interna 14 e para dentro de um conjunto de canais 44, que direcionam os contaminantes e água não vaporizada para uma saida 46. 0 vapor de água, que é gerado, passa através de uma saída de vapor de água 48 formada no vaso 12. Assim, o vapor de água e os contaminantes e água restante são separados um do outro.

[00027] Como acima mencionado, as bandejas 22 são giradas pelo eixo 36. O eixo 36 é apoiado no interior do vaso de processamento de água 12 por uma pluralidade de mancais, como acima mencionado. Os mancais são geralmente de aço ou feitos de materiais cerâmicos. Sistemas de dessalinização da arte anterior incorporam mancais de rolos padrão, que iriam falhar sob altas rotações e altas temperaturas. Assim, os sistemas de dessalinização conhecidos no estado da técnica tiveram altas taxas de falha associadas com mancais de rolo padrão. Na presente invenção, os mancais de esfera de aço selado ou mancais de cerâmica 38 e 40 são mais duráveis que os mancais de rolo padrão, e falham com menos freqüência em altas rotações e temperaturas. Além disso, o eixo 36 é apoiado intermitentemente pelos materiais de baixo atrito, tais como luvas ou mancais de Teflon 50 dispostos entre a placa defletora 24 e o eixo 36. Esta medida garante a distribuição uniforme do peso e das forças sobre o eixo 36, e melhora o funcionamento e longevidade do sistema.

[00028] Com referência particular agora às FIGS. 5 e 6, uma bandeja exemplar 22 é mostrada, tendo uma pluralidade de conchas 26 formadas através dela. Apesar de quatorze conchas 26 serem ilustradas na FIG. 5, deverá ser percebido que o número pode variar e pode ser de várias dezenas em uma única bandeja 22, portanto, a linha pontilhada representa várias conchas de

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17/28 uma variedade de números.

A FIG. 6 é uma vista da seção transversal da bandeja 22 e da concha 26 nela formada. Em uma modalidade preferencial em particular, as conchas 26 são cônicas, assim que um diâmetro de sua entrada 52 é maior do que do diâmetro de sua saída 54. A concha cônica 26 é essencialmente um tubo, que tem a abertura ou entrada vertical 52 substancialmente perpendicular à superfície horizontal da base de bandeja rotativa 22. Água e vapor são acelerados através da concha cônica 26, pois a concha cônica tem um volume maior na sua entrada 52 e um menor volume na sua saída 54. A mudança no volume da entrada até a saída da concha cônica 26 provoca um aumento na velocidade, devido ao efeito Venturi. Como resultado, o vapor de água e a água são mais agitados, aumentando a temperatura e a velocidade. Esta medida permite a separação dos contaminantes, de dentro do vapor de água. A concha cônica 26 pode ser afixada na bandeja rotativa 22, por qualquer meio conhecido na arte.

[00029] Mais uma vez, deverá ser percebido que haverá mais ou menos conchas cônicas 26 distribuídas em toda a área da bandeja rotativa 22, o número e tamanho especial das conchas 26 variando em função das condições de funcionamento do sistema 10 da presente invenção. Além disso, o ângulo da concha 26, ilustrado como de cerca de quarenta e cinco graus na FIG. 6, pode ser variado de bandeja para bandeja 22. Ou seja, aumentando o ângulo da concha de giro, como, por exemplo, de vinte e cinco graus para trinta e um graus, para trinta e seis graus na bandeja posterior, para quarenta graus, quarenta e cinco graus numa bandeja seguinte etc., ou aumento no ângulo da concha 26 da bandeja rotativa 22 acomoda aumentos na pressão do vapor de água, que se acumula, quando o vapor de água passa

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18/28 através do vaso 12. 0 aumento do ângulo também pode ser usado para continuar a agitar e criar vapor de água, e aumentar a pressão do vapor de água, gue pode ser usado em uma turbina a vapor, como será agui descrito mais detalhadamente.

[00030] Com referência agora às FIGS. 7-9, um defletor 24, sob a forma de uma placa perfurada, é mostrado na FIG. 7. Neste caso, o defletor 24 é formado como um primeiro membro de placa 56 e um segundo membro de placa 58, gue são conectados por conectores 60 na parede interna do vaso 12. Os conectores 60 podem incluir parafusos, hastes, ou gualguer outro meio de ligação gue é adeguado. Em alternativa, conforme acima descrito, o defletor 24 pode ser formado como uma única unidade conectada na virola de vaso superior ou inferior 12a e 12b. Quando formados como membros de placa dupla 56 e 58, de preferência os membros de placa 56 e 58 são encaixados um com o outro, guando o vaso 12 está fechado, de modo a formar um defletor único 24.

[00031] Como acima descrito, uma pluralidade de aberturas 28 é formada pela placa defletora 24. A FIG. 9 é uma vista transversal de tal abertura 28. Similar à bandeja acima descrita, a abertura de preferência inclui uma entrada 62 com um diâmetro, gue é maior do gue sua saída 64, tal gue a abertura 28 seja cônica, o gue aumentará a pressão e a velocidade da água e do vapor de água, gue passam através dela, aumentando ainda mais a temperatura e criando vapor adicional da água. Similar à bandeja 22 acima descrita, aberturas 28 podem ser formadas em toda a placa defletora, como representado pela série de linhas tracejadas. O número e tamanho especial das aberturas 28 podem variar, dependendo das condições de funcionamento do sistema 10.

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19/28 [00032] Com referência agora à FIG. 8, o eixo 36 é ilustrado, estendendo-se através da placa defletora 24. Em uma modalidade, um direcionador de água em forma de cone 66 é posicionado em frente ao defletor 24. Por exemplo, o direcionador 66 pode ter um ângulo de quarenta e cinco graus para desviar a água e vapor restante do eixo 36 e na direção da borda externa ou periferia da placa defletora 24 para vaporização melhorada e maior recuperação percentual de água potável.

[00033] Referindo-se novamente às figs. 3 e 4, como mencionado acima, em uma modalidade particularmente preferida, o vaso 12 é formado por duas virolas ou seções 12a e 12b. Isto permite uma rápida inspeção e substituição dos componentes do vaso, conforme necessário. Preferencialmente, a parede da câmara interior 14, e quaisquer outros componentes, como as bandejas 22, placas defletoras 24, eixo 36, etc., são tratados com Melonite, ou outra substância redutora de atrito e resistente à corrosão. Naturalmente, esses componentes podem ser de materiais, que são resistentes à corrosão e têm um baixo coeficiente de atrito, como o aço inoxidável polido ou coisas do gênero. As seções superior e inferior 12a e 12b do vaso 12 são preferencialmente interligadas, de forma que quando fechadas são substancialmente estanques a ar e água. Além disso, o vaso fechado 12 precisa ser capaz de resistir a temperaturas e pressões elevadas, devido à vaporização da água no seu interior durante a operação do sistema 10.

[00034] Com referência agora às FIGS. 1, 2 e 10, tipicamente uma transmissão 34 interconecta o motor elétrico 32 e o eixo de transmissão 36. A velocidade da transmissão 34 é definida pelo inversor de frequência 30. A unidade de frequência 30 é primariamente regulada por um controlador computadorizado 68,

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20/28 como será aqui descrito mais detalhadamente. Com particular referência à FIG. 10, o eixo 70 do motor é conectado a um eixo intermediário 72 por uma correia 74. O eixo intermediário 72 é conectado ao eixo por outra correia 76. O sistema industrial de correia e polias de alta velocidade mostrado na FIG. 10 aciona o eixo 36 no interior do vaso de processamento de água 12. Como mostrado, uma pluralidade de correias 74 e 76 e um conjunto de eixos intermediários 72 aumentam a velocidade da rotação de saída no eixo 36 por um múltiplo da velocidade rotacional de entrada aplicada pelo motor elétrico 32 sobre o eixo de acionamento do motor elétrico 70. Naturalmente, a relação entre a velocidade rotacional de entrada e a velocidade rotacional de saída pode ser alterada, mudando as velocidades relativas de rotação das correias 74 e 76 e os eixos intermediários 72 correspondentes 72. Ao acoplar o eixo de acionamento do motor elétrico 70 ao eixo 36 pelas correias 74 e 76, e o eixo intermediário 72, e acrescentar um acoplador Schmitt sobre o eixo 36 entre a transmissão 34 e a câmara 12, a presente invenção é capaz de evitar os problemas de vibração e de confiabilidade, que infestam outros sistemas de dessalinização da arte anterior.

[00035] Com referência novamente à FIG. 1, como já mencionado, o vapor de água é direcionado através de uma saída de vapor de água 48 do vaso 12. O vapor de água passa por um tubo de recuperação 78 para um recipiente ou tanque de recuperação de vapor 80. O vapor de água, então, se condensa e coalesce em água no estado líquido dentro do tanque de recuperação de vapor 80. Para facilitar este processo, em uma modalidade, uma pluralidade de membros espaçados 82, como na forma de grelhas, é posicionada no caminho de fluxo do vapor de

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21/28 água, de forma que o vapor de água possa se condensar e coalescer nas trilhas, e tornar-se água no estado líquido. A água líquida é então transferida para um tanque de armazenamento de água potável 84, ou um tanque de pasteurização e contenção 86. Se a água e o vapor de água no vaso 12 forem aquecidos até a temperatura necessária para a pasteurização, como para matar microorganismos nocivos, larvas do mexilhão zebra, e outros organismos prejudiciais, a água líquida pode ser contida no tanque de contenção 86.

[00036] Em uma modalidade particularmente preferida, quando o principal objetivo do sistema 10 for remover os contaminantes da água contaminada, como água salgada, de modo a ter água potável, a temperatura do vapor de água é aquecida entre 37,78° C (100 graus Fahrenheit) a 100° C (212 graus Fahrenheit). Ainda mais de preferência, o vapor de água é aquecido entre 60° C (140 graus Fahrenheit) e 76,6° C (170 graus Fahrenheit) para fins de pasteurização. No entanto, a temperatura do vapor de água é reduzida ao mínimo, e de preferência inferior a 100° C (212 graus Fahrenheit), de forma que a água não ferva e se torne vapor, que é mais difícil de se condensar e coalescer de vapor de água em água líquida. Em vez disso, a água é fervida na temperatura do vapor de água acima de 100° C (212 graus Fahrenheit), de preferência, apenas nos casos em que a geração de vapor é desejável para fins de aquecimento, geração de energia elétrica etc., como será aqui descrito mais detalhadamente. Isso permite que a presente invenção pasteurize o vapor de água e condense e coalesça o vapor de água em água líquida, sem complexos sistemas de refrigeração ou condensação, que muitas vezes requerem eletricidade e energia adicionais.

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22/28 [00037] Em uma modalidade, a água contaminada, conhecida como salmoura nos processos de dessalinização, é recolhida na saída 46 e movida para um tanque de descarga de salmoura 88. Como mostrado na FIG. 1, polímeros ou outras substâncias químicas podem ser adicionados à salmoura para recuperar elementos de traço etc. Além disso, o sal da salmoura pode ser tratado e utilizado para diversos fins, incluindo a geração de sal de cozinha.

[00038] Em uma modalidade da presente invenção, a água contaminada e tratada é reprocessada através da nova reciclagem dos contaminantes e água restante através do sistema 10. Isso pode ser feito várias vezes, de modo que a água potável extraída da água contaminada aumente, tal como até noventa e nove por cento. Isso pode ser feito, orientando os contaminantes e a água servida da saída 46 para um primeiro tanque de reprocessamento de salmoura, ou de contaminantes 92. A água servida remanescente, na forma de salmoura ou outros contaminantes, é então reintroduzida através da entrada 18 do vaso 12 e reprocessada e recirculada através do vaso 12, como acima descrito. Água potável adicional será extraída na forma de vapor de água para condensação e coleta no tanque de recuperação de vapor 80. Os contaminantes e a água servida remanescentes são, então, direcionados a um segundo tanque de reprocessamento de salmoura ou contaminantes 94. A concentração de contaminantes ou salmoura será muito maior nesse tanque de reprocessamento. Uma vez que um nível suficiente de água servida ou salmoura tenha sido acumulado no tanque de processamento 94, essa água contaminada é, então, passada pela entrada 18 e circulada e processada através do sistema 10, conforme acima descrito. Vapor de água potável extraído é

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23/28 removido na saída 48 e transformado em água líquida no tanque de recuperação de vapor 80, como acima descrito. Os contaminantes e água servida resultantes podem, então, ser colocados em outro tanque de reprocessamento, ou no tanque de descarga de salmoura 88. Prevê-se que uma primeira passagem da água do mar irá render, por exemplo, oitenta a noventa por cento de água potável. O primeiro reprocessamento renderá um montante adicional de água potável, de modo que o total extraído de água potável se situa entre noventa por cento e noventa e cinco por cento. A passagem de salmoura e água restante através do sistema novamente pode resultar em até noventa e nove por cento de recuperação de água potável, através da recirculação de salmoura, com pequeno ou nenhum aumento no custo unitário. Por outro lado, isso reduz o volume da salmoura ou contaminantes, o que pode facilitar a recuperação dos elementos de traço e/ou reduzir seus custos de eliminação.

[00039] Com referência agora à FIG. 11, em uma modalidade particularmente preferida, um sistema de computador é integrado ao sistema 10 da presente invenção, que regula o inversor de frequência 30 a partir de medidas colhidas por uma pluralidade de sensores, que continuamente lêem a temperatura, pressão, vazão, as taxas de rotação de componentes e a capacidade remanescente de uma variedade de tanques ligados ao vaso de processamento de água 12. Normalmente, estas leituras são colhidas em tempo real.

[00040] Por exemplo, sensores de temperatura e/ou pressão 96 podem ser empregados para medir a temperatura da água ou vapor de água dentro, ou na saída, do vaso 12, bem como sua pressão, conforme necessário. Em resposta a essas leituras do sensor, a

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24/28 caixa de controle 68 fará com que o inversor de freqüência 30 mantenha a velocidade de rotação do eixo 36, diminua a velocidade de rotação do eixo 36, ou aumente a velocidade de rotação do eixo 36, a fim de manter a temperatura e pressão, reduzir a temperatura e pressão, ou aumentar a pressão e temperatura, respectivamente, da água e vapor de água. Isso pode ser feito, por exemplo, para garantir que a temperatura do vapor de água fique na temperatura de pasteurização necessária para matar todos os microorganismos nocivos e outros organismos no seu interior. Como alternativa, ou além disso, um sensor pode ser usado para detectar a velocidade de rotação (RPMS) do eixo 36 e/ou das bandejas 22, para garantir que o sistema funcione corretamente, e que o sistema gere o vapor de água necessário a uma temperatura e/ou pressão desejada. O controlador computadorizado também pode ajustar a quantidade da entrada de água através da entrada 18 (GPMS) , de modo que a quantidade adequada de água seja introduzida, em função da quantidade de vapor de água e água servida, que é removida, para que o sistema 10 opere eficientemente. A caixa de controle 68 pode ajustar a vazão de água para dentro do vaso 12, ou até mesmo ajustar a entrada de água.

[00041] Por exemplo, como acima indicado, a água contaminada pode vir de um tanque de alimentação 16, ou pode ser de qualquer outro número de tanques, incluindo os tanques de reprocessarnento 92 e 94. É também contemplada a possibilidade de o tanque de armazenamento de água coletada possa ser ligado de forma fluida com a entrada 18, de modo a garantir que a água seja purificada a um determinado nível ou para outros fins, como geração de vapor, o que exige uma maior pureza da água, daquela a água contaminada pode proporcionar. Como tal, um ou

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25/28 mais sensores 98 podem rastrear os dados dentro dos tanques para determinar os níveis, concentrações, ou taxas de fluxo de água ou de água servida/ salmoura para dentro ou para fora dos tanques. 0 controlador 68 pode ser usado para mudar a entrada e saída dos tanques, como quando a salmoura estiver sendo reprocessada de um primeiro tanque de reprocessamento de salmoura 92 para o segundo tanque de reprocessamento de salmoura 94 e, finalmente, para o tanque de descarga de salmoura 88, conforme acima descrito. Assim, quando o primeiro tanque de reprocessamento de salmoura atinge um nível predeterminado, o fluxo líquido de fluido do tanque de alimentação 16 é cortado e, em vez disso, fluido é fornecido do primeiro tanque de reprocessamento de salmoura 92 para dentro do vaso 12. A água servida restante e os contaminantes tratados são, então, dirigidos para dentro do segundo tanque de reprocessamento de salmoura 94, até que ele atinja um nível predeterminado. Em seguida, a água é direcionada do segundo tanque de reprocessamento de salmoura 94, através do sistema e do vaso de tratamento de água 12, por exemplo, ao tanque de descarga de salmoura 88. Água de salmoura no primeiro tanque de reprocessamento 92 pode ser aproximadamente igual a vinte por cento da água contaminada, incluindo a maioria dos sólidos totais dissolvidos. A salmoura residual, que é finalmente encaminhada para o tanque de descarga de salmoura 88, pode abranger apenas um por cento da água contaminada, inicialmente introduzida no sistema de descontaminação 10, através do tanque de alimentação 16. Assim, os sensores de temperatura e pressão, medidores de RPM e de fluxo podem ser usados para controlar a saída da água desejada, incluindo controles de temperatura do vapor de água, que resultam em água pasteurizada.

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26/28 [00042] O controlador 68 pode ser usado para direcionar o inversor de freqüência 30, para acionar o motor 32, de forma que o eixo 36 seja girado a uma velocidade suficientemente alta, para que a rotação das bandejas ferva a água de entrada e crie vapor a uma temperatura e pressão desejadas, como ilustrado na FIG. 12. A FIG. 12 ilustra uma turbina a vapor 100 integrada ao sistema 10. O vapor de água sob a forma de vapor pode ser gerado no vaso de processamento da água 12 para acionar uma turbina a vapor de alta pressão e baixa temperatura, que é acoplada a um gerador elétrico 102 para geração econômica de energia elétrica.

[00043] Por exemplo, o vapor de água pode ser aquecido a mais de 315,5° C (600 graus Fahrenheit) e pressurizado a mais de 1.600 libras por polegada quadrada (psi), o que é adequado para acionar a turbina a vapor 100. Além do aumento da velocidade das bandejas, a incorporação da natureza cônica das conchas 26 das bandejas 22, bem como a natureza afilada das aberturas 28 dos defletores de placa com aberturas 24 também facilitam a geração de vapor de água e vapor. Aumentar os ângulos das conchas 26, como de vinte e cinco graus em uma primeira bandeja para quarenta e cinco graus em uma bandeja anterior, também aumenta a geração do vapor de água na forma de vapor, e aumenta a sua pressão, de modo a ser capaz de acionar a turbina a vapor 100. As FIGS. 13 e 14 ilustram uma modalidade, em que uma saída de vapor 104 é formada em uma extremidade do vaso 12, e a turbina a vapor 100 é diretamente a ele ligada, de forma que o vapor sob pressão passe através da turbina 100, de forma a rodar as lâminas 106 e seu eixo 108, a fim de gerar eletricidade através do gerador elétrico a ela acoplado. Uma saída do vapor de água 110 transmite o vapor de água para um

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27/28 recipiente de recuperação de vapor 80, ou coisa parecida. O tanque de recuperação 80 pode necessitar a inclusão de tubulação, condensadores, refrigeração adicional etc., de modo a arrefecer o vapor ou o vapor de água em alta temperatura, de modo a condensá-lo em água no estado líquido.

[00044] É claro que será percebido pelas pessoas hábeis na arte, que o vapor gerado pelo sistema 10 pode ser utilizado para outros fins, como aquecimento, remoção de óleo de poços de petróleo, e minas de alcatrão e xisto, e semelhantes.

[00045] Também será percebido que a presente invenção, por meio dos sensores e do controlador 68, pode gerar vapor de água de baixa temperatura e/ou pressão para produção de água potável, cujo vapor de água é dirigido através da saída 48 diretamente para um recipiente de recuperação de vapor, e o sistema acelerado para criar o vapor de água ou vapor de alta temperatura para a passagem pela turbina a vapor 100, para gerar eletricidade, conforme necessário. Por exemplo, durante o período noturno, o sistema 10 pode ser usado para gerar água potável, quando a eletricidade é muito pouco necessária. No entanto, durante o dia, o sistema 10 pode ser ajustado para gerar vapor e eletricidade.

[00046] Tal como acima descrito, muitos dos componentes da presente invenção, incluindo o inversor de freqüência 30, motor elétrico 32, transmissão 34, e vaso de processamento da água 12, e os componentes no seu interior, podem ser afixados a uma estrutura 42, que seja portátil. O sistema inteiro 10 da presente invenção pode ser projetado para caber em um contentor ISO de quarenta metros de comprimento. Esse vaso pode ser isolado com uma unidade de refrigeração (HVAC) para ambiente operacional, transporte e armazenamento controlado. Os vários

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28/28 tanques, incluindo o tanque de alimentação, tanque de recuperação de vapor, tanque de armazenamento de água potável, e tanques de reprocessamento ou descarga de contaminantes/ salmoura podem ser montados dentro do recipiente transportável, ou transportados separadamente e conectados aos orifícios de entrada e saída, conforme necessário. Assim, todo o sistema 10 da presente invenção pode ser facilmente transportado em um contêiner ISO, ou similar, através de uma embarcação, trailer com semi-reboque, ou algo parecido. Assim, o sistema 10 da presente invenção pode ser levado para onde for necessário, para lidar com catástrofes naturais, operações militares etc., mesmo em locais remotos. Tal arranjo resulta e um alto nível de mobilidade e de rápida instalação e inicialização do sistema 10 da presente invenção.

[00047] Apesar de muitas modalidades terem sido descritas em detalhes para fins de ilustração, diversas modificações podem ser feitas, sem se afastar do escopo e espírito da invenção. Assim, a invenção não deve ser limitada, exceto pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1) entrada de água no vaso (12),

1. MÉTODO PARA DESCONTAMINAR A ÁGUA E GERAR VAPOR DE ÁGUA, compreendendo as etapas de:

orientar um vaso (12) tendo uma câmara interna (14) geralmente horizontalmente;;

introdução de uma água com contaminantes na câmara interna (14) do vaso (12);

mover a água através de uma série de bandejas rotativas (22) alternadamente separadas por defletores (24);

passar a água através de uma pluralidade de conchas (26) através de cada uma das bandejas (22);

passar a água através de uma pluralidade de aberturas (28) através de cada um dos defletores (24);

girar a série de bandejas (22) a uma velocidade em que a temperatura do vapor é elevada a uma temperatura de pasteurização;

remover o vapor do vaso (12) para condensação dos contaminantes separados e da água restante;

o método sendo caracterizado por passar a água através de uma pluralidade de conchas (26) através de cada uma das bandejas (22) compreender conchas (26) configuradas para terem uma entrada (52) de um primeiro diâmetro e uma saída (54) de um segundo diâmetro menor , de modo a agitar e aquecer a água para efetuar a sua vaporização para produzir um vapor tendo pelo menos alguns dos contaminantes separados dos mesmos;

passar a água através de uma pluralidade de aberturas (28) através de cada um dos defletores (24) compreender aberturas (28) configuradas para terem uma entrada (62) de um primeiro diâmetro e uma saída (64) de um segundo diâmetro mais pequeno ;

e por compreender ainda as etapas de detectar as condições de pelo menos uma de:

2) a velocidade de rotação dos bandejas (22),

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2. Método, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por compreender a etapa de passar o vapor de água através de um tanque de recuperação (80) tendo membros espaçados num percurso de fluxo do vapor para condensação em água líquida.

2) velocidade de rotação das bandejas (22),

3) pressão dentro do vaso (12),

3. Método, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por compreender a etapa de passar o vapor através de uma turbina (100) operativamente conectada a um gerador elétrico (102).

3) pressão dentro do vaso (12),

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4) temperatura da água ou vapor, ou

4. Método, de acordo a reivindicação 3, caracterizado por compreender a etapa de aquecer a água até, pelo menos, uma temperatura de ebulição da mesma.

4) temperatura da água ou vapor, ou

5) nível de contaminantes separados.

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5) nível de contaminantes separados.

5. Método, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por compreender a etapa de reprocessamento dos contaminantes separados e água por recirculação dos contaminantes separados e água através do vaso (12).

5) nível de contaminantes separados; e ajustar a velocidade de rotação das bandejas (22) ou entrada de água no vaso (12) em resposta às condições detectadas.

6. Método, de acordo a reivindicação 5, caracterizado por compreender a etapa de detectar o nível de contaminantes separados e água em um tanque de contenção (86) ou concentração de contaminantes na água tratada.

7. Método, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por compreender a etapa de aquecer a água a pelo menos 37,78° (100 graus Fahrenheit), mas inferior a 100° C (212 graus Fahrenheit).

8. Método, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por a pluralidade de conchas (26) em qualquer bandeja (22) na série de bandejas (22) estar disposta num ângulo menor em relação ao bandeja (22) do que a pluralidade de conchas (26) numa bandeja anterior (22) da série.

9. Método, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por compreender a etapa de passar um eixo rotativo (36) preso a um mecanismo de acionamento (32) através dos defletores (24) e das bandejas (22) de forma que somente as bandejas (22) girem.

10. Método, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por compreender a etapa de direcionar o fluxo de água de uma parte central do defletor (24) em direção a uma periferia do defletor (24).

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11. MÉTODO PARA REMOVER CONTAMINANTES DA ÁGUA E GERAR VAPOR, caracterizado por compreender as etapas de:

mover a água através de uma série de bandejas rotativas (22) alternadamente separadas por defletores fixos (24);

girar a série de bandejas (22) em uma velocidade, em que a temperatura do vapor é elevada a uma temperatura de pasteurização; e remover o vapor do vaso (12) para condensação dos contaminantes separados e da água restante;

o método sendo caracterizado por passar a água através de uma pluralidade de conchas (26) através de cada uma das bandejas (22) compreender conchas (26) configuradas para terem uma entrada (52) de um primeiro diâmetro e uma saída (54) de um segundo diâmetro menor , de modo a agitar e aquecer a água para efetuar a sua vaporização para produzir um vapor tendo pelo menos alguns dos contaminantes separados dos mesmos devido à rotação das bandejas (22) a uma velocidade suficiente;

passar a água através de uma pluralidade de aberturas (28) através de cada um dos defletores (24) compreender aberturas (28) configuradas para terem uma entrada (62) de um primeiro diâmetro e uma saída (64) de um segundo diâmetro mais pequeno ; e reprocessar os contaminantes separados e a água recirculando os contaminantes separados e a água através do vaso (12).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por compreender a etapa de detectar as condições de pelo menos um de:

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender a etapa de detectar o nível de contaminantes separados e água num tanque de contenção (86) ou concentração de contaminantes na água tratada.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender a etapa de resposta às condições detectadas, ajustando a velocidade de rotação das bandejas (22) ou entrada de água no vaso (12).

15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender a etapa de passar o vapor de água através de um tanque de recuperação (80) tendo membros espaçados em um caminho de fluxo do vapor para condensação do vapor em água líquida.

16. Método, de acordo com a reivindicação 11, incluindo a etapa de passar o vapor através de uma turbina (100) operativamente conectada a um gerador elétrico (102).

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por incluir a etapa de aquecer a água até, pelo menos, uma temperatura de ebulição da mesma.

18. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por incluir a etapa de aquecer a água a pelo menos 37,78° (100 graus Fahrenheit) mas menos de 100° C (212 graus Fahrenheit).

19. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a pluralidade de conchas (26) em qualquer bandeja (22) na série de bandejas (22) serem dispostas em um ângulo menor em relação a uma bandeja (22) do que a pluralidade de conchas (26) numa bandeja anterior (22) da série.

20. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por incluir a etapa de passar um eixo rotativo (36) preso a um mecanismo de acionamento (32) através dos defletores (24) e as bandejas (22) de forma que somente as bandejas (22) girem.

21. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por incluir a etapa de direcionar o fluxo de água de uma porção central do defletor (24) em direção a uma periferia do defletor (24).

22. MÉTODO PARA GERAR VAPOR, compreendendo as etapas de:

orientar um vaso (12) tendo uma câmara interna (14) geralmente horizontalmente;

Petição 870190089280, de 09/09/2019, pág. 12/14 introduzir uma água na câmara interna (14) do vaso (12);

rodar as bandejas (22) e passar a água através de uma pluralidade de conchas (26) através de cada uma das bandejas (22), passar a água através de uma pluralidade de aberturas (28) através de cada um dos defletores (24);

girar a série de bandejas (22) a uma velocidade em que a temperatura do vapor é elevada a uma temperatura de pasteurização; e passar o vapor através de uma turbina (100) operativamente conectada a um gerador elétrico (102);

o método sendo caracterizado por rodar as bandejas (22) e passar a água através de uma pluralidade de conchas (26) através de cada uma das bandejas (22) compreender conchas (26) configuradas para terem uma entrada (52) de um primeiro diâmetro e uma saída ( 54) de um segundo menor diâmetro, sendo o rotativo a uma velocidade suficiente de modo a agitar e aquecer a água para efetuar a vaporização da água para produzir um vapor de temperatura e pressão predeterminadas; e passar a água através de uma pluralidade de aberturas (28) através de cada um dos defletores (24) compreender aberturas (28) configuradas para terem uma entrada (62) de um primeiro diâmetro e uma saída (64) de um segundo diâmetro mais pequeno .

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por incluir a etapa de separar contaminantes na água do vapor.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por incluir a etapa de detectar as condições de pelo menos um de:

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por incluir a etapa de detectar o nível de contaminantes separados e água em um tanque de contenção (86) ou concentração de contaminantes na água tratada.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por incluir a etapa de responder às condições detectadas, ajustando a velocidade de rotação das bandejas (22) ou entrada de água no vaso (12).

27. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por incluir a etapa de passar o vapor de água através de um tanque de recuperação (80) tendo membros espaçados no caminho de fluxo do vapor para condensar o vapor em água líquida.

28. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por incluir a etapa de aquecer a água até, pelo menos, uma temperatura de ebulição da mesma.

29. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por a pluralidade de conchas (26) em qualquer bandeja (22) na série de bandejas (22) ser disposta em um ângulo menor em relação a uma bandeja (22) do que a pluralidade de conchas (26) num bandeja anterior (22) da série.

30. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por incluir a etapa de orientar o vaso (12) geralmente horizontalmente e passando um eixo rotativo (36) preso a um mecanismo de acionamento (32) através dos defletores (24) e das bandejas (22) que apenas as bandejas (22) girem.

31. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por incluir a etapa de direcionar o fluxo de água de uma porção central do defletor (24) em direção a uma periferia do defletor (24).