CN102015544A - 电液和剪切空化径向逆流液体处理器 - Google Patents

电液和剪切空化径向逆流液体处理器 Download PDF

Info

Publication number
CN102015544A
CN102015544A CN200980114540XA CN200980114540A CN102015544A CN 102015544 A CN102015544 A CN 102015544A CN 200980114540X A CN200980114540X A CN 200980114540XA CN 200980114540 A CN200980114540 A CN 200980114540A CN 102015544 A CN102015544 A CN 102015544A
Authority
CN
China
Prior art keywords
impeller
working space
periphery
axial
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200980114540XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102015544B (zh
Inventor
W·H·麦卡钦
大卫·J·麦卡钦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
McCutchen Co
Original Assignee
McCutchen Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/167,771 external-priority patent/US20090200176A1/en
Application filed by McCutchen Co filed Critical McCutchen Co
Publication of CN102015544A publication Critical patent/CN102015544A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102015544B publication Critical patent/CN102015544B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D9/00—Crystallisation
    • B01D9/0018—Evaporation of components of the mixture to be separated
    • B01D9/0022—Evaporation of components of the mixture to be separated by reducing pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/40—Mixers with rotor-rotor system, e.g. with intermeshing teeth
    • B01F27/41—Mixers with rotor-rotor system, e.g. with intermeshing teeth with the mutually rotating surfaces facing each other
    • B01F27/412—Mixers with rotor-rotor system, e.g. with intermeshing teeth with the mutually rotating surfaces facing each other provided with ribs, ridges or grooves on one surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/008—Processes for carrying out reactions under cavitation conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1806—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a turbulent flow of the reactants, such as in centrifugal-type reactors, or having a high Reynolds-number
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4608—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods using electrical discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/04—Removal of gases or vapours ; Gas or pressure control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/003—Electroplating using gases, e.g. pressure influence
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/04—Electroplating with moving electrodes
    • C25D5/06—Brush or pad plating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0816—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes involving moving electrodes
    • B01J2219/0818—Rotating electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0875—Gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0877—Liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0879—Solid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
    • B01J2219/0896—Cold plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46123—Movable electrodes

Abstract

轴向供入的流体在异向旋转的同轴的圆盘形离心式叶轮之间的径向工作空间中在长停留时间期间被剪切。气体在剪切层的在层流边界层之间促成的分形湍流中逸出，并且轴向吸入泵通过剪切层中的径向旋涡的中心轴向抽出逸出的不可凝物和挥发物。叶轮之间的剪切导致的空化通过冲击波、微射流、OH自由基和附近的UV光脉冲杀死病原体。界定工作空间的以相反电荷充电的电极引起电泳和电液空化。电极是圆盘发电机的异向旋转的有脊的转子，形成具有音频脉冲电场的动态电容器。通过电极之间的剪切，防止了电弧放电导致的电极腐蚀。设备也是连续结晶器。感应性排斥使导电部分，包括悬浮金属例如砷和汞以及矿化水和盐水，不随着不导电的溶剂经过反应器的外周处的动态电容器。溶液达到饱和，而气体，例如二氧化碳，被轴向抽出。金属和浓缩的溶解固体在高度湍流的工作空间中停留并且聚结为块，直到达到来自叶轮的动量传递可以推动块通过感应性排斥的大小。雾化的水从工作空间的外周喷雾并且在蒸发下冷却，从而使盐和药物的精细晶体沉淀。形成结垢的化合物在反应器中沉淀为块，该块可通过常规的装置而容易地从冷却水或反渗透供入物分离。电解裂化中和氨和VOC。

Description

电液和剪切空化径向逆流液体处理器
申请历史
本申请是Wilmot H.McCutchen于2007年12月20日提交的题为“Rotary Annular Crossflow Filter，Degasser，and Sludge Thickener(旋转环状的横流式过滤器、脱气器和污泥增稠器)”的申请号12/004,308的部分继续申请。本申请也是Wilmot H.McCutchen和David J.McCutchen于2008年7月3日提交的题为“Radial Counterflow Shear Electrolysis(径向逆流剪切电解)”的申请12/167,771的部分继续申请。申请人要求Wilmot H.McCutchen和David J.McCutchen于2008年3月6日提交的题为“Dual Disk Dynamo Reactor(双圆盘发电机反应器)”的临时申请61/034,242的权益。
发明背景
发明领域
本发明涉及用于物理消毒、悬浮金属抽出、结垢和盐结晶以及挥发性化合物和溶解不可凝物的脱气的反应器。本发明还涉及雾化器，涉及包括用于脉冲电场的装置的液体处理设备(liquid processing device)，并且涉及不使用化学品或膜的野外水净化(field water purification)。
脱气
溶解的气体和挥发性化合物从水的抽出被称为脱气或汽提。脱气对于高能空化是重要的，因为空化泡中的不可凝气体作为缓冲，吸收压缩中的能量，并且从而阻碍快速且高能的内爆产生冲击波和微射流。本发明的目的是提供用于空化处理，包括电液空化(electrohydraulic cavitation)和剪切空化(shear cavitation)，的上游脱气装置。
脉冲电场通过使成流物(streamer)在水中传播，形成其中溶解气体逸出的空化泡来辅助脱气。本发明的目的是提供用于通过改进的用于脉冲电场的装置，包括剪切电极，来增强空化处理和脱气的装置。
脱气也是减轻污染中重要的处理步骤，并且本发明的另一个目的是提供用于使工艺用水或废水的大型流脱气的非化学的且可容易地升级的手段。脱气包括挥发性化合物和不可凝物的汽提，并且还包括挥发性化合物和不可凝物的裂化。脱气的目的是除去或改变流的气态成分。
工艺用水可能含有挥发性化合物或有气味的物质，例如氨、丙酮、甲乙酮(MEK)和挥发性有机化合物(VOC)。有气味的物质必须在水的进一步使用或其排放至环境之前被汽提出或裂化。优选地，脱气的水也应该在进一步使用之前被冷却。因此，提供增加的用于蒸发冷却和用于残留溶解气体逸出的表面积的雾化在工艺用水处理中是期望的，并且本发明的目的是提供用于工艺用水和废水的动态剪切雾化装置(dynamic shear atomizing means)。
城市废水可能包含溶解的不可凝气体，包括硫化氢(H2S，通常被称为下水道气体)、来自氯化的溶解残留氯(Cl2)、氨(NH3)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和氮(N2)。此外，可以有VOC，包括氰化物类，VOC必须在排放至环境或再循环之前被抽出。城市废水流的体积(通常每日几亿升)提出了严峻的挑战，并且排除了依赖于加入化学品并混合化学品以与溶解气体反应的复杂的低流动设备(low-flow device)和方法。生物学方法，例如使用把氨转化为氮气的微生物，需要非常大的投资和大的占用空间，并且它们仅仅对一种气体起作用。除非有廉价的且高处理量的机械脱气设备(inexpensive and high-throughput mechanical degassing device)可以解决气体汽提问题，否则废水回收可能是不可行的。满足这些需要是本发明的一个目的。
排放的废水中的氨与鱼类种群的减少相联系，但是为除去氨的三级处理成本高到不可用。加利福尼亚的萨克拉门托(Sacramento，California)估计，为了除去杀死萨克拉门托河三角洲(Sacramento River Delta)中的鱼的氨，升级它们的每天排放146百万加仑的废水处理将花费十亿美元。氨是氰化物前驱物，并且是有强烈气味的物质。
来自常规的消毒的残留溶解氯可能与环境中的有机物结合而产生致癌的消毒副产物(DBF)。DBF已经被认为与直肠癌、膀胱癌、流产、先天缺陷和胎儿发育受限有关。存在对避免使用氯作为消毒剂和从排放物抽出残余氯的需要，并且本发明满足了这种需要。
甲烷在废水处理厂的用途最近受到关注，因为甲烷是强有力的温室气体，比二氧化碳强23倍，并且因为其在发电机中的捕获和燃烧提高该厂的能量效率。另一个从废水抽出甲烷的原因是甲烷与废水中的氨结合而形成氢氰酸(也称为氰酸，纳粹集中营毒气Zyklon B中的活性成分)。通过结合甲烷和氨的商业氰化物合成(例如BMA工艺)是熟知的。
氰化物是阴离子CN-。氰化氢(HCN)是有毒物质。氰化氢的沸点是26℃，这使其高度挥发，使得其可以通过低压而从水分离，这导致HCN变成气体。HCN具有0.687g/cm3的密度，这比水密度高很多，并且因此HCN可以通过密度以及通过挥发性而从水分离。其他氰化物化合物是：氰(NCCN)，其在水中变成氰化氢(HCN)，并且具有-20.7℃的沸点；氯化氰(13.8℃)；以及丙酮氰醇(82℃)。注意，所有这些都具有比水(100℃)低的沸点，即它们是挥发性有机化合物。所有氰化物类都被认为是高度的危险物质，并且因此已经被指定为P级危险废物。废水中氰化物的补救目标(remediation target)是每升一微克(每十亿一份)，这是用目前已知的处理技术，甚至超滤，不可得到的，目前已知的处理技术最多可以达到每十亿十份。
城市和工业废水中其他有毒的挥发性有机化合物(VOC)是苯、甲苯和二甲苯；共同地，这些被称为BTX。类似于氰化物，BTX比水的挥发性强很多，具有低粘度，并且具有较低的密度(约0.87g/cm3，与1g/cm3的水比较)。VOC是非常强有力的温室气体，并且应该被捕获而不是排出至大气。
溶解的双氮气体(N2)导致藻华(algae bloom)和下游的鱼相继死亡，以及人类中的“青紫婴儿”综合症(“blue baby”syndrome)。城市废水中的氮气来自废物和氨的微生物分解，并且废水的脱氮作用是处理中的重要步骤。从废水抽出的双氮气体可以被无害地释放入大气中，但是氧化亚氮(N2O)是非常强有力的温室气体，比二氧化碳恶劣296倍。
诸如VOC和氨的有气味的物质和诸如药物的有机污染物可以通过把它们裂化为无害的化合物而被有效地抽出。本发明的目的是提供用于裂化水污染物的手段。本发明的优点是其可以应用于大体积的流，例如城市废水，以裂化微量浓度的污染物，例如氨、硫化氢和药物。
在任何脱气处理中，应意识到，搅拌很大地辅助气体逸出。已知存在于冯卡曼回旋流(von Karman swirling flow)中的强湍流(Re～106)可以为脱气提供优良的搅拌。提供用于对脱气问题应用冯卡曼回旋流的手段是本发明的另一个目的。
冷却水处理
冷却水管中的沉积物下腐蚀(under-deposit corrosion)导致局部的点蚀和成本高昂的破损。沉积物可来自碳酸钙或其他结垢，来自淤泥，或来自微生物污垢。管沉积物的后果是管沉积物为吃金属的(metal-eating)细菌的菌落提供大量繁殖的处所，并且生物膜导致更多的沉积物阻塞管的内部。甚至不锈钢可以被贪食的细菌破坏。常规的冷却水处理依赖化学添加剂，例如硫酸，但是这些化学添加剂正在变得难以获得并且成本高昂到不可用。见D.Daniels，Power，v.152，no.9，pp.74-78(Sep.2008)。存在对用于冷却水处理的非化学的手段的需要，并且本发明满足了这种需要。
常规水消毒
对于术语消毒，其意指病原体的杀死或灭活。废水或给水可能含有病原体，例如贾第鞭毛虫属、隐孢子虫属、阿米巴、细菌、蠕虫、螺和病毒。术语病原体和术语微生物在本文中将被共同使用以指代水的存活的污染物，包括病毒。常规的化学和过滤水消毒太复杂并且成本高昂，以致不适合于用于偏远的地点，例如战区或自然灾害区，的野外水净化。
把任何化学消毒剂混合入水中都依赖于湍流。已知强湍流(Re～106)存在于冯卡曼回旋流中。提供用于冯卡曼回旋流在混合消毒剂和水的手段中的应用的手段是本发明的另一个目的。
某些病原体在胞囊中，胞囊对化学处理有高度的抵抗性。本发明提供化学消毒的一种可选形式。氯是用于消毒的最普通的常规手段，对于隐孢子虫属和贾第鞭毛虫属的胞囊无效。用于处理游泳池中或城市用水中的胞囊的无效果的过量的氯与水中存在的甲烷结合，产生消毒副产物(DBF)，消毒副产物包括三氯甲烷，三氯甲烷通常被称为氯仿，并且是可能的致癌物质和受管制的污染物。废水中的最大可允许氯仿是每十亿80份。
本发明提供化学消毒的可升级的且简便高体积的可选形式。
物理水消毒
已经意识到的化学品和膜的不足已经导致对用于消毒的物理方法的增多的兴趣，尤其是紫外光、空化和脉冲电场。见S.B.Gupta，“Investigation of a Physical Disinfection Process Based on Pulsed Underwater Corona Discharges，”(Sept.2007)FZKA 7336digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/documents/23373.pdf。在该Gupta研究中，脉冲电场导致从沿圆柱形的工作空间的轴线排列的覆有陶瓷的阳极的电晕放电。“诸如OH自由基和H2O2的反应性氧化剂的产生，结合紫外辐射、冲击波和强电场的出现，增强了消毒效率”，同上述文献的第122页。
强电场导致电流通过导电溶液，例如细胞中含有的导电溶液。电流或电泳导致细胞壁的破裂是熟知的。见N.I.Lebovka等人，“The kinetics of inactivation of spheroidal microbial cells by pulsed electric fields(脉冲电场灭活球状的微生物细胞的动力学)，”arXiv：0704.2750vl[physics.bio-ph](20Apr.2007)。
本发明的目的是提供用于物理水消毒的简便且高处理量的反应器。由空化产生的UV辐射
溃灭的空化泡发射可见的蓝光。UV辐射在水空化中产生的光谱中，包括UVC(200-280nm)、UVB(280-315nm)和UVA(315-400nm)。脉冲优于来自灯的连续UV光，因为在脉冲中可以实现高峰值功率。近UV光源更有效。
常规的紫外水处理的缺点是，UV光源是稳定地发光的灯泡而不是脉冲，并且光源远离目标。污水是高度传导性的，并且UV有高频率，这两个特性都增加了源和目标之间的功率损耗。当能量在UV光源和目标微生物之间传递时，因为在这样的高频率下在这样的传导介质中的小穿透深度，所以能量的多数在几毫米内被吸收。本发明的目的是提供用于把UV光源定位于接近于病原体以解决功率损耗的问题的手段。
空化
空化是一种众所周知的现象，其可以碎裂船螺旋桨和溢洪道。当微小的空化泡溃灭时，可以听到噼啪声。意见分歧之处在于，是来自空化泡溃灭之后的反弹的冲击波，还是由邻近固体边界的溃灭导致的碰撞微射流，是所观察到的疲劳的征兆的主要原因。然而，已知，深水炸弹通过来自空化泡溃灭的碰撞射流来破坏潜水艇。在微观规模上，空化应该对于贾第鞭毛虫属和隐孢子虫属胞囊具有与深水炸弹对于潜水艇的效果相同的效果。
由空化泡溃灭产生的局部压力和温度可以是几乎天文数字的。在微观规模上，空化的巨大力量的例子是Khatachatryan等人，Diamond and Related Materials 17：931-936(2008)，其公开了使用来自空化泡溃灭的碰撞射流合成悬浮的大石墨颗粒上的金刚石的金刚石合成的超声反应器。
机械手段和电手段都可以导致空化。机械手段包括剪切空化、射流空化和声空化。电液空化由流体中的脉冲电场产生。
在本发明中应用了剪切空化和电液空化二者。然而，这两种方法的组合不是必需的，并且任何单独的一个都可以足够产生消毒、脱气、结晶、悬浮的金属聚结以及空化的其他期望的效果。
剪切空化应该不同于声空化和超声诱导空化。虽然两种空化机理都依赖于水中的降至低于水的蒸汽压的瞬时压降，但是剪切空化是由剪切导致的，而声空化是由振动导致的。Baldassare等人的美国专利6,916,418(2005)公开了使用水杀菌设备的观点，其使用超声换能器成核和构造空化泡。应注意到，无论空化是由何导致的，都可以得到相同的有用的空化现象(冲击波、微射流、光等等)，并且由于溃灭剪切诱导的空化泡的冲击波，剪切空化反应器也可以具有间接的声驱动。
由于已经区别了剪切空化与声空化，则应该做出进一步的分类。剪切空化可以通过把表面移动通过水，例如在射弹的水下尾迹中看到的，或通过把水喷射通过口来产生。后一种方法在本文中将被称为射流空化，在本领域中也被称为水力空化(hydrodynamic cavitation)。可以看到，在本文中将被称为剪切空化的前一种方法中，动量大体上在固体表面中，并且动量传递进入流体中，而在后一种射流空化中，动量在流体中，并且与节流的静态表面的摩擦导致空化。可以注意到，不均匀介质中的声空化可以被认为是一种射流空化，因为是经过更惰性的悬浮粒子(在这种情况下实际上是静态的固体表面)的声波脉冲流体导致空穴形成。但是其也可以被认为是一种剪切空化，因为是来自振动的换能器(运动的固体表面)的动量传递导致水运动。以上的偏离主题的内容的目的是为了区别本发明与有关射流空化和声空化的现有技术，并且为了最小化可能由术语引起的潜在的混乱。
无论是什么导致了剪切应力，水在其结构中的薄弱点撕裂，使空化泡成核。由剪切诱导的空穴被通过泡的表面进入泡的逸出气体和水蒸汽快速充满。薄弱点是不均匀的成分，例如颗粒或微生物，存在之处。一旦成核的泡达到其最大半径(由于周围水压力抑制了膨胀，通常小于50微米)，蒸汽冷凝并且泡突然在内爆溃灭中失去体积。在溃灭结束时，出现反弹和另一个冲击波，此时泡从其压缩循环反弹并且再次膨胀。在固体边界例如细胞壁附近，空化泡溃灭导致水的穿透性的微射流在所述边界喷出。
除破裂附近的细胞壁的冲击波和微射流之外，空化也可以产生反应性物质，例如OH(羟基)自由基，OH自由基在2.80V的氧化电位下是比臭氧(2.07V)强得多的氧化剂。空化产生波长在200-1000nm的光，这包括紫外光。来自空化的紫外光把过氧化氢(H2O2)分解为更多的OH自由基。见上述的Gupta。来自空化冲击波搅拌的强湍流帮助把反应性物质混合入水中，用于改进的杀菌。
空化可以辅助结晶。见，例如，Kozyuk等人的美国专利7,041,144(2006)，其公开了与加入的反溶剂结合使用射流空化以生产药物的小晶体的结晶器。本发明的目的是提供用于连续结晶的剪切空化反应器。对于形成结垢的化合物(scale-forming compound)，例如碳酸钙，二氧化碳向空化泡中的逸出有利于沉淀，并且来自空化溃灭的搅拌推动成核的晶体进行二次结晶。
成核的晶体被空化冲击波加速并且获得动量以在溶液中变成抛射体，进一步破开水并且导致更多的空化。某些可以变成刺穿细胞壁的射弹。高动量克服颗粒之间的静电排斥，并且允许它们通过非弹性碰撞聚结为可以在反应器的下游以合适的方法被容易地过滤的团簇。
悬浮金属也被空化冲击波加速，并且变成高密度微射弹(microbullet)，该高密度微射弹在处理区中破开通过水，导致更多的剪切空化，并且也杀死病原体。被加速的悬浮金属可通过非弹性碰撞而聚结为越来越大的抛射体。
电液空化
把电能耦合入水中以引起电流可以导致电流通路中的气化和电离，从而制造泡。这被称为电液空化。
Allen的美国专利3,366,564(1968)公开了用于杀死疫苗中的微生物的电液批量杀菌工艺。Wesley的美国专利4,458,153(1984)公开了用于连续水杀菌的电液设备。
电能的耦合可以通过以相反电荷充电的电极之间的电弧放电或通过一个电极向大量液体中的电晕放电来完成。电晕是在电极发源的分路电流(branched current)，包括大量的成流物。在传播的成流物末端的电场可以是极端地高的(100MV/cm)，导致成流物向大量液体中的快速分支，此时液体分子在所述电场中气化和电离，并且更多等离子形成以延伸导电通路。假如电晕成流物到达相对的电极，那么得到电弧放电。
电晕反应器常规地通过保持短的电极充电时间来防止电弧放电，因此在电晕形成之后，断开电源，电晕反应器被迅速关闭。例如，见S.B.Gupta，“Investigation of a Physical Disinfection Process Based on Pulsed Underwater Corona Discharges，”(Sept.2007)FZKA 7336digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/documents/23373.pdf。如果允许电弧放电延迟下去，那么电弧放电可以导致电极上的高功率密度，导致腐蚀。本发明提供了用于防止电弧放电的脉动电源供给(pulsatile power supply)的可选形式。
为了避免电极腐蚀，可以使电弧在电极表面上移动，使得电弧延迟(arc dwelling)不升高功率密度。这被称为滑动电弧放电(gliding arc discharge)。滑动电弧反应器使用机械装置，而不是常规的连接于电源的电子脉冲装置(electronic pulsing means)，来断开电弧。本发明提供用于在物理水处理中应用滑动电弧放电的装置。
用于消毒和脱气的空化的优点
使用空化进行消毒的优点是，空化在水的结构中的薄弱点发生，薄弱点恰恰是微生物所在之处，因此由空化产生的冲击波、微射流和UV光脉冲将在十分接近目标处发生并且因此将具有强烈的效果。
在微生物液泡和外部细胞壁内的持续生命的气体可以通过附近的低压的点汇(point sink)而被汽提出来。当在附近发生真空时，内压力将使病原体破裂。可以通过空化提供强大的瞬时点汇。以这种方式，空化可以通过把气体吸出病原体并通过细胞壁的向外破裂来破坏病原体。本发明的另一个目的是提供用于把点汇设置为接近微生物以吸走它们的持续生命的不可凝气体的手段。
空化也可以独立地产生OH自由基，OH自由基是强大的氧化剂。见S.B.Gupta，“Investigation of a Physical Disinfection Process Based on Pulsed Underwater Corona Discharges，(对基于脉冲水下电晕放电的物理消毒工艺的研究)”(Sept.2007)FZKA7336 digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/documents/23373.pdf，第106页。此外，空化，无论剪切空化或者电液空化，分散细菌群落的聚结，破裂细胞膜，降低水混浊度，并且增强反应性化学物质的混合。同上述文献，119页。空化与电场结合，以13J/cm3的比能使病原体减少10-3(3log)。减少10-6(6log)仅需要20J/cm3。同上述文献，119页。
空化中泡的产生为溶解气体提供逸出的表面，因此空化应该是任何脱气工艺的重要特征。使用空化进行脱气的困难之处是立刻抽出逸出气体，以使逸出气体不重新混合入流体中。本发明的目的是提供用于借助于分形湍流(fractal turbulence)中的组织的汇流来从空化泡立刻抽出逸出气体的简便手段。
脉冲电场
对于脉冲，其指跨越工作空间中的控制体积的均一的极性电场的变化。脉冲发生可以通过向面向该控制体积的静态电极中提供脉冲功率源来进行，这是常规方法。在Gupta的上述文献中，30-50kV的电压以200-400纳秒的脉冲通过L-C链(L-C chain)被应用于圆筒形反应器的轴向阳极，导致从阳极向水中的10mm长电晕放电。Schrive等人的美国专利第7,381,328号(2008年6月3日)公开了脉冲发生(1微秒)机构，所述机构包括直流电源、开关、电感器和电容器，其与用于把排放物的流供应于脉冲电场的装置5串联[8：39-53]。现有技术已知的用于脉冲发生的装置是用于向电极脉动直流电的电子装置，如在Gupta和在Shrive等人中的。
滑动电弧反应器
可选择地，脉冲发生可以在放电，无论电弧放电或者电晕放电，扫过控制体积时发生，如在滑动电弧(Glidarc)反应器中的。滑动电弧放电连接电极，但是不允许停留在任何点以腐蚀它们。移动电极或移动电极之间的电弧传播通过的流体，导致电弧移动通过控制体积，并且因此滑动电弧放电是脉冲电场的另一个形式。glidarc的改进形式(Glidarc II)包括套有同轴的静态电极的一个旋转的圆柱形电极，以及在电极之间的轴向供入流。A.Czernichowski等人，美国专利6,924,608(2005)。本领域已知的滑动电弧反应器在高电压下以低交流电操作。
上文所讨论的Glidarc II和Hayashi等人的美国专利5,817,218(1998)公开的反应器是其中在电极之间有剪切的使用剪切代替加压气体流以防止腐蚀的反应器的例子。二者都示出了单个的移动电极。在Glidarc II中，旋转电极是圆柱形的。Hayashi示出了冷等离子体反应器，冷等离子体反应器包括旋转圆盘电极，旋转圆盘电极具有一层催化剂并且与覆有催化剂的静止的板状电极相对。供入在电极之间的湍流间隙的外周。30-50kHz的交流电被施加于Hayashi电极以产生等离子，虽然Hayashi说明可以使用直流电。Fleischmann等人的美国专利4,125,439(1978)公开了用于电解的反应器，其包括在共同旋转的圆盘电极之间的轴向供入工作空间。在Fleischmann等人的设备中电解产品的分离是借助于被布置在电极之间的环状分流器(annular splitter)。
常规的在电极上使用交流电的滑动电弧反应器的缺点是低电流。P＝I2R，其中P是以瓦特为单位的功率，I是以安培为单位的电流，并且R是流体的以欧姆为单位的电阻。功率是电极之间的流体中的能量转移的速率，其取决于电流的平方，因此小电流意味着非常低的能量转移速率。已知的滑动电弧反应器的另一个缺点是电极之间的处理区中的供入物的停留时间短，这是因为供入物必须迅速移动以防止通过传递电弧而引起的电极的腐蚀。
存在对具有对供入物的能量转移的高速率、供入物在电极之间的长停留时间、最小的电极腐蚀、电极的最小气体覆盖以及电解产品的良好分离的反应器的需要，并且本发明的目的是满足这种需要。
悬浮金属抽出
脉冲电场导致脉冲磁场，因为每个电流都产生环绕它的磁场。根据楞次定律，脉冲磁场排斥导电成分，例如悬浮金属和盐水。这就是感应性排斥。
用于悬浮金属抽出的常规途径依赖于化学方法。由于试剂的费用、充分地混合试剂的困难性以及再生试剂的困难性，化学方法对于诸如城市供水的大型流是不切实际的。因为悬浮金属的浓度是如此小(数量级为每十亿份几份)，并且待处理的污染水的体积是如此巨大，所以用于抽出悬浮金属的化学方法难以从实验室经济地放大规模。吸附性的介质、絮凝剂和催化剂远不能满足大型流的需要。存在对用于悬浮金属抽出的非化学的手段的需要。
砷(As)和汞(Hg)是有毒金属，在水中可以有很低然而危险的浓度。US EPA对砷的限制是每十亿份10份，并且数百万人的给水都超出该限制。其他受到注意的金属是铁(Fe)、铅(Pb)和铝(Al)。贵重的悬浮金属，例如金，是一种未开发的资源。
提供用于对悬浮金属的氧化和聚结，从而它们可以在下游通过合适的方法有效地过滤的非化学的手段，是本发明的另一个目的。
冷却水处理
用于防止换热管中的结垢和用于杀死吃金属并且导致生物淤积的微生物的化学方法正在变得成本高昂到不可用。见D.Daniels，“Put a lid on rising chemical costs(遏制在化学上花费的费用)，”POWER v.152，no.9，pp.74-78(Sep.2008)。存在对常规的用于冷却水处理的化学手段的可选形式的需要，并且满足该需要是本发明的目的。
反渗透供入物预处理
在供入物可以被允许接触反渗透膜之前，供入物必须在上游被预处理。沉淀物，例如碳酸钙，以及生物淤积可能挡住膜的微小孔。存在对常规的用于反渗透供入物预处理的化学手段的可选形式的需要，并且满足该需要是本发明的目的。
土壤和污泥消毒
来自脏水的污泥可能被对幼小植物有害的存活的微生物污染。污泥中的阿米巴和其他病原体对食用在这样的土壤中生长的植物的人类可能有害。存在对经济的高处理量混浊水消毒的需要，并且本发明满足了这种需要。
野外水净化
为了从被阿米巴、污气以及各种病原体污染的给水生产饮用水的野外水净化常规地通过反渗透过滤和随后的大范围的化学预处理来实施。反渗透过滤所需要的能量是巨大的，预处理是成本高昂并且复杂的，并且膜最终会阻塞。在交战地区或灾区，用于常规的野外水净化的电力和化学品可能是不可获得的。用于物理野外水净化而不需要化学添加剂、膜、高动力或过滤的简便手段也是本发明的目的。
发明概述
以下的描述涉及本发明在解决水净化的问题上的应用。然而，对本领域的技术人员来说将明显的是，本发明也可以用于其他流体的处理，例如食物或饮料处理，以及用于化学反应器、烃类混合物以及污染物的组合，以产生流体组分的改进的反应、分离和裂化。
在用于野外水净化的优选的实施方案中，轴向供入的异向旋转的圆盘形离心式叶轮在它们之间剪切水，并且从而导致径向剪切层中的分形湍流。由于剪切空化和由脉冲电场产生的电液空化，溶解气体在叶轮之间逸出。逸出气体沿径向旋涡的中心在剪切层的分形湍流中轴向抽出。当离心式叶轮异向旋转并且以高剪切径向向外平流输送供入物时，逸出气体通过轴向吸入泵而通过径向旋涡中心吸入叶轮旋转轴中。这就是径向逆流，开放系统中的冯卡曼回旋流：水在叶轮轴处连续地流入，逸出气体在叶轮轴处连续地流出，并且脱气且消毒的水在工作空间的外周被连续地雾化出来。本发明的优点是，由于径向逆流发生，供入物在湍流处理区中有长停留时间。
电液空化是由于在异向旋转的叶轮上的以相反电荷充电的有皱纹的环形电极之间的机械脉冲放电产生的。在异向旋转中的有皱纹的表面周期性地减少电极之间的距离，并且从而导致跨越工作空间的音频脉冲电场。
叶轮上的电极优选地通过它们通过共同的轴向磁场的异向旋转而充电，这使每个电极成为圆盘发电机或法拉第圆盘，在每个电极中有大的相反的径向电流。因此，电极变成具有跨越工作空间分离的大的电荷的动态电容器的剪切板。由于板之间的强电流，向流体中的能量传递的高速率是可能的。通过移动板以分离初始的电弧的端，防止了腐蚀。
剪切水并引起包括连贯的低压汇流导管的分形湍流导致有气味的物质和不可凝气体逸出并且被轴向吸入泵迅速地从水吸出。除臭的水在工作空间的外周雾化，在工作空间的外周，剪切叶轮接近地分隔。雾化产生用于任何残留的有气味的物质的逸出的大表面积，并且也导致用于排放物在下游作为冷却水使用的蒸发冷却。
空化泡被剥掉逸出的不可凝气体，逸出的不可凝气体立刻被径向向内吸入并从工作空间吸出，因此它们不能在逸出之后重新混合。因此，在工作空间的外周附近的空化泡溃灭不被不可凝物的泡的存在所缓冲，并且对于产生UV辐射、OH自由基和致命的冲击波和微射流来说非常高能，以上这些都十分接近目标病原体。
除剪切空化的效果之外，可以有脉冲电场的效果，其中异向旋转的叶轮包括以相反电荷充电的电极。电极之间的剪切防止电弧停留和可能导致腐蚀的功率密度，并且还帮助把由冷等离子体处理形成的OH自由基混合入水中以进行消毒。供入物中诸如悬浮金属和离子成分的溶质被电极之间的波动的磁场从工作空间的外周感应性地排斥，但是纯水可以流动通过外周，因为其是不导电的。因此，浓盐水和悬浮金属停留在工作空间的强湍流中，工作空间中的溶液变为饱和的，并且当供入物连续地流入时在工作空间中发生结晶和聚结。
来自工作空间中的空化的冲击波赋予悬浮金属和成核的晶体动量，因此悬浮金属和成核的晶体碰撞并且粘着。由于动量克服了颗粒的静电排斥，因此湍流使颗粒接触，并且悬浮金属和结晶的盐聚结为块，直到块从叶轮获得对于冲过强湍流和感应性排斥并且从外周喷射来说足够的动量。因此，由于聚结为块，所以结晶的盐和悬浮金属，例如砷、汞、铁、铝和金变得易于通过在剪切反应器的下游的合适的手段过滤。
即使宽直径离心式叶轮也可以被外周的驱动轮驱动为围绕叶轮轴的近乎精确的异向旋转。为了为叶轮的旋转增加更多的扭矩，可以使用更多的外周的驱动轮，或者与叶轮上的圆齿条传动或等径伞齿轮齿(mitre gear teeth)啮合的一个或多个有齿轮的外周的驱动轮。外周的驱动轮还用来保持接近的叶轮分隔而不管它们的静电引力和通过有皱纹的环(rugose annuli)之间的狭窄空间的径向流。驱动轮可以是二轮车或卡车轮胎。被卡车马达驱动的在卡车轴上的卡车轮胎可以驱动设备。踩踏板的人可以驱动家用规模的野外水净化单元。
在可选择的实施方案中，仅有一个旋转的离心式叶轮，并且与其相对的限定径向工作空间的表面是静止的。在优选的定义下，这仍然是异向旋转。如在该优选的实施方案中的，正交于叶轮旋转轴的径向剪切层包括由离心式叶轮和轴向吸入泵的强迫径向逆流的强制作用(radial counterflow forcing regime)维持的分形湍流中的径向旋涡。
附图概述
图1示出了用于通过剪切空化进行野外水净化的包括异向旋转的离心式叶轮的优选的实施方案的一部分的横截面示意图。图1与图2连接。
图2示出了优选的实施方案的其余部分的横截面示意图，示出了用于引起叶轮的异向旋转的外周的驱动轮。
图3示出了从工作空间看到的底部叶轮4的视图。
图3a示出了底部叶轮4的一个流道在异向旋转中交叉顶部叶轮5的一个流道的细节。
图4a和4b示出了当叶轮异向旋转时叶轮外周表面的相对的有皱纹的部分的详细的横截面。
图4c和4d示出了在异向旋转中相对的并且以相反电荷充电的有皱纹的部分的详细的横截面，在有皱纹的部分之间产生了脉冲电场。
图5a、5b和5c解释了旋涡-壁相互作用。
图6示出了用于通过剪切空化进行野外水净化的可选择的实施方案的横截面，其中仅一个叶轮是可旋转的。
图7示出了用于通过脉冲电场进行野外水净化的可选择的实施方案。
图8示出了用于供入源1的可选择的实施方案的细节。
图9a示出了用于由轴向磁场对精确地异向旋转的有皱纹的环以相反电荷充电的可选择的装置。
图9b示出了用于对异向旋转的有皱纹的环以相反电荷充电的可选择的装置，其中仅一个叶轮旋转。
图10示出了从工作空间看到的顶部叶轮5的视图。
图11示出了从工作空间看到的底部叶轮4的可选择的实施方案。有皱纹的环包括V形的径向脊。从工作空间看到的顶部叶轮5是相同的。
附图参考数字：
1-供入源
2-轴向供入口
3-工作空间
4-底部叶轮
5-顶部叶轮
6-流道
7-狭缩处
8-有皱纹的环
9-外周，用于净化水的出口
10-电极
11-壳体
12-支持轮
13-轴向排放口
14-轴向吸入泵
15-外周的驱动轮
16-外周的驱动轮轴
17-外周的驱动轮马达
18-可滑动密封物
19-叶轮传动轴
20-气体口
21-收集罐
22-止回阀
23-用于皮带传动的绞盘
24-净化水排出阀
25-用于为电极充电的电池
26-电池接线柱至有皱纹的环的可滑动接触
27-供入导管
28-轴向气体导管
发明详述
以下对优选的实施方案和可选择的实施方案的描述不意在限制权利要求的范围，而是仅仅意在图示本发明，使得当本领域的普通技术人员把本发明应用于他们的问题时本发明可以容易地被本领域的普通技术人员所理解。不同的实施方案具有的共有之处由权利要求限定，且是权利要求而不是实施方案限定本发明。
本文给出的描述涉及水的处理和净化，但是本发明也可以用于处理其他流体和流体混合物。因此，描述应该作为使用的例子而不是作为限制来阅读。
图1与图2结合示出了本发明的用于野外水净化的优选的实施方案。示出了示意性的横断面图。如所示的，图2与图1由虚线连接。设备关于轴线a-a对称，因此右侧的省略的部分外观是相同的。
现在参照图1，来自供入源1的水流过轴向供入口2，进入径向工作空间3。径向工作空间3由约平行的盘状的相对表面界定，并且提供用于水在表面之间径向向外并且在外周9离开工作空间的通路。相对表面中的至少一个在离心式叶轮上。此处示出了在两个同轴的可异向旋转的离心式叶轮，即底部叶轮4和顶部叶轮5，上的相对表面。每个叶轮连接于用于旋转的装置，并且每个作为用于工作空间中的流体的离心泵操作。轴向供入口2在底部叶轮4的中心。叶轮围绕轴线a-a异向旋转，从而导致工作空间中的径向剪切层。沿叶轮的表面是层流边界层，在层流边界层，供入物和重质部分(heavy fraction)由来自叶轮的动量传递径向向外平流输送。剪切层包括在层流边界层之间的分形湍流，并且提供用于与边界层中的所述径向向外平流同时发生的径向向内平流的手段，其将被称为径向逆流。
对于术语异向旋转，其意指界定径向工作空间的表面围绕轴线a-a的不同的角速度；精确的异向旋转是指角速度相等并且方向相反的情况，但是异向旋转也包括一个叶轮旋转并且相对的静态表面不旋转的情况。根据该定义，图1和2中所示的优选的实施方案包括精确地异向旋转的离心式叶轮，但是不精确地异向旋转的叶轮也是可能的。在图6所示的可选择的实施方案中，仅有一个离心式叶轮，并且剪切层在旋转的叶轮和具有不同的角速度，即零，的静态壳体之间。
水的径向向外平流以在工作空间的外周9排放是由来自离心式叶轮4、5的动量传递导致的，并且可以被由合适的装置(未示出)导致的给水泵压力辅助。每个叶轮作为离心泵。在图6和图7所示的可选择的实施方案中，仅有一个旋转的叶轮，并且界定工作空间的相对表面是静态壳体的一部分。精确地异向旋转的离心式叶轮是优选的，因为对于给定的转速，剪切大于叶轮和静态壳体的剪切，并且因为剪切层中的径向旋涡对于逸出气体的通路是约直的导管，而不是如可选择的实施方案中的弯曲的导管。
每个叶轮4、5优选包括流道6的径向阵列，如图3所示。每个叶轮上的流道以相反的方向弯曲。见图3a，其中顶部叶轮的流道是实线，并且底部叶轮的流道是阴影线。可选择地，界定工作空间的旋转表面中的一个或两个的全部或部分可以是有皱纹的。对于术语有皱纹的，其意指平滑的反义词，并且包括有脊的表面、有坑的表面、崎岖不平的表面以及其他非平滑的表面。可选择地，旋转表面的全部或部分可以是平滑的。由于供入物和旋转表面之间的接触，发生向工作空间内的流体中的动量传递。
当叶轮异向旋转时，在叶轮的相对的且隔开的流道的交叉点处具有高剪切以及因此而来的瞬时低压，如图3a所示的。交叉点以由虚线所示的直线径向向外移动。流道的径向向外平流与它们之间的剪切和轴向吸入泵14的吸入结合，以导致工作空间中的连贯的径向旋涡，连贯的径向旋涡作为用于逸出气体的汇流导管。
流道之间的剪切在该交叉点处在流道之间的体积中产生水的蒸气压力。在该压力，水的状态从液体改变至蒸气。空化泡在水中形成，并且不可凝物和挥发性化合物在泡表面逸出。交叉点径向向外连续移动，因此空化泡不是球形的而是螺旋状的，具有用于气体的逸出的大表面积，并且这些泡内的逸出气体可以通过在叶轮的旋转轴处借助于通过顶部叶轮5中的轴向排放口13与螺旋状的泡连通的轴向吸入泵14提供低压力降(low pressure sink)来抽出。
当螺旋状的空化泡溃灭时，质量流的低压路径沿螺旋的轴线，螺旋的轴线即是径向旋涡的轴线，因此还具有径向向内的轴向射流，径向向内的轴向射流把逸出气体泵向轴线a-a，并且在较长的停留时间循环水。这就是旋涡泵送。径向旋涡以及叶轮之间的变窄的分隔的旋涡-壁相互作用(见图5a、5b和5c)导致轴向射流通过径向旋涡中心径向向内喷射，从而循环供入物并且增加病原体在有皱纹的环8之间的停留时间，在有皱纹的环8之间，剪切空化和脉冲电场可以杀死病原体。
当流道被以相反电荷充电时，交叉点处的接近的分隔(close separation)也产生强电场。电场强度的计量单位是V/cm，因此可以看到减少电极的分隔提高了电场。因为交叉点移动，所以通过工作空间在这些交叉点处的放电沿流道滑动并且不停留以使电极腐蚀。叶轮上的相反的电荷导致电解以及用于氧化处理例如病原体的消毒的OH自由基的产生以及悬浮金属的聚结。由电晕成流物导致的电液空化引起冲击波、微射流和气体逸出。
电解产品不被允许在电极处停留，而是被连续地带走并且在轴向被抽出。来自电解的氢是低密度部分，具有仅2g/mol的摩尔质量。沿电极在层流边界层中被平流输送的供入物，此处是水，的摩尔质量高得多，是18g/mol。因此，氢立刻被供入物从阴极位移，并且随着其他逸出气体通过径向旋涡被抽出。氢的立即的轴向抽出防止反应器中电解产品的重新结合，并且因此提高湍流工作空间中OH自由基的浓度。
甲烷、氯、氮、氨、氢、挥发性有机化合物(VOC)和其他气体利用径向向内旋涡泵送而通过径向旋涡从水汽提，并且径向向内平流由轴向吸入泵14的运行所辅助。由轴向吸入泵排放的汽提气体通过合适的手段回收、排出或以其他方式处理。
在叶轮之间的强湍流中向外迁移的长停留时间之后，脱气的、去除矿物质的、脱金属的、消毒的并且脱盐的水在其离开工作空间的收敛外周9时在高剪切中雾化，从而提供用于蒸发冷却和残留的有气味的物质的逸出的大表面积。雾化的水通过下游的合适的手段，例如过滤或离心，收集和分离，以除去聚结的悬浮金属、结晶的盐和聚结的生物物质。
碳酸钙(CaCO3)在纯水中的溶解较差。水中的二氧化碳(CO2)推动碳酸钙成为溶液，这导致下游的结垢问题。把溶解的二氧化碳脱气导致形成结垢的化合物在它们能够到达换热表面之前在反应器中沉淀，因此它们可以通过合适的手段容易地滤出。从而防止了冷却水管中的导致腐蚀和堵塞的结垢。
水的搅拌和加热也辅助沉淀。由于空化和搅拌产生的焓增量导致逆溶解度盐(inverse-solubility salt)离开溶液。用于使外部热通量进入叶轮以使得它们加热表面的合适的装置(未示出)将进一步辅助作为形成结垢的化合物的诸如碳酸钙和硫酸钙的逆溶解度盐的结晶。加热表面的高剪切将在工作空间中提供强制对流，以把热水平流输送离开，并且防止在沉淀反应器的换热表面上的结垢。
此外，空化和脉冲电场的杀生效果杀死吃金属的细菌和可能导致生物淤积的微生物。因此，本发明提供了用于保护冷却水管的化学处理的可选形式。
反渗透膜需要通过预处理供入物来保护不受污垢，并且本发明提供用于在不依靠加入的化学品的情况下使形成结垢的化合物结晶并物理地杀死反渗透供入物中的微生物的手段。
轴向吸入泵14可以是蒸气喷射器、容积式泵或本领域已知的各种泵，包括马达装置(未示出)。轴向吸入泵在叶轮旋转轴线a-a处产生低压力降，并且朝向轴线a-a的流将被称为汇流。在相反方向从轴线a-a径向向外的流将被称为源流。径向工作空间3中的同时的源流-汇流将被称为径向逆流。
从轴向供入口2进入工作空间3的供入物被转化为具有在叶轮轴线a-a处的轴线的气旋。在气旋轴线处，不可凝气体和VOC蒸气在低压逸出，并且进入轴向排放口13以及进入轴向吸入泵14。密度更大的液体不能跟随气旋气流(cyclonic gas flow)，并且通过离心式叶轮4、5的运行而从轴线a-a径向向外平流输送。结合的液体-气体流被分成两个流：逸出气体的轴向流和液体的离心径向流。可选择地，挡板可以分隔轴向供入口2和轴向排放口13，以防止供入物直接流向轴向排放口中。对于脱气应用，连接轴向排放口和轴向吸入泵的导管对于防止液体侵入是足够长的。
当供入物经过工作空间径向向外流动时，叶轮4、5之间的高剪切在剪切层中形成径向旋涡，好像轮子中的轮辐。轴向吸入泵14在叶轮的旋转轴线a-a处产生低压力降。径向旋涡在轴线a-a处与低压力降连接，并且径向旋涡本身是与规模较小的旋涡连接的低压梯度，所述规模较小的旋涡也是低压梯度。用于逸出气体的径向向内抽出的连贯的低压路径存在于剪切层中。有皱纹的环8之间的小规模旋涡在小瀑布(cascade)中与径向向内朝向轴线a-a的较大规模的旋涡连接。
不可凝气体和挥发性有机化合物(VOC)蒸气在分形湍流中逸出，并且通过轴向吸入泵14的运行而从工作空间3轴向抽出。连贯的径向旋涡树(radial vortex tree)通过由于轴向吸入泵14的吸入所扩展的径向向内旋涡轴线和同时的由于异向旋转的离心式叶轮4、5的剪切和向外的泵送运行所扩展的径向向外旋涡轴线维持。
油、肥皂水和低密度液体是其他可能径向向内流动至轴线a-a的轻质部分，并且它们可以经过轴向泵而从轴向室吸出或简单地被允许从轴向排放口13向上流动，并且经过在轴向排放口和轴向吸入泵之间的导管中的孔(未示出)。
供入物在叶轮之间的湍流处理区中的停留时间可以是为有效的脱气、结晶和消毒所必需的尽量长。如果经过轴向供入口2的质量流是与经过外周9的质量流和经过轴向排放口13的质量流之和约相同的，那么工作空间的体积决定了供入物在工作空间中的停留时间。对从轴向供入口2径向向外的供入物流的湍流阻碍保证了每千克的供入物，在来自该千克的供入物的纯水到达外周9之前，都将具有经过大体积的工作空间中的许多其他之前引入的分子的长的且曲的流路径。
例如，假设以1千克每秒流出外周和经过轴向供入口2的1千克每秒的供入速率(其中从轴向排放口13出去的逸出气体的质量对于该粗略计算来说小到可忽略不计)。在叶轮间隔为5厘米的2米半径的工作空间中，一千克的供入物在工作空间中的停留时间是628.3秒(2002*π*5/1000＝628.3)。因此，即使是由踏板动力操作的缓慢旋转的设备也将具有对于用剪切空化杀死阿米巴或其他病原体以及使水脱气以除去硫化氢和有毒的溶解气体来说足够的停留时间。停留时间的调整对本领域的普通技术人员来说应该是明显的，并且应该容易地由实验发现以实现期望的工艺流和纯度。
一旦启动，在供入物通过轴向供入口2引入叶轮之间之前，叶轮被加速，然后合适的装置，例如给水泵，利用经过轴向供入口的供入物填充工作空间，并且把所有气体驱逐至外周之外。一旦工作空间充满了液体并且在叶轮之间形成了剪切层，那么轴向吸入泵14开始经过轴向排放口13把逸出气体轴向吸出工作空间。
紧贴每个叶轮存在边界层，其中供入物从轴线a-a以层状形式径向向外流动，并且在边界层之间存在剪切层，其中流是湍流并且气体逸出。见图5a。构成连接的低压梯度的分形网络的径向旋涡树的阵列延伸通过异向旋转的叶轮4、5之间的剪切层。剪切层正交于异向旋转的圆盘离心式叶轮的旋转轴。由于异向旋转的叶轮4、5和轴向吸入泵14的强迫性的强制作用，许多沉积物的旋涡，包括小沉积物旋涡，连接入树中。
本发明公开了开放系统，所述开放系统具有经过轴向供入口2流入并且同时经过轴向排放口13以及经过工作空间的外周9流出的连续质量流。作为开放系统，工作空间中的流在本质上不同于包括形成封闭筒的端盖的异向旋转的圆盘的设备中的封闭系统冯卡曼回旋流。这样的封闭系统设备用于磁流体动力学的研究。与本发明不同，这样的封闭系统设备不包括用于耗散从叶轮输入的能量的装置，因为没有质量流经过封闭系统设备。
叶轮4、5通过合适的装置围绕共同的旋转轴线a-a是可异向旋转的。用于异向旋转的装置可以是各种各样的，包括驱动每个叶轮的独立式马达、在普通马达上的皮带传动或一个或多个驱动轮15，如图2和图3所示的。踩踏二轮车的人或被内燃发动机驱动的轮胎可以提供用于叶轮的异向旋转的装置。可选择地，可以使用齿轮。
用于旋转叶轮的原动机(其是离心泵以及圆盘发电机的转子)包括风力设备、内燃发动机、蒸汽涡轮机和水力设备。
优选地，当底部叶轮4旋转时，支持轮12承载底部叶轮4的一部分重量。支持轮组件可以设置有马达，并且可以为底部叶轮4提供驱动装置。优选地，叶轮4、5精确地异向旋转，使得用于逸出气体的汇流导管是直的，以进行效率最高的气体抽出。
在优选的实施方案中，每个叶轮包括有皱纹的环8。叶轮的有皱纹的环跨越工作空间彼此相对，形成从外周9径向向内的高剪切环形区。对于仅需要脱气的应用，例如工艺用水除臭，叶轮的有皱纹的环是优选的，但是可能不是必需的。优选地，有皱纹的环与用于把它们作为电极以相反电荷充电的装置连接，如图7所示，但是为了保持图1中最小的特征，在此没有示出这一点。通过有皱纹的环之间的放电进行的空化成核将是图1所示的装置的期望的特点，因为放电使蒸气泡成核，并且径向脊之间的剪切使它们向高压流体中的具有大表面积的宽半径泡和因此的用于强溃灭的高势能开放。
每个叶轮的有皱纹的环优选包括径向脊的阵列。脊可以如图3所示，或可选择地可以是如图11所示的倾斜的。当叶轮异向旋转时，它们的相对的有皱纹的环剪切在它们之间的工作空间中的水。在异向旋转期间，径向脊经过有皱纹的环之间的控制体积周期性地相对。
被以相反电荷充电的径向脊相对地靠近在一起，因此在它们之间发生强瞬时电场，导致电液空化。当异向旋转持续并且稳定电弧端的脊分离时，电弧被熄灭，因此没有电极腐蚀。
对于有皱纹的环上的轴对称的脊的情况，如图3所示，周期性的相对导致由周期性的剪切空化在水中产生音频高振幅压力循环。每个循环从极低压(空化泡由于剪切而膨胀)至极高压(空化泡内爆，导致从内爆的反弹的冲击波)。压力的音频高振幅振荡紧邻微生物发生，这是空化泡优先成核的地方。在相对小数目的循环中，泡中的能量提高至病原体被辐射和被冲击波以及碰撞的微射流杀死的程度。此外，微生物中的以及围绕微生物的维持生命的气体被激烈地汽提成膨胀的泡。
对于如图11所示的倾斜的径向脊的情况，由于交叉相对的脊之间的滑动剪切，发生经过控制体积的低压的周期性脉冲。如果倾斜的径向脊在环形电极上，那么电极之间的放电是沿电极表面移动的滑动电弧(Glidarc)放电，该滑动电弧放电太快以致电弧不能停留并且电极腐蚀不能发生。
逸出的不可凝气体被经过径向工作空间的剪切层中的径向旋涡树的低压梯度连续地抽出，如上文所描述的，因此当水径向向外流入有皱纹的环8之间的工作空间的部分时，空化泡中的水蒸气变得越来越多。当不可凝物的缓冲消失时，空化泡的内爆变得突然且高能，产生强大的冲击波、微射流以及紫外光的高能光子。
由切入空化泡引起的能量转移比超声喇叭或其他换能器快，因为每个压力循环的振幅大得多。脊之间的剪切脉冲可以突然产生强瞬时低压，甚至达到该温度的水的蒸气压。来自超声喇叭的脉冲弱得多。通过剪切空化可以产生大得多的泡，尤其是在当水被剪切的同时泡通过电子放电成核的情况下。
因为水已经在剪切的有皱纹的环8的上游被脱气，如上文所描述的，并且因为有皱纹的环之间的高剪切破开水以形成大空化泡，所以仅需要少量的内爆循环以在非常邻近微生物处实现高能量密度。由于在反应器内的长停留时间，杀灭过程将是长的，几乎没有幸存者。
优选地，有皱纹的环包括在它们的径向脊中的导电性材料，并且在它们正在异向旋转时通过合适的装置跨越工作空间以相反电荷充电，这使它们成为波电极(rippled electrode)。这在图4c和4d、图7以及图9a和9b中更详细地示出。用于使有皱纹的环以相反电荷充电的装置可以包括现有技术中已知的装置，或者优选地使它们异向旋转通过普通的轴向磁场，这使它们成为具有相反的径向电流和因此的跨越工作空间的相反的电荷的圆盘发电机或法拉第圆盘。已知的圆盘发电机产生非常大的径向电流。电流如此大，以至于它们用于电弧焊以及用于轨道炮(railgun)。大的相反的径向电流导致跨越工作空间的高的相反的电荷。径向电流的电压小，但是该电压在电解氧化还原反应的范围内(±3伏)。如图4c和4d以及图9a和9b所示，把异向旋转的有皱纹的叶轮以相反电荷充电引起用于消毒、结晶、电液空化和电解的高振幅脉冲电场。
如果仅一个环形电极旋转通过轴向磁场，并且相对的电极不旋转通过轴向磁场并且处在接地电位，那么在电极之间将仍然具有高电场和高剪切。包括被界定在一个旋转的离心式叶轮和静态壳体之间的径向工作空间且静态壳体上的电极处在接地电位以及叶轮上的电极旋转通过轴向磁场的可选择的实施方案将是以上描述的例子，并且由本发明的权利要求覆盖。
代替仅有环形电极，整个叶轮可以是电极。例如，在旋转轴处与金属导管连接的异向旋转的金属叶轮，以及围绕每个金属导管的在导管和其附接的叶轮通过线圈的磁场旋转时在叶轮中感应电流的场线圈，将是可选择的实施方案，并且将由权利要求覆盖。环形电极是优选的，因为它们的通过磁场的切向速度比充电的导管实施方案的切向速度高，并且因为在外周附近相对地布置的环形电极提供用于截留工作空间中的导电部分，例如悬浮金属、盐水和溶液，的装置，而溶剂由于其不导电性可以通过外周自由地径向流出。
有皱纹的环之间的脉冲电场伴随有脉冲磁场，并且脉冲磁场排斥来自有皱纹的环的导电成分，并且从而根据楞次定律把所述导电成分从外周9除去。导电成分，例如盐水和悬浮金属，中的感应电流导致具有使导电成分从电感器排斥的极性的磁场。这就是感应性排斥。
悬浮金属，例如砷、汞、铝、铁、铅和金，属于水中的导电成分。因此，悬浮金属在工作空间中浓缩，并且在它们在非弹性碰撞中粘着时在强湍流中聚结。
也比纯水的导电性强得多的离子成分从径向向外的流排出，并且在工作空间中浓缩至饱和。盐的最终晶体和聚结的悬浮金属的团簇达到足够把它们运送通过外周而不管感应性排斥的大小和动量，并且它们被推动通过有皱纹的环，并且以足够大的块离开外周以容易通过下游的合适的手段过滤。
为了避免被空化腐蚀和被电弧腐蚀，有皱纹的环的表面可以被一层电介质和弹性材料例如热固性聚氨酯覆盖。有皱纹的环的分隔借助于外周的驱动轮来保持，并且可以被调整以防止有皱纹的环的腐蚀。
由空化产生的紫外光，以及由水中的放电和空化产生的氧化性物质，例如OH自由基，对于氰化物除去以及对于水消毒是有益的。产生在非常接近于目标处发生。强湍流产生曲折的电子放电以及OH自由基向供入物中的良好的混合。
虽然离心式叶轮4、5把流体径向向外平流输送，但是，由于狭缩处部分7的阻碍以及有皱纹的环8之间的湍流，径向向外的流的净速度，尤其是在剪切层中的，是小的。因此，有用于脱气的长停留时间。离开狭窄的外周9的水经受来自叶轮的异向旋转的非常高的剪切以及来自抵抗湍流阻碍的径向向外平流的高压，因此水雾化。由水的雾化产生的雾具有用于蒸发冷却和用于任何残留的有气味的物质的逸出的大表面积。
VOC、氨、硫化氢、氰化物和其他化合物的电解裂化使它们成为无害的。裂化的气态产物被连续地轴向抽出，防止了重新结合。
当二氧化碳被从水汽提时，发生碳酸钙沉淀。从剪切和从电能转移增加的能量降低溶解度。溶液在工作空间中由感应性排斥截留，而溶剂(纯水)被通过外周连续地抽出，因此发生饱和和结晶。从而，形成结垢的化合物被从冷却水和从反渗透供入物除去。
图1和图2所示的设备可以用于由交通工具轮胎或者人类二轮车动力来供给动力的饮用水的现场净化。有害气体被轴向抽出，病原体被压碎、通电致死、被附近的UV光源照射以及被施用高度氧化性的OH自由基。在具有长停留时间的简便设备中，诸如砷的悬浮金属被聚结为容易地可分离的块，并且溶解固体结晶。
对于化学反应器，包括用于沉淀溶解固体的设备，已经观察到，当等离子泡溃灭时，电液空化产生相当大的颗粒。见Juvan的美国专利4,957,606(1990)[5：45-55]。从外周9出来的雾化喷雾中的液滴将是冷的，这提供对于向由电液空化成核的晶体上的二次结晶的良好条件。雾的高表面面积上的蒸发将冷却液滴并且浓缩溶解固体。根据本发明的设备中的电液空化和雾化可以提供用于使水，包括反渗透排出盐水(reverse osmosis reject brine)、来自石油钻探的采出水以及海水，脱盐的经济手段。因此，在优选的实施方案中，在外周的外部提供用于排放蒸气同时保留盐水的本领域已知的合适的装置，例如被布置在外周外部用于收集盐的织物的环。
本发明中的蒸发是由把水破裂开以提供用于以麦克斯韦速度分布的高速度分子的逃逸的大表面积导致的。常规方法，即沸腾，具有缺点，即其通过升高温度来防止氯化钠的结晶。
对于化学反应器，通过轴向供入口2引入的试剂的混合物在工作空间中混合，并且低密度产品通过轴向排放口13轴向抽出。低密度产品可以包括由化学反应产生的气体，或者由化学反应产生的低密度液体，包括由长链烃的裂化产生的低分子量烃。固体离开外周9。冷等离子体提供高度湍流环境中的活化能，具有产品的优良的分离以及来自处理区的气体和轻质产物的快速抽出以及试剂的长停留时间。可防止由电弧放电导致的电极的蒸发，或者以受控制的方式允许由电弧放电导致的电极的蒸发，以把金属原子混合入处理区中。
氨、硫化氢、VOC以及其他气态污染物裂化为无害的产品是本发明公开的冷等离子体剪切反应器的另一个有用的应用。例如，在异向旋转的电极之间电解的氨(NH3)将离解并且形成(1)氢气(H2)，其是将借助于径向旋涡和轴向吸入泵轴向抽出的低密度产品，以及(2)氮气(N2)，其将从外周出去，因为其摩尔质量(28g/mol)显著地大于氢气的摩尔质量(2g/mol)和氨供入物的摩尔质量(17g/mol)。
在盐水脱盐中，导电部分(盐水)由于有皱纹的环8之间的脉冲电场引起的变化的磁场而通过楞次定律排斥从外周9除去。不导电的溶剂，即淡水，可以经过有皱纹的环，但是盐保留在工作空间中，浓缩至饱和，并且结晶。一旦晶体达到足够使叶轮动量传递可以克服围绕晶体的盐水的楞次定律排斥的大小，那么晶体以对于在下游被容易地过滤来说足够大的块的形式从外周喷射。
本发明的这些其他应用，即盐水脱盐、裂化和化学反应器，也是重要的，但是在我们看来，不如发展中国家中的饮用水严重短缺那样重要。因此，对优选的实施方案的讨论已经集中在野外水净化，包括脱气、脱矿质、脱金属以及消毒。
图2示出了图1所示的优选的实施方案的继续，示出了用于引起叶轮4、5的异向旋转的优选的装置的细节。驱动轮15啮合顶部叶轮和底部叶轮。此外，可以在围绕叶轮的周边的其他地方加入其他的非驱动枕轮(sleeper wheel)(未示出)，以保持支持和分隔。驱动轮优选是合成橡胶，例如卡车轮胎或自行车轮胎。驱动马达17转动连接于驱动轮15的传动轴16。与驱动轮15接触的叶轮4、5在相反的方向上以约相同的角速度异向旋转。驱动马达17可以是各种设备，例如电动马达、内燃发动机或由人操作的踏板提供动力的设备。雾化的水离开异向旋转的叶轮4、5的外周9。在外周处的迅速地异向旋转并且接近地分隔的表面之间的高剪切把水破开为精细的喷雾。在该喷雾中水的表面积非常大，这提供用于水的蒸发冷却和用于残余气体的逸出的手段。
图3示出了底部叶轮4和其流道6的径向阵列的俯视图。图10示出了顶部叶轮5的仰视图。示出了一对驱动轮15和相关联的驱动装置。可以使用比两个更多的驱动轮。此外，可以在围绕叶轮的周边的其他地方加入其他的非驱动枕轮(未示出)，以保持支持和分隔。驱动轮15啮合底部叶轮4，使得驱动轮的旋转导致叶轮在弯曲箭头所示的方向旋转。
示出了包括轴对称的径向脊的有皱纹的环8。图11示出了径向脊的可选择的实施方案，径向脊倾斜并且在交叉点彼此交叉，当叶轮异向旋转时，交叉点径向向外或向内移动，取决于倾斜的方向。顶部叶轮和底部叶轮二者都包括这样的环，并且异向旋转的叶轮的有皱纹的环跨越工作空间相对。当叶轮异向旋转时，底部叶轮4的径向脊与顶部叶轮5的径向脊周期性地相对。周期性的相对导致周期性的剪切空化，并且如果径向脊以相反电荷充电，如图4c和4d以及图9a和9b所示，那么周期性的相对导致脉冲电场。频率由环中脊的数量和叶轮的转速决定。成核的空化泡可以在几个循环内被剪切脉冲为非常高能的溃灭，因为每个循环的振幅高。空化泡的表面的压力高，并且表面积大，因此在溃灭时能量密度将是大的。
底部叶轮4上的流道6的径向阵列与顶部叶轮5上的流道的径向阵列交叉。图3a示出了示出异向旋转的流道之间的剪切的细节。顶部叶轮的流道是实线，而底部叶轮的流道是阴影线。每个流道的旋转方向由箭头示出。当叶轮异向旋转时，交叉点径向向外移动，如虚线所示，这增强了提供用于径向向内吸入气体的导管的低压径向梯度。在叶轮的流道之间有许多交叉点。水在漩涡中围绕径向旋涡径向向外的蠕动平流与逸出气体径向向内经过径向旋涡的中心并且被轴向排气泵14通过轴向排放口13轴向抽出同时发生。这种通过径向旋涡的阵列的同时的源-汇流就是径向逆流，如图1所示的。异向旋转的离心式叶轮和轴向吸入泵的径向逆流的强制作用导致分形湍流。
当从轴向供入口2进入的水已经到达有皱纹的环8之间的工作空间时，水已经被剥离了不可凝物和挥发性化合物，因此叶轮的有皱纹的环之间的空化泡被可凝的水蒸气充满而没有不可凝物的缓冲，并且因此非常高能地内爆。因为空化发生在水结构中的薄弱点，薄弱点恰恰是微生物存在之处，所以在这些附近的地点的内爆对于用冲击波、微射流冲击、OH自由基和紫外线照射杀死病原体来说是优良的。
图4a和图4b示出了优选的实施方案的叶轮的有皱纹的环的细节。该视图来自叶轮旋转轴线a-a，并且叶轮以横截面示出。有皱纹的环包括径向脊的波状结构。图3所示的轴对称的脊在此处以横截面示出。底部叶轮4的有皱纹的环与顶部叶轮5的有皱纹的环相对。叶轮旋转的方向以箭头表示。
每个叶轮上的有皱纹的环的波纹状表面界定峰和谷。峰是径向脊，径向脊是表面的接近相对的叶轮的部分，并且谷分隔径向脊。当峰与峰相对时，谷与谷相对，如图4a所示。当叶轮的异向旋转继续时，峰与谷相对，如图4b所示。在叶轮异向旋转期间，叶轮之间的横截面表面积保持相同，但是图4b的等距的分隔变为图4a中的不相等的分隔。如果峰与峰相对，如图4a中的，那么它们之间的剪切高，这把水破开为大空化泡。
持续的异向旋转允许成核的空化泡在径向脊运动分开时膨胀。当谷与谷相对时，泡达到最大膨胀。因此，图4a示出了泡在峰之间成核并且在谷之间达到极限，即两个异相的周期性的泡循环的情况。更进一步的异向旋转开始挤压谷之间的泡，开始已达到极限的泡的内爆。由于叶轮的离心泵送作用以及叶轮在外周9的收敛对离心流的限制，有皱纹的环之间的高压促进非常高能的泡溃灭，因为泡表面区域上的所有压力在泡内爆时都集中为小点。
在峰与谷相对并且在有皱纹的环的波纹状表面之间有等距的间隔的图4b中，已达到极限的空化泡溃灭，并且成核的空化泡开始膨胀。可以在这些泡中随着水蒸气逸出的不可凝气体通过叶轮之间的剪切层的分形湍流被径向向内吸至叶轮轴线(向页面内)并且远离有皱纹的环。当水在有皱纹的环之间径向向外流动并且周期性的空化通过径向脊的交替的相对和分离发生时，泡的蒸气含量增加。在挤取行为(milking action)中，螺旋状的空化泡的溃灭径向向内(向页面内)平流输送不可凝物以轴向抽出。
由于异向旋转的离心泵的运行和叶轮之间的狭缩处对径向向外的流的限制，工作空间中的水的压力高。由于高剪切，空化泡的表面积瞬时性地大。因此，溃灭将是非常高能的，因为在大面积上的高压被集中于小体积。
空化优先发生在水中的结构薄弱处，并且这些薄弱处存在于有悬浮固体，包括微生物，之处。在空化泡的膨胀阶段期间，微生物中和微生物附近的维持生命的不可凝气体被吸走进入泡中，这是紧挨着微生物的强大的局部低压力降。然后不可凝物经过分形湍流汇入汇流，如以上讨论的，并且被轴向抽出。空化循环除去病原体中和围绕病原体的维持生命的气体，包括它们的用于在流体中的浮力的气态手段。突然的溃灭或内爆非常强烈地压缩，并且产生作为紫外光的高能光子。来自这种内爆的反弹的冲击波压碎附近的微生物和其他病原体。当泡在相同的地点膨胀和内爆时，叶轮上的许多波纹和高转速导致音频高-低压力循环以及谐振空化。
例如，包括100径向脊并且在相反的方向以3转每秒旋转的有皱纹的环将产生600Hz的周期性的剪切空化。有皱纹的环之间的仅30秒的停留时间将使病原体经受18,000次压力循环。使用根据本发明的反应器，更长的停留时间是可能的。
图4c和4d示出了可选择的实施方案，包括在有皱纹的环中的以相反电荷充电的电极。对于水消毒，以相反电荷充电的有皱纹的环是优选的。此外，对于不涉及可燃气体的脱气应用，以相反电荷充电的电极有助于使空化成核。
以相反电荷充电的脊的周期性的相对导致经过有皱纹的环之间的水的致命的脉冲电场。相对的电极的极为接近借助于外周的驱动轮来保持，外周的驱动轮保持电极分开而不管电极的静电吸引。放电不是腐蚀的，因为任何电弧端都被电极异向旋转迅速地分离。
由于病原体的离子含量，病原体比纯水的导电性强，因此电场将导致电流优先地经过病原体，电泳刺穿细胞壁。已知脉冲电场对杀死病原体有效，并且本发明提供用于由于瞬时地相近的电极间隔导致的瞬时地非常高的脉冲电场和相对的脊上的由于导电的有皱纹的环经过共同的轴向磁场的异向旋转导致的非常大的电荷的装置。
用于使有皱纹的环以相反电荷充电的装置包括可滑动接触，如图7所示，或通过有皱纹的环经过横向的轴向磁场的异向旋转。这在图9a和图9b下进行讨论。
图5a、5b和5c图示了旋涡-壁相互作用。还参见V.Shtern等人的“Collapse，Symmetry Breaking，and Hysteresis in Swirling Flows(回旋流中的溃灭、对称断开和滞后)”，Ann.Rev.Fluid Mech.1999，31：537-66，尤其是第540页上的图1。当旋涡的端遇到对其旋转的阻碍，例如旋风式降落，时，结果是沿旋涡中心在远离阻碍的方向的强烈的轴向射流。由在旋涡端处的拖拽减慢的旋转导致径向向内挤压。这种现象的另一个例子是Ranque-Hilsch涡管。
在本发明中，当叶轮之间的剪切层中的径向旋涡遇到有皱纹的环8之间的空间并且工作空间的横截面积减少时，以及也当所述径向旋涡遇到在有皱纹的环导向外周9之后工作空间的狭缩处7并且叶轮收敛为更接近的分隔时，旋涡-壁相互作用发生。旋涡-壁相互作用把流体径向向内泵送，并且从而提高停留时间。径向向内平流通过轴向吸入泵14辅助不可凝物的轴向抽出。在狭缩处7的旋涡-壁相互作用是连续的效果，但是因为在有皱纹的环的区中的分隔由于脊的周期性的相对而改变，所以那里的旋涡-壁相互作用也将是周期性的，这导致挤取不可凝物和朝向轴线a-a循环供入物的脉冲平流力(pulsing advection force)。
在图5a中，示出了向心力。当旋涡末端遇到阻碍时，摩擦与流体的切向速度相反，并且从而增加向心力并且驱动旋涡中心上方的流体的轴向射流，如图5b所示。如果旋涡遇到狭缩处7而不是壁，如图5c所示，那么也发生轴向射流。这种来自遇到阻碍的旋涡的反弹喷射产生相对于叶轮外周的背压，这辅助汇流，并且把水平流输送返回朝向轴线a-a。
图6示出了用于通过剪切空化进行野外水净化的可选择的实施方案，其中仅底部叶轮4旋转，底部叶轮4通过马达和皮带传动转动，皮带传动包括连接于底部叶轮的绞盘23和连接于马达的绞盘，以及连接各绞盘的皮带。未示出用于使有皱纹的环8以相反电荷充电以使它们成为电极的装置，但是可以优选地加入。
该可选择的实施方案意在图示本发明在可使用马达的野外水净化中的使用的最简便方式，以及图示本发明可以仅使用一个旋转元件且没有充电装置来实施的方式。底部叶轮包括流道6，流道6用来在底部叶轮通过马达和皮带传动转动时把水从源1经过轴向供入口2平流输送并且经过径向工作空间3从旋转轴线a-a径向向外平流输送。静态壳体11用来与底部叶轮相对地界定径向工作空间3。旋转的底部叶轮4和与其相对的静态壳体11二者都包括跨越工作空间3彼此相对的有皱纹的环8。相对的有皱纹的环的径向脊的由于叶轮旋转导致的交替的相对和分离导致用于杀死病原体的周期性的剪切空化。
叶轮和壳体之间的分隔在外周9处变窄，使得离开工作空间的水被雾化为喷雾。罐21收集雾化的水。包括止回阀21的气体出口20提供用于逸出的不可凝物和残留的有气味的物质离开罐的装置。对于脱盐应用，气体出口将连通低压力降，例如冷凝器，并且雾将从挡板滴入将发生二次结晶的罐中。
叶轮在可滑动密封物18处啮合罐，以使罐压力可以使水蒸气在罐中冷凝。支持轮12承载叶轮4的重量，以使可滑动密封物18不需要承载载荷。当叶轮旋转并且剪切其紧贴壳体的相对的壁离心地泵送的水时，工作空间中逸出的气体通过轴向吸入泵14经过轴向排放口13轴向抽出。
图7示出了另一个可选择的实施方案，图示了用脉冲电场进行的野外水净化并且示出了通过马达和传动轴转动的底部叶轮。这也可以用于空化净化。或者图6的有皱纹的环可以包括用于脉冲电场净化以及空化净化的以相反电荷充电的电极，其将是所有中最好的。分别的用于野外水净化的可选择的实施方案意在图示不同的特征和用于旋转及气体的供入和轴向抽出的可选择的手段。
旋转的底部叶轮4和静态壳体11的有皱纹的环8被电池25或其他电流源以相反电荷充电。可滑动接触26把叶轮的电极连接于电池，这使叶轮的有皱纹的环成为阳极。壳体连接电池的其他端子，并且处于接地电位。叶轮的和壳体的以相反电荷充电的有皱纹的环的径向脊的交替的相对和分离导致从轴线a-a向外流动的水中的脉冲电场。脉冲的振幅高，因为作为径向脊之间的距离的电极间隔(electrode separation)瞬时地小，这在脊之间产生瞬时高电场。即使电场非常强，也没有电弧放电导致的电极腐蚀，因为脊仅在非常短暂的时间内接近，并且场是音频。脉冲电场以强大的湍流电晕使病原体通电致死，并且导致电液空化。
根据楞次定律，可能存在于供入物中的金属，例如砷，被从外周9除去，并且因此从罐21除去。脉冲电场导致脉冲磁场，脉冲磁场在导电成分，例如水中的金属，中诱导电流，从而把导电成分从变化的磁场的源，即工作空间的外周，驱走。溶剂，即淡水，是不导电的，因此其可以经过，留下除去的金属，除去的金属在湍流工作空间中浓缩并且聚结，直到达到使它们具有对于克服外周处的排斥来说足够的质量和动量的密度。从剪切层旋转进入边界层，由于来自叶轮的动量传递，其动量在径向向外流动中提高。聚结的金属密度过大以致不能保持在剪切层中，并且旋转离开径向旋涡，以接触叶轮并且得到动量增加。在这一点，浓缩的金属颗粒被从外周喷射，在外周它们可以通过合适的手段收集。跳动通过在外周的上游的工作空间中的供入物的聚结的金属将以雪球效应附着更小的颗粒。
图9a和9b示出了用于对异向旋转的有皱纹的环以相反电荷充电的可选择的装置。有皱纹的环异向旋转经过轴向磁场，并且从而成为形成用于把能量耦合入有皱纹的环之间的水中的动态电容器的板的圆盘发电机。
图8示出了图7所示的供入源的细节。水供入物经过供入导管27进入供入源室1，并且漩涡进入壳体11和轴向气体导管28之间的开口，如流动箭头所示的。这是用于不可凝物的轴向抽出的可选择的实施方案。旋涡-壁相互作用轴向射流和螺旋状的空化泡的溃灭用来径向向内平流输送气体。没有轴向吸入泵的轴向气体导管28对于气体抵抗大气压力的轴向抽出来说可能是足够的。对于蒸气的抽出，与气体导管28连接的轴向泵14将是优选的，因为工作空间中的强低压梯度对于逸出是优选的，并且挥发性蒸气的捕获对于防止污染是优选的。该可选择的实施方案提供用于抽出的气体和供入物之间的热交换的装置。
图9a和图9b图示了用于对异向旋转的有皱纹的环以相反电荷充电的可选择的装置，其中通过把异向旋转的有皱纹的环旋转经过如竖直箭头所示的轴向磁场，以使每个旋转的有皱纹的环成为圆盘发电机(法拉第圆盘)，并且从而产生跨越工作空间的以相反电荷充电的异向旋转的电极。圆盘发电机在它们的外周和它们的中心之间产生大电流和小电压(＜3伏)。大电流意指将有跨越有皱纹的环之间的工作空间分隔的相反的大电荷。当径向脊接近时，如图9a所示，在电极之间发生瞬时高电场。由于电液空化，有皱纹的环之间的水在等离子泡中分解并且电离。空化改进脱气，并且还产生杀死病原体的冲击波和OH自由基。
可选择地，仅一个有皱纹的环可以旋转经过轴向磁场，并且其他以接地电位保持静止。在有皱纹的环之间将仍然有电位差，但是电位差不如当有皱纹的环二者以相反的方向旋转经过轴向磁场时那么强。
轴向磁场可以来自永磁体或来自一个或多个具有分别在异向旋转的有皱纹的环上的相反的磁极的电磁体。已知通常用于焊接和强电流应用，例如轨道炮的圆盘发电机在圆盘外周和中心之间产生低电压的非常高的径向电流。当脊接近在一起并且然后迅速分离时，在有皱纹的环中的相反的径向电流将跨越工作空间产生用于跨越有皱纹的环之间的间隙的脉冲性瞬时高电场的高电荷分离。
来自以相反电荷充电的电极的放电使空化成核，电解水，裂化VOC和氨，以及从膨胀的空化泡中产生OH自由基和冲击波。当径向脊运动分开时，如图9b所示，电弧熄灭，并且空化泡被由来自收敛的脊的瞬时压力增加加强的环境压力挤压，因此，泡高能地内爆并且放射紫外线并且有可能有核放射。
图10示出了图1所示的顶部叶轮5的从工作空间向轴向排放口13中看的视图。旋转方向由箭头示出。注意，顶部叶轮和底部叶轮二者在从工作空间看过去时具有相同的旋转方向和它们的流道的相同的弯曲方向(sense of curvature)。顶部叶轮的流道比底部叶轮的流道短，以避免进入轴向排放口13的径向旋涡的分裂(disruption)。在水在底部叶轮4(未示出)中从轴向供入口2径向向外流动时，螺旋状流道6的径向阵列先于有皱纹的环8，有皱纹的环8先于外周9。流道6和有皱纹的环8在水径向向外流动期间剪切水。如上文提到的，当叶轮异向旋转时，底部叶轮流道和顶部叶轮流道之间的交叉点将径向向外移动。
图11示出了可选择的实施方案中的底部叶轮4的视图。该视图是从工作空间向供入口2中看。旋转方向由箭头示出。该可选择的实施方案中的有皱纹的环8包括V形的径向脊。与流道6相似，有皱纹的环的径向脊如同剪刀一般剪切水，并且导致在它们的交叉点的瞬时低压梯度和高电场。V形的最接近流道的部分以与流道相同的方向倾斜。V形的径向向外超过V的点的其余部分以相反的方向倾斜。相反地倾斜的V形部分径向向内朝向V形的V点挤压水，增强用于溃灭该区中的空化泡的环境压力并且增加水在处理区中的停留时间。在该可选择的实施方案中，顶部叶轮从工作空间看上去是相同的。
放电沿顶部叶轮和底部叶轮的有皱纹的环的相对的径向脊的交叉点滑动。电弧不停留，并且因此功率密度不变得足以腐蚀电极。电能借助于滑动电弧放电被耦合入水中。电弧产生的OH自由基杀死病原体，并且强电场把病原体通电致死，并且产生用一系列强大的冲击波和碰撞的微射流和接近的紫外线压碎病原体的电液空化。
进一步的注释
经过异向旋转的离心式叶轮之间的径向工作空间3的同时的源-汇流或径向逆流通过叶轮4、5和轴向吸入泵14的强迫性的强制作用来组织和保持。源流在紧贴界定径向工作空间3的表面的层流边界层中径向向外。由于轴向吸入泵和旋涡-壁相互作用，汇流径向向内。强迫径向逆流的强制作用在层流边界层之间形成剪切层。
相反的径向力使水受拉伸力并且从而产生水的蒸气压。所得到的泡在剪切层中的分形湍流中被组织。气体逸入剪切层的泡网络中。剪切层中的径向旋涡连通轴向吸入泵，并且提供用于逸出的不可凝气体的和蒸气的连续轴向抽出的汇流导管。
径向阻碍，例如作为汇合的径向喷嘴的使叶轮与外周9的分隔处逐渐变窄的狭缩处7，减慢离心流并且为在叶轮之间的工作空间中的流体提供长停留时间。逐渐变窄还借助于旋涡-壁相互作用导致背压，如对图5a-c的讨论中所解释的。长停留时间的优点是通过剪切空化、脉冲电场和脱气的水净化可以具有足够的时间以成为有效的。虽然离心式叶轮径向向外经过径向工作空间有力地平流输送流体，但是径向阻碍导致的限制把径向向外流动速度保持为低的，使得供入物在剪切的离心式叶轮之间停留。径向阻碍导致的限制还提高压力，使得离开外周9的水被雾化并且处理器中的空化泡高能地溃灭。
剪切雾化从外周9使水喷雾。雾化的水具有用于脱气和蒸发冷却的大表面积。净化且脱气的水在径向地在外周之外的罐21中收集，如图6和7所示。罐也可以是图1和2所示的优选的实施方案的一部分。
由于旋涡-壁相互作用，径向阻碍还导致径向向内的力，如图5a-c的讨论中解释的。该背压驱动轻质部分，例如油、肥皂水和气体，经过径向旋涡中心回到叶轮旋转轴。轴向吸入泵14还辅助轻质部分的汇流，并且通过延长旋涡轴线来保持径向旋涡的连贯性。
有皱纹的环8可以包括具有许多不同的形状的突起特征。图4a-4b所示的是异向旋转的波纹状的叶轮表面。静态壳体和旋转的叶轮的相对的波纹状的表面在图6和7中示出。另一种可以是半球形的突起。并且又一种可以是无规则的网格缺口(waffle grid indentation)。叶轮和它们的电极甚至可以是平滑的。有皱纹的环用来把供入物径向向外平流输送并用来剪切供入物，以逸出气体并且导致周期性的剪切空化。有皱纹的环上的突起特征，例如图4a和4b所示的径向脊，的相对的频率由它们的数量和叶轮转速决定。该频率将优选在音频范围(＜20kHz)内。
图7和图9a和9b示出了可选择的用于在异向旋转期间对有皱纹的环以相反电荷充电的装置。对有皱纹的环以相反电荷充电对于空化成核和对于用脉冲电场的消毒是优选的。具有以相反电荷充电的有皱纹的环的异向旋转的叶轮使空化泡成核并且使它们迅速膨胀，然后使它们突然溃灭。本发明的优点是当水的离心流中的水已经到达有皱纹的环之间的间隙时，水已经被脱气，使得空化泡含有很多水蒸气并且没有不可凝物的缓冲。由于电极之间的放电导致的泡中的气体电离通过水电解产生对于微生物来说致命的物质，例如OH自由基和臭氧。臭氧和自由基通过叶轮之间的非常强的湍流充分地混合入水中。在具有跨越在异向旋转的叶轮之间的间隙的遮盖壁(shrouding wall)的冯卡曼回旋流中，外周处的湍流估计为Re＝106。
在工作空间的外周处的有皱纹的环的上游，剪切的螺旋状流道6和异向旋转的圆盘叶轮4、5的作用产生径向旋涡的辐状阵列，以提供用于逸出的不可凝物和挥发物经过轴向排放口吸入轴向抽出的汇流导管。轴向吸入泵辅助气体的轴向抽出，并且由于旋涡-壁相互作用以及螺旋状的空化泡的溃灭，径向向内平流还提供用于气体的轴向抽出的手段。脱气将水除臭并且从空化泡除去缓冲性的不可凝物，使得空化泡的溃灭是非常突然的，并且在压缩的不可凝物中没有能量被浪费。
供入物在径向工作空间的高剪切和脉冲电场中的停留时间长。例如，在具有1米的叶轮直径和3cm的分隔的设备中，叶轮之间的体积是94,248cc。如果有经过设备从供入口2至外周9的1升/秒(1000cc/秒)的连续流，那么每升供入物的停留时间将高于94秒。以200瓦的功输出踩踏来持续该时间的人将向一升输入达18.8kJ的能量。这种功用来组织剪切层中的湍流，并且把减慢的净径向向外流推动经过处理区至外周。停留时间的持续和供入物流的体积由可调整的设计要素决定，例如叶轮速度、半径和间隔。
叶轮在狭缩处7达到接近的分隔，狭缩处7用来增加停留时间，以增加有皱纹的环8之间的压力，用于导致空化泡的高能的溃灭，并且提供用于雾化从外周9出来的流的装置。用于野外水净化的周期性的剪切空化和/或脉冲电场在精确地异向旋转的叶轮的有皱纹的环之间产生，如在图1以及图4a和4b所示的优选的实施方案中的，或在单个旋转的叶轮和静态壳体(也是如本文所定义的异向旋转的状态，虽然不是精确地异向旋转的)的有皱纹的环之间产生，如在图6和7所示的可选择的实施方案中的。
优选地，在本发明的下游的合适的装置从离开外周的水中过滤悬浮固体，包括泥和微生物残余以及结晶的或聚结的固体。这也可以以用于向图6和7所示的保持罐中喷雾的倾斜的过滤器的形式。许多合适的装置是本领域已知的。
供入物中的砷、汞和其他悬浮金属被外周的波动磁场从外周感应性地排斥。楞次定律把它们截留在工作空间中，而不导电的水流动经过外周。悬浮金属颗粒在长停留时间期间在湍流径向工作空间中翻滚，碰撞并且粘着为块。剪切层把密度大并且因此被旋涡离心的块排斥入紧贴离心式叶轮4、5的层流边界层中。在边界层中，块从叶轮接收动量增加。当悬浮金属的块的动量由于它们的大质量而变得足够使它们经过截留较小的导电颗粒的感应性排斥时，悬浮金属的块随着水从外周喷射。由于聚结为块，悬浮金属可容易地通过下游的常规手段而从水分离。
不导电的悬浮固体，包括形成结垢的化合物的盐和沉淀物，例如碳酸钙和硫酸钙，也在反应器中聚结，直到达到对于来自叶轮的动量传递可以把它们推动经过外周处的湍流来说足够的质量。溶液被它们的离子上的洛伦兹力从外周排斥，但是水可以通过。因此，溶液在反应器中浓缩至饱和并且结晶。成核的晶体从进入的供入物中的离子生长并且通过湍流工作空间中的碰撞聚结。最终，晶体达到使它们的动量运输它们通过外周的大小。这样的大晶体可容易地通过下游的常规手段分离。
离子性液体，例如盐水，被它们的离子上的洛伦兹力从外周排斥。此外，盐水是导电部分并且因此与金属类似地根据楞次定律被排斥。因此，当溶液的不导电的溶剂，即纯水，自由地流出外周时，溶液在反应器中浓缩至饱和。晶体形成并且聚结，并且最终在外周处以可容易地过滤的块的形式被排出。
供入物可以是冷却水、反渗透供入物、盐水、乳或化学混合物。反应器以相同方式处理它们。
化学混合物在强湍流中被搅拌并且充分地混合。反应的气态产物被通过轴向排放口13连续地轴向抽出。空化提供气体逸出和用于结晶的局部的焓增量(enthalpy spike)。由洛伦兹力导致的溶液的感应性排斥把溶液截留在湍流工作空间中，而溶剂被通过外周连续地抽出。溶液结晶，并且晶体能够随着溶剂逃逸。反应产物的精细晶体可以从在外周处排出和雾化的溶剂过滤或以其他方式分离。以连续过程的精细晶体生产对于药物是特别有用的。
乳被搅拌并且奶油被通过轴向排放口轴向抽出。病原体被空化和脉冲电场杀死。空化辅助乳的搅拌和悬浮固体的聚结。氧气和溶解气体被轴向抽出。
盐水，包括海水和反渗透排出盐水，的导电性很高，并且因此来自外周的感应性排斥有力地把盐水限制在异向旋转的以相反电荷充电的离心式叶轮之间的湍流工作空间内。不导电的淡水不被排斥并且通过外周。因此，盐水成为饱和的并且在工作空间中结晶。晶体和来自进入的供入物流中的离子的添加物之间的碰撞使盐晶体生长至使得盐晶体被从剪切层排出并且进入紧贴离心式叶轮的层流边界层的大小，在层流边界层中盐晶体接收动量增加。如果盐晶体足够大，它们的动量足以使它们冲破通过外周，而不管围绕它们的盐水的包围的感应性排斥。从外周出来的被雾化的喷雾的蒸发冷却辅助结晶。盐晶体变得具有足够的大小，使它们可容易地通过下游的常规手段而从水分离。
反渗透供入物和冷却水二者都被形成结垢的化合物，例如碳酸钙以及可以导致生物淤积的微生物污染。微生物被杀死并且聚结为污泥块，并且形成结垢的化合物在反应器中结晶。作为导电部分的溶液被波动的磁场和这些场中的离子的湍流运动从外周排斥。不含离子的淡水自由地通过外周。作为逆溶解度盐，形成结垢的化合物通过空化沉淀，这导致溶液中的局部焓增量。二氧化碳的连续轴向抽出有利于向前的沉淀反应。由于结垢晶体的密度，结垢晶体从剪切层排出并且随着生物物质、锈等的块进入紧贴离心式叶轮的层流边界层。结晶的结垢和其他大悬浮固体可容易地通过下游的合适的手段而从冷却水或反渗透供入物分离。
在反应器的下游收集的杀菌的土壤和污泥是高价值的产品。通过使用具有土壤的所有营养而没有病原体和寄生虫的生物活性的杀菌的土壤，种子和幼苗能够以理想地无病的状态生长。由本发明生产的土壤比由常规方法，例如烘箱加热，生产的土壤洁净得多，因为甚至细菌和病毒已经在过滤器的上游的电动机械大漩涡中被灭活。
根据本发明的设备的级联(cascading)，使得设备的输出(通过外周9)在过滤或其他常规的分离之后成为级联中的连续设备的输入，将提供所需要的任何水纯度。
本发明的目的和优点
本发明除了别的以外以以下方式有用处：
1.改进了工艺用水、冷却水和废水的雾化。
在外周处的接近地分隔的迅速旋转的异向旋转的叶轮之间的高剪切，以及由离心泵的运行导致的工作空间中的压力增大，把水破开为具有大表面积的喷雾。处理器的外周9是动态喷嘴。这对于蒸发冷却和对于残留气体的逸出是良好的。动态喷嘴剪切对于雾化来说比静态喷嘴剪切好，因为较低的压力是必要的，并且雾滴非常精细。
2.用廉价且高处理量的力学脱气设备解决了工艺用水和废水回收的气体汽提的问题。
本发明是用于在没有加入的化学品的情况下实施连续脱气的非常简便的设备，并且其可容易地升级以处理大型流，例如城市废水，以除去有气味的物质和溶解气体，例如氨、甲烷、氯、氰化物和氮。相对于化学或生物处理的优点是，大量的有害成分被一次汽提，没有化学品或微生物产生作用的长时间滞留，并且反应器占用的面积小。此外，没有用于化学品的费用。
3.提供了对使用氯作为消毒剂的可选形式并且提供了用于从水抽出残留的氯的手段。
使用电泳和空化的消毒避免了与化学处理相关联的费用和消毒副产物。残留的氯可能在水中导致氯仿。氯对于胞囊是无效的，并且其使用应该被淘汰。但是对于仍然使用氯作为消毒剂的那些工厂来说，空化提供了用于从废水排放逸出残余氯的手段，并且工作空间3中的以与轴向吸入泵14连通的径向旋涡的形式的汇流导管组织的高度湍流剪切层萃取逸出的氯。在外周9处的剪切雾化把排放的废水破开为提供用于氯向大气中的逸出的大表面积的液滴。因此，废水排放不被残留的氯污染，残留的氯可能与下游的甲烷结合产生氯仿或其他消毒副产物。
4.提供了用于裂化可存在于水中的有毒的化合物，例如氧化亚氮、氨、硫化氢、甲烷和挥发性有机化合物的手段。
有害组分在本发明的高度充电的相对剪切电极之间电解裂化。氢和电解的其他气态产物被从电极吸走并且通过径向剪切层从反应器吸出，并且被轴向抽出。甚至痕量可以以这种方式处理。本发明的优点是在反应器中的停留时间长，因此气态产物的裂化和轴向抽出具有起作用的长时间。
5.把冯卡曼回旋流应用于脱气问题，应用于悬浮金属抽出，应用于结垢结晶，应用于电解并且应用于消毒剂与水的混合。
冯卡曼回旋流的非常强的湍流(Re～106)对于混合来说是优良的。分形湍流为溶解的不可凝物和VOC的逸出和轴向抽出提供了低压梯度的树形网络。开放系统冯卡曼回旋流的组织提供了用于优良的流体分离的手段。本发明中公开的强迫径向逆流的强制作用提供了用于脱气、OH自由基的混合、悬浮金属和形成结垢的化合物的聚结的简单且有效的手段，以及长停留时间。
6.提供了用于物理水消毒的使用UV辐射、空化和电能的结合效果的简便且高处理量的反应器。
在不使用加入的化学品的情况下，导致生物淤积的病原体和微生物被从饮用水、冷却水和反渗透供入物清除。本发明的优点是避免了化学品的费用和消毒副产物的危险性。另一个优点是在进行消毒的同时，通过空化辅助的结晶进行的脱矿质作用把形成结垢的溶解固体聚结为可容易地分离的块。反应器具有长停留时间，因此消毒和结晶具有充裕的时间。过程是连续的，并且可容易地升级用于大型流而不牺牲停留时间。设备是简便的并且仅需要适度的动力消耗，其可以通过人类踩踏二轮车来提供。本发明具有优于本领域已知的复杂的、成本高昂的并且高压的野外水净化设备的许多优点。
7.提供了用于防止电液反应器中的电极腐蚀的手段。
通过剪切直流电极，防止了电弧放电导致的电极腐蚀。电弧端被连续地运动分开，使得电弧迅速熄灭。虽然电极之间的电场可以是大的，但是在电弧雾传播通过的介质中湍流起保护作用以抵抗电弧放电。湍流电晕使大量的电液空化泡成核，并且反应器中的组织的湍流把逸出的不可凝气体吸出流体，因此空化泡溃灭成为非常高能的。
8.通过把UV光源定位于接近病原体解决了动力损耗的问题。
空化在非常接近于目标病原体处生产UV光，因为空化在水结构中的薄弱点成核，薄弱点是悬浮固体所在之处。因为UV光源接近目标，所以高能光子向目标中的能量传递最大限度地有效。在光源和目标之间的水中的动力损耗是最小的，因为目标是如此接近。
9.提供了用于简便反应器中的连续结晶、用于大规模的冷却水或反渗透供入物脱矿质作用以及用于药物和其他化学品合成的手段。
本发明公开了用于结晶的连续剪切反应器。优点是，溶剂经过外周9被连续地抽出，并且诸如二氧化碳的气体经过径向工作空间3的剪切层中的组织的湍流被连续地轴向抽出。在具有长停留时间的反应器中，被在外周处的感应性排斥截留在工作空间中的溶液经过外周失去溶剂，并且因此成为饱和的并且在强湍流中结晶。空化(剪切空化和/或电液空化)辅助气体逸出，并且提供用于引起逆溶解度盐的结晶的局部焓增量。工作空间中的强湍流以及由于接近的空化导致的对成核的晶体的动量增加辅助二次结晶。形成结垢的化合物，例如碳酸钙和硫酸钙，结晶为大的块，该大的块可在下游通过本领域已知的合适的手段容易地分离。
在本发明公开的反应器中也可以实现药物化合物结晶。以与沉淀溶解固体相同的方式，通过经过外周抽出溶剂同时轴向抽出气体，化学混合物可以被湍流混合并且固态产物结晶为小晶体。
10.提供了用于悬浮金属的氧化和聚结，从而使它们可以在下游被有效地过滤和回收的非化学的手段。
除结晶形成结垢的化合物并且还杀死病原体和生物淤积性微生物之外，同一个剪切反应器还提供用于除去诸如砷和汞的悬浮金属的手段。来自外周的感应性排斥把悬浮金属截留在湍流工作空间中，在湍流工作空间中悬浮金属碰撞和聚结直到达到使来自离心式叶轮的动量传递克服感应性排斥并且把聚结的金属块从外周随着净化水排出的大小。在下游，块可通过本领域已知的合适的手段而从水容易地分离。
11.提供了用于物理野外水净化而不需要化学添加剂、膜和高动力开支的简便手段。
甚至踩踏二轮车的人类、风力涡轮机或被内燃发动机转动的卡车轮胎可以提供用于驱动本发明中公开的简便设备的手段。原动力可以提供电效果以及分离和消毒给水的剪切和力学效果。没有气孔的阻塞，不需要购买化学品，并且不需要维护复杂的高压零件。这在饮水供给极度缺乏的条件下，例如战场或其他灾害地点，是一个重要的优势。
12.提供了用于污泥和沉降物的经济的高处理量消毒的手段。
泥浆和污泥通过空化和电泳净化，甚至杀死在沉降物中掩蔽的抵抗性的胞囊。脉冲电场搜寻出供入物中的任何导电成分，包括生物流体。通过这些流体的电流冲破细胞壁并且在接近的水中产生空化。由于剪切和脉冲电场导致的空化导致在胞囊附近的非常高能的内爆。UV辐射、微射流和冲击波杀死或灭活病原体。在外周9处的异向旋转的离心式叶轮之间的高剪切和在反应器内部的强湍流导致悬浮泥沙和粘土以及生物材料碰撞并且剪切稠化为可通过下游的合适的手段容易地分离的块。
13.提供了用于海水、反渗透排出盐水和来自油气井的采出盐水的经济的且高处理量的连续电动力学脱盐的手段。
本发明的脉冲电场对盐水从外周的感应性排斥把盐水截留在湍流工作空间中，而淡水(其是不导电的并且因此不经受感应性排斥)流出外周。溶剂以这种方式的抽出在工作空间中把盐水浓缩为饱和的，并且由于工作空间的强湍流，成核的盐晶体以二次结晶的方式生长和聚结。当晶体达到使得来自离心式叶轮的动量增加足够使晶体通过感应性排斥的足够的大小时，晶体从外周离开。盐水供入物在轴线处连续地流动，而溶剂和大晶体连续地流出外周。在外周处的剪切雾化为液滴中的盐的蒸发冷却和进一步结晶提供大表面积。设备的外周的输出物可通过下游的合适的手段容易地分离，以回收盐晶体和饮用水。
来自外周的对盐水的感应性排斥是强的，因为离心式叶轮之间的电场是脉冲性的且强的。由于由离子在湍流中的运动和外周处的磁场的波动导致的洛伦兹力，离子被从外周排斥。电极之间的剪切提供音频脉冲发生和产生在外周处的强的波动的磁场的湍流电晕，防止由电弧放电导致的电极腐蚀。向盐水中的能量传递的速率是高的，因为界定工作空间的动态电容器的板上的相反的电荷是大的，并且电能的通过电弧放电的短路被电极之间的剪切最小化。
14.提供了用于消毒乳、其他饮料和食品产品浆料的手段。
脉冲电场和空化杀死病原体。空化是有效的，因为由溃灭的空化泡放射的紫外光在非常接近目标病原体处发生。冲击波和微射流压碎病原体。电泳也杀死病原体。这是连续的过程而不是分次的过程，并且其不依赖于化学添加剂或加热来杀死病原体。其可容易地升级以处理大型流。
15.提供了用于连续的非热力的石油裂解和分离的手段。
不导电且密度高的砂、焦油和泥浆随着淡水从外周排出。密度较低的气体和轻质部分被轴向抽出。采出盐水如上文所描述的结晶，并且水和晶体随砂等从外周出去。在剪切电极之间，重质部分被脉冲电场裂解为轻质部分。过程是连续的，并且可以用于简便的井口处理以生产淡水、盐晶体和未被重质部分携带的轻质烃。
从以上列出的，明显的是，本发明中公开的简便设备对于在各种使用领域中解决许多问题是有用的。因此，所附权利要求大体上涉及设备本身并且不受使用领域限制。除本文提到的这些使用领域以外的其他使用领域也意在被本发明覆盖，并且这样的等效和修改对于本发明涉及的领域的一般技术人员来说可以是明显的。对具体的使用领域和具体的实施方案的提及不意在排除未提及的其它使用领域和实施方案。

Claims (24)

1.一种用于连续液体处理的设备，包括：
径向工作空间，其被限定在同轴的可异向旋转的离心式叶轮之间，所述工作空间包括用于处理的液体从所述工作空间的排出的外周，所述同轴的叶轮是近似平行的，并且具有在所述外周处的接近的分隔和径向向内朝向所述同轴的叶轮的旋转轴的较宽的分隔；
轴向供入口，其在叶轮旋转轴处与所述工作空间连通；
轴向排放口，其在所述叶轮旋转轴处与所述工作空间连通；
用于引起异向旋转的引起旋转装置，其连接于所述叶轮；以及
轴向吸入泵，其具有与所述轴向排放口连通的入口。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述叶轮包括跨越所述工作空间相对地布置的电极，并且还包括用于在叶轮异向旋转期间对所述电极以相反电荷充电的充电装置。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述电极包括跨越所述工作空间邻近所述外周相对地布置的有皱纹的环。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述有皱纹的环形电极包括径向脊。
5.根据权利要求2所述的设备，其中，用于对所述电极以相反电荷充电的所述充电装置包括轴向磁场，所述电极通过所述轴向磁场异向旋转。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述叶轮包括有皱纹的环，所述叶轮的所述有皱纹的环跨越所述工作空间相对地布置。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述叶轮包括延伸入所述工作空间中的流道。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述流道达到跨越所述工作空间的相对的点，所述相对的点随所述叶轮异向旋转而径向向外运动。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，用于引起所述叶轮的异向旋转的所述引起旋转装置包括外周的驱动轮，所述外周的驱动轮在所述工作空间的所述外周之外同时啮合两个叶轮。
10.一种用于连续液体处理的设备，包括：
径向工作空间，其被限定在可旋转的离心式叶轮和壳体之间，所述工作空间包括用于处理的液体从所述工作空间的排出的外周，所述叶轮和所述壳体是近似平行的，并且具有在所述外周处的接近的分隔和径向向内朝向叶轮旋转轴的较宽的分隔；
轴向供入口，其在所述叶轮旋转轴处与所述工作空间连通；
轴向排放口，其在所述叶轮旋转轴处与所述工作空间连通；
用于引起旋转的引起旋转装置，其连接于所述叶轮；以及
轴向吸入泵，其具有与所述轴向排放口连通的入口。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述叶轮和所述壳体包括跨越所述工作空间相对地布置的电极，并且还包括用于在叶轮旋转期间对所述电极以相反电荷充电的充电装置。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述电极包括有皱纹的环。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述有皱纹的环形电极包括径向脊。
14.根据权利要求11所述的设备，其中，用于对所述电极以相反电荷充电的所述充电装置包括轴向磁场，所述叶轮上的所述电极通过所述轴向磁场旋转。
15.根据权利要求10所述的设备，其中，所述叶轮包括有皱纹的环，所述叶轮的所述有皱纹的环跨越所述工作空间相对地布置。
16.根据权利要求10所述的设备，其中，所述叶轮和所述壳体包括延伸入所述工作空间中的流道。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述流道达到跨越所述工作空间的相对的点，所述相对的点随所述叶轮旋转而径向向外运动。
18.一种用于溶质从溶液的连续机电结晶的方法，包括以下同时的步骤：
通过轴向供入口把溶液引入异向旋转的离心式叶轮之间的径向工作空间中，
通过轴向排放口把逸出气体吸出所述工作空间，
在所述叶轮的跨越所述工作空间的相对的电极上引起相反的电荷，以及
从所述工作空间的外周排出溶剂和晶体。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，流出所述外周的流被雾化。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括另外的步骤：过滤流出所述外周的流以回收晶体。
21.一种用于在不使用化学品或膜的情况下的连续野外水净化的设备，包括：
径向工作空间，其被限定在同轴的可异向旋转的离心式叶轮之间，所述工作空间包括用于净化水从所述工作空间的排出的外周，所述同轴的叶轮是近似平行的，并且具有在所述外周处的接近的分隔和径向向内朝向所述同轴的叶轮的旋转轴的较宽的分隔；
轴向供入口，其在叶轮旋转轴处与所述工作空间连通；
轴向排放口，其在所述叶轮旋转轴处与所述工作空间连通；
用于引起异向旋转的引起旋转装置，其连接于所述叶轮；以及
轴向吸入泵，其具有与所述轴向排放口连通的入口。
22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述叶轮包括跨越所述工作空间相对地布置的电极，并且还包括用于在叶轮异向旋转期间对所述电极以相反电荷充电的充电装置。
23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述叶轮包括有皱纹的环，所述叶轮的所述有皱纹的环跨越所述工作空间相对地布置。
24.根据权利要求21所述的设备，其中，用于引起所述叶轮的异向旋转的所述引起旋转装置包括至少一个外周的驱动轮，所述至少一个外周的驱动轮在所述工作空间的所述外周之外同时啮合两个叶轮。
CN200980114540.XA 2008-03-06 2009-03-04 电液和剪切空化径向逆流液体处理器 Active CN102015544B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3424208P 2008-03-06 2008-03-06
US61/034,242 2008-03-06
US12/167,771 2008-07-03
US12/167,771 US20090200176A1 (en) 2008-02-07 2008-07-03 Radial counterflow shear electrolysis
US12/234,541 2008-09-19
US12/234,541 US8268136B2 (en) 2007-12-20 2008-09-19 Electrohydraulic and shear cavitation radial counterflow liquid processor
PCT/US2009/036059 WO2009111582A2 (en) 2008-03-06 2009-03-04 Electrohydraulic and shear cavitation radial counterflow liquid processor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102015544A true CN102015544A (zh) 2011-04-13
CN102015544B CN102015544B (zh) 2014-07-16

Family

ID=41056635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980114540.XA Active CN102015544B (zh) 2008-03-06 2009-03-04 电液和剪切空化径向逆流液体处理器

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8268136B2 (zh)
EP (1) EP2257498A4 (zh)
CN (1) CN102015544B (zh)
MX (1) MX2010009706A (zh)
WO (1) WO2009111582A2 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102583661A (zh) * 2012-02-10 2012-07-18 上海交通大学 一种强化传质和防污除垢的高效电解装置及其水处理方法
CN107961564A (zh) * 2017-12-08 2018-04-27 安徽清华农业发展有限公司 一种新型饮料真空脱气机
CN109851134A (zh) * 2019-03-29 2019-06-07 武汉大学 一种基于引射空化技术的常温低压海水淡化系统
CN109871601A (zh) * 2019-01-30 2019-06-11 天津大学 切应力相等旋转圆盘电极等效模拟管道水流动状态的方法
CN110980823A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 江苏大学 一种射流空化搅拌器
CN111121902A (zh) * 2019-12-09 2020-05-08 陕西省计量科学研究院 一种砝码体积测定时的除气泡装置
CN112880968A (zh) * 2021-01-15 2021-06-01 哈尔滨工程大学 剪切流中多电火花气泡研究的实验装置

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10323774A1 (de) * 2003-05-26 2004-12-16 Khd Humboldt Wedag Ag Verfahren und Anlage zur thermischen Trocknung eines nass vermahlenen Zementrohmehls
DE10345342A1 (de) * 2003-09-19 2005-04-28 Engelhard Arzneimittel Gmbh Verfahren zur Herstellung eines lagerstabilen Extraktes aus Efeublättern, sowie ein nach diesem Verfahren hergestellter Extrakt
GB0611041D0 (en) * 2006-06-05 2006-07-12 Univ Bristol Mixing apparatus and method of designing a mixing apparatus
US20110214999A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Nottke Francis A Method and process for element and/or compound extraction, separation, and purification
US20110259761A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Mcguire Dennis Precipitation of hardness salt in flow back and produced water
US9228785B2 (en) 2010-05-04 2016-01-05 Alexander Poltorak Fractal heat transfer device
EP2566992A1 (en) 2010-05-07 2013-03-13 B9 Plasma, Inc. Controlled bubble collapse milling
US9011646B2 (en) * 2011-01-28 2015-04-21 Mccutchen Co. Mechanical pyrolysis in a shear retort
WO2013029053A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 B9 Plasma, Inc. System and method for processing aqueous solutions
NL2007531C2 (en) * 2011-10-04 2013-04-08 Univ Delft Tech Treatment of aqueous solutions.
DK177609B1 (en) * 2012-09-14 2013-12-02 Spx Flow Technology Danmark As Method for Continuously Reversing or Breaking an Oil-in-Water Emulsion by Hydrodynamic Cavitation
PL223346B1 (pl) * 2012-09-28 2016-10-31 E K A D Innotech Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Sposób i urządzenie do sterylizacji i homogenizacji produktów płynnych
GEP20146048B (en) * 2012-10-26 2014-02-25 Sopio Burjanadze Cavitation-electrolysis device for hydrogen generation
CN102976452B (zh) * 2012-11-20 2017-04-05 沈阳工业大学 一种微电解法处理高浓度有机废水的空化撞击流反应器
US9732068B1 (en) 2013-03-15 2017-08-15 GenSyn Technologies, Inc. System for crystalizing chemical compounds and methodologies for utilizing the same
US20140316180A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-23 Quantum Vortex, Inc. Apparatuses and methods for hydrodynamic cavitation treatment of liquids
DE102013007995A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Isolde Schwarting Verfahren zum Reduzieren der Kalkbelastung in durch Leitungen geführtem Wasser und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
US20170258116A1 (en) * 2013-09-25 2017-09-14 E.K.A.D. Innotech Sp. Z O.O. Method and Device for Sterilization and Homogenization of Liquid Products
WO2015058122A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Thagard Selema Mededovic Methods and systems for inactivation of bacteria in liquid using liquid-phase electrical discharge plasmas
US10056817B2 (en) * 2013-11-21 2018-08-21 Saeid Sirous Fluid ferfereh
CN103626269B (zh) * 2013-11-25 2015-04-22 厦门绿信环保科技有限公司 一种低频包络载波的高频水处理电路及方法
WO2015110124A1 (ru) * 2014-01-27 2015-07-30 Сергей Евгеньевич УГЛОВСКИЙ Способ охлаждения жидкой среды путем разрыва сплошности
BR112017000009A2 (pt) * 2014-07-03 2017-11-07 Coolbrook Oy processo e reator de tipo máquina rotativa".
US9540257B2 (en) 2014-11-17 2017-01-10 Drexel University Plasma spark discharge reactor and durable electrode
US10167209B2 (en) 2014-12-01 2019-01-01 Drexel Univerisity System and method for disinfection and fouling prevention in the treatment of water
JP6707779B2 (ja) * 2015-02-13 2020-06-10 日本スピンドル製造株式会社 被処理物質の分散方法並びに分散装置並びにそれによって生成される被処理物質及び分散媒が混合した液体の生成方法
US10194672B2 (en) 2015-10-23 2019-02-05 NanoGuard Technologies, LLC Reactive gas, reactive gas generation system and product treatment using reactive gas
CN105289390B (zh) * 2015-11-27 2017-05-31 安徽理工大学 射流驱动式药剂分散系统及应用该系统的调浆改质设备
CN105366904B (zh) * 2015-12-11 2018-04-17 黑龙江省科学院高技术研究院 一种水力空化反应器及反应方法
KR20180101593A (ko) 2016-02-03 2018-09-12 캠엑스 파워 엘엘씨 바이폴라 이오노머 막
US10830545B2 (en) 2016-07-12 2020-11-10 Fractal Heatsink Technologies, LLC System and method for maintaining efficiency of a heat sink
US10731441B2 (en) 2016-12-14 2020-08-04 Saudi Arabian Oil Company Induced cavitation to prevent scaling on wellbore pumps
GB2563436B (en) * 2017-06-16 2023-12-06 Jackson John A device for electrolysis
CN107340381B (zh) * 2017-07-26 2023-04-14 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 一种研究沟头侵蚀的移动试验装置及其试验方法
US10537840B2 (en) 2017-07-31 2020-01-21 Vorsana Inc. Radial counterflow separation filter with focused exhaust
EP3675991B1 (en) * 2017-09-01 2022-06-08 Somnio Global Holdings, LLC Free radical generator and methods of use
DE102018201498A1 (de) * 2018-01-31 2019-08-01 Elea Vertriebs- Und Vermarktungsgesellschaft Mbh Vorrichtung zur Elektroporation von Lebensmitteln mit einem Schutz gegen Ablagerungen
US11447878B2 (en) 2018-03-13 2022-09-20 James Bartkowiak Hydrogen generating cell
US10183881B1 (en) * 2018-03-20 2019-01-22 Reverse Ionizer Systems, Llc Systems and methods for treating industrial feedwater
US10774432B2 (en) * 2018-05-16 2020-09-15 Wen-Shing Shyu Hydrogen molecule remixing device of dish-shaped electrolytic cell
KR102582034B1 (ko) 2018-07-18 2023-09-21 레바론 아이피 홀딩스, 엘엘씨 바람직하지 않은 유기체를 비활성화하기 위한 공정 유체 처리 시스템 및 방법
US10925144B2 (en) 2019-06-14 2021-02-16 NanoGuard Technologies, LLC Electrode assembly, dielectric barrier discharge system and use thereof
SE543853C2 (en) * 2019-12-17 2021-08-10 Kujtim Hyseni Gas generator and cavitator for gas generation
SE543854C2 (en) * 2019-12-17 2021-08-10 Kujtim Hyseni Cavitator for gas generation
EP4077221A4 (en) * 2019-12-17 2024-01-24 Kujtim Hyseni GAS GENERATOR AND CAVITATION DEVICE FOR GAS GENERATION
US11896731B2 (en) 2020-04-03 2024-02-13 NanoGuard Technologies, LLC Methods of disarming viruses using reactive gas
US11371326B2 (en) 2020-06-01 2022-06-28 Saudi Arabian Oil Company Downhole pump with switched reluctance motor
US11499563B2 (en) 2020-08-24 2022-11-15 Saudi Arabian Oil Company Self-balancing thrust disk
US11920469B2 (en) 2020-09-08 2024-03-05 Saudi Arabian Oil Company Determining fluid parameters
US20220098067A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Ovivo Inc. Enhanced Membrane Performance Using Ozone
US20220234914A1 (en) * 2021-01-27 2022-07-28 Shockwater Solutions, LLC Process and Apparatus for Multi-Phase Reaction Processing of Liquids
US11644351B2 (en) 2021-03-19 2023-05-09 Saudi Arabian Oil Company Multiphase flow and salinity meter with dual opposite handed helical resonators
US11591899B2 (en) 2021-04-05 2023-02-28 Saudi Arabian Oil Company Wellbore density meter using a rotor and diffuser
US11913464B2 (en) 2021-04-15 2024-02-27 Saudi Arabian Oil Company Lubricating an electric submersible pump
CN115215493A (zh) * 2021-04-20 2022-10-21 国家能源投资集团有限责任公司 处理膜浓缩液中阻垢剂的方法和装置
CN113416999B (zh) * 2021-06-24 2022-04-08 创隆实业(深圳)有限公司 一种多角度均匀电镀设备
US11708281B1 (en) * 2021-12-29 2023-07-25 Plasmius, Inc Device for hydroxyl-radical-based water disinfection and purification and method of use
CN114307901B (zh) * 2021-12-30 2022-10-11 宿迁新亚科技有限公司 一种生产高纯湿电子化学品大流量微通道连续流反应器
CN117267732A (zh) * 2023-09-20 2023-12-22 广东一诚环保科技有限公司 一种智能多级vocs废气净化系统

Family Cites Families (122)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US406968A (en) 1889-07-16 And alfred s
US38130A (en) * 1863-04-07 Improved portable dressing-case
US3366564A (en) 1965-02-02 1968-01-30 Gen Electric Electrohydraulic process
US3464672A (en) 1966-10-26 1969-09-02 Dynamics Corp America Sonic processing transducer
US3465187A (en) 1967-06-05 1969-09-02 Onezime Philip Breaux Homopolar generator having parallel positioned faraday disk structures
GB1302044A (zh) 1969-04-10 1973-01-04
US4076617A (en) 1971-04-22 1978-02-28 Tii Corporation Sonic cavitation and ozonation of waste material
GB1475687A (en) 1973-05-25 1977-06-01 Int Research & Dev Co Ltd Homopolar dynamo-electric machines
US3990631A (en) 1974-11-04 1976-11-09 Schall Wallace J Centrifugal scraper and separator apparatus
US4044943A (en) 1976-06-21 1977-08-30 Kobe, Inc. Centrifugal separator and system
GB1594304A (en) 1977-05-16 1981-07-30 Kurita Water Ind Ltd Method and apparatus for dewatering of sludgy substance
US4125439A (en) 1977-05-31 1978-11-14 National Research Development Corporation Electrochemical cells and methods of electrolysis
DE2802689A1 (de) 1977-12-21 1979-06-28 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur durchfuehrung eines elektrolyseprozesses
US4184084A (en) 1978-02-24 1980-01-15 Robert Crehore Wind driven gas generator
US4292051A (en) 1979-03-29 1981-09-29 Kime Wellesley R Apparatus and method for centrifugal fluid separator
US4458153A (en) 1982-09-13 1984-07-03 Wesley Richard H Organism destruction by electrohydraulic discharge within a pulsed magnetic field envelope
US4454101A (en) 1982-11-24 1984-06-12 Tennessee Valley Authority Dewatering of flue gas desulfurization sulfite solids
US4832918A (en) 1986-06-12 1989-05-23 Inpal Co., Ltd. Rotary ozonizer
JPH0747481B2 (ja) 1986-11-25 1995-05-24 株式会社インパル 回転式オゾン発生装置
US4957606A (en) 1987-07-28 1990-09-18 Juvan Christian H A Separation of dissolved and undissolved substances from liquids using high energy discharge initiated shock waves
JPH01179702A (ja) 1988-01-10 1989-07-17 O C Eng Kk オゾン発生装置
US4846780A (en) 1988-08-10 1989-07-11 Exxon Production Research Company Centrifuge processor and liquid level control system
US4925557A (en) 1989-04-14 1990-05-15 Ahlberg Jr Walter F Multi-purpose rotating membrane filter
US5254250A (en) 1991-05-30 1993-10-19 Membrex, Inc. Rotary filtration device and filter pack therefor
US5143630A (en) 1991-05-30 1992-09-01 Membrex, Inc. Rotary disc filtration device
US5679249A (en) 1991-12-24 1997-10-21 Pall Corporation Dynamic filter system
JP3116190B2 (ja) 1992-02-14 2000-12-11 日本臓器製薬株式会社 水中のケイ酸を活性化処理する装置
US5326468A (en) 1992-03-02 1994-07-05 Cox Dale W Water remediation and purification method and apparatus
US5688377A (en) 1992-08-13 1997-11-18 Mccutchen; Wilmot H. Rotary radial cyclonic fluid mixture separator
US5534118A (en) 1992-08-13 1996-07-09 Mccutchen; Wilmot H. Rotary vacuum distillation and desalination apparatus
US5232726A (en) 1992-10-08 1993-08-03 The Coca-Cola Company Ultra-high pressure homogenization of unpasteurized juice
US5368724A (en) 1993-01-29 1994-11-29 Pulsed Power Technologies, Inc. Apparatus for treating a confined liquid by means of a pulse electrical discharge
JPH06284607A (ja) * 1993-03-26 1994-10-07 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石式回転電機
US5587618A (en) 1993-04-15 1996-12-24 Hathaway; George D. Direct current homopolar machine
US6117322A (en) 1993-06-23 2000-09-12 Pall Corporation Dynamic filter system
JP3304563B2 (ja) 1993-10-12 2002-07-22 ペルメレック電極株式会社 電解オゾン発生装置
JP3127684B2 (ja) 1993-11-12 2001-01-29 トヨタ自動車株式会社 単極機
US5390740A (en) 1993-12-17 1995-02-21 Texaco Inc. Method and apparatus to recycle production well casing vapor
US5451825A (en) 1994-01-10 1995-09-19 Strohm Systems, Inc. Voltage homopolar machine
US5464513A (en) 1994-01-11 1995-11-07 Scientific Utilization, Inc. Method and apparatus for water decontamination using electrical discharge
US5466425A (en) 1994-07-08 1995-11-14 Amphion International, Limited Biological decontamination system
NZ264188A (en) 1994-08-05 1996-10-28 Ennotech Holdings Ltd Method and apparatus for sterilising electrically conductive liquid by creating a voltage gradient between electrodes in contact with the liquid
DE19581551B4 (de) 1995-01-04 2006-08-17 Fujitsu Ltd. Gasreaktor
US5578280A (en) 1995-04-28 1996-11-26 Americal Environmental Technologies, Inc. Ozone generator with a generally spherical corona chamber
US5725778A (en) 1995-10-17 1998-03-10 Electronic Descaling 2000, Inc. Current driver for electronic descaling
EP0881926B1 (en) 1995-10-18 2002-09-25 Gnesys, Inc. Hydrocyclone gas separator
US5746789A (en) 1995-11-28 1998-05-05 Innovatech, Inc. Apparatus for separating particulates from a fluid stream
US5830328A (en) 1996-06-24 1998-11-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Contamination control of emission discharge
US5879279A (en) 1996-09-05 1999-03-09 U.S. Centrifuge Centrifugal separator apparatus having a vibration sensor
US6478969B2 (en) 1996-09-06 2002-11-12 Pall Corporation Shear separation method and system
US5925324A (en) 1996-09-30 1999-07-20 Paradigm Technologies Magnetohydrodynamic sterilization method and apparatus
US6966874B2 (en) 1997-10-14 2005-11-22 Erth Technologies, Inc. Concentric tubular centrifuge
US5868919A (en) 1996-11-05 1999-02-09 E/P Technologies Method and apparatus for dissociating materials
US6916425B2 (en) 1996-11-29 2005-07-12 Pall Corporation Mashing process
US5851407A (en) 1996-12-04 1998-12-22 Applied Process Technolgy, Inc. Process and apparatus for oxidation of contaminants in water
US6683783B1 (en) 1997-03-07 2004-01-27 William Marsh Rice University Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes
US5882530A (en) 1997-04-30 1999-03-16 The University Of Akron Crossflow filter cyclone apparatus
US5939030A (en) 1997-05-08 1999-08-17 Moxley; Douglas A. System and method for generating ozonated water
CN2307785Y (zh) * 1997-09-26 1999-02-17 清华大学 剪切型叶片式曝气转盘
US6264898B1 (en) 1997-11-19 2001-07-24 The Titan Corporation Pulsed corona discharge apparatus
IL122300A (en) 1997-11-25 2005-09-25 Rafael Armament Dev Authority Modular dielectric barrier discharge device for pollution abatement
US6294105B1 (en) * 1997-12-23 2001-09-25 International Business Machines Corporation Chemical mechanical polishing slurry and method for polishing metal/oxide layers
US5993674A (en) 1998-02-24 1999-11-30 Membrex, Inc. Rotary disc filtration device with means to reduce axial forces
US6051905A (en) 1998-09-17 2000-04-18 Clark; Richard Homopolar generator
AT406936B (de) 1999-02-08 2000-10-25 Andritz Patentverwaltung Verfahren und vorrichtung zur querstromfiltration
US6221260B1 (en) 1999-04-02 2001-04-24 Dynaflow, Inc. Swirling fluid jet cavitation method and system for efficient decontamination of liquids
US6200486B1 (en) 1999-04-02 2001-03-13 Dynaflow, Inc. Fluid jet cavitation method and system for efficient decontamination of liquids
US6515391B2 (en) 1999-05-20 2003-02-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electricity generator with counter-rotating collectors in a radial magnetic field
FI111873B (sv) 1999-06-03 2003-09-30 Pom Technology Oy Ab Gasavskiljande centrifugal anordning, förfarande för att pumpa och avgasa en fluid samt förfarande för tillverkning av papper eller kartong
EP1061119A1 (en) 1999-06-17 2000-12-20 Abb Research Ltd. Dielectric barrier discharge cracking
KR100581441B1 (ko) * 1999-10-26 2006-05-23 바이오-하이드레이션 리서치 랩 인코포레이티드 마이크로-클러스터 액체 및 이의 제조방법과 사용방법
US6923890B2 (en) 1999-12-15 2005-08-02 Plasmasol Corporation Chemical processing using non-thermal discharge plasma
US6376558B1 (en) 2000-01-06 2002-04-23 Babcock-Bsh Gmbh Method of producing a porous paste, especially a porous plaster slurry, and a mixer for preparing such paste or slurry
US6774335B2 (en) 2000-05-12 2004-08-10 Hokushin Corporation Plasma reactor and gas modification method
US6261525B1 (en) 2000-05-17 2001-07-17 Bruce Minaee Process gas decomposition reactor
US6468499B1 (en) 2000-06-09 2002-10-22 Argonne National Laboratory Method of generating hydrogen by catalytic decomposition of water
US7128816B2 (en) 2000-06-14 2006-10-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus for producing colloidal nanoparticles in a dense medium plasma
EP1299177B1 (de) 2000-07-13 2006-11-08 Westfalia Separator Ag Rotationsfilter
US6451175B1 (en) 2000-08-15 2002-09-17 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus for carbon nanotube production
FR2817444B1 (fr) 2000-11-27 2003-04-25 Physiques Ecp Et Chimiques Generateurs et circuits electriques pour alimenter des decharges instables de haute tension
JP3805621B2 (ja) 2000-12-19 2006-08-02 株式会社富永製作所 電解水生成装置
US6737099B2 (en) 2001-03-29 2004-05-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Process for the deagglomeration and the homogeneous dispersion of starch particles
US6875351B2 (en) 2001-06-12 2005-04-05 Hydrotreat, Inc. Methods and apparatus for oil demulsification and separation of oil and suspended solids from produced water
US6685803B2 (en) 2001-06-22 2004-02-03 Applied Materials, Inc. Plasma treatment of processing gases
DE60125740T2 (de) 2001-06-26 2007-10-04 H2 Tec Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wasserstoff
US6603233B2 (en) 2001-07-20 2003-08-05 Bryan W. Strohm Electrical generator
US7244360B2 (en) 2001-10-23 2007-07-17 Drexel University Water treatment process
WO2003038163A1 (en) 2001-10-30 2003-05-08 Materials And Electrochemical Research (Mer) Corporation Rf plasma method for production of single walled carbon nanotubes
US7008605B1 (en) 2001-11-08 2006-03-07 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method for manufacturing high quality carbon nanotubes
DE10155161A1 (de) 2001-11-12 2003-05-22 Emu Unterwasserpumpen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser, Klärschlamm und organischen Substraten
AUPR912001A0 (en) 2001-11-27 2001-12-20 Rmg Services Pty. Ltd. Advanced liquid vortex separation system
US6872301B2 (en) 2001-12-20 2005-03-29 Anthony Schepis High shear rotating disc filter
US6716269B1 (en) 2002-03-05 2004-04-06 Energent Corporation Centrifuge and cascade for the separation of gases
US6916418B2 (en) 2002-03-13 2005-07-12 Harris Acoustic Products Corporation Assembly and method for purifying water at a point of use and apparatus and method for testing same
US7306737B2 (en) 2002-04-10 2007-12-11 Bertwin Langenecker Inactivation of microorganisms and virus in liquids and sludge
US6777639B2 (en) 2002-06-12 2004-08-17 Nanotechnologies, Inc. Radial pulsed arc discharge gun for synthesizing nanopowders
US7037484B1 (en) 2002-06-21 2006-05-02 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Plasma reactor for cracking ammonia and hydrogen-rich gases to hydrogen
FR2841796B1 (fr) 2002-07-05 2005-03-04 Commissariat Energie Atomique Traitement d'effluents associant separation solide/liquide et champs electriques pulses
US6749759B2 (en) 2002-07-12 2004-06-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Method for disinfecting a dense fluid medium in a dense medium plasma reactor
SE0202683D0 (sv) 2002-09-10 2002-09-10 Harde Christina Ion separation and removal unit with gas extraction
US6746613B2 (en) 2002-11-04 2004-06-08 Steris Inc. Pulsed electric field system for treatment of a fluid medium
US7094381B1 (en) 2003-01-08 2006-08-22 James Michael Overton Device for destroying microbes in a fluid
US7387081B2 (en) 2003-01-23 2008-06-17 3M Innovative Properties Company Plasma reactor including helical electrodes
US7041144B2 (en) 2003-03-04 2006-05-09 Five Star Technologies, Inc. Hydrodynamic cavitation crystallization process
DE10312494A1 (de) 2003-03-20 2004-10-07 Association pour la Recherche et le Développement des Méthodes et Processus Industriels (Armines) Kohlenstoff-Nanostrukturen und Verfahren zur Herstellung von Nanoröhren, Nanofasern und Nanostrukturen auf Kohlenstoff-Basis
GB2400611B (en) 2003-04-15 2006-03-15 Empower Corp H An integrated renewable energy system
WO2004103911A1 (en) 2003-05-19 2004-12-02 Hydro Dynamics, Inc. Method and apparatus for conducting a chemical reaction in the presence of cavitation and an electrical current
US7264849B2 (en) 2003-07-11 2007-09-04 Optisolar, Inc. Roll-vortex plasma chemical vapor deposition method
US7241256B2 (en) 2003-08-30 2007-07-10 Erth Technologies, Inc. Centrifuge
US20050163696A1 (en) 2004-01-28 2005-07-28 Uhm Han S. Synthesis of carbon nanotubes by making use of microwave plasma torch
US7033481B1 (en) 2004-02-04 2006-04-25 Bioionix, Inc. Electroionic processing system
US7049724B2 (en) 2004-03-03 2006-05-23 General Electric Company Superconducting rotating machines with stationary field coils and axial airgap flux
US7262384B2 (en) 2004-09-30 2007-08-28 Novacentrix, Corp. Reaction vessel and method for synthesizing nanoparticles using cyclonic gas flow
US7247244B2 (en) 2004-10-20 2007-07-24 Five Star Technologies, Inc. Water treatment processes and devices utilizing hydrodynamic cavitation
US7183515B2 (en) 2004-12-20 2007-02-27 Lockhead-Martin Corporation Systems and methods for plasma jets
US7314516B2 (en) 2004-12-29 2008-01-01 Five Star Technologies, Inc. Hydrodynamic cavitation crystallization device and process
US7160426B2 (en) 2005-03-01 2007-01-09 Wang Baosheng Water treatment apparatus
US7615931B2 (en) 2005-05-02 2009-11-10 International Technology Center Pulsed dielectric barrier discharge
WO2007022450A1 (en) 2005-08-18 2007-02-22 Clean Filtration Technologies, Inc. Hydroclone based fluid filtration system
US7374693B1 (en) 2005-11-25 2008-05-20 Routberg Rutberg Alexander F Water decontamination apparatus and method
US7951283B2 (en) 2006-07-31 2011-05-31 Battelle Energy Alliance, Llc High temperature electrolysis for syngas production
US7883580B2 (en) 2008-04-02 2011-02-08 Raythedn Company System and method for nanotube growth via Ion implantation using a catalytic transmembrane

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102583661A (zh) * 2012-02-10 2012-07-18 上海交通大学 一种强化传质和防污除垢的高效电解装置及其水处理方法
CN107961564A (zh) * 2017-12-08 2018-04-27 安徽清华农业发展有限公司 一种新型饮料真空脱气机
CN109871601A (zh) * 2019-01-30 2019-06-11 天津大学 切应力相等旋转圆盘电极等效模拟管道水流动状态的方法
CN109871601B (zh) * 2019-01-30 2023-05-23 天津大学 切应力相等旋转圆盘电极等效模拟管道水流动状态的方法
CN109851134A (zh) * 2019-03-29 2019-06-07 武汉大学 一种基于引射空化技术的常温低压海水淡化系统
CN110980823A (zh) * 2019-11-22 2020-04-10 江苏大学 一种射流空化搅拌器
CN110980823B (zh) * 2019-11-22 2022-06-21 江苏大学 一种射流空化搅拌器
CN111121902A (zh) * 2019-12-09 2020-05-08 陕西省计量科学研究院 一种砝码体积测定时的除气泡装置
CN112880968A (zh) * 2021-01-15 2021-06-01 哈尔滨工程大学 剪切流中多电火花气泡研究的实验装置
CN112880968B (zh) * 2021-01-15 2022-11-01 哈尔滨工程大学 剪切流中多电火花气泡研究的实验装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009111582A2 (en) 2009-09-11
MX2010009706A (es) 2011-04-14
CN102015544B (zh) 2014-07-16
US8268136B2 (en) 2012-09-18
EP2257498A4 (en) 2013-11-13
US8771499B2 (en) 2014-07-08
US20090159461A1 (en) 2009-06-25
US20120318671A1 (en) 2012-12-20
EP2257498A2 (en) 2010-12-08
WO2009111582A3 (en) 2009-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102015544B (zh) 电液和剪切空化径向逆流液体处理器
US6923901B2 (en) Non-chemical water treatment method and apparatus employing ionized air purification technologies for marine application
US6740245B2 (en) Non-chemical water treatment method and apparatus employing ionized air purification technologies
Mason Sonochemistry and the environment–Providing a “green” link between chemistry, physics and engineering
AU2016362832B2 (en) Wastewater treatment plant and method for treatment of waste sludge with pulsed electrical discharge
US8622225B2 (en) Fluid purification using hydraulic vortex system
WO1998005595A1 (en) Methods and apparatus for the application of combined fields to disinfect fluids
KR101702345B1 (ko) 초고속 조류 제거 장치 및 방법
WO2012003815A2 (en) Device for killing microorganisms in liquids
US6332960B1 (en) Electrostatic fluid purifying device and method of purifying a fluid
US20150352561A1 (en) Method and Apparatus for Conditioning Fluids
US8968577B2 (en) Process for treating fluids
US10526225B1 (en) Continuous water filtration, disinfection and conservation system
WO2006081683A1 (en) Systems and methods for generation of low zeta potential mineral crystals to enhance quality of liquid solutions
US9169146B2 (en) Waste treatment process for coal gasification fly ash
JP2003144002A (ja) 活魚搬送コンテナ
KR101702346B1 (ko) 이동식 부유물 제거 장치 및 방법
AU2003270508A1 (en) Method and system for desalinating water
JP2001187384A (ja) 有害微生物の活動不活性化乃至殺傷方法及びその装置
JPH0631287A (ja) 液体媒体中に懸濁し又は溶解した物質の酸化を促進させる方法
CN107285548A (zh) 冷等离子体聚变技术污水处理系统和方法
KR101558335B1 (ko) 담수화 장치
JP3608732B2 (ja) 電磁式水処理装置
AU2013228051A1 (en) Fluid Purification Using Hydraulic Vortex Systems
WO2012170891A1 (en) Process for treating fluids

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant