CN102215935A

CN102215935A - 气液接触器及其方法

Info

Publication number: CN102215935A
Application number: CN2009801457261A
Authority: CN
Inventors: D·K·诺依曼; K·R·霍布斯; J·L·考特赖特
Original assignee: Neumann Systems Group Inc
Current assignee: Neumann Systems Group Inc
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2011-10-12
Also published as: WO2010037037A3; EP2349530A4; AU2009296245B2; EP2349530A1; NZ592101A; WO2010037040A1; US20100320294A1; NZ592099A; NZ592098A; AU2009296242A1; AU2009296248A1; EP2331233A4; JP2012504042A; EP2331233A2; CA2737737A1; KR20110091656A; AU2009296248B2; EP2358463A1; AU2009296242B2; CA2737798A1

Abstract

本发明涉及气液接触器和排出物净化系统及方法，并且更具体涉及单独供给的喷嘴组，所述喷嘴组包括配置成产生均匀间隔的扁平的液体射流以使来自气体破环最小的喷嘴排列。本发明的一实施例涉及一种具有多个包括液体入口及出口和气体入口及出口的模块的气液接触器。一排喷嘴与液体入口和气体入口处于连通。所述喷嘴排列配置成产生均匀间隔开的扁平液体射流，以使来自气流的破环最小并且使气流和液体流的相互作用最大，同时迅速地再装满液体。

Description

气液接触器及其方法

本申请是2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685的部分继续申请并要求其优先权，并且要求2008年9月26日提交的名称为“气态污染物移除系统”的美国临时申请号61/100,564、2008年9月26日提交的名称为“气液接触器系统及方法”的美国临时申请号61/100,606和2008年9月26日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国临时申请号61/100,591的权益；在此以引用的方式加入它们的全文。另外，本申请涉及2008年2月4日提交的名称为“两相反应器”的美国专利申请号12/012,568的主题，所述专利申请是2005年2月14日提交的名称为“两相反应器”美国专利申请号11/057,539(现专利号为7,379,487)的继续申请，在此以引用的方式加入它们的全文。

技术领域

本发明涉及气液接触器和排出物净化系统及方法，并且更具体地涉及配置成产生均匀间隔开的扁平液体射流的喷嘴排列，所述射流被成形成使来自气流的破环最小并且使气流液流的相互作用最大，同时迅速地补充液体。

背景技术

气体到液体的吸收是各种气液接触式系统的关键处理步骤。气液接触器(也称为气液反应器)可以被分成表面和体积反应器，其中分别在液面上和大量液体的内部形成两相之间的界面表面积。存在例如转盘式和液体射流式接触器的多个表面气液反应器的实例。转盘式发生器是局部地浸入液体中并且暴露于气流中的圆盘(转子)。在转子表面上形成液体溶液的薄膜并且其与伴流的反应物气体流接触。转动圆盘以更新液体反应物与气体的接触。在体积式气液反应器中，气相作为小气泡被分散到大量的液体中。气泡可能是球形的或者不规则的形状并且可以被气体鼓泡搅拌器引导到液体中。可以用机械方法来搅动气泡以增加质量的传递。

在多个气液接触系统中，通过液相质量传递系数k、界面表面积A和大量流体与气液交界面之间的浓度梯度德耳塔C来控制气体输送至液相的速率。则，吸收到液体中的气体的速率的实用形式为：

φ＝φα＝k_Gα(p-p_i)＝k_Lα(C_L ^*-C_L)

其中变量是反应器的每单位体积的气体吸收的速率(mole/(cm³s))；φ是单位界面面积的平均吸收率(mole/(cm²s))；α是每单位体积的气液体的界面面积(cm²/cm³或者cm^-1)；p和p_i分别是大量气体中和界面处的反应物气体的分压力(巴)；C_L ^*是应当与现有的气相分压p_i平衡的液体侧的浓度(mole/cm³)；C_L(mole/cm³)是大量液体中溶解气体的平均浓度；并且k_G(mole/(cm²*s*bar))和k_L(cm/s)分别是气体侧和液体侧的质量传递系数。

在现有技术中，存在多个使气体接触器系统中的质量传递和比表面积最大的方法。主要方法包括气体喷雾器、湿式贴壁射流和喷雾或者雾化。气液接触器的选择取决于包括气体/液体的流量、质量传递和化学反应性质的反应条件。表1概述了某些现有技术的气液反应器的各种质量传递性能的特征。为了优化气体吸收率，必须使参数k_L、α和(C_L ^*-C_L)最大。在多个气液反应系统中，C_L ^*的可溶性是非常低的并且因此限制了浓度梯度的控制。因此，在设计高效的气液流量反应器中认为主要的参数是质量传递和界面表面积与反应器体积的比，其也被称为比表面积。

表1：传统的气液反应器性能的对比

存在多种其性能取决于界面接触面积的气液接触反应器。例如，化学的氧化碘激光器(COIL)从由氯气(Cl₂)和碱性的过氧化氢(BHP)组成的化学燃料产生激光能量。该反应的结果是单态的德耳塔氧，其为COIL提供动力。现有技术使用液体BHP与Cl₂气体混合的圆形射流来产生单态的德耳塔氧。在一般的发生器中，射流的直径为350微米数量级或者更小。为了产生射流，在压力下将液体BHP推过包含高密度孔的喷嘴板。这产生了接触Cl₂气体的大界面表面积。表面积越大，则发生器可以越小，并且所产生的可以传送到激光腔的激发氧则更多。更小的且更密集地包装的射流提高了比表面积，但是易于堵塞和破裂。堵塞是严重的问题，因为氯和碱性过氧化氢之间的反应产生了用于制造碱性过氧化氢的碱金属氢氧化物的氯盐。堵塞还限制了碱性过氧化氢的摩尔浓度的范围，其减少了单态氧的产生和激光功率。COIL系统中最重的元素是该化学燃料。生产该燃料中存在的问题是增加了重量并且整体来看降低了COIL激光器的效率。因此，存在对具有比现有设计增加了效率并降低了重量的COIL激光器的需求。

在另一个实例中，气液接触器还被用于需氧发酵处理。氧是需氧发酵中的一种最重要的反应物。其在水溶液中的溶解度很低，但是对其的需求是很高的，以支持培养物的生长。商用的发酵器(＞10,000L)利用搅动的气泡分散作用来增加体积的质量传递系数k_La。搅拌有助于移动溶解氧通过大量流体，打碎气泡聚合并且减少围绕气泡的边界层。在所述系统中，通过增加反应器中气泡的数量并且减小气泡直径的尺寸来增大界面面积。然而，氧至微生物的质量传递仍然受气泡的比较小的界面表面积和短的气泡驻留时间的制约。当前的喷雾器系统(气泡分散体系)显示了比较小的体积质量传递系数k_La(大约0.2/s)；因此，期望一种用于产生最大的界面表面积以解决所述质量传递限制的新方法。

在用于工业应用的设计系统中，必须考虑成本和效率两者。传统之见通常阻碍了同时最佳地实现两者。在气液接触器的情况中，通常在例如化学处理的工业应用、工业生物应用、污染控制或者需要在动力流系统中利用液相来起反应或者溶解气相化学作用的类似处理中通常维持所述传统之见。

在污染控制的实例中，在湿法加工中移除目标化合物的标准操作法是一种利用在相反方向上液相的微滴未能通过流动的气相

的反向流动系统。通常，使用重力将液相抽吸至竖筒或者塔的底部的截留集液槽中。气相通过同一竖筒或者塔向上流动。该气相然后被截留以用于进一步处理或者释放到大气中。

为了适应大规模的化工处理，竖筒或者塔必须与所需处理的尺寸或者长度或直径成线性比例。当前的合理操作法是增加单个单元过程的比例，因为单个单元过程的基建费通常不与尺寸成线性比例。

标准反向流动的另一负面效应是，重力的或者气雾剂/液滴的气液接触器是这样的气流，其流速必须足够低以便重力影响大于液滴的浮力。然而，因为接触时间很长，所以通常出现了液体反应物的显著蒸发，需要在二次处理或者释放之前有效地截留蒸汽。

发明内容

因此，本发明旨在提出一种实质上避免了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的气液接触器和排出物净化系统及方法。

本发明的优点是提供了很大的体积质量传递系数和总的小尺寸、在整个系统上需要最小泵送能力的低压力的吸附剂操作。

本发明的另一优点是，与现有技术相比，提供了一种具有减小了系统占地面积的气液接触器。

本发明的又一优点是，提供了一种具有模块设计的气液接触器。

本发明的又一优点是，提供了一种气液接触器，其使用扁平射流(例如，薄的扁平液体射流)的增加的比表面积以提高气液反应器的性能。

本发明的另一优点是，提出了一种模块化系统，由于其更小的尺寸、占地面积、制造工厂和大的接触面积，与用于相同反应或者洗涤能力的传统系统相比，其具有很小成本和场所影响和潜在的高质量和单元至单元的一致性。

将在随后的说明中阐明本发明的其他特征和优点，并且在某种程度上，本发明的其他特征和优点从所述说明中变得显而易见，或者可以从本发明的实践中获得。特别是通过在撰写的说明书和其权利要求以及附图中指出的结构来实现和获得本发明的目的及其他优点。

本发明的一实施例是涉及一种设备。所述设备包括室、连接到所述室上的气体入口与气体出口和连接到室上的流体增压间。设备还包括单独供给的喷嘴组。喷嘴组包括连接到液体增压间的喷嘴排列。喷嘴排列被配置成提供实质上平面的液体射流，液体射流中的每一个包括平面片状液体。多个液体射流还位于实质上平行的平面。设备还包括连接到反应室上的一气体流体分离器。

本发明的又一实施例涉及单独供给的喷嘴组设备。设备包括多个配置成提供实质上平面状液体射流的喷嘴，所述液体射流包括平面片状液体。喷嘴也位于实质上平行的平面。供给室连接到多个喷嘴上，并且至少一个入口连接到供给通道上。

本发明的又一实施例涉及一种利用气液接触器来处理气相分子的方法。该方法包括利用多个包括喷嘴排列的单独供给的喷嘴组来形成多个实质上平面状液体射流。液体射流包括平面片状液体并且设置在实质上平行的平面。向气液接触器提供具有反应性的或者可溶性的气相分子的气体。该处理还通过气相分子和液体射流之间的质量传递的相互作用来移除至少一部分气相分子。

本发明又一实施例涉及一种利用气液接触器来处理气相分子的方法。所述方法包括利用多个包括喷嘴排列的单独供给的喷嘴组来形成多个实质上平面状液体射流。液体射流包括实质上平面片状液体，并且液体包括含水的泥浆。向气体液体接触器提供具有反应性的或者可溶的气相分子的气体。该处理还通过气相分子和液体射流之间的质量传递的相互作用来移除至少一部分气相分子。

本发明的又一实施例涉及一种利用气液接触器来处理气相分子的方法。所述方法包括形成多个不稳定的液体射流。不稳定的液体射流包括由多个单独供给的喷嘴组所形成的液滴的分布。向气液接触器提供具有反应性的或者可溶性的气相分子的气体。该处理还通过气相分子和液滴分布之间的质量传递的相互作用来移除至少一部分气相分子。

应当理解，上述的概述及其后的详细说明是示例性的和说明性的，并且用来进一步提供如所要求的本发明的说明。

附图说明

附图图解了本发明的实施例并且与说明书一起用来阐明本发明的原理，所述附图包括提供对本发明的进一步理解并且结合到并构成该说明书的一部分。

在附图中：

图1示出了根据本发明的一实施例的反向流动设备的横截面透视图；

图2示出了根据发明的另一实施例的同向流动设备的横截面透视图；

图3A示出了图1和2的喷嘴设备的透视图；

图3B示出了图3A的喷嘴设备的分解透视图；

图4A示出了图3B的喷嘴组的透视图；

图4B示出了沿图4A的喷嘴组的线A到A’截取的横截面视图；

图5示出了图4A和图6的喷嘴组的底视图；

图6示出了根据本发明的一实施例的设备的横截面透视图；

图7A示出了根据实例1的设备；

图7B示出了根据实例1的喷嘴板的出口侧；

图7C示出了根据实例1的喷嘴板的入口侧；

图7D是根据实例1的射流的前视图的照片；

图7E是根据实例1的射流的侧视图的照片；

图8A示出了根据实例2的系统；

图8B示出了根据实例2的喷嘴组；

图9是根据实例2的射流的前视图的照片；

图10A示出了根据实例3的通道的插入件的横截面透视图；

图10B示出了沿图10A的通道的插入件的线B到B’截取的横截面的透视图；

图11是根据实例3的射流的前视图的照片；

图12A示出了根据实例4的喷嘴组的透视图；

图12B示出了图12A中的喷嘴组的横截面透视图；

图12C示出了图12A中的喷嘴组的底视图；

图12D是根据实例4的射流的前视图的照片；

图13A示出了根据实例5的设备的透视图；

图13B示出了图13A中的喷嘴组的底视图；

图13C是根据实例5的射流的前视图的照片；以及

图13D是根据实例5的射流的前视图的照片。

具体实施方式

本发明涉及一种气液接触器和排出物净化系统及方法，并且更具体涉及配置成产生均匀间隔开的扁平的液体射流以使来自气体的破环最小化的喷嘴排列。此外，各个实施例直接提供了多个集合到模块中的小型的单个单元的处理，通过其设计克服了传统设计的缺点。模块化的单个单元处理考虑到小型的系统，所述小型系统可以仅通过将模块乘以适当的整数来确定规格以适应处理的规格。

本发明的实施例涉及一种设备，例如，气液接触器、蒸馏设备、吸收器设备、洗涤器设备、喷射器设备等。所述设备包括室、连接到所述室上的气体入口和连接到室上的气体出口。流体增压间连接到反应室上。设备可以包括如在2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685中所描述的喷嘴，在此以引用的方式加入其全文。气体流体分离器也连接到反应室上。所述气体流体分离器被配置成分离设备中的气体和流体。

在另一实施例中，设备包括至少一个单独供给的喷嘴组。所述单独供给的喷嘴组包括连接到液体增压间上的喷嘴排列，其中所述喷嘴排列被配置成提供实质上平面的液体射流。液体射流中的每一个包括平面片状液体，并且多个液体射流位于实质上平行的平面。

在该实施例中，可以使用两个或更多个单独供给的喷嘴组并且可以相互邻近地定位。所述喷嘴组中的喷嘴可以被成形为多个不同的结构，例如，交错的结构、非交错的结构、具有不均匀尺寸结构的喷嘴，例如，不同的切口深度。在一种交错结构中，第一喷嘴组中的第一排喷嘴、第二喷嘴组中的第二排喷嘴和第三喷嘴组中的第三排喷嘴被设置成，第二排喷嘴被偏移并定位在第一和第三排喷嘴之间。

单独供给的喷嘴组包括与液体增压间流体连通的喷嘴排列。喷嘴排列被配置成提供实质上平面状液体射流，所述液体射流被形成为实质上平面片状液体并且位于实质上平行的平面。所述喷嘴可以如2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685中所描述的那样形成，在此以引用的方式加入其全文。设备可以被配置成，来自气体入口的气体按同向流动方向或者反向流动方向流动。

在该实施例中，流体增压间包括连接到至少一个侧面通道上的主供给通道。该侧面通道连接到单独供给的喷嘴组上以给喷嘴提供流体。流体可以是液体、气体或者其组合，并且液体可以包括固体，例如，含水的泥浆。

在一优选实施例中，单独供给的喷嘴组包括连接到喷嘴板上的供给室。供给室包括连接到喷嘴板上的第一侧壁；连接到喷嘴板和第一侧壁上的第二侧壁；连接到喷嘴板和第二侧壁上的第三侧壁；和，连接到喷嘴板、第三侧壁及第一侧壁上的第四侧壁。第一、第二、第三和第四侧壁及喷嘴板形成了在与喷嘴板相反的端部处具有开口的室。所述开口连接到配置成接收流体的供给管上。可以通过焊接来实现该连接，例如，钨极惰性气体保护(TIG)焊接、激光焊接等。

在优选实施例中，供给室包括插入件。该插入件包括多个配置成向喷嘴板中的各喷嘴提供单独液体流量的供给通道。供给管在至少一端上具有开口并且在至少一侧连接至增压间的通道。供给管利用O形环密封件或者通过焊接来连接。所述室具有至少大约1厘米的厚度。室在喷嘴组上方的高度在大约1厘米到大约8厘米的范围内。

在优选实施例中，喷嘴板包括具有实质上U形、V形或者其他几何构造的材料。喷嘴在更优选的实施例中被加工成椭圆形。在一实施例中，加工成椭圆形的喷嘴具有在从大约0.5毫米到大约1.5毫米范围内的短轴和在从大约0.75毫米到大约5毫米范围内的长轴。在一优选实施例中，加工成椭圆形的喷嘴具有介于大约0.6毫米到大约1.0毫米范围内的短轴和介于大约1.5毫米到大约2.5毫米范围内的长轴。喷嘴可以被成形为具有切口深度，例如，0.054英寸、0.056英寸、0.058英寸以及其与如2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685中所描述的切口深度的结合，在此以引用的方式加入其全文。在一优选实施例中，喷嘴的排列包括在喷嘴之间具有均匀间隔的多个喷嘴。至少一个喷嘴具有在从大约0.25平方毫米到大约20平方毫米范围内的投影横截面积。

喷嘴组和流量室可以由各种不同的材料形成，例如，铜、镍、铬、钢、铝、涂层金属及其组合。另外，所述材料可能还包括结构性聚合物、聚酰亚胺、复合材料及其组合。

本发明的又一实施例涉及一种利用气液接触器来处理气相分子的方法。所述方法包括利用包括喷嘴排列的多个单独供给的喷嘴组来形成多个实质上平面状液体射流。液体射流包括实质上平面片状液体并且设置在实质上平行的平面。提供反应性的或者可溶性的气相分子，并且通过气相分子和液体射流之间的质量传递的相互作用来移除至少一部分气相分子。在另一实施例中，液体可能包括含水的泥浆。含水泥浆可能包括在从大约0.2％(w/w)到大约30％(w/w)范围内的固体浓度。在一优选实施例中，水溶液包括在从大约10％(w/w)到大约25％(w/w)范围内的固体浓度。

气相分子可能包括多个如2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685中所描述的不同的气相分子，在此以引用的方式加入其全文。例如，气相分子可能包括硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、氨、酸性气体、胺、卤素和氧中的至少一种。在一优选实施例中，气相分子包括来自燃烧过程的二氧化碳，例如，烧煤的工厂。

液体射流可能包括如2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685中所描述的用于掩蔽污染物和/或其他流体的吸附流体，在此以引用的方式加入其全文。例如，液体射流可以包括水、氨、铵盐、胺、链烷醇胺、碱金属盐、碱土盐、过氧化物、次氯酸盐及其组合。在一优选实施例中，液体射流包括钙盐溶液和镁盐溶液。液体射流可能包括海水溶液或者盐水溶液。

在一实施例中，质量传递的相互作用包括在从大约1sec^-1到大约1500sec^-1范围内的体积质量传递系数。在一优选实施例中，质量传递的相互作用包括在从大约5sec^-1到大约150sec^-1范围内的体积质量传递系数。在一更优选实施例中，质量传递的相互作用包括在从大约10sec^-1到大约100sec^-1范围内的体积质量传递系数。所述质量传递的相互作用通过参考2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685来描述，在此以引用的方式加入其全文。

在本发明的一实施例中，可以按各种不同流量来提供气体，例如，按在从大约100min^-1到大约1000min^-1范围内的体积比。此外，在一优选实施例中，流入设备中的流体的流量可以例如从2磅/平方英寸(psi)到大约15psi变化。排列中的扁平的液体射流具有小于15米/秒(m/sec)的速度，并且更优选是具有在从大约5米/秒到大约15米/秒范围内的速度。

在本发明的一实施例中，排列中的扁平的液体射流可能具有比大约1厘米大的宽度，例如在一优选实施例中，具有在从大约1厘米到大约15厘米范围内的宽度。扁平的液体射流可能具有在从大约10μm到大约1000μm范围内的厚度，并且更优选具有在从大约10μm到大约250μm范围内的厚度，并且甚至更优选具有在从大约10μm到大约100μm范围内的厚度。扁平的液体射流可能具有在从大约5厘米到大约30厘米范围内的长度，并且更优选是具有在从大约5厘米到大约20厘米范围内的长度。应当注意到，不是每个射流必须落入上述厚度、宽度和长度范围内。然而，在一优选实施例中，射流具有实质上均匀的宽度、长度和厚度。

本发明的又一实施例涉及一种利用气液接触器来处理气相分子的方法。所述方法包括形成多个不稳定的液体射流，其包括来自包括喷嘴排列的单独供给的喷嘴组的液滴的分布。所述方法包括提供具有至少一种活性的或者可溶性的气相分子的气体并且通过气相分子和液滴分布之间的质量传递的相互作用来移除至少一部分气相分子。

在该实施例中，结合操作条件，例如，利用紧密封装的喷嘴排列的高增压压力，导致射流之间产生碰撞，该碰撞产生了液滴分布。在一优选实施例中，液滴的分布是密集的且实质上均匀的分布。液滴分布包括从大约50微米到大约2毫米的液滴的尺寸范围，并且包括在0.5％到20％之间的液体的分体积范围。当增压压力增大时，液体供给到喷嘴中的速度增大；这与水产生了竞争，这在扁平的射流中产生了不稳定性。所述不稳定性本身在射流中至少以两种方式出现。首先，存在沿水流的相同轴线并且沿横轴线(喷嘴与喷嘴的竞争)的射流的脉动。很高的增压的流速产生了射流的脉动并且引起了相邻喷嘴之间的竞争，以使射流的宽度可能振荡。所述竞争可能引起导致射流脉动的单独的喷嘴的流速的变化。其次，还促进了在最优条件下所述类型射流中存在的线性片的不稳定性的发展。

在本发明的另一实施例中，射流的间隔是这样的，即，脉动结合来自各射流的线性片的不稳定性而导致了相邻射流之间的碰撞，从而形成了液滴的分布。所述碰撞导致产生了高速度，例如，在从大约5米/秒到大约10米/秒的范围内或者更高的速度。由喷嘴的出口处的射流的初始高速度而产生了很高的液滴速度，例如，在从大约5米/秒到大约10米/秒范围内或者更高的速度。伴随有液滴尺寸分布的很大的液滴速度使作用在液滴上的外力(例如，由气流或者重力所引起的作用力)的作用最小，而使总的液滴的动量不变。此外，液滴的速度足够小，以由于增大的表面积而提供了反作用的增强。

可能通过调整喷嘴的切口深度(DOC)、喷嘴与喷嘴的间隔、喷嘴组与喷嘴组的间隔、操作增压压力中的至少一个；使用增强器减小表面张力和/或粘度；以及其组合以便放大正常的射流的不稳定性来获得所述液滴发生器。例如，当喷嘴的切口深度减小时，在射流中获得不稳定性的操作压力减小了。此外，当喷嘴与喷嘴的间隔减小时，获得射流的不稳定性的操作压力也减小了。当操作增压压力增大时，射流的速度增大了，并且碰撞导致了射流的不稳定性。还可以使用增强器来减小表面张力，所述表面张力倾向于使射流变宽，并且从而增加了射流—射流的碰撞，并且放大了正常的射流的不稳定性。最后，增强器减小了粘度而倾向于增大待变形为射流的流体的敏感性，并且因此倾向于放大正常的射流的不稳定性。

在一优选实施例中，气液接触器包括具有带0.052DOC的喷嘴的喷嘴排列、大约2毫米的喷嘴到喷嘴的间隔、大约2厘米的喷嘴组到喷嘴组的间隔并且没有稳定性单元。单独的喷嘴进一步通过参考2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685来描述，在此以引用的方式加入其全文。在15磅/平方英寸或者更高的增压压力下操作气液接触器以产生分散的不稳定的射流。优选是，气液接触器在从大约17磅/平方英寸到大约75磅/平方英寸范围内的增压压力下操作，并且更优选是，在大约17磅/平方英寸到大约30磅/平方英寸范围内的增压压力下操作。

在另一优选实施例中，气液接触器包括具有带0.054DOC的喷嘴的喷嘴排列、大约2毫米的喷嘴到喷嘴的间隔、大约2厘米的喷嘴组到喷嘴组的间隔并且没有稳定性单元。喷嘴进一步通过参考2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685来描述，在此以引用的方式加入其全文。在13磅/平方英寸或者更高的增压压力下操作气液接触器以产生分散的不稳定的射流。优选是，气液接触器在从大约15磅/平方英寸到大约73磅/平方英寸范围内的增压压力下操作，并且更优选是，在大约15磅/平方英寸到大约28磅/平方英寸范围内的增压压力下操作。

在又一优选实施例中，气液接触器包括具有带0.056DOC的喷嘴的喷嘴排列、大约2毫米的喷嘴到喷嘴的间隔、大约2厘米的喷嘴组到喷嘴组的间隔并且没有稳定性单元。在11磅/平方英寸或者更高的增压压力下操作气液接触器以产生分散的不稳定的射流。优选是，气液接触器在从大约11磅/平方英寸到大约71磅/平方英寸范围内的增压压力下操作，并且更优选是，在大约13磅/平方英寸到大约26磅/平方英寸范围内的增压压力下操作。

当喷嘴的DOC增大时，即，喷嘴的尺寸增大时，在射流中产生不稳定性所需的增压压力的数值减小了。这是由于当DOC增大或者喷嘴尺寸增大时经过喷嘴的流体的速度增大了。

现在将详细参照本发明的实施例，在附图中示出了其中的一实例。

图1示出了根据本发明的一实施例的反向流动设备的横截面透视图。

参见图1，反向流动设备总得由附图标记100来表示。在设备100的操作中，通过附图标记102来示出气流，并且通过附图标记104来示出流体流。多个单独供给的喷嘴组106相互邻近地定位。单独供给的喷嘴组106包括与流体增压间流体连通的喷嘴排列，所述流体增压间包括连接到第一侧通道110和第二侧通道112上的主供给通道108。该设备包括室114、气体入口116、气体出口118、液体入口120和液体出口122。所述设备还包括如参考2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685来描述的液体气体分离器(未显示)，在此以引用的方式加入其全文。单独供给的喷嘴组被配置成提供实质上平面状液体射流124，液体射流中的每一个包括实质上平面片状的液体。多个液体射流位于实质上平行的平面。

图2示出了根据本发明的实施例的同向流动设备的横截面透视图。参见图2，同向流动设备总得由附图标记200来表示。在设备200的操作中，通过附图标记202来示出气流，并且通过附图标记204来示出液流。多个单独供给的喷嘴组106相互邻近地定位。单独供给的喷嘴组106包括与流体增压间流体连通的喷嘴排列，所述流体增压间包括连接到第一侧通道110和第二侧通道112上的主供给通道。设备包括室114、气体入口208、气体出口、液体入口120和液体出口。所述设备还包括如参考2009年7月6日提交的名称为“气液接触器和排出物净化系统及方法”的美国专利申请号12/459,685来描述的液体气体分离器(未显示)，在此以引用的方式加入其全文。单独供给的喷嘴组被配置成提供实质上平面状液体射流206，液体射流中的每一个包括实质上平面片状的液体。多个液体射流位于实质上平行的平面。

图3示出了喷嘴设备的透视图。图3B示出了图3A的喷嘴设备的分解透视图。图4A示出了图3B的喷嘴组的透视图。图4B示出了沿图4A的喷嘴组的线A到A’截取的横截面视图。图5是图4B的单独供给的喷嘴组的底视图。

现在参见图3A-5，设备包括多个相互邻近地定位的单独供给的喷嘴组106。单独供给的喷嘴组106包括与流体增压间流体连通的喷嘴排列，所述流体增压间包括连接到第一侧通道110和第二侧通道112上的主供给通道108。单独供给的喷嘴组106利用密封机构126(例如，现有技术中已知的O形环密封件或者其他密封件)连接到第一侧通道110和第二侧通道112上。在该实施例中，第一侧通道110具有检查孔盖板128，以便提供通向第一侧通道而用于检修单元的检查孔。另外，第二侧通道112也包括检查孔盖板130。检查孔盖板(128、130)通过附接机构(例如，螺钉、铆钉等)连接。当然，检查孔盖板(128、130)还可以被焊接到其各侧通道上。第一侧通道110和第二侧通道112在连接点132处通过附接机构(例如，螺钉、铆钉、焊接等)连接到主供给通道108上。可以如现有技术中已知的那样在所有的连接点中采用密封层，以便防止渗漏，例如，延展性的材料。可以使用附接板134将设备连接至反应室。

现在参见图4A-5，单独供给的喷嘴组106是由不锈钢管142形成的。所述管子被沿纵向切成两半。在管子142中切削出喷嘴140。喷嘴140的间隔144可以在对于所期望的应用的合适范围内，例如，从大约1毫米或者更大的范围，在优选实施例中，从大约1厘米或者更大的范围。在管子中形成了多个喷嘴。管子142被附接(例如，焊接)到板146上，该板146进而被附接到供给本体148上，从而形成室。当室的长度增大时，喷嘴的稳定性和喷嘴的流向的稳定性如实例中所论述的那样增加了。相应地，可以调整室的尺寸。

另外，在该实施例中，可以使用可选择的分配器来提供改善的射流性能。可以使用分配器150或者多个分配器。分配器150可以被配置成如图4B中的喷嘴组的横截面图中所描绘的那样提供分开的供给通道152。现在参见图5和6，其示出了，可以使用多个单独供给的喷嘴组。在该实施例中，八个喷嘴组(106、156、158、160、162、164、166、168)被组装成一排列。所述排列配置成允许气体穿过来自单独的喷嘴排列的液体射流之间。当然，可以取决于设备的规格和所期望的气流和速度来调大或调小单独的喷嘴组的数量。

此外，在该实施例中，相邻喷嘴组的喷嘴是交错的。例如，喷嘴组106的喷嘴偏离喷嘴组156中的喷嘴，并且在排列中交替，以便相邻喷嘴组具有交错的扁平射流。相邻喷嘴组之间(从中心线到中心线)的间隔通过附图标记155来示出，并且可以在从大约1.2或者更大的范围。相邻喷嘴之间的间隔由附图标记144来表示，并且可以在从大约1毫米到大约10毫米的范围内。相邻喷嘴组的喷嘴之间的间隔由附图标记154来表示，并且可以在从大约0.5毫米到大约5毫米的范围内。当然，可以采用多个不同的构造，例如改变排列中的相邻喷嘴组之间的间隔并且改变喷嘴之间的间隔。在优选实施例中，所述间隔是均匀的。

实例

实例1：

在实例1中，使用单个射流试验设备来示出在正常操作条件下水如何从喷嘴中排出。所述设备参见图7A-7C来描绘出。

参见图7A-7C，设备总得由附图标记700来表示，并且包括操作室702、液体入口704、流体出口708、气体入口713和气体出口714。流体出口708连接到再循环回路上并且连接到泵(未显示)和流体进口704上。安装压力计(未显示)以用于测量喷嘴板712上方的增压间709中的流体压力。增压间是形成在板712上方的密封室，并且具有226毫米宽、28.5毫米高、20毫米深的尺寸。喷嘴板712包括三个喷嘴组714、716和718。在该构造中，每个喷嘴组包括三个喷嘴。特别是，喷嘴组716包括第一喷嘴720、第二喷嘴722和第三喷嘴724。每个喷嘴由均匀的距离分开—第一喷嘴720和第二喷嘴722之间的距离为4毫米。喷嘴组714、716和718之间的距离是均匀的。在该实例中，喷嘴组714和喷嘴组716之间的距离为大约5厘米。

每个喷嘴(720、722、724)是通过在管子(未显示)中切出0.056英寸深的切深(DOC)而形成的。然后，切削管子并将其激光焊到板上，从而形成喷嘴组的板。管子是厚0.90毫米的不锈钢材料。喷嘴板是厚4.72毫米的不锈钢材料。每个喷嘴还被成形成分别具有2.67毫米的长轴和1.2毫米的短轴。在该实例中，通过利用石蜡珠粒(即，高熔点的石蜡)填充喷嘴来塞住喷嘴组714和喷嘴组718。另外，在喷嘴组716中，喷嘴720和724还填充相同石蜡材料，从而仅留下一个喷嘴722可工作。然后，如图7A所示地将板712定位在设备700中。液体增压间709设置在板712上方，并且液体被配置成实质上水平地流过板712。喷嘴722的开口和液体增压间之间的面积比为大约1∶350。

在操作中，液体入口704用来在周围条件下向增压间709提供自来水。压力计在增压间709中具有大约7磅/平方英寸指示压力的读数。图7D是实例1中形成的射流表面的照片。图7E是实例1中形成的射流的侧视图的照片。

现在参见图7D和7E，水从喷嘴722中排出并且形成扁平的射流725。射流725形成大约12厘米的长度。该长度是如附图标记726所表示地测得的。射流的长度是从喷嘴的出口到射流在底部重新结合处所测得的。如截面728所示，线性片开始出现不稳定性并且射流开始分散。分散的长度是射流开始分散的点。射流的稳定性由附图标记730示出。稳定的区域由附图标记732来表示，并且当多个射流如本文所描述地紧邻地放置时是很重要的。

实例2：

在实例2中，通过图8A的试验站设备形成射流的排列。所述系统总得由附图标记800来描绘。系统800包括流体集盘802、流体泵804和连接单个喷嘴组806的管子。流体按再循环方式从集盘802流至泵中并且通过喷嘴组806以产生被重新收回到集盘中的扁平射流808。来自泵的管子刚好被系到喷嘴组的上游处以允许从喷嘴组的两侧供给。压力计810在T形台处被放置在流体线上以测量提供给喷嘴组的流体压力。

图8B示出了被用于实例2的喷嘴组。喷嘴组总得由附图标记812来描绘。喷嘴组812是由8英寸长、直径0.5英寸的不锈钢管所形成的。管子的4英寸的中间部分814被压缩以形成0.375英寸宽的椭圆形。喷嘴组包括喷嘴816。在该实例中，通过导线放电加工(EDM)来在管子中切出三十二个喷嘴。每个喷嘴816被分隔开大约2毫米的均匀的距离。对于该实例，每隔一个喷嘴被打开，以便使用十六个喷嘴，并且每个喷嘴分隔开4毫米。

图9是实例2中形成的射流的照片。

参见图9，在实例2中的设备的操作中，100％(w/w)的乙二醇在周围温度下流过喷嘴组。压力计810具有表示喷嘴组的压力的大约11磅/平方英寸的读数。如图9所示，内部射流在离喷嘴组812大约5厘米的距离处汇合，如在喷嘴组812左侧的1厘米的格网比例所表示的。外部射流在离喷嘴组812大约20厘米处汇合。由于喷嘴组按交错排列方式放置，在该实例中射流的汇合是成问题的。此外，由于汇合，存在有限的射流表面积。

实例3：

在实例3中，通过实例2的试验站设备来形成射流的排列。对于该实例，利用如图10A-10B所示的通道插入件来改进喷嘴组812。

图10A示出了根据实例3的通道插入件的横截面透视图。图10B示出了沿图10A的通道插入件的线B到B’截取的横截面透视图。

参见图10A-10B，通道插入件总得由附图标记1000来描绘。通道插入件1000被穿过相反的喷嘴组的壁的定位螺钉(未显示)固定到喷嘴组812的内壁上。通道插入件1000是由铝块形成的。多个通道1002被加工成区块以匹配喷嘴组812中的相应的喷嘴开口。插入件中的单独的通道1002被形成为宽大约0.039英寸、长度大约0.175英寸且深大约0.19英寸。插入件的边缘被斜截以便于流体流过喷嘴组，并且一侧被倒圆以与管子内部的几何形状配合。在该实例中，使用5个喷嘴，剩余的喷嘴被条带堵住。喷嘴之间的间隔为4毫米。

图11是实例3中形成的射流的照片。

参见图11，在实例3中的设备的操作中，100％(w/w)的乙二醇在环境温度下利用通道插入件1000流过喷嘴组。压力计再次读出表示喷嘴组的压力为11磅/平方英寸。如图所示，产生了平行的扁平射流1100。扁平射流的稳定区域名义上为15厘米。在稳定区域下面，射流会绽裂并且相互影响。在该情况下，射流的稳定性会允许射流的交错。

实例4：

在实例4中，通过如实例2所描述的系统来产生扁平的射流的排列。喷嘴组是不同的并且参见图12A-12C来描绘出。喷嘴组总得由附图标记1200表示。喷嘴组1200是由直径0.25英寸的不锈钢管形成的。管子具有10厘米的长度并且被纵向地切成两半。使用如上所描述的导线EDM来在管子1204内切出喷嘴1202。如图12C所示，喷嘴沿管子的间隔1203为大约0.6厘米。在管子中形成了十六个喷嘴。管子被焊接到不锈钢板1206上，该不锈钢板1206进而被焊接到机加工的不锈钢供给本体1208上以形成室。供给管的中心线离喷嘴管的距离为大约4厘米。室在供给管顶部处的宽度为1.016厘米，并且渐缩至0.25英寸的喷嘴管宽度。不锈钢分配器1210被焊接到喷嘴组1200的内部。每个喷嘴1402具有如图8B中的喷嘴组的横截面图所描绘的分开的供给通道1212。该喷嘴组中每个通道的高度为大约1.21英寸，并且分配器1210被间隔开大约0.201英寸。

图12D是实例4中形成的射流的照片。

参见图12D，在实例4中的设备的操作中，100％(w/w)的乙二醇在周围温度下流过喷嘴组。压力计再次读出表示喷嘴组的压力为11磅/平方英寸。如图所示，产生了实质上平行的扁平射流。扁平射流的稳定区域名义上为15厘米。在稳定区域下面，射流会绽裂并且相互影响。在该情况下，射流的稳定性允许射流的交错。

另外，在该实例中进行另一个试验。在该试验中，使用没有分配器1210的喷嘴组。也就是说，在该设置中，喷嘴组与该实例是一致的，但是不包括分配器1210。可以看出，产生平行射流的喷嘴组的最小高度为5厘米，在小于5厘米的高度处，扁平的射流可以如实例2所示地汇合。

还试验高度从5到8厘米的喷嘴组，也就是说，从供给管的中心线到喷嘴管的距离为大约5厘米到大约8厘米，而没有内部分配器1210。可以看出，在6厘米高的喷嘴组所形成的射流比由5厘米高的喷嘴组所形成的射流稍微平行些。另外，利用高度高于6厘米的喷嘴组所形成的射流(射流的平行度)没有显著的改善。

实例5：

在实例5中，使用射流试验设备来示出水是如何排出喷嘴组排列的并且如何与以反向流动构造流动的氮气相互作用的。所述设备包括类似于图1中所示的设备的操作室、流体增压间、气体入口、气体出口、连接到流体增压间上的液体入口和液体出口。

然而，在该实例中，七个喷嘴组(1302、1304、1306、1308、1310、1312、1314)组装成如图13A所示的排列，以允许气体通过单独的喷嘴组之间。单独的喷嘴组是实例4中所描述的那些。参见图13A，液体增压间包括第一供给增压间1316和连接到用于两个供给区块的支承构件1320上的第二供给增压间1318。在该实例中，喷嘴组是利用每个喷嘴组中的多个喷嘴1322来制成的。参见图13B，组1302中的喷嘴偏离组1304中的喷嘴，并且在排列中交替，以便相邻的喷嘴组如图13B所示地具有交错的扁平射流。相邻喷嘴组之间(从中心线到中心线)的间隔通过附图标记1324来示出，并且在该实例中为12.5毫米。相邻喷嘴之间的间隔由附图标记1326来描绘，并且在该实例中为6毫米。相邻喷嘴组中的喷嘴之间的间隔由附图标记1328来描绘，并且在该实例中为3毫米。

喷嘴组安装在供给增压间中，所述供给增压间是由为喷嘴组供给的两个侧面的增压间(1316和1318)组成的。所述侧面增压间是由不锈钢机加工出的并且包含用于观测和清理喷嘴组的可拆卸的丙烯酸窗口。喷嘴组被O形环1330密封到侧面增压间中。喷嘴组和侧面增压间附接到单个不锈钢供给管(未显示)上。不锈钢凸缘附接到增压间组件上以允许安装到反应器上。

图13C是实例5中形成的射流的照片。图13D是实例5中形成的射流的另一照片。

参见操作中的图13C和13D，水流过喷嘴组排列以产生扁平的交错的射流的排列。流体增压间上的压力计测量出供给至喷嘴组的压力为11磅/平方英寸。图13C显示了在没有反向流动的真空环境下射流的操作。气体在反应器外壳的底部处导入，并且与射流相反地流动并从喷嘴组之间的反应器中流出。图13D显示了射流随以100托(Torr)和13米/秒的反向流动动的氮气的操作。可以看出，该排列中的射流在周围大气中或者在真空状态中非常稳定地操作。当上述反向流动被导入射流中时，在射流状态中看到了非常小的差异。在反向流动下保持射流顶部的扁平表面。从真空到上述流动中，射流不会互相影响或者合并。

对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，可以对本发明进行各种改进和变动。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的所提出的本发明的改进和变动。

Claims

1.一种设备，包括：

室；

连接到所述室上的气体入口；

连接到所述室上的气体出口；

连接到所述反应室上的流体增压间；

单独供给的喷嘴组，其包括连接到所述液体增压间上的喷嘴排列，其中所述喷嘴排列被配置成提供实质上平面状液体射流，所述液体射流中的每一个包括平面片状液体，所述多个液体射流位于实质上平行的平面；以及

连接到所述反应室上的气体流体分离器。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述流体增压间包括连接到至少一个侧面通道上的主供给通道，其中所述至少一个侧面通道被连接到单独供给的喷嘴组上。

3.如权利要求1所述的设备，还包括多个单独供给的喷嘴组。

4.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴组包括：

喷嘴组；

连接到所述喷嘴组上的供给室，其中所述室包括：

连接到所述喷嘴组上的第一侧壁；

连接到所述喷嘴组和所述第一侧壁上的第二侧壁；

连接到所述喷嘴组和所述第二侧壁上的第三侧壁；以及

连接到所述喷嘴组、所述第三侧壁和所述第一侧壁上的第四侧壁，其中所述第一、第二、第三与第四侧壁和所述喷嘴组形成了室，该室在与所述喷嘴组相反的端部处具有开口，并且其中所述开口连接到配置成接收流体的供给管上。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述供给室还包括插入件。

6.如权利要求4所述的设备，其中所述供给室还包括配置成向所述喷嘴排列中的每个喷嘴提供单独的液体流的多个供给通道。

7.如权利要求4所述的设备，其中所述室具有在大约1厘米或者更大范围的厚度。

8.如权利要求4所述的设备，其中所述室在所述喷嘴组上方具有在从大约1厘米到大约8厘米范围内的高度。

9.如权利要求4所述的设备，其中所述供给管在至少一端处具有开口并且连接到所述至少一个侧面通道上。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述供给管利用O形环密封件或者焊接连接到所述至少一个侧面通道上。

11.如权利要求2所述的设备，其中所述至少一个侧面通道包括第一侧面通道和第二侧面通道。

12.如权利要求4所述的设备，其中所述至少一个侧面通道包括第一和第二侧面通道，其中所述第一侧面通道连接到所述供给管的第一端，并且所述第二侧面通道连接到所述供给管的第二端。

13.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括椭圆形的喷嘴。

14.如权利要求13所述的设备，其中所述椭圆形的喷嘴具有在从大约0.5毫米到大约1.5毫米范围内的短轴和在从大约0.75毫米到大约5毫米范围内的长轴。

15.如权利要求13所述的设备，其中所述椭圆形的喷嘴具有在从大约0.6毫米到大约1.0毫米范围内的短轴和在从大约1.5毫米到大约2.5毫米范围内的长轴。

16.如权利要求13所述的设备，其中所述喷嘴具有选自一组中的切口深度，该组包括0.054英寸、0.056英寸、0.058英寸及其组合。

17.如权利要求13所述的设备，其中所述设备包括模块化的气液接触器。

18.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括多个喷嘴，所述喷嘴之间具有均匀的间隔。

19.如权利要求1所述的设备，其中来自所述气体入口的气体被配置成按同向流动方向流动。

20.如权利要求1所述的设备，其中来自所述气体入口的气体被配置成按反向流动方向流动。

21.如权利要求1所述的设备，其中所述设备选自于一组，该组包括气液接触器、蒸馏单元和射流泵设备。

22.如权利要求4所述的设备，其中所述喷嘴组和流量室包括选自于一组的材料，该组包括铜、镍、铬、钢、铝、涂层金属及其组合。

23.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴组和流量室包括结构性的聚合物、聚酰亚胺、复合材料及其组合中的至少一个。

24.如权利要求1所述的设备，还包括多个单独供给的喷嘴组，其中每个喷嘴组包括喷嘴排列，并且其中两个相邻喷嘴组的所述喷嘴处于交错结构。

25.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括至少两个由大于大约0.1厘米的间隔分开的喷嘴。

26.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括单排喷嘴。

27.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括至少一个喷嘴，所述喷嘴具有在从大约0.25平方毫米到大约20平方毫米范围内的投影横截面积。

28.一种单独供给的喷嘴组设备，包括：

配置成提供实质上平面状液体射流的多个喷嘴，所述液体射流中的每一个包括平面片状液体，所述多个液体射流位于实质上平行的平面；

连接到所述多个喷嘴上的供给室；以及

连接到所述供给通道上的至少一个入口。

29.如权利要求28所述的设备，其中所述多个喷嘴中的至少一个是椭圆形的。

30.如权利要求28所述的设备，其中所述供给室包括：

连接到所述喷嘴组上的第一侧壁；

连接到所述喷嘴组和所述第一侧壁上的第二侧壁；

连接到所述喷嘴组和所述第二侧壁上的第三侧壁；以及

31.如权利要求30所述的设备，其中所述供给室还包括插入件。

32.如权利要求30所述的设备，其中所述供给室还包括配置成向所述喷嘴排列中的每个喷嘴提供单独的液体流的多个供给通道。

33.一种利用气液接触器来处理气相分子的方法，包括步骤：

利用包括喷嘴排列的多个单独供给的喷嘴组来形成多个实质上平面状液体射流，其中所述液体射流中的每一个包括平面片状液体，所述多个液体射流设置在实质上平行的平面；

提供具有至少一种反应性的或者可溶性的气相分子的气体；以及

通过所述气相分子和所述液体射流之间的质量传递的相互作用移除至少一部分所述气相分子。

34.如权利要求33所述的方法，其中所述质量传递的相互作用包括在从大约1sec^-1到大约1500sec^-1范围内的体积质量传递系数。

35.如权利要求33所述的方法，其中所述质量传递的相互作用包括在从大约5sec^-1到大约150sec^-1范围内的体积质量传递系数。

36.如权利要求33所述的方法，其中所述质量传递的相互作用包括在从大约10sec^-1到大约100sec^-1范围内的体积质量传递系数。

37.如权利要求33所述的方法，其中提供所述气体的步骤包括：按在从大约100min^-1到大约1000min^-1的范围内的体积比的气体流速来向反应室提供气体。

38.如权利要求33所述的方法，其中形成均匀间隔的扁平液体射流排列的步骤包括：在从大约2磅/平方英寸到大约30磅/平方英寸范围内的液体压力下形成所述扁平的液体射流。

39.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括大于大约1厘米的宽度。

40.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约1厘米到大约15厘米范围内的宽度。

41.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约10μm到大约1000μm范围内的厚度。

42.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约10μm到大约250μm范围内的厚度。

43.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约10μm到大约100μm范围内的厚度。

44.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约5厘米到大约30厘米范围内的长度。

45.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约5厘米到大约20厘米范围内的长度。

46.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个具有小于15米/秒的速度。

47.如权利要求33所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个具有在从大约5米/秒到大约15米/秒范围内的速度。

48.如权利要求38所述的方法，其中所述气相分子包括硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、氨、酸性气体、胺、卤素和氧中的至少一种。

49.如权利要求38所述的方法，其中所述气相分子包括硫氧化物。

50.如权利要求38所述的方法，其中所述气相分子包括二氧化碳。

51.如权利要求38所述的方法，其中所述气相分子包括氮氧化物。

52.如权利要求38所述的方法，其中所述气相分子包括胺。

53.如权利要求38所述的方法，其中所述气相分子包括氯。

54.如权利要求38所述的方法，其中所述平面状液体射流包括水、氨、铵盐、胺、链烷醇胺、碱金属盐、碱土盐、过氧化物和次氯酸盐中的至少一种。

55.如权利要求38所述的方法，其中所述平面状液体射流包括钙盐溶液和镁盐溶液中的至少一种。

56.如权利要求38所述的方法，其中所述平面状液体射流包括海水。

57.如权利要求38所述的方法，其中所述平面状液体射流包括盐水。

58.一种利用气液接触器来处理气相分子的方法，包括步骤：

利用包括喷嘴排列的多个单独供给的喷嘴组来形成多个实质上平面状液体射流，其中所述液体射流中的每一个包括平面片状液体，所述多个液体射流设置在实质上平行的平面，其中所述实质上平面状液体射流是由含水的泥浆形成的；

通过所述气相分子和液体射流之间的质量传递的相互作用移除至少一部分气相分子。

59.如权利要求58所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约10μm到大约1000μm范围内的厚度。

60.如权利要求58所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约10μm到大约250μm范围内的厚度。

61.如权利要求58所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约5厘米到大约30厘米范围内的长度。

62.如权利要求58所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个包括在从大约5厘米到大约20厘米范围内的长度。

63.如权利要求58所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个具有小于15米/秒的速度。

64.如权利要求58所述的方法，其中所述排列中的所述扁平的液体射流中的至少一个具有在从大约5米/秒到大约10米/秒范围内的速度。

65.如权利要求58所述的方法，其中所述泥浆包括尺寸达到大约500微米的颗粒。

66.如权利要求58所述的方法，其中所述泥浆包括尺寸达到大约300微米的颗粒。

67.如权利要求58所述的方法，其中所述泥浆包括尺寸达到大约80微米的颗粒。

68.如权利要求58所述的方法，其中所述泥浆包括在从大约0.2％(w/w)到大约30％(w/w)范围内的固体浓度。

69.如权利要求58所述的方法，其中所述固体浓度处于从大约10％(w/w)到大约25％(w/w)的范围内。

70.如权利要求58所述的方法，其中所述气相分子包括硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、氨、酸性气体、胺、卤素和氧中的至少一种。

71.如权利要求58所述的方法，其中所述气相分子包括硫氧化物。

72.如权利要求58所述的方法，其中所述气相分子包括二氧化碳。

73.如权利要求58所述的方法，其中所述气相分子包括氮氧化物。

74.如权利要求58所述的方法，其中所述气相分子包括胺。

75.如权利要求58所述的方法，其中所述气相分子包括氯。

76.如权利要求58所述的方法，其中所述平面状液体射流包括水、氨、铵盐、胺、链烷醇胺、碱金属盐、碱土盐、过氧化物和次氯酸盐中的至少一种。

77.如权利要求58所述的方法，其中所述平面状液体射流包括钙盐溶液和镁盐溶液中的至少一种。

78.如权利要求58所述的方法，其中所述平面状液体射流包括海水。

79.如权利要求58所述的方法，其中所述平面状液体射流包括盐水。

80.一种利用气液接触器来处理气相分子的方法，包括步骤：

形成多个不稳定的液体射流包括利用包括喷嘴排列的多个单独供给的喷嘴组来形成液滴的分布；

提供具有至少一种反应性或者可溶性气相分子的气体；以及

通过所述气相分子和所述液滴的分布之间的质量传递的相互作用来移除至少一部分气相分子。

81.如权利要求80所述的方法，其中所述液滴的分布包括具有尺寸在从大约50微米到大约2毫米范围内的液滴。

82.如权利要求80所述的方法，其中所述液滴的分布包括实质上均匀的液滴的分布。

83.如权利要求80所述的方法，其中形成多个不稳定的液体射流的步骤包括以在从大约13磅/平方英寸到大约75磅/平方英寸范围内增压压力来操作。

84.如权利要求80所述的方法，其中所述多个不稳定的液体射流中的至少一个具有大于15米/秒的速度。