FR2857881A1 - Separateur de solution a ultrasons - Google Patents

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Abstract

Un séparateur de solution à ultrasons comprend une chambre d'atomisation à ultrasons (104) alimentée avec une solution contenant une matière visée; un oscillateur à ultrasons produisant un brouillard à partir de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons (104) avec une oscillation ultrasonore; et une partie de collecte (105) transportant le brouillard produit par l'oscillateur à ultrasons avec un gaz porteur et agrégeant et recueillant le brouillard inclus dans le gaz porteur. Le séparateur à ultrasons sépare et recueille le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons (104) au moyen de la partie de collecte (105). Avec ce séparateur à ultrasons, la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons (104) est au moins 5°C plus élevée que le gaz porteur dans la partie de collecte (105).

Description

La présente invention se rapporte à un séparateur
d'alcool qui sépare une concentration en alcool plus élevée d'une solution d'alcool de saké (vin de riz japonais), d'une autre matière de base de boisson alcoolisée, ou d'une solution de composés organiques volatils.
L'inventeur a développé un séparateur qui sépare une matière visée avec les caractéristiques d'excès en surface telle que de l'alcool en produisant un brouillard au moyen d'ondes ultrasonores (voir la publication de 10 brevet japonais soumise à l'inspection publique TOKUKAI numéro 2001-314724).
Avec ce type de séparateur d'alcool, une solution d'alcool est versée dans une chambre d'atomisation à ultrasons avec une structure étanche, et la solution 15 d'alcool dans la chambre d'atomisation à ultrasons est atomisée en un brouillard au moyen d'une oscillation ultrasonore d'un oscillateur ultrasonore. Le séparateur d'alcool agrège et recueille le brouillard atomisé, et sépare une concentration plus élevée de solution d'alcool. 20 Plus spécialement, le séparateur d'alcool sépare une concentration plus élevée d'une solution d'alcool comme matière visée comme suit.
Avec un alcool, qui se déplace rapidement vers la surface et présente les caractéristiques d'excès en 25 surface, la concentration en alcool est élevée au niveau de sa surface. Lorsque la solution est amenée à osciller par une oscillation ultrasonore, de fines gouttelettes de liquide sont éjectées de la surface de la solution sous forme d'un brouillard dans un gaz porteur par l'énergie 30 ultrasonore. Le brouillard éjecté dans le gaz porteur a une concentration élevée en alcool. La raison est que la solution au niveau de sa surface avec une concentration en alcool élevée est éjectée sous la forme du brouillard. Par conséquent, une solution avec une concentration en alcool élevée peut être séparée par agrégation et collecte du brouillard. Avec ce procédé, une solution d'alcool fortement concentrée peut être séparée sans chauffer une solution. Ainsi, une matière visée à concentration élevée 5 peut être séparée avec moins de consommation d'énergie. Par ailleurs, si le chauffage n'est pas nécessaire, le séparateur a pour avantage qu'il peut séparer la matière visée sans détérioration.
La figure 1 est un schéma de principe montrant un 10 appareil, qui fait osciller une solution afin de produire un brouillard et agrège et recueille alors la solution dans une partie de collecte. Avec l'appareil de séparation ultrasonore de cette figure, le brouillard produit dans une chambre d'atomisation à ultrasons 4 est agrégé et recueilli 15 dans une partie de collecte 5. Le brouillard produit au moyen des ondes ultrasonores se compose de fines gouttelettes de liquide éjectées d'une solution avec une concentration en alcool élevée. Puisque le brouillard sous forme de fines gouttelettes de liquide est dans un état 20 liquide, le brouillard peut être recueilli en l'agrégeant fortement. Par conséquent, le brouillard peut être agrégé au moyen des forces d'attraction électrostatiques, ou au moyen d'une chicane, avec laquelle le brouillard entre en collision. Avec l'appareil, qui agrège et recueille le 25 brouillard, cependant, l'alcool inclus dans le brouillard se vaporise pendant un processus de collecte de brouillard, et la concentration en alcool dans le brouillard diminue ainsi progressivement. Pour cette raison, le brouillard dans la chambre d'atomisation à ultrasons a une 30 concentration en alcool élevée immédiatement après qu'il soit produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons, après quoi la concentration en alcool du brouillard diminue lorsque le brouillard est transporté vers la partie de collecte. L'alcool et l'eau se vaporisent tous les deux à partir du brouillard sur le trajet de la chambre d'atomisation à ultrasons vers la partie de collecte.
L'alcool tend à se vaporiser facilement comparé à l'eau, et la concentration en alcool dans le brouillard diminue ainsi 5 progressivement. Par conséquent, l'appareil a pour inconvénient que la concentration en alcool dans une solution, qui est obtenue en recueillant le brouillard, diminue, bien que le brouillard ayant une concentration élevée en alcool soit produit au moyen d'ondes 10 ultrasonores.
La réduction de la concentration en alcool dans le brouillard peut être maintenue sous contrôle en abaissant la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons. La raison est que la quantité 15 totale d'alcool et d'eau à l'état de vapeur, que le gaz porteur peut retenir, varie en fonction de la température.
Lorsque la température est faible, la quantité totale est également faible. D'autre part, si la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons est 20 faible, le rendement d'atomisation pour la production du brouillard à partir d'une solution diminue remarquablement.
Dans ce cas, il est difficile de produire efficacement un brouillard à concentration élevée à partir d'une solution.
Ceci exige une puissance d'oscillation à ultrasons élevée 25 pour la production du brouillard. Afin d'atteindre cette exigence, il est nécessaire d'augmenter les performances de l'oscillateur à ultrasons et d'une alimentation destinée à commander l'oscillateur à ultrasons, et les coûts d'équipement et les coûts de fonctionnement sont ainsi tous 30 les deux élevés. Un tel appareil n'est pas économique.
Par conséquent, la présente invention a été développée afin de résoudre les inconvénients ci-dessus.
C'est un but important que de procurer un séparateur à ultrasons capable de produire efficacement du brouillard à partir d'une solution dans une chambre d'atomisation à ultrasons, et de recueillir une matière visée incluse dans le brouillard produit à partir de la solution en séparant ainsi efficacement une solution à concentration élevée.
Les buts et caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres de la présente invention ressortiront mieux de la description détaillée suivante et des dessins annexés.
Un séparateur de solution à ultrasons selon la présente invention comprend une chambre d'atomisation à 10 ultrasons alimentée avec une solution contenant une matière visée; un oscillateur à ultrasons produisant un brouillard à partir de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons avec une oscillation ultrasonore; une alimentation pour les ultrasons reliée à l'oscillateur 15 ultrasonore, l'alimentation délivrant de l'énergie à haute fréquence à l'oscillateur ultrasonore de telle sorte que l'oscillateur ultrasonore oscille à une fréquence ultrasonore; et une partie de collecte qui transporte le brouillard produit par l'oscillateur ultrasonore avec un 20 gaz porteur et agrège et recueille le brouillard inclus dans le gaz porteur. Le séparateur de solution à ultrasons agrège et recueille le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons au moyen de la partie de collecte. Avec ce séparateur de solution à ultrasons, la 25 température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons est d'au moins 5 C plus élevée que le gaz porteur dans la partie de collecte.
Le séparateur de solution à ultrasons ci-dessus a pour avantage que l'on peut produire efficacement un 30 brouillard à partir d'une solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons, et l'on peut de manière additionnelle recueillir la matière visée incluse dans le brouillard produit à partir de la solution en séparant ainsi efficacement une solution à concentration élevée. La raison est que la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons est d'au moins 5 C plus élevée que le gaz porteur dans la partie de collecte. Une solution est amenée à osciller à une fréquence ultrasonore 5 dans cette condition en produisant du brouillard, et le brouillard peut être produit efficacement à partir de la solution. Le rendement de production de brouillard à partir d'une solution varie en fonction de la temperature d'un gaz porteur en contact avec la surface de la solution. Pour 10 cette raison, lorsque la température d'un gaz porteur est élevée, le rendement de production de brouillard est également élevé. Une matière visée telle que de l'alcool et un solvant tel que de l'eau se vaporisent à partir du brouillard produit sous forme de fines gouttelettes de 15 liquide. D'autre part, lorsque le gaz porteur est transporté depuis la chambre d'atomisation à ultrasons jusqu'à la partie de collecte, la température du gaz porteur s'abaisse d'au moins 5 . Lorsque la température du gaz porteur s'abaisse, la matière visée, qui est incluse 20 sous forme de vapeur par le gaz porteur, devient sursaturée et se condense en un liquide. La matière visée condensée devient des gouttelettes et est recueillie. La matière visée devient ainsi un brouillard dans la chambre d'atomisation à ultrasons, et se vaporise alors à partir du 25 brouillard, et devient finalement sursaturée et est recueillie dans la partie de collecte. Par conséquent, le séparateur de solution à ultrasons ci-dessus a pour avantage qu'il produit efficacement un brouillard à partir d'une solution, et de plus, peut également recueillir 30 efficacement une matière visée en séparant ainsi efficacement une solution à concentration élevée.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un dispositif de chauffage de vapeur qui chauffe le gaz porteur qui circule dans la chambre d'atomisation à ultrasons, le gaz porteur étant chauffé par le dispositif de chauffage de vapeur et étant amené à circuler dans la chambre d'atomisation à ultrasons.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un dispositif de chauffage de solution qui chauffe la solution dans la 10 chambre d'atomisation à ultrasons, un dispositif d'atomisation à ultrasons produisant un brouillard à partir de la solution dans l'état où le dispositif de chauffage de solution chauffe la solution.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon 15 un autre aspect de la présente invention, la partie de collecte comprend un épurateur ou une tour de pulvérisation. L'épurateur ou la tour de pulvérisation comprend une partie de stockage qui stocke la solution recueillie et met en contact la solution recueillie avec le 20 brouillard dans le gaz porteur et recueille le brouillard dans le gaz porteur. Dans un autre cas, dans le séparateur de solution à ultrasons, le brouillard dans le gaz porteur peut être recueilli par un cyclone, une plaque poinçonnée pourvue de plusieurs petits trous, un dispositif de 25 suppression de brouillard à toile, un élément à chevron, un filtre, un capillaire ou un nid d'abeille ou une combinaison de deux ou plusieurs d'entre eux après contact de la solution recueillie avec le brouillard dans le gaz porteur.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur qui fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons et la partie de collecte.
Le mécanisme de ventilateur comprend un ventilateur rotatif destiné à transporter le gaz porteur et un moteur destiné à entraîner en rotation le ventilateur rotatif par l'intermédiaire d'un arbre rotatif du ventilateur rotatif 5 relié au moteur. Le moteur et le ventilateur rotatif sont reliés par un palier de l'arbre rotatif, qui est rendu étanche par un élément d'étanchéité en matière plastique, un accouplement magnétique ou un accouplement électromagnétique.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur qui fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons et la partie de collecte, 15 la hauteur d'une partie d'espace intérieur depuis la surface de la solution n'étant pas supérieure à 50 cm, et le mécanisme de ventilateur transportant le gaz porteur dans la partie d'espace intérieur de la chambre d'atomisation à ultrasons à une vitesse qui n'est pas 20 inférieure à 0,01 m/s.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur qui fait circuler le gaz porteur entre la 25 chambre d'atomisation à ultrasons et la partie de collecte, le mécanisme de ventilateur transportant le gaz porteur de façon à maintenir le rapport F/V (1/minute) du volume V (litre) de la partie d'espace intérieur sur le débit du gaz porteur F (litre/minute) de la chambre d'atomisation à 30 ultrasons à pas moins de 1.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, une multiplicité de chambres d'atomisation à ultrasons est empilée et reliée en parallèle ou en série.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la partie de collecte comprend une plaque métallique conductrice, un dispositif de refroidissement qui refroidit la plaque 5 métallique, une contre-électrode opposée à la plaque métallique, et une alimentation à haute tension, qui a une borne reliée à la plaque métallique et une autre borne reliée à la contre-électrode et génère un champ électrique entre la plaque métallique et la contre-électrode.
Dans le séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la partie de collecte comprend une partie de collecte principale et une partie de collecte primaire reliée en amont de la partie de collecte principale. La partie de collecte primaire 15 comprend un cyclone, une plaque poinçonnée pourvue de plusieurs petits trous, un dispositif d'élimination de brouillard à toile, un élément à chevron, un filtre, un capillaire ou un nid d'abeille ou deux ou plusieurs d'entre eux ou bien un dispositif destiné à recueillir le 20 brouillard au moyen de forces d'attraction électrostatiques. De manière additionnelle, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comprend en outre un mécanisme de ventilateur qui 25 fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons et la partie de collecte, le mécanisme de ventilateur étant prévu entre la partie de collecte principale et la partie de collecte primaire, ou bien entre la chambre d'atomisation à ultrasons et la partie de 30 collecte primaire.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le gaz porteur est un gaz inerte et un gaz faiblement soluble dans l'eau.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comprend en outre un échangeur de chaleur de refroidissement destiné à refroidir le gaz 5 porteur transporté vers la partie de collecte et un dispositif de chauffage de vapeur destiné à chauffer le gaz porteur transporté vers la chambre d'atomisation à ultrasons. L'échangeur de chaleur de refroidissement est relié au côté de sortie de la chambre d'atomisation à 10 ultrasons. Le dispositif de chauffage de vapeur est relié au côté de sortie de la partie de collecte. Le dispositif de chauffage de vapeur comprend un échangeur de chaleur, et un passage de circulation d'un réfrigérant relie l'échangeur de chaleur du dispositif de chauffage de vapeur 15 à l'échangeur de chaleur de refroidissement. De manière additionnelle, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le passage de circulation du réfrigérant relie un compresseur à une soupape de détente en série, et l'échangeur de chaleur du 20 dispositif de chauffage de vapeur liquéfie le gaz réfrigérant, qui est comprimé par le compresseur en chauffant ainsi le dispositif de chauffage de vapeur, alors que l'échangeur de chaleur de refroidissement vaporise le réfrigérant liquéfié en le refroidissant luimême. De plus, 25 dans le séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, une multiplicité d'échangeurs de chaleur de refroidissement est reliée en série, et une multiplicité de dispositifs de chauffage de vapeur est reliée en série de telle sorte que le 30 réfrigérant est amené à circuler autour de la multiplicité d'échangeurs de chaleur de refroidissement et de la multiplicité de dispositifs de chauffage de vapeur.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la pression interne de la chambre d'atomisation à ultrasons est plus élevée que la pression atmosphérique, alors que la pression interne de la partie de collecte est plus basse que la pression atmosphérique. De manière additionnelle, dans un 5 séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur qui fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons et la partie de collecte, le mécanisme de 10 ventilateur étant prévu sur le côté de sortie de la chambre d'atomisation à ultrasons et le côté d'entrée de la partie de collecte. Dans ce cas, la pression interne de la chambre d'atomisation à ultrasons peut être plus élevée que la pression atmosphérique, alors que la pression interne de la 15 partie de collecte peut être plus basse que la pression atmosphérique.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, une solution ou une poudre est injectée dans le gaz porteur sur le passage 20 en amont de la partie de collecte ou d'une conduite de circulation. De manière additionnelle, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la solution recueillie, ou des particules capables d'agréger le brouillard sont injectées 25 dans le gaz porteur.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, une première cuve de pulvérisation destinée à pulvériser une solution dans le gaz porteur est reliée au côté de sortie où le gaz porteur 30 est éjecté de la chambre d'atomisation à ultrasons, alors qu'une deuxième cuve de pulvérisation destinée à pulvériser une solution dans le gaz porteur est reliée au côté d'entrée où le gaz porteur est injecté dans la chambre d'atomisation à ultrasons. Dans le séparateur de solution à ultrasons, une solution stockée dans la première cuve de pulvérisation est pulvérisée dans la deuxième cuve de pulvérisation, alors qu'une solution stockée dans la deuxième cuve de pulvérisation est pulvérisée dans la première cuve de pulvérisation.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la partie de collecte comprend une membrane perméable ayant une taille de pore qui est plus grande qu'une particule d'un solvant 10 de la solution et est plus petite qu'une particule de la matière visée. La matière visée est séparée en faisant passer de manière sélective la particule du solvant contenu dans le brouillard ou la vapeur, qui est produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons, au moyen de la membrane 15 perméable. De manière additionnelle, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la membrane perméable peut être fabriquée à partir d'une matière comprenant de la zéolite, de la cellulose, du carbone, de la silice ou de la céramique.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre une partie de collecte secondaire recueillant la vapeur de la matière visée éjectée de la partie de collecte en absorbant la 25 vapeur de la matière visée au moyen d'un absorbant. La partie de collecte secondaire est reliée à la partie de collecte. La partie de collecte agrège et recueille le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons. La partie de collecte secondaire recueille la 30 vapeur de la matière visée en absorbant la vapeur de la matière visée au moyen de l'absorbant.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la partie de collecte agrège et recueille le brouillard, qui est produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons et est transporté avec le gaz porteur vers la partie de collecte, et la partie de collecte secondaire recueille la vapeur de la matière visée incluse dans le gaz porteur, qui est 5 recueillie par la partie de collecte. De manière additionnelle, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la partie de collecte comprend un échangeur de chaleur de refroidissement destiné à refroidir le gaz porteur, et la 10 matière visée incluse dans le gaz porteur est séparée du gaz porteur en refroidissant le gaz porteur au moyen de l'échangeur de chaleur de refroidissement.
Par ailleurs, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, 15 la partie de collecte secondaire comprend un rotor rotatif ayant un vide, à travers lequel le gaz porteur peut passer dans sa direction d'axe de rotation et qui est pourvu de l'absorbant. Le rotor tourne de manière mobile entre une zone d'absorption et une zone de régénération. Le gaz 20 porteur comprenant la vapeur de la matière visée passe a travers le vide, et la matière visée incluse dans le porteur est absorbée dans l'absorbant, lorsque le rotor se déplace vers la zone d'absorption, alors que la matière visée absorbée est éjectée, et la matière visée éjectée est 25 recueillie, lorsque le rotor se déplace vers la zone de régénération.
Par ailleurs, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, un passage de collecte séparant la matière visée, qui est 30 absorbée sur l'absorbant, est relié à la zone de régénération du rotor. Le passage de collecte est relié à un dispositif de chauffage qui chauffe le gaz recueilli. Un mécanisme de ventilateur fait passer le gaz recueilli, qui est chauffé par le dispositif de chauffage, à travers un passage de la zone de régénération du rotor. Un échangeur de chaleur à condensation recueille la matière visée en refroidissant le gaz recueilli, qui passe à travers le vide de la zone de régénération du rotor et comprend la matière 5 visée. Dans le séparateur de solution à ultrasons, le gaz recueilli, qui est chauffé par le dispositif de chauffage, passe à travers la zone de régénération, et le gaz recueilli, qui passe à travers la zone de régénération, est refroidi par l'échangeur de chaleur à condensation, de 10 sorte que la matière visée incluse dans le gaz est agrégée et recueillie.
Par ailleurs, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, l'absorbant est de la zéolite, du charbon actif, de 15 l'hydroxyde de lithium ou du gel de silice ou un mélange de deux ou plusieurs d'entre eux.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, l'oscillateur à ultrasons est fixé de manière étanche à l'eau sur une 20 plaque démontable, et la plaque démontable est fixée de manière étanche à l'eau et démontable sur un boîtier de la chambre d'atomisation à ultrasons. Dans le séparateur de solution à ultrasons, la plaque démontable est fixée sur le boîtier de la chambre d'atomisation à ultrasons de sorte 25 que l'oscillateur à ultrasons peut faire osciller la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons à une fréquence ultrasonore.
Par ailleurs, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, 30 la plaque démontable comprend une plaque du côté avant et une plaque du côté arrière, qui sont stratifiées et enserrent de manière étanche à l'eau l'oscillateur à ultrasons entre elles. Une surface d'oscillation est positionnée dans un trou, qui est prévu dans la plaque du côté de telle sorte que la plaque du côté avant et la plaque du côté arrière enserrent l'oscillateur ultrasonore entre elles.
Par ailleurs, dans un séparateur de solution à 5 ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, la plaque du côté arrière est pourvue d'une partie renfoncée, dans laquelle est monté l'oscillateur à ultrasons, sur sa surface opposée à la plaque du côté avant.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur, qui souffle sur une colonne de liquide générée sur la surface de la solution par une oscillation 15 ultrasonore de l'oscillateur ultrasonore de telle sorte que la colonne de liquide fléchit dans la direction qui est parallèle à la surface de la solution.
Par ailleurs, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, 20 le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un générateur de bulles qui délivre des bulles à la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons. De manière additionnelle, dans un séparateur de solution à ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, le 25 séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de commande de température destiné à maintenir la température de la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons à pas plus de 30 C.
Par ailleurs, dans un séparateur de solution à 30 ultrasons selon un autre aspect de la présente invention, une protection qui protège la surface de la solution d'un gaz dans la chambre d'atomisation à ultrasons en empêchant une vaporisation de la solution dans le gaz est prévue sur la surface de la solution. La protection est pourvue d'un trou, duquel la colonne de liquide dépasse, une sortie étant prévue pour éjecter la solution prévue sur la surface supérieure de la protection en séparant la solution prévue sur la surface supérieure de la protection de la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons.
Dans un séparateur de solution à ultrasons selon encore un autre aspect de la présente invention, la chambre d'atomisation à ultrasons est reliée à un tuyau d'alimentation en solution qui délivre la solution. Le 10 tuyau d'alimentation en solution délivre la solution dans la partie d'espace intérieur de la chambre d'atomisation à ultrasons et comprend l'oscillateur à ultrasons. Le tuyau d'alimentation en solution éjecte la solution tout en faisant osciller la solution à une fréquence ultrasonore à 15 l'intérieur du tuyau d'alimentation en solution au moyen de l'oscillateur ultrasonore en produisant le brouillard de solution.
La figure 1 est un dessin schématiquement un séparateur à ultrasons.
La figure 2 est un dessin schématiquement un séparateur à ultrasons selon de réalisation de la présente invention.
La figure 3 est un dessin schématiquement un séparateur à ultrasons selon 25 forme de réalisation de la présente invention.
La figure 4 est un dessin schématiquement un séparateur à ultrasons selon forme de réalisation de la présente invention.
La figure 5 est un dessin 30 schématiquement un séparateur à ultrasons selon forme de réalisation de la présente invention.
La figure 6 est un dessin schématiquement un séparateur à ultrasons selon forme de réalisation de la présente invention.
montrant montrant une forme montrant une autre montrant une autre montrantune autre montrant une autre La figure 7 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 8 est un dessin montrant 5 schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 9 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 10 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 11 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre 15 forme de réalisation de la présente invention.
La figure 12 est une vue en coupe d'un exemple d'une chambre d'atomisation à ultrasons et d'un dispositif d'atomisation à ultrasons.
La figure 13 est une vue en coupe agrandie d'un 20 exemple d'un oscillateur à ultrasons et d'une plaque
démontable.
La figure 14 est une vue en plan de la plaque démontable représentée dans la figure 13.
La figure 15 est une vue en coupe de la plaque 25 démontable fixée sur la chambre d'atomisation à ultrasons.
La figure 16 est une vue en coupe agrandie d'une structure de raccordement entre la plaque démontable et la chambre d'oscillation à ultrasons représentée dans la figure 15.
La figure 17 est une vue en coupe en perspective d'un autre exemple de l'oscillateur à ultrasons et de la
plaque démontable.
La figure 18 est une vue en coupe agrandie d'un autre exemple de l'oscillateur à ultrasons et de la plaque
démontable.
La figure 19 est une vue en coupe agrandie d'un 5 autre exemple de l'oscillateur à ultrasons et de la plaque
démontable.
La figure 20 est une vue en coupe d'un exemple d'agencement de la plaque démontable prévue dans la chambre d'atomisation à ultrasons.
La figure 21 est une vue en coupe agrandie d'un exemple d'un mécanisme de ventilateur.
La figure 22 est une vue en coupe agrandie d'un autre exemple du mécanisme de ventilateur.
La figure 23 est un graphique d'une courbe de 15 pression de vapeur de saturation montrant la quantité de vapeur d'eau, qui peut être incluse dans l'air.
La figure 24 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 25 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 26 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre 25 forme de réalisation de la présente invention.
La figure 27 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 28 est une vue en coupe montrant la 30 production d'une colonne de liquide sur la surface d'une solution en faisant osciller la solution à une fréquence ultrasonore.
La figure 29 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 30 est un dessin montrant 5 schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 31 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 32 est une vue en coupe agrandie d'un tuyau d'alimentation en solution du séparateur à ultrasons représenté dans la figure 31.
La figure 33 est une vue en coupe agrandie d'un exemple d'agencement du dispositif d'atomisation à 15 ultrasons prévu dans un tuyau d'alimentation en solution.
La figure 34 est un dessin montrant schématiquement un séparateur à ultrasons selon une autre forme de réalisation de la présente invention.
La figure 35 est une vue agrandie d'une colonne 20 de liquide soufflée sur la surface d'une solution.
Un séparateur de solution à ultrasons selon la présente invention sépare une matière visée, qui se déplace rapidement vers sa surface et présente les caractéristiques d'excès en surface, d'une solution. L'eau est 25 principalement utilisée comme solvant, toutefois, les solutés et les solvants ne sont pas spécifiquement limités.
Par exemple, des solvants organiques tels qu'un alcool peuvent être utilisés en dehors de l'eau. Les solutions suivantes comprenant des matières visées peuvent être 30 utilisées, par exemple.
(1) Saké, bière, vin, vinaigre, mirin (vin de cuisson de riz), eaux-devie, shochu, brandy, whisky et liqueur.
(2) Des solutions contenant des parfums tels qu'un groupe pinène, linalol, limonène et polyphénol, et des composés aromatiques ou des composés parfumés.
(3) Des solutions contenant de l'alcane et du 5 cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, de l'alcène, du cycloalcène et de l'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et un hydrocarbure aromatique, ou un composé consistant en 10 deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(4) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par un ou des halogènes au moins un atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, 15 de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et des hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(5) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par un ou des groupes hydroxy au moins un atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures 25 insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et des hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(6) Des solutions contenant des composés obtenus 30 en remplaçant par un ou des groupes amino au moins un atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et des hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(7) Des solutions contenant des composés obtenus 5 en remplaçant par un ou des groupes carbonyle au moins un atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés 10 dans le groupe de l'éther, du thioéther et des hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(8) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par un ou des groupes carboxyle au moins un 15 atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et des 20 hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(9) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par un ou des groupes nitro au moins un atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de 25 cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et des hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux 30 ou plusieurs d'entre eux liés.
(10) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par un ou des groupes cyano au moins un atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et des hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(11) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par un ou des groupes mercapto au moins un atome d'hydrogène ou un groupe fonctionnel d'alcane et de cycloalcane, qui sont des hydrocarbures saturés, d'alcène, 10 de cycloalcène et d'alcyne, qui sont des hydrocarbures insaturés, l'un quelconque des composés organiques classés dans le groupe de l'éther, du thioéther et des hydrocarbures aromatiques, ou un composé consistant en deux ou plusieurs d'entre eux liés.
(12) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par un ou des ions métalliques au moins un atome des matières visées mentionnées en (3) à (11).
(13) Des solutions contenant des composés obtenus en remplaçant par une ou des molécules arbitraires des 20 molécules mentionnées en (3) à (11) un ou des atomes d'hydrogène, un ou des atomes de carbone ou un ou des groupes fonctionnels arbitraires inclus dans les matières visées mentionnées en (3) à (11).
Les matières visées contenues dans les solutions 25 ci-dessus se déplacent rapidement vers leurs surfaces et présentent les caractéristiques d'excès en surface. Les concentrations de ces matières visées sont élevées au niveau des surfaces. Par conséquent, lorsque du brouillard est produit à partir des surfaces de ces solutions en les 30 faisant osciller à une fréquence ultrasonore, le brouillard a des concentrations élevées des matières visées. Par conséquent, l'agrégation et la collecte du brouillard peuvent rendre élevées les concentrations des matières visées. C'est-à-dire qu'un composé contenant une matière visée fortement concentrée peut être séparé de la solution.
La description suivante décrit un appareil
destiné à séparer un alcool fortement concentré d'une 5 solution contenant un alcool comme matière visée.
Toutefois, une matière visée n'est pas limitée à un alcool.
Des matières visées quelconques, qui se déplacent rapidement et présentent les caractéristiques d'excès en surface, peuvent être séparées.
Les figures 2 à 11 montrent des séparateurs à ultrasons selon la présente invention. Dans une forme de réalisation, des composants identiques ou similaires à ceux des autres formes de réalisation portent des références avec les mêmes derniers chiffres à l'exception des deux 15 premiers chiffres. Le séparateur à ultrasons représenté dans chacune de ces figures comprend une chambre d'atomisation à ultrasons 104, un dispositif d'atomisation à ultrasons 101, une partie de collecte 105 et un mécanisme de ventilateur 1037. La chambre d'atomisation à ultrasons 20 104 a une structure étanche, et est alimentée avec une solution. Le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 produit un brouillard à partir de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 grace à une oscillation ultrasonore, et comprend un ou plusieurs 25 oscillateurs ultrasonores et une alimentation pour les ultrasons. La partie de collecte 105 agrège et recueille le brouillard produit par le dispositif d'atomisation à ultrasons 101. Le mécanisme de ventilateur 1037 fait circuler le brouillard et un gaz porteur entre la chambre 30 d'atomisation à ultrasons 104 et la partie de collecte 105.
Avec ces séparateurs à ultrasons, le brouillard, qui est produit à partir de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104, s'écoule dans la partie de collecte 105 avec une structure étanche. La partie de collecte 105 agrège le brouillard fin, et amène en outre une vapeur, qui se vaporise à partir du brouillard, à se condenser en un liquide, et recueille finalement un alcool fortement concentré.
La solution est délivrée à la chambre d'atomisation à ultrasons 104 par une pompe 1010. La chambre d'atomisation à ultrasons 104 n'atomise pas toute la solution délivrée en un brouillard. La raison est que, si toute la solution est atomisée en un brouillard, et est 10 recueillie par la partie de collecte 105, la concentration d'une matière visée, telle qu'un alcool, dans la solution recueillie par la partie de collecte 105 est la même que la solution délivrée à la chambre d'atomisation à ultrasons 104. Avec la solution délivrée à la chambre d'atomisation à 15 ultrasons 104, la concentration de la matière visée diminue lorsque la quantité de la solution diminue du fait de l'atomisation. Par conséquent, la concentration de la matière visée contenue dans le brouillard diminue également progressivement. La solution dans la chambre d'atomisation 20 à ultrasons 104 est renouvelée avec une solution fraîche lorsque la concentration de la matière visée diminue.
Une solution contenant la matière visée avec une concentration de 10 à 50% en poids est atomisée, par exemple, dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104. 25 Lorsque la concentration de la matière visée diminue, la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est renouvelée avec une solution fraîche. La solution est renouvelée d'une manière qui renouvèle périodiquement la solution avec une solution fraîche après une durée 30 prédéterminée, c'est-à-dire par lot. Toutefois, une solution fraîche peut être délivrée en continu à la chambre d'atomisation à ultrasons 104 depuis un réservoir de solution non diluée 1011, qui y est relié par l'intermédiaire de la pompe 1010 et stocke une solution.
Avec cet appareil, la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est alimentée avec une solution fraîche depuis le réservoir de solution non diluée 1011 tout en éjectant la solution, et la concentration de la matière visée telle qu'un alcool 5 de la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est ainsi empêchée de diminuer.
La solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est atomisée en un brouillard par le dispositif d'atomisation à ultrasons 101. Le brouillard 10 produit par le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 a une concentration en matière visée supérieure à celle de la solution. Dans ce cas, le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 produit le brouillard à partir de la solution. Le brouillard est agrégé et est recueilli. De 15 plus, une vapeur, qui se vaporise à partir du brouillard, est recueillie. Pour cette raison, une solution à concentration élevée peut efficacement être séparée.
La solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est éjectée de la surface de la solution W 20 sous la forme d'un brouillard avec une concentration plus élevée que la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 au moyen d'ondes ultrasonores. Lorsque la solution est amenée à osciller à une fréquence ultrasonore, une colonne de liquide P apparaît sur la surface de la 25 solution W. Le brouillard est produit à partir de la surface de la colonne de liquide P. Avec le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 représenté dans la figure 12, des oscillateurs ultrasonores 102 du dispositif d'atomisation à ultrasons 101 sont disposés sur le fond de 30 la chambre d'atomisation à ultrasons 104 où la solution est versée de façon à être orientés vers le haut. L'oscillateur ultrasonore 102 émet des ondes ultrasonores vers le haut depuis le fond vers la surface de la solution W, et fait osciller la surface de la solution W à une fréquence ultrasonore, et produit la colonne de liquide P. L'oscillateur ultrasonore 102 émet des ondes ultrasonores dans la direction verticale.
Le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 de la 5 figure 12 comprend une multiplicité d'oscillateurs ultrasonores 102 et l'alimentation pour les ultrasons 103, qui fait osciller ses oscillateurs ultrasonores 102 à une fréquence ultrasonore. Les oscillateurs ultrasonores 102 sont fixés de manière étanche à l'eau sur le fond de la 10 chambre d'atomisation à ultrasons 104. L'appareil, qui fait osciller la solution au moyen de la multiplicité d'oscillateurs ultrasonores 102, produit efficacement du brouillard à partir de la solution.
La multiplicité d'oscillateurs ultrasonores 102 15 est fixée de manière étanche à l'eau sur une plaque démontable 1012, comme cela est représenté dans les figures 13 et 14. La plaque démontable 1012, sur laquelle est fixée la multiplicité d'oscillateurs ultrasonores 102, est fixée de manière étanche à l'eau et démontable sur un boîtier 20 1013 de la chambre d'atomisation à ultrasons 104, comme cela est représenté dans les figures 15 et 16. La plaque démontable 1012 est fixée sur un boîtier 1013 de la chambre d'atomisation à ultrasons 104, et chaque oscillateur ultrasonore 102 fait ainsi osciller la solution dans la 25 chambre d'atomisation à ultrasons 104 à une fréquence ultrasonore.
La plaque démontable 1012 représentée dans les figures 13 et 14 comprend une plaque du côté avant 1012A et une plaque du côté arrière 1012B. La plaque du côté avant 30 1012A et la plaque du côté arrière 1012B sont stratifiées et enserrent de manière étanche à l'eau les oscillateurs ultrasonores 102 entre elles. La plaque du côté avant 1012A est pourvue de trous 1012a qui s'ouvrent dessus. La plaque du côté avant 1012A et la plaque du côté arrière 1012B enserrent les oscillateurs ultrasonores 102 de sorte que des surfaces d'oscillation 102A sont positionnées dans les trous 1012a. La plaque du côté arrière 1012B est pourvue de parties renfoncées 1012b, dans lesquelles sont montés les 5 oscillateurs ultrasonores 102. Avec la plaque démontable 1012 de la figure 13, la partie renfoncée 1012b est prévue dans la plaque du côté arrière 1012B, toutefois, la partie renfoncée peut être prévue dans la plaque du côté avant, dans laquelle est monté l'oscillateur ultrasonore.
Afin d'obtenir une étanchéité à l'eau entre l'oscillateur ultrasonore 102 et la plaque du côté avant 1012A, un élément de garniture d'étanchéité 1016 est enserré entre eux. Avec le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 représenté dans la figure 13, un autre 15 élément de garniture d'étanchéité 1016 est également fixé entre l'oscillateur ultrasonore 102 et la plaque du côté arrière 1012B afin d'obtenir une étanchéité à l'eau entre eux. Toutefois, avec le dispositif d'atomisation à ultrasons, l'étanchéité à l'eau entre l'oscillateur 20 ultrasonore et la plaque du côté arrière n'est pas toujours nécessaire. La raison est que, lorsqu'une plaque démontable obtient l'étanchéité à l'eau entre l'oscillateur ultrasonore et la plaque du côté avant, la fixation de la plaque démontable sur la surface inférieure du boîtier ou 25 de la chambre d'atomisation à ultrasons peut empêcher une fuite de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons. L'élément de garniture d'étanchéité 1016 est un joint torique en caoutchouc élastique. L'élément de garniture d'étanchéité à joint torique 1016 est disposé sur 30 la périphérie extérieure de la surface d'oscillation 102A de l'oscillateur ultrasonore 102 et une surface de la plaque du côté avant 1012A qui y est opposée. L'élément de garniture d'étanchéité 1016 obtient l'étanchéité à l'eau entre la surface d'oscillation 102A de l'oscillateur ultrasonore 102 et la plaque du côté avant 1012A, en empêchant une fuite d'eau de là. De manière additionnelle, la périphérie extérieure de l'oscillateur ultrasonore 102 et la plaque du côté arrière 1012B sont reliées de manière étanche à l'eau.
L'élément de garniture d'étanchéité 1016 est en caoutchouc élastique composé de Téflon (marque déposée), de caoutchouc silicone, naturel ou synthétique, ou équivalent.
Les éléments de garniture d'étanchéité 1016 sont serrés 10 entre l'oscillateur ultrasonore 102 et la plaque du côté avant 1012A, et entre l'oscillateur ultrasonore 102 et la plaque du côté arrière 1012B de façon à être déformés élastiquement en poussant les éléments de garniture d'étanchéité 1016. Ainsi, les éléments de garniture 15 d'étanchéité 1016 viennent en contact intime avec les surfaces de l'oscillateur ultrasonore 102, de la plaque du côté avant 1012A et de la plaque du côté arrière 1012B de façon à obturer de manière étanche à l'eau leurs sections de jonction. De plus, l'élément de garniture d'étanchéité 20 1016 peut être un élément de garniture d'étanchéité métallique en forme de bague fabriqué en cuivre, en laiton, en aluminium ou en acier inoxydable.
Avec la plaque démontable 1012 représentée dans les figures 13 et 14, la plaque du côté avant 1012A et la 25 plaque du côté arrière 1012B sont reliées l'une à l'autre par des charnières 1017 à une extrémité de chacune des plaques. La plaque du côté avant 1012A et la plaque du côté arrière 1012B de la plaque démontable 1012 sont ouvertes de façon pivotante, et les oscillateurs ultrasonores 102 30 peuvent ainsi facilement être enlevés. Lorsque les oscillateurs ultrasonores 102 sont remplacés, la plaque du côté avant 1012A et la plaque du côté arrière 1012B sont ouvertes de façon pivotante. Après cela, les vieux oscillateurs à ultrasons sont enlevés, et de nouveaux oscillateurs ultrasonores 102 et éléments de garniture d'étanchéité 1016 sont alors disposés dans les positions établies. Ensuite, la plaque du côté avant 1012A et la plaque du côté arrière 1012B sont fermées, et le 5 remplacement des oscillateurs ultrasonores 102 est ainsi obtenue. De plus, la plaque du côté arrière 1012B et la plaque du côté avant 1012A sont fixées au niveau de l'extrémité de chacune des plaques opposée aux charnières 1017 avec une vis (non représentée), ou fixées en les 10 fixant ensemble sur le boîtier 1013 de la chambre d'atomisation à ultrasons 104.
Le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 cidessus obtient une étanchéité à l'eau au moyen de l'élément de garniture d'étanchéité 1016, toutefois, le dispositif 15 d'atomisation ultrasonore peut obtenir une étanchéité à l'eau en remplissant les positions correspondant aux éléments de garniture d'étanchéité avec un composé de calfatage. Par ailleurs, le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 représenté dans la figure 13 se compose de 20 deux plaques métalliques ou de deux plaques non métalliques rigides de la plaque du côté avant 1012A et de la plaque du côté arrière 1012B, qui composent la plaque 1012, toutefois, la plaque démontable peut être une plaque démontable telle que représentée dans les figures 17 à 19. 25 Ce type de plaques démontables 2012, 2112 et 2212 sont des plaques métalliques ou des plaques non métalliques rigides.
Les plaques démontables 2012 et 2112 sont pourvues de parties renfoncées 2012b et 2112b, dans lesquelles sont disposés des oscillateurs ultrasonores 202, 212. La plaque 30 démontable 2212 est pourvue d'un trou de pénétration 2212a, sous lequel est positionné un oscillateur ultrasonore 222.
Avec le dispositif d'atomisation à ultrasons 201 de la figure 17, l'oscillateur ultrasonore 202 est disposé dans la partie renfoncée 2012b de la plaque démontable 2012, et des éléments de garniture d'étanchéité 2016 sont disposés sur les périphéries supérieure et inférieure de l'oscillateur ultrasonore 202. Par ailleurs, une plaque annulaire 2018 est fixée sur une ouverture de la plaque 5 démontable 2012. La plaque annulaire 2018 pousse l'élément de garniture d'étanchéité 2016 disposé sur la surface supérieure de l'oscillateur ultrasonore 202, et l'oscillateur ultrasonore 202 est ainsi fixé de manière étanche à l'eau dans la partie renfoncée 2012b. La partie 10 renfoncée 2012b est pourvue d'un trou 2012c sur son fond.
Un fil 2019 s'étend vers l'extérieur à travers le trou 2012c.
Avec le dispositif d'atomisation à ultrasons 211 de la figure 18, l'oscillateur ultrasonore 212 est collé et 15 fixé de manière étanche à l'eau sur la partie renfoncée 2112b de la plaque démontable 2112 par un composé de calfatage 2120 sans utiliser l'élément de garniture d'étanchéité et la plaque annulaire. Le dispositif d'atomisation à ultrasons 211 comprend un fil 2119, qui 20 s'étend également vers l'extérieur à travers un trou de pénétration 2112c sur le fond de la partie renfoncée 2112b.
Le trou 2112c, à travers lequel passe le fil 2119, est rempli avec le composé de calfatage 2120. Une étanchéité à l'eau entre le trou 2112c et le fil 2119 est ainsi obtenue. 25 Avec le dispositif d'atomisation à ultrasons 221 de la figure 19, la plaque démontable 2212 est pourvue d'un trou de pénétration 2212a. L'oscillateur ultrasonore 222 est fixé sur la surface inférieure de la plaque démontable 2212 de telle sorte qu'une surface d'oscillation 222A est 30 positionnée sous le trou 2212a. Afin de fixer la plaque démontable sur l'oscillateur ultrasonore 222, un élément de fixation 2221 est fixé sur le fond de la plaque démontable 2212. L'oscillateur ultrasonore 222 est fixé de manière étanche à l'eau sur la plaque démontable 2212 par l'intermédiaire d'éléments de garniture d'étanchéité 2216 disposés sur les périphéries supérieure et inférieure de l'oscillateur ultrasonore 222. L'élément de fixation 2221 est un élément annulaire étagé, qui a une partie renfoncée 5 et une partie de bride extérieure, et est fixé sur la plaque démontable 2212 en vissant des vis de fixation 2222, qui traversent la partie de bride extérieure, dans la plaque démontable 2212. L'élément de fixation 2221 pousse l'élément de garniture d'étanchéité 2216 disposé sur la 10 surface inférieure de l'oscillateur ultrasonore 222 par le fond de la partie renfoncée, et l'oscillateur ultrasonore 222 est ainsi fixé de manière étanche à l'eau sur la plaque démontable 2212. L'élément de fixation 2221 est pourvu d'un trou 2221A sur le fond de la partie renfoncée. Un fil 2219 15 s'étend vers l'extérieur à travers le trou 2221A.
Les figures 15 et 16 sont des vues du dispositif d'atomisation à ultrasons 101 fixé sur la chambre d'atomisation à ultrasons 104. La chambre d'atomisation à ultrasons 104 représentée dans ces figures est pourvue 20 d'ouvertures 1013A sur le fond du boîtier 1013. La plaque démontable 1012 est fixée sur la chambre d'atomisation à ultrasons 104 de telle sorte que les ouvertures 1013A sont fermées de manière étanche à l'eau. La plaque démontable 1012 est fixée de manière étanche à l'eau sur le boîtier 25 1013 par l'intermédiaire d'un élément de garniture d'étanchéité 1023. Des éléments de fixation métalliques 1024 sont fixés sur le fond du boîtier 1013, afin de fixer la plaque démontable 1012 dessus. Les éléments de fixation métalliques 1024 sont en forme de L. Des vis de fixation 30 1025, qui traversent les éléments de fixation 1024, poussent et fixent la plaque démontable 1012 sur le boîtier 1013 de la chambre d'atomisation à ultrasons 104. La multiplicité d'oscillateurs ultrasonores 102, qui sont fixés sur la chambre d'atomisation à ultrasons 104 de cette manière, fait osciller la solution vers le haut depuis le fond du boîtier 1013 à une fréquence ultrasonore. La plaque démontable 1012 est montée de manière démontable sur le fond du boîtier 1013 de la chambre d'atomisation à 5 ultrasons 104 de telle sorte que les ouvertures 1013A sont obturés.
Une plaque démontable peut être immergée dans la solution d'une chambred'atomisation ultrasonore 234 et fait osciller la solution à une fréquence ultrasonore, 10 comme cela est représenté dans la figure 20. Dans ce cas, une plaque démontable 2312 peut être disposée sur et être facilement enlevée de la chambre d'atomisation ultrasonore 234. Avec un dispositif d'oscillation à ultrasons 231 qui est immergé dans la solution, l'oscillateur ultrasonore est 15 fixé de manière étanche à l'eau sur la plaque démontable 2312 à l'exception de sa surface d'oscillation de la manière représentée dans la figure 19, par exemple.
Si l'oscillateur ultrasonore 102 ou l'alimentation pour les ultrasons 103 chauffe la solution 20 dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104, la solution se détériore. Le refroidissement forcé de l'oscillateur ultrasonore 102 peut résoudre ce problème. Par ailleurs, l'alimentation pour les ultrasons 103 est de préférence également refroidie. L'alimentation pour les ultrasons 103 25 ne chauffe pas directement la solution, mais chauffe ses alentours. Ainsi, l'alimentation pour les ultrasons 103 chauffe indirectement la solution. Comme cela est représenté dans la figure 12, un tube de refroidissement 1014 est relié thermiquement aux oscillateurs ultrasonores 30 102 et à l'alimentation pour les ultrasons 103, en d'autres termes en contact avec eux, en les refroidissant. Le tube de refroidissement 1014 refroidit l'oscillateur ultrasonore 102 et l'alimentation pour les ultrasons 103 en faisant circuler un liquide ou un réfrigérant, qui est refroidi par un dispositif de refroidissement, ou de l'eau de refroidissement telle que de l'eau souterraine et de l'eau courante.
Comme cela a été mentionné ci-dessus, la solution 5 dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est atomisée en brouillard par le dispositif d'atomisation à ultrasons 101. Le séparateur ultrasonore représenté dans les figures 2 à 10 comprend une chambre d'atomisation à ultrasons 104.
Toutefois, un séparateur ultrasonore selon la présente 10 invention peut comprendre une multiplicité de chambres d'atomisation à ultrasons 194, comme cela est représenté dans la figure 11. La multiplicité de chambres d'atomisation à ultrasons 194 est de préférence empilée afin de réduire leur empreinte. La multiplicité de chambres 15 d'atomisation à ultrasons 194 est reliée en parallèle par un conduit, comme cela est représenté dans la figure 11, ou est reliée en série, bien que cela ne soit pas illustré.
Le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est transporté avec le gaz 20 porteur vers la partie de collecte 105. Afin que le brouillard s'écoule dans la partie de collecte 105, la partie de collecte 105 est reliée à la chambre d'atomisation à ultrasons 104 par une conduite de circulation 1030. Avec le séparateur de solution à 25 ultrasons selon la présente invention, la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est au moins 5 C plus élevée que le gaz porteur dans la partie de collecte 105. La raison est que le brouillard peut être efficacement produit à partir de la solution dans 30 la chambre d'atomisation à ultrasons 104, et la matière visée incluse dans le brouillard peut de manière additionnelle être recueillie par la partie de collecte 105 de telle sorte qu'une solution à concentration élevée est efficacement séparée. Avec le séparateur à ultrasons, de plus, la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est de préférence de 10 C plus élevée, de préférence 20 C plus élevée que le gaz porteur dans la partie de collecte 105. Le séparateur à 5 ultrasons peut ainsi produire plus efficacement le brouillard à partir de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104, et recueillir de manière additionnelle la matière visée incluse dans le brouillard au moyen de la partie de collecte 105.
Par ailleurs, la hauteur d'une partie d'espace intérieur 104A depuis la surface de la solution W dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 n'est pas supérieure à 50 cm, de préférence pas supérieure à 30 cm. La raison est que le brouillard peut être efficacement produit à 15 partir de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104. De plus, dans la partie d'espace intérieur 104A de la chambre d'atomisation à ultrasons 104, la vitesse d'écoulement du gaz porteur soufflé n'est de préférence pas inférieure à 0,01 m/s. Le mécanisme de 20 ventilateur 1037 fait circuler le gaz porteur dans la conduite de circulation 1030 de sorte que la vitesse d'écoulement du gaz porteur passant à travers la chambre d'atomisation à ultrasons 104 n'est pas inférieure à 0,01 m/s. De plus, avec le séparateur de solution à ultrasons, 25 le mécanisme de ventilateur 1037 transporte le gaz porteur de façon à maintenir le rapport F/V (1/minute) du volume V (litre) de la partie d'espace intérieur 104A sur le débit du gaz porteur F (1/minute) de la chambre d'atomisation à ultrasons 104 à pas moins de 1. Puisque le rapport F/V 30 n'est pas inférieur à 1, le gaz porteur, qui est amené à circuler dans la partie d'espace intérieur 104A de la chambre d'atomisation à ultrasons 104, est remplacé par un nouveau à la période inférieure à au moins une minute.
Le séparateur à ultrasons représenté dans la figure 2 comprend un dispositif de chauffage de vapeur 1047 destiné à chauffer le gaz porteur, qui est amené à circuler dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104. Avec le 5 séparateur à ultrasons, le gaz porteur éjecté de la partie de collecte 105 est chauffé par le dispositif de chauffage de vapeur 1047, et est amené à circuler dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104. Le dispositif de chauffage de vapeur 1047 est un échangeur de chaleur, et chauffe le 10 gaz porteur de sorte que la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est d'au moins 5 C plus élevée, de préférence au moins 10 C plus élevée que celle dans la partie de collecte 105. Avec le séparateur à ultrasons représenté dans la figure, le dispositif de 15 chauffage de vapeur 1047 est prévu sur le côté de sortie de la partie de collecte 105, et le côté d'entrée de la chambre d'atomisation à ultrasons 104.
Par ailleurs, le séparateur à ultrasons représenté dans la figure 3 comprend un dispositif de 20 chauffage de solution 1148 destiné à chauffer la solution dans une chambre d'atomisation à ultrasons 114. Le dispositif de chauffage de solution 1148 chauffe la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 114.
Avec la chambre d'atomisation à ultrasons 114, le gaz 25 porteur y est chauffé en chauffant la solution au moyen du dispositif de chauffage de solution 1148. Avec le séparateur à ultrasons, le dispositif de chauffage de solution 1148 chauffe la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 114 de sorte que la température 30 du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons 114 est d'au moins 5 C plus élevée, de préférence d'au moins 10 C plus élevée que celle dans une partie de collecte 115. Avec ce séparateur à ultrasons, un dispositif d'atomisation à ultrasons 111 produit le brouillard à partir de la solution dans l'état où la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 114 est chauffée. Le dispositif à ultrasons fait osciller la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 114 tout en chauffant la 5 solution jusqu'à un état d'ébullition par exemple, et peut ainsi produire très efficacement le brouillard à partir de la solution.
La partie de collecte 105 agrège et recueille le brouillard produit, qui est transporté avec le gaz porteur, 10 et se condense et recueille une vapeur qui se vaporise depuis le brouillard. Lorsque le gaz porteur est transporté depuis la chambre d'atomisation à ultrasons 104 jusqu'à la partie de collecte 105, la partie de collecte 105 abaisse la température du gaz porteur d'au moins 5 C, de préférence 15 d'au moins 10 C. La raison est que le brouillard produit est efficacement agrégé, et la matière visée, qui est incluse en tant que vapeur par le gaz porteur, devient sursaturée et est condensée en un liquide. La matière visée condensée devient des gouttelettes et est recueillie.
La partie de collecte 105 représentée dans chacune des figures 2, 3, 6, 8 et 11 comprend un échangeur de chaleur 1033 destiné à refroidir et à agréger le brouillard. Avec l'échangeur de chaleur de refroidissement 1033, l'ailette (non représentée) est fixée sur un tuyau 25 d'échange de chaleur 1034. Un réfrigérant ou de l'eau pour le refroidissement est amené à circuler à travers le tuyau d'échange de chaleur 1034, et l'échangeur de chaleur de refroidissement 1033 est ainsi refroidi. Le brouillard produit par la chambre d'atomisation à ultrasons 104 se 30 vaporise partiellement, et est inclus dans le gaz porteur.
Lorsque le gaz porteur est refroidi par l'échangeur de chaleur de refroidissement 1033 de la partie de collecte 105, la vapeur incluse dans le gaz porteur se condense en un liquide, s'agrège et est recueillie. Les fines gouttelettes du brouillard, qui s'écoulent avec le gaz porteur dans la partie de collecte 105, entrent en collision avec l'échangeur de chaleur de refroidissement 1033 l'une avec l'autre, et s'agrègent afin de venir plus 5 grandes, ou avec l'ailette ou équivalent de l'échangeur de chaleur de refroidissement 1033, et s'agrègent afin de devenir plus grandes, et sont ainsi recueillies en une solution. Le gaz porteur, à partir duquel le brouillard et la vapeur sont agrégés et recueillis par l'échangeur de 10 chaleur de refroidissement 1033, est amené à circuler dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 de nouveau à travers la conduite de circulation 1030.
Une multiplicité de feuilles de chicane (non représentées) peut être prévue dans la partie de collecte. 15 Chaque feuille de la chicane est espacée à un intervalle où le brouillard peut passer depuis une feuille adjacente dans la posture verticale. Le brouillard entre en collision avec la surface de la chicane verticale et est agrégé sous la forme d'une solution, et la solution tombe alors 20 spontanément et peut être recueillie. La chicane peut avoir des aspérités sur sa surface de sorte que le brouillard vient plus efficacement en contact avec la surface et est recueilli.
Par ailleurs, un ventilateur (non représenté), 25 qui souffle de manière forcée et agite le gaz porteur, peut être prévu dans la partie de collecte 105. Le ventilateur souffle le gaz porteur dans la partie de collecte et agite le brouillard et la vapeur. Les gouttelettes du brouillard agité entrent en collision l'une avec l'autre et 30 s'agrègent, ou entrent en collision avec la surface de la chicane et s'agrègent. Le brouillard, à partir duquel les gouttelettes s'agrègent, tombe rapidement et est recueilli.
Par ailleurs, un oscillateur de brouillard (non représenté) destiné à faire osciller le brouillard peut être prévu. Ce type d'oscillateur de brouillard peut augmenter la probabilité de collision du brouillard.
L'oscillateur de brouillard comprend un convertisseur d'oscillation électrique-mécanique, qui fait osciller le gaz porteur de la partie de collecte, et une alimentation pour l'oscillation, qui commande le convertisseur d'oscillation électrique-mécanique. Le convertisseur d'oscillation électrique-mécanique est un haut-parleur destiné à émettre un son à une fréquence audio, un 10 oscillateur ultrasonore destiné à émettre des ondes ultrasonores, dont la fréquence est plus élevée qu'une fréquence audio, ou équivalent. Afin que le convertisseur d'oscillation électrique-oscillation mécanique puisse faire osciller efficacement le brouillard, l'oscillation émise 15 par le convertisseur d'oscillation électrique-mécanique est amenée à résonner par la partie de collecte. Afin d'obtenir cette résonance, le convertisseur d'oscillation électriquemécanique oscille à la fréquence de résonance avec la partie de collecte. En d'autres termes, la partie de 20 collecte est conçue à la forme qui est amenée à résonner avec l'oscillation émise par le convertisseur d'oscillation électrique-mécanique.
Les ondes ultrasonores impliquent des fréquences au-dessus de la plage de l'audition humaine. Par 25 conséquent, avec l'oscillateur de brouillard émettant des ondes ultrasonores, même si le gaz dans la partie de collecte est amené à osciller de manière intensive, en d'autres termes même si la puissance du convertisseur d'oscillation électrique-mécanique est très élevée, 30 l'oscillateur de brouillard ne perturbe pas l'être humain avec le son. Par conséquent, les ondes ultrasonores ont pour avantage qu'elles peuvent faire osciller de manière intensive le brouillard, et amener en collision efficacement les gouttelettes du brouillard l'une avec l'autre, et recueillir rapidement le brouillard.
Par ailleurs, la partie de collecte peut avoir une configuration représentée dans la figure 4. Une partie 5 de collecte 125 représentée dans la figure 4 est une chambre fermée, et comprend un épurateur 1249 afin de recueillir plus rapidement le brouillard qui y est délivré.
Cette partie de collecte 125 comprend une partie de stockage 1278, qui stocke la solution recueillie, sur son 10 fond. Le gaz porteur est délivré à la solution stockée.
Cette partie de collecte 125 fait passer le brouillard produit, qui est inclus dans le gaz porteur, et la vapeur, qui se vaporise, à travers la solution dans la partie de stockage 1278 et les recueille. L'épurateur 1249 comprend 15 une multiplicité de buses 1250, qui pulvérisent la solution. Les buses 1250 sont reliées à la partie de stockage 1278, qui est la partie inférieure de la partie de collecte 125, par l'intermédiaire d'une pompe de circulation 1251. La pompe de circulation 1251 aspire la 20 solution recueillie par la partie de collecte 125, et permet aux buses 1250 de pulvériser la solution. La solution pulvérisée par les buses 1250 tombe rapidement à l'intérieur de la chambre fermée. Lorsqu'elle tombe, la solution pulvérisée depuis les buses 1250 entre en 25 collision avec le brouillard et la vapeur, qui passent à travers et sont en suspension au-dessus de la solution dans la partie de stockage 1278 dans la partie de collecte 125, et tombe ainsi en les recueillant. Par conséquent, le brouillard et la vapeur, qui sont transportés vers la 30 partie de collecte 125, sont recueillis efficacement et rapidement. Toutefois, bien que cela ne soit pas illustré, la partie de collecte peut également comprendre une tour de pulvérisation à la place du dispositif de nettoyage. De plus, bien que cela ne soit pas illustré, la partie de collecte peut également comprendre le dispositif de nettoyage ou une tour de pulvérisation, et recueillir de manière additionnelle le brouillard dans le gaz porteur au moyen d'un cyclone, d'une plaque perforée pourvue de 5 plusieurs petits trous, d'un dispositif de suppression de brouillard à toile, d'un élément à chevron, d'un filtre, d'un capillaire ou d'un nid d'abeille ou d'une combinaison de deux ou plusieurs d'entre eux après contact de la solution recueillie avec le brouillard dans le gaz porteur. 10 Cette partie de collecte peut recueillir plus efficacement le brouillard.
De plus, bien que cela ne soit pas illustré, la partie de collecte peut comprendre toutes les buses destinées à pulvériser la solution, le ventilateur destiné 15 à agiter le brouillard et l'oscillateur destiné à faire osciller le brouillard. Ainsi, la partie de collecte peut agréger plus efficacement le brouillard. De plus, la partie de collecte peut comprendre deux des dispositifs destinés à agréger le brouillard dedans, et peut ainsi agréger 20 efficacement le brouillard.
Une partie de collecte 135 représentée dans la figure 5 comprend une plaque métallique conductrice 1352 et un dispositif de refroidissement 1353, qui refroidit cette plaque métallique 1352. Cette partie de collecte 135 25 refroidit la plaque métallique 1352 au moyen du dispositif de refroidissement 1353 de sorte que le brouillard et la vapeur, qui sont inclus dans le gaz porteur, sont refroidis et agrégés. Avec le dispositif de refroidissement 1353, la plaque métallique 1352 est fixée sur un tuyau d'échange de 30 chaleur 1354. Une ailette de refroidissement peut être utilisée comme plaque métallique 1352 par exemple. Avec le dispositif de refroidissement 1353, un réfrigérant et de l'eau de refroidissement pour le refroidissement sont amenés à circuler autour du tuyau d'échange de chaleur 1354 afin de refroidir la plaque métallique 1352. De plus, la partie de collecte 135 représentée dans la figure comprend l'alimentation à haute tension 1355, qui génère le champ électrostatique. Avec cette partie de collecte 135, une 5 borne de l'alimentation à haute tension 1355 est reliée à la plaque métallique 1352, alors qu'une autre borne est reliée à une contre-électrode 1356 opposée à la plaque métallique 1352. L'alimentation à haute tension 1355 génère un champ électrostatique dans la partie de collecte 135, et 10 charge le brouillard et la vapeur inclus dans le gaz porteur délivré de sorte que le gaz et la vapeur sont absorbés sur la plaque métallique 1352 par des forces d'attraction électrostatiques. Le brouillard absorbé sur la plaque métallique conductrice 1352 s'agrège et est 15 recueilli. La vapeur absorbée sur la plaque métallique 1352 se condense en un liquide et s'agrège, et est alors recueillie. La surface de la plaque métallique 1352 peut être revêtue avec un produit conducteur repoussant l'eau.
Avec cette plaque métallique, les gouttelettes, qui 20 s'agrègent sur sa surface, tombent rapidement et la matière visée peut être recueillie efficacement.
Par ailleurs, la partie de collecte peut comprendre une partie de collecte principale et une partie de collecte primaire reliée en amont de la partie de 25 collecte principale. La partie de collecte principale peut être composée de l'une quelconque ou de deux des parties de collecte précédentes ou plus. La partie de collecte primaire comprend un cyclone, une plaque perforée, un dispositif d'élimination de brouillard à toile, un élément 30 à chevron, un filtre, un capillaire, ou un nid d'abeille ou deux ou plusieurs d'entre eux ou bien un dispositif destiné à recueillir le brouillard au moyen de forces d'attraction électrostatiques par exemple. Avec les parties de collecte 145 et 155 représentées dans la figure 6 et la figure 7, une partie de collecte primaire 145B et 155B est reliée au côté d'entrée ou côté amont de la partie de collecte principale 145A ou 155A. Ces parties de collecte primaires 145B et 155B agrègent et recueillent le brouillard et la 5 vapeur, qui sont inclus dans le gaz porteur transporté vers les parties de collecte 145 et 155 depuis les chambres d'atomisation à ultrasons 144 et 154, en avant des parties de collecte principales 145A et 155A.
Avec la partie de collecte primaire 145B 10 représentée dans la figure 6, une multiplicité de plaques poinçonnées 1457 pourvues de plusieurs petits trous est disposée en parallèle l'une à l'autre en une chambre fermée. La multiplicité de plaques poinçonnées 1457 est disposée verticalement par rapport à la direction de 15 transport du gaz porteur. Avec cette partie de collecte primaire 145B, le gaz porteur passe à travers les différents trous s'ouvrant sur les plaques poinçonnées 1457, et le brouillard entre en collision avec la surface de la plaque poinçonnée 1457, et la solution s'agrège 20 dessus. La partie de collecte primaire 145b recueille ainsi la solution qui s'agrège sur et tombe spontanément depuis les plaques poinçonnées 1457.
Une partie de collecte primaire 155B représentée dans la figure 7 est un dispositif qui recueille le 25 brouillard avec des forces d'attraction électrostatiques.
Avec cette partie de collecte primaire 155B, une paire de passages d'embranchement 1558 est prévue sur le côté d'entrée du gaz porteur. Afin de charger électriquement le brouillard qui s'écoule dessus, une paire d'électrodes 1559 30 est disposée dans la paire de passages d'embranchement 1558. Une électrode positive 1559A est prévue dans un passage d'embranchement 1558, alors qu'une électrode négative 1559B est prévue dans un autre passage d'embranchement 1558. Le brouillard s'écoulant dedans est chargé électriquement en appliquant une tension sur ces électrodes 1559. Avec cette partie de collecte primaire 155B, le brouillard chargé de manière positive et le brouillard chargé de manière négative sont éjectés des 5 passages d'embranchement 1558 respectifs, et s'agrègent du fait des forces électrostatiques. Par conséquent, cette partie de collecte primaire a pour avantage qu'elle peut agréger efficacement le brouillard de fines gouttelettes liquides. Dans la forme de réalisation de la figure 7, ce 10 type de dispositif de collecte est utilisé comme partie de collecte primaire 155B, toutefois, ce type de dispositif de collecte peut être utilisé comme partie de collecte principale.
Puisque le séparateur à ultrasons ci-dessus 15 comprend le dispositif, qui agrège efficacement le brouillard et la vapeur, le brouillard et la vapeur s'agrègent plus rapidement, et une solution fortement concentrée peut être obtenue à partir de ceux-ci.
Le séparateur à ultrasons représenté dans la 20 figure 8 comprend des échangeurs de chaleur de refroidissement 1660 de la partie de collecte 165, qui sont reliés au côté de sortie de la chambre d'atomisation à ultrasons 164 et refroidissent le gaz porteur, et des dispositifs de chauffage de vapeur 1647, qui chauffent le 25 gaz porteur délivré à la chambre d'atomisation à ultrasons 164. Le dispositif de chauffage de vapeur 1647 comprend un échangeur de chaleur, et un passage de circulation 1661 d'un réfrigérant relie l'échangeur de chaleur du dispositif de chauffage de vapeur 1647 à l'échangeur de chaleur de 30 refroidissement 1660. Un compresseur 1662, l'échangeur de chaleur du dispositif de chauffage de vapeur 1647, une soupape de détente 1663 et l'échangeur de chaleur de refroidissement 1660 sont reliés au passage de circulation 1661 du réfrigérant en série. Avec cet appareil, le dispositif de chauffage de vapeur 1647 est chauffé par la liquéfaction du réfrigérant gazeux, qui est mis en pression par le compresseur 1662 au moyen de l'échangeur de chaleur du dispositif de chauffage de vapeur 1647, alors que 5 l'échangeur de chaleur de refroidissement 1660 est refroidi par la vaporisation du réfrigérant, qui passe à travers la soupape de détente 1663 et est transporté vers l'échangeur de chaleur de refroidissement 1660. L'échangeur de chaleur de refroidissement 1660 refroidit le gaz porteur devant 10 être transporté vers la partie de collecte 165 depuis la chambre d'atomisation à ultrasons 164, alors que le dispositif de chauffage de vapeur 1647 chauffe le gaz porteur devant être transporté vers la chambre d'atomisation à ultrasons 164 depuis la partie de collecte 15 165. Cette construction comprenant l'échangeur de chaleur de refroidissement 1660 et le dispositif de chauffage de vapeur 1647 prévu sur le conduit de circulation 1630 a pour avantage que l'on peut maintenir la température de la chambre d'atomisation à ultrasons 164 et de la partie de 20 collecte 165 à une température prédéterminée. Le gaz porteur, qui est amené à circuler entre la chambre d'atomisation à ultrasons 164 et la partie de collecte 165, est chauffé par le dispositif de chauffage de vapeur 1647, et est refroidi par l'échangeur de chaleur de 25 refroidissement 1660 de telle sorte que la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons 164 est d'au moins 5 C plus élevée que celle dans la partie de collecte 165. Cette construction comprenant les échangeurs de chaleur de refroidissement 1660 et les dispositifs de 30 chauffage de vapeur 1647 prévus sur un circuit peut chauffer et refroidir idéalement le gaz porteur tout en réduisant les coûts de fonctionnement. Avec le séparateur à ultrasons représenté dans la figure, le compresseur 1662 et la soupape de détente 1663 sont reliés l'un à l'autre avec le passage de circulation 1661 du réfrigérant en série.
Avec le séparateur à ultrasons, cependant, le réfrigérant peut être amené à circuler autour du passage de circulation sans le compresseur et la soupape de détente reliés au 5 passage de circulation. De l'eau peut être utilisée comme réfrigérant et amenée à circuler autour du passage de circulation, et le gaz porteur est ainsi chauffé par le dispositif de chauffage de vapeur, et est refroidi par l'échangeur de chaleur de refroidissement, dans ce 10 séparateur à ultrasons.
Avec le séparateur à ultrasons représenté dans la figure 8, une multiplicité d'échangeurs de chaleur de refroidissement 1660 est reliée en série, une multiplicité de dispositifs de chauffage de vapeur 1647 est reliée par 15 le passage de circulation 1661 en série de telle sorte qu'un réfrigérant est amené à circuler autour de la multiplicité d'échangeurs de chaleur de refroidissement 1660 et de la multiplicité de dispositifs de chauffage de vapeur 1647. Dans ce cas, le gaz porteur peut être chauffé 20 et refroidi idéalement, alors que chaque échangeur de chaleur de refroidissement 1660 et l'échangeur de chaleur de chaque dispositif de chauffage de vapeur 1647 peuvent être plus petits. Toutefois, un échangeur de chaleur de refroidissement et un dispositif de chauffage de vapeur 25 peuvent être prévus dans le séparateur à ultrasons, et les échangeurs de chaleur de refroidissement et les échangeurs de chaleur du dispositif de chauffage de vapeur peuvent être reliés par le passage de circulation.
Dans le séparateur à ultrasons de la présente 30 invention, une solution ou une poudre peut être injectée dans le gaz porteur sur le passage en amont de la partie de collecte ou d'un conduit de circulation de sorte que le brouillard et la vapeur inclus dans le gaz porteur sont recueillis. La solution recueillie peut être utilisée comme solution injectée dans le gaz porteur. De plus, des particules capables d'agréger le brouillard peuvent être utilisées comme poudre injectée dans le gaz porteur.
Avec le séparateur à ultrasons représenté dans la 5 figure 9, une première cuve de pulvérisation 1764 pour la pulvérisation d'une solution dans le gaz porteur est reliée au côté de sortie où le gaz porteur est éjecté d'une chambre d'atomisation à ultrasons 174, alors qu'une deuxième cuve de refroidissement 1765 pour la pulvérisation 10 d'une solution dans le gaz porteur est reliée au côté d'entrée où le gaz porteur est injecté dans la chambre d'atomisation à ultrasons 174. Dans le séparateur de solution à ultrasons, une solution stockée dans la première cuve de pulvérisation 1764 est pulvérisée dans la deuxième 15 cuve de refroidissement 1765, alors qu'une solution stockée dans la deuxième cuve de refroidissement 1765 est pulvérisée dans la première cuve de pulvérisation 1764. La première cuve de pulvérisation 1764 et la deuxième cuve de refroidissement 1765 comprennent les buses 1766, qui 20 pulvérisent la solution. La buse 1766 de la première cuve de pulvérisation 1764 est reliée à la partie inférieure de la deuxième cuve de refroidissement 1765 par l'intermédiaire d'une pompe de circulation 1767. La buse 1766 de la deuxième cuve de refroidissement 1765 est reliée 25 à la partie inférieure de la première cuve de pulvérisation 1764 par l'intermédiaire d'une autre pompe de circulation 1767. Ces pompes de circulation 1767 aspirent la solution recueillie par les cuves de pulvérisation respectives, et la solution est pulvérisée par les buses 1766. La solution 30 stockée dans la deuxième cuve de refroidissement 1765 est refroidie par le gaz porteur refroidi dans la partie de collecte 175. Ainsi, le gaz porteur passant à travers dela première cuve de pulvérisation 1764 peut être refroidi efficacement en pulvérisant cette solution dans la première cuve de pulvérisation 1764. D'autre part, la solution stockée dans la première cuve de pulvérisation 1764 est chauffée par le gaz porteur éjecté de la chambre d'atomisation à ultrasons 174, dont la température est d'au 5 moins 5 C plus élevée que la partie de collecte 175. Ainsi, le gaz porteur passant à travers la deuxième cuve de refroidissement 1765 peut être chauffé efficacement en pulvérisant cette solution dans la deuxième cuve de refroidissement 1765. Par conséquent, ce dispositif a 10 également pour avantage qu'il a une configuration très simple et peut chauffer le gaz porteur délivré à la chambre d'atomisation à ultrasons 174 et refroidir le gaz porteur délivré à la partie de collecte 175.
Le séparateur ultrasonore représenté dans la 15 figure 10 comprend une partie de collecte 185 comprenant une membrane perméable 1879, qui laisse passer de manière sélective et enlève des molécules d'eau incluses dans le brouillard et la vapeur produite par une chambre d'atomisation à ultrasons 184. Cette membrane perméable 20 1879 a une taille de pore, du nano-ordre, plus petite qu'une molécule d'alcool mais plus grande qu'une molécule d'eau. Une membrane perméable hydrophile fabriquée en zéolite peut être utilisée comme membrane perméable 1879 par exemple. La membrane perméable peut être fabriquée en 25 cellulose ou en carbone. Cette partie de collecte 185 enlève les molécules d'eau incluses dans le brouillard et la vapeur délivrée en faisant passer de manière sélective les molécules d'eau sans laisser passer les molécules d'alcool au moyen de la membrane perméable 1879, et sépare 30 ainsi les molécules d'alcool. Par conséquent, les concentrations en alcool du brouillard et de la vapeur passant à travers la partie de collecte 185 peuvent être élevées. Avec la partie de collecte 185 représentée dans la figure, une partie de collecte primaire 185B est reliée en amont d'une partie de collecte principale 185A. La membrane perméable 1879 est prévue dans la partie de collecte primaire 185B. Dans cette partie de collecte 185, la partie de collecte primaire 185B enlève les molécules d'eau du 5 brouillard et de la vapeur, et la partie de collecte principale 185A recueille le brouillard et la vapeur avec une concentration en alcool élevée, où les molécules d'eau sont enlevées. Dans ce cas, cette partie de collecte a pour avantage qu'elle peut recueillir efficacement une solution 10 d'alcool fortement concentrée. Avec le séparateur à ultrasons, cependant, la membrane perméable n'est pas limitée à la partie de collecte primaire. Le séparateur à ultrasons peut avoir une partie de collecte unique, qui est pourvue de la membrane perméable et recueille le brouillard 15 et la vapeur avec une concentration en alcool élevée.
Par ailleurs, avec ce séparateur à ultrasons, dans le cas où le brouillard et la vapeur produits dans la chambre d'atomisation à ultrasons 184 sont chauffés et délivrés à la membrane perméable 1879, la molécule d'eau 20 peut être plus efficacement séparée en faisant passer la molécule d'eau à travers. Ce type de partie de collecte peut être obtenu en prévoyant un dispositif de chauffage 1880 sur le côté d'entrée de la partie de collecte 185 comme cela est représenté par un trait en pointillé de la 25 figure, par exemple. Avec le séparateur à ultrasons, cependant, puisque des moyens pour le chauffage tels qu'un dispositif de chauffage de vapeur 1847 peuvent rendre élevée la température du brouillard et de la vapeur produits dans la chambre d'atomisation à ultrasons 184, il 30 n'est pas toujours nécessaire de prévoir le dispositif de chauffage 1880. De plus, le séparateur à ultrasons représenté dans la figure comprend un mécanisme de ventilateur 1837 pour le transport du gaz porteur. Ce mécanisme de ventilateur 1837 est prévu sur le côté d'entrée de la partie de collecte primaire 185B pourvue de la membrane perméable 1879. Dans ce cas, le séparateur à ultrasons a pour avantage qu'il peut efficacement laisser passer le brouillard et la vapeur, qui sont transportés 5 avec le gaz porteur à travers la membrane perméable 1879 de la partie de collecte primaire 185B, et enlever les molécules d'eau, qui sont incluses dans le brouillard et la vapeur. Toutefois, bien que cela ne soit pas illustré, le mécanisme de ventilateur peut être prévu entre la partie de 10 collecte primaire comprenant la membrane perméable et la partie de collecte principale.
Dans le séparateur à ultrasons de la forme de réalisation ci-dessus, un alcool est la matière visée et l'eau est utilisée comme solvant de la solution. Par 15 conséquent, la membrane perméable 1879 a une taille de pore plus petite qu'une molécule d'alcool mais plus grande qu'une molécule d'eau. Toutefois, avec le séparateur à ultrasons de la présente invention, le solvant et la matière visée ne sont pas à l'eau et un alcool. Avec le 20 séparateur à ultrasons de la présente invention, la partie de collecte est pourvue de la membrane perméable avec une taille de pore qui est plus grande qu'une molécule d'un solvant de la solution mais plus petite qu'une molécule de la matière visée. La membrane perméable laisse passer de 25 manière sélective des molécules du solvant, qui est inclus dans le brouillard et la vapeur produits dans la chambre d'atomisation à ultrasons. La matière visée peut ainsi être séparée.
Le mécanisme de ventilateur 1037 fait circuler le 30 gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons 104 et la partie de collecte 105. Avec le séparateur à ultrasons représenté dans chacune des figures 2 à 11, le mécanisme de ventilateur 1037 est prévue sur le côté de sortie de la chambre d'atomisation à ultrasons 104. Le mécanisme de ventilateur 1037 prévu sur le côté de sortie de la chambre d'atomisation à ultrasons 104 amène la chambre d'atomisation à ultrasons 104 à une pression interne inférieure à la pression atmosphérique, en d'autres 5 termes amène la partie d'espace intérieur 104A de la chambre d'atomisation à ultrasons 104 à une pression négative par rapport à la pression atmosphérique, et fait circuler le gaz porteur. Dans ce cas, le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 peut être 10 rapidement éjecté de la chambre d'atomisation à ultrasons 104. Par conséquent, une réduction des performances d'atomisation due à l'interférence entre les fines gouttelettes du brouillard produit par la colonne liquide générée par le dispositif d'atomisation à ultrasons 101 est 15 empêchée. De manière additionnelle, le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est empêché de revenir dans la surface de solution. Par conséquent, le brouillard produit peut être transporté très efficacement.
Par ailleurs, le séparateur à ultrasons a pour avantage 20 qu'il peut produire efficacement le brouillard à partir de la solution par décompression de la pression interne de la chambre d'atomisation à ultrasons 104 en dessous de la pression atmosphérique.
Le mécanisme de ventilateur 1037 prévu en aval de 25 la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est prévu sur le côté d'entrée de la partie de collecte 105, et peut ainsi amener la partie de collecte 105 à la pression interne plus élevée que la pression atmosphérique. Avec le séparateur à ultrasons représenté dans chacune des figures 2 à 5 et 7 à 30 11, le mécanisme de ventilateur 1037 est prévu sur le côté de sortie de la chambre d'atomisation à ultrasons 104, et sur le côté d'entrée de la partie de collecte 105. Par conséquent, le fonctionnement du mécanisme de ventilateur 1037 peut amener la partie de collecte 105 à une pression interne plus élevée que la pression atmosphérique, tout en amenant la chambre d'atomisation à ultrasons 104 à une pression interne inférieure à la pression atmosphérique. Le séparateur à ultrasons, dans lequel la pression interne de 5 la partie de collecte 105 est plus élevée que la pression atmosphérique, a pour avantage qu'il peut rapidement agréger le brouillard dans la partie de collecte sous pression 105. Dans le séparateur à ultrasons, cependant, le mécanisme de ventilateur 1437 peut être prévu entre la 10 partie de collecte principale 145A et la partie de collecte primaire 145B constituant la partie de collecte 145, comme cela est représenté dans la figure 6. Dans ce cas, la partie de collecte principale 145A est mise en pression alors que la chambre d'atomisation à ultrasons 144 est dans 15 une pression négative. De plus, dans le séparateur à ultrasons, bien que cela ne soit pas illustré, la chambre d'atomisation à ultrasons peut être reliée à un décompresseur, et la partie de collecte peut être reliée à un compresseur. Dans ce cas, la pression interne de la 20 chambre d'atomisation à ultrasons est inférieure à la pression atmosphérique, alors que la pression interne de la partie de collecte est plus élevée que la pression atmosphérique.
Le mécanisme de ventilateur 1037 comprend un 25 ventilateur rotatif 1068 destiné à transporter le gaz porteur et un moteur 1070 destiné à entraîner en rotation le ventilateur rotatif 1068 par l'intermédiaire d'un arbre rotatif 1069 du ventilateur rotatif 1068 relié au moteur 1070, comme cela est représenté dans la figure 21. Le 30 ventilateur rotatif 1068 est prévu dans un boîtier 1074 relié à la conduite de circulation 1030. Dans le mécanisme de ventilateur 1037, un palier 1071 de l'arbre rotatif 1069 reliant le moteur 1070 au ventilateur rotatif 1068 est rendu étanche par un élément d'étanchéité en matière plastique 1072. Ce type de mécanisme de ventilateur 1037 a pour avantage qu'il peut empêcher efficacement une fuite de brouillard et de vapeur inclus dans le gaz porteur, qui est transporté à travers la conduite de circulation 1030, depuis le boîtier 1074 jusqu'à l'extérieur.
Avec un mécanisme de ventilateur 2437 représenté dans la figure 22, un moteur 2470 est relié à un ventilateur rotatif 2468 par l'intermédiaire d'un accouplement magnétique 2473. Dans le mécanisme de 10 ventilateur 2437, des composants de l'accouplement magnétique 2473 sont fixés sur un arbre rotatif du moteur 2470 et un arbre rotatif 2469 du ventilateur rotatif 2468, respectivement. Une paire de composants de l'accouplement magnétique 2473 relie magnétiquement ces arbres rotatifs. 15 Ce mécanisme de ventilateur 2437 a une structure de joint fermée sur l'extérieur, et empêche une fuite vers l'extérieur du brouillard et de la vapeur inclus dans le gaz porteur du boîtier 1074. Bien que cela ne soit pas illustré, cependant, le mécanisme de ventilateur peut 20 comprendre un accouplement électromagnétique à la place de l'accouplement magnétique.
Avec le séparateur à ultrasons représenté dans la figure 2, la chambre d'atomisation à ultrasons 104 est reliée à la partie de collecte 105 par l'intermédiaire de 25 la conduite de circulation 1030. Un dispositif de réduction d'oxygène 1075 est prévu sur le passage de circulation, à travers lequel le gaz porteur est amené à circuler autour de la chambre d'atomisation à ultrasons 104, la partie de collecte 105 et la conduite de circulation 1030. Le 30 dispositif de réduction d'oxygène 1075 réduit la concentration en oxygène dans le gaz porteur. Ce type de séparateur à ultrasons peut réduire la concentration d'oxygène inclus dans le gaz porteur, qui est amené à circuler à travers la conduite de circulation 1030 et contient le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104, au moyen du dispositif de réduction d'oxygène 1075. Par conséquent, le séparateur à ultrasons a pour avantage qu'il peut empêcher l'oxydation 5 de la matière visée incluse dans le gaz porteur transporté pendant le transport. Par conséquent, la matière visée peut être recueillie avec une qualité élevée sans détérioration.
La chambre d'atomisation à ultrasons 104 et la partie de collecte 105 sont de préférence remplies avec des 10 gaz inertes comme gaz porteur. Dans ce cas, les gaz inertes empêchent une détérioration de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 104 ou la partie de collecte 105.
Par conséquent, une solution concentrée avec une qualité plus élevée peut être obtenue. Toutefois, de l'air ou des 15 gaz avec la faible solubilité dans l'eau peuvent également être utilisés comme gaz porteur.
D'autre part, un alcool dans le brouillard se vaporise. Ainsi, l'alcool délivré à la partie de collecte comprend des fines gouttelettes comme brouillard et vapeur. 20 L'alcool délivré comme brouillard s'agrège et est recueilli par la partie de collecte, alors que la vapeur d'alcool est condensée en un liquide en refroidissant le gaz porteur et est recueillie. Bien que la vapeur d'alcool puisse être recueillie par condensation de la vapeur d'alcool en un 25 liquide, la quantité d'alcool recueillie en condensant la vapeur d'alcool en un liquide est limitée. La raison est que le gaz porteur refroidi peut contenir peu d'alcool et de la vapeur d'eau. La figure 23 est un graphique d'une courbe de pression de vapeur de saturation montrant la 30 quantité de vapeur d'eau, qui peut être contenue dans l'air. En d'autres termes, la figure est un graphique d'une relation entre la quantité totale d'eau incluse dans l'air dans la saturation, c'est-à-dire 100% d'humidité, et la température. Comme cela est représenté dans la quantité incluse dans l'air de cette figure, la quantité totale d'eau et d'alcool, qui peut être incluse dans l'air, varie en fonction de la température. La quantité totale augmente lorsque la température augmente, alors que la quantité totale diminue lorsque la température diminue.
Comme cela se voit dans cette figure, la quantité d'eau, qui peut être contenue dans l'air utilisé comme gaz porteur, diminue lorsque la température diminue. Ainsi, l'eau et l'alcool du gaz qui devient sursaturé se 10 condensent en un liquide lorsque l'air est refroidi. Comme cela se voit dans ce graphique, même si la température de l'air devient 0 C, l'air peut contenir de la vapeur d'eau, et tout l'alcool ne peut être recueilli en condensant l'alcool.
Malheureusement, lorsque l'alcool et l'eau, qui se vaporisent à partir du brouillard et sont contenus dans le gaz porteur, sont recueillis en les condensant, l'eau tend à être recueillie plus facilement que l'alcool en les condensant. C'est-à-dire que l'alcool tend à se vaporiser à 20 partir du brouillard plus facilement que l'eau, alors que l'eau tend à se condenser en un liquide plus facilement que l'alcool une fois qu'ils se vaporisent. Pour cette raison, une fois que l'alcool et l'eau sont recueillis en refroidissant le gaz porteur, la concentration en alcool 25 inclus dans le gaz porteur devient plus élevée. La raison est qu'un alcool tend à se vaporiser facilement mais est moins susceptible de se condenser qu'un liquide. Par exemple, comparée à 30 moles de la concentration en alcool dans le brouillard produit dans la chambre d'atomisation à 30 ultrasons, la concentration de l'alcool dans le brouillard délivré à la partie de collecte diminue à 25 moles. D'autre part, en ce qui concerne la concentration de vapeur d'alcool contenue dans le gaz porteur, comparée à 50 moles dans l'état où le gaz porteur est délivré à la partie de collecte, la concentration dans l'état où le gaz porteur est éjecté de la partie de collecte augmente fortement jusqu'à 70 moles. Ceci montre que, bien que le brouillard avec une concentration élevée d'alcool soit produit, 5 l'alcool ne peut être recueilli efficacement. Ce problème peut être résolu en condensant plus efficacement un alcool et de l'eau et en recueillant l'alcool dans la condition où le gaz porteur est refroidi à température plus faible.
Toutefois, lorsque la température du gaz porteur est basse, 10 la consommation en énergie pour le refroidissement augmente, et les coûts de fonctionnement augmentent. Par ailleurs, même lorsqu'un gaz porteur à basse température est délivré à la chambre d'atomisation à ultrasons, le rendement d'atomisation à partir de la solution diminue 15 fortement. Par conséquent, le gaz porteur à basse température doit être chauffé et ensuite délivré à la chambre d'atomisation à ultrasons. Dans ce cas, il y a comme défaut que cela exige une grande quantité d'énergie pour le chauffage, du fait que la température du gaz 20 porteur est plus basse.
Par conséquent, il est difficile pour un séparateur à ultrasons de recueillir efficacement du brouillard tout en produisant le brouillard avec une concentration en alcool élevée dans la chambre 25 d'atomisation à ultrasons. Ce problème peut être résolu comme suit. Une solution contenant une matière visée, qui se déplace rapidement vers la surface et présente les caractéristiques d'excès en surface, est amenée à osciller à une fréquence ultrasonore dans la chambre d'atomisation à 30 ultrasons de sorte que le brouillard y est produit. Le brouillard produit est transporté vers la partie de collecte. La matière visée est recueillie dans la partie de collecte en l'agrégeant, et est séparée de la solution. Une fois que le brouillard est recueilli dans la partie de collecte, la matière visée de vapeur est absorbée par un absorbant et est recueillie dans une partie de collecte secondaire.
Les séparateurs à ultrasons représentés dans les 5 figures 24 à 27 comprennent de manière additionnelle des parties de collecte secondaires 2536, 2636, 2736 et 2836 reliées aux parties de collecte 255, 265, 275 et 285 dans les appareils précédents. Les composants à l'exception de la partie de collecte secondaire dans les appareils 10 représentés dans ces figures peuvent servir à séparer la matière visée d'une manière similaire aux appareils précédents sans partie de collecte secondaire. Par conséquent, les mêmes composants ou des composants similaires à ceux des formes de réalisation précédentes 15 portent les mêmes références avec le ou les mêmes derniers chiffres à l'exception des deux premiers chiffres, et leur description est omise. Par ailleurs, dans les formes de réalisation représentées dans les figures 24 à 27, les composants identiques ou similaires à ceux des autres 20 formes de réalisation portent les mêmes références avec le ou les mêmes derniers chiffres à l'exception des deux premiers chiffres.
Avec la partie de collecte secondaire 2536, une vapeur, tel qu'un alcool de la matière visée, incluse dans 25 le gaz porteur, est recueillie en absorbant la vapeur au moyen d'un adsorbant 2538. Dans la partie de collecte secondaire 2536, l'alcool adsorbé par l'adsorbant 2538 éjecté par un gaz de collecte chauffé, et l'alcool éjecté est condensé en un liquide et est recueilli en 30 refroidissant le gaz de collecte.
La partie de collecte secondaire 2536 comprend un rotor 2539 devant être entraîné en rotation et un mécanisme d'entraînement rotatif 2540 destiné à entraîner ce rotor 2539. Le mécanisme d'entraînement rotatif 2540 est un moteur à réduction ou un servomoteur, qui fait tourner le rotor 2539 à une vitesse prédéterminée. Le rotor 2539 est un rotor ayant des vides à travers lesquels le gaz porteur peut passer dans la direction d'un arbre rotatif. Ce rotor 5 2539 comprend l'adsorbant 2538 dans le vide. De la zéolite, du charbon actif, de l'hydroxyde de lithium ou du gel de silice ou bien un mélange de deux ou plusieurs d'entre eux peut être utilisé comme adsorbant 2538. Le rotor 2539 tourne de façon mobile entre une zone d'absorption 2539A où 10 la vapeur est adsorbée et une zone de régénération 2539B où la vapeur adsorbée est éjectée. Dans le rotor 2539 de la figure, la partie supérieure est dessinée comme la zone d'absorption 2539A, et la partie inférieure est dessinée comme la zone de régénération 2539B.
Lorsque le rotor 2539 se déplace vers la zone d'absorption 2539A, le gaz porteur contenant la vapeur d'alcool de la matière visée passe à travers le vide, et l'alcool de la matière visée inclus dans le gaz porteur est adsorbé dans l'absorbant 2538. Lorsque le rotor 2539 tourne 20 et se déplace vers la zone de régénération 2539B, l'alcool adsorbé de la matière visée est éjecté. L'alcool éjecté de la matière visée est recueilli en refroidissant la vapeur collectée. Le gaz porteur passant à travers la zone d'absorption 2539A du rotor 2539 est transporté de nouveau 25 vers la chambre d'atomisation à ultrasons 254.
Afin de recueillir l'alcool de la matière visée, qui est adsorbé par l'adsorbant 2538 du rotor 2539, depuis l'absorbant 2538, un passage de collecte 2541 séparant la matière visée est relié à la zone de régénération 2539B du 30 rotor 2539. Un dispositif de chauffage 2542, un mécanisme de ventilateur 2543 et un échangeur de chaleur de condensation 2544 sont reliés à ce passage de collecte 2541. Le dispositif de chauffage 2542 chauffe la vapeur recueillie afin d'être délivrée au rotor 2539. Le mécanisme de ventilateur 2543 fait passer la vapeur recueillie chauffée par le dispositif de chauffage 2542 à travers le passage jusqu'à la zone de régénération 2539B du rotor 2539. L'échangeur de chaleur de condensation 2544 refroidit 5 la vapeur recueillie, qui contient l'alcool de la matière visée après passage à travers la zone de régénération 2539B du rotor 2539, et condense et recueille l'alcool de la matière visée.
Lorsque la vapeur recueillie passe à travers la 10 zone de régénération 2539B du rotor 2539 après être chauffée par le dispositif de chauffage 2542, l'alcool de la matière visée adsorbée dans l'adsorbant 2538 est séparé de l'adsorbant 2538. La vapeur recueillie, qui contient l'alcool de la matière visée après passage à travers la 15 zone de régénération 2539B, est refroidie par l'échangeur de chaleur de condensation 2544. La quantité de matière visée, qui peut être contenue par la vapeur recueillie et refroidie, devient moindre. Ainsi, l'alcool de la matière visée devient sursaturé et se condense en un liquide. 20 C'est-à-dire que l'échangeur de chaleur de condensation 2544 condense la vapeur de l'alcool de la matière visée inclus dans la vapeur recueillie en un liquide, ou la congèle en un solide, et recueille l'alcool de la matière visée.
Avec le séparateur à ultrasons de la figure 25, un dispositif de refroidissement 2645 refroidit un échangeur de chaleur de condensation 2644, qui refroidit la vapeur recueillie, et un échangeur de chaleur de refroidissement 2633, qui est prévu dans la partie de 30 collecte 265 et refroidit le gaz porteur. Dans ce cas, puisqu'un dispositif de refroidissement 2645 peut refroidir deux échangeurs de chaleur, il est possible de simplifier la structure globale.
Avec les séparateurs à ultrasons des figures 26 et 27, des échangeurs de chaleur 2733 et 2833 servent de manière unitaire d'échangeurs de chaleur de refroidissement 2733 et 2833, qui sont prévus dans les parties de collecte 5 275 et 285 et refroidissent le gaz porteur et, des échangeurs de chaleur de condensation 2744 et 2844 qui refroidissent la vapeur recueillie dans les passages de collecte 2741 et 2841. C'est-à- dire qu'un échangeur de chaleur refroidit le gaz porteur et la vapeur recueillie. 10 Le gaz porteur et la vapeur recueillie passent à travers les zones séparées l'une de l'autre de telle sorte qu'ils ne sont pas mélangés.
Avec le séparateur à ultrasons de la figure 27, un échangeur de chaleur de chauffage 2846 est prévu entre 15 la partie de collecte secondaire 2836 et une chambre d'atomisation à ultrasons 284. L'échangeur de chaleur de chauffage 2846 chauffe le gaz porteur qui est amené à circuler entre la partie de collecte secondaire 2836 et la chambre d'atomisation à ultrasons 284. Dans ce séparateur à 20 ultrasons, puisque le gaz porteur délivré à la chambre d'atomisation à ultrasons 284 peut être chauffé, le brouillard peut efficacement être produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons 284. La raison est que la quantité de production de brouillard augmente lorsque la 25 température du gaz porteur et de la solution est plus élevée. La mesure dans laquelle le brouillard est produit à partie de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 284 dépend de la température de la solution et du gaz porteur. L'échangeur de chaleur de chauffage 2846 30 chauffe le gaz porteur à 25 à 30 C. Toutefois, le gaz porteur peut être chauffé à 15 à 40 C par l'échangeur de chaleur de chauffage 2846, et être alors délivré à la chambre d'atomisation à ultrasons 284. Lorsque la température du gaz porteur délivré à la chambre d'atomisation à ultrasons 284 est élevée, la quantité de production de brouillard augmente. Mais lorsque la température est trop élevée, la matière visée tel qu'un alcool se détériore. D'autre part, lorsque la température 5 est trop faible, le rendement de production de la matière visée est susceptible de diminuer.
Avec le séparateur à ultrasons de la figure 27, l'échangeur de chaleur de chauffage 2846 qui chauffe le gaz porteur sert de dispositif de chauffage 2842 qui chauffe la 10 vapeur recueillie de telle sorte que la vapeur recueillie est chauffée par l'échangeur de chaleur de chauffage 2846 afin de chauffer le gaz porteur. Dans ce type d'appareil, un échangeur de chaleur de chauffage 2846 peut chauffer à la fois le gaz porteur et la vapeur recueillie. Dans cet 15 échangeur de chaleur de chauffage 2846, le gaz porteur et la vapeur recueillie sont séparés et chauffés de sorte qu'ils ne sont pas mélangés.
Il est important pour le séparateur à ultrasons de produire efficacement le brouillard en faisant osciller 20 la solution à une fréquence ultrasonore. Lorsque la solution est amenée à osciller vers le haut depuis le fond à une fréquence ultrasonore, une colonne de liquide P est générée depuis la surface de la solution W comme cela est représenté dans la figure 28, et le brouillard est produit 25 à partir de celle-ci. Des zones ultrasonores vers le haut et vers le bas entrent en collision à l'intérieur de la colonne de liquide P. Cette collision des ondes ultrasonores provoque une réduction de rendement d'atomisation à partir de la solution. La raison est que la 30 solution ne peut être amenée à osciller à une fréquence ultrasonore du fait de l'amortissement des ondes ultrasonores lorsque les ondes ultrasonores entrent en collision à l'intérieur de la colonne de liquide P. Ce problème peut être résolu comme suit. Un mécanisme de ventilateur destiné à souffler de l'air vers une colonne de liquide générée depuis la surface de la solution par l'oscillation ultrasonore au moyen de 5 l'oscillateur ultrasonore est prévu dans l'oscillateur ultrasonore. Le mécanisme de ventilateur souffle vers la colonne de liquide de telle sorte que la colonne de liquide fléchit dans la direction qui est parallèle à la surface de la solution.
Les séparateurs à ultrasons représentés dans les figures 29 et 30 comprennent des mécanismes de ventilateur 2927 et 3027 qui soufflent sur la colonne de liquide P générée depuis la surface de la solution W par une oscillation à ultrasons au moyen de l'oscillateur à 15 ultrasons 292 et 302. Des composants à l'exception du mécanisme de ventilateur dans les appareils représentés dans ces figures peuvent servir d'une manière similaire à ceux des appareils précédents. Par conséquent, des composants identiques ou similaires à ceux des formes de 20 réalisation précédentes portent des références avec les mêmes derniers chiffres à l'exception des deux premiers chiffres, et leur description est omise. Par ailleurs, dans les formes de réalisation représentées dans les figures 29 et 30, des composants identiques ou similaires à ceux des 25 autres formes deréalisation portent les mêmes références avec les mêmes derniers chiffres à l'exception des deux premiers chiffres.
La colonne de liquide P générée depuis la surface de la solution W par une oscillation ultrasonore est 30 soufflée par les mécanismes de ventilateur 2927 et 3027. Le soufflage vers la colonne de liquide P par les mécanismes de ventilateur 2927 ou 3027 fléchit la colonne de liquide P dans la direction qui est parallèle à la surface de la solution W. Comme cela est représenté dans les figures 29 et 30, le soufflage fléchit la colonne de liquide P de telle sorte que l'extrémité de la colonne de liquide P est fléchie, ou bien la colonne de liquide P totale est inclinée. La forme de colonne de liquide P fléchit vers la 5 direction qui est parallèle à la surface de la solution W par les mécanismes de ventilateur 2927 et 3027 dépend de la quantité et de la vitesse du soufflage, et une zone de la colonne de liquide soufflée par les mécanismes de ventilateur 2927 et 3027. Lorsque l'extrémité de la colonne 10 de liquide P est soufflée, la colonne de liquide P est fléchie de sorte que l'extrémité est soufflée comme cela est représenté dans la figure. Bien que cela ne soit pas illustré, lorsque la colonne liquide totale est soufflée, la colonne de liquide est fléchie de sorte que la colonne 15 de liquide totale est inclinée par rapport à la direction verticale. La mesure dans laquelle la colonne de liquide P est fléchie est plus grande lorsque la vitesse de soufflage est plus élevée. Les mécanismes de ventilateur 2927 et 3027 soufflent vers la colonne de liquide P de telle sorte que 20 l'angle (a) entre l'extrémité de la colonne de liquide P et l'axe vertical m qui est un axe perpendiculaire à la surface de la solution W et passe par le centre de la base de colonne de liquide P n'est pas inférieur à 15 , de préférence pas inférieur à 300.
* Les mécanismes de ventilateur 2927 et 3027 comprennent des ventilateurs 2929 et 3029 qui soufflent sur la colonne de liquide P. Le mécanisme de ventilateur est prévu à l'intérieur d'une chambre d'atomisation à ultrasons 294 comme cela est représenté dans la figure 29, ou à 30 l'intérieur d'une conduite de circulation 3030 reliée à une chambre d'atomisation à ultrasons 304 comme cela est représenté dans la figure 30. Le ventilateur 2929 prévu dans la chambre d'atomisation à ultrasons 294 aspire et souffle de l'air dans la chambre d'atomisation à ultrasons 294 vers la colonne de liquide P. Le ventilateur 3029 prévu dans la conduite de circulation 3030 accélère l'air qui circule à travers la conduite de circulation 3030 et le souffle vers la colonne de liquide P. Avec le séparateur à ultrasons de la figure 31, la solution est délivrée à une chambre d'atomisation à ultrasons 314 à travers un tuyau d'alimentation en solution 3131. La solution dans le tuyau d'alimentation en solution 3131 est amenée à osciller à une fréquence ultrasonore et 10 est éjectée vers une partie d'espace intérieur 314A de la chambre d'atomisation à ultrasons 314 de sorte que du brouillard est produit. Avec cet appareil, un oscillateur à ultrasons 312 est fixé sur le passage du tuyau d'alimentation en solution 3131. L'oscillateur à ultrasons 15 312 est fixé sur la périphérie du tuyau d'alimentation en solution 3131 et fait osciller la solution à une fréquence ultrasonore vers la direction de transport comme cela est représenté dans la figure 32, ou bien est fixé au niveau d'une partie de coin du tuyau d'alimentation en solution 20 3131 de façon à faire osciller la solution à une fréquence ultrasonore dans la direction de transport. L'oscillateur à ultrasons 312 fixé sur la partie droite du tuyau d'alimentation en solution 3131 de la figure 32 émet des ondes ultrasonores dans une direction inclinée ou la 25 direction transversale. Cet oscillateur à ultrasons 312 peut être fixé sur la périphérie du tuyau d'alimentation en solution 3131. Par exemple, l'oscillateur à ultrasons 312 peut également être fixé sur la surface supérieure du tuyau d'alimentation en solution 3131 comme cela est représenté 30 par un trait en pointillé de la figure.
Les tuyaux d'alimentation en solution 3131 et 3331 sont reliés à la chambre d'atomisation à ultrasons dans la direction horizontale comme cela est représenté dans les figures 31 et 33. Un tuyau d'alimentation en solution 3431 est relié à la chambre d'atomisation à ultrasons de façon à être incliné vers le haut. Bien que cela ne soit pas illustré, un tuyau d'alimentation en solution peut être relié à la chambre d'atomisation à 5 ultrasons de façon à être incliné vers le bas. La solution éjectée depuis le tuyau d'alimentation en solution 3431 incliné vers le haut tombe vers le bas depuis son extrémité à travers le sommet tout en fléchissant. La solution éjectée du tuyau d'alimentation en solution 3431 avec cette 10 posture tombe tout en fléchissant fortement. La solution éjectée des tuyaux d'alimentation en solution 3131 et 3331 avec la posture horizontale fléchit de telle sorte que leur extrémité avant tombe vers le bas. Les tuyaux d'alimentation en solution 3131, 3331 et 3431 sont reliés 15 aux chambres d'atomisation à ultrasons 314, 334 et 344 dans la posture où ils se coupent dans la direction verticale.
La solution éjectée tombe ainsi tout en fléchissant du fait de son poids.
Avec les séparateurs à ultrasons représentés dans 20 les figures 31 à 34, la solution est stockée dans la partie inférieure de la chambre d'atomisation à ultrasons 314, 334 ou 344. Le tuyau d'alimentation en solution 3131, 3331 ou 3431 délivre la solution à la partie d'espace intérieur 314A, 334A ou 344A au-dessus de la surface de la solution W 25 stockée. Toutefois, le séparateur à ultrasons peut éjecter la solution, qui est délivrée à la partie d'espace d'intérieur de la chambre d'atomisation à ultrasons depuis le tuyau d'alimentation en solution, sans la stocker dans la partie inférieure de la chambre d'atomisation à 30 ultrasons.
Avec le séparateur à ultrasons représenté dans la figure 29 et la figure 30, des protections 2932 et 3032 recouvrent la surface de la solution W, comme cela est représenté dans une vue agrandie de la figure 35. Les protections 2932 et 3032 sont pourvus de trous 2932A et 3032A, qui s'ouvrent de telle sorte que la colonne de liquide P dépasse de ceux-ci. Ces protections 2932 et 3032 protègent la surface de la solution W du gaz des chambres 5 d'atomisation à ultrasons 294 et 304 de façon à empêcher une vaporisation de la solution dans le gaz. Dans ce cas, la solution, qui se vaporise, peut être moins sujette à s'agréger et à être recueillie avec le brouillard. Si la solution se vaporise dans la chambre d'atomisation à 10 ultrasons 294 ou 304, la concentration de la matière visée dans le gaz qui se vaporise depuis la solution devient plus faible que le brouillard produit à partir de la solution.
La raison est que le brouillard de la solution est produit dans le gaz dans des conditions d'excès en surface, et la 15 concentration de la matière visée est ainsi plus élevée que le gaz qui se vaporise.
Les protections 2932 et 3032 sont des feuilles ou des plaques d'une matière plastique, qui flotte sur la solution, ou des plaques métalliques ou équivalent, qui 20 sont fixées horizontalement sur les chambres d'atomisation à ultrasons 294 et 304 et à travers lesquelles la solution ne passe pas. Avec les protections 2932 et 3032, une paroi de séparation 2932B est disposée autour du trou 2932A ou 3032A, et sépare la solution qui tombe sur la protection 25 2932 ou 3032 de la solution sous la protection 2932 ou 3032. C'est-à-dire que la paroi de séparation empêche la solution sous la protection 2932 ou 3032 d'être mélangée avec la solution qui tombe sur la protection 2932 ou 3032.
Avec les chambres d'atomisation à ultrasons 294 et 304, une 30 sortie 2935 ou 3035 est prévue pour éjecter la solution délivrée sur la surface supérieure de la protection 2932 ou 3032 en séparant la solution délivrée sur la surface supérieure de la protection 2932 ou 3032 de la solution sous la protection 2932 ou 3032. La solution qui tombe sur la protection 2932 ou 3032 est éjectée de la chambre d'atomisation à ultrasons 294 ou 304 en la séparant de la solution sous la protection 2932 ou 3032, comme cela est représenté par une flèche A de la figure 29, 30 ou 35. La 5 solution qui tombe sur la protection 2932 ou 3032 est le reste de la solution, dont une partie est produite sous la forme du brouillard contenant une matière visée fortement concentrée. Par conséquent, la concentration de la matière visée dans cette solution est inférieure à la solution sous 10 la protection 2932 ou 3032. Si la solution sur la protection 2932 ou 3032 est mélangée avec la solution sous la protection 2932 ou 3032, la concentration de la matière visée dans la solution sous la protection 2932 ou 3032 diminue. D'autre part, dans le cas où la solution sur la 15 protection 2932 ou 3032 est éjectée sans la mélanger avec la solution sous la protection 2932 ou 3032, la solution, de laquelle le brouillard est séparé, ne réduit pas la concentration de la matière visée dans la solution sous la protection 2932 ou 3032. La concentration de la matière 20 visée dans le brouillard produit peut ainsi être constamment élevée.
Avec le séparateur à ultrasons de la figure 31, la solution éjectée du tuyau d'alimentation en solution 3131 est stockée dans la partie inférieure de la chambre 25 d'atomisation à ultrasons 314, et cette solution est amenée à circuler dans un réservoir de solution non dilué 3111. La solution dans le réservoir de solution non dilué 3111 est aspirée par une pompe 3110, et est délivrée au tuyau d'alimentation en solution 3131. La solution dans la 30 chambre d'atomisation à ultrasons 314 délivrée depuis le tuyau d'alimentation en solution 3131 déborde, et circule dans le réservoir de solution non dilué 3111. Avec cet appareil, la concentration de la matière visée incluse dans la solution diminue lorsque la matière visée est séparée.
Par conséquent, lorsque la concentration de la matière visée dans la solution devient basse, la solution totale est renouvelée. La solution de la chambre d'atomisation à ultrasons 314 peut être éjectée vers l'extérieur sans la 5 faire circuler dans le réservoir de solution non dilué 3111, comme cela est représenté par une flèche B dans la figure 31, en empêchant une réduction de la concentration de la matière visée incluse dans le réservoir de solution non dilué 3111.
Par ailleurs, le séparateur à ultrasons de la figure 30 comprend en outre un générateur de bulles 3028 fournissant des bulles à la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons 304. Le générateur de bulles 3028 est pourvu d'une partie de génération de bulles 3028A dans 15 la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons 304.
Cette partie de génération de bulles 3028A délivre des bulles dans la solution. Par conséquent, le séparateur à ultrasons délivrant des bulles dans la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons 304 augmente la 20 solubilité de gaz dans la solution, et améliore la cavitation produite dans la solution. Le séparateur à ultrasons a ainsi pour avantage qu'il peut produire efficacement le brouillard à partir de la solution au moyen d'ondes ultrasonores.
Par ailleurs, le séparateur à ultrasons représenté dans la figure 30 comprend un mécanisme de commande de température 3081 destiné à commander la température de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 304. Le mécanisme de commande de température 3081 30 comprend un dispositif de refroidissement 3076 destiné à refroidir la solution de telle sorte que la température de la solution est plus basse qu'une température prédéterminée. Ce mécanisme de commande de température 3081 détecte la température de la solution stockée dans la chambre d'atomisation à ultrasons 304 au moyen d'un capteur de température 3077, et commande le dispositif de refroidissement 3076 en maintenant la température de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons 304 à 5 pas plus de 30 C. Ainsi, le séparateur à ultrasons, qui commande la température de la solution au moyen du mécanisme de commande de température 3081 peut augmenter la solubilité des bulles de gaz délivrées par le générateur de bulles 3028.
Du fait que cette invention peut être mise en oeuvre sous différentes formes sans sortir de l'esprit ou des caractéristiques essentielles de celle-ci, la présente forme de réalisation est par conséquent à des fins d'illustration et non pas de restriction.

Claims (37)

REVENDICATIONS
1. Séparateur de solution à ultrasons, caractérisé en ce qu'il comprend: une chambre d'atomisation à ultrasons (4) alimentée avec une solution contenant une matière visée; un oscillateur à ultrasons (2) produisant un brouillard à partir de la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4) avec une oscillation ultrasonore; une alimentation pour les ultrasons (3) reliée à 10 l'oscillateur ultrasonore (2), l'alimentation (3) délivrant de l'énergie à haute fréquence à l'oscillateur ultrasonore (2) de telle sorte que l'oscillateur ultrasonore (2) oscille à une fréquence ultrasonore; et une partie de collecte (5) qui transporte le brouillard 15 produit par l'oscillateur ultrasonore (2) avec un gaz porteur et agrège et recueille le brouillard inclus dans le gaz porteur, le séparateur de solution à ultrasons agrégeant et recueillant le brouillard produit dans la chambre 20 d'atomisation à ultrasons (4) au moyen de la partie de collecte (5), la température du gaz porteur dans la chambre d'atomisation à ultrasons (5) étant d'au moins 5 C plus élevée que le gaz porteur dans la partie de collecte (5). 25
2. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un dispositif de chauffage de vapeur (47) qui chauffe le gaz porteur qui 30 circule dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4), le gaz porteur étant chauffé par le dispositif de chauffage de vapeur (47) et étant amené à circuler dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4).
3. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un dispositif de chauffage de solution (48) qui chauffe la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4), un dispositif 10 d'atomisation à ultrasons (1) produisant un brouillard à partir de la solution dans l'état où le dispositif de chauffage de solution (48) chauffe la solution.
4. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de collecte (5) comprend un épurateur (49) ou une tour de pulvérisation, et l'épurateur (49) ou la tour de pulvérisation comprend une partie de stockage (78) qui stocke la solution recueillie et met en contact la solution 20 recueillie avec le brouillard dans le gaz porteur et recueille le brouillard dans le gaz porteur.
5. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de 25 collecte (5) comprend un épurateur (49) ou une tour de pulvérisation, et l'épurateur (49) ou la tour de pulvérisation comprend une partie de stockage (78) qui stocke la solution recueillie, le brouillard dans le gaz porteur étant recueilli par un cyclone, une plaque 30 poinçonnée pourvue de plusieurs petits trous, un dispositif de suppression de brouillard à toile, un élément à chevron, un filtre, un capillaire ou un nid d'abeille ou une combinaison de deux ou plusieurs d'entre eux après contact de la solution recueillie avec le brouillard dans le gaz porteur.
6. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur (37) qui fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et la partie de collecte (5), le mécanisme de ventilateur (37) comprenant 10 un ventilateur rotatif (68) destiné à transporter le gaz porteur et un moteur (70) destiné à entraîner en rotation le ventilateur rotatif (68) par l'intermédiaire d'un arbre rotatif du ventilateur rotatif (68) relié au moteur (70), le moteur (70) et le ventilateur rotatif (68) étant reliés 15 par un palier (71) de l'arbre rotatif (69), qui est rendu étanche par un élément d'étanchéité en matière plastique (72), un accouplement magnétique (73) ou un accouplement électromagnétique.
7. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur (37) qui fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et la partie de collecte (5), la hauteur d'une partie d'espace intérieur (4A) de la chambre d'atomisation à ultrasons (4) depuis la surface de la solution (W) n'étant pas supérieure à 50 cm, et le mécanisme de ventilateur (37) transportant le gaz porteur dans la partie d'espace intérieur (4A) de la 30 chambre d'atomisation à ultrasons (4) à une vitesse qui n'est pas inférieure à 0,01 m/s.
8. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur (37) qui fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et la partie de collecte (5), le mécanisme de ventilateur (37) transportant 5 le gaz porteur de façon à maintenir le rapport F/V (1/minute) du volume V (litre) de la partie d'espace intérieur (4A) sur le débit du gaz porteur F (litre/minute) de la chambre d'atomisation à ultrasons (4) à pas moins de 1.
9. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une multiplicité de chambres d'atomisation à ultrasons (4) est empilée et reliée en parallèle ou en série. 15
10. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de collecte comprend une plaque métallique conductrice (52), un dispositif de refroidissement (53) qui refroidit la 20 plaque métallique (52), une contre-électrode (56) opposée à la plaque métallique (52), et une alimentation à haute tension (55), qui a une borne reliée à la plaque métallique (52) et une autre borne reliée à la contre-électrode (56) et génère un champ électrique entre la plaque métallique 25 (52) et la contre-électrode (56).
11. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de collecte (5) comprend une partie de collecte principale 30 (5A) et une partie de collecte primaire (5B) reliée en amont de la partie de collecte principale (5A), et la partie de collecte primaire (5B) comprend un cyclone, une plaque poinçonnée pourvue de plusieurs petits trous, un dispositif d'élimination de brouillard à toile, un élément à chevron, un filtre, un capillaire ou un nid d'abeille ou deux ou plusieurs d'entre eux ou bien un dispositif destiné à recueillir le brouillard au moyen de forces d'attraction électrostatiques.
12. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 11, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comprend en outre un mécanisme de ventilateur (37) qui fait circuler le gaz porteur entre la 10 chambre d'atomisation à ultrasons (4) et la partie de collecte (5), le mécanisme de ventilateur (37) étant prévu entre la partie de collecte principale (5A) et la partie de collecte primaire (5B), ou bien entre la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et la partie de collecte 15 primaire (5B).
13. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz porteur est un gaz inerte ou un gaz faiblement soluble dans l'eau. 20
14. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comprend en outre un échangeur de chaleur de refroidissement (60) destiné à refroidir le gaz 25 porteur transporté vers la partie de collecte (5), l'échangeur de chaleur de refroidissement (60) étant relié au côté de sortie de la chambre d'atomisation à ultrasons (4), et un dispositif de chauffage de vapeur (47) destiné à chauffer le gaz porteur transporté vers la chambre 30 d'atomisation à ultrasons (4), le dispositif de chauffage de vapeur (47) étant relié au côté de sortie de la partie de collecte (5), le dispositif de chauffage de vapeur comprenant un échangeur de chaleur, et un passage de circulation d'un réfrigérant (61) relie l'échangeur de chaleur du dispositif de chauffage de vapeur (47) à l'échangeur de chaleur de refroidissement (60).
15. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 14, caractérisé en ce que le passage de circulation du réfrigérant (61) relie un compresseur (62) à une soupape de détente (63) en série, et l'échangeur de chaleur du dispositif de chauffage de vapeur (47) liquéfie le gaz réfrigérant, qui est comprimé par le compresseur 10 (62) en chauffant ainsi le dispositif de chauffage de vapeur (47), alors que l'échangeur de chaleur de refroidissement (60) vaporise le réfrigérant liquéfié en le refroidissant lui-même.
16. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'une multiplicité d'échangeurs de chaleur de refroidissement (60) est reliée en série, et une multiplicité de dispositifs de chauffage de vapeur (47) est reliée en série de telle sorte que le 20 réfrigérant est amené à circuler autour de la multiplicité d'échangeurs de chaleur de refroidissement (60) et de la multiplicité de dispositifs de chauffage de vapeur (47).
17. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression interne de la chambre d'atomisation à ultrasons (4) est plus élevée que la pression atmosphérique, alors que la pression interne de la partie de collecte (5) est plus basse que la pression atmosphérique.
18. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 17, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur (37) qui fait circuler le gaz porteur entre la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et la partie de collecte (5), le mécanisme de ventilateur (37) étant prévu sur le côté de sortie de la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et le côté d'entrée de la partie de collecte (5).
19. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une solution ou une poudre est injectée dans le gaz porteur sur le passage en 10 amont de la partie de collecte (5) ou d'une conduite de circulation (30).
20. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 19, caractérisé en ce que la solution 15 recueillie, ou des particules capables d'agréger le brouillard sont injectées dans le gaz porteur.
21. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première cuve de 20 pulvérisation (64) destinée à pulvériser une solution dans le gaz porteur est reliée au côté de sortie où le gaz porteur est éjecté de la chambre d'atomisation à ultrasons (4), alors qu'une deuxième cuve de pulvérisation (65) destinée à pulvériser une solution dans le gaz porteur est 25 reliée au côté d'entrée où le gaz porteur est injecté dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4), et une solution stockée dans la première cuve de pulvérisation (64) est pulvérisée dans la deuxième cuve de pulvérisation (65), alors qu'une solution stockée dans la deuxième cuve de 30 pulvérisation (65) est pulvérisée dans la première cuve de pulvérisation (64).
22. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de collecte (5) comprend une membrane perméable (79) ayant une taille de pore qui est plus grande qu'une particule d'un solvant de la solution et est plus petite qu'une particule de la matière visée, la matière visée étant séparée en 5 faisant passer de manière sélective la particule du solvant contenu dans le brouillard ou la vapeur, qui est produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4), au moyen de la membrane perméable (79).
23. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 22, caractérisé en ce que la membrane perméable (79) est fabriquée à partir d'une matière comprenant de la zéolite, de la cellulose, du carbone, de la silice ou de la céramique.
24. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre une partie de collecte secondaire (36) recueillant la vapeur de la 20 matière visée éjectée de la partie de collecte (5) en absorbant la vapeur de la matière visée au moyen d'un absorbant (38), la partie de collecte secondaire (36) étant reliée à la partie de collecte (5), la partie de collecte agrégeant et recueillant le brouillard produit dans la 25 chambre d'atomisation à ultrasons (4), et la partie de collecte secondaire (36) recueillant la vapeur de la matière visée en absorbant la vapeur de la matière visée au moyen de l'absorbant (38).
25. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 24, caractérisé en ce que la partie de collecte (5) agrège et recueille le brouillard, qui est produit dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et est transporté avec le gaz porteur vers la partie de collecte (5), et la partie de collecte secondaire (36) recueille la vapeur de la matière visée incluse dans le gaz porteur, qui est recueillie par la partie de collecte (5).
26. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 25, caractérisé en ce que la partie de collecte (5) comprend un échangeur de chaleur de refroidissement (33) destiné à refroidir le gaz porteur, et la matière visée incluse dans le gaz porteur est séparée du 10 gaz porteur en refroidissant le gaz porteur au moyen de l'échangeur de chaleur de refroidissement (33).
27. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 25, caractérisé en ce que la partie de 15 collecte secondaire (36) comprend un rotor rotatif (39) ayant un vide, à travers lequel le gaz porteur peut passer dans sa direction d'axe de rotation et qui est pourvu de l'absorbant (38), et le rotor (39) tourne de manière mobile entre une zone d'absorption (39A) et une zone de 20 régénération (39B), le gaz porteur comprenant la vapeur de la matière visée passant à travers le vide, et la matière visée incluse dans le gaz porteur étant absorbée dans l'absorbant (38), lorsque le rotor (39) se déplace vers la zone d'absorption (39A), alors que la matière visée 25 absorbée est éjectée, et la matière visée éjectée est recueillie, lorsque le rotor (39) se déplace vers la zone de régénération (39B).
28. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'un passage de collecte (41) séparant la matière visée, qui est absorbée sur l'absorbant (38), est relié à la zone de régénération (39B) du rotor (39), le passage de collecte (41) étant relié à un dispositif de chauffage (42) qui chauffe le gaz recueilli, et un mécanisme de ventilateur (43) fait passer le gaz recueilli, qui est chauffé par le dispositif de chauffage (42), à travers un passage de la zone de régénération (39B) du rotor (39), et un échangeur de 5 chaleur à condensation (44) qui recueille la matière visée en refroidissant le gaz recueilli, qui passe à travers le vide de la zone de régénération (39B) du rotor (39) et comprend la matière visée, le gaz recueilli, qui est chauffé par le dispositif de chauffage (42), passant à 10 travers la zone de régénération (39B), et le gaz recueilli, qui passe à travers la zone de régénération (39B), étant refroidi par l'échangeur de chaleur à condensation (44), de sorte que la matière visée incluse dans le gaz est agrégée et recueillie.
29. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'absorbant (38) est de la zéolite, du charbon actif, de l'hydroxyde de lithium ou du gel de silice ou bien un mélange de deux ou 20 plusieurs d'entre eux.
30. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oscillateur à ultrasons (2) est fixé de manière étanche à l'eau sur une 25 plaque démontable (12), et la plaque démontable (12) est fixée de manière étanche à l'eau et démontable sur un boîtier (13) de la chambre d'atomisation à ultrasons (4), la plaque démontable (12) étant fixée sur le boîtier (13) de la chambre d'atomisation à ultrasons (4) de sorte que 30 l'oscillateur à ultrasons (2) peut faire osciller la solution dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4) à une fréquence ultrasonore.
31. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 30, caractérisé en ce que la plaque démontable (12) comprend une plaque du côté avant (12A) et une plaque du côté arrière (12B), qui sont stratifiées et 5 enserrent de manière étanche à l'eau l'oscillateur à ultrasons (2) entre elles de telle sorte qu'une surface d'oscillation (2A) est positionnée dans un trou (12a), qui est prévu dans la plaque (12A).
32. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 31, caractérisé en ce que la plaque du côté arrière (12B) est pourvue d'une partie renfoncée (12b), dans laquelle est monté l'oscillateur à ultrasons (2), sur sa surface opposée à la plaque du côté avant (12A).
33. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de ventilateur (27), qui souffle sur une colonne de liquide 20 (P) générée sur la surface de la solution (W) par une oscillation ultrasonore de l'oscillateur ultrasonore (2) de telle sorte que la colonne de liquide (P) fléchit dans la direction qui est parallèle à la surface de la solution (W).
34. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 33, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un générateur de bulles (28) qui délivre des bulles à la solution de la 30 chambre d'atomisation à ultrasons (4).
35. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 34, caractérisé en ce que le séparateur de solution à ultrasons comporte en outre un mécanisme de commande de température (81) destiné à maintenir la température de la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons (4) à pas plus de 30 C.
36. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 33, caractérisé en ce qu'une protection (32), qui protège la surface de la solution (W) d'un gaz dans la chambre d'atomisation à ultrasons (4) en empêchant une vaporisation de la solution dans le gaz, est prévue sur la 10 surface de la solution (W), la protection (32) étant pourvue d'un trou (32A), duquel la colonne de liquide (P) dépasse, une sortie (35) étant prévue pour éjecter la solution prévue sur la surface supérieure de la protection (32) en séparant la solution prévue sur la surface 15 supérieure de la protection (32) de la solution de la chambre d'atomisation à ultrasons (4).
37. Séparateur de solution à ultrasons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre 20 d'atomisation à ultrasons (4) est reliée à un tuyau d'alimentation en solution (31) qui délivre la solution, et le tuyau d'alimentation en solution (31) délivre la solution dans la partie d'espace intérieur (4A) de la chambre d'atomisation à ultrasons (4) et comprend 25 l'oscillateur à ultrasons (2), le tuyau d'alimentation en solution (31) éjectant la solution tout en faisant osciller la solution à une fréquence ultrasonore à l'intérieur du tuyau d'alimentation en solution (31) au moyen de l'oscillateur ultrasonore (2) en produisant le brouillard 30 de solution.
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