JP6469586B2 - 液体処理装置 - Google Patents
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Description
‐ キャビテーションによって前記液体内に前記気体の気泡を発生させる能力のある水力学的リアクター、
‐ 前記液体から前記気泡を取り除く能力のある気体分離機、
を備える、前記装置によって達成される。
‐ 該気体分離機は、水力学的リアクターの下流に、好ましくは該水力学的リアクターから2m未満の距離で、好ましくは1m未満の距離で設置されている;
‐ 該気体分離機は、上記気体分離機内で、液体が圧力下に保持されるように、そして特にプールの中のように大気に曝されないように適合されている;及び/又は、液体が外部気体と接触しない(即ち、液体が接触する唯一の気体は、キャビテーションにより抽出された気泡の気体である)(特に液体は、その自由表面が大気と接触するようなタンク内に置かれない);
‐ 該気体分離機は、合体させる分離機またはブラシフィルタである;
‐ 該水力学的リアクターは、液体と接触することのできる誘電物質を備えている;
‐ 該水力学的リアクターは、誘電物質によって少なくとも部分的に、または完全に区切られている第1チャネルを備えている;
‐ 水力学的リアクターは、好ましくは誘電物質の下流に、浮遊粒子を分離するための手段、特に沈殿手段、及び/又はフィルタを備えている;
‐ 該フィルタは、ブラシフィルタ、ディスクフィルタ、粒状媒体フィルタ、限外ろ過膜、特に中空糸限外ろ過膜、ナノろ過膜(特に、単独で又は限外ろ過膜の下流で)、または逆浸透膜によって形成された群から選択される;
‐ 該水力学的リアクターは、好ましくは誘電物質によって内部的に区切られた第1チャネルを備え、該第1チャネルは下流で圧縮チェンバー内へ開き、該第1チャネル内の液体の通過は、それが該圧縮チェンバー内へ注入される前は、その加速およびキャビテーション気泡の発生を引き起こし、該圧縮チェンバー内の該液体の通過は、キャビテーション気泡の大半の圧壊(implosion:内破)を引き起こす;
‐ 該水力学的リアクターは、好ましくは電気伝導物質、好ましくは亜鉛によって内部的に区切られた第2チャネルを備え、該第2チャネルは上流で圧縮チェンバー内へ開き、該第2チャネル内の液体の通過は、その加速およびキャビテーション気泡の発生を引き起こす;好ましくは、該水力学的リアクターは、第2圧縮チェンバーを備え、その中へ該第2チャネルが、該第2チャネル内で発生されたキャビテーション気泡の大半を圧壊させるように、下流で開いている;
‐ 該水力学的リアクターは、複数の上記第1チャネルを備えている第1ブロック、圧縮チェンバー、及び好ましくは複数の上記第2チャネルを備えている第2ブロックを備え、該第1チャネル、および適切なばあいには第2チャネルは、該水力学的リアクターに入る液体が該第1チャネル、該圧縮チェンバー、および該第2チャネルを順次通過するように、上記圧縮チェンバー内へ開いている;
‐ 好ましくは、該第1チャネルは、誘電物質、好ましくはプラスチック、好ましくはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)で作られた内部壁で区切られている;
‐ 好ましくは、該第2チャネルは、処理されるべき該液体が循環するところの回路を保護するために犠牲陽極として働く能力のある電気伝導物質で作られた内部壁で区切られている;
‐ 好ましくは、該第1ブロック及び第2ブロックは、流入口及び流出口を有するハウジング内に挿入され、該ハウジングに入る全ての該液体は、該ハウジングを出る前に、該第1チャネル、該圧縮チェンバー、及び該第2チャネルを通過しなければならない;
‐ 好ましくは、該ハウジングは、上記電気伝導物質と接触状態にある;
‐ 該水力学的リアクター内で発生させられた気泡の数で50%を超えるものが、0.2μmと5mmの間の、好ましくは0.2μmと2mmの間の直径を有する;
‐ 該水力学的リアクターは、欧州特許第EP-B2-680 457号公報に記載された水力学的リアクターである;
‐ 液体は該水力学的リアクター内を循環する、この液体は、好ましくは、塩素、アルミニウム、臭素、クロムおよびストロンチウム、特に放射線金属によって形成された群から選択された元素を含む少なくとも1つの化合物を含む。
定義
水力学的リアクター
‐ S”は、複数の第1チャネルが上流チェンバー内に開いているところの領域の直前の上流での横方向平面内で測られた上流チェンバーの断面を示す;
‐ Σ”は、複数の第1チャネルが上流チェンバー内に開いているところの領域の直後の下流での横方向平面内で測られた上記第1チャネルの横方向断面の合計を示す。
‐ Sは、第1チャネルが圧縮チェンバー内に開いているところの領域の直後の下流での横方向平面内で測られた圧縮チェンバーの断面を示す;
‐ Σは、第1チャネルが圧縮チェンバー内に開いているところの領域の直前の上流での横方向平面内で測られた上記第1チャネルの横方向断面の合計を示す。
‐ Sは、第1チャネルの「下流」開口(1202)の直後の下流での横方向平面PS内で測られた第1圧縮チェンバー(124)の断面を示す;
‐ Σは、これら「下流」開口の直前の上流での横方向平面PΣ内で測られた上記第1チャネルの横方向断面の合計を示す。
‐ S’は、第2チャネルの「上流」開口(1221)の直前の上流での横方向平面PS’内で測られた第1圧縮チェンバー(124)の断面を示し;
‐ Σ’は、これら「上流」開口の直後の下流での横方向平面PΣ’内で測られた上記第2チャネルの横方向断面の合計を示す、
は、2を超え、5を超え、10を超え、20を超え、50を超え、100を超え、又は200を超え、及び/又は1000未満、500未満、400未満、又は300未満でありうる。
気体分離機
‐ 大気気体分離機:該大気気体分離機は、液体が空気と接触することを可能にし、特に溶解CO2の除去をもたらし、液体が細かく分割され且つ空気が急速に置き換えられるとき、よりよく除去される;
‐ 熱気体分離機:105℃に近い温度の水蒸気の対向流の流れの中に液体を散布することは、液体内に含まれている溶解ガスのほぼ完全な除去を可能にする;
‐ 圧力低下または真空に引くことによる脱ガス:真空脱ガスは、大気圧沸騰点以下の温度で使われる。液体は微細な液滴にまで小さくされ、これは溶解ガスの脱ガスに有利に働く。
‐ 流れ速度の減速、
‐ 上向きの(浮)力および遠心分離の役割を最適化するための装置の実装
‐ 合体を促進するのに適した異物の存在。
浮遊粒子を分離するための手段
運用
‐ 液体内に溶解された1又は複数の気体の圧力;
‐ 液体内に存在する1又は複数の気体の種類および物理化学的特性;
‐ 液体の温度;
‐ 液体の圧力;
‐ 水力学的リアクターの幾何形状;
‐ 液体の流速又は流れ速度。
Cv=(P2−Pv)/(ρLVO 2/2) ここで、
‐ P2は、水力学的リアクター下流での圧力である、
‐ Pvは、運転温度での液体Lの蒸気圧である、
‐ VOは、水力学的リアクター内の液体Lの平均速度である、
‐ ρLは、液体の密度である。
‐ 或るイオン、例えば或る金属酸化物、炭酸塩、硫酸塩、またはリン酸塩の物理化学的沈殿;
‐ 或るコロイド粒子の凝集。
‐ 騒音問題の低減、
‐ 腐食問題の低減、
‐ 起こりうる局所化された過熱ゾーンの除去、
‐ 起こりうる機械的(ポンプ、バルブ、ゲート等)劣化の除去。
12 閉回路
16 ラジエータ(目的対象物)
20 処理装置
22 導管
25 水力学的リアクター
30 気体分離機
31 フィルタ
32 ポンプ
Claims (16)
- 溶解気体を含む液体を処理するための装置であって、
‐ 上流チェンバー(123)に上流で接続し且つ圧縮チェンバー(124)に下流で接続する複数の第1チャネルを備えるリアクター(25)、ここで該第1チャネルの等価内径は2mmを超え、且つ該第1チャネルの長さは20mmを超え、且つ該複数の第1チャネルが上流チェンバーに接続されているところの領域の直ぐ下流での横方向平面内で測られた該複数の第1チャネルの横方向断面の合計(Σ”)は、該複数の第1チャネルが該上流チェンバーに接続されているところの領域の直ぐ上流での横方向平面内で測られた該上流チェンバーの断面(S”)よりも少なくとも2倍小さく、従って該第1チャネル内の該液体の通過は、それが圧縮チェンバー内に注入される前に、それの加速および前記液体内に前記気体のキャビテーション気泡の発生を生じさせ、
前記圧縮チェンバー(124)は、該第1チャネル(120)が前記圧縮チェンバー(124)に接続されているところの領域の直ぐ下流での横方向平面内で測られた該圧縮チェンバー(124)の断面(S)が、前記複数の第1チャネル(120)が圧縮チェンバー(124)に接続されているところの領域の直ぐ上流での横方向平面内で測られた上記複数の第1チャネル(120)の横方向断面の合計(Σ)よりも少なくとも2倍大きいように、且つ前記液体が前記圧縮チェンバーの中を通るときは、前記気泡を圧壊するように前記液体の圧力が増加するように構成されている、および
‐ 前記液体から前記気泡を取り除く能力があり、かつ該リアクターの下流に、該リアクターから2m未満の距離で配置された気体分離機(30)、
を備え、
該装置は、前記装置内において、該液体が大気圧よりも高い圧力下で保持されるように適合されている、
前記装置。 - 該第1チャネルは誘電物質によって内部で区切られている、請求項1に記載の装置。
- 該第1チャネルの等価内径は、10mmを超え、そして該第1チャネルの長さは、30mmを超える、請求項1又は2に記載の装置。
- 該リアクターは、該圧縮チェンバーに上流で接続している第2チャネルを備えている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 該第1チャネルは誘電物質によって、及び該第2チャネルは電気伝導物質によって、夫々内部で区切られている、請求項4に記載の装置。
- 該誘電物質は、ポリテトラフルオロエチレンである、及び/又は、該電気伝導物質は亜鉛である、請求項5に記載の装置。
- 回路を備えるシステムであって、目的対象物および前記目的対象物(16)を出る液体を処理するための装置がシステム内に挿入されており、該装置が請求項1〜6の何れか1項に記載の装置であり、リアクター(25)内でキャビテーションによって形成された気泡が、気体分離機(30)内に捕捉されるように、該気体分離機(30)が、前記リアクター(25)の下流に該リアクターから1メートル未満の距離で挿入されている、上記システム。
- 該装置の下流に、浮遊粒子を分離するための手段を備える、請求項7に記載のシステム。
- 浮遊粒子を分離するための該手段は、ブラシフィルタ、ディスクフィルタ、粒状媒体フィルタ、限外ろ過膜、ナノろ過膜、および逆浸透膜から形成される群から選択されたフィルタである、請求項8に記載のシステム。
- 該目的対象物は、熱交換器、冷却塔、プール、冷却用若しくは空調用回路、加熱回路、ろ過回路、逆浸透脱塩回路、家庭用熱湯回路、または飲料用水分配回路によって形成された群から選択される、請求項7〜9のいずれか1項に記載のシステム。
- 該気体分離機は、合体させる分離機またはブラシフィルタである、請求項7〜10のいずれか1項に記載のシステム。
- 液体が該回路内を循環し、この液体は、塩素、アルミニウム、臭素、クロムおよびストロンチウムによって形成された群から選択された元素を含む少なくとも1つの化合物を含む、請求項7〜11のいずれか1項に記載のシステム。
- 液体が該回路内を循環し、この液体は、少なくとも放射線金属を含んでいる、請求項7〜12のいずれか1項に記載のシステム。
- 溶解気体を含む液体を処理するための方法であって、前記方法は、リアクターがキャビテーションによって気泡を発生するように、適切な熱力学的条件のもとで、該液体を請求項1〜6の何れか1項に記載の装置を通過させることを包含し、該気体分離機が前記気泡を捕捉するために該リアクターの下流に置かれている、上記方法。
- 前記気泡は捕捉される前に圧壊によって分割される、請求項14に記載の方法。
- 該液体は閉回路内を循環する、請求項14または15に記載の方法。
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