MX2008008590A - Metodo para desgasificar un liquido. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método para desgasificar un líquido. Uno de los pasos del método incluye proporcionar un reactor de lecho empaquetado giratorio (RPB). El reactor de RPB incluye un elemento permeable giratorio dispuesto dentro de una cámara que define una región interior, por lo menos una entrada de liquido para infundir el líquido en la región interior, por lo menos una salida de gas para remover un gas desde la región interior, y por lo menos una salida de líquido para remover un líquido desde la región interior. Se hace que el elemento permeable giratorio dentro del reactor de RPB gire a una velocidad tangencial, y el líquido luego se infunde en por lo menos una entrada de líquido a una velocidad de flujo de entrada. Luego, se aplica un vacío a la región interior del reactor de RPB a través de por lo menos una salida de gas para generar un líquido sustancialmente libre del gas.

Description

MÉTODO PARA DESGASIFICAR UN LÍQUIDO Campo Técnico La presente invención se relaciona en general con un método para desgasificar un liquido, y más específicamente con un método para desgasificar un líquido a presiones inferiores a la presión atmosférica usando la tecnología de lecho empaquetado giratorio.

Antecedentes de la Invención Muchos líquidos usados en procesos industriales contienen gases arrastrados y/o disueltos, tales como aire, como consecuencia de su modalidad de preparación o purificación. La remoción de estos gases frecuentemente es necesaria para realizar dichos procesos satisfactoriamente, pero esto suele ser difícil de lograr cuando se desean niveles de desaéración ultrabaja. En la industria de empaquetado de bebidas, en particular, es esencial remover las burbujas de aire del agua usada para preparar las bebidas.

La presencia de oxígeno disuelto en el agua de alimentación para líneas de empaquetamiento de bebidas, por ejemplo, es cada vez más una preocupación en la industria de las bebidas. Las industrias de empaquetado de bebidas no alcohólicas carbonadas, cerveza de alta gravedad y de jugos de frutas han reconocido cada una la importancia de reducir los niveles de oxígeno disuelto y de lograr un inyección de C02 consistente para disminuir la espuma, obtener velocidades de llenado más rápidas y más consistentes, prolongar la vida útil y producir un producto de calidad .

Extracto de la invención En un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para desgasificar un líquido. Uno de los pasos del método incluye proporcionar un reactor de lecho empaquetado giratorio (RPB) . El reactor de RPB incluye un elemento permeable giratorio dispuesto dentro de una cámara y que define una región interior, por lo menos una entrada de líquido para la infusión del líquido en la región interior, por lo menos una salida de gas para remover un gas desde la región interior, y por lo menos una salida de líquido para remover un líquido desde la región interior. Se hace que elemento permeable giratorio dentro del reactor de RPB gire a una velocidad tangencial y luego el líquido se infunde en por lo menos una entrada de líquido a una velocidad de flujo de entrada. Luego, se aplica un vacío a la región interior del RPB a través de por lo menos una salida de gas para generar un líquido sustancialmente libre del gas.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para desgasificar agua. Uno de los pasos del método incluye proporcionar un reactor de lecho empaquetado giratorio (RPB) . El reactor de RPB incluye un elemento permeable giratorio dispuesto dentro de una cámara que define una región interior, por lo menos una entrada de liquido para infundir agua en la región interior, por lo menos una salida de gas para remover un gas desde la región interior, y por lo menos una salida de liquido para remover el agua desgasificada desde la región interior. Se hace que el elemento permeable giratorio dentro del reactor de RPB gire a una velocidad tangencial, y luego se infunde agua en por lo menos una entrada de liquido a una velocidad de flujo de entrada. Luego, se aplica un vacio a la región interior del RPB a través de por lo menos una salida de gas, y luego se genera agua sustancialmente desgasificada.

Breve Descripción de los Dibujos Las precedentes y otras características de la presente invención se harán evidentes para los expertos en el arte con las cuales se relaciona la presente invención al leer la siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos, en donde: La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un sistema para desgasificar un líquido construido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2 es una vista de corte transversal de un reactor de lecho empaquetado giratorio.

La Figura 3 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un proceso para desgasificar un liquido de acuerdo con la presente invención .

Descripción Detallada de la invención La presente invención se relaciona en general con un método para desgasificar un liquido, y más específicamente con un método para desgasificar un líquido a presiones inferiores a la presión atmosférica usando la tecnología de lecho empaquetada giratoria.

La presente invención proporciona, en forma no taxativa, un proceso para desgasificar un líquido. El término "líquido" como se usa en la presente se refiere a todos los líquidos de alta o baja viscosidad que incluyen, en forma no taxativa, agua, bebidas de malta, alcohol y bebidas o líquidos no alcohólicos y jugos de frutas. Como se usa en la presente, el término "gas" incluye todos los gases conocidos que tienen por lo menos un átomo seleccionado del grupo formado por O, N, S, H y C. Por ejemplo, un gas de acuerdo con la presente invención puede incluir aire, dióxido de carbono, oxígeno, nitrógeno, y sulfuro de hidrógeno. La presente invención es útil en la industria de las bebidas no alcohólicas carbonadas, la industria de las bebidas de malta, la industria de la preparación y empaquetado de jugos de frutas, la industria de la preparación y empaquetado de productos lácteos y en cualquier otra industria en la cual los más bajos niveles de oxigeno disueltos promueven la inyección de dióxido de carbono consistentes para disminuir la espuma y derivan en velocidades de llenado más rápidas y más consistentes y prolongan la vida útil de los productos .

Como se describe más detalladamente a continuación, la presente invención proporciona varias ventajas por encima de métodos del arte previo para desgasificar líquidos. Por ejemplo, el método de la presente invención proporciona: (1) líquidos que tienen una concentración de oxígeno reducida inferior a 900 mg/m3 a temperaturas inferiores a 10°C; (2) un rastro pequeño inferior a 16 pies cuadrados; (3) un proceso altamente escalable con una relación de plegado del 95%; (4) requerimientos de baja presión operativa; (5) no uso de ningún gas de raspado; (6) capacidad de manipular condiciones ácidas y cáusticas; (7) capacidad de manipular líquidos de alta temperatura (es decir, superior a 100°C) para diferentes aplicaciones de limpieza; y (8) un rendimiento de estado estacionario dentro de segundos de operación.

El método de la presente invención se puede realizar dentro de un dispositivo de mezcla de transferencia de masa adaptado para mejorar y optimizar la transferencia de masa de por lo menos un gas desde un liquido. Para los propósitos de la presente invención, "transferencia de masa" se refiere a la transferencia de un gas fuera de un liquido de manera tal que el liquido resultante esté sustancialmente libre del gas.

Uno de los ejemplos de un dispositivo de mezcla de transferencia de masa de acuerdo con la presente invención es un reactor de campo de alta gravedad. Los reactores de campo de alta gravedad normalmente comprenden una entrada de liquido o de gas, una salida de gas o de liquido, y una cámara interior. La cámara interior se puede empaquetar con medios, tales rellenos porosos, que son conocidos para los expertos en el campo. Los medios se pueden formar, por ejemplo, con un material metálico o no metálico de espuma, una malla metálica o no metálica, materiales porosos tales como esferas de metal, esferas de vidrio, elementos de cerámica, óxido de metal o similares.

Un ejemplo especifico de un reactor de campo de alta gravedad es un reactor de lecho empaquetado giratorio ( PB) o Higee. Los términos "Higee" y "reactor de RPB" como se usan en la presente son intercambiables y se refieren a dispositivos capaces de generar un campo de alta gravedad para efectuar la transferencia de masa entre por lo menos dos líquidos y/o gases. El campo de alta gravedad es el resultado de un campo de fuerza centrífuga generado por la rotación de lechos empaquetados en los reactores de RPB o Higee. La frase "campo de alta gravedad" significa que los reactivos líquidos y/o gaseosos se introducen en el campo de alta gravedad y reaccionan mientras se mueven en forma centrífuga, o el reactivo líquido se mueve desde el centro del reactor de RPB o Higee en forma centrífuga y el reactivo gaseoso se introduce en la dirección opuesta con respecto al reactivo líquido a lo largo de la dirección radial cuando el lecho empaquetado está girando. En general, la reacción representada por la frase "bajo alta gravedad" se puede realizar en cualquier reactor de RPB o Higee o cualquier otro reactor de campo de alta gravedad similar.

El movimiento centrífugo usado para obtener el campo de alta gravedad de acuerdo con la presente invención se puede realizar en una dirección horizontal, en una dirección vertical, o en cualquier otra dirección arbitraria.

De acuerdo con una realización de la presente invención, se proporciona un método para desgasificar un líquido. El método de la presente invención se realiza usando un sistema 10 representado en la Figura 1. El sistema 10 comprende los siguientes componentes: un reactor de RPB 12; un tanque de retención 14; una ventilación de vacio 16; un motor de baldeo 18; un primer panel de transferencia 20; un segundo panel de transferencia 22, por lo menos un arrancador de motor 24; un filtro 26; por lo menos una bomba 28; una bomba de salida 30; una bomba de vacio 32; un tanque de deshidratación 34; un controlador 36; un analizador 38; un dispositivo de accionamiento de frecuencia variable (VFD) 40; por lo menos una válvula 42; una válvula de aislamiento 44; un controlador de presión de vacio 46; una válvula de control de flujo 48; y una válvula de limpieza en el lugar (CIP) 50.

El reactor de RPB 12 de la presente invención comprende un dispositivo de contacto multifásico de impacto centrifugo que se muestra en la Figura 2 y que se revela en la Solicitud de Patente Estadounidense Acta N° 10/971.385 ("la solicitud de patente '385"), la totalidad de la cual se incorpora en la presente como referencia. El reactor de RPB 12 comprende un elemento permeable giratorio 52 dispuesto dentro de una cámara 54 que define una región interior 56. El reactor de RPB 12 incluye por lo menos una entrada de liquido 58 para introducir el liquido en la región interior 56 y por lo menos una salida de gas 60 para remover el gas desde la región interior. Además, el reactor de RPB 12 incluye por lo menos una salida de liquido 62 para remover un liquido desde la región interior 56.

Con referencia a la Figura 1, los componentes de la presente invención se montan usando una cantidad y tipo apropiado de lineas de fluido 64. Todas las lineas de fluidos 64, las conexiones de fluidos (no se muestran) , y otro hardware se pueden construir, si es posible, de materiales no contaminantes, tales como polímeros de flúor. Además u optativamente, todas las líneas de fluidos 64 pueden comprender materiales resistentes a la corrosión tales como plásticos endurecidos y aleaciones de acero (por ejemplo, acero inoxidable) . Todas las líneas de fluidos 64 conectan los diferentes componentes de la presente invención juntos de manera tal que se pueda hacer fluir a fluidos y/o gases a través del sistema 10 sin pérdidas y/o pérdida de presión apreciables .

Todas las válvulas 42 de la presente invención están conectadas en forma operativa a la línea de fluidos 64 en la cual están situadas respectivamente. Como resultado, cada válvula 42 se puede ajusfar en forma independiente entre una posición abierta y una posición cerrada de manera tal que se permita o prohiba el flujo de líquido y/o gas a través de una línea de fluidos 64 respectiva según se desee durante la operación de la presente invención. Por ejemplo, la válvula de control de flujo 48 es responsable de regular el flujo de liquido hacia el sistema 10 y la válvula de aislamiento 44 protege a la bomba de vacio 32 durante la limpieza del sistema. Además, la válvula de CIP 50 es responsable de regular la salida de un fluido de limpieza desde el sistema 10. El uso y el posicionamiento de las válvulas para controlar el flujo de liquido y/o gas es común en el arte y por lo tanto las especificidades de la operación y el posicionamiento se omitirán con propósitos de brevedad y conveniencia.

Como se muestra en la Figura 1, una cantidad de bombas 28 se conectan a las lineas de fluido 64 de la presente invención. Por ejemplo, la bomba de vacio 32 (por ejemplo, una bomba de vacio de recirculación de aceite) se conecta a una linea de vacio 66 para facilitar la remoción del gas desde el liquido. Además, la bomba de salida 30 se conecta a una linea de fluido de salida 68 para facilitar el flujo de un liquido sustancialmente desgasificado desde el tanque de retención 14. La bomba de salida 30 puede comprender una bomba centrifuga, cuyos ejemplos son conocidos en el arte. Como se muestra en la Figura 1, por lo menos un arrancador del motor 24, que generalmente se usa para hacer arrancar dispositivos eléctricos grandes, se conecta a cada una de las bombas de salida y de vacio 30 y 32.

Si bien se ilustran solamente dos bombas 28 para facilitar la ilustración y para evitar la confusión de la ilustración, los expertos en el arte apreciarán que puede ser necesario incorporar bombas adicionales en otras áreas del sistema 10 en diferentes posiciones. Por ejemplo, se puede proveer una bomba 28 a una linea de fluido de entrada 70 para facilitar el flujo de liquido hacia el reactor de RPB 12. En forma similar, se pueden agregar controladores de flujo de masa (no se muestran) según se desee para controlar en forma precisa el flujo de masa de un liquido en todo el sistema 10. Un hardware adicional también puede incluir calefactores en linea (no se muestran) y/o refrigeradores en linea (no se muestra) .

También está incluido por lo menos un analizador 38, tal como un sensor de la concentración y/o de la temperatura, en el sistema 10. Como se muestra en la Figura 1, por ejemplo, el sistema 10 puede incluir un analizador 38 conectado en forma operativa a la linea de fluido de salida 68. El analizador 38 se puede usar para medir la concentración del gas disuelto en el liquido sustancialmente desgasificado. El analizador 38 puede incluir sondas conductoras (no se muestran) y/o sensores de difracción de luz (no se muestran) . Sin embargo, se pueden usar otros tipos de sensores con el sistema 10 y son conocidos en el arte.

Como se señala, el sistema 10 también incluye primer y segundo paneles de transferencia 20 y 22. Como se muestra en la Figura 1, el primer panel de transferencia 20 se conecta en forma operativa a la linea de fluido de entrada 70 y el segundo panel de transferencia 22 se conecta en forma operativa a la linea de fluido de salida 68. El primer y segundo paneles de transferencia 20 y 22 pueden incluir una pluralidad de puertas de entrada y salida de fluido, respectivamente (no se muestran detalladamente) . Por ejemplo, el primer panel de transferencia 20 puede incluir una pluralidad de puertas para facilitar la entrada de un liquido y otra puerta para la entrada de un fluido de limpieza. En forma similar, el segundo panel de transferencia 22 puede incluir una puerta para desviar un liquido sustancialmente desgasificado y un fluido de limpieza desde el sistema 10. Por lo menos un filtro 26, tal como un filtro de armazón de 73 micrones, se puede conectar en forma operativa al segundo panel de transferencia 22 para facilitar la remoción de partículas del líquido sustancialmente desgasificado.

El sistema 10 también incluye un controlador programado correctamente 36 de manera tal que el método de la presente invención se puede automatizar para cumplir todas las funciones y procesos. Alternativamente, la presente invención se puede realizar mediante un control manual. La totalidad del hardware y otros componentes del sistema 10, tales como las válvulas 42, las bombas 28 y/o los sensores se pueden conectar en forma eléctrica y operativa al controlador 36 como lo indican las lineas punteadas de la Figura 1. El controlador 36 se conecta en forma operativa al VFD 40, a los arrancadores de motor 24, a la válvula de aislamiento 44, a la válvula de control de flujo 48, a la ventilación de vacio 16, al tanque de retención 14 y al analizador 38. La velocidad rotacional del rotor del reactor de RPB 12 se controla con el controlador 36 a través del VFD 40. Además, el control de la válvula de control de flujo 48 está basado, por lo menos parcialmente, en el nivel del liquido del tanque de retención 14. Según si el tanque de retención 14 se está llenando o drenando, por ejemplo, la válvula de control de flujo 48 y el controlador 36 pueden comunicarse uno con otro para modular el nivel del liquido en el tanque de retención. Se apreciará que el controlador 36 se puede conectar a otros componentes del sistema 10, tales como el motor de baldeo 18 y el controlador de presión de vacio 46.

Otros componentes del sistema 10, cuya operación se describe más detalladamente a continuación, incluyen el tanque de deshidratación 34 y la ventilación de vacio 16. El tanque de deshidratación 34, por ejemplo, se conecta a la linea de vacio 66 y puede proteger a la bomba de vacío 32 de la entrada de un trago de agua en la parte de vacio del sistema 10. La ventilación de vacío 16 está conectada en forma operativa al reactor de RPB 12 y contribuye con la remoción del gas desde el sistema 10. Un proceso 100 para usar el sistema 10 para desgasificar un líquido de acuerdo con una realización de la presente invención se ilustra en la figura 3. Solamente con propósitos ilustrativos, el proceso 100 de la presente invención se describe en el contexto de la remoción de oxígeno disuelto desde el agua. Sin embargo, se apreciará que el proceso 100 de la presente invención se puede usar para remover cualquier gas de un líquido.

El proceso 100 de la presente invención empieza con un paso 102. En el paso 102, todas las válvulas 42 están en la posición cerrada y las bombas 28 (o cualquier otra bomba) están inactivas. Se apreciará que la presión del sistema puede mantenerse en forma uniforme o, alternativamente, variarse en según sea necesario. Por ejemplo, la presión del sistema puede ser de 6 torr a 50 torr y, por ejemplo, entre 18 torr y 30 torr. La presión del sistema se puede monitorear con el controlador de presión de vacío 46, que está conectado en forma operativa a la línea de vacío 66.

Cuando se desea, se envía una señal de activación desde el controlador 36 a la válvula de control de flujo 48 en el paso 104. La señal de activación se puede enviar para activar la modalidad normal o la modalidad de limpieza del sistema 10. Como se usa en la presente, el término "modalidad normal" se refiere a la operación de la presente invención para desgasificar un líquido, y el término "modalidad de limpieza" se refiere a la operación del sistema 10 para limpiar y/o esterilizar los componentes de la presente invención.

Antes o, en forma simultánea o después de abrir la válvula de control de flujo 48, los arrancadores del motor 24 se pueden activar para hacer arrancar las bombas 28. Además, se puede hacer arrancar el motor de baldeo 18 para encender el reactor de RPB 12. Al activar las bombas 28 y el motor de baldeo 18, se arrastra agua a través de la válvula de control de flujo 48, a través de la línea de fluido de entrada 70, y hacia la entrada de líquido 58 del reactor de RPB 12. El agua se puede suministrar al reactor de RPB 12 a una velocidad de flujo de entrada deseada, tal como de 0,5 gpm a 2000 gpm en el paso 106. La temperatura del agua puede ser de 0°C a 100°C y por ejemplo de 8°C a 20°C.

Después de abrir la válvula de control de flujo 48 y de alcanzar una presión deseada del sistema, el reactor de RPB 12 opera luego en el paso 108 como se describe en la solicitud de patente '385, y bajo los parámetros particulares que se describen en la presente. Es importante que el reactor de RPB 12 maximiza el área superficial disponible del agua para la transferencia de masa cortando y conglutinando continuamente el agua entrante. Para los propósitos de la presente invención, la velocidad tangencial del elemento permeable giratorio 52 puede ser de 4 m/s a 25 m/s. Más específicamente, la velocidad tangencial del elemento permeable giratorio 52 puede ser de 10,7 m/s.

En el paso 110, la corriente de agua fluye a través del reactor de RPB 12. La presión negativa del sistema 10 (es decir, la provista por la bomba de vacío 12) y el área superficial aumentada del agua (es decir, debido a la acción de corte del reactor de RPB 12) promueve la transferencia de masa del oxígeno disuelto desde el agua a la región interior 56 del reactor de RPB 12. Esto, a su vez, genera agua tratada que está sustancialmente libre de oxígeno disuelto. Después de estar sujeta a la acción de corte del reactor de RPB 12, el agua tratada fluye fuera de la salida de líquido 62 y hacia el tanque de retención 14.

El tanque de retención 14 incluye un sensor de nivel (no se muestra) que puede monitorear el nivel del líquido tratado en el tanque y enviar una señal a la válvula de control de flujo 48.

Por ejemplo, cuando el tanque de retención 14 está lleno o casi lleno, se puede enviar una señal desde el sensor de nivel a la válvula de control de flujo 48 para cerrar la válvula de control de flujo e impedir que más agua fluya a través del sistema 10. Cuando el agua tratada se acumula en el tanque de retención 14, la bomba de salida 30 se puede usar entonces para hacer fluir el agua tratada a través del segundo panel de transferencia 22 y fuera del sistema 10 para ser recogida según sea necesario.

Cuando el agua tratada fluye a través de la linea de fluido de salida 68, la concentración del oxigeno disuelto se mide con el analizador 38. Según el nivel medido del oxigeno disuelto, el agua tratada puede recircular a través de un circuito de fluido auxiliar 72 en el paso 112. Como se muestra en la Figura 1, el circuito de fluido auxiliar 72 puede comprender una linea de fluido de recirculación 74 que está conectada operativamente a la linea de fluido de salida 68 para formar un bucle entre las partes separadas de la linea de fluido de salida. Por ejemplo, cuando la concentración del oxigeno disuelto en el agua tratada es más alta que la deseada, se puede hacer fluir el agua tratada a través del circuito de fluido auxiliar 72 hasta que la concentración del oxigeno disuelto alcance un nivel deseado.

En el paso 110, se provee continuamente el agua al reactor de RPB 12 hasta que se produce una cantidad deseada de agua tratada. Como se discutió anteriormente, la cantidad de agua tratada en el tanque de retención 14 se puede monitorear con el sensor de nivel. Alternativamente, se pueden usar controladores de flujo de masa, células de carga (no se muestran) , o similares para determinar cuánta agua está en el tanque de retención 14. Durante la operación del sistema 10, el controlador 36 se puede usar para hacer arrancar o parar la bomba de vacio 32, enviar una señal de alarma para niveles altos de agua tratada en el tanque de retención 14, y abrir o cerrar la ventilación de vacio 16.

Durante la operación del sistema 10, se puede hacer fluir agua tratada a través del segundo panel de transferencia 22 y hacia el filtro 26 antes de salir del sistema. El filtro 26 puede recoger todas las partículas que pueden estar contenidas en el agua tratada. Se apreciará que también se pueden incluir otros medios para filtrar o tratar el agua tratada en el sistema 10. Por ejemplo, se pueden incluir cámaras de radiación ultravioleta (no se muestran) y/o filtros de carbón activado (no se muestran) en el sistema 10 para remover patógenos del agua tratada. Una vez que se produce la cantidad deseada de agua tratada, la válvula de control de flujo 48 se cierra para poner fin al flujo de agua al sistema 10.

Se debe apreciar que la presente invención también puede incluir una pluralidad de reactores de RPB 12 particularmente ordenados para obtener, por ejemplo, velocidades de flujo de liquido mayores. Por ejemplo, la presente invención puede incluir una pluralidad de reactores de RPB 12 ordenados en paralelo (no se muestra) para manipular velocidades de flujo de liquido más altas. Alternativamente, la presente invención puede incluir una pluralidad de reactores de RPB 12 en serie (no se muestran) para reducir adicionalmente la cantidad de gas disuelto en un liquido usando varias pasadas.

La presente invención permite una alta eficiencia de transferencia de masa a baja presión para lograr una desaeración ultrabaja. Se puede lograr una concentración del oxigeno disuelto inferior a 100 mg/m3, por ejemplo, bajo los siguientes parámetros: usando el reactor de RPB 12 que tiene un material de empaquetado de metal de espuma de acero inoxidable macizo 314 (de 200 poros/m, de 0,30 m de diámetro exterior, de 0,09 m de diámetro interior y de 0,025 m de espesor axial), en donde el elemento permeable giratorio 52 tiene una velocidad tangencial de 10,7 m/sM proporcionando una velocidad de flujo de entrada de liquido de 0,45 m3/h; y proporcionando una presión del sistema de 18 torr. A continuación de proporcionan otros ejemplos que ilustran la eficiencia de desaeración ultrabaja de la presente invención .

La presente invención también se ilustra con los siguientes ejemplos, que no limitan el alcance de las aplicaciones potenciales de la invención.

Ejemplos Ejemplos 1-8 Cada uno de los ejemplos 1 a 8 ilustrados en la Tabla 1 se realizó con un material de empaquetamiento del rotor de metal de espuma de acero inoxidable macizo 314, de 200 poros/m, de 0,30 m de diámetro exterior, de 0,09 m de diámetro interior y de 0,025 m de espesor axial. La velocidad tangencial en el diámetro interior del elemento permeable giratorio 52 fue de 10,7 m/segundo. El oxigeno se removió desde agua potable utilizando una bomba de vacio 32 y el reactor de RPB 12. El agua de entrada y de salida se midió para la concentración de oxigeno usando un analizador del oxigeno disuelto ROSEMOUNT Modelo 499A TrDO 38.

En la Tabla 1, la velocidad tangencial se da en la columna VT en m/s. La velocidad de flujo de entrada de liquido se da en la columna Fi en m3/h. La concentración de entrada de oxigeno se da en la columna 02 disueito de entrada en mg de 02/m3 de agua. La concentración de salida de oxigeno se da en la columna 02 disueito de salida en mg de 02/m3 de agua. La presión del sistema se da en la columna PSistema en torr. La temperatura del liquido se da en la columna Taaua en °C.

TABLA 1 Deaeración de Vacio de Agua Potable En los ejemplos 1-8, la concentración del oxigeno de salida es inferior a 500 mg/m3, que se considera una desaeración ultrabaja.

En los Ejemplos 5 y 6, el nivel del oxígeno disuelto es de 100 mg/m3 o menos. Éste es un rendimiento excepcional para un sistema 10 que no utiliza ningún gas de raspado y que se basa exclusivamente en el vacío como la fuerza impulsora para la remoción del oxígeno. A partir de la descripción precedente de la invención, los expertos en el arte percibirán mejoras, cambios y modificaciones. Aquellas mejoras, cambios y modificaciones que están dentro de los conocimientos del arte están cubiertas por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (21)

REIVINDICACIONES

1. Un método para desgasificar un liquido, dicho método comprende los pasos de: Proporcionar un reactor de lecho empaquetado giratorio (RPB) , el reactor de RPB comprende un elemento permeable giratorio dispuesto dentro de una cámara y que define una región interior, por lo menos una entrada de liquido para infundir el liquido en la región interior, por lo menos una salida de gas para remover un gas de la región interior, y por lo menos una salida de liquido para remover un liquido de la región interior; Hacer que el elemento permeable giratorio dentro del reactor de RPB gire a una velocidad tangencial; Infundir el liquido en por lo menos una entrada de liquido a una velocidad de flujo de entrada; Aplicar un vacio a la región interior del reactor de RPB a través de por lo menos una salida de gas; y Generar un liquido sustancialmente libre del gas.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho paso de infundir el liquido en por lo menos una entrada de liquido también comprende los pasos de: Dispersar el liquido en una fase altamente dispersada; y Renovar continuamente la fase altamente dispersada dentro del elemento permeable giratorio.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la velocidad tangencial del elemento permeable giratorio es de 4 m/s a 25 m/s.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho paso de hacer que el elemento permeable giratorio dentro del reactor de RPB gire a una velocidad tangencial mejora la dispersión del liquido.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho paso de aplicar un vacio a la región interior del reactor de RPB a través de por lo menos una salida de gas promueve la transferencia de masa del gas desde el liquido al espacio interior del RPB.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la velocidad de flujo de entrada del liquido es de 0,5 gpm a 2000 gpm.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde temperatura del liquido es de 0°C a 100°C.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el rector de RPB tiene una presión del sistema de 6 torr a 50 torr.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el liquido incluye agua.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el gas se selecciona del grupo formado por aire, oxigeno, dióxido de carbono y nitrógeno.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la cantidad del gas disuelto en el liquido sustancialmente libre del gas es de 50 mg/m3 a 900 mg/m3.

12. Un método para desgasificar agua, dicho método comprende los pasos de: Proporcionar un reactor de lecho empaquetado giratorio (RPB) , el reactor de RPB comprende un elemento permeable giratorio dispuesto dentro de una cámara y que define una región interior, por lo menos una entrada de liquido para infundir el liquido en la región interior, por lo menos una salida de gas para remover un gas de la región interior, y por lo menos una salida de liquido para remover un liquido de la región interior; Hacer que el elemento permeable giratorio dentro del reactor de RPB gire a una velocidad tangencial; Infundir el liquido en por lo menos una entrada de liquido a una velocidad de flujo de entrada; Aplicar un vacio a la región interior del reactor de RPB a través de por lo menos una salida de gas; y Generar agua sustancialmente desgasificada.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dicho paso de infundir el agua en por lo menos una entrada de liquido también comprende los pasos de: Dispersar agua en una fase altamente dispersada; y Renovar continuamente la fase altamente dispersada dentro del elemento permeable giratorio.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la velocidad tangencial del elemento permeable giratorio es de 4 m/s a 25 m/s.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dicho paso de hacer que el elemento permeable giratorio dentro del reactor de RPB gire a una velocidad tangencial mejora la dispersión del agua.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dicho paso de aplicar un vacio a la región interior del reactor de RPB a través de por lo menos una salida de gas promueve la transferencia de masa del gas desde el agua al espacio interior del reactor de RPB.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la velocidad de flujo de entrada del agua es de 0,5 gpm a 2000 gpm.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la temperatura del agua es de 0°C a 100°C.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el reactor de RPB tiene una presión del sistema de 6 torr a 50 torr.

20. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el gas se selecciona del grupo formado por aire, oxigeno, dióxido de carbono y nitrógeno.

21. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la cantidad del gas disuelto en el agua sustancialmente desgasificada es de 50 mg/m3 a 900 mg/m3.