PT1893317T

PT1893317T - Separadores de impedimento de gás-líquidos e processo para a separação de gotas utilizando os mesmos

Info

Publication number: PT1893317T
Application number: PT67723239T
Authority: PT
Inventors: Keith Scherrer Paul
Original assignee: Grupo Petrotemex Sa De Cv
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2018-01-08
Also published as: US20060283159A1; ES2649746T3; PL1893317T3; US7537627B2; HUE035854T2; EP1893317B1; KR20080021028A; EP1893317A2; CN101203293A; MX2007015668A; SI1893317T1; BRPI0612130A2; WO2006138114A3; LT1893317T; AR056384A1; WO2006138114A2

Description

DESCRIÇÃO

SEPARADORES DE IMPEDIMENTO DE GÁS-LÍQUIDOS E PROCESSO PARA A SEPARAÇÃO DE GOTAS UTILIZANDO OS MESMOS

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção é dirigida à separação das gotas de liquido a partir de correntes de gás-líquido em processos químicos. 2 . Técnica Anterior

Muitos processos químicos exigem a separação de uma fase gasosa do equipamento de processamento químico, tal como reactores químicos. Em alguns casos, a natureza dos vários reagentes, produtos e subprodutos facilitam a remoção de uma fase gasosa substancialmente sem líquido. No entanto, em outros processos, podem ser associadas quantidades consideráveis de gotículas líquidas com a fase gasosa, e no caso em que as gotículas líquidas podem posteriormente se solidificar, quer devido estritamente a uma mudança de fase ou à reação subsequente, as linhas e válvulas podem ser conectadas e requerem desmontagem e limpeza ou substituição. Além disso, em muitos casos, as gotas de líquido podem constituir uma perda de reagentes valiosos, produtos intermediários ou produtos finais. Por exemplo, durante a preparação de polímeros de poli (tereftalato de etileno), as partículas de polímero e oligómero podem ser transportadas com etilenoglicol e água quando estas são removidas do reactor em fase de vapor.

Muitos tipos de dispositivos para remoção de líquido a partir de correntes de gás são conhecidos, incluindo separadores de ciclone, placas de frio, filtros e semelhantes. As colunas empacotadas removem eficientemente goticulas de liquido, por exemplo. No entanto, muitos desses métodos, por exemplo, placas de refrigeração, são intensivos em energia, e outros, como colunas embaladas, exibem uma queda de pressão severa, além de serem propensas a conexão. Os filtros em linha também sofrem com essas desvantagens.

Os separadores ou armadilhas inerciais fazem uso do facto de que um gás que flui pode facilmente fazer voltas que as goticulas com grande inércia não podem. As goticulas que não podem girar com o fluxo de gás por causa de sua inércia ou impacto sobre um alvo ou superfície de recolha, sobre o qual elas são depositadas. Um simples cotovelo de tubo é um exemplo desse separador. No entanto, esses separadores geralmente são eficientes apenas para goticulas de materiais com grande inércia. Uma vez que a inércia das goticulas é medida pela sua massa, o tamanho e a densidade das goticulas é importante na determinação da eficiência de remoção.

Na patente US No. 5, 181, 943, a remoção do líquido é efetuada fornecendo um grande número de defletores do tipo placa em toda a trajetória de uma corrente de gás líquido, sendo os defletores substancialmente paralelos, mas inclinados para baixo, e estendendo-se alternadamente a partir de lados opostos do dispositivo de separação, posicionados transversalmente à inicial direção do fluxo. Este dispositivo cria um caminho de serpentina de superfície de superfície alta e deve ser bastante grande se a queda de pressão for baixa. Uma vez que, em muitos casos, o separador deve ser mantido a uma temperatura operacional específica e, portanto, requer um isolamento externo considerável, esses dispositivos são relativamente intensivos em capital. A Patente US No. 5,510,017 descreve um separador de gás-líquido que envolve dois conjuntos de palhetas concêntricas, dispostas radialmente, que causam um fluxo de turbulência de gás contendo líquido dirigido através delas. As forças centrífugas geradas causam que as gotas de líquido incidam sobre as paredes da secção de tubo que contém o separador, a partir do qual são removidas como líquido a granel por uma série de drenos. Este dispositivo é de construção bastante complexa, e acredita-se que seja utilizável somente quando configurado para fluxo horizontal devido à colocação de defletores e drenos de captura de líquido. Além disso, a conversão de fluxo linear para um fluxo de turbilhão requer necessariamente energia, o que se manifesta como uma queda de pressão. EP 0 197,060 descreve um separador de gás líquido útil na dessulfuração de gás, que emprega uma pluralidade de grupos de lâminas de superfície grande montadas obliquamente que são pulverizadas com um líquido de enxaguamento para transportar gotículas que invadem as lâminas. A utilização de um líquido de enxaguamento não é desejável em muitas aplicações. O Pedido de Patente US No. 20050056150 (publicado como WO 2005/051507 A2) descreve um separador gás-líquido que é referido como um separador de espinha de peixe porque a sua construção envolve uma coluna vertebral central a partir da qual emana uma pluralidade de palhetas para coletar gotículas líquidas. A construção da espinha de peixe descrita no pedido '150 é limitada na medida em que é colocada na região a montante (entrada) de um cotovelo onde a linha central da entrada do cotovelo é substancialmente vertical. Esta limitação é significativa na medida em que o sistema de conduta que transporta os reatores de polimerização que extinguem gases, tendem a ser grandes e inflexíveis, oferecendo apenas um número limitado de posições de conduta disponíveis para colocar o separador gás-líquido. Em algumas disposições de condutas, a região a montante (entrada) de um cotovelo pode não estar acessível, ou um cotovelo como tal pode não estar presente no sistema de conduta.

Por conseguinte, existe uma necessidade de um separador de gás-líquido melhorado com um design e construção simples que pode ser posicionado em posições de adição num sistema de condução de reactor de polimerização, que pode ser utilizado sem líquido de enxaguamento, o que oferece baixa queda de pressão, e que é eficiente na separação de gotículas com inércia relativamente pequena de uma corrente de gás.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO 0 presente invento resolve um ou mais problemas da técnica anterior ao proporcionar um intensificador de separação gás-líquido que é colocado dentro de uma conduta ligada a um recipiente de processamento. 0 intensificador de separação gás-líquido da invenção separa vantajosamente o líquido e, em particular, as gotículas líquidas de uma corrente de gás. Numa forma de realização, o intensificador de separação inclui um canal de retorno central e uma pluralidade de palhetas que se prolongam longitudinalmente. As palhetas que se prolongam longitudinalmente estão posicionadas para direcionar uma porção de qualquer líquido que entre em contacto com as palhetas no canal de retorno central. 0 canal de retorno central direciona o líquido em uma direção descendente sob a força da gravidade em um sentido oposto à direção da corrente de gotículas de gás e líquido.

Numa outra forma de realização da invenção, um intensificador de separação de gás-líquido com um canal de retorno periférico e sem um canal de retorno central é fornecido. 0 intensificador de separação gás-liquido desta forma de realização inclui uma espinha central (em vez de um canal central), uma pluralidade de palhetas que se prolongam longitudinalmente distribuídas ao longo da espinha central e um canal de retorno periférico. Cada palheta tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade de cada palheta é adjacente à espinha central, com cada uma das palhetas posicionada para dirigir uma porção de qualquer líquido que contacta as palhetas para a segunda extremidade para longe da espinha central em direção à parede da conduta e o canal de retorno periférico. 0 canal de retorno periférico direciona o material da parede da conduta acima do canal de retorno em uma direção descendente sob a força da gravidade em um sentido oposto à direção da corrente de gás contendo gotículas de líquido.

Numa outra forma de realização da invenção, um intensificador de separação de gás-líquido com tanto um canal de retorno e um canal central, periférico é fornecido. 0 intensificador de separação gás-líquido desta forma de realização inclui uma pluralidade de palhetas que se prolongam longitudinalmente distribuídas ao longo do canal de retorno central. Cada palheta tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade de cada palheta é adjacente ao canal de retorno central, com cada palheta posicionada para direcionar uma porção de qualquer líquido que entre em contacto com as palhetas para a segunda extremidade em direção ao canal de retorno central. Finalmente, o canal de retorno central direciona o líquido das palhetas em uma direção descendente sob a força da gravidade em um sentido oposto à direção da corrente de gás e gotículas de líquido. 0 canal de retorno periférico direciona o material da parede da conduta acima do canal de retorno em uma direção descendente sob a força da gravidade em um sentido oposto à direção da corrente de goticulas de liquido contendo gás.

Em ainda outra forma de realização que não faz parte da invenção, um intensificador de separação gás-líquido, sem canais de retorno (centrais ou periféricas) e posicionáveis em uma secção de uma conduta que se prolonga a partir de um recipiente de processamento é fornecida. 0 intensificador de separação gás-líquido desta forma de realização inclui uma espinha central e uma pluralidade de palhetas que se prolongam longitudinalmente distribuídas ao longo da espinha. Mais uma vez, cada palheta tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade em que a primeira extremidade de cada uma das palhetas é adjacente à coluna central. Esta forma de realização é distinguida dos outros intensificadores de separação, porque esta forma de realização é aplicável a condutas que estão inclinadas de tal modo que o líquido na espinha e a parede da conduta em torno dela flua de volta ao reactor a partir do qual se origina sob a influência da gravidade, de modo que os canais de retorno como tal podem não ser necessários.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIGURA IA é uma vista lateral de um intensificador de separação colocado dentro da região de saída de um cotovelo que faz parte de um sistema de conduta que se prolonga a partir de um reactor; A FIGURA 1B é uma vista lateral de um intensificador de separação colocado dentro de uma conduta que é um bocal lateral, que se prolonga para fora de um reactor; A FIGURA 2A é uma visão ampliada do intensificador de separação e cotovelo da Figura IA; A FIGURA 2B é uma vista ampliada do intensificador de separação no segundo pedaço de uma curva de 90 0 de duas peças; A FIGURA 2C é uma vista ampliada do intensificador de separação seguindo uma curva de quatro partes de 90 °; A FIGURA 2D é uma visão ampliada do potenciador de separação e bocal lateral da conduta da Figura 1B; A FIGURA 3 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização do intensificador de separação da invenção; A FIGURA 4A é uma vista em perspectiva de uma vara com uma forma retangular; A FIGURA 4B é uma vista em perspectiva de uma palheta com uma forma "semi-circular" aberta; A FIGURA 4C é uma vista em perspectiva de uma palheta com uma forma triangular; A FIGURA 4D é uma vista em perspectiva de uma ala de perfil aerodinâmico; A FIGURA 4E é uma vista em perspectiva de uma palheta com apenas um rebordo inferior; A FIGURA 5A é uma vista em perspectiva em que as palhetas se alinham com entalhes no canal de retorno central; A FIGURA 5B é uma vista em perspectiva em que as palhetas sobrepõem o canal de retorno central; A FIGURA 6A é uma vista em perspectiva da incorporação de um canal de retorno periférico posicionado na frente das palhetas; A FIGURA 6b é uma vista em perspectiva da incorporação de um canal de retorno periférico posicionado atrás das palhetas; A FIGURA 7 proporciona uma vista em perspectiva de um intensificador de separação desta forma de realização com uma coluna vertebral central e um canal de retorno periférico atrás das palhetas; A FIGURA 8 é uma vista lateral de um intensificador de separação colocado dentro de uma secção direta e substancialmente vertical de um sistema de conduta que se prolonga a partir de um reator; e A FIGURA 9 é uma vista em perspectiva do intensificador de separação da Figura 8. A FIGURA 10 é uma vista lateral ilustrando o possível uso de intensificadores de separação múltiplos em um sistema de conduta que se estende a partir de um reator.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA

Referência será agora feita em pormenor às composições ou formas de realização e métodos da invenção que são actualmente preferidos, que constituem os melhores modos de realização da invenção conhecida pelos inventores.

Com referência às Figuras IA e 2A, uma primeira forma de realização que melhora a separação gás-líquido (isto é, o separador de gás-líquido) da invenção é fornecido. A Figura IA proporciona uma vista lateral do intensificador de separação colocado dentro da região de saída de um cotovelo de uma conduta de reactor. A Figura 2A é uma visão ampliada da vista lateral da Figura IA. 0 intensificador de separação gás-líquido 10 é posicionado na conduta 12 para separar o líquido de uma corrente que tem gotículas de gás e líquido que emanam do recipiente de processo 14. Tipicamente, a conduta 12 tem uma secção transversal circular, embora outras formas sejam possíveis. O fluxo flui através da conduta 12 na direcção de fluxo 16 que conduz para o recipiente de processo 14. Em algumas variações desta forma de realização, o recipiente de processo 14 é um reactor de polimerização tal como um reactor de polimerização de policondensação. Consequentemente, as gotículas líquidas incluem tipicamente pelo menos um dos monómeros ou oligómeros líquidos.

Ainda com referência às Figuras IA e 2A, o intensificador de separação 10 pode ser colocado na conduta 12 na região de saída do cotovelo da conduta 20. Numa variação desta forma de realização, a extremidade inferior 22 de intensificador de separação 10 está ligado à posição 24 da conduta 12 que está na ou adjacente à posição de vértice 26 do cotovelo da conduta 20, enquanto que a extremidade superior 28 da intensificador de separação 10 está ligado numa posição 30 da conduta 12. Uma extremidade de entrada do cotovelo 20 está em comunicação de fluido com o recipiente de processo 14 que emana uma corrente de gotículas de líquido que contém gás no cotovelo 20 com o líquido coletado do intensificador de separação 10 voltado para o vaso 14. Nesta variação, a maior parte do intensificador de separação 10 estará fora de uma linha de local para a maioria das posições dentro do recipiente de processo 14 de tal modo que pelo menos uma porção do intensificador de separação 10 se prolonga em uma direção após a posição de vértice 26 do cotovelo 20 em uma direção a jusante de cotovelo 20 quando a conduta 12 é parte do recipiente de processo 14.

Com referência às Figuras 2B e 2C, a utilização do promotor de separação da invenção, tal como utilizado com curvas em ângulos é fornecido. Tal como aqui utilizado, "curvas em ângulos" significa que a curva é formada juntando as extremidades das secções retas de conduta umas às outras. A Figura 2B ilustra uma simples curva de 90 0 com um intensificador de separação. Na Figura 2B, a curva em ângulo 42 inclui secções de curva 44, 46 que estão ligadas ao longo da costura biselada 48. Na Figura 2C mostra-se uma curva em ângulo que é uma alternativa ao cotovelo das Figuras 2A. A curva em ângulo 50 é formada a partir de seções de dobra 52, 54, 56, 58, 60.

Com referência às Figuras IB e 2D, uma variação do que melhora a separação, tal como utilizado em uma conduta que é um bocal lateral que se prolonga a partir do reactor é fornecida. A Figura 1B proporciona uma vista lateral do intensificador de separação 10 colocado dentro do bocal lateral 62 que se prolonga a partir do recipiente de processo 14. A Figura 2D é uma visão ampliada do intensif icador de separação e bico lateral da Figura 1B. Em algumas variações, a secção 63 da conduta 62 prolonga-se para dentro do recipiente de processo 14 de modo a evitar que as goticulas que entraram em contacto com a parte superior da embarcação de processo 14 entre na conduta 62. Nesta variação, a corrente que contém gás e liquido emana do recipiente de processo 14 através de uma conduta 62. Uma extremidade de entrada da conduta (bocal lateral) 62 está em comunicação de fluido com a embarcação de processo 14 que emana uma corrente de gás que contém gotículas de líquido na conduta (bico lateral) 62 com o líquido coletado sendo dirigido de volta para o vaso 14 a partir do intensificador de separação 10. A extremidade inferior 22 do intensificador de separação 10 está ligada na posição 64 da conduta (bocal lateral) 62, enquanto a extremidade superior 28 do intensificador de separação 10 está ligada à posição 66 da conduta (bico lateral) 62. Em geral, o intensificador de separação 10 estará fora da linha do local para posições abaixo da altura 68 .

Com referência à Figura 3, uma ilustração de uma forma de realização que melhora a separação 10 é fornecida. O intensificador de separação 10 inclui o canal de retorno central 70 e uma pluralidade de palhetas 72 que se prolongam longitudinalmente distribuídas em um padrão de espinha de peixe ao longo do canal de retorno central 70. As palhetas e o canal de retorno central 70 são construídos a partir de qualquer material que seja compatível com a temperatura e as condições químicas às quais o expositor de separação 10 está exposto. Em particular, uma construção de metal é útil. O canal de retorno central tem uma largura de cerca de metade ou menos do diâmetro interno da conduta. Em geral, as palhetas 70 têm uma construção um pouco oca. Especificamente, as palhetas têm uma abertura ao longo de um comprimento da mesma com a abertura voltada para a direção do fluxo de gás. Conforme estabelecido abaixo, a abertura está localizada de tal forma que a palheta oca tem um rebordo de coleta de fluido localizado no seu fundo. As palhetas são posicionadas para proporcionar uma superfície para entrar em contacto com a corrente com gotículas de gás e líquido quando o intensificador de separação 10 é colocado dentro do recipiente de processo 14. Especificamente, cada uma das palhetas 72 está posicionada para proporcionar um contacto substancialmente máximo com a corrente que tem gotas de gás e liquido durante a operação. Por conseguinte, as palhetas 72 estão montadas de modo a que um eixo através da altura da secção transversal esteja inclinado da direcção do fluxo de gás de 20 ° a cerca de 90 °. Os projetos de viragem adicionais e os métodos de junção de palhetas são fornecidos no Pedido de Patente No. 20050056150. Numa variação das invenções, o canal de retorno central 70 inclui uma pluralidade de aberturas de entrada 74. Cada vagem da pluralidade de palhetas 72 que se prolongam longitudinalmente inclui a primeira extremidade 80 e a segunda extremidade 82. Além disso, na forma de realização mostrada, as palhetas 72 incluem o rebordo superior 84 e o rebordo inferior 86. O rebordo inferior 86 fornece um canal para transportar o liquido para o canal de retorno central 70. As palhetas 72 estão ligadas ao canal de retorno central 70 por qualquer técnica que resulte em uma estrutura que possa suportar a temperatura e o ambiente químico provavelmente presente durante o funcionamento da embarcação do processo. Independentemente do mecanismo com o qual as aberturas 72 estão ligadas, a pluralidade de palhetas 72 que se prolongam longitudinalmente são distribuídas ao longo do canal de retorno central 70 e posicionadas para direcionar uma porção de qualquer líquido que contata as palhetas para a primeira extremidade 80 e através de uma das aberturas de entrada 74 e para o canal de retorno central 70. Também deve ser apreciado que, quando o intensificador de separação 10 é colocado dentro de uma conduta, as palhetas 72 serão anguladas em relação a um plano horizontal, de modo que a coleta de líquido nas palhetas fluirá sob a força da gravidade para o canal de retorno central 70. Além disso, o intensificador de separação 10 pode posicionar -se numa conduta conforme estabelecido acima, de modo que o canal de retorno central 70 também tenha um ângulo em relação a um plano horizontal. Embora seja possível qualquer ângulo desde que o canal de retorno central 70 se incline para o recipiente de processo 14 quando o intensificador de separação 12 está posicionado em uma conduta, os valores típicos para este ângulo são de cerca de 20 0 a 80 °. Quando o intensificador de separação 10 é colocado dentro da conduta 12 (ou bocal lateral 32) de um recipiente de processo de funcionamento 14, as gotículas de líquido que emanam com a corrente de gás do recipiente de processo 14 incidem no canal de retorno central 70 e as palhetas 72. Pelo menos uma porção do líquido contido na corrente é capturada pelo canal de retorno central 70 e as palhetas 72. Essa porção do líquido capturado pelas palhetas 72 flui para e depois para o canal central 70. O líquido recolhido pelo canal de retorno central 70 flui na direção descendente 90 sob a força da gravidade para o recipiente de processo 14. Claramente, a direção 90 está em um sentido oposto à direção de fluxo da corrente com gotas de gás e líquido. Consequentemente, pelo menos uma porção do líquido recolhido regressa ao recipiente de processo 14. Opcionalmente, o intensificador de separação 10 também inclui a protecção inferior 88 que dirige ainda mais o líquido para fora do intensif icador de separação 10 e inibe o líquido de contornar o intensificador de separação fluindo para fora da embarcação de processo 14.

Com referência às Figuras 4A -E, são proporcionadas construções alternativas para as palhetas utilizadas no intensificador de separação da invenção. As palhetas preferencialmente são construídas "ocas", com uma fenda longitudinal, por exemplo, tendo uma secção em corte transversal em forma de "C" ou "J", e são de uma secção transversal de modo que, quando em posição na espinha de peixe, um canal inferior está de preferência presente, para auxiliar na condução de liquido ao longo da palheta, e para proteger o liquido coletado do fluxo de gás, de modo que o liquido não entre novamente na corrente de gás. Circular, elíptica, perfil aerodinâmico, quadrada, retangular ou outras formas podem ser usadas. A forma e o ângulo oblíquo em relação ao fluxo de gás podem ser calculados por simulações aerodinâmicas para minimizar a queda de pressão e / ou para maximizar a eficiência da coleta de fluidos. Na Figura 4A, uma palheta rectangular 92 é mostrada, com aberturas descontínuas. Na Figura 4B, é representada uma aba "semi-circular" aberta 94, com dois orifícios 96 para unir a palheta por parafusos a um suporte de montagem. A Figura 4C ilustra uma palheta 98 triangular com uma porção 100 completamente aberta ao longo do seu comprimento e um rebordo colector de líquido 102. A Figura 4D mostra uma aleta de perfil aerodinâmico 104 com uma abertura descontínua, enquanto a Figura 4E mostra uma palheta 106 que não tem rebordo superior.

Com referências às Figuras 5A e 5B, os exemplos de mecanismos alternativos para o posicionamento de palhetas 72 sobre canal de retorno central são fornecidos. A Figura 5A fornece uma visão em perspectiva em que as palhetas se alinham o que faz o entalhe no canal de retorno central. Especificamente, o canal de retorno 70 inclui uma pluralidade de entalhes 110 ao invés de aberturas. As palhetas 72 estão alinhadas com entalhes 110. Além disso, as palhetas opostas 72a, 72b estão opcionalmente unidas em conjunto na posição 112 para maior resistência estrutural. A Figura 5B fornece uma visão em perspectiva de outra variação no método de anexar as palhetas. Nesta variação, as palhetas 72 sobrepor o canal de retorno central 70 e estão montadas nos suportes 114.

Numa outra forma de realização da invenção, o que melhora a separação estabelecido acima inclui um canal de retorno periférico. Com referência às Figuras 6A e 6B são ilustradas variações da utilização de um canal de retorno periférico. A Figura 6A é uma vista em perspectiva da incorporação de um canal de retorno periférico posicionado na frente das palhetas. 0 canal periférico 130 está posicionado na frente das extremidades 132 das palhetas 72. Além disso, o canal de retorno periférico 130 quando colocado dentro de uma conduta será adjacente à superfície interior de tal conduta de modo que o líquido não escape após a periferia do intensificador de separação 10. O líquido recolhido pelo canal de retorno periférico 130 flui para baixo sob a força da gravidade numa direcção que está num sentido oposto à direcção da corrente de gotículas de gás e líquido. Se presente, o líquido então fluirá sobre a proteção inferior 88. A Figura 6B é uma vista em perspectiva da incorporação de um canal de retorno periférico posicionado atrás das palhetas. O canal de retorno periférico 130 desta variação funciona de forma semelhante ao canal de retorno periférico 130 da Figura 6A.

Numa outra forma de realização da invenção, um intensificador de separação de gás-líquido é fornecido com um canal de retorno periférico e uma coluna central, em lugar de um retorno central. A Figura 7 proporciona uma vista em perspectiva do intensificador de separação desta forma de realização. O intensificador de separação 138 inclui uma pluralidade de palhetas 72 que se prolongam longitudinalmente distribuídas ao longo da coluna central 140. Cada palheta das palhetas 72 tem a primeira extremidade 80 e uma segunda extremidade 82, de tal modo que cada palheta está ligada à espinha central 140 na primeira extremidade 80 e está posicionada para dirigir uma porção de qualquer líquido que contacte a palheta para a segunda extremidade 82. 0 canal de retorno periférico 142 está localizado atrás da periferia das palhetas 72. Os detalhes específicos relativos à construção das palhetas 72 são apresentados acima. Além disso, o intensificador de separação 138 pode opcionalmente incluir um canal de retorno central (não mostrado) posicionado para trás (isto é, a jusante de) coluna central 140 para receber gotículas que fluem das palhetas 72 quando as palhetas estão inclinadas de modo que as gotículas capturadas fluem para a coluna central 140.

Numa outra forma de realização que não faz parte da invenção, um intensificador de separação gás-líquido, sem canais de retorno (central e periférico) e posicionáveis em uma secção de uma conduta que se prolonga a partir de um recipiente de processamento é fornecida. A localização e inclinação da secção de conduta que contém o dispositivo de separação determina se esse é o caso. Com referência às Figuras 8 e 9, é ilustrado um intensificador de separação que pode ser posicionado dentro de uma secção linear e substancialmente vertical de uma conduta. A Figura 9 é uma vista em perspectiva do intensificador de separação da Figura 8. Nesta forma de realização, o intensificador de separação 150 é colocado dentro da secção de conduta 152 que está em comunicação de fluido com o recipiente de processo 14. O intensificador de separação 150 inclui coluna central 154 e uma pluralidade de palhetas 72 que se prolongam longitudinalmente distribuídas ao longo da espinha central 154. Mais uma vez, cada uma das palhetas 72 tem a primeira extremidade 80 e a segunda extremidade 82 de tal modo que a primeira extremidade 80 de cada uma das palhetas é adjacente à espinha central 154 e cada uma das palhetas está posicionada para dirigir uma porção de quaisquer palhetas de contacto líquido 72 para a segunda extremidade 82 longe de a coluna central 154. Os detalhes específicos relativos à construção das palhetas 72 são apresentados acima. Além disso, o intensificador de separação 150 pode opcionalmente incluir um canal de retorno central (não mostrado) posicionado para receber goticulas que fluem das palhetas 72 quando as palhetas estão inclinadas de modo a que as goticulas capturadas fluam para a coluna central 154.

Em ainda outra forma de realização que não faz parte do invento, uma pluralidade de potenciadores de separação é incluído numa conduta de gás de escape. Com referência à Figura 10, a inclusão de intensificadores de separação múltiplos é ilustrada. A utilização de intensificadores de separação múltipla sempre melhora a eficiência da remoção de goticulas líquidas de uma corrente de gás em comparação com um único intensificador de separação. A conduta 156 inclui o intensificador de separação 150 e o intensificador de separação 10, cada um dos quais é descrito em detalhe acima. Também incluído na conduta 156 é o intensificador de separação 160 que é dos desenhos descritos em Pedido de Patente US No. 20050056150. Ainda noutra forma de realização da invenção, os intensificadores de separação apresentados acima são utilizados num processo para a separação de goticulas de líquido de uma corrente de gás que flui. Um exemplo de tal processo é melhor apreciado com referência às Figuras IA, 1B, 2A, 2B, 2C e 2D. Uma corrente que inclui gás e goticulas de líquido arrastadas emerge do recipiente de processo 14 ao longo da direção 16. A conduta 12 dirige a corrente para o intensificador de separação 10, que é de uma construção de espinha de peixe conforme estabelecido acima, sendo construído com palhetas que emanam de um canal de retorno central ou coluna vertebral. O líquido é subsequentemente recolhido por contacto das goticulas com o intensificador de separação 10 e as paredes do cotovelo 20 ou cintura inferior 50 e 42. Uma corrente de gás existente empobrecida de gotículas líquidas emerge do cotovelo 20. Quando a conduta contendo o dispositivo de separação é um bocal lateral, o líquido é recolhido por contacto das gotículas com o intensificador de separação 10 e as paredes do bico lateral 62. Os detalhes para o intensif icador de separação 10 são apresentados acima. De modo semelhante, com referência às Figuras 8 e 9, uma corrente que inclui gás e gotículas de líquido arrastadas emerge do recipiente de processo 14 que flui para a conduta 152. O condutor 152 dirige a corrente para o intensificador de separação 150, que é de uma construção de espinha de peixe conforme estabelecido acima, sendo construído com palhetas que emanam de uma coluna vertebral central ou uma espinha central com canal de retorno. O líquido é subsequentemente coletado pelo contacto das gotículas com o intensificador de separação 150 .

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Uma conduta (12) com um intensificador de separação gás-líquido (10) posicionado na referida conduta (12) para separar o líquido de uma corrente que tem gotículas de gás e de líquido que emanam de um recipiente de processo (14) e do referido recipiente de processo (14) em que a referida conduta (12) está ligada ao referido recipiente de processo (14), o intensificador de separação (10) compreendendo: um canal de retorno central (70); e uma pluralidade de palhetas que se estendem longitudinalmente (72) distribuídas ao longo do canal de retorno central (70), cada palheta (72) tendo uma primeira extremidade (80) e uma segunda extremidade (82, 132), em que cada palheta (72) está posicionada para direcionar uma porção de qualquer líquido que entre em contacto com as palhetas (72) para a primeira extremidade (80) e para dentro do canal de retorno central (70); em que o canal de retorno central (70) dirige o líquido numa direção descendente (90) sob a força da gravidade num sentido oposto à direcção da corrente de gotículas de gás e líquido, e em que pelo menos uma porção do líquido dirigido cai de volta no recipiente do processo (14); em que o intensificador de separação (10) está posicionado na referida conduta (12) de tal modo que o canal de retorno central (70) tem um ângulo em relação a um plano horizontal; e em que o intensificador de separação (10) está posicionado numa secção de conduta composta por um cotovelo (20) ou curva em ângulo (42, 50) de modo que pelo menos uma porção do intensificador de separação (10) se prolonga em uma direção após um vértice (26 ) do cotovelo (20) ou inclinação em ângulo (42, 50) em uma direção a jusante do cotovelo (20) ou curva em ângulo (42, 50) .
2. A conduta (12) com um intensificador de separaçao (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda uma protecção inferior (88) para direcionar ainda mais o liquido do estimulador de separação (10) e impedir o liquido de evitar passar pelo intensificador de separação (10).
3. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 2, em que cada palheta (72) está posicionada para proporcionar uma superfície para entrar em contacto com a corrente que tem gotas de gás e líquido.
4. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 3, em que cada palheta (72) está posicionada para proporcionar um contacto substancialmente máximo com a corrente com gotículas de gás e líquido.
5. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 3, compreendendo ainda um canal de retorno periférico (130), o canal de retorno periférico (130) dirigindo o líquido numa direcção descendente que está num sentido oposto sentido para a direção do fluxo de gotículas de gás e líquido.
6. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 5, em que o canal de retorno periférico (130) está posicionado na frente da segunda extremidade (132) de cada palheta (72) da pluralidade de palhetas (72) e adjacentes a uma parede interna da conduta (12).
7. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 5, em que o canal de retorno periférico (130) está posicionado atrás da segunda extremidade (132) de cada palheta (72) da pluralidade de palhetas (72) e adjacente a uma parede interna da conduta (12).
8. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 1, em que as palhetas (72) são de construção oca e têm pelo menos uma abertura ao longo do seu comprimento.
9. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 8, em que a abertura está ao longo de todo o comprimento da palheta (72), sendo a aresta (72) posicionada de modo que a abertura fique voltada para o direção do gás que flui através da conduta (12).
10. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 1, em que as palhetas (72) estão montadas de tal modo que um eixo através da altura da secção transversal é angulado a partir da direcção do fluxo de gás de 20 0 a cerca de 90 0.
11. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 10, em que as palhetas (72) são ocas e têm uma abertura ao longo de um seu comprimento, a abertura voltada para a direção do fluxo de gás, a abertura localizada de tal modo que a palheta oca (72) tenha um rebordo coletor de fluido (102) localizado no seu fundo.
12. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 1, em que o canal de retorno central (70) é urn canal de retorno de metal com uma largura de cerca de metade ou menos do diâmetro interno da conduta (12) .
13. A conduta (12) com urn intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 1, em que a conduta (12) tem uma secção transversal circular ou uma secção transversal poligonal. 14. 0 intensif icador de separação (10) de acordo com a reivindicação 1, em que a conduta (12) é um bico lateral (62) no reactor.
15. A conduta (12) com um intensificador de separação (10) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 1, em que a pluralidade de palhetas (72) que se prolongam longitudinalmente compreende uma ou mais palhetas (72) seleccionadas do grupo constituído por palhetas com uma forma triangular (98), palhetas de forma retangular (92), palhetas com uma forma "semi-circular" aberta (94), palhetas de perfil aerodinâmico (104), palhetas com um rebordo inferior (106) e suas combinações.
16. Processo para a separação de gotículas de líquido de uma corrente de gás a fluir que emana de um recipiente de processo (14), que consiste em direcionar a corrente de gás para dentro da conduta (12) com um intensificador de separação (10) da reivindicação 1.
17. Uma conduta (12) com um intensificador de separação gás-líquido (138) posicionado na referida conduta (12) para separar o líquido de uma corrente que tem gotículas de gás e líquido que emanam de um recipiente de processo (14) e o referido recipiente de processo (14) em que a referida conduta (12) está ligada ao referido recipiente de processo (14), o intensificador de separação (138) compreendendo: uma espinha central (140); uma pluralidade de palhetas que se estendem longitudinalmente (72) distribuídas ao longo da espinha central (140), cada uma das palhetas (72) tendo uma primeira extremidade (80) e uma segunda extremidade (82) em que a primeira extremidade (80) de cada palheta (72) é adjacente à espinha central (140) e cada palheta (72) está posicionada para dirigir uma porção de qualquer líquido que contacta as palhetas (72) com a segunda extremidade (82) para longe da espinha central (140); e canal de retorno periférico (142), o canal de retorno periférico (142) direcionando o líquido em uma direção descendente sob a força da gravidade que está em um sentido oposto à direção da corrente de gotículas de gás e líquido, e em que pelo menos uma porção de o líquido direcionado cai de volta ao recipiente de processo (14).
18. A conduta (12) com um intensificador de separação (138) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 16, em que as palhetas (72) são de construção oca e têm pelo menos uma abertura ao longo de um seu comprimento.
19. A conduta (12) com um intensificador de separação (138) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 17, em que a abertura está ao longo de todo o comprimento da palheta (72), sendo a palheta (72) posicionada de tal modo que a abertura está voltada para o direção do gás que flui através da conduta (12).
20. A conduta (12) com um intensificador de separação (138) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 18, em que as palhetas (72) têm um rebordo de coleta de fluido localizado no seu fundo.
21. A conduta (12) com urn intensificador de separação (138) e um recipiente de processo (14) de acordo com a reivindicação 16, em que a conduta (12) é um cotovelo (20), uma curva inclinada (42, 50) ou um bocal lateral (62) .
22. Processo para a separação de goticulas de liquido de uma corrente de gás que flui que emana de um recipiente de processo (14), que compreende direcionar a corrente de gás para dentro da conduta (12) com o intensificador de separação (138) da reivindicação 17.