TR201901330T4 - Bir aköz solüsyondan sülfidin çıkarılmasına yönelik bir proses. - Google Patents

Abstract

Buluş, sülfit içeren bir aköz solüsyondan sülfiti çıkarmaya yönelik bir proses ile ilgilidir, burada aköz solüsyon, elementsel sülfite sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varlığında sülfit oksitleyici bakterilere tabi tutulur, proses: a) sülfit içeren aköz solüsyonun sağlanması; b) bir veya daha fazla havalandırılmış bölgenin ve bir veya daha fazla havalandırılmamış bölgenin, havalandırılmış bölgelerde yukarı doğru likit akışı ve havalandırılmamış bölgelerde aşağı doğru likit akışı ile aköz ortam içinde oluşturulacağı şekilde bir aköz ortam içinde sülfit oksitleyici bakterileri içeren reaktöre bir moleküler oksijeni içeren gazın tedarik edilmesi; c) bir veya daha fazla havalandırılmamış bölge içine besleme akımının enjekte edilmesi yoluyla reaktöre sülfit içeren aköz solüsyonun bir besleme akımının tedarik edilmesini içerir, burada bir veya daha fazla havalandırılmış bölge, dikey olarak uzanan reaktör iç kısımları aracılığıyla bir veya daha fazla havalandırılmamış bölgeden ayrılmaz. Buluş ayrıca, bu tür proses kullanılarak sülfit içeren aköz solüsyondan sülfiti çıkarmaya yönelik bir proses ile ve bu tür proseste kullanılmak üzere uygun bir reaktör ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME BIR AKöz SOLÜSYONDAN SÜLFIDIN ÇIKARILMASINA YÖNELIK BIR PROSES Bulusun Sahasi Bulus, sülfit içeren bir aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasina yönelik bir proses ile ilgilidir, burada aköz solüsyon, elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere tabi tutulur.

Bulusun Altyagisi Hidrojen sülfit, sülfür oksitler, karbon disülfit ve alt alkil merkaptanlar gibi sülfür bilesikleri, örnegin sodyum veya potasyum karbonatin bir solüsyonu gibi bir aköz yikama solüsyonu ile bir absorpsiyon kulesi içinde gaz akiminin temizlenmesi araciligiyla gaz akislarindan çikarmak iyi bilinir. Dolayisiyla bir saflastirilmis gaz akimi ve sülfit ile doldurulmus bir yikama solüsyonu, istege bagli olarak çözünmüs sülfür oksitlerin sülfite indirgenmesinden sonra elde edilir.

W092/10270 içinde bir proses açiklanir, burada bir sülfür içeren gaz atigin temizlenmesinden elde edilen sülfiti içeren bir aköz solüsyon, elementsel sülfür ve hidroksite sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda sülfür oksitleyici bakterilere tabi tutulur.

W094/29227 içinde bir proses, bir hava yoluyla çevrim reaktörü içinde sülfit oksitleyici bakteriler ile elementsel sülfüre sülfitin oksidasyonuna yönelik olarak açiklanir, burada bir dikey sirkülasyon, bir oksijen içeren gaz akisi araciligiyla muhafaza edilir.

Sülfitin biyolojik oksidasyonuna yönelik bir proseste, sülfatin istenmeyen üretimini minimuma indirmek ve elementsel sülfürün istenen üretimini maksimuma çikarmak önemlidir. Sülfat üzerinde elementsel sülfür olusumunun, oksijen beslemesi kontrol edilerek arttirilabildigi bilinir.

WO98/O4503 içinde bir proses, sülfür oksitleyici bakterileri içeren bir aerobik reaktör içinde sülfitleri içeren bir harcanmis kostik solüsyonun biyolojik muamelesine yönelik olarak açiklanir, burada reaktör içinde redoks potansiyel kontrol edilir. W098/O4503'ün prosesinde sülfit oksitleyici reaksiyon kontrol edilir, diger bir deyisle elementsel sülfür olusumu, -300 mV altindaki bir degerde oksidasyon ortaminin redoks potansiyelinin ayarlanmasi yoluyla sülfat olusumu üzerinde arttirilir.

Aköz solüsyonlarin bakteriyel muamele sahasi disinda WOO1/27042 spesifik olarak, kati partikülleri içeren proses sivilarinin muamelesi ile ilgilidir. WOO1/27042 içinde, en az iki iç bölgeye sahip olan bir muamele haznesini içeren bir aparat açiklanir, burada gaz köpük girisleri ve sivi giris ve çikis kanallari, proses sivisinin, hazne uzunlugu boyunca karsit (saat yönünde, saat yönünün aksine) yönlerde sirküle eden (spiral hareket eden) yollari takip etmesi saglanacak sekilde düzenlenir. Sirkülasyonu tahrik eden köpük girisleri, proses sivisinin kap içinden geçisinde köpük perdesinden geçecegi sekilde karsit sirkülasyonun iki bölgesi arasinda bir köpük “perdesi” olusturmak amaciyla birçok sira halinde düzenlenir, bu sekilde oldukça yogun herhangi bir kati partikül köpük perdesi içinden geçerken, batmama özelliginde önemli bir azalma deneyimleyecektir, dolayisiyla köpük giris siralari arasinda düzenlenen bir kati toplama bölgesinde bulunur.

Ayrica oksidasyon reaksiyonunun kontrol edilmesi yoluyla sülfür oksitleyici bakteriler kullanilarak sülfitin oksidasyonuna yönelik prosesleri gelistirmek üzere, özellikle reaktör içinde lokal olarak yüksek sülfit konsantrasyonlarindan dolayi tiyosülfat olusumu gibi istenmeyen abiyotik reaksiyonlari önlemek üzere teknikte bir ihtiyaç vardir.

Bulusun Kisa Açiklamasi Sülfit oksitleyici bakteriler araciligiyla sülfit oksidasyonuna yönelik bir proseste tiyosülfat olusumu üzerinde elementsel sülfürün olusumunun, bir aköz reaksiyon ortaminda sülfit oksitleyici bakterileri içeren ve dikey olarak uzanan ayirma duvarlarini içermeyen bir reaksiyon bölgesinde, havalandirilmis ve havalandirilmamis bölgelerin olusturulmasi ve havalandirilmamis bir bölge içine sülfit içeren besleme akiminin enjekte edilmesi yoluyla önemli sekilde gelistirildigi bu noktada bulunmustur. Bu sekilde, dikey olarak uzanan reaktör iç kisimlardan ayrilmasi gerekmeyen havalandirilmamis ve havalandirilmis bölgelerin olusturulmasi yoluyla aköz ortamin yeterli sirkülasyonunun, reaktöre giren sülfit konsantrasyonu hizli bir sekilde seyreltmek üzere meydana geldigi bulunmustur. Dolayisiyla reaksiyon ortami içinde sülfit konsantrasyonu, istenmeyen tiyosülfat olusumunu minimuma indirmek üzere yeteri kadar düsüktür.

Buna uygun olarak mevcut bulus, sülfit içeren bir aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasina yönelik bir proses ile ilgilidir, burada aköz solüsyon, elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere tabi tutulur, proses asagidakileri içerir: a) sülfiti içeren aköz solüsyonun saglanmasi; b) bir veya daha fazla havalandirilmis bölgenin ve bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgenin, havalandirilmis bölgelerde yukari dogru likit akisi ve havalandirilmamis bölgelerde asagi dogru likit akisi ile aköz ortam içinde olusturulacagi sekilde bir aköz ortam içinde sülfit oksitleyici bakterileri içeren reaktöre bir moleküler oksijeni içeren gazin tedarik edilmesi; o) bir veya daha fazla havalandirilmamis bölge içine aköz solüsyonun enjekte edilmesi yoluyla reaktöre sülfit içeren aköz solüsyonun tedarik edilmesi, burada bir veya daha fazla havalandirilmis bölge, dikey olarak uzanan reaktör iç kisimlari araciligiyla bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgeden ayrilmaz.

Bir alternatif ancak esdegerli ifadede mevcut bulus, sülfit içeren bir aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasina yönelik bir proses ile ilgilidir, burada aköz solüsyon, elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda bir aköz ortam içinde sülfit oksitleyici bakterilere tabi tutulur, proses asagidakileri içerir: a) sülfiti içeren aköz solüsyonun saglanmasi; b) bir veya daha fazla havalandirilmis bölgenin ve bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgenin, aköz ortam içinde olusturulacagi sekilde reaktörün kesitsel alaninin sadece bir parçasinin bir alt bölmesi içine bir oksijen içeren gazin tedarik edilmesi, söz konusu havalandirilmis bölgeler, havalandirilmis bölgeler içinde yukari dogru likit akisi ve havalandirilmamis bölgeler içinde asagi dogru likit akisi ile oksijen içeren gazin tedarik edildigi söz konusu parça üzerinde konumlandirilir; c) söz konusu alt bölmeden daha yüksek olan bir pozisyonda sadece bir veya daha fazla havalandirilmamis bölge içine sülfit içeren aköz solüsyonun tedarik edilmesi.

Bulusa göre prosesin bir avantaji, reaktör içinde aköz ortam ile aköz solüsyonun giris akimini hizli bir sekilde seyreltmek amaciyla herhangi bir miksere ihtiyaç duyulmamasidir. Reaktör çalistirilir dolayisiyla bu aköz ortam, reaksiyon bölgesinin dikkatli sekilde seçilen alanlarina havanin veya bir diger moleküler oksijen içeren gazin tedarik edilmesi yoluyla olusturulan yukari dogru ve asagi dogru akisin bir sonucu olarak sirküle edilir.

Sülfit içeren aköz solüsyonun, havalandirilmamis bölgeler içine enjekte edilmesi bulusun özgün bir açisidir. Sülfit içeren aköz solüsyonun bu tür havalandirilmamis bölgeler içine enjeksiyonunun faydalari, havalandirilmis bölgeye girmeden önce sülfitin güçlü seyreltisinin, istenmeyen yan ürünlerin üretimini azaltmasi ve sülfür üretimini arttirmasidir. Herhangi bir havanin kasitli olarak beslendigi indirme borulari kullanan önceki teknik sistemlerinde dahi (bakiniz örnegin karsilastirmali Örnek 2), mevcut bulustaki gibi sülfit içeren aköz solüsyonun enjeksiyonuna yönelik havalandirilmamis bölgeleri olusturmak mümkün olmamistir.

Bulusun prosesinde, havalandirilmis ve havalandirilmamis bölgeleri ayirmaya yönelik olarak indirme borusu veya reaktörün dikey uzunlugunun önemli bir kismi üzerinde uzanan dikey ayirma duvarlari gibi sabit herhangi bir reaktör iç kismina, reaktör ortaminin yukari dogru ve asagi dogru akisi ile sonuçlanan havalandirilmis ve havalandirilmamis bölgeleri olusturmak amaciyla ihtiyaç duyulmaz.

Mevcut bulusun baglaminda “dikey olarak uzanan reaktör iç kisimlari araciligiyla bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgeden ayrilmamis” terimi teriminin terimi, bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgeden bir veya daha fazla havalandirilmis bölgeyi ayirmaya yönelik araçlarin yokluguna refere ettigi anlasilir, bu sekilde bu tür araçlar dikey olarak uzanir veya sadece reaktör içine sülfit içeren aköz solüsyonun enjeksiyonunun yer aldigi yükseklik üzerinde uzanan reaktörün alaninda mevcuttur.

Dolayisiyla bulusun prosesi tercihen, reaktör içine sülfit içeren aköz solüsyonun enjeksiyonunun yer aldigi yüksekligi asmayan bir yükseklige sahip olan reaktörün bir alt kisminda pozisyondirilan dikey yönlendiriciler gibi sinirli yükseklige sahip reaktör iç kisimlarinin varligini hariç tutmaz.

Sinirli yükseklige sahip bu tür reaktör iç kisimlarinin mevcut olmasi halinde bu tür iç kismin her birinin. reaktör yüksekliginin % 50'den daha azi, daha tercihen %40'tan daha azi, daha tercihen % 30'dan daha azi, daha tercihen % 20'den daha azi, en çok tercihen % 10'dan daha azi üzerinde uzanir (havalandirilmamis bölgenin alt ucundan Bulusa göre proseste giris sülfitin seyreltilmesinin, havalandirilmis ve havalandirilmamis bölgeleri ayirmaya yönelik dikey ayirma duvarlari ile bir reaktör içinde olandan çok daha hizli saglandigi bulunmustur.

Bulusun prosesi tipik olarak ayrica, reaktörden sivinin bosaltilmasi (d)) ve bosaltilan adimlarini içerir. Likit tercihen, örnegin reaktör Iikidinin üst likit düzeyinde tasma araçlari tarafindan reaktörün üst parçasindan tasinir. Tercihen bu tür tasma araçlari, oldukça sessiz konumlarda, diger bir deyisle reaktörün havalandirilmis bölgeleri yerine havalandirilmamis bölgelerine bitisik konumlandirilir. Elementsel sülfürün (ve olasi olarak bakteriyel kütle) ayrilmasindan ortaya çikan likit ayrica muamele edilebilir ve/veya ortadan kaldirilir veya bir proses Iikidi olarak tekrar kullanilabilir. Elementsel sülfürün, örnegin gübrelerin üretimine yönelik veya sülfürik asidin üretimine yönelik teknikte bilindigi üzere fiyati belirlenebilir.

Bulusa göre proses, bu sekilde dogrudan üretildigi gibi veya örnegin sülfat ve/veya sülfit içeren atiklarin anaerobik muamelesinin bir sonucu olarak sülfitin önemli düzeylerini içeren herhangi bir aköz solüsyondan sülfiti çikarmak üzere uygun sekilde uygulanabilir.

Bulusun prosesi özellikle, bir gaz akimindan sülfür bilesiklerini özellikle hidrojen sülfiti çikarmaya yönelik bir absorbe edici likit olarak kullanilan bir aköz Iikidin desülfürizasyonuna yönelik olarak uygundur.

Buna uygun olarak bulus ayrica, sülfür bilesiklerini içeren bir gaz akimini saflastirmaya yönelik bir proses ile ilgilidir, proses asagidaki adimlari içerir: i) bir aköz solüsyon ile sülfür bilesiklerini içeren gaz akiminin temas ettirilmesi, burada sülfür bilesikleri, saflastirilmis bir gaz akimini ve sülfit içeren aköz solüsyonu elde etmek üzere çözünür; ii) burada önceden tanimlandigi üzere prosese göre elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere aköz solüsyonun tabi tutulmasi yoluyla adimda (i)) elde edilen sülfit içeren aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasi; iii) bir sülfür sulu karisimi ve ayrilmis aköz solüsyonu elde etmek üzere aköz solüsyondan elementsel sülfürün ayrilmasi; ve iv) adima (i)) ayrilmis aköz solüsyonun geri döndürülmesi.

Bulusun tercih edilen bir düzenlemesinde bulusa göre bir aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasina yönelik proses, dikey ayirma duvarlari olmayan bir reaksiyon bölgesine sahip olan ve reaksiyon bölgesinin bir alt bölmesi içinde moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araci içeren bir reaktör içinde gerçeklestirilir, burada reaksiyon bölgesinin kesit alaninin sadece bir parçasi, bu tür araç ile saglanir. Ayrica alt bölmeden daha yüksek olan ve moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araç ile saglanmayan kesitsel bölgenin bir parçasi üzerinde olan bir pozisyonda reaksiyon bölgesi içinde sülfit içeren aköz solüsyon için enjeksiyon noktalari vardir.

Buna uygun olarak bulus bir diger açida, sülfit içeren bir aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasina yönelik bir prosese yönelik bir reaktör ile ilgilidir, burada aköz solüsyon, elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere tabi tutulur, reaktör dikey olarak uzanan bir reaktördür ve asagidakileri içerir: . dikey ayirma duvarlarina sahip olmayan bir reaksiyon bölgesi; . reaksiyon bölgesinin bir alt bölmesi içinde konumlandirilan moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araç, burada reaksiyon bölgesinin alt bölgesinin kesitsel alaninin sadece bir kismi, moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araç ile saglanir, burada moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar, alt bölmeye tedarik edilen gazin yukari dogru hareketinin, gazin tedarik edildigi alan üzerinde havalandirilmis dikey kolonlar içinde bir yukari dogru likit akisi ve herhangi bir gazin tedarik edilmedigi alan üzerinde havalandirilmamis dikey kolonlar içinde bir asagi dogru likit akisi ile sonuçlanacagi sekilde pozisyonlandirilir, burada yukari dogru akis ile havalandirilmis dikey kolonlar tarafindan ayrilan asagi dogru akis ile en az üç farkli havalandirilmamis dikey bölge olusturulur; o her bir havalandirilmamis dikey kolon içinde konumlandirilan, reaksiyon bölgesi içine sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlar, burada sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlar, enjeksiyonun en yakin havalandirilmis dikey bölgeden uzak bir yönde meydana gelecegi sekilde konumlandirilir ve . reaktörün üst parçasindan aköz solüsyonu tasimaya yönelik tasma araçlari.

Yukarida burada açiklandigi üzere bir “dikey ayirma duvarlarina sahip olmayan bir reaksiyon bölgesinin” tercihen, reaksiyon bölgesi içine sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlarin pozisyonu üzerinde uzanan reaksiyon bölgesinin bölgesi içinde mevcut havalandirilmamis bölgelerden havalandirilmis bölgeleri ayirmaya yönelik en azindan hiçbir bir dikey reaktör iç kismina sahip olmayan bir reaktöre refere ettigi anlasilir. Tercihen havalandirilmamis bölgelerden havalandirilmis bölgeleri ayirmaya yönelik önemli ölçüde hiç veya hiçbir dikey reaktör iç kismi, reaksiyon bölgesinin tüm yüksekligi üzerinde mevcut degildir. Dolayisiyla havalandirilmamis bölgelerden havalandirilmis bölgeleri ayirmaya yönelik herhangi bir reaktör iç kisminin reaktör bölgesi içinde mevcut olmasi halinde her birinin, reaksiyon bölgesinin yüksekliginin % 50'den daha azi, daha tercihen %40`tan daha azi, daha tercihen % 30'dan daha azi, daha tercihen % 20'den daha azi, en çok tercihen % 'dan daha azi üzerinde uzanmasi tercih edilir (havalandirilmamis bölgenin alt ucundan görülür).

Sekillerin Kisa Açiklamasi Sekil 1, hava tedarikine yönelik ve reaktör içinde sülfit içeren aköz besleme akiminin tedarikine yönelik araçlarin konfigürasyonunu göstererek bulusa göre proseste kullanilabilen bir reaktörün bir merkezi boylamsal bölmesini sematik olarak gösterir.

Sekiller 2a, 2b ve 2c'de, simülasyon deneyleri 1 (karsilastirmali), 2 (karsilastirmali) ve 3`e (bulusa göre) yönelik reaktör içinde üç farkli yükseklikte bir zaman islevi olarak sülfit konsantrasyonu gösterilir.

Bulusa göre proseste, sülfit içeren bir aköz solüsyon, elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere tabi Reaktör, bir aköz reaksiyon ortami, tipik olarak muamele edilecek aköz solüsyon içinde sülfit oksitleyici bakterileri içerir. Aköz ortam tercihen, 7 ila 10 araliginda bir pH degerine sahiptir ve sülfit oksitleyici bakterilere yönelik besinler olarak örnegin demir, bakir ve çinko gibi eser bilesikleri içerebilir. Bir moleküler oksijeni içeren gaz ve aköz solüsyonun bir besleme akimi, reaktöre tedarik edilir. Moleküler oksijeni içeren gaz, bir veya daha fazla havalandirilmis bölgenin ve bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgenin, havalandirilmis bölgelerde yukari dogru likit akisi ve havalandirilmamis bölgelerde asagi dogru likit akisi ile aköz ortam içinde olusturulacagi sekilde reaktöre tedarik edilir. Bulusa göre proseste bir veya daha fazla havalandirilmis bölge, örnegin sözde indiriciler ve yükselticileri içeren bir reaktörde oldugu gibi dikey olarak uzanan reaktör iç kisimlari araciligiyla bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgeden ayrilmaz.

Reaksiyon ortaminda havalandirilmis bölgelere burada referans, moleküler oksijeni içeren gazin yukari dogru akisi ve sonuç olarak likit reaksiyon ortaminin zaman ortalamali yukari dogru akisi ile bölgeler içindir. Havalandirilmamis bölgelere burada referans, moleküler oksijeni içeren gazin yukari dogru akisi sahip olmayan ve havalandirilmis bölgelerde yukari dogru likit akisin bir sonucu olarak likit reaksiyon ortaminin zaman ortalamali asagi dogru akisina sahip olan bölgeler içindir.

Dikey ayirma duvarlarina sahip olmayan bir reaktör içinde bu tür bölgelerin olusturulmasi örnegin, reaktöre hava tedarikinin veya bir diger moleküler oksijeni içeren gazin konumlarinin dikkatli bir sekilde seçilmesi yoluyla saglanabilir. Tercih edilen bir düzenlemede bu, örnegin reaktörün bir alt kisminda konumlandirilan havalandirma borulari, diskleri veya plakalari veya difüzörleri gibi moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar içinden moleküler oksijeni içeren gazin tedarik edilmesi yoluyla saglanir. Moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar, moleküler oksijeni içeren gazin reaktörün alt bölmesinin kesitsel alaninin sadece bir parçasina tedarik edilecegi sekilde alt bölmede pozisyonlandirilir. Dolayisiyla alt bölmeye tedarik edilen gazin yukari dogru hareketi, gazin tedarik edildigi alan üzerinde bir dikey kolon içinde bir yukari dogru likit akisi ve herhangi bir gazin tedarik edilmedigi alan üzerinde bir dikey kolon içinde bir asagi dogru likit akisi ile sonuçlanir.

Havalandirilmis ve havalandirilmamis alanlar dolayisiyla, havalandirilmis bölgelerde yukari dogru likit akisi ve havalandirilmamis bölgelerde asagi dogru likit akisi ile aköz ortam içinde olusturulur.

Yukari dogru likit akisi ile havalandirilmis bölgelerin ve asagi dogru likit akisi ile havalandirilmamis bölgelerin reaktör bölgesi içinde olusturulacagi sekilde dikey ayirma duvarlarina sahip olmayan bir reaksiyon bölgesi ile bir reaktöre hava tedarik konumlarini dikkatli bir sekilde seçmek, uzman kisinin becerileri dahilinde oldugu anlasilacaktir. Uygun sekilde hava tedarik konumlari, yukari dogru likit akisi ile çok sayida alternatif havalandirilmis bölgenin ve asagi dogru likit akisi ile havalandirilmamis bölgenin, reaksiyon bölgesi içinde olusturulacagi sekilde seçilir.

Tercih edilen bir düzenlemede reaktör, yukari dogru likit akisi ile havalandirilmis bölgeler tarafindan ayrilan asagi dogru likit akisi ile en az üç ayri havalandirilmamis bölgenin olusturulacagi sekilde düzenlenen hava tedarik bölgelerini içerir, asagi dogru likit akisi ile havalandirilmamis bölgelerin her biri, alt bölme üzerinde söz konusu havalandirilmamis bölge içine Sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlari içerir.

Reaktör içinde zaman ortalamali yukari dogru ve asagi dogru likit akisina sahip olmayan ve tipik olarak sirasiyla havalandirilmis bölgeler ve havalandirilmamis bölgeler içinde çözünmüs oksijen konsantrasyonu arasinda olan bir çözünmüs oksijen konsantrasyonuna sahip bir bölge örnegin, reaktör içindeki reaksiyon ortaminin bir üst katmani içinde, diger bir deyisle bir veya daha fazla havalandirilmis ve havalandirilmamis bölge üzerinde meydana gelebilir. Bu durum, bakterileri Içeren likit ortamin bir havalandirilmis (yukari akis) bölgesinden bir havalandirilmamis (asagi akis) bölgesine dogru geçmesine olanak saglayacaktir. Benzer sekilde bu tür bir yukari akis olmayan, asagi dogru olmayan ancak çogunlukla yana dogru akis bölgesi, likit ortamin bir havalandirilmamis (asagi akis) bölgeden bir havalandirilmis (yukari akis) bölgeye dogru geçmesine olanak saglayarak reaktör tabaninda meydana gelecektir.

Sülfit içeren aköz solüsyonun besleme akimi, bir veya daha fazla havalandirilmamis bölge içine akimin enjekte edilmesi yoluyla reaktöre tedarik edilir. Sülfit içeren besleme akiminin tedariki, örnegin bir veya daha fazla enjeksiyon nozülü araciligiyla teknikte bilinen uygun herhangi bir araç ile yapilabilir. Reaktör içinde aköz ortam ile reaktöre beslenen aköz solüsyonun hizli seyrelmesini saglamak amaciyla örnegin havalandirilmamis alanlar içinde konumlandirilan bir veya daha fazla besleme tedarik borusundan biri araciligiyla aköz solüsyonunun tedarik edilmesi yoluyla birden fazla aköz solüsyonu tedarik noktasini kullanmak tercih edilir.

Tercihen aköz solüsyon, moleküler oksijeni içeren gazin reaktöre tedarik edildigi yüksekligin üzerinde bir yükseklikte reaktör içine enjekte edilir. Daha tercihen besleme akimi, havalandirilmamis bölgenin toplam yüksekliginin %20 ila 80, daha tercihen %25 isa 60, daha tercihen %30 ila 50'si araliginda olan bir yükseklikte enjekte edilir (havalandirilmamis bölgenin alt ucundan görülür). Tercih edilen araliklardaki bir yükseklikte aköz solüsyonun enjekte edilmesi yoluyla kullanim, besleme oksijen konsantrasyonunun, istenmeyen abiyotik oksidasyon reaksiyonlarini minimuma indirmek üzere yeteri kadar düsük oldugu bir noktada enjekte edilirken sülfit konsantrasyonunun hizli seyrelmesine yönelik havalandirilmamis bölge(ler)de asagi dogru likit akisindan yapilir. Havalandirilmamis bölgenin bir üst bölmesinde, diger bir deyisle havalandirilmamis bölgenin yüksekliginin %80'i üzerindeki bir yükseklikte ve daha az bir ölçüde %60 veya %50 üzerindeki bir yükseklikte oksijen konsantrasyonu, havalandirilmamis bölgelerin üst bölmesine asagi dogru likit akisi ile katilan gaz kabarciklarinin varligindan dolayi daha yüksektir.

Tercihen besleme akimi, en yakin havalandirilmis bölgeden uzak bir yönde havalandirilmamis bölge içine enjekte edilir. Buna uygun olarak reaktör tercihen, enjeksiyonun, moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar ile saglanmayan alt bölmenin kesitsel alaninin bir parçasi üzerinde reaksiyon alani içine ve moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar ile saglanan reaksiyon alaninin alt bölmesinin en yakin kesitsel bölgesinden uzak bir yönde meydana gelecegi sekilde düzenlenen sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlari içerir.

Tercihen sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araç, söz konusu sülfit içeren aköz solüsyonun enjeksiyonunun, asagi dogru yönde, diger bir deyisle havalandirilmamis bölgenin yönünde dikey düzlem ile en çok 85°, tercihen en çok 60°, daha tercihen en çok 45°, en çok tercihen 30°Iik bir açi yaparak meydana gelecegi sekilde reaksiyon alani içinde düzenlenir.

Bulusa göre prosesin, oldukça küçük bir yükseklik ila çap oranina sahip olan bir reaktör içinde uygulanabildigi bulunmustur. Tercihen reaktör, 3.0 altinda, daha tercihen 2.0 altinda, daha tercihen 0.5 ila 1.8 araligindaki bir yükseklik ila çap oranina sahiptir.

Reaktörün yüksekligine burada referans, reaktör içinde aköz reaksiyon ortaminin düzeyinin yüksekligi, diger bir deyisle referans alaninin yüksekligi içindir.

Reaktör, uygun herhangi bir sekle sahip olabilir, tercihen reaktör dikey olarak uzanan silindirik bir reaktördür.

Adimda (a)) saglanan ve adimda (c)) reaktöre tedarik edilen sülfit içeren aköz solüsyon, sülfitin çikarilmasi gerektigi sülfit içeren herhangi bir aköz akim olabilir. Bu tür akimlarin örnekleri, sülfür bilesiklerini ve harcanmis kostik solüsyonlari içeren bir gaz akimini temizlemeye yönelik kullanilan yüklü yikama Iikididir.

Sülfite burada referans, sülfit anyonlar, mono-hidrojen sülfit iyonlar, hidrojen sülfit, polisülfit ve düsük alkil merkaptanlar ve karbon disülfit gibi organik sülfitler dahil olmak üzere sülfitin herhangi bir formu içindir.

Muamele edilecek aköz solüsyon içinde sülfit konsantrasyonu, bulusa göre proseste önemli degildir. Litre basina 20 gram kadar yüksek veya daha yüksek sülfit konsantrasyonlari (sülfür olarak ifade edilmistir) ile besleme akimlari kullanilabilir.

Tercihen aköz solüsyon içinde sülfit konsantrasyonu,10 mg/L ila 10 g/L, daha tercihen araligindadir.

Bulusa göre proseste herhangi bir uygun sülfit oksitleyici bakteriler kullanilabilir. Uygun sülfit oksitleyici bakteriler teknikte bilinir. Teknikte bilinen herhangi bir sülfit oksitleyici bakteri kullanilabilir. Tercihen Halothiobaci/Ius, Thioalkalimicrobium, Thioalka/i'spira, Thioa/kali'bacter, Thioalkali'vibri'o cinslerinden sülfit oksitleyici bakteriler ve ilgili bakteriler kullanilir. Bakteriler bu sekilde kullanilabilir veya dagitilmis bir tasiyici üzerinde desteklenebilir veya bir kati tasiyici üzerinde hareketsiz hale getirilebilir.

Moleküler oksijen içeren gaz, oksijen içeren uygun herhangi bir gaz olabilir. Tercihen moleküler oksijen içeren gaz hava veya oksijen bakimindan yoksun hava, diger bir deyisle %20'den daha az (hacimce) oksijene, örnegin hacimce %2 ila 15 arasinda oksijene sahip havadir. Oksijen bakimindan yoksun havanin kullanilmasinin bir avantaji, gaz akisi açisindan reaktör isleminin ve bunlar arasindaki likit sirkülasyonun, reaktör içinde oksijen konsantrasyonunun kontrol edilmesinden bagimsiz olarak kontrol edilebilmesidir. Burada kullanildiginda “oksijen” ve “moleküler oksijen" terimleri, oksijenin bir diger kimyasal formda oldugu baglamda görülmedigi sürece degistirilebilir.

Moleküler oksijeni içeren gaz tercihen, optimum bir miktarda oksijen reaktantinin, gereken oksijen reaksiyonuna yönelik mevcut oldugu (sülfüre oksidasyona yönelik yeterlidir; sülfat olusumunu önlemek amaciyla çok fazla degildir) ve aköz ortam ile besleme akiminin yeterli karistirilmasinin, giris sülfat konsantrasyonunu hizli bir sekilde seyreltmek amaciyla yer aldigi miktarda reaktöre beslenir. Tercihen moleküler oksijen içeren gaz, 0.25 ila 8 cm/saniye, daha tercihen 0.8/ ila 4 cm/saniye araligindaki normal bir yüzeysel velositede tedarik edilir. Normal yüzeysel velositeye burada referans, standart sicaklik ve basinç kosullarinda, diger bir deyisle 0 °C ve 1 barda (mutlak) yüzeysel velosite içindir.

Reaktör içinde sülfit oksitleyici reaksiyon tercihen, 20 ila 45 °C araligindaki bir sicaklikta gerçeklestirilir.

Bulus ayrica, sülfür bilesiklerini içeren bir gaz akimini saflastirmaya yönelik bir proses ile ilgilidir, proses asagidaki adimlari içerir: i) bir aköz solüsyon ile sülfür bilesiklerini içeren gaz akiminin temas ettirilmesi, burada sülfür bilesikleri, saflastirilmis bir gaz akimini ve sülfit içeren aköz solüsyonu elde etmek üzere çözünür; ii) bulusa göre bir sülfit içeren aköz solüsyondan sülfürü çikarmaya yönelik prosese göre elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere aköz solüsyonun tabi tutulmasi yoluyla adimda (i)) elde edilen sülfit içeren aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasi; iii) bir sülfür sulu karisimi ve ayrilmis aköz solüsyonu elde etmek üzere aköz solüsyondan elementsel sülfürün ayrilmasi; ve iv) adima (i)) ayrilmis aköz solüsyonun geri döndürülmesi.

Adim (i)), içinde sülfür bilesiklerinin çözündügü aköz bir solüsyon ile hidrojen sülfit gibi sülfür bilesiklerini içeren bir gaz akimini yikamaya yönelik bir adimdir. Bu tür temizleme veya yikama adimlari, teknikte örnegin WO 92/10270'den iyi bilinir. Aköz solüsyon, bu amaca yönelik teknikte bilinen herhangi bir aköz solüsyon olabilir. Tercih edilen solüsyonlarin örnekleri karbonat, bikarbonat veya fosfat solüsyonlari, daha tercihen karbonat solüsyonlaridir. Potasyum veya sodyum karbonat solüsyonlari özellikle, daha özellikle sodyum karbonat tercih edilir. Adimda (a)) kullanilan aköz solüsyon tercihen, 7 ila 9 araligindaki bir pH degerine sahip tamponlu bir solüsyondur.

Adimda (i)) saflastirilmis bir gaz akimi ve sülfit içeren aköz solüsyon elde edilir. Sülfit içeren aköz solüsyon, burada önceden daha detayli sekilde açiklandigi üzere elemanlar sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere adimda (ii)) tabi tutulur.

Solüsyon geri kazanim adiminda (iii)) adimda (ii)) olusturulan elementsel sülfür, aköz solüsyondan ayrilir. Bu, örnegin sedimantasyon araciligiyla gibi teknikte bilinen herhangi bir yol veya teknikte bilinen kati-likit ayirmaya yönelik diger yoldan yapilabilir.

Adimda (iii) elementsel sülfürden ayrilan aköz solüsyon, sülfür bilesiklerini çözmeye yönelik tekrar kullanildigi temizleme adiminda (i)) geri döndürülür.

Bulusa göre proseste saflastirilacak gaz akimi, hidrojen sülfiti içeren herhangi bir gaz akimi veya düsük alkil merkaptanlar veya karbonil sülfit gibi diger azaltilmis sülfür bilesikleri olabilir. Bu tür gaz akimlarinin örnekleri, biyogaz, kükürtlü dogal gaz veya sentez gazi içerir.

Bulus ayrica, bulusa göre bir aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasina yönelik proseste uygun olarak kullanilabilen bir reaktör ile ilgilidir. Reaktör asagidakileri içerir: 0 (ana) dikey ayirma duvarlarina sahip olmayan bir reaksiyon bölgesi; . reaksiyon bölgesinin bir alt bölmesi içinde konumlandirilan moleküler oksijeni tedarik etmeye yönelik araçlar, burada reaksiyon bölgesinin alt bölmesinin kesitsel alaninin sadece bir parçasi, moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar ile saglanir; ve - alt bölme üzerinde reaksiyon bölgesinin bir bölmesi içinde ve moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar ile saglanmayan alt bölgenin kesit bölgesinin bir parçasi üzerindeki bir pozisyonda konumlandirilan, reaksiyon bölgesi içine sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlar.

Bulusa göre reaktör içine moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araç tercihen, havalanma borularinin bir izgarasidir. burada izgara, reaksiyon bölgesinin bir alt bölgesi içinde konumlandirilir ve izgara sadece, reaksiyon bölgesinin kesitsel alaninin bir parçasini kaplar. Dolayisiyla oksijen içeren gaz, havalandirilmis ve havalandirilmamis bölgelerin reaktörün normal islemi sirasinda olusturulacagi sekilde reaksiyon bölgesinin alt parçasina ve sadece bu alt parçanin kesitsel alaninin bir parçasina tedarik edilir. Tercihen birçok alternatif havalandirilmis ve havalandirilmamis bölge, reaktörün normal islemi sirasinda olusturulur. Uygun sekilde reaksiyon bölgesinin alt kismi içinde molekül oksijeni tedarik etmeye yönelik araçlar, en az iki havalandirilmis bölgenin, gaz tedarik araçlari üzerinde dikey kolonlar içinde yukari dogru likit akis ile olusturulacagi ve en az iki havalandirilmamis bölgenin olusturulacagi sekilde konumlandirilir, burada alt bölme içinde hava tedariki olmaksizin kesitsel alanin bir parçasi üzerindeki dikey kolonlar içine sülfit içeren aköz solüsyonun ve asagi dogru likit akisinin enjeksiyonu gerçeklestirilir.

Yukarida burada açiklandigi üzere bir ”dikey ayirma duvarlarina sahip olmayan bir reaksiyon bölgesinin” tercihen, reaksiyon bölgesi içine sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlarin pozisyonu üzerinde uzanan reaksiyon bölgesinin bölgesi içinde mevcut havalandirilmamis bölgelerden havalandirilmis bölgeleri ayirmaya yönelik en azindan hiçbir bir dikey reaktör iç kismina sahip olmayan bir reaktöre refere ettigi anlasilir. Tercihen, reaksiyon bölgesinin tüm yüksekligi üzerinde gaz tedarik araçlari üzerinde dikey kolonlar içinde yukari dogru likit akisi ile havalandirilmis bölgeler ile hava tedariki olmaksizin kesitsel alanin bir parçasi üzerinde dikey kolonlar içinde asagida dogru likit akis ile havalandirilmamis bölgeler arasinda önemli ölçüde hiç veya hiçbir dikey reaktör iç kismi yoktur. Dolayisiyla havalandirilmamis bölgelerden havalandirilmis bölgeleri ayirmaya yönelik herhangi bir reaktör iç kisminin reaktör bölgesi içinde mevcut olmasi halinde her birinin, reaksiyon bölgesinin yüksekliginin % 50'den daha azi, daha tercihen %40'tan daha azi, daha tercihen % 30'dan daha azi, daha tercihen % 20'den daha azi, en çok tercihen % 'dan daha azi üzerinde uzanmasi tercih edilir (havalandirilmamis bölgenin alt ucundan görülür).

Tercihen reaksiyon bölgesinin kesitsel alaninin sadece bir parçasini kaplayan havalandirma borularinin izgarasi, gruplanmis havalandirma borularinin birinci alanlarini ve havalandirma borularindan yoksun ikinci alanlari içerir, burada birinci alanlar ve ikinci alanlar izgara üzerinde alternatif olarak dagitilir. Tercih edilen bir düzenlemede havalandirma borularinin izgarasi, yatay olarak hizalanmis havalandirma borularinin en az iki alanini içerir, her bir alan, en az iki yatay olarak hizalanmis havalandirma borusunu içerir, yatay olarak hizalanmis havalandirma borularinin söz konusu en az iki alani, havalandirma borularindan yoksun alanlar ile eklenir.

Alternatif tercih edilen bir düzenlemede havalandirma borularinin izgarasi, havalandirma borularinin en az iki alanini içerir, söz konusu havalandirma borulari, reaksiyon bölgesinin bir alt bölmesi içinde reaktöre girer, reaktörün silindirik dis duvarinin egriligini takip eder ve giris tarafinin karsit bir tarafinda reaktörden çikar, her bir alan en az iki havalandirma borusunu içerir ve havalandirma borularinin söz konusu en az iki alani, havalandirma borularindan yoksun alanlar ile eklenir.

Reaktör, bir reaktör yüksekligine ve bir reaktör çapina sahiptir ve tercihen reaktörün yükseklik ila çap orani 3.0 altinda, daha tercihen 2.0 altindadir ve tercihen oran 0.3 üzerinde, daha tercihen 0.4 üzerindedir; daha tercihen oran 0.5 ile 1.8, en çok tercihen 0.75 ile 1.5 araligindadir. Reaktör yüksekligi ve çapi, agirlikli olarak gereken kapasiteye bagli olarak genis ölçüde degisebilir. Örnegin reaktör yüksekligi 1.5 ile 20 metre arasinda olabilir ve reaktör çapi 2 ile 25 metre arasinda olabilir.

Bulus ayrica, asagida sinirlayici olmayan sekiller araciligiyla gösterilir.

Sekillerin Detayli Açiklamasi Sekil 1, hava tedarikine yönelik ve reaktör içinde sülfit içeren aköz solüsyon tedarikine yönelik araçlarin konfigürasyonunu göstererek bulusa göre proseste kullanilabilen bir reaktörün bir merkezi boylamsal bölmesini sematik olarak gösterir.

Reaktör (1), reaktör duvari (3) ve taban (4) tarafindan tanimlanan bir reaksiyon bölgesi içinde aköz reaksiyon ortamini (2) içerir. Reaksiyon bölgesi, herhangi bir dikey ayirma duvarina sahip degildir. Hava tedarik borulari (5), reaktörün tabanina yakin reaksiyon bölgesi içinde, diger bir deyisle reaktörün bir alt bölmesi içinde konumlandirilir. Hava tedarik borulari (5), reaktörün alt bölmesinin kesitsel alaninin sadece bir parçasinin, hava tedarik borulari ile saglanacagi sekilde pozisyonlandirilir. Hava tedarik borularinin (5) her biri, borularin tüm uzunlugu üzerinde hava giris açikliklarini (gösterilmemistir) içerir. Dolayisiyla hava, alt bölmesinin kesitsel alaninin sadece bir parçasina reaktöre tedarik edilir. Reaktörün normal islemi sirasinda, yukari dogru likit akis ile iki havalandirilmis bölge (A), hava tedarik hatlari (5) üzerinde dikey kolonlar içinde olusturulur ve üç havalandirilmamis bölge (B), alt bölme içinde hava tedarik hatlarina sahip olmayan kesitsel bölgenin parçasi üzerinde dikey kolonlar içinde olusturulur (reaktörün merkezinde ve reaktöre duvar (3) ile havalandirilmis bölgeler (A) arasinda reaktörün yan taraflarinda). Reaktör (1) ayrica, reaktöre (1) bir sülfit içeren aköz solüsyonu tedarik etmeye yönelik giris borulari (6) ile saglanir. Besleme giris borulari (6), hava tedarik borulari (5) üzerindeki bir yükseklikte havalandirilmamis bölgeler (B) içinde konumlandirilir. Aköz solüsyon, en yakin havalandirilmis bölgeden uzak bir yönde havalandirilmamis bölgeler (B) içine enjekte edilir. Oklar (7), reaktör (1) içine besleme aköz solüsyonun enjeksiyon yönünü gösterir. Aköz ortam (2) içinde likit sirkülasyonlu reaktör, ok (8) ile gösterilir. Havalandirilmis bölgelerde (A) yukari dogru likit akisi meydana gelir ve havalandirilmamis bölgelerde (B) asagi dogru likit akisi meydana gelir. Havalandirilmis bölgeler (A) ve havalandirilmamis bölgeler (B) üzerinde, herhangi bir zaman ortalamali yukari dogru veya asagi dogru akisin meydana gelmedigi aköz ortam (2) içinde bir bölge (C) vardir. Reaktör ayrica, reaktörün üst kisminda bir gaz çikisi (gösterilmemistir) ile ve örnegin reaktörün üst likit düzeyinde bir tasma olarak bir likit çikisi (gösterilmemistir) ile saglanacaktir.

Sekiller 2a, 2b ve 2c, asagida burada açiklanan simülasyon deneyleri 1 (karsilastirmali), 2 (karsilastirmali) ve 3'e (bulusa göre) yönelik reaktör içinde üç farkli yükseklikte bir zaman islevi olarak sülfit konsantrasyonunu gösterir. Örnekler Bir klasik biyoreaktör kullanilarak bir proses ile (aköz reaksiyon ortam içinde havalandirilmis ve havalandirilmamis bölgeler olusturulma) ve dikey ayirma duvarlari (reaksiyon ortaminin asagi dogru akisina yönelik sözde indiricilere sahip bir reaktör) araciligiyla birbirinden ayrilan havalandirilmis ve havalandirilmamis bölgelerin olusturuldugu bir proses ile bulusa göre prosesi karsilastirmak amaciyla hesaba dayali sivi dinamikleri kullanilarak simülasyon hesaplamalari yapilmistir.

Deney 1 (karsilastirmali) Bir birinci karsilastirmali simülasyonda, klasik dikey olarak uzanan silindirik bir biyoreaktör (reaktör (1)) içinde bir zaman islevi olarak sülfit konsantrasyonui üç farkli yükseklikte (reaktör tabanindan görüldügü üzere reaktör içindeki reaksiyon likidin yüksekliginin %111, %44'ü ve %88'inde) hesaplanmistir. Reaktörün yükseklik ila çap orani 0.95 olmustur.

Simülasyon deneyinde hava ve sülfit içeren aköz solüsyon, reaktörün alt bölmesine beslenir ve ikisi, her biri reaksiyon bölgesinin tabaninda pozisyonlandirilan giris borularinin bir izgarasi vasitasiyla olmak üzere reaktörün tüm kesitsel alani üzerinde esit sekilde tedarik edilir. Yüzeysel hava velositesi 1.8 normal cm/saniyedir. Varsayilan hava kabarcik çapi 10 mm'dir. 60 saniyelik bir baslangiç süreçten sonra sülfit ile bir aköz solüsyonun bir darbesi, aköz ortam içinde nihai sülfit ekilibriyum konsantrasyonun mg/I oldugu miktarda verilir.

Deney 2 (karsilastirmali) Simülasyon deneyi 1, ayni boyutlar (0.95 olan bir yükseklik ila çap oranina sahip dikey olarak uzanan silindirik reaktör) ile ancak bu noktada reaktörün kesitsel alani üzerinde esit sekilde dagitilan bes indirme borusu ile bir reaktöre yönelik olarak tekrar edilmistir.

Toplam indirme kesit alan, reaktör kesitsel alanin %12.5'idir. Indiricilerin yüksekligi, reaktör yüksekliginin %50'sidir ve indiricilerin alt uçlari, reaktör tabanindan indirici çapinin %50'sine esit bir mesafede pozisyonlandirilir. Hava, reaksiyon bölgesinin tabaninda pozisyonlandirilan havalanma borularinin bir izgarasi vasitasiyla reaksiyon bölgesine beslenir. Herhangi bir hava, dogrudan indirme borulari altindaki reaksiyon bölgesine beslenmemistir.

Yüzeysel hava velositesi, 1.8 normal olarak cm/saniyedir. Varsayilan hava kabarcik çapi 10 mm'dir. 60 saniyelik bir baslangiç süreçten sonra sülfit ile bir aköz solüsyonu, aköz ortam içinde nihai sülfit ekilibriyum konsantrasyonun 20 mg/I oldugu miktarda her bir indiricinin üst ucuna yakin indirioilerin her birine darbelenir.

Deney 3 (bulusa göre) Stimülasyon deneyi 1, ayni boyutlar ile (0.95 olan bir yükseklik ila çap orani ile dikey olarak uzanan silindirik reaktör) ancak bu noktada Sekil 1'de gösterildigi üzere kesitsel alanin sadece %50'sine tedarik edilen hava ile, diger bir deyisle hava, reaktör tabaninin iki farkli alanina tedarik edilmistir, bir reaktöre yönelik olarak tekrar edilmistir. Yüzeysel hava velositesi 1.8 normal cm/saniyedir. Varsayilan hava kabarcik çapi 10 mmidir. 60 saniyelik bir baslangiç sürecinden sonra sülfit ile bir aköz solüsyon, havalandirilmamis bölgelerin her birinde, diger bir deyisle aköz ortam içinde nihai sülfit ekilibriyum kolonunun 20 mg/I oldugu miktarda hava ile saglanmayan reaktörün kesitsel alaninin parçalari üzerinde dikey kolonlarda (Sekil 1'de gösterildigi üzere bölgeler (8)) iki yükseklik düzeyinde (reaktör tabanindan görülen reaksiyon bölgesinin yüksekliginin Deneyler 1, 2 ve 3'ün her birine yönelik olarak likit velositeler ve lokal gaz tutma zamanla simüle edilmistir ve reaktörün merkezi boylamsal eksenleri üzerinde üç farkli yükseklikte (tabandan görülen reaktör yüksekliginin %11, %44 ve %88'inde) bir zaman islevi olarak sülfit konsantrasyonlari hesaplanmistir. Sonuçlar, sirasiyla deneyler 1. 2 ve 3'e yönelik olarak Sekiller 2a, 2b ve 2c'de gösterilir. Sekiller 2a, 2b ve Zoide sülfit konsantrasyonu (mg/litre cinsinden), bir zaman islevi (saniyeler cinsinden) olarak verilir. Çizgiler A, B ve C, sirasiyla %11, %44 ve %88'Iik bir yükseklikte sülfit konsantrasyonunu verir.

Seyrelme süresinin, diger bir deyisle reaktör boyunca sülfit ekilibriyum konsantrasyonunu saglamaya yönelik ihtiyaç duyulan sürenin, bulusa göre (deney 3) proseste klasik bir biyoreaktörü (deney 1) kullanan bir prosesten 2.3 kat daha kisa oldugu görülebilir. Indiriciler (deney 2) ile, diger bir deyisle reaktör bölgesi içinde dikey ayirma duvarlari ile bir prosese kiyasla seyrelme süresi %10 daha kisadir.

Claims (13)

1. ISTEMLER Sülfit içeren bir aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasina yönelik bir proses olup, burada aköz solüsyon, elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde moleküler oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere tabi tutulur, özelligi prosesin asagidaki adimlari içermesidir: a) sülfiti içeren aköz solüsyonun saglanmasi; b) bir veya daha fazla havalandirilmis bölgenin ve bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgenin, havalandirilmis bölgelerde yukari dogru likit akisi ve havalandirilmamis bölgelerde asagi dogru likit akisi ile aköz ortam içinde olusturulacagi sekilde bir aköz ortam içinde sülfit oksitleyici bakterileri içeren reaktöre bir moleküler oksijeni içeren gazin tedarik edilmesi; o) bir veya daha fazla havalandirilmamis bölge içine besleme akiminin enjekte edilmesi yoluyla reaktöre Sülfit içeren aköz solüsyonun bir besleme akiminin tedarik edilmesi, burada bir veya daha fazla havalandirilmis bölge, dikey olarak uzanan reaktör iç kisimlari araciligiyla bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgeden ayrilmaz.
2. Istem 1'e göre proses olup, özelligi bir veya daha fazla havalandirilmis bölgenin ve bir veya daha fazla havalandirilmamis bölgenin, reaktörün bir alt bölmesinde konumlandirilan moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlar içinden moleküler oksijeni içeren gazin tedarik edilmesi yoluyla olusturulmasidir, burada moleküler oksijeni içeren gaz, reaktörün alt bölmesinin kesitsel alaninin sadece bir parçasina tedarik edilir.
3. Istem 2'ye göre proses olup, özelligi moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlarin bir veya daha fazla havalandirma borusunu içermesidir.
4. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi sülfit içeren aköz solüsyonun, moleküler oksijeni içeren gazin reaktöre tedarik edildigi yüksekligin üzerindeki bir yükseklikte bir veya daha fazla havalandirilmamis bölge içine enjekte edilmesidir.
5. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi sülfit içeren aköz solüsyonun, en yakin havalandirilmis bölgeden uzak bir yönde bir veya daha fazla havalandirilmamis bölge içine enjekte edilmesidir.
6. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi aköz solüsyonun, 0,1 g/L ila 6 g/L araliginda bir sülfit konsantrasyonuna sahip olmasidir.
7. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi reaktörün, bire reaktör yüksekligine ve bir reaktör çapina sahip olmasi ve reaktörün yükseklik ila çap oraninin 0.5 ila 1.8 araliginda olmasidir.
8. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi moleküler oksijeni içeren gazin, 0.8 ila 4 cm/saniye araliginda normal bir yüzeysel velositede reaktöre tedarik edilmesidir.
9. Önceki istemlerden herhangi birine göre proses olup, özelligi ayrica asagidaki adimlari içermesidir: d) reaktörden Iikidin bosaltilmasi ve e) elementsel sülfürün ve istege bagli olarak bakteriyel atigin bosaltilan likitten ayrilmasi.
10. Sülfür bilesiklerini içeren bir gaz akimini saflastirmaya yönelik bir proses olup, özelligi prosesin asagidaki adimlari içermesidir: i) bir aköz solüsyon ile sülfür bilesiklerini içeren gaz akiminin temas ettirilmesi, burada sülfür bilesikleri, saflastirilmis bir gaz akimini ve sülfit içeren aköz solüsyonu elde etmek üzere çözünür; ii) istemler 1-8'den herhangi birinin prosesine göre elementsel sülfüre sülfiti oksitlemek üzere bir reaktör içinde moleküler oksijen varliginda sülfit oksitleyici bakterilere aköz solüsyonun tabi tutulmasi yoluyla adimda (i) elde edilen sülfit içeren aköz solüsyondan sülfitin çikarilmasi; iii) bir sülfür sulu karisimi ve ayrilmis aköz solüsyonu elde etmek üzere aköz solüsyondan elementsel sülfürün ayrilmasi; ve iv) adima (i) ayrilmis aköz solüsyonun geri döndürülmesi.
11. 11. Sülfiti içeren bir aköz solüsyondan sülfiti çikarmaya yönelik bir proses için uygun bir reaktör olup, özelligi reaktörün dikey olarak uzanan bir reaktör olmasi ve asagidaki unsurlari içermesidir: iç dikey ayirma duvarlarina sahip olmayan bir reaksiyon bölgesi; reaksiyon bölgesinin bir alt bölmesi içinde konumlandirilan moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araç, burada reaksiyon bölgesinin alt bölgesinin kesitsel alaninin sadece bir kismi, moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araç ile saglanir, M moleküler oksiieni içeren qazi tedarik etmeye yönelik araçlar, alt bölmeye tedarik edilen gazin yukari dogru hareketinin, gazin tedarik edildigi alan üzerinde havalandirilmis dikey kolonlar içinde bir yukari dogru likit akisi ve herhangi bir gazin tedarik edilmedigi alan üzerinde havalandirilmamis dikey kolonlar içinde bir asagi dogru likit akisi ile sonuçlanacagi sekilde gezisyonlandirilir, burada yukari dogru akis ile havalandirilmis dikey kolonlar tarafindan ayrilan asagi dogru akis ile en az üç farkli havalandirilmamis dikey bölge olusturulur; her bir havalandirilmamis dikey kolon içinde konumlandirilan, reaksiyon bölgesi içine sülfit içeren aköz solüsyonu enjekte etmeye yönelik araçlar, burada sülfit içeren aköz solüsyonu eniekte etmeye yönelik araçlar, enjeksiyonun en yakin havalandirilmis dikey bölgeden uzak bir yönde meydana gelecegi sekilde konumlandirilir ve reaktörün üst parçasindan aköz solüsyonu tasimaya yönelik tasma
12. 12. istem 11'e göre reaktör olup, özelligi moleküler oksijeni içeren gazi tedarik etmeye yönelik araçlarin, havalanma borularinin bir izgarasi olmasidir.
13. 13. Istem 12'ye göre reaktör olup, özelligi havalandirma borularinin izgarasinin, gruplandirilan havalandirma borularinin birinci alanlarini ve havalandirma borularindan yoksun ikinci alanlari içermesidir, burada söz konusu birinci alanlar ve ikinci alanlar izgara üzerinde alternatif olarak dagitilir.