。
[0078] 在導(dǎo)管/飽和室的末端存在轉(zhuǎn)向器314:噴射的液體在其停止處潤(rùn)濕所述轉(zhuǎn)向器。
[0079] 飽和室的內(nèi)壁為第一氣體與液體交換表面。
[0080] 飽和室包括氣體流量傳感器以及溫度和相對(duì)濕度傳感器。
[0081] 由圖3可見，轉(zhuǎn)向器314用于改變流體物流的方向。轉(zhuǎn)向器驅(qū)使流體物流進(jìn)入容 器的底部。
[0082] 轉(zhuǎn)向器為第二氣體與液體交換表面且為存在于流體物流中的較大顆粒化合物的 擋板器。所述轉(zhuǎn)向器具有取決于流動(dòng)參數(shù)的幾何形狀；轉(zhuǎn)向器的輪廓可為拋物線形、橢圓 形、圓形、線形或輪廓的組合。
[0083] 用于轉(zhuǎn)向器314的材料優(yōu)選為金屬、聚合物和任何對(duì)環(huán)境和生物生命無(wú)危險(xiǎn)的材 料。轉(zhuǎn)向器的表面材料取決于所涉及的催化過(guò)程。
[0084] 所述轉(zhuǎn)向器起催化表面的作用。
[0085] 除一些歧管之外，在容器底側(cè)的上圓周上可存在支架313。
[0086] 參照?qǐng)D4,容器的上側(cè)存在風(fēng)扇系統(tǒng)110。
[0087] 如上所述，所述風(fēng)扇系統(tǒng)提供流體物流。
[0088] 優(yōu)選地，流量必須高于10 [πΛΓ1]，且容器內(nèi)的壓降必須高于50Pa。
[0089] 使風(fēng)扇電絕緣，從而使得根據(jù)ATEX(ATmosphSres ed EXplosibles)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù) Directive 94/9/CE即使在爆炸性氣氛環(huán)境下也能工作。
[0090] 為了將容器的兩個(gè)部分閉合在一起，圍繞邊緣存在緊固的螺栓和螺母417以及增 強(qiáng)和密封帶415。墊圈416圍繞風(fēng)扇。
[0091] 在一些情況下，所述系統(tǒng)可處理包含細(xì)菌、孢子和通常微生物的氣體、液體和流 體。
[0092] 為了避免污染和貧化微生物進(jìn)料，在容器內(nèi)部對(duì)流體（氣體+液體）進(jìn)行微生物 處理；優(yōu)選在形成流體處安裝UV光系統(tǒng)。
[0093] 如圖5所示，存在UV燈系統(tǒng)521，其與用于分離器/除沫器520的夾持結(jié)構(gòu)212相 連；夾持結(jié)構(gòu)212與容器的側(cè)壁相連。此外，存在分離器/除沫器洗滌管和噴嘴518以由歧 管109收集液體溶液并將其噴射至分離器/除沫器520上，其可位于歧管上方。
[0094] 分離器和除沫器（特別地稱為填料床）示于圖5中。在化學(xué)處理中，這通常為填 充有填料的中空管、管道或其它容器。填料可亂堆填充有小物體如拉西環(huán)、圓盤、球狀或圓 柱狀物體，或者其可為專門設(shè)計(jì)的規(guī)整填料。填料床也可包含催化劑顆?；蛭絼┤绶惺?丸粒、顆粒狀活性炭等。填料床的目的通常是改善化學(xué)或類似工藝中兩相之間的接觸以從 流體相中提取特定化合物。
[0095] 下文描述了本發(fā)明的用于混合氣體和液體以重力、物理和化學(xué)收集化合物的方法 的實(shí)施方案的實(shí)例，所述方法在上文所述的容器中實(shí)施。
[0096] 流體物流中存在多個(gè)不希望的化合物或顆粒，例如讓我們考慮平均直徑為約5 μπι 的石棉顆粒。
[0097] 這些顆粒通過(guò)氣體入口管進(jìn)入所述系統(tǒng)中并通過(guò)格柵進(jìn)入分離室中。
[0098] 在分離室中，氣體物流與液體溶液物流混合，由此產(chǎn)生流體物流；兩種物流呈順流 方式：一些顆粒沉積在分離室壁上，然后洗出至液體溶液浴中，其它一些吸附在化學(xué)溶液滴 中，然后收集在液體溶液浴中，其它一些在轉(zhuǎn)向器表面上瓦解并洗出。
[0099] 剩余顆粒隨流體物流進(jìn)入容器底部，然后以非層流方式上升至容器的混合室內(nèi)的 分離器床，其中流體以逆流方式與噴射的液體化學(xué)溶液的強(qiáng)的密集流混合。
[0100] 所有被大體積液體溶液滴吸附的已濕潤(rùn)的顆粒在重力驅(qū)使下降至液體浴中。
[0101] 其它顆粒沉積在容器的混合室上，然后洗出。
[0102] 一些顆粒的體積和重量由于潤(rùn)濕而增大并到達(dá)分離器。此處，分離表面非常大且 顆粒繼續(xù)在表面上凝聚。平均自由程在此明顯縮短。
[0103] 為了確保分離器表面上的潤(rùn)濕，洗滌系統(tǒng)將液體溶液噴至分離器內(nèi)部。流體物流 中的極高百分比的顆粒從該物流中除去并強(qiáng)迫進(jìn)入浴中。
[0104] 流體物流通過(guò)安裝有風(fēng)扇的流體出口從該系統(tǒng)中流出。
[0105] 在系統(tǒng)內(nèi)，在液體浴中以及催化表面（如容器內(nèi)的金屬表面）上發(fā)生流體物質(zhì)與 液體化學(xué)物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。
[0106] 液體：氣體比Ψ
[0107] 所述系統(tǒng)的重要參數(shù)是歧管和管中的液體流速。
[0108] 在該系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)中，通常將液體流量表示為被處理的氣體流的流量的函數(shù)。
[0109] 這通常稱為液體：氣體比ψ且使用液體/立方米[InT3]的單位。
[0110] 將液體的用量表示為比值能容易地比較不同尺寸的系統(tǒng)。
[0111] Ψ為系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的函數(shù)；然而對(duì)氣體吸收而言，該比值給出了除去污染物的難 度的表征。
[0112] 對(duì)顆粒物控制而言，ψ優(yōu)選為0. 3-3 [InT3]。
[0113] 取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要最小體積的液體以"潤(rùn)濕"內(nèi)部交換表面并產(chǎn)生足夠的收集 目標(biāo)物。向該系統(tǒng)中添加過(guò)量液體不會(huì)影響效率，且實(shí)際上不會(huì)導(dǎo)致壓力損失。
[0114] 對(duì)氣體吸收而言，Ψ通常更高，為3-6[1/m3]。
[0115] 開發(fā)了上文所述的系統(tǒng)的特定實(shí)施方案，其在Ψ>0. 5[lm_3]下工作。
[0116] 液體：流體比優(yōu)選為Ψ彡10[lm_3]，更優(yōu)選還為Ψ>0. 5[lm_3]。
[0117] 例如，在大城鎮(zhèn)中，其可為Ψ = 7. 83[1πΓ3]。
[0118] 動(dòng)態(tài)質(zhì)量流比Ξ
[0119] 因?yàn)樵O(shè)計(jì)依賴性，參數(shù)Ψ并非描述該系統(tǒng)的唯一重要參數(shù)。更重要的是與所述系 統(tǒng)和方法中所用液體和氣體的密度有關(guān)的兩種物流（液體和氣體）的質(zhì)量。
[0120] 下文給出了描述所述系統(tǒng)工作范圍的關(guān)系式。
[0121] 設(shè)m為測(cè)得的質(zhì)量[Kg]，δ為測(cè)得的密度[Kg πΓ3]，V為測(cè)得的體積[m3]，對(duì)所述 兩種物流，我們得到：
[0122] m物流=δ物流· V物流
[0123] 所述系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)使得我們定義了兩種物流的質(zhì)量變化：
[0124]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于混合氣體和液體以重力、物理和化學(xué)收集化合物或顆粒的方法，其基于縮 短化合物在容器中的平均自由程且包括如下步驟： -重力貧化，包括減少化合物和具有更大直徑和更大體積的液體化學(xué)溶液滴； -物理沉積，包括在容器的濕表面上凝聚減少的化合物； -化學(xué)吸附，包括減少的化合物與液體化學(xué)溶液中的物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述混合基于根據(jù)如下關(guān)系式確定液體和氣體 之間的質(zhì)量比：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括如下步驟： -使氣體經(jīng)由氣體入口進(jìn)入容器內(nèi)的分離室中，其中容器中存在液體溶液??； -在分離室中，使氣體物流與液體溶液物流以順流方式混合，以產(chǎn)生流體物流，以使 得： -一些化合物或顆粒沉積在分離室壁上，然后洗出至液體溶液浴中， -一些其它的化合物或顆粒吸附在化學(xué)溶液滴中，然后收集在液體溶液浴中， -一些其它的化合物或顆粒通過(guò)轉(zhuǎn)向表面瓦解并洗出； -剩余的化合物或顆粒隨液體溶液物流進(jìn)入容器底部，然后以非層流方式上升至容器 的混合室內(nèi)部的分離器床，其中所述流體以逆流方式與噴射的液體化學(xué)溶液流混合，從而 使得所有已濕潤(rùn)的化合物或顆粒被所述流吸收并在重力驅(qū)使下降至液體浴中； -在分離所述化合物或顆粒之后，從容器中排出流體物流。
4. 一種適于混合氣體和液體以重力、物理和化學(xué)收集化合物或顆粒的系統(tǒng)，其基于縮 短化合物在容器中的平均自由程且包括如下元件： -重力貧化單元，包括減少化合物和具有更大直徑和更大體積的液體化學(xué)溶液滴； -物理沉積單元，包括在容器的濕表面上凝聚減少的化合物； -化學(xué)吸附單元，包括減少的化合物與液體化學(xué)溶液中的物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，包括： -所述容器（104,104'），其適于容納所述液體且包括所述液體表面上方的所述氣體和 液體的混合體積，以產(chǎn)生流體物流， -多個(gè)與其中形成流體物流的對(duì)應(yīng)飽和室（205)連接的氣體加載導(dǎo)管（105)，其將所述 流體物流加載至混合體積中，所述飽和室的內(nèi)壁起第一氣體與液體交換表面的作用； -至少一個(gè)用于在混合后將流體排出至容器外部的導(dǎo)管（110); -至少一個(gè)具有多個(gè)噴嘴（211)的所述液體的分布器（109)，其適于將所述液體噴入所 述混合體積和所述飽和室（205)中； -至少一個(gè)置于對(duì)應(yīng)飽和室末端的轉(zhuǎn)向器（314)，所述轉(zhuǎn)向器驅(qū)動(dòng)流體物流進(jìn)入容器 底部并起第二流體與液體交換表面的作用，起催化表面的作用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于包括： -一個(gè)或多個(gè)分離器/除沫器（520)，其位于容器內(nèi)部的至少一個(gè)分布器（109)的上 方，其作為用于從所述流體中分離化學(xué)化合物的填料床； -一個(gè)或多個(gè)與對(duì)應(yīng)的分離器/除沫器（520)相連的UV燈系統(tǒng)（521)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于包括在容器內(nèi)部的液體表面上的浮體，其適于 增大流體-液體接觸表面并減少液體化學(xué)溶液的蒸發(fā)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)用于排出流體的導(dǎo)管（110)包括吸氣器 (110)，其驅(qū)動(dòng)流體物流經(jīng)由其從容器中排出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于包括泵送系統(tǒng)（101，108)，其適于使液體從容器 (104'）的底部流至分布器（109)和從分布器流至容器內(nèi)部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述加載導(dǎo)管和飽和室（205)以0-90°、優(yōu)選 30-60°、更優(yōu)選α =45°的角度α向下彎曲。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)噴嘴（211)產(chǎn)生具有15-100°、優(yōu)選 80-100°、更優(yōu)選90°的噴射角的液體射流。
12. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于包括與噴嘴相連的壓電組件，其適于保持噴嘴 清潔。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中所述吸氣器（110)適于產(chǎn)生大于lODi^tT1]的從容器 中流出的流體物流流量，和容器內(nèi)大于50[Pa]的壓降。
【專利摘要】描述了一種用于混合氣體和液體以重力、物理和化學(xué)收集化合物或顆粒的方法，其基于縮短化合物在容器中的平均自由程且包括如下步驟：重力貧化，包括減少化合物和具有更大直徑和更大體積的液體化學(xué)溶液滴；物理沉積，包括在容器的濕表面上凝聚減少的化合物；化學(xué)吸附，包括減少的化合物與液體化學(xué)溶液中的物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。
【IPC分類】B01D47-06, B01D53-14
【公開號(hào)】CN104870074
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380064685
【發(fā)明人】毛羅·特里波迪, 保羅·特里波迪
【申請(qǐng)人】創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)有限責(zé)任公司, 毛羅·特里波迪, 保羅·特里波迪, 朱塞佩·斯潘托
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2013年11月6日
【公告號(hào)】CA2890172A1, EP2916932A1, US20150265966, WO2014072922A1