气液接触器及其方法技术

本发明专利技术涉及气液接触器和排出物净化系统及方法，并且更具体涉及单独供给的喷嘴组，所述喷嘴组包括配置成产生均匀间隔的扁平的液体射流以使来自气体破环最小的喷嘴排列。本发明专利技术的一实施例涉及一种具有多个包括液体入口及出口和气体入口及出口的模块的气液接触器。一排喷嘴与液体入口和气体入口处于连通。所述喷嘴排列配置成产生均匀间隔开的扁平液体射流，以使来自气流的破环最小并且使气流和液体流的相互作用最大，同时迅速地再装满液体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气液接触器和排出物净化系统及方法，并且更具体地涉及配置成产生均勻间隔开的扁平液体射流的喷嘴排列，所述射流被成形成使来自气流的破环最小并且使气流液流的相互作用最大，同时迅速地补充液体。
技术介绍
气体到液体的吸收是各种气液接触式系统的关键处理步骤。气液接触器(也称为气液反应器)可以被分成表面和体积反应器，其中分别在液面上和大量液体的内部形成两相之间的界面表面积。存在例如转盘式和液体射流式接触器的多个表面气液反应器的实例。转盘式发生器是局部地浸入液体中并且暴露于气流中的圆盘(转子)。在转子表面上形成液体溶液的薄膜并且其与伴流的反应物气体流接触。转动圆盘以更新液体反应物与气体的接触。在体积式气液反应器中，气相作为小气泡被分散到大量的液体中。气泡可能是球形的或者不规则的形状并且可以被气体鼓泡搅拌器引导到液体中。可以用机械方法来搅动气泡以增加质量的传递。在多个气液接触系统中，通过液相质量传递系数k、界面表面积A和大量流体与气液交界面之间的浓度梯度德耳塔C来控制气体输送至液相的速率。则，吸收到液体中的气体的速率的实用形式为φ = φ α = kG α (P-Pi) = kL α (CL*_CL)其中变量是反应器的每单位体积的气体吸收的速率(mole/(Cm3S)) ； Φ是单位界面面积的平均吸收率(mole/(Cm2S)) ； α是每单位体积的气液体的界面面积(cm2/cm3或者 cm-1) ；ρ和Pi分别是大量气体中和界面处的反应物气体的分压力(巴)；Cji是应当与现有的气相分压Pi平衡的液体侧的浓度(mole/cm3) ；Cl (mole/cm3)是大量液体中溶解气体的平均浓度；并且ke(mole/(cm2*诉bar))和kjcm/s)分别是气体侧和液体侧的质量传递系数。在现有技术中，存在多个使气体接触器系统中的质量传递和比表面积最大的方法。主要方法包括气体喷雾器、湿式贴壁射流和喷雾或者雾化。气液接触器的选择取决于包括气体/液体的流量、质量传递和化学反应性质的反应条件。表1概述了某些现有技术的气液反应器的各种质量传递性能的特征。为了优化气体吸收率，必须使参数h、α和(CJn-Q) 最大。在多个气液反应系统中，C^的可溶性是非常低的并且因此限制了浓度梯度的控制。 因此，在设计高效的气液流量反应器中认为主要的参数是质量传递和界面表面积与反应器体积的比，其也被称为比表面积。表1 传统的气液反应器性能的对比权利要求1.一种设备，包括 室；连接到所述室上的气体入口； 连接到所述室上的气体出口； 连接到所述反应室上的流体增压间；单独供给的喷嘴组，其包括连接到所述液体增压间上的喷嘴排列，其中所述喷嘴排列被配置成提供实质上平面状液体射流，所述液体射流中的每一个包括平面片状液体，所述多个液体射流位于实质上平行的平面；以及连接到所述反应室上的气体流体分离器。2.如权利要求1所述的设备，其中所述流体增压间包括连接到至少一个侧面通道上的主供给通道，其中所述至少一个侧面通道被连接到单独供给的喷嘴组上。3.如权利要求1所述的设备，还包括多个单独供给的喷嘴组。4.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴组包括 喷嘴组；连接到所述喷嘴组上的供给室，其中所述室包括 连接到所述喷嘴组上的第一侧壁； 连接到所述喷嘴组和所述第一侧壁上的第二侧壁； 连接到所述喷嘴组和所述第二侧壁上的第三侧壁；以及连接到所述喷嘴组、所述第三侧壁和所述第一侧壁上的第四侧壁，其中所述第一、第二、第三与第四侧壁和所述喷嘴组形成了室，该室在与所述喷嘴组相反的端部处具有开口， 并且其中所述开口连接到配置成接收流体的供给管上。5.如权利要求4所述的设备，其中所述供给室还包括插入件。6.如权利要求4所述的设备，其中所述供给室还包括配置成向所述喷嘴排列中的每个喷嘴提供单独的液体流的多个供给通道。7.如权利要求4所述的设备，其中所述室具有在大约1厘米或者更大范围的厚度。8.如权利要求4所述的设备，其中所述室在所述喷嘴组上方具有在从大约1厘米到大约8厘米范围内的高度。9.如权利要求4所述的设备，其中所述供给管在至少一端处具有开口并且连接到所述至少一个侧面通道上。10.如权利要求9所述的设备，其中所述供给管利用0形环密封件或者焊接连接到所述至少一个侧面通道上。11.如权利要求2所述的设备，其中所述至少一个侧面通道包括第一侧面通道和第二侧面通道。12.如权利要求4所述的设备，其中所述至少一个侧面通道包括第一和第二侧面通道， 其中所述第一侧面通道连接到所述供给管的第一端，并且所述第二侧面通道连接到所述供给管的第二端。13.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括椭圆形的喷嘴。14.如权利要求13所述的设备，其中所述椭圆形的喷嘴具有在从大约0.5毫米到大约 1. 5毫米范围内的短轴和在从大约0. 75毫米到大约5毫米范围内的长轴。15.如权利要求13所述的设备，其中所述椭圆形的喷嘴具有在从大约0.6毫米到大约 1. 0毫米范围内的短轴和在从大约1. 5毫米到大约2. 5毫米范围内的长轴。16.如权利要求13所述的设备，其中所述喷嘴具有选自一组中的切口深度，该组包括 0. 054英寸、0. 056英寸、0. 058英寸及其组合。17.如权利要求13所述的设备，其中所述设备包括模块化的气液接触器。18.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括多个喷嘴，所述喷嘴之间具有均勻的间隔。19.如权利要求1所述的设备，其中来自所述气体入口的气体被配置成按同向流动方向流动。20.如权利要求1所述的设备，其中来自所述气体入口的气体被配置成按反向流动方向流动。21.如权利要求1所述的设备，其中所述设备选自于一组，该组包括气液接触器、蒸馏单元和射流泵设备。22.如权利要求4所述的设备，其中所述喷嘴组和流量室包括选自于一组的材料，该组包括铜、镍、铬、钢、铝、涂层金属及其组合。23.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴组和流量室包括结构性的聚合物、聚酰亚胺、复合材料及其组合中的至少一个。24.如权利要求1所述的设备，还包括多个单独供给的喷嘴组，其中每个喷嘴组包括喷嘴排列，并且其中两个相邻喷嘴组的所述喷嘴处于交错结构。25.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括至少两个由大于大约0.1厘米的间隔分开的喷嘴。26.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括单排喷嘴。27.如权利要求1所述的设备，其中所述喷嘴排列包括至少一个喷嘴，所述喷嘴具有在从大约0. 25平方毫米到大约20平方毫米范围内的投影横截面积。28.一种单独供给的喷嘴组设备，包括 配置成提供实质上平面状液体射流的多个喷嘴，所述液体射流中的每一个包括平面片状液体，所述多个液体射流位于实质上平行的平面；连接到所述多个喷嘴上的供给室；以及连接到所述供给通道上的至少一个入口。29.如权利要求观所述的设备，其中所述多个喷嘴中的至少一个是椭圆形的。30.如权利要求观所述的设备，其中所述供给室包括连接到所述喷嘴组上的第一侧壁；连接到所述喷嘴组和所述第一侧壁上的第二侧壁；连接到所述喷嘴组和所述第二侧壁上的第三侧壁；以及连接到所述喷嘴组、所述第三侧壁和所述第一侧壁上的第四侧壁，其中所述第一、第二、第三与第四侧壁和所述喷嘴组形成了室，该室在与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种设备，包括：室；连接到所述室上的气体入口；连接到所述室上的气体出口；连接到所述反应室上的流体增压间；单独供给的喷嘴组，其包括连接到所述液体增压间上的喷嘴排列，其中所述喷嘴排列被配置成提供实质上平面状液体射流，所述液体射流中的每一个包括平面片状液体，所述多个液体射流位于实质上平行的平面；以及连接到所述反应室上的气体流体分离器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·K·诺依曼，
申请(专利权)人：诺依曼系统集团公司，
类型：发明
国别省市：US