转换的至少一参数的确定方法利用液相和气相之间的至少一转移，其特征在于：将气相注入到液相中以形成非均相流，非均相流具有一系列由气相在液相中形成的气泡；使该非均相流在流动构件中流通，以便进行至少液相和气相之间的转换；观察气泡体积沿流动构件的减小；和从中推导出所述至少一参数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用气相和液相之间的传递来确定物理和/或化学转变的至少一参数的方法和设备。本专利技术意义上的转变，是指可在液相和气相之间发生至少一种传递的任何类型的相互作用。但是，这两相之间的这种传递还可伴随有一种附加现象。非限制性地，本专利技术意义上的转变还可包括化学和/或物理类型的反应，例如任何类型的传统化学反应、以及结晶或沉积。一般来说，在本专利技术意义上，这种转变可涉及通过电子结合或交换的化学现象、物理相互作用或物理排斥如氢键、静电相互作用、空间吸引或空间排斥、不同的亲水性介质和/或疏水性介质的亲合性、配方(formulation)稳定性、或甚至絮凝作用。 在本专利技术意义上，一种可利用气相和液相之间的至少一种传递经受这种转变的系统，被称为物理-化学系统。在本专利技术意义上，希望得到的这种转换的参数特别是热力学性质或动力性质的参数。因此，一旦液相和气相接触，热力学参数就与液相和气相之间的平衡状态相关。在这种情况下，这尤其涉及溶解极限值、亨利系数、液体的饱和蒸汽压力、气体在液体中的扩散系数、或者甚至该液体的汽化潜热。相反地，动力参数涉及过渡相，其在液相和蒸汽相接触之后立即发生，但在上述平衡相之前进行。在该第二种情况下，这些参数例如是传质系数，或者与转变的化学动力学相关。在后一种情况下，这例如涉及这种转变的进度。
技术介绍
已知不同的解决方案，它们旨在确定至少一如上所述的参数。通常，现有技术的方法使用传感器。但是，传感器导致某些缺陷，因为传感器不容易适用于小型尺度。另外，这些方法通常采用破坏性技术。通过Fu B. R.等人的文章 “Bubble growth with chemical reactions inmicrochannels (微通道中随化学反应的气泡生成)” (((International Journal of Heatand Mass Transfer (热和传质国际杂志)》,第52期,第767至779页)，已知观察液相中的气泡生成的方法。更确切的说，该文章关注NaHCO3和H2SO4这两种可混溶液体之间的反应所产生的CO2的气泡的生成和成核。因此，换句话说，提出借助于对反应产物的监控研究均相液体反应物之间的反应，其产生非均相的气相。这远离本专利技术的领域，本专利技术关注这样的气-液系统其起初为非均相的，然后通过液相和气相之间的转移、通常是通过溶解发生变化。
技术实现思路
为此，本专利技术旨在实施一种方法，该方法能以比较简单和快捷的方式实现，同时允许利用液-气传递可靠地得到至少一转换参数。本专利技术还旨在实施这样一种方法，该方法在安全性方面以及经济性方面，既对于所用设备又对于所用的液体组分和气体组分的数量，都是令人满意的。为此，本专利技术旨在一种如权利要求I所限定的利用液相和气相之间的至少一转移确定至少一转换参数的确定方法。该方法的单独地或根据所有技术上可能的组合采用的有利的附加特征在从属权利要求2至23中规定。本专利技术还旨在一种如权利要求24所限定的用于使用上述方法的设备。附图说明本专利技术将在下文参照仅作为非限制性示例给出的附图予以说明，附图中一图I是示意图，示出根据本专利技术的确定设备； 一图2和3是更大比例的纵剖面图，示出属于该设备的气泡形成装置；一图4和5是线图，示出在实施本专利技术第一实施方式时根据气泡位置的气泡体积；一图6是线图，示出在实施本专利技术另一实施方式时所绘制的蒸汽压力根据温度的变化；一图7是线图，示出在实施本专利技术又一实施方式时气泡体积随气泡停留时间的变化；一图8是基于图7线图获得的线图；一图9至11是补充线图，它们是在实施本专利技术的又另一实施方式时描绘的；—图12是线图，示出扩散系数随温度的变化；以及一图13是实验线图，示出对于环己烷的饱和蒸汽压力随温度的变化。具体实施例方式尤其在图I上所示的根据本专利技术的设备首先具有液体供给装置。所述供给装置具有与泵2相连通的未示出的源，所述泵为任何适当的类型，例如借助缸筒工作和可承受例如接近50bar (巴)的高压。该泵2连接于下游管4,其称为供给管。另外，设置有气体供给装置，其具有源10，管道12从所述源10延伸。借助本领域公知类型的质量流量控制器14控制气体流动。该控制器14可确保在可高达至50bar的高压以及以非常小流量的气体流动。管道12在其下游端部通到中间构件16内，管道12在此连接于压力传感器18。继而管道12与供给管20连通。根据本专利技术的设备还具有气泡产生装置，其尤其示于图2和3上。所述气泡产生装置首先具有连接件22，连接件22差不多呈圆柱形，用适当的材料制成，尤其是用金属材料或甚至塑料材料制成。该连接件具有内部空间V，所述内部空间通过三个不同的通道与外部连通。为此，该连接件首先配有导道24和室26，所述导道和室同轴并且具有的横截面分别小于和大于内部空间V的横截面。另外，连接件22开有所谓上部导道28，其位于图2的上部。上述液体供给管4与该导道28连通。连接件22还接纳供给管20的下游端部20’。此外，室26设有凸肩26’，流动构件30挡靠在所述凸肩上，所希望的转换在所述流动构件中发生。在本实施例中，流动构件30呈管形，即为“分立式”的。但是，作为变型，该流动构件可以由按照任何适当工序刻制在板中的导道形成。现在，将以非限制性示例给出流动构件30和输入管20的当量直径的数值。如果该输入管和该流动构件为圆形截面，则对于相同面积，该输入管和该流动构件的内壁所具有的直径则被称为“当量直径”。在它们呈圆形的情况下，该当量直径显然对应于其内径。有利地，输入管具有介于5微米至50微米之间的当量直径。这个范围是有利的，因为该范围允许使气泡的产生稳定。另外，流动构件的当量直径介于100微米至几厘米之间，例如接近600微米。该流动构件30例如用石英玻璃制成。但是，可考虑用其它材料、例如塑料性质或 甚至金属性质的材料制成所述流动构件。要注意的是，根据所选的检测方式，选用材料的性质应是合适的。因此，在流动构件与光学检测相关联的情况下，则有利地将材料选成是透明材料。流动构件在壳罩32中延伸，壳罩充填有流体例如油，与恒温浴34连通。因此，这允许在可视为等温的条件下工作。相对着所述流动构件，设置有快速型摄像机38，尤其是CXD型摄像机。有利地，这种摄像机可采集大量图像，例如多于2000个图像/秒，特别是多于10000个图像/秒。该摄像机连接于照明源40，所述照明源和摄像机相对地布置在所述流动构件及其壳罩的另一侧上。流动构件30在其下游端部通到容器42中，所述容器与压力控制器44相连。因此，压力控制器可设定压力，将在该压力进行不同流动。最后，设置有计算机类型的控制单元50。该控制装置确保控制上述不同的机械构件，即泵、流量控制器、摄像机、恒温浴、以及压力控制器。该控制单元接收来自于压力传感器以及温度传感器52的信息，所述温度传感器52适于测量所述壳罩内部的温度。现在将在后文说明上面参照图I和2所述的设备的应用。如图3所示，在工作中，定中和引导在导道24中的供给管20深入，直至凸伸超过凸肩18’。换句话说，流动构件30及管20的相对的壁形成标记为R的重叠区域，其紧接在下游、即图3上在凸肩18’的右侧延伸。根据本专利技术，希望利用可在流动构件30中发生的液相和气相之间的传递测定转换的至少一参数。为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.09 FR 09587891.利用液相和气相之间的至少一传递确定转换的至少一参数的方法，其特征在于， 一将气相注入到液相中，以形成非均相流，所述非均相流具有一系列由气相在液相内形成的气泡； 一使所述非均相流在流动构件中流通，以便进行液相和气相之间的至少一传递； 一观察沿所述流动构件的气泡体积的减小；以及 一从中推导出所述至少一参数。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，改变至少一流动条件的数值，以推导出所述至少一参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，改变液相流量和气相流量之间的比率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，固定气体流量和增大液相流量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定液体的阈值摩尔流量和从所述阈值摩尔流量的数值推导出至少一参数，其中从所述阈值摩尔流量起，在传递的平衡状态，液相中没有任何气泡。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过使用以下公式，从所述阈值摩尔流量的数值推导出溶解极限值7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过使用以下公式，从所述溶解极限值推导出亨利常数的数值8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在至少两个不同的压力，确定至少两个溶解极限值，和通过使用以下公式，从中推导出液相组分的蒸汽压力值9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据温度确定汽化压力的多个数值，和通过使用以下公式确定汽化潜热10.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，不改变流动条件来推导出所述至少一参数。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过使用以下公式推导出所述传质系数的数值12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，改变至少一流动条件的数值，和对于所述流动条件的多个不同数值，确定所述参数的多个数值。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，设定液相流量和气相流量之间的恒定比率，和改变每种流量的数值，以便对于多个不同的流量数值获得多个传质系数数值。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，确定阈值流量，从所述阈值流量起，所述传质系数基本是不变的。15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，确定数学模型，用以将气泡体积与在 流动构件中的流动...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·吉约，R·科蒂茨，M·吉拉德尔，
申请(专利权)人：罗地亚管理公司，
类型：发明
国别省市：
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