氣體溶解設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體溶解設(shè)備，其將處于第一壓力的氣體組合到工作流體中，所述工作以等于或大于所述第一壓力的第二壓力存在。裝置包含被設(shè)計(jì)為位于入口與出口之間的截頭圓錐形室的分子混合室。所述裝置可包含用于使所述氣體進(jìn)入到混合區(qū)段中的多個(gè)入口及穿過所述截頭圓錐形室的多個(gè)通路。所述截頭圓錐形室由通向所述室的所述出口的圓柱形室環(huán)繞。
【專利說明】 氣體溶解設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明針對(duì)一種供應(yīng)用于化學(xué)及生物工藝的經(jīng)溶解氣體(例如氧、臭氧、氯等)的設(shè)備。溶解于液態(tài)流體中的氣體存在數(shù)種工業(yè)應(yīng)用，但首先，關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素是環(huán)境責(zé)任及衛(wèi)生保健。
[0002]在以下各項(xiàng)中的一者或一者以上中提出了初步分類:C02F1 / 24 ；C02F1 / 40;C02F1 / 72 ；C02F3 / 02 ；B01F1 / 00 ；B03D ；A01K63 / 04 ;A61L。
[0003]多年以來且基于國(guó)際社會(huì)共識(shí)，聯(lián)合國(guó)已遵從關(guān)于人權(quán)、勞工標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)及反腐敗的普遍認(rèn)知。所述工作產(chǎn)生了需要包括、支持且制定以作為全球組織的核心價(jià)值的十項(xiàng)主要原則。
[0004]原則7、8及9與環(huán)境相關(guān)且其為:原則7:企業(yè)應(yīng)支持對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)的預(yù)防方法；原則8:承擔(dān)提倡更大環(huán)境責(zé)任的主動(dòng)性；及原則9:鼓勵(lì)環(huán)境友好型技術(shù)的開發(fā)及傳播。非常期望提供符合國(guó)際社會(huì)最高標(biāo)準(zhǔn)及聯(lián)合國(guó)所認(rèn)識(shí)到的大多數(shù)進(jìn)口生活物質(zhì)的核心價(jià)值的工藝及設(shè)備。
[0005]依據(jù)前文，可了解，長(zhǎng)期以來需要可用于以有效且高效的方式產(chǎn)生氧合液體的方法及裝置。還指出，需要且期望產(chǎn)生由其它氣態(tài)及/或液體化合物的混合物組成的流體材料。最后，指出需要具有獨(dú)特富集特性的流體且此類材料一直難以(如果不是不可能的話)獲得。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種氣體溶解設(shè)備，其將以第一壓力存在的氣體組合到工作流體中，所述工作流體以等于或大于所述第一壓力的第二壓力存在。裝置包含被設(shè)計(jì)為位于入口與出口之間的截頭圓錐形室的分子混合室。所述裝置可包含用于使所述氣體進(jìn)入到混合區(qū)段中的多個(gè)入口及穿過所述截頭圓錐形室的多個(gè)通路。所述截頭圓錐形室由通向所述室的所述出口的圓柱形室環(huán)繞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]通過參考以下詳細(xì)描述及圖式，本發(fā)明設(shè)備的各種特征、優(yōu)點(diǎn)及其它用途將變得更顯而易見，圖式中:
[0008]圖1描述如本文中所揭示的氣體溶解設(shè)備及其組件的實(shí)施例的示意性側(cè)視圖；
[0009]圖2是在用于廢水處理工藝設(shè)備的通氣器中起作用的氣體溶解設(shè)備的實(shí)施例的透視圖；
[0010]圖3是在用于游泳池水的消毒裝置中起作用的氣體溶解設(shè)備的實(shí)施例的透視圖；且
[0011]圖4是在用于提高河流及其它耗盡大型水體中的氧溶解水平的通氣器群集中起 作用的氣體溶解設(shè)備的實(shí)施例的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本文中揭示一種用于將氣體整合到流體中的設(shè)備，其包含:第一管，其經(jīng)配置以將液體流從第一點(diǎn)輸送到第二點(diǎn)；螺旋形狀的元件，其附貼于所述第一管內(nèi)部；縮窄區(qū)段，其位于所述第一管的下游；截頭圓錐體，其具有比第二區(qū)段寬的第一區(qū)段，其中較寬區(qū)段連接到所述第一管且第二較窄區(qū)段連接到第二管。所述截頭圓錐體界定內(nèi)區(qū)段。所述設(shè)備還包含配置有至少一個(gè)氣體通路單元的外室。所述外室含納所述截頭圓錐體、所述第二管的至少一部分及所述第一管的至少一部分。所述內(nèi)室包含在所述截頭圓錐體中界定的穿孔。
[0013]如所廣泛地解釋，設(shè)備10包含液體流能夠通過的第一管I。所述流由連接到所述第一管I的普通泵吸系統(tǒng)產(chǎn)生。以任何適合方式，第一管I具有固定于內(nèi)部的螺旋形狀的元件8。螺旋形狀的元件8經(jīng)配置以在液體流通過螺旋形狀的元件8時(shí)增加所述液體流中的旋轉(zhuǎn)。
[0014]液體向第一管下游繼續(xù)而到達(dá)縮窄區(qū)段2，借此其經(jīng)受可觀的縮窄。此導(dǎo)致所述流的速度的增加。管直徑與縮窄器開口的大小之間的關(guān)系使得速度增加可處于1: 2到I: 10之間或更大的比率。
[0015]在圖1中所描繪的實(shí)施例中，縮窄器接近第一管I的排出端定位。
[0016]縮窄區(qū)段2可具有適合縮窄器配置。圖式圖中描繪縮窄區(qū)段2的一個(gè)非限制性實(shí)例。所述縮窄區(qū)段具有橫向壁，所述橫向壁具有朝向即將到來的流體流定向的漸縮或曲線面及對(duì)置面。所述漸縮或曲線面從位于橫向壁的外周界附近的最大點(diǎn)漸縮到接近中心開口的變窄區(qū)段。所述中心開口具有任何適合幾何形狀，例如圓形、卵形等。中心開口的面積將小于第一管的橫截面積。相應(yīng)橫截面積之間的比率將適合于在流體流橫越中心開口時(shí)產(chǎn)生增加的流體流速度。
[0017]縮窄區(qū)段2通向內(nèi)室3。內(nèi)室3由具有上游區(qū)域及下游區(qū)域的帶壁主體界定。帶壁主體的上游區(qū)域具有大于縮窄區(qū)段2中的中心開口的橫截面直徑。在許多實(shí)施例中，所述室的上游區(qū)域的直徑將大于第一管I的橫截面直徑。
[0018]在圖式圖中所描繪的實(shí)施例中，內(nèi)室包括具有連接到第一管I的較寬半徑區(qū)域及連接到第二管4的窄半徑的截頭圓錐體。所述截頭圓錐體經(jīng)配置以將流體流從在縮窄區(qū)段中界定的中心開口輸送到在第二管4的第一端中界定的開口。
[0019]第二管4可充當(dāng)從內(nèi)室3的出口。所述截頭圓錐體可通過任何適合手段連接到第一管I。非限制性實(shí)例包含焊接、釬焊整體模制等。在圖1中所闡述的實(shí)施例中，所述截頭圓錐體的較寬區(qū)段嚙合面板部件。在面板部件的中心部分中界定孔口。第一管I的外表面嚙合面板部件。在所描繪的實(shí)施例中，面板部件由兩個(gè)平面部件組成，其中一個(gè)平面部件嚙合第一管2的外表面且一個(gè)平面部件嚙合縮窄部件的外表面。
[0020]在液體流通過內(nèi)室3時(shí)，所述液體流面臨從其排出而進(jìn)入內(nèi)室的縮窄區(qū)段2的突然擴(kuò)大。流體流的速度可在其橫越內(nèi)室時(shí)經(jīng)歷減小。在流體流進(jìn)入內(nèi)室3時(shí)所經(jīng)歷的擴(kuò)大導(dǎo)致壓力減小的形成，從而在內(nèi)室3內(nèi)部產(chǎn)生低壓區(qū)及吸入效應(yīng)。所述吸入效應(yīng)足以將氣體抽吸到內(nèi)室3中且形成其中駐留在內(nèi)室中的氣體及經(jīng)過內(nèi)室的液體將面臨極端湍流、面臨不同壓力且混合在一起以形成新的質(zhì)量體積的環(huán)境。內(nèi)室3中的流體流具有渦流的屬性。
[0021]內(nèi)室3的壁可配置有適合孔口或通道以促進(jìn)氣體的流入來補(bǔ)償壓力減小。在內(nèi)室壁中界定的開口的大小及數(shù)目至少部分地取決于例如穿過裝置的流體流量及待引入到流體中的氣體的所要濃度等參數(shù)。在內(nèi)室配置有截頭圓錐體的情況下，圓錐形壁可具有分布于其上的多個(gè)穿孔。穿孔的密度將為足以準(zhǔn)許氣體傳送但將小于將危及壁結(jié)構(gòu)的量的密度?？捎绊懰捎玫拇┛椎拿芏燃?或數(shù)目的其它因素可包含正通過設(shè)備傳送的液體的粘性。舉例來說，對(duì)于具有處于或接近水的密度的密度的流體，在某些情形中較高穿孔密度為合意的。本發(fā)明預(yù)期，穿孔密度可取決于所輸送及處理的流體的密度而變化。
[0022]內(nèi)室3由較大外室6環(huán)繞。外室6填充有需要溶解的氣體。所述外室配置有入口7以讓氣體進(jìn)入并填充其空間。內(nèi)室3的壁5具有許多小穿孔以便讓氣體從外室6通到內(nèi)室3，借此如先前所描述存在于內(nèi)室3中的吸入效應(yīng)從外室6抽吸氣體。
[0023]在內(nèi)室3內(nèi)部，液體流遇到氣體并形成強(qiáng)烈湍流，從而提供有助于將氣體溶解到液體中的環(huán)境。與氣體組合的新液體流通過排出管4而去往適合用途。排出管4具有窄于或等于第一管I的直徑。此形成壓力的增加，從而提供有助于增加氣體溶解于液體中的速率的環(huán)境。可在許多有用的應(yīng)用中采用具有升高水平的經(jīng)溶解氣體的所得流體。
[0024]還應(yīng)注意，通過在設(shè)備中發(fā)生的過程產(chǎn)生的吸入效應(yīng)可將比可能溶解的氣體更多的氣體抽吸到其室中。假定湍流及吸入，如本文中所揭示的設(shè)備可觸發(fā)在從設(shè)備排出時(shí)在流體流中產(chǎn)生的微泡的產(chǎn)生。這些泡可以數(shù)以千計(jì)的大小形成。此流體可具有多種最終用途應(yīng)用，例如用于浮選目的的用途。
[0025]使用將自然資源的高效利用作為其核心價(jià)值的可持續(xù)工程概念來構(gòu)思本文中所揭示的氣體溶解設(shè)備。在不受限于任何理論的情況下，據(jù)信如所揭示的設(shè)備促進(jìn)氧合。據(jù)信，大氣氣體或空氣的使用導(dǎo)致空氣的溶解，從而產(chǎn)生被認(rèn)為是通過其它氧合工藝僅在使用純氧(氣體中的85%加氧濃度)的情況下可實(shí)現(xiàn)的效率水平。因此，所述設(shè)備可顯著減少成本，因?yàn)槠溆脩裟軌蚶米杂善胀諝鈱?shí)現(xiàn)所要結(jié)果，而非利用其它昂貴的方法及技術(shù)。通過組合自由大氣空氣與先前所解釋的能量效率，本文中所揭示的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)低的長(zhǎng)期操作成本。
[0026]據(jù)信，可利用氧合潛力來處理例如湖泊、河流、游泳池等水體。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也考慮到其它較小容量應(yīng)用。設(shè)備的特定應(yīng)用將影響例如設(shè)備吞吐量等參數(shù)。
[0027]可在數(shù)個(gè)裝置及應(yīng)用中利用本文中所揭示的設(shè)備。在以下論述中呈現(xiàn)此類應(yīng)用的一些非限制性實(shí)例。在利用如本文中所揭示的氣體溶解設(shè)備的裝置的第一實(shí)施例中，使用本發(fā)明作為如隨后將更詳細(xì)地描述的圖2中所描繪的節(jié)能且無化學(xué)品通氣器的組件來形成綠色且可持續(xù)解決方案。
[0028]如本文中所揭示的氣體溶解設(shè)備為節(jié)能的。已開發(fā)將高量的氣體溶解于例如液體等流體中同時(shí)消耗比常規(guī)裝備少的電能或其它能量的核心技術(shù)。高效率水平是可能的，因?yàn)槿缢沂镜脑O(shè)備所利用的僅有能量源來自產(chǎn)生初始液體流的泵吸系統(tǒng)。從那時(shí)起，設(shè)備不需要任何補(bǔ)充能量源來實(shí)現(xiàn)氣體溶解。
[0029]所揭示的裝置不僅如所提及為節(jié)能的，而且在液態(tài)流體與內(nèi)室內(nèi)部的氣體混合時(shí)其變得立即富含所述氣體，從而加速溶解過程速度。
[0030]如先前所提及，可采用如本文中所揭示的氣體溶解設(shè)備來促進(jìn)浮選。由于所述設(shè)備產(chǎn)生微泡作為整個(gè)過程的副產(chǎn)物，因此所得流體可用于浮選目的。此效應(yīng)發(fā)生是因?yàn)樵O(shè)備將比可能溶解的量更多的氣體抽吸到液體中，從而導(dǎo)致在排出管上形成微泡。這些泡以數(shù)以千計(jì)的大小形成。所述微泡可用于與存在于液體流中或液體流被引入到的較大水體中的目標(biāo)材料締合且使所述目標(biāo)材料上升到可將其從液體撇取或以其它方式分離的表面。此類材料的非限制性實(shí)例包含可存在于液體中且可在排出時(shí)上升到表面從而促進(jìn)用于移除或分離的高效浮選效應(yīng)的油、脂肪、生物廢物、油脂及懸浮固體。因此，本發(fā)明包含一種用于利用本文中所揭示的裝置從液體移除目標(biāo)材料的方法。
[0031]本發(fā)明還預(yù)期一種利用本文中所揭示的設(shè)備將氣體溶解于處于高溫的液體中的方法。根據(jù)亨利溶解度定律，隨著液體的溫度增加，任何攜入氣體變得較不可溶。因此，在暖熱液體中，氣體溶解工藝為具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。如目前所揭示的裝置克服暖熱液體的一些主要問題，因?yàn)闅怏w及液體兩者的混合在不同壓力下發(fā)生，從而使得能夠高效地將氣體溶解于高于40攝氏度的液體中。
[0032]可容易組裝所述氣體溶解設(shè)備。所揭示的裝置不利用任何移動(dòng)組件。在利用本文中所揭示的裝置的氣體溶解工藝中，通過用于產(chǎn)生流體流的構(gòu)件(例如普通泵吸系統(tǒng))來形成液體流。本文中所揭示的氣體溶解裝置可在不使用任何移動(dòng)組件的情況下操作。此降低總體維護(hù)成本且在大規(guī)模生產(chǎn)線內(nèi)組裝顯著較容易。另外，在許多情形中，氣體溶解設(shè)備代表了長(zhǎng)期低成本操作。本文中所揭示的裝置的一個(gè)所預(yù)期應(yīng)用是將氧溶解于液態(tài)流體中?？墒褂煤衅骄?0%的氧的普通大氣空氣來實(shí)現(xiàn)氧溶解。
[0033]本發(fā)明還預(yù)期將氣體溶解設(shè)備包含到具有移動(dòng)的流體流的各種組合件中。此裝置的一個(gè)非限制性實(shí)例為在廢水處理應(yīng)用中使用的裝置。舉例來說，可利用所述氣體溶解設(shè)備作為用于廢水處理工藝的通氣器。在如圖2中所展示的一個(gè)非限制性實(shí)例中，潛水泵9形成由廢水組成的液體流，其流過連接到氣體溶解設(shè)備10的管道系統(tǒng)2。在所述設(shè)備內(nèi)部，源自大氣空氣的氧溶解于液體流中且所得材料向下游行進(jìn)到排出管4。在所描繪的實(shí)施例中，排出管4垂直定向且相對(duì)于裝置為固定的?；旌衔?氣體與液體)行進(jìn)穿過排出管4直到到達(dá)擴(kuò)散器11為止，擴(kuò)散器11經(jīng)配置以在相關(guān)聯(lián)的廢水處理容器中散布富氧液體。
[0034]可了解，圖2中所描繪的裝置可用于增加相關(guān)聯(lián)容器中的可用氧，借此克服例如氧耗盡等問題。本發(fā)明還預(yù)期，可采用圖2中所描繪的裝置來借助于在排出設(shè)備時(shí)存在于液體流中的微泡12實(shí)現(xiàn)廢水中的目標(biāo)材料(例如攜入固體顆粒)的浮選。由于大氣空氣在通過設(shè)備時(shí)并不完全溶解，因此其以數(shù)以千計(jì)的不同大小產(chǎn)生微泡。這些泡負(fù)責(zé)使存在于廢水中的懸浮粒子浮起以通過例如撇取等工藝進(jìn)行分離。
[0035]圖2中所描繪的裝置還呈現(xiàn)如本文中所揭示的通氣器的一般形式的非限制性實(shí)例。所述通氣器包含例如雙體漂浮裝置等浮選構(gòu)件，其使用防銹剛性框架13連接到雙體船
14、管道系統(tǒng)1、氣體溶解設(shè)備核心10及潛水泵吸系統(tǒng)9。如在此配置中可見，存在用于全部工藝的僅一個(gè)能量源；即，由泵吸系統(tǒng)使用的能量源。本發(fā)明預(yù)期可不使用額外的化學(xué)添加劑(液體、固態(tài)或氣體)(因?yàn)檠b置使用自由大氣空氣作為氣體)來實(shí)現(xiàn)通氣。然而，如果期望或需要，那么如本文中所揭示的通氣裝置可與其它水處理裝置及系統(tǒng)協(xié)同使用。
[0036]本發(fā)明還預(yù)期供與水再循環(huán)一起使用以作為例如可在游泳池等中采用的處理系統(tǒng)的裝置。在設(shè)備的第二實(shí)例中，形成健身與娛樂解決方案的一個(gè)非限制性實(shí)例，即，將在游泳池中使用的消毒工藝。[0037]圖3是利用氣體溶解設(shè)備的裝置的第二實(shí)例的透視圖，其中所述設(shè)備充當(dāng)用于游泳池水的處理與消毒裝置。如圖3中所展示，泵吸機(jī)構(gòu)9用于從游泳池16泵吸水，使其流過過濾器15，例如在大多數(shù)池過濾系統(tǒng)中采用的那些過濾器。在水流通過過濾器15之后，其流過連接到氣體溶解設(shè)備核心10的管道系統(tǒng)I。在設(shè)備10內(nèi)部，液體流溶解存在于大氣空氣中的氧，所述液體流向下游流到連接到游泳池16的排出管4，從而返回其富氧的經(jīng)過濾水。消毒工藝包括使微生物經(jīng)受包括富氧液體的液體且還使含有微生物的液體富含氧。這些雙重消毒工藝的最終效應(yīng)是減少在水中使用的氯且有時(shí)甚至完全避免其使用。
[0038]在氣體溶解設(shè)備的第三示范性應(yīng)用中，使用本發(fā)明形成另一綠色且可持續(xù)解決方案:用于正在萎縮的河流及其它氧耗盡的大型水體的節(jié)能且無化學(xué)品通氣器。
[0039]如圖4中所描繪，氣體溶解設(shè)備為起作用而用作用于耗盡大型水體的通氣器的裝置的組件。如圖4中所展示，將若干個(gè)類似于結(jié)合圖2所描述的通氣器的漂浮通氣器17群集在一起，從而形成跨越河流的兩個(gè)岸18之間的寬度延伸的島或處理帶。在河流上游19的氧耗盡的水流過通氣器群集且被灌注富有來自通氣器17的經(jīng)溶解氧的水，其富化在河流下游20的水中的經(jīng)溶解氧水平。富氧水提高了支持下游位置20中的水生生物的機(jī)會(huì)。所述處理還有助于通過殺滅糞大腸型細(xì)菌以及減少生物需氧量(BOD)及/或控制氣味來對(duì)水進(jìn)行消毒，借此為河流恢復(fù)提聞的水質(zhì)。
[0040]基本上，當(dāng)與純氧或富氧氣體(例如，大氣空氣)組合時(shí)，本發(fā)明促進(jìn)液態(tài)流體(例如廢水及工業(yè)流出物)中的氧化。
[0041]整個(gè)工藝不僅導(dǎo)致水處理本身，而且在特定情況中還可成為水再循環(huán)/再使用工藝的一部分。
[0042]在其關(guān)于環(huán)境保護(hù)及復(fù)原領(lǐng)域的數(shù)個(gè)應(yīng)用當(dāng)中，本發(fā)明特別適合于包含但不限于以下各項(xiàng)的工藝:1)有機(jī)物質(zhì)的生物降解(例如在市政及工業(yè)廢水處理中)；2)經(jīng)溶解污染物(例如，鐵及錳離子)的氧化及沉淀；3)廢水中的經(jīng)溶解有機(jī)污染物的氧化及破壞；4)水生物種(例如魚及蝦)的養(yǎng)殖；5)對(duì)氣味(例如由被污染廢水或污泥中的厭氧細(xì)菌導(dǎo)致的那些氣味)的控制；6)有害細(xì)菌(例如，大腸型細(xì)菌)的殺滅；7)被污染(例如，因油產(chǎn)物)或氧耗盡的水體的生物修復(fù)；8)萎縮湖泊的復(fù)原；9)生物需氧量(BOD)減少技術(shù)；10)水培農(nóng)業(yè)；及/或11)飲用水中及待排放到公共流中的水中的殺蟲劑的移除。
[0043]關(guān)于衛(wèi)生保健，也已知氧合液體具有治療效應(yīng)。舉例來說，富氧飲料的消耗可對(duì)康樂及體能具有有利的效應(yīng)，因?yàn)槠渫ㄟ^胃粘膜或腸壁為血流提供氧。在攝取富集水之后的短周期之后，存在如通過平均血氧水平增加所觀察到的肺功能旁路的證據(jù)，且通過平均脈搏率減小而觀察到伴發(fā)心臟緩解的效應(yīng)。
[0044]存在其中可有利地采用氧合液體的較多治療工藝,舉例來說,包含傷口的氧合以增加治愈速率且減少感染；氧合器官移植儲(chǔ)存培養(yǎng)基；放射療法及化學(xué)療法的腫瘤氧合；在肺缺陷的情況中通過氧合液體的肺旁路；對(duì)一氧化碳中毒的治療；漱口劑、牙膏；局部(包含美容治療)培養(yǎng)基；隱形鏡片處理溶液；及細(xì)胞級(jí)治療應(yīng)用。
[0045]還可在某一消毒工藝中有利地采用氧合液體。此類消毒工藝為其中利用極高水平的經(jīng)溶解氧來殺滅微生物(與氯或臭氧一樣)的工藝。這些氧濃度水平將超過在如上文所描述用于其需氧處理的生物量的稀釋之后產(chǎn)生的那些水平。舉例來說，已發(fā)現(xiàn)，有蓋培養(yǎng)皿中的細(xì)菌在僅經(jīng)受富氧水時(shí)即被殺滅。先前也已推測(cè)，并非使特定微生物經(jīng)受包括氧合液體的消毒劑，消毒工藝可替代地涉及使被微生物污染的液體氧合，借此消毒將在氧合過程期間發(fā)生。當(dāng)與廢水一起使用時(shí)，消毒工藝確保甚至更好的水質(zhì)，因?yàn)榇竽c型細(xì)菌的殺滅是水處理的目標(biāo)之一。
[0046]也已知，一些發(fā)酵工藝(即，涉及發(fā)酵通常在通過微生物進(jìn)行的藥物生產(chǎn)或食品加工中采用的發(fā)酵液的工藝)從發(fā)酵液由氧合液體構(gòu)成獲益。
[0047]盡管已關(guān)于流體流的氧合呈現(xiàn)了前述揭示內(nèi)容，但應(yīng)理解，可采用與本文一起揭示的本發(fā)明來引入各種其它氣體，包含但不限于氯、各種鹵素、氮、氦等。
[0048]盡管已結(jié)合目前被視為最實(shí)際且優(yōu)選實(shí)施例的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但將理解，本發(fā)明并不限于所揭示的實(shí)施例，而是相反，本發(fā)明打算涵蓋包含在所附權(quán)利要求書的精神及范圍內(nèi)的各種修改及等效布置，所述范圍將被賦予最寬廣的解釋以便囊括依據(jù)法律所準(zhǔn)許的所有此類修改及等效結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體溶解設(shè)備，其包括: 第一管，所述第一管具有第一端及在所述第一端下游的第二端； 湍流誘發(fā)部件，其定位于所述第一管中在所述第一與第二端中間； 縮窄器，其接近所述第一管的所述第二端位于所述湍流誘發(fā)部件的下游； 內(nèi)室元件，其與所述第一管的所述第二端流體連通，所述內(nèi)室元件具有截頭圓錐形漸縮壁部件，所述截頭圓錐形漸縮壁部件具有第一上游端及第二下游端，其中所述第一上游端具有比所述第二下游端寬的直徑，且其中所述截頭圓錐形壁部件的所述第一端大于所述第一管的所述第二端，所述截頭圓錐形漸縮壁部件經(jīng)配置以促進(jìn)氣態(tài)材料從在第一室外部的第一區(qū)域到位于所述室元件的內(nèi)部中的第二區(qū)域的傳送； 第二管，其位于所述內(nèi)室的下游，與所述內(nèi)室流體連通，所述第二管具有第一端及在所述第一端下游的第二端，其中所述第二管的所述第一端具有等于或小于所述第一管的寬度的寬度；及 外室元件，其由其中界定有至少一個(gè)氣體傳送入口的外壁部件組成，其中所述內(nèi)室元件含納在所述外室內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解設(shè)備，其中所述湍流誘發(fā)部件具有經(jīng)配置以在通過所述第一管的流體流中誘發(fā)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的至少一個(gè)區(qū)域，所述區(qū)域在其中界定有至少一個(gè)螺旋特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的氣體溶解設(shè)備，其中所述湍流誘發(fā)部件為螺旋部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解設(shè)備，其中所述縮窄器經(jīng)配置以增加從所述第一管通入所述內(nèi)室中的液體流的速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解設(shè)備，其中所述截頭圓錐形漸縮壁具有經(jīng)配置以準(zhǔn)許氣體從在所述室外部的區(qū)域的所述傳送的多個(gè)穿孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置經(jīng)采用、經(jīng)配置以處理生物材料、油中的酚醛物質(zhì)中的至少一者。
7.一種用于將氣體以溶解狀態(tài)引入到液體流中的方法，所述方法包括將具有第一氣體濃度的液體以第一速度及壓力引入到根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置中、允許所述液體流經(jīng)過所述裝置，所述液體流以第二速度及壓力以及升高的氣體濃度排出，其中所述氣體為空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述液體為水。
9.一種水再循環(huán)及再使用工藝，其包括以下步驟: 將廢水引入到根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置中，所述廢水在引入時(shí)具有第一氧濃度； 準(zhǔn)許所述廢水通過所述縮窄器而進(jìn)入到根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置的所述第一室元件中，到所述內(nèi)室中的通路在所述內(nèi)室內(nèi)部產(chǎn)生低壓區(qū)及吸入效應(yīng)，從而將氣態(tài)氧抽吸到所述內(nèi)室中，且所述液體流形成湍流； 準(zhǔn)許所述富氧液體排出所述裝置；及 允許所述所引入氣體與所述所引入廢水及/或所述富氧水被引入到其中的較大儲(chǔ)水器中的至少一者中的微生物材料相互作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其中以足以產(chǎn)生微泡的速率引入所述氣態(tài)氧，所述工藝進(jìn)一步包括以下步驟 將所述經(jīng)處理水引入到廢水體中，所述廢水含有脂肪、油、油脂、生物物質(zhì)或懸浮固體中的至少一者；及 允許所述微泡與所述脂肪、油脂或生物物質(zhì)或懸浮固體締合，并螯合所述廢水體的一部分中的所述脂肪、油脂或生物物質(zhì)或懸浮固體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其中所述所引入氧使油復(fù)合廢水中的酚醛物質(zhì)降解，此包括在包括富氧液體的液體中執(zhí)行化學(xué)及微生物反應(yīng)中的一者。
12.一種發(fā)酵工藝，其包括以下步驟: 發(fā)酵包括通過根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝制備的富氧液體的液劑。
13.一種需氧工藝，其包括在包括通過根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝制備的富氧液體的液體中執(zhí)行化學(xué)及微生物反應(yīng)中的一者。
14.一種治療工藝，其包括借助包括通過根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝制備的富氧液體的藥劑執(zhí)行對(duì)身體的治療處理。
15.一種用于將飲用飲料裝瓶的工藝，其包括將包括使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備制備的富氧液體的飲料引入到容器中并密封所述容器。
16.一種制備生理鹽水溶液的工藝，其包括以下步驟:提供通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備制備的富氧液體；及將鈉濃縮物溶解到所述富氧液體中。
17.一種消毒工藝，其包括使微生物經(jīng)受包括通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備制備的富氧液體的液體。
18.一種消毒工藝，其包括借助根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備使含有微生物的液體富含氧。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)`備，其中所述液體為暖熱的，其中溫度高于40攝氏度。
20.一種在暖熱液體中的需氧工藝，其包括在包括通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備制備的富氧的液體中執(zhí)行化學(xué)及微生物反應(yīng)中的一者。
【文檔編號(hào)】B01F13/02GK103826731SQ201180071904
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月26日
【發(fā)明者】凱厄斯·阿勞約·馬丁斯·迪卡馬戈 申請(qǐng)人:奇泰克特許有限責(zé)任公司