Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 037138

   Библиографические данные
(11)037138    (13) B1
(21)201991566

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел:      


Документ опубликован 2021.02.10
Текущий бюллетень: 2021-02  
Все публикации: 037138  
Реестр евразийского патента: 037138  

(22)2018.02.12
(51) B01J 19/00 (2006.01)
B01J 19/24 (2006.01)
B01J 8/00(2006.01)
(43)A1 2020.01.23 Бюллетень № 01  тит.лист, описание 
(45)B1 2021.02.10 Бюллетень № 02  тит.лист, описание 
(31)102017000015144
(32)2017.02.10
(33)IT
(86)IB2018/050850
(87)2018/146647 2018.08.16
(71)БОБ СЕРВИС СРЛ (IT)
(72)Кавалья' Джулиано (IT)
(73)БОБ СЕРВИС СРЛ (IT)
(74)Рыбина Н.А., Рыбин В.Н. (RU)
(54)УСТРОЙСТВО И СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ КОНТАКТА ФАЗ И ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
   Формула 
(57) 1. Устройство (11) для усиления контакта фаз и химических реакций, содержащее
по меньшей мере одну первую высокотурбулентную смесительную ступень (13);
по меньшей мере одну вторую высокосдвиговую и высококавитационную ступень (15);
указанные ступени (13, 15) выполнены с возможностью вызывать повышение относительной скорости скольжения фаз, присутствующих в многофазном потоке, проходящем через указанные ступени (13, 15),
причем указанная первая высокотурбулентная смесительная ступень (13) содержит ротор (17) с возможностью вращения в смесительной камере (19), окруженной статором (21), и при этом ротор (17) содержит по меньшей мере один радиальный штифт (23), являющийся одним целым с указанным ротором (17),
причем указанный по меньшей мере один радиальный штифт (23) радиально проходит от оси вращения вала (39) ротора (17) на такую длину, чтобы диаметр внешней окружности, описываемой штифтом (23), находился в диапазоне от 0,3 ´ D до 0,9 ´ D, где D - диаметр смесительной камеры (19),
причем указанная по меньшей мере одна первая смесительная ступень (13) выполнена с возможностью подвергать многофазный поток воздействию высокотурбулентного режима с Re > 500000, а указанная по меньшей мере одна вторая высокосдвиговая и высококавитационная ступень (15) выполнена с возможностью подвергать многофазный поток воздействию кавитационного режима, характеризуемого кавитационным числом s < 1, причем указанная по меньшей мере одна вторая ступень (15) содержит ротор (25), имеющий радиальные зубцы (27) и находящийся в кавитационной камере (29), окруженной статором (31), имеющим радиальные зубцы (33), причем обращенные друг к другу поверхности (35, 37) зубцов (27, 33) ротора (25) и статора (31) имеют параболический профиль, причем зубцы (27, 33) ротора (25) и статора (31) имеют параболический профиль (27а, 33а) в направлении по окружности, и при этом параболический профиль указанных зубцов (27, 33) лежит вдоль изгиба параболы (Pr, Ps), вершина которой (Vr, Vs) расположена на задней кромке (27b, 33b) зубца (27, 33), по отношению к направлению вращения (F1) ротора (25), и вдоль радиуса (Rr), соединяющего указанную кромку (27b, 33b) с центом (Cr) ротора (25) или статора (27), соответственно, а фокус параболы (Pr, Ps) также расположен на указанном радиусе (Rr).
2. Устройство по п.1, содержащее некоторое количество указанных высокотурбулентных смесительных ступеней (13) и некоторое количество указанных высокосдвиговых и высококавитационных ступеней (15), указанные ступени (13, 15) расположены последовательно и чередуются друг с другом так, чтобы многофазный поток проходил через каждую из указанных ступеней (13, 15), причем каждая первая ступень (13) и каждая вторая ступень (15) имеют общий вращающийся вал (39), с которым соединены штифты (23) и ротор (25), имеющий радиальные зубцы (27), причем указанное первое и указанное второе физические состояния включают жидкое состояние, твердое состояние и газообразное состояние и причем указанное первое и указанное второе физические состояния являются разными или одинаковыми друг с другом.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что смесительные ступени (13) содержат впрыскивающие сопла (49а, 49b), выполненные с возможностью впрыскивать поток вещества или смеси веществ в смесительную камеру (19).
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что зубцы (33) статора имеют параболический профиль (33а), идентичный и являющийся зеркальным отображением профиля зубцов (27) ротора, и при этом профиль (33а) зубца статора лежит вдоль изгиба параболы (Ps), вершина которой (Vs) расположена на задней кромке (33b) зубца (33) статора, по отношению к направлению вращения ротора (25), вдоль радиуса (Rs), соединяющего указанную кромку (33b) с центом (Cs), совпадающим с центром (Cr) ротора (25), а фокус параболы (Pr, Ps) также расположен на указанном радиусе (Rs).
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что уравнение параболы профиля зубцов (27) ротора и/или зубцов (33) статора является таким: Y = 0,0062974 X2.
6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между зубцами (27) ротора и зубцами (33) статора имеется зазор (51), который является минимальным в области задних кромок (27b, 33b) зубцов (27, 33) ротора и статора, когда указанные кромки, по существу, выровнены вдоль соответствующих радиусов (Cr, Cs) ротора (25) и статора (31).
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что зубчатые роторы (25) имеют диаметр в диапазоне от 50 до 500 мм и осевую длину в диапазоне, составляющем от около 0,05 до 2,5 диаметра соответствующего зубчатого ротора (25), и тем, что минимальный зазор между зубцами (27) ротора и зубцами (33) статора находится в диапазоне от около 0,2 до 5,0 мм.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что зубчатые роторы (25) имеют диаметр в диапазоне от 100 до 300 мм.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что осевая длина зубчатых роторов (25) находится в диапазоне, составляющем от 0,1 до 1,0 диаметра ротора.
10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что минимальный зазор между зубцами (27) ротора и зубцами (33) статора находится в диапазоне от 0,5 до 2,5 мм.
11. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что внутренний диаметр смесительных камер (19) и кавитационных камер (29) находится в диапазоне от около 50 до 500 мм и тем, что осевая длина высокотурбулентных смесительных ступеней (13) находится в диапазоне, составляющем от около 0,1 до 2,5 внутреннего диаметра соответствующей смесительной камеры (19).
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что внутренний диаметр смесительных камер (19) и кавитационных камер (29) находится в диапазоне от 100 до 300 мм.
13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что осевая длина высокотурбулентных смесительных ступеней (13) находится в диапазоне, составляющем от 0,25 до 1,5 внутреннего диаметра смесительной камеры (19).
14. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что скорость вращения ротора (17) находится в диапазоне от 1000 до 3000 об/мин.
15. Устройство по п.1 или 2, работающее в противоточном режиме, содержащее первую высокотурбулентную смесительную ступень (13), имеющую первое отверстие (165) для впуска первого вещества, находящегося в первом физическом состоянии, и второе отверстие (167) для выпуска второго вещества, находящегося во втором физическом состоянии, и вторую высокотурбулентную смесительную ступень (13), имеющую первое отверстие (173) для впуска вещества, находящегося в указанном втором физическом состоянии, и второе отверстие (175) для выпуска вещества, находящегося в указанном первом физическом состоянии.
16. Устройство по п.1 или 2, работающее в режиме однонаправленного потока, содержащее первую высокотурбулентную смесительную ступень (13), имеющую первое отверстие (165) для впуска первого вещества, находящегося в первом физическом состоянии, и второе отверстие (167) для впуска второго вещества, находящегося во втором физическом состоянии, и вторую высокотурбулентную смесительную ступень (13), имеющую первое отверстие (173) для выпуска вещества, находящегося в указанном втором физическом состоянии, и второе отверстие (175) для выпуска вещества, находящегося в указанном первом физическом состоянии.
17. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере два указанных штифта (23) принадлежат одной смесительной ступени (13) и расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора (17), или в параллельных плоскостях, перпендикулярных оси вращения ротора (17).
18. Способ усиления контакта фаз и химических реакций, включающий этапы предоставления устройства по любому из пп.1-17 и обработку в указанном устройстве многофазного потока по меньшей мере в одной первой высокотурбулентной смесительной ступени (13) и по меньшей мере одной второй высокосдвиговой и высококавитационной ступени (15), указанные ступени (13, 15) выполнены с возможностью вызывать повышение относительной скорости скольжения фаз, присутствующих в многофазном потоке, проходящем через указанные ступени (13, 15).
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что указанный многофазный поток получают путем подачи разных фаз в противоточном режиме.
Zoom in