[发明专利]用于分离、净化、促进相互作用并且改善燃烧的方法和设备

说明书

本申请是发明名称为“用于分离、净化、促进相互作用并且改善燃烧的方法和设备”、国际申请日为2008年10月10日、国家申请号为200880120052.5的专利申请的分案申请。 

相关申请的交叉引用 

本申请基于2007年10月10日提交的美国非临时申请序列号No.11/973,692，并要求该临时申请的优先权，该申请通过引用结合于此。 

技术领域

本申请总体涉及一种用于分离、净化、促进相互作用并且改善燃烧的方法和设备，更具体地涉及一种用于将流体介质中的相结合成分分离、净化流体、促进两个或多个成分之间的相互作用并且改善液体燃料中的燃烧的方法和设备。 

背景技术

长期以来，需要快速地分离相结合的成分同时不会损害单个成分。需要分离的相结合成分的实例包括颗粒成分、纯产品中的污染物，固体生命体中的汁，生物体中的淀粉和蛋白质。尤其地，玉米是一种需要在不损害成分的情况下分离为单独成分的谷物。玉米胚乳富含淀粉和蛋白质，二者作为分离的成分都是有价值的。 

分离或研磨玉米的典型过程包括在温水和二氧化硫中发酵（浸渍）谷粒大约35至50小时。发酵过程能够软化玉米从而通过机械过程更容易地进行分离，但是该发酵过程也会损害玉米的组分。玉米仁的成分其中的一些一般溶解或悬浮在酸性水中，随后被扔掉。扔掉这些成分对于玉米研磨商来说会损失利润。另外，在研磨过程的结束，由于发酵过程，玉米需要充分的干燥。 

在发酵之后，去胚器通过玉米与去胚器之间的研磨、单个玉米粒之间的 研磨以及玉米与去胚器之间的碰撞而分离胚芽、粒壳和胚乳。传统的去胚器会频繁地使得胚芽断裂并且不会不断地使得胚芽与胚乳完全分离。传统的去胚器也不分离胚乳中的蛋白质与淀粉。因此，典型的玉米研磨过程是相对昂贵、耗时和低效的。 

净化流体以移除微生物的过程一般使用下述方法其中的一个进行：通过化学处理、紫外线光处理或逆向渗透而进行的蒸馏、过滤、蒸煮、消毒。但是，所有这些过程都具有缺点，包括：成本、时间、尺寸、是否有效性和效率低下。巴氏消毒法是一种用于杀死流体诸如果汁和牛奶中的微生物的净化过程。巴氏消毒法通过加热流体一段预定量的时间而杀死微生物。但是，巴氏消毒法并不会杀死流体中的所有微生物，因为这样需要加热会改变流体的味道。 

促进两种或多种成分之间的相互作用对于促进成分之间的相互作用来说是理想的。成分之间的相互作用一般使用搅拌器或混合器来实现，它们转动叶片穿过各个组分和/或振动各个组分。 

改善液体燃料的燃烧对于改善效率以及降低有害于环境的废物排放来说是理想的。燃烧液体燃料一般通过雾化该燃料从而最大化其表面面积而得以改善。用于改善燃烧的一种传统方法是利用具有能够雾化燃料的喷嘴的燃料喷射器。 

发明内容

这里要求保护的发明是一种用于分离、净化、促进相互作用并且改善燃烧的方法和设备。用于分离、净化、促进相互作用并且改善燃烧的设备包括具有内部腔的外壳、腔中的转子、延伸自转子的多个凸起、与转子连接的轴以及用于旋转轴和转子的原动机（prime mover）。该外壳具有允许流体进入和离开该腔的入口和出口。优选地，转子以足以使得腔中的流体产生空化作用并且使得流体经受离心力的速度旋转。空化、研磨和离心与撞击力优选地促成于分离流体中的相结合成分、杀死流体中的无益生物体、促进流体中的两个或多个成分之间的相互作用，和/或改善液体燃料的燃烧，上述效果都是希望得到的。 

分离相结合成分的方法包括将相结合的成分放入流体介质并且在流体中引发空化作用（cavitation）从而分离相结合的成分的步骤。所述分离方法 可用于任何类型的相结合成分，快速，具有低动力需求并且能够以相对低廉的设备实现。 

净化流体的方法包括促进流体中的空化作用从而杀死流体中的无益微生物。该净化方法杀死无益微生物，而不改变流体的口味以及其他的理想生物化学特性。 

促进两个或多个成分之间的相互作用的方法包括将各个成分放到流体介质中并且使得各个成分经受空化作用从而促进相互作用。在优选实施例中，各个成分也可经受离心力、研磨和撞击从而促进相互作用。 

改善流体燃料的燃烧的方法包括引发流体中的空化作用从而蒸发液体燃料。经蒸发的燃料在燃烧室中比在液体对应腔中能够燃烧得更加完全。