[发明专利]气体液体之间热质交换的设备和方法

说明书

本发明包括一种气体液体间为热量、质量产生化学交换和作用的设备。喷嘴多方向角度提供气体，在一组喷嘴上形成气体液体混合，漩涡和/或泡沫。

相关申请

本申请要求优先权的美国临时申请号61/898713，2013年11月1日提交的。

发明领域

技术领域本发明涉及化学，冶金，能源等工业，涉及两种流体，如气体和液体之间的热，质量和/或化学交换和相互作用，例如，用于去除灰尘和化学污染物从气体。它可以用作涤气器，吸收器，解吸器，换热器，或化学反应器中。

发明背景

俄罗斯专利RU 2132220描述了使用集尘装置带有筒状壳体和叶片旋流设备创建沿着所述壳体的纵轴的涡流的装置。一种旋转装置被布置在空气动力学空腔并撒上水。水直接从充满水且上边缘有槽的金属板输送到旋流器叶片。环形导流板被安装在腔体的上部，其下面安置一排平喷给水喷嘴。该设备在1200-1300帕的气流中从尘埃中提供99.5-99.9％的清洁气体，并且在0.1-0.151/nm的回流水中的特定消耗。由于水的高效率和气体分布在旋流器的外周而提供了所指示的特征；在旋流器中水(浆)的再循环提供活动区域浇水增加数倍；在干净给水降梯前清洗涤气体；安装罩式高效降梯，并在螺丝线上安置角部。

该器件可提高气体净化的效率。

俄罗斯专利RU 2104752描述了从在电力，冶金，化工等其他工业分支中使用的液体中的乳化流气体排放物中捕获的毒物。该适配器在与固定在其底部部分而制成的具有钝三角形，其钝角在平行六面体的二面角都刻着的形状四个叶片的轴向叶片旋流器一个平行六面体的形式。碱的中段彼此接触于一点躺在平行轴。设置窗口只是在平行六面体壁叶片之上，乳化的引发剂具有四个具有直角三角形的形状的平板，并且也刻在平行六面体的二面角上，减少了10到25％的流动截面积，该平板装配在窗口上方。

用于清洗的尘埃气体，气态污染物等已知的发泡气体垫圈或板气体垫圈等包括具有孔或槽的水平板。当灌溉液从上方滴落到板，气体从下方供给，形成湍流泡沫，其中气泡被连续创建，合并，并销毁。这种板通常有4-8毫米的直径的孔或有4-5毫米宽的槽。选择孔或槽的数目，使孔或槽的累积截面面积与该板的总面积的比率为0.15-0.25。

发明内容

本发明的装置具有高效率的气体，热和化学交换，反应，而且气体和液体相互作用的可靠性高，且制造和操作的价格便宜。

装备网状板使得用于清洁的气体的射流不是垂直的，而是向各种方向上倾斜。这些射流相交并相互作用，形成网状板之上的气液混合，像是泡沫。射流交叉引起射流中气体和液体滴的的相对速度迅速增加。这提高了气体和冲洗液体之间的热量和质量交换的效率，即使当在栅板板中的狭槽或开口是比较大的(例如，当与现有技术的装置相比)。

有多种特殊配置为网状板来形成倾斜不同方向的射流。气体和液体之间的改进的相互作用的效果被大大断言用于提供射流在方向显著远正常的到栅板板中的板，并与方向尽可能靠近到板表面是对于给定的最有利的开口“(或狭槽”的比率)的累积截面到栅板板的总面积。形成的各方向倾斜的气体射流的金属板可以是穿孔板，其中开口或穿孔有特定的形状使气体以形成一个倾斜的射流，或一组具有叶片的并联旋流喷嘴，或一组建造槽，例如，棱角分明的元件。

本发明的一个实施方案是包含含有一个入口和一个出口，用于传导流体顺着壳体重流体路径从入口流向出口；多个喷嘴安装在栅板上，栅板被布置在流体路径中壳体内；每个喷嘴包括三维结构体，其内部设置多个轴向旋流叶片，每个旋流叶片是倾斜的四边形，每个四边形具有两个相邻边和三维结构的两个相邻边接触，每个四边形的其他邻边和在四边形上垂直轴上和相同真实或者想象的顶点交叉。在壳体内通过的流体可以是气体。该装置还包括用于向壳体供给液体的入口，供给的入口放置在栅板后和出口前的流体途径中。倾斜四边形可以是一个倾斜的长方形，也可以是弯曲的。该装置的三维结构可以是一个平行六面体。