[发明专利]用于将气体供给到液体中的系统和方法

权利要求书

1.一种用于将水溶性气体供给到含水液体中的方法，包括

(a)将所述含水液体供给到导管的入口中，所述导管具有入口、出口、以及喉管段，所述喉管段限定所述入口和所述出口之间的流动通道，所述液体通过所述流动通道从所述入口流动到所述出口；

其中，所述导管还具有入口段，所述入口段在所述入口上游并且密封到所述入口，所述入口段的横截面积沿朝向所述喉管段的方向汇 聚，并且所述导管具有出口段，所述出口段在所述出口下游并且密封到所述出口，所述出口段的横截面积沿远离所述喉管段的方向发散，其中，所述喉管段的内表面包括固体微孔膜的平滑微孔排出面，气体能够通过所述微孔排出面从所述膜的内部传递出所述膜进入所述喉管段中，其中所述排出面由至少95％的直径小于200微米的孔构成；

其中所述液体以一定流速供给到所述入口中，使得所述膜的所述排出面处的所述液体的速度V_SW由以下等式确定

其中Vsw是所述排出面处的所述液体的所述速度，N是1至1,000的无量纲数，ρ是以Kg/m³计的所述液体的密度，σ是以Newton/m计的所述液体的表面张力，并且d为20微米至5,000微米；以及

(b)将水溶性气体供给到所述膜中并且通过所述膜离开所述喉管段中的所述膜的所述微孔排出面进入流过所述喉管段的所述液体中，气压足够高以使得所述气体传递到所述膜中并且通过所述膜传递到所述液体中，其中传递到所述液体中的所述气体在膜表面处形成气泡，所述流动的液体将所述气泡从所述膜表面吹扫掉，并且所述气体溶解到所述液体中,

其中在有气体注入的情况下，到所述入口段的进入口与离开所述出口段的离开口之间的压降小于在没有气体注入的情况下通过相同长度的直管的压降，或者小于在没有气体注入的情况下通过相同喉管的压降。

2.根据权利要求1所述的方法，其中N为3至700。

3.根据权利要求1所述的方法，其中N为5至500。

4.根据权利要求1所述的方法，其中d为20至500微米。

5.根据权利要求1所述的方法，其中d为20至100微米。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶性气体以0.1至5ft/sec的表面速度从所述膜的所述排出面送出。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述喉管段的所有所述内表面由所述微孔膜的所述微孔排出面构成。