194068. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékból és bennük oldódó gázokból biológiailag aktív oldatok előállítására
1 194.068 2 azon keresztülhalad buborékok formájában, és a felszínen kilép a folyadékból. Alkalmaznak a folyadékot a gázzal egyesítő csőrendszereket, amelyek a gázt így folyadékba keverve szállítják a felhasználás helyére; majd onnan egy szivattyúval egy részét visszavezetik a csőrendszerbe, és ismételten gázzal keverik. Ez a megoldás lehetővé teszi azt, hogy a folyéknak a gázzal történő keverése helyén az oldódást jelentős mértékben elősegítő (magasabb) nyomás uralkodjon a "visszaforgatás során azonban a felhasználás helyéről az ottani folyamatoknak megfelelően szennyezett folyadék kerül a rendszerbe, ami lebegő alkatrészeknél dugulásokat okozhat, egészségügyi felhasználásnál pedig higiéniai okból nem elfogadható Az 529/1981. szám alatt közzétett magyar szabadalmi bejelentés fürdőkádba állítható ilyen "visszaforgató" berendezést ismeret, e berendezsénél a higiéniai szempontok természetesen nem kifogásolhatók, de a többi hátrányok változatlanul fennállnak. Alkalmaznak olyan berendezéseket, ahol a folyadék és a gáz egymásrahatásának helyén a behatási felület jelentős megnövelése érdekében megfelelő töltetet (Raschig gyűrűk, porózus massza /fritt), kőzetzúzalék, megfelelő szemnagyásgú folyami homok alkalmazn, és ebben - esetleg nagyobb nyomás alatt — a két közeget vagy azonos, vagy ellenkező irányban áramoltatják. Ugyancsak széles körben elterjedtek a különböző behatási medencék és (zárt) behatási edények is, amelyekben a folyadék a gázzal elkeverve gázatmoszférában - esetleg nyomás alatt - hosszabb ideig tartózkodik. Ezekben a behatási edényekben gyakran alkalmaznak keverőlapátokat és turbinákat (pl. a H 2772 sz. a. közrebocsátott magyar szabadalmi bejelentés). E megoldások közös hátránya a berendezés rendkívül nagy mérete, ugyanis számottevő eredmény kizárólag a nyomás alatti tárolástól csak akkor várható, ha ott a folyadék a gázzal elkeverve hosszabb időn át tartózkodik. A forgóporlasztás és folyadékfilmet ellenáramú gázzal érintkeztető berendezések csak kis folyadékmennyiségeknél jöhetnek számitásba, ezekkel komolyabb mennyiségű gázzal telített folyadék nem állítható elő. Legújabban gyakran alkalmazzák a fúvókás keverőket is, sőt több olyan változat is ismeretes amelynél az intenzívebb behatás érdekében a gázt több fúvókán (169.837 lajstromszámú magyar szabadalom), vagy meghatározott alakban elhelyezett fúvókák rendszerén (171.926 lajstromszámú magyar szabadalom) vezetik a folyadékba. E megoldások azonban, - különösen nagyobb áramlási sebességeknél, illetve nagyobb folyadékmennyiségek átáramoltatása esetén az intenzív keverést megfelelően biztosítják ugyan, de a bekevert ház megfelelő oldódását nem. E fúvókás keverők között külön kell ismertetni a már említett 529/1981. iktatószám alatt közzétett magyar szabadalmi bejelentésben ismertetett berendezést. Ez a berendezés fürösztővíznek házi előállítása céljára, a fürdőkádba beleállítható kivitelben készül, és a keverés céljára többszörös injektornak felfogható olyan többkamrás keverőt alkalmaz, amelynek minden kamrája a fürdőkád vizéből vizet szív fel (Bunsen elv szerin t)> és így gyakorlatilag a többszörös keverést is megvalósítja. (Ilyen többszörös injektoros megoldások ipari méretű gázégőknél széles körben ismertek, a gáz és a levegő megfelelő keverése érdekében.) E berendezés hátránya az, hogy a gázzal kevert víz az első keverés után elhagyja a rendszert, tehát nyílt felszínű víztükröt képez, és atmoszférikus-nyomás alá kerül, így a benne elkevert gáz jelentős mennyisége távozhat a nyílt víztükrön. Ezen felül az alkalmazott egymást követő keverőkamrákban a nyomás csökkentését célzó műszaki intézkedések ismerhetők fel (a kamrák fokozatosan bővülnek, ezen felül valamennyi még külön víz beszívó nyílással van ellátva, melyeken negatív nyomás/szívás lép fel), ami a bekevert gáz oldódása eÚen hat, és így az ennek segítségével előállított víz-gáz elegy semmiféleképpen nem lesz olyan oldat, ami az orvosi szakirodalomban a fürösztővízzel támasztott — korábban részletesen tárgyalt — követelményeket kielégíti. E hibákon kíván segíteni a jelen találmány. Kutatásaink során megállapítottuk, hogy a biológiailag aktív oldat előállítására — mint ez a természetes vizeknél a föld alatti rétegekben történik — egyenlően fontos szerepe van annak a körülménynek, hogy az oldódás céljából a folyadék és a gáz keveredése intenzív legyen és annak, hogy az nyomás alatt történjék, — ezzel ellentétben a (nyomás alatt eltöltött) behatási idő az eredményt lényegesen kisebb mértékben befolyásolja, mint ahogy azt a föld alatti rétegekben lejátszódó folyamatok elemzése alapján egyesek képzelik. E megállapításból kiindulva úgy találtuk, hogy a nagy tubulenciával dolgozó fúvókás keverő erre a célra alkalmassá tehető feltéve, hogy megfelelő műszaki intézkedésekkel biztosítjuk az), hogy a keveredés megfelelő nyomáson történjék, és a keverék ez alól a nyomás alól csak fokozatosan, és csak a folyadék felhasználása esetén szabaduljon fel. Az így elért eredmények fokozhatók azzal, ha a gázzal elkevert vizet — nyomás alatt — nemcsak tároljuk, hanem a keverőbe visszavezetve gázzal (és nyers folyadékkal) ismételten elkeverjük, továbbá ha biztosítjuk, hogy az esetleg kellően el nem keveredett gáz minél kisebb buborékokban legyen a folyadékban jelen. Ha a gázzal elkevert folyadékot még a rendszer elhagyása előtt - tehát nem a felhasználás helyéről - "fogatjuk vissza" a keverőbe, annak tisztasága és nyomása továbbra is biztosíthat—ó — ellentétben a korábban leírt-ismert visszaforgató berendezésekkel. A fúvókás keverőben a nyomás alatt történő keverést azzal kívánjuk elérni, hogy a keverőtér után egy fojtást helyezünk el, majd a fojtás utáni teret - még a fúvókás keverőben - egy viszonylag jelentős hidraulikai ellenállást képviselő porozás fritt-szűrővel zárjuk le Ezáltal az áramlástan törvényei szerint a fúvókás keverőben a nyomás elválasztott kamránként csökken ugyan, de ha az áramlás sebessége bizonyos határok között van, a nyomás a keverő után is jelentős értékben marad, és biztosítja a megfelelő oldódást. A keverést pedig — az oldódás hőmérsékletfüggő jellegénél fogva, lehetőség szerint a felhasználási hőfoknál hidegebb folyadékkal végezzük. A találmány szerinti eljárást, és az annak foganatosítására szolgáló berendezés(ek)-et az ábrák tüntetik fel, ahol az 1. ábra a fent leírt eljárás alapgondolatát tünteti fel vázlatban egyedi COa-s fürdető berendezés céljára történő kialakításban, 2. ábra egy behatási tartállyal kiegészített változatot tüntet fel vázlatban, ez egyben egy gyakorlatban alkalmazható COa-s fürdető berendezés vázlatát is 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
