179045. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadék és/vagy darabos, szilárdfázisú anyagok kezelésére gázokkal
119045 4 sítás jelentős. Egy adott berendezésben viszonylag szűk határok közt változtatható a fázisok egymáshoz viszonyított betáplálási sebessége. Különösen az USP 3 871 624 1. számú szabadalmi leírás szerinti berendezés hajlamos az elszennyeződésre. 5 Ismeretesek az injektorok, amelyeknél a közegek belépési helyen konfúzort, a kilépési helyén diffúzort alkalmaznak. Ismeretes továbbá, hogy adott tömegű közeg váltakozva ellentétes irányba mozgatva rezonanciába hozható. 10 A találmány célja olyan eljárás és a megvalósítását lehetővé tevő berendezés kidolgozása, melynél erőteljesebb keverő hatás, ezzel együtt bensőségesebb fázis érintkeztetés érhető el, tehát a fázisok intenzívebb kezelése hozható létre, a berendezés el- 15 készítése egyszerűbb és költsége az összhatás következtében olcsóbb. A találmány szerinti eljárás és berendezés kidolgozása azon a felismerésen alapszik, hogy az eddigi eljárások és berendezések keverőhatását és a fázis 20 érintkezési felületet jelentősen megnövelhetjük, ha a válaszfallal(akkal) elválasztott, párhuzamosan, de külön áramló közegek - egyrészről a folyadék és/vagy darabos szilárd fázisú közegek, másrészről a gázfázisú közeg — áramlási sebességét a válasz- 25 fal(ak)-nak a csőtengelyhez képest váltakozva ellentétes szögben való döntésével váltakozva ellentétes értelemben változtatjuk, miközben a nagyobb sebességű áramló közeg(ek)-et a válaszfal(ak) diszkontinuitásainál, vagy azokon keresztül érinikeztetjük a 30 kisebb sebességű áramló közeg(ek)-kel. Ezzel az egyszerű elrendezéssel a nagyobb sebességgel áramló közeg(ek) szívóhatása következtében meglepő módon jelentősen megnövekszik a keverőhatás. Ugyanis nagy lokális turbulencia alakul ki még akkor is, ha a 35 közeg(ek) áramlása lamináris. További felismerésünk, hogy a nagy sebességű közegek szívóhatása olyan jelentős, hogy meglepő módon akkor is megnövekedett keverő hatást tapasztalunk, ha egyszerűen síklapokból készítjük a csőtengelyhez képest ferdén 40 elhelyezett válaszfal(ak)-at. További felismerésünk, hogy meglepő módon egyetlen közeg - a gázfázis - áramlási sebességének váltakozva ellentétes értelemben való változtatásával 45 (lassításával-gyorsításával) egy másik - folyadék vagy darabos szilárd fázisú — közeget is áramlásba tudunk hozni, vagy áramlási sebességét változtathatjuk. Másrészről ez azt jelenti, hogy az egyes közegek áramlási sebességét egy adott berendezésben is tág 50 határok közt változtathatjuk. Felismerésünk szerint elegendő, ha a fallal határolt térrészben, pl. csőben egyetlen, megfelelő módon elhelyezett lapok sorozatából kialakított 55 válaszfal segítségével két közeget áramoltatunk úgy, . hogy egy közeget tekintve a közeg áramlási sebessége felváltva gyorsul, vagy lassul és ezt a közeget az egymást követő lapok sorozatának diszkontinuitásainál vagy azokon keresztül érintkeztetjük a 50 másik közeggel. Természetesen felismerésünknek megfelelő az is, ha válaszfallal(akkal) elválasztott több közeget áramoltatunk és ezek közül legalább egynek a sebességét felváltva gyorsítjuk vagy lassítjuk- 65 .1 További felismerésünk, hogy az eddigiekben leírt kedvező hatást érjük el akkor is, ha nem a határoló fal(ak) egyenes(ek) és a válaszfalak helyezkednek el váltakozva hegyes- és tompaszögben a hossztengelyhez képest, hanem a válaszfalak helyezkednek el egyenes vonalban és a határoló fal(ak) tagoljak) különféle betörésekkel. További felismerésünk, hogy az eddig ismertetett előnyös hatások kisebb energiaigénnyel érhetők el, ha a statikus keverést létrehozó térrészbe jutáskor a közeg(ek)-et fokozatosan gyorsítjuk fel, és kilépéskor fokozatosan lassítjuk le őket. További felismerésünk, hogy a váltakozva ellentétes értelmű sebesség változtatás adott tömeg rezonanciája szempontjából azonos értékű a váltakozva ellentétes irányú mozgatással. Tehát meglepő módon a kezelni kívánt fázisokból és gázból álló rendszer is rezonanciába vagy a rezonancia állapot közelébe hozható, és ebben a tartományban áramoltatásához ugyancsak kevesebb energia szükséges. A gázfázisú közeg felismerésünk szerinti áramoltatásával nagy fázisérintkezési felületet hozunk létre és a közegek érintkeztetése során fellépő szívóhatás következtében az érintkezési felület közelében is erősen megnövekszik a közegek turbulens áramlása, így lehetőség nyílik a közegek kezelésére. Kezelés alatt pl. kémiai reagáltatást, fizikai változás létrehozását (szárítás, vízgőzzel vagy — más folyékony anyag gőzével való telítés, gázhalmazállapotú anyagok ab-, ad- és kemiszorpciója, kilevegőztetés, vivőgázas anyageltávolitás, közegek hőfokának változtatása, stb.) értjük. A gázfázisú közeg felismerésünk szerinti áramoltatását előnyösen függőleges vagy attól legfeljebb 60°-kal eltérő irányban végezzük. A függőlegestől nagyobb szöggel eltérő áramoltatásnál csak igen nagy gázsebesség esetén érhető el a kívánt nagy fázisérintkezési felület, ami nem kívánt nagy nyomásesést hoz létre a rendszerben. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a fallal(akkal) határolt és legalább egy válaszfallal részekre osztott téjrészj-ben legalább a függőleges vagy azzal legfeljebb 60 -os szöget bezáró irányban áramló gázfázisú közeg áramlási sebességét váltakozva ellentétes értelemben legalább 10~3 -szorosan, legfeljebb 103-szorosan változtatjuk és a sebességváltoztatás során legalább két azonos irányban áramló közeg között legalább Ap = 10 Pa nyomáskülönbséget hozunk létre, miközben legalább két, azonos irányban áramló válaszfallal(akkal) elválasztott közeget a sebességváltoztatás egyes adott szakaszaiban egymással érintkeztetünk és a folyadék és/vagy darabos, szilárd fázisú anyagokból álló közeg(ek)et a gázfázisú közeg áramoltatásával áramlásba hozzuk és/vagy áramlási sebességéjüket) és/vagy annak irányát megváltoztatjuk, adott esetben a váltakozva ellentétes értelmű sebességváltoztatással a közegeket rezonanciapontjukba vagy annak közelébe hozzuk, és adott esetben a fallal(akkal) határolt és legalább egy válaszfallal részekre osztott té jrész)-be lépéskor a közeg(ek)-et fokozatosan legfeljebb 103-szoros sebességre felgyorsítjuk és/vagy kilépéskor fokozatosan legfeljebb 1(T 3-szoros sebességre lelassítjuk. 2
