[发明专利]传递设备和系统及其使用

说明书

技术领域

本发明一方面涉及一种用于在高密度流体与低密度流体之间传递的传递设备。本发明 的另一方面涉及一种用于在高密度流体与低密度流体之间传递的系统。本发明的另一方面 涉及用于在高密度流体与低密度流体之间传递的系统的使用。

背景技术

为了促进反应或物理-化学处理，本文中统称为“传递(transfer)”，许多处理需要 具有大的表面积的气液系统。大量应用需要两种流体之间的化学物质传递，例如，传递可 以执行来从液体中除去气体(去除(stripping))，从混合气流中除去气体(分离)以净 化流动，将气体传递到液体中以促进化学反应。其他应用中，为了促进化学反应，含有一 种或多种化学物质的气体或液体可流经催化剂。

通常在这种流-流处理中的速率限制要素是反应流体之间的接触表面积。然而，本发 明的系统适用于使高密度流体与低密度流体反应，最典型，用于将液体与气体反应，随后， 本发明将基于这些说明。控制所有其它变量，气体和液体之间的反应或传递率是接触表面 积(A)比液体流动数量(体积，V)的比率的函数，其中，更大的A/V比会提高反应或传 递率。

该流-流处理中另一通常的限制要素是流体互相接触的时间。本发明的系统具有与其 它的变量控制接触时间的能力，使得在应用本系统时因短接触时间不经济的处理变得经 济。

该流-流处理中另一通常的限制要素是大载荷率时有发生的液泛(flooding)或气阻 趋势。在这些情况下，通过装置的流体的流动受到气流体(通常是反向气流)的阻碍。因 为本发明中高密度流体和低密度流体的流动是分开的，气阻的趋势被大大地消除。

目前，有大量的促进气体和液体表面的理想接触的装置和设计。这种装置包括例如填 料柱(packed columns)、泡帽塔盘柱(bubble capped tray columns)、喷雾柱(spray olumns)、发泡装置(bubblers)和多级接触装置(stage contactors)。在现有装置中， 高A/V比通常由多物理限制而被限制。一种这样的限制是填料柱中媒介的自身特性：越小 的媒介产生越高的A/V比，但减小媒介尺寸增加阻塞的危险和并且增加关联压头(head) 的损失。在另一种这样限制的例子中，泡帽塔盘柱、喷雾柱和多级接触装置也受到实际高 度和水力特性的限制。

熟知的旋转生物接触装置(RBCs)已经用于废水处理中来提供生物生长和用于产生的 细菌群的通风(aeration)的支持培养基(support medium)。在发生同步反应和由高旋 转速度促进的情形下，旋转接触装置也用于将化学物质与空气接触。

一种需要大传递表面面积的气/液处理是脱氨。现存脱氨装置在含氨溶液PH值降到10 以下会遇到效率和操作问题。因此，为保证去除效率，必需添加过量基；去除完成后，在 排水以前通常需要通过添加酸来调低PH值。

现有技术中需要有一种设备，该设备以小流量和相对高的经济性促进流动流体之间的 传递，而不要求现有液体接触装置所需的高度。

另外，现有技术中需要一种脱氨设备，利用相对低的附加能耗，该设备相比现有装置 可以使液体脱至更低浓度并具有7到9之间的最终PH值，无需和耗费用来再调节废液的 PH值的附加酸。

另外，现有技术需要一种系统，该系统可以解决有效处理几种不同浓度并行流体流的 问题。

发明内容

本发明的目的是消除或减轻至少一项上述现有技术中的缺限。

因此，一方面，本发明提供一种促进高密度流体和低密度流体之间的传递的传递设备， 该设备包括：具有用于接收高密度流体的高密度流体区域和接收低密度流体的低密度流体 区域的传递腔室，其中高密度流体区域和低密度流体区域彼此相邻；安装在传递腔室内的 接触装置，其至少一部分可在高密度流体区域和低密度流体区域之间移动；与传递腔室相 连来在低密度流体区域中产生第一流动的流动产生装置，在高密度流体区域中产生第二流 动的流体控制机构。