[发明专利]空间优化的聚结器

权利要求书

1.一种聚结器，用于聚结具有两种不混溶的相即连续相和分散相 的介质，所述连续相沿流动方向从上游流到下游，所述聚结器包括沿 轴线轴向地延伸并具有聚结器介质的聚结器元件，所述聚结器介质俘 获所述分散相的微滴并使所述微滴聚结地成长为较大的液滴，所述液 滴进一步聚结并成长以形成排出的池，所述元件在与所述轴线成横向 的平面中具有封闭环横截面的几何形状，并且具有限定内腔的内表面 且具有外表面，所述外表面从所述内表面向外间隔开所述内和外表面 之间的所述元件的厚度，所述介质沿所述厚度具有深度尺寸，所述内 和外表面中的一个是上游表面，所述内和外表面中的另一个是下游表 面，其中，所述介质是不打褶的纤维深度介质，所述元件和所述介质 具有由所述横向平面中的具有非圆形几何形状的所述上游表面提供的 上游面面积，其中：

所述元件具有大于或等于1.5的表面面积比率F，其中

F=LIDA4AI]]>

其中L_I是所述内腔的周边的长度，D_A是所述内腔的面积等效直 径，即

DA=4AIπ]]>

其中A_I是所述内腔的面积；

并且其中任选地满足下列三个标准中的一个或多个：

A)所述介质具有梯度轮廓，其纤维直径、空隙尺寸和/或空隙率沿 所述流动方向作为进入所述介质的深度的函数而变化；

B)所述内腔具有根据跨越所述元件的压降所选定的最小横截面 积，使得所述内腔中的最大动压小于跨越所述元件的总压降的10％； 和

C)所述聚结器具有为了空间效率而选定的微分体积比率，其中， 所述微分体积比率是介质体积对元件体积的比率，其中介质体积是内 表面和外表面之间的介质的体积，元件体积是由外表面界定的体积， 包括内腔的体积。

2.根据权利要求1所述的聚结器，其中：

标准C还要求所述聚结器具有大于或等于50％的微分体积比率。

3.根据权利要求2所述的聚结器，其中，满足标准A到C中的至 少两个。

4.根据权利要求3所述的聚结器，其中，满足所述标准A到C中 的全部三个。

5.根据权利要求2所述的聚结器，其中满足标准A，并且使得纤 维直径和空隙率的至少一个作为深度的函数而变化。

6.根据权利要求5所述的聚结器，其中纤维直径和空隙率中的所 述至少一个沿所述流动方向从上游到中间深度随着进入所述介质的深 度的增加而减小，并且然后沿所述流动方向从中间深度到下游随着进 入所述介质的深度的增加而增加。

7.根据权利要求1所述的聚结器，其中所述几何形状是椭圆形。

8.根据权利要求1所述的聚结器，其中所述几何形状是跑道形。

9.根据权利要求1所述的聚结器，其中所述几何形状是三角形。

10.根据权利要求1所述的聚结器，其中所述几何形状是狗骨头形。

11.根据权利要求1所述的聚结器，其中所述几何形状是三凸角 形。