[发明专利]固态化学制品溶解装置及方法

说明书

优先权声明

本申请要求在2010年3月8日提出申请的，名称为SOLID CHEMICALDISSOLVER AND METHODS的临时专利申请61/339，702的优先权，且此申请整体专门合并于此，视为其在本文完全公开。同样，申请人要求在2011年2月22日提出申请并给予美国序列号13/031，724的实用申请的优先权。此申请也整体专门合并于此，视为其在本文完全公开。

技术领域

本发明涉及一种用于将固态形式的化学制品溶解产生化学溶液的装置及方法。更具体地，本发明涉及用于从固态形式的化学制品产生用于水处理或工艺处理的化学溶液的化学溶解装置及方法。

背景技术

为了各种目的，已知提供浓缩的化学溶液以用于引入液体系统或过程。例如，包含不同化学成分的混合物的化学浓缩物被稀释，以便提供溶液用于水处理以及防止水垢和沉淀物堆积及积聚在水槽、热水器和冷却塔以及开放及封闭的水系统两者中，用于工业清洗，用于在洗碗系统和洗衣机中产生清洗剂，用于其它清洗和清洁目的，以及用于在各种应用中的连续及周期性的清洗及维护功能。

典型地，用于溶解或稀释化学制品的“溶解装置”被用于接收化学浓缩物，溶解或稀释它，以及将产生的溶液引入处理系统。

例如，在美国专利No.2371720；3383178；3595438；4858449；4964185；5137694；6441073；6418958；6820661中；在美国专利公开US2007/0269894和US2010/0025338中得到这种现有的装置和处理过程的具体公开。其每一个专门合并于此作为参考并视为本文完全公开的一部分。这些内容的副本附加于本文并为本文的一部分。

而且，要理解，用于产生浓缩化学溶液以及用于将该溶液传递给应用系统的系统，根据要处理的系统的参数，典型地被设计成用于特定的用途；从一方面的洗衣机到另一方面的闭环水塔及处理过程或建筑物冷却系统。容积、压力、温度、水化学成分、所需要的化学溶液以及许多其它的参数需要显著不同的溶解和传递系统。

本领域另一个考虑因素为用于形成处理溶液的浓缩化学制品的状态或形式。浓缩的化学制品可以以浓缩的液体形式或以“固态”形式提供。术语“固态”此处用于与诸如颗粒、薄片、珠料、自由流动的粒料、散粒、粉末和液体的其它形式的化学制品相区分或区别。本文中所采用的术语“固态”和“固态化学原料单元”因此意欲是指以独立的结构形状的整体质量块，其可由包括但不限于压缩、铸造、模制及其它处理过程的任何适当的处理过程来形成。当溶解固态形式的化学制品时，典型的是将水样品喷洒在固态化学制品的表面上。

合并于此作为参考的美国专利公开US2010/0025338中阐明了液体与固态浓缩化学制品的比较。

尤其在诸如加热及冷却系统的较大水系统的处理中，在考虑采用以诸如固态化学原料单元形式的化学制品时，与较小体积的系统相比需要相当大量的浓缩化学制品。无论固态化学原料单元系统的尺寸怎样，进给和溶解处理过程必须一致，以使由溶解过程产生的化学溶液精确且一致。

对这些考虑因素的潜在干扰为由水喷雾所溶解的固态化学原料单元的界面特性。尽管在固态原料单元的前表面处一致地溶解来自于固态原料单元的化学制品是很重要的，但也期望使那个表面后面的化学制品尽可能保持干燥，以防止诸如会在水喷雾最高效且最均匀地使化学制品溶解的位置处阻碍化学制品的一致性呈现的受潮和结块。换句话说，如果位于前表面的界面之后的固态原料单元中的化学制品和水喷雾变得潮湿或结块，则固态化学原料单元朝向喷雾界面的进给或移动，以及接收喷雾样品的固态化学制品的表面，可受到不利地影响。这可导致故障、不一致的溶液产品、以及产生不利地影响所期望的处理的效率和可行性的广泛变化的溶液含量。

在固态化学原料单元溶解的另一方面，期望对溶解装置的操作时间和照料减少，即使在溶解装置必须能够为大体积量的应用生产大量的化学溶液时。这需要在溶解装置中可操作地处理大量的固态化学原料单元。在多个这样的固态化学原料单元可能被堆积时，诸如，少量的这种固态化学原料单元堆积在更低容量的溶解装置（如在一加仑大小的料桶中提供四个固态化学原料单元）时，期望为更大的应用提供用于处理更大量的固态化学原料单元的装置和处理过程，而无需频繁的操作照料，这对于在如此大的单元的一加仑大小的固态化学原料单元的填料是必需的。