通过弯液面蒸发控制物质的方法技术

用于控制存在于液体中的物质的方法；大量液体达到产生大量液体的可观的蒸发的温度条件和压力条件；配置至少一个固体表面，该固体表面部分位于大量液体内部且部分位于大量液体外部，以便建立液体的在固体表面的至少弯液面；控制该弯液面的形状和/或尺寸和/或范围和/或位置和/或温度，以控制液体通过所述弯液面的蒸发；还控制这些物质的任何沉积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过弯液面蒸发控制物质的方法
本专利技术涉及用于控制存在于液体中的物质(substance)的方法及其用途。特别地，本专利技术涉及用于分离存在于液体中的至少一种物质的设备，该设备是这些方法的用途。
技术介绍
根据“工程”领域中对词语“控制(control)”给出的公知含义和广义含义，本文中使用的“物质的控制”是指旨在减少或保持恒定或增加这些物质的活动；因此，本文中使用的“物质的控制”既不是指简单证明存在哪些物质，也不是仅仅指存在的物质的量的简单测量。存在于例如水(但不限于水)的液体中的物质的控制具有许多实际用途。存在几种已知的执行该操作的方法；存在已知的物理类型的方法和已知的化学类型的方法；存在已知的操作一类物质的方法并且存在已知的仅操作一种或两种物质的方法。
技术实现思路
专利技术人旨在提供液体和物质两者的广泛用途的控制方法。特别地，专利技术人重点关注固体物质，即，以很小尺寸的、小尺寸的或中等尺寸的固体颗粒的形式存在于液体中的固体物质；大的且重的固体颗粒趋于自然沉淀。然而，根据本专利技术的方法在其它情况下也是有用的。考虑到夹带现象(entrainmentphenomenon)(被起源于液体表面的蒸汽流夹带)以及弯液面处发生的现象，专利技术人决定通过控制液体的蒸发现象来执行物质的控制，该控制包括材料在与弯液面相邻的固体表面的沉积的控制；值得牢记的是，蒸发现象在低于沸点的温度下也发生。总体上，根据本专利技术的控制存在于液体中的物质的主要方法由作为本说明一体的部分的技术方案限定。在作为本说明的一体的部分的两个方案中限定该方法的两个最重要的用途，即物质的分离和物质的反应。可以通过大量设备以不同的方式实现该主要方法；本专利申请描述了这些设备中的一些设备，但是仅要求保护一种特定且有利的设备；通过参照图1和图7便于理解该特定且有利的设备。附图说明从以下参照附图的详细描述中，本专利技术的技术特征和本专利技术的有益效果将变得明显，其中：图1示出能够用于执行根据本专利技术的用于控制存在于液体中的物质的方法的设备，图2示出与容器的壁相邻的弯液面，图3示出与容器的壁相邻的冷却的弯液面，图4示出与分层的固体表面相邻的液体的凹的弯液面，该固体层状表面进而与容器的周壁相邻，图5示出由容器的周壁的一侧和固体可移动表面的两侧形成的三个凹的弯液面，图6示出与容器的强制地保湿的壁相邻的弯液面，以及图7示出与容器的具有用于收集蒸汽的“裙状部(skirt)”的壁相邻的弯液面。具体实施方式所述说明和所述附图均被认为是仅作为说明性目的，因此所述说明和所述附图并非是穷举式的；可以根据其它实施方式和不同的实施方式实现本专利技术。可以利用蒸发、沸腾、马拉高尼效应(theMarangonieffect)、弯液面和毛细现象、液体和固体之间的摩擦和粘附，当然，还可以利用物理学、流体动力学、热动力学以及基础化学的良好技术知识和科学知识来理解本专利技术；在以下的详细说明中假设所述知识是已知的。图1示出了含有大量液体102的容器101，物质(图中不可见)存在于液体102中；容器具有圆柱对称性(cylindricalsymmetry)，特别地，容器像带盖的罐。存在加热部件103，加热部件103用于对液体102进行加热；在该图中，加热部件103与容器101的底部(特别地，该底部是平的底部)相邻，并且加热部件103定位在中央位置并且可以由例如电阻器构成；加热部件103对容器101的底部进行加热，并且通过传导进而对大量液体(liquidmass)102进行加热；如已知的，该加热会导致液体102的蒸发，并且如果温度升高地足够多，则会导致液体102的沸腾。容器101的上部为圆顶形且具有开口105，归因于加热而产生的蒸汽能够从开口105流出。存在两根管104A和104B(特别地，一根管位于加热部件103的右侧，一根管位于加热部件103的左侧)，所述两根管用于将液体引入容器101内，例如，用于在处理开始时填充容器101，并且在处理过程中全部或部分地替代蒸发掉的液体；管的数量、管的位置和方向可以与该图中的不同，例如，可以仅在加热部件103的中央设置一根中央竖直管，但是倘若存在多根管，对称地配置这些管则是有利的。该图示出了凹的弯液面(凹的弯液面的尺寸在该图中被故意放大了)，凹的弯液面以特定的高度、在容器101的所有侧壁(因而，所有侧壁为容器的周壁)处形成在内部；液体102的位于中央区域106(特别地，中央区域106为圆形的)的自由面(该自由面位于上部)是完全平的；液体102的位于周缘区域107(特别地，周缘区域107为圆形的冠形(circularcrown))的自由面(该自由面位于上部且包括弯液面)是向上弯曲的-例如，可以认为该周缘区域为几毫米宽；可以认为液体的位于中央区域106的、位于上自由面下方的薄层不含其它物质，该薄层在该图中由水平的虚线示意性地表示。该图示意性地示出了液相中的物质从容器101的下中央区域至容器101的上周缘区域(弯液面所在的区域)的流动，以及气相中的物质从液体102的上自由面至开口105的流动；如以下将更好地解释的，相对于中央区域106，来自周缘区域107的自由面的蒸发更大，即，来自弯液面的蒸发更大。图1中示出的设备可以用来提供根据本专利技术的用于控制存在于液体中的物质的方法。根据本专利技术，使大量液体(其它物质存在于该大量液体)达到引起液体的可观的蒸发的温度和压力条件，并且配置有至少一个固体表面，该至少一个固体表面的部分位于所述大量液体的内部且该至少一个固体表面的部分位于所述大量液体的外部，以便在该固体表面上建立一个(或多个)可观的弯液面；在图1的特殊情况下，固体表面由容器101的侧壁的内表面构成，固体表面是竖直的，但也可以是倾斜的。可以使用适当的策略，以确保从开口105中流出的蒸汽在存在于液体中的一种物质或几种物质或所有物质方面是特别“富足的(rich)”或是特别“贫乏的(poor)”。因此，液体中的这些物质将变得“枯竭(impoverished)”或“富足(enriched)”；明显地，进入容器的另外的液体的任何添加均会使这种情况发生改变。为了本专利技术的目的，例如，“可观的蒸发”是指容纳在处理容器中的大量液体在一小时内蒸发掉5-25％，优选地，蒸发掉10-20％；可选地，例如，我们可以改变大量液体的温度(例如，平均温度)，并且可以确保该温度高于液体的沸点减60℃得到的温度，优选地，确保该温度高于液体的沸点减40℃得到的温度，更优选地，确保该温度高于液体的沸点减20℃得到的温度。为了本专利技术的目的，例如，“可观的弯液面”是指靠近固体表面的液体升高至少2mm，优选地，升高至少4mm，更优选地，升高至少6mm-在图2中，升高的高度与高度B1和高度A1之间的差对应，在图3中，升高的高度与高度B2和高度A2之间的差对应。用于控制物质的方法的其中一个基本要素(可能是最重要的)是一个弯液面(或多个弯液面，倘若存在多个弯液面)的形状和/或尺寸和/或范围和/或位置和/或温度的控制，以便控制液体通过弯液面的蒸发；弯液面可以是凹的或凸的并且可以是不同程度的拱形；弯液面可高可矮；弯液面可长可短；弯液面可以是稳定的或可移动的，并且可以相对于处理设备的不同部件而区别配置；弯液面可以热一些或冷一些；当然，应当理解的是，存在许多实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分离存在于液体中的至少一种物质的设备，其包括：‑容器(101,701)，其配置为在内部容纳大量的所述液体(102,702)，所述液体(102,702)中存在一定量的所述至少一种物质，以及‑加热部件(103)，其配置为以产生所述液体(102,702)的可观的蒸发的温度对所述大量的液体(102,702)进行加热；其中，所述容器(101,701)的上部为圆顶形且具有开口(105)，由于对所述大量的液体(102,702)进行加热而产生的蒸汽能够从所述开口(105)中流出，并且所述容器(101,701)的周壁在内部配置为用于建立所述液体(102,702)的可观的凹的弯液面；其特征在于，所述容器(101,701)的所述周壁在所述弯液面处或在所述弯液面的上方具有向内延伸的凸缘(711)，优选地，所述凸缘(711)向下弯曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.13 IT CO2012A0000321.一种用于分离存在于液体中的至少一种物质的设备，其包括：-容器(101,701)，其配置为在内部容纳大量的所述液体(102,702)，所述液体(102,702)中存在一定量的所述至少一种物质，以及-加热部件(103)，其配置为以产生所述液体(102,702)的可观的蒸发的温度对所述大量的液体(102,702)进行加热；其中，所述容器(101,701)的上部为圆顶形且具有开口(105)，由于对所述大量的液体(102,702)进行加热而产生的蒸汽能够从所述开口(105)中流出，并且所述容器(101,701)的周壁在内部配置为用于建立所述液体(102,702)的可观的凹的弯液面；其特征在于，所述容器(101,701)的所述周壁在所述弯液面处或在所述弯液面的上方具有朝向所述容器的内部突出的凸缘(711)，所述凸缘(711)向下弯曲，所述凸缘(711)配置为使从所述弯液面上升的蒸汽被所述凸缘(711)保持；从而能够使源自所述弯液面的蒸汽与源自平的液体表面的蒸汽和源自上升的蒸汽泡的蒸汽保持分离。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述凸缘(711)的上方存在冷却部件(712)，所述冷却部件(712)配置为对所述凸缘(711)进行冷却。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述凸缘(711)朝向所述容器(101,701)的内部突出至少5mm。4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述凸缘(711)朝向所述容器(101,701)的内部突出至少10mm。5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述凸缘(711)朝向所述容器(101,701)的内部突出至少15mm。6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述凸缘(711)的下方存在至少一个开口(713)，所述至少一个开口(713)配置为允许归因于对所述液体(102,702)进行加热而产生的蒸汽的流出。7.一种用于控制存在于大量液体中的物质的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·马林，
申请(专利权)人：意大利WOW科技股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT