Способ введения биоцидов в техническую воду и реактор, генерирующий окислительный биоцид и доставляющий окислительный биоцид в поток жидкости
Изобретение относится к способу введения биоцидов в техническую воду в процессах обработки технической воды и к реактору, образующему биоцид. Способ включает следующие этапы: часть технической воды отводят в боковой поток на уровне воды; боковой поток технической воды фильтруют; первый реагент и второй реагент добавляют в реактор, образующий биоцид, в соотношении, достаточном для образования биоцида, причем реактор, образующий биоцид, расположен по меньшей мере частично ниже уровня технической воды; фильтрованный боковой поток технической воды обрабатывают биоцидом из реактора, образующего биоцид; и боковой поток технической воды, обработанной биоцидом, возвращают в техническую воду в процессе обработки технической воды, причем при осуществлении способа, коэффициент присутствия потока составляет от 0,0001 до 0,1. Технический результат заключается в сокращении и/или уничтожении роста микроорганизмов для эффективной работы систем технического водоснабжения. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 пр.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Настоящая заявка заявляет приоритет согласно заявке на патент США №62/152,342, поданной 24 апреля 2015 года, и заявке на патент США №15/135,036, поданной 21 апреля 2016 года, описания которых включены в данный документ в их полном объеме посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Биоциды могут быть использованы для контроля, сокращения и/или уничтожения роста микроорганизмов, который может происходить на внутренних поверхностях систем технического водоснабжения. Например, на внутренних поверхностях систем водяного охлаждения может осаждаться накипь, которая может служить средой для роста микроорганизмов и приводить к неэффективности работы системы водяного охлаждения. Контроль, сокращение и/или уничтожение роста микроорганизмов может быть важным для эффективной работы систем технического водоснабжения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагается способ введения биоцидов в техническую воду в процессах обработки технической воды. Способ включает отведение части технической воды в боковой поток на уровне воды. Боковой поток технической воды фильтруют. Первый реагент и второй реагент добавляют в реактор, образующий биоцид, в соотношении, достаточном для образования биоцида. Реактор, образующий биоцид, расположен по меньшей мере частично ниже уровня технической воды. Фильтрованный боковой поток технической воды обрабатывают биоцидом из реактора, образующего биоцид. Боковой поток технической воды, обработанной биоцидом, возвращают в техническую воду в процессе обработки технической воды.
Предлагается реактор, образующий окислительный биоцид, и вводящий окислительный биоцид в поток жидкости. Реактор содержит корпус, реакционную камеру, первый впускной порт, принимающий первый биоцидный реагент, второй впускной порт, принимающий второй биоцидный реагент, и выпускной порт, имеющий жидкостную связь с реакционной камерой. Каждый из впускных портов имеет жидкостную связь с реакционной камерой. Внутри реакционной камеры расположено наполнение, облегчающее смешивание первого и второго реагентов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На ФИГ. 1 представлен вариант реализации реактора;
На ФИГ. 2 представлен альтернативный вариант реализации реактора; и
На ФИГ. 3 представлена блок-схема системы, которая может быть использована для выполнения представленных здесь способов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаются реакторы, образующие окислительный биоцид, и вводящие окислительный биоцид в поток жидкости. В предпочтительных вариантах реализации изобретения реактор по изобретению, предлагаемый здесь, используют для выполнения одного или более способов по изобретению, также предлагаемых здесь.
В каждом из вариантов реализации изобретения, показанных на фигурах 1 и 2, реактор 10 содержит корпус 12. Корпус образует первичную конструкцию реактора и реакционную камеру 14. Как первый впускной порт 16, принимающий первый биоцидный реагент, так и второй впускной порт 18, принимающий второй биоцидный реагент, имеет жидкостную связь с реакционной камерой 14. Впускные порты позволяют реагентам попадать в реакционную камеру. Реакционная камера 14 имеет жидкостную связь с выпускным портом 20. Когда реактор введен в эксплуатацию, выпускной порт 20 имеет жидкостную связь с трубопроводом, используемым для транспортировки фильтрованного бокового потока в процессе обработки технической воды (см., например, ФИГ. 3).
В предпочтительных вариантах реализации изобретения реакционная камера корпуса реактора содержит наполнение 22. Образец части наполнения 22 показан на фигурах. Однако, наполнение 22 может заполнять существенную часть реакционной камеры 14, оставляя, по существу, только свободный поровый объем в реакционной камере. Наполнение, облегчающее смешивание первого и второго реагентов, если оно есть, расположено внутри реакционной камеры. Наполнение как правило включает некоторое количество занятого пространства и некоторый свободный поровый объем. Термин «свободный поровый объем» не означает пространство, свободное от материи. Как правило, свободный поровый объем будет занят текучей материей, например, газообразной материей, реагентами (то есть, активными веществами) и/или инертными жидкостями. В предпочтительном варианте реализации изобретения наполнение занимает от около 25 процентов до около 75 процентов объема реакционной камеры. И наоборот, в предпочтительном варианте реализации изобретения свободный поровый объем реакционной камеры занимает от около 25 процентов до около 75 процентов объема реакционной камеры. В дополнительном предпочтительном варианте реализации изобретения наполнение занимает от около 50 процентов до около 75 процентов объема реакционной камеры, и наоборот, свободный поровый объем реакционной камеры занимает от около 50 процентов до около 25 процентов объема реакционной камеры. В некоторых вариантах реализации изобретения наполнение реакционной камеры образовано фиксированной наполнительной вставкой. В некоторых вариантах реализации изобретения фиксированная наполнительная вставка присоединена к корпусу, который в некоторых вариантах реализации изобретения модифицирован и представляет собой единую конструкцию.
В предпочтительном варианте реализации изобретения наполнение реакционной камеры образовано множеством наполнительных элементов 24. Наполнительные элементы могут содержать случайный наполнитель. Например, наполнительные элементы могут быть выбраны из группы, состоящей из стеклянных шариков, керамических шариков, колец Рашига, седел Берля и их комбинаций. В вариантах реализации изобретения, содержащих множество наполнительных элементов, реакционная камера выполнена с возможностью предотвращения выхода наполнительных элементов из реакционной камеры. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения впускные порты и/или выпускной порт могут содержать одно ли более отверстий, сечение которых меньше, чем сечение каждого наполнительного элемента. В альтернативном варианте или в комбинации реактор может быть выполнен так, чтобы любое отверстие, имеющее большую площадь сечения, были направлены вверх, позволяя, таким образом, гравитации действовать на наполнительные элементы.
В некоторых вариантах реализации изобретения реакционная камера определяет первый диаметр, а каждый наполнительный элемент определяет второй диаметр. В некоторых вариантах реализации изобретения отношение первого диаметра ко второму диаметру составляет от около 3:1 до около 8:1. В предпочтительном варианте реализации изобретения отношение первого диаметра ко второму диаметру составляет от около 4:1 до около 6:1.
В некоторых вариантах реализации изобретения корпус реактора выполнен из галогенированного пластика. Примеры галогенированных пластиков включают, но не ограничиваются этим, поливинилхлорид (ПВХ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), хлорированный полиэтилен, сульфохлорированный полиэтилен, полихлоропрен, поливинилиденфторид (ПВДФ), фторированный этиленпропилен (ФЭП) и их комбинации.
В некоторых вариантах реализации изобретения каждый из первого впускного порта и второго впускного порта имеет жидкостную связь с реакционной камерой через соответствующие впускные каналы 16а и 18а. Для некоторых комбинаций биоцидных реагентов предпочтительно держать первый и второй биоцидные реагенты отдельно, пока каждый из них не попадет в реакционную камеру. В описанных обстоятельствах может быть желательно использование реактора, имеющего впускные каналы, выполненные с возможностью доставки каждого из первого реагента и второго реагента в реакционную камеру в отдельных потоках, например, как в варианте реализации изобретения, показанном на ФИГ. 1.
Однако, для некоторых других комбинаций реагентов предпочтительно смешивать реагенты в реакторе как можно раньше. Таким образом, в некоторых вариантах реализации изобретения впускные каналы 16а и 18а выполнены с возможностью доставки первого реагента и второго реагента в реакционную камеру в одном потоке 30. Конфигурация с одним потоком позволяет начать смешивание реагентов друг с другом до того, как они попадут в реакционную камеру, что должно способствовать более равномерному смешиванию внутри реакционной камеры.
В некоторых вариантах реализации изобретения корпус реактора может быть изготовлен из одной или более соединительных частей трубопровода, выполненных из материалов, пригодных для контакта с биоцидом, потоком на стороне технической воды и/или реагентами. В некоторых вариантах реализации изобретения корпус реактора выполнен в виде муфты, например, из галогенированного пластика (например, хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ)), оборудованной пробкой, выполненной, например, из галогенированного пластика (например, ХПВХ). Должны быть предусмотрены соответствующие отверстия и соединительные переходники для размещения любых необходимых подсоединительных фитингов. В предпочтительном варианте реализации изобретения корпус отлит в виде конструкции из одной части, двух частей, трех частей или n частей. Корпус в виде конструкции из двух, трех или n частей может быть собран из двух, трех или n частей лицом, подготовленным в данной области, без ненужного экспериментирования. Предпочтительно реактор собирают, как показано на предоставленных фигурах. Предпочтительно реактор используют для выполнения способов, раскрытых здесь.
Предлагаются также способы введения биоцидов в техническую воду в процессе обработки технической воды. В целом, способы подразумевают введение окислительного биоцида в техническую воду в процессе обработки технической воды. Способ включает отведение части технической воды в боковой поток на уровне воды. На ФИГ. 3 представлен вариант реализации системы 101, которая может быть использована для выполнения представленных здесь способов. В варианте реализации изобретения по ФИГ. 3 боковой поток 111 в целом течет со скоростью, которая позволяет процессу обработки технической воды фильтровать объем воды, равный объему, содержащемуся в процессе обработки технической воды, в период времени от около одного дня до около одного часа. Например, в процессе обработки технической воды, содержащем около 400 галлонов (1514 л), может действовать боковой поток со скоростью от около 400 галлонов (1514 л) в день до около 400 (1514 л) галлонов в час или в процессе обработки технической воды, содержащем около 40000 галлонов (151400 л), может действовать боковой поток со скоростью от около 40 ООО галлонов (151400 л) в день до около 40000 галлонов (151400 л) в час.
Как показано на ФИГ. 3, боковой поток технической воды 111 подается насосом ИЗ на фильтр 115. Фильтрация удаляет определенное количество твердых частиц, среди которых могут быть микроорганизмы, из бокового потока технической воды даже в отсутствие биоцида в боковом потоке технической воды. Удаление твердых частиц из бокового потока технической воды уменьшает общую потребность в кислороде процесса обработки технической воды, и в частности, бокового потока технической воды, что снижает количество биоцида, необходимое, чтобы обеспечить соответствующую борьбу с микроорганизмами, по сравнению с нефильтрованным боковым потоком технической воды. Что касается данного изобретения, слова «соответствующая борьба с микроорганизмами» использованы для описания, например, способа обработки биоцидом, в котором количество микроорганизмов уменьшается на несколько порядков в течение определенного периода времени, или в ситуации, когда количество микроорганизмов поддерживается ниже 1000 КОЕ/мл, что было сделано в каждом примере, перечисленном здесь. Например, способ обработки биоцидом, который убивает 99,9% микроорганизмов (например, колониеобразующих единиц или КОЕ) в течение 72-часового периода (то есть, тройное уменьшение логарифма числа бактерий) может считаться соответствующей борьбой с микроорганизмами.
В некоторых вариантах реализации изобретения фильтрование выполняется через по меньшей мере одно из однопроходного циклонного фильтра, сита, и центробежного вихревого сепаратора. В некоторых вариантах реализации изобретения взвешенные твердые частицы, имеющие средний размер от около 1 микрона до около 50 микрон, присутствующие в боковом потоке технической воды, удаляются путем фильтрования, в том числе от около 1 микрона до около 25 микрон или от около 1 микрона до около 10 микрон. В некоторых вариантах реализации изобретения фильтрование выполняется через многоступенчатое фильтровальное устройство.
Вариант реализации изобретения по ФИГ. 3 содержит необязательный водяной счетчик/переключатель 117. Первый реагент 200а и второй реагент 200b добавляют в реактор 10, образующий биоцид, в соотношении, достаточном для образования биоцида. Реактор расположен по меньшей мере частично ниже уровня технической воды. Важно проводить реакцию ниже уровня воды фильтрованного бокового потока технической воды, чтобы охлаждать реактор. Многие из реакций, которые могут происходить внутри реакционной камеры, представляют собой экзотермические реакции. Расположение реактора по меньшей мере частично ниже уровня технической воды позволяет реактору, и, следовательно, реакции, охлаждаться технической водой, например, фильтрованным боковым потоком технической воды.
Например, в некоторых вариантах реализации изобретения серная кислота реагирует с хлоритом натрия, образуя диоксид хлора, что представляет собой экзотермическую реакцию. Диоксид хлора склонен к разложению при высокой температуре. Поэтому охлаждение, обеспечиваемое фильтрованным боковым потоком технической воды, уменьшает разложение и способствует улучшению эффективности реакции.
В варианте реализации изобретения по ФИГ. 3, фильтрованный боковой поток технической воды 250 обрабатывается биоцидом из реактора, образующего биоцид. В некоторых вариантах реализации изобретения обработка биоцидом фильтрованного бокового потока технической воды обеспечивает концентрацию биоцида от около 0,1 миллиграмма до около 25 миллиграммов на литр фильтрованной технической воды. В предпочтительном варианте реализации изобретения обработка биоцидом фильтрованного бокового потока технической воды обеспечивает концентрацию биоцида от около 0,1 млн-1 до около 10 млн-1 или от около 0,1 млн-1 до около 5 млн-1. В варианте реализации изобретения по ФИГ. 3 боковой поток технической воды 300, обработанной биоцидом, возвращают в техническую воду в процессе обработки технической воды. Фильтрование удаляет твердые материалы, в том числе некоторое количество микробного вещества, перед добавлением биоцида. Удаление твердых частиц из технической воды, например, из бокового потока технической воды, снижает потребность в окислителе, что позволяет сохранять высокую остаточную концентрацию биоцида при возвращении в процесс обработки технической воды.
В некоторых вариантах реализации изобретения первый реагент представляет собой галогенсодержащую соль. Для целей данного изобретения примеры галогенсодержащих солей включают, но не ограничиваясь этим, хлориды, фториды, бромиды, йодиды, хлориты и их комбинации. Соответствующим катионом галогенсодержащей соли может быть, например, натрий, калий, аммоний и их комбинации.
В некоторых вариантах реализации изобретения второй реагент представляет собой хлорсодержащую кислоту или ее соль. Для целей данного изобретения примеры хлорсодержащих кислот включают, но не ограничиваясь этим, соляную кислоту и хлорноватистую кислоту.
В некоторых вариантах реализации изобретения первый реагент представляет собой хлорит, а второй реагент представляет собой соляную кислоту. Хлорит может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 10 массовых процентов до около 40 массовых процентов. В предпочтительном варианте реализации изобретения хлорит представляет собой хлорит щелочного металла, например, хлорит натрия, хлорит калия или их комбинации. Соляная кислота может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 10 массовых процентов до около 36 массовых процентов. В некоторых вариантах реализации изобретения первый реагент представляет собой фторид, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль. Фторид может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 1 массового процента до около 4 массовых процентов. В предпочтительном варианте реализации изобретения фторид представляет собой фторид щелочного металла, например, фторид натрия, фторид калия или их комбинации. Хлорноватистая кислота может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 5 массовых процентов до около 20 массовых процентов.
В некоторых вариантах реализации изобретения первый реагент представляет собой бромид, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль. Бромид может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 10 массовых процентов до около 90 массовых процентов. В предпочтительном варианте реализации изобретения бромид представляет собой бромид щелочного металла, например, бромид натрия, бромид калия или их комбинации. Хлорноватистая кислота может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 5 массовых процентов до около 20 массовых процентов.
В некоторых вариантах реализации изобретения первый реагент представляет собой йодид, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль. Йодид может добавляться в виде водного раствора с концентрацией около от 10 массовых процентов около до 30 массовых процентов. В предпочтительном варианте реализации изобретения йодид представляет собой йодид щелочного металла, например, йодид натрия, йодид калия или их комбинации. Хлорноватистая кислота может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 5 массовых процентов до около 20 массовых процентов.
В некоторых вариантах реализации изобретения первый реагент представляет собой соль аммония, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль. Соль аммония может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 10 массовых процентов до около 30 массовых процентов. В предпочтительном варианте реализации изобретения соль аммония представляет собой галогенид аммония и/или сульфат аммония, например, хлорид аммония, бромид аммония, йодид аммония, сульфат аммония или их комбинации. Хлорноватистая кислота может добавляться в виде водного раствора с концентрацией от около 5 массовых процентов до около 20 массовых процентов.
В некоторых вариантах реализации изобретения биоцид содержит продукт реакции, выбранный из группы, состоящей из диоксида хлора, фтора, хлора, брома, йода, хлорамина и их комбинаций.
[0001] В некоторых вариантах реализации изобретения способ выполняется так, чтобы способ имел коэффициент присутствия потока от около 0,00001 до около 0,1, в том числе от около 0,0001 до около 0,01 или до около 0,001. Коэффициент присутствия потока (FRF) рассчитывается путем деления общей суммы объемной скорости потока реагентов (ΣRVF) на объемную скорость бокового потока технической воды (SS), каждое из значений имеет подобные единицы измерения, и последующего умножения частного на общий объем технической воды в системе технического водоснабжения (VOL) и деления на свободный поровый объем реакционной камеры (VVS) в подобных единицах измерения, оставляя безразмерный FRF. Формула 1 демонстрирует расчет коэффициента присутствия потока.
В предпочтительном варианте реализации изобретения способ имеет коэффициент присутствия потока от около 0,0001 до около 0,001.
Система технического водоснабжения может содержать резервуар (то есть, отстойник), который может вмещать относительно большое количество технической воды системы технического водоснабжения. В некоторых вариантах реализации изобретения боковой поток выводится из резервуара. В некоторых вариантах реализации изобретения боковой поток возвращается в резервуар. Система технического водоснабжения может содержать линию циркуляции конденсатора. В таких вариантах реализации изобретения боковой поток может выводиться из линии циркуляции конденсатора и/или возвращаться в нее. В некоторых вариантах реализации изобретения боковой поток может выводиться как из линии циркуляции конденсатора, так и из резервуара, и/или возвращаться в них.
В не ограничивающих примерах ниже реакционная камера реактора, вырабатывающего биоцид, имеет диаметр 1,25 дюйма (31,75 мм) и длину 1,5 дюйма (38,1 мм). Реакционную камеру заполняли стеклянными шариками размером от 6 до 8 мм, которые занимали 2/3 объема реакционной камеры, оставляя 1/3 объема реакционной камеры в виде свободного порового объема. Расчетный свободный поровый объем реактора Примеров составляет 0,6136 кубического дюйма (0,00001006 куб. м) или 0,0026563 галлона (0,01006 л).
ПРИМЕР 1
Боковой поток выводится из резервуара системы водяного охлаждения (пример системы технического водоснабжения) и возвращается в него. Система водяного охлаждения содержит около 40000 галлонов (151 400 литров) технической воды, которая циркулирует в замкнутом цикле со скоростью 5000 галлонов (18 930 л) в минуту. Боковой поток циркулирует со скоростью 60 галлонов (227,1 л) в минуту, что дает время оборота около 13 часов. Боковой поток фильтруется через многоступенчатый цилиндрический фильтр, содержащий сито с крупными отверстиями, за которым идет плетеная сетка из нержавеющей стали. Сито с крупными отверстиями содержит отверстия диаметром 9 мм, а сетка содержит ячейки от около 5 до около 10 микрон. После фильтрования конечная доза 1,4 млн-1 диоксида хлора доставляется в боковой поток (то есть, 1 фунт (0,4536 кг) диоксида хлора в день). Чтобы достигнуть конечной дозы, 0,67 галлона (2,536 л) в день 25 мас. % водного раствора хлорита натрия и 0,61 галлона (2,309 л) в день 32 мас. % водного раствора соляной кислоты доставляют в реактор, образующий биоцид, расположенный по меньшей мере частично ниже уровня технической воды. Конечный FRF в этом примере составляет около 0,00448, что обеспечивает соответствующую борьбу с микроорганизмами.
ПРИМЕР 2
Боковой поток выводится из резервуара системы водяного охлаждения (пример системы технического водоснабжения) и возвращается в него. Система водяного охлаждения содержит около 40000 галлонов (151 400 литров) технической воды, которая циркулирует в замкнутом цикле со скоростью 5000 галлонов (18 930 л) в минуту. Боковой поток циркулирует со скоростью 60 галлонов (227,1 л) в минуту, что дает время оборота около 13 часов. Боковой поток фильтруется с помощью фильтровального устройства Примера 1. После фильтрования конечная доза 4,2 млн-1 диоксида хлора доставляется в боковой поток (то есть, 3 фунта (1,361 кг) диоксида хлора в день). Чтобы достигнуть конечной дозы, 2,01 галлона (7,609 л) в день 25 мас. % водного раствора хлорита натрия и 1,83 галлона (6,927 л) в день 32 мас. % водного раствора соляной кислоты доставляют в реактор, образующий биоцид, расположенный по меньшей мере частично ниже уровня технической воды. Конечный FRF в этом примере составляет около 0,00149, что обеспечивает соответствующую борьбу с микроорганизмами.
ПРИМЕР 3
Боковой поток выводится из резервуара системы водяного охлаждения (пример системы технического водоснабжения) и возвращается в него. Система водяного охлаждения содержит около 40000 галлонов (151 400 литров) технической воды, которая циркулирует в замкнутом цикле со скоростью 5000 галлонов (18 930 л) в минуту. Боковой поток циркулирует со скоростью 60 галлонов (227,1 л) в минуту, что дает время оборота около 13 часов. Боковой поток фильтруется с помощью фильтровального устройства Примеров 1 и 2. После фильтрования конечная доза 1,4 млн-1 брома доставляется в боковой поток (то есть, 1 фунт (0,4536 кг) брома в день). Чтобы достигнуть конечной дозы, 0,18 галлона (0,6814 л) в день 42,8 мас. % водного раствора бромида натрия и 0,45 галлона (1,703 л) в день 12,5 мас. % водного раствора гипохлорита натрия доставляют в реактор, образующий биоцид, расположенный по меньшей мере частично ниже уровня технической воды. Конечный FRF в этом примере составляет около 0,00911, что обеспечивает соответствующую борьбу с микроорганизмами.
ПРИМЕР 4
Боковой поток выводится из резервуара системы водяного охлаждения (пример системы технического водоснабжения) и возвращается в него. Система водяного охлаждения содержит около 40000 галлонов (151 400 литров) технической воды, которая циркулирует в замкнутом цикле со скоростью 5000 галлонов (18 930 л) в минуту. Боковой поток циркулирует со скоростью 60 галлонов (227,1 л) в минуту, что дает время оборота около 13 часов. Боковой поток фильтруется с помощью фильтровального устройства Примеров 1-3. После фильтрования конечная доза 1,4 млн-1 йода доставляется в боковой поток (то есть, 1 фунт (0,4536 кг) йода в день). Чтобы достигнуть конечной дозы, 0,6 галлона (2,271 л) в день 20 мас. % водного раствора йодида калия и 0,42 галлона (1,59 л) в день 12,5 мас. % водного раствора гипохлорита натрия доставляют в реактор, образующий биоцид, расположенный по меньшей мере частично ниже уровня технической воды. Конечный FRF в этом примере составляет около 0,00563, что обеспечивает соответствующую борьбу с микроорганизмами.
ПРИМЕР 5
Боковой поток выводится из резервуара системы водяного охлаждения (пример системы технического водоснабжения) и возвращается в него. Система водяного охлаждения содержит около 40000 галлонов (151 400 литров) технической воды, которая циркулирует в замкнутом цикле со скоростью 5000 галлонов (18 930 л) в минуту. Боковой поток циркулирует со скоростью 60 галлонов (227,1 л) в минуту, что дает время оборота около 13 часов. Боковой поток фильтруется с помощью фильтровального устройства Примеров 1-4. После фильтрования конечная доза 2,8 млн-1 хлорамина доставляется в боковой поток (то есть, 2 фунта (0,9072 кг) хлорамина в день). Чтобы достигнуть конечной дозы, 1,55 галлона (5,867 л) в день 20 мас. % водного раствора сульфата аммония и 2,79 галлона (10,56 л) в день 12,5 мас. % водного раствора гипохлорита натрия доставляют в реактор, образующий биоцид, расположенный по меньшей мере частично ниже уровня технической воды. Для этой реакции водный раствор гипохлорита натрия дополнительно содержит от около 1,5 до около 3 мас. % гидроксида натрия, и продукт реакции имеет рН от около 7 до около 9. Конечный FRF в этом примере составляет около 0,00132, что обеспечивает соответствующую борьбу с микроорганизмами.
Все ссылки, в том числе публикации, заявки на патент и патенты, цитируемые в данном документе, включены в данный документ посредством ссылки в такой же степени, как если бы каждая ссылка была индивидуально и специально указана, как включенная в данный документ посредством ссылки, и изложена в данном документе в полном объеме. Термины, использованные в единственном числе в контексте описания изобретения (в особенности, в контексте следующей формулы изобретения) означают также и множественное число, если только другое не указано в данном документе, или если это явно не противоречит контексту. Использование термина «по меньшей мере один» с последующим перечислением одного или более элементов (например, «по меньшей мере один из А и В») означает один элемент, выбранный из перечисленных элементов (А или В) или любую комбинацию двух или более из перечисленных элементов (А и В), если только другое не указано в данном документе, или если это явно не противоречит контексту. Термины «содержащий», «имеющий» и «включающий» представляют собой неограничивающие термины (то есть, означающие «включающий, но не ограничивающийся этим»), если только не указано другое. Указание диапазонов значений в данном документе служит просто в качестве краткого способа индивидуальной ссылки на каждое отдельное значение, попадающее в пределы диапазона, если только в данном документе не указано другое, и каждое отдельное значение включается в спецификацию, как если бы оно было индивидуально указано в данном документе. Все способы, описанные в данном документе, могут выполняться в любом подходящем порядке, если только в данном документе не указано другое, или если это явно не противоречит контексту. Использование любого или всех примеров или формулировок, указывающих на примеры (например, «такой как»), предусмотренных в данном документе, предназначено только для лучшего освещения изобретения, и не налагает ограничений на объем изобретения, если только не заявлено другое. Ни одна формулировка в спецификации не обозначает какой-либо элемент, не указанный в формуле изобретения, важный для практического применения изобретения.
Предпочтительные варианты реализации данного изобретения описаны в данном документе, в том числе наилучший способ реализации изобретения, известный изобретателям. Вариации этих предпочтительных вариантов реализации изобретения могут стать очевидными для лиц, имеющих соответствующую подготовку в данной области, после прочтения предыдущего описания. Изобретатели ожидают от лиц, имеющих соответствующую подготовку, соответствующего использования таких вариаций, и изобретатели намерены реализовывать изобретение другими способами, отличными от специально описанных в данном документе. Соответственно, данное изобретение охватывает все модификации и эквиваленты объекта изобретения, указанного в приложенной формуле изобретения, позволенные применимым законодательством. Кроме того, любые комбинации описанных выше элементов в любых возможных их вариациях охватываются изобретением, если только в данном документе не указано другое, или если это явно не противоречит контексту.
1. Способ введения биоцидов в техническую воду в процессах обработки технической воды, включающий следующие этапы:
часть технической воды отводят в боковой поток на уровне воды;
боковой поток технической воды фильтруют;
первый реагент и второй реагент добавляют в реактор, образующий биоцид, в соотношении, достаточном для образования биоцида, причем реактор, образующий биоцид, расположен по меньшей мере частично ниже уровня технической воды;
фильтрованный боковой поток технической воды обрабатывают биоцидом из реактора, образующего биоцид; и
боковой поток технической воды, обработанной биоцидом, возвращают в техническую воду в процессе обработки технической воды,
причем при осуществлении способа, коэффициент присутствия потока составляет от 0,0001 до 0,1.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый реагент представляет собой хлорит, а второй реагент представляет собой соляную кислоту.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый реагент представляет собой фторид, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый реагент представляет собой бромид, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый реагент представляет собой йодид, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый реагент представляет собой соль аммония, а второй реагент представляет собой хлорноватистую кислоту или ее соль.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что биоцид содержит продукт реакции, выбранный из группы, состоящей из диоксида хлора, фтора, хлора, брома, йода, хлорамина и их комбинаций.
8. Реактор, генерирующий окислительный биоцид, и доставляющий окислительный биоцид в поток жидкости, содержащий:
корпус, реакционную камеру, первый впускной порт, принимающий первый биоцидный реагент, второй впускной порт, принимающий второй биоцидный реагент, каждый из впускных портов имеет жидкостную связь с реакционной камерой, и выпускной порт, имеющий жидкостную связь с реакционной камерой; и
наполнение, образованное множеством наполнительных элементов, и расположенное внутри реакционной камеры, облегчающее смешивание первого и второго реагентов,
причем реакционная камера определяет первый диаметр, а каждый наполнительный элемент определяет второй диаметр, отношение первого диаметра ко второму диаметру составляет от 3:1 до 8:1.
9. Реактор по п.1, отличающийся тем, что наполнение занимает от 25 до 75 процентов объема реакционной камеры.
10. Реактор по п.8, отличающийся тем, что наполнительные элементы выбраны из группы, состоящей из стеклянных шариков, керамических шариков, колец Рашига, седел Берля и их комбинаций.
11. Реактор по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что его корпус выполнен из галогенированного пластика.
12. Реактор по любому из пп.8-9, отличающийся тем, что наполнение образовано фиксированной наполнительной вставкой.
13. Реактор по п.12, отличающийся тем, что фиксированная наполнительная вставка имеет съемное крепление к корпусу.
14. Реактор по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что каждый из первого впускного порта и второго впускного порта имеет жидкостную связь с реакционной камерой через соответствующие впускные каналы.
15. Реактор по п.14, отличающийся тем, что впускные каналы выполнены с возможностью доставки каждого из первого реагента и второго реагента в реакционную камеру в отдельных потоках.
16. Реактор по п.14, отличающийся тем, что впускные каналы выполнены с возможностью доставки первого реагента и второго реагента в реакционную камеру в одном потоке.
17. Реактор по п.8, отличающийся тем, что отношение первого диаметра ко второму диаметру составляет от 4:1 до 6:1.
