CONDENSADOR DE PASO DE FLUJO Y PROCEDIMIENTO PARA TRATAR LÍQUIDOS CON EL MISMO.

Un condensador de paso de flujo que comprende esencialmente un separador (1),

un electrodo (2) dispuesto en ambos lados del mismo y un colector (3) dispuesto externamente a dicho electrodo, caracterizado porque:

a. cada uno del separador (1), electrodo (2) y colector (3) es una lámina plana independiente o plegada que presenta una configuración poligonal,

b. dichos separador (1), electrodo (2) y colector (3) están dispuestos en una disposición en serie de múltiples capas de [3/2/1/2]n/3, donde n no es inferior a 20,

c. cada uno de dichos separador (1), electrodo (2) y colector (3) comprende una lámina poligonal dotada de un orificio de paso o de una pluralidad de orificios de paso para que pase un líquido, de manera que cuando estas láminas se ensamblan en una pila, los orificios de paso correspondientes se alinean para formar una o más vías de flujo internas, y

d. la pila de láminas para dichos separador (1), electrodo (2) y colector (3) está retenida en un estado comprimido desde ambos lados a una presión no inferior a 0,2 kg/cm 2 G; y en el que cada lámina de separador es algo más grande que la lámina de electrodo y cada lámina de colector es más grande que dicha lámina de electrodo, donde su extensión sobre el electrodo está disponible para agruparse, en el que una pluralidad de tales extensiones está agrupada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US1999/020421.

Solicitante: BIOSOURCE, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1200 MILLBURY STREET SUITE 7F WORCESTER, MA 01607 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: OTOWA,Toshiro, TANAKA,Naoto.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 7 de Septiembre de 1999.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C02F1/00T
  • C02F1/461B
  • C02F1/461B2B
  • C02F1/469B

Clasificación PCT:

  • C02F1/46 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS.C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro  B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por procesos electroquímicos.
  • C02F1/461 C02F 1/00 […] › por electrólisis.
  • C25B9/00 C […] › C25 PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS.C25B PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS PARA LA PRODUCCION DE COMPUESTOS ORGANICOS O INORGANICOS, O DE NO METALES; SUS APARATOS (protección anódica o catódica C23F 13/00; crecimiento de monocristales C30B). › Células o acoplamientos de células; Elementos de estructura de las células; Acoplamientos de elementos de estructura, p.ej. acoplamientos de electro-diafragma.
  • H01G9/02 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01G CONDENSADORES; CONDENSADORES, RECTIFICADORES, DETECTORES, CONMUTADORES O DISPOSITIVOS FOTOSENSIBLES O SENSIBLES A LA TEMPERATURA, DEL TIPO ELECTROLITICO (empleo de materiales especificados por sus propiedades dieléctricas H01B 3/00; condensadores con una barrera de potencial o una barrera de superficie H01L 29/00). › H01G 9/00 Condensadores electrolíticos, rectificadores electrolíticos, detectores electrolíticos, conmutadores, dispositivos de conmutación electrolíticos, dispositivos electrolíticos fotosensibles o sensibles a la temperatura; Procesos para su fabricación. › Diafragmas; Separadores.
  • H01G9/155

Clasificación antigua:

  • C02F1/146
  • C25B9/00 C25B […] › Células o acoplamientos de células; Elementos de estructura de las células; Acoplamientos de elementos de estructura, p.ej. acoplamientos de electro-diafragma.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Finlandia, Chipre.

PDF original: ES-2371599_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Condensador de paso de flujo y procedimiento para tratar líquidos con el mismo CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un condensador apilado de paso de flujo y, más en particular, a un condensador apilado, de paso de flujo, eléctrico y de doble capa. La invención se refiere además a un procedimiento para tratar líquidos que contienen sustancias iónicas con dicho condensador apilado de paso de flujo. TÉCNICA ANTERIOR Los condensadores de paso de flujo (condensadores de paso de flujo eléctricos de doble capa) utilizan electrodos de trabajo de materiales de gran área de superficie para absorber de manera electrostática, hacer reaccionar de manera electroquímica o descomponer de manera catalítica sustancias que necesitan eliminarse o alterarse en fluidos, tales como gases y líquidos (disoluciones acuosas y no acuosas). Haciendo referencia a la tecnología mediante la cual las sustancias iónicas se eliminan de manera electrostática de fases acuosas que las contienen mediante tales condensadores de paso de flujo, la siguiente bibliografía publicada está disponible. (1) La patente estadounidense número 5.192.432 y la patente estadounidense número 5.196.115 desvelan cada una un condensador de paso de flujo para columnas de cromatografía culostáticas (de carga constante) que se utiliza en la purificación de líquidos, que comprende una pluralidad de capas adyacentes, tales como una primera capa de revestimiento conductora, una primera capa conductora de gran área de superficie, un primer espaciador poroso no conductor, una segunda capa de revestimiento conductora, una segunda capa conductora de gran área de superficie, un segundo espaciador poroso no conductor, etc., enrolladas entre sí en una configuración en espiral. En las memorias descriptivas de estas patentes también se menciona que el condensador anterior puede utilizarse en la purificación de agua que contiene sustancias iónicas, tales como cloruro sódico. (2) La solicitud de patente japonesa de Kokai Tokkyo Koho H5-258992 (correspondiente a la patente estadounidense número 5.415.768, a la patente estadounidense número 5.620.597 y a la patente estadounidense número 5.748.437) no solamente desvela un condensador enrollado de paso de flujo, sino además un condensador apilado limpiador de paso de flujo. (3) La solicitud de patente japonesa H6-325983 de Kokai Tokkyo Koho (correspondiente a la patente estadounidense número 5.538.611) desvela un condensador de placa plana, de paso de flujo, eléctrico y de doble capa que comprende capas de carbón activo fabricadas principalmente con carbón activo de gran área de superficie específica con un separador de láminas eléctricamente aislante, poroso y de paso de flujo interpuesto entre las mismas, un colector dispuesto de manera externa a cada capa de carbón activo, y una lámina de retención dispuesta externamente a las mismas. Generalmente, una junta de marco está interpuesta entre el colector y la lámina de retención. Para tratar un líquido con este condensador de paso de flujo, la aplicación de una tensión constante de CC a los colectores y de una puesta en cortocircuito o conexión inversa entre los colectores se lleva a cabo de una manera alternante mientras que un líquido que contiene sustancias iónicas pasa a través del condensador. El condensador enrollado en espiral de paso de flujo (1) mencionado anteriormente es difícil de ensamblar. Por ejemplo, es difícil impedir la canalización durante la introducción de un líquido y llevar a cabo con precisión el apriete requerido durante el enrollamiento. La canalización se produce a lo largo del soporte central, del borde periférico y/o en las juntas delanteras y traseras (dependiendo de si la dirección de flujo del líquido es perpendicular o paralela al eje del condensador). Este problema debe solucionarse con un pegamento de silicona u otro adhesivo; la bibliografía menciona una resina epoxi como un sellador de extremos. Por lo tanto, con una estructura tal como una pluralidad de capas adyacentes enrolladas en espiral, el condensador enrollado de paso de flujo presenta un problema de canalización, y cuando el condensador se aplica a la purificación de líquidos que contienen sustancias iónicas, la tasa de eliminación de las sustancias iónicas fluctúa de manera no uniforme durante el proceso de purificación y, además, la tasa de eliminación tiende a ser baja por término medio. Además, en tal estructura enrollada es difícil colocar correctamente los conductores de los colectores. Por lo tanto, deben resolverse muchas dificultades cuando un condensador enrollado de paso de flujo de este tipo se aplica a la purificación de líquidos en una escala comercial. El condensador apilado limpiador con electrodos y de paso de flujo mencionado en el apartado (2) comprende una pila de electrodos en forma de disco y, como tal, no es ventajoso en lo que respecta a los costes y es prácticamente ineficaz, ya que el material constituyente con un área de superficie determinada tiene un área eficaz pequeña, el 2   número de partes requeridas es elevado y la utilización de un soporte central es esencial. Haciendo referencia al condensador de placas planas y de paso de flujo (3), se utilizan normalmente juntas de marco, pero puesto que el contacto entre capas no es uniforme, la canalización tiende a producirse durante la introducción de un líquido. Además, el volumen del líquido que puede tratarse con un condensador de paso de flujo es limitado, por lo que debe mejorarse para su aplicación comercial. Dadas las circunstancias, la presente invención tiene como objeto proporcionar un condensador de paso de flujo que incluye una alta tasa de utilización eficaz de las partes constituyentes, que es fácil de ensamblar, que no requiere esencialmente sellarse en torno a electrodos, que no presenta el problema de la canalización y que es conductor con respecto a un incremento determinado en la carga tratable por unidad de tiempo, mientras que al mismo tiempo mantiene la tasa de eliminación de sustancias iónicas, siendo por lo tanto muy adecuado para su aplicación comercial. Un objeto adicional de la invención es proporcionar un procedimiento de tratamiento de líquidos que utiliza dicho condensador de paso de flujo. El documento US 5.547.581 desvela un condensador según la sección precaracterizadora de la reivindicación 1. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un condensador de paso de flujo que comprende esencialmente un separador, un electrodo dispuesto en ambos lados del mismo, y un colector dispuesto externamente a dicho electrodo, caracterizado porque: a. cada uno del separador, electrodo y colector es una lámina plana independiente o plegada que presenta una configuración poligonal, b. dichos separador, electrodo y colector están dispuestos en una disposición en serie de múltiples capas de [3/2/1/2]n/3, donde n no es inferior a 20, c. cada uno de dichos separador, electrodo y colector comprende una lámina poligonal dotada de un orificio de paso o de una pluralidad de orificios de paso para que pase un líquido, de manera que cuando estas láminas se ensamblan en una pila, los orificios de paso correspondientes se alinean para formar una o más vías de flujo internas, y d. la pila de láminas para dichos separador, electrodo y colector está retenida en un estado comprimido desde ambos lados a una presión no inferior a 0,2 kg/cm 2 G; y en el que cada lámina de separador es algo más grande que la lámina de electrodo y cada lámina de colector es más grande que dicha lámina de electrodo, donde su extensión sobre el electrodo está disponible para agruparse, en el que una pluralidad de tales extensiones está agrupada. La presente invención proporciona además un procedimiento para tratar un líquido utilizando un condensador de paso de flujo que comprende esencialmente un separador, un electrodo dispuesto en ambos lados del mismo, y un colector dispuesto externamente a dicho electrodo, y que satisface cada uno de los siguientes requisitos: e. hacer que cada uno del separador, electrodo y colector sea una lámina plana independiente o plegada que presente una configuración poligonal; f. hacer que dichos separador, electrodo y colector estén dispuestos en una disposición en serie de múltiples capas de [3/2/1/2]n/3, donde n no es inferior a 20; g. hacer que cada uno de dichos separador, electrodo y colector comprenda una lámina poligonal dotada de un orificio de paso o de una pluralidad de orificios de paso para que pase un líquido, de manera que cuando estas láminas se ensamblen en una pila, los orificios de paso correspondientes se alineen para formar una o más vías de flujo internas; y h. proporcionar una presión de apilado de manera que la pila de láminas para dichos separador, electrodo y electrodo de colector esté retenida en un estado comprimido desde... 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Reivindicaciones:

1. Un condensador de paso de flujo que comprende esencialmente un separador (1), un electrodo (2) dispuesto en ambos lados del mismo y un colector (3) dispuesto externamente a dicho electrodo, caracterizado porque: a. cada uno del separador (1), electrodo (2) y colector (3) es una lámina plana independiente o plegada que presenta una configuración poligonal, b. dichos separador (1), electrodo (2) y colector (3) están dispuestos en una disposición en serie de múltiples capas de [3/2/1/2]n/3, donde n no es inferior a 20, c. cada uno de dichos separador (1), electrodo (2) y colector (3) comprende una lámina poligonal dotada de un orificio de paso o de una pluralidad de orificios de paso para que pase un líquido, de manera que cuando estas láminas se ensamblan en una pila, los orificios de paso correspondientes se alinean para formar una o más vías de flujo internas, y d. la pila de láminas para dichos separador (1), electrodo (2) y colector (3) está retenida en un estado comprimido desde ambos lados a una presión no inferior a 0,2 kg/cm 2 G; y en el que cada lámina de separador es algo más grande que la lámina de electrodo y cada lámina de colector es más grande que dicha lámina de electrodo, donde su extensión sobre el electrodo está disponible para agruparse, en el que una pluralidad de tales extensiones está agrupada. 2. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, en el que el separador es una lámina eléctricamente aislante que presenta un grosor de 0,01 a 0,5 mm aproximadamente por capa. 3. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, en el que el electrodo comprende una capa de carbón activo con un área de superficie no inferior a 1000 m 2 /g. 4. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, en el que el electrodo comprende una lámina perforada moldeada de carbón con un aglutinante. 5. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, que incluye un orificio de paso central desde el cual fluye el líquido. 6. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, en el que el colector se extiende más allá de las otras láminas y está dotado de un orificio de paso h en la extensión. 7. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, en el que n tiene un valor máximo aproximado de 500. 8. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, que incluye un alojamiento para el condensador, una placa de retención y un medio para comprimir la placa de retención. 9. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, que incluye un medio para aplicar una corriente o tensión de CC constante a los colectores y un medio para una puesta en cortocircuito entre los colectores. 10. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, que incluye un medio para cambiar la polaridad de las conexiones. 11. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, que incluye un medio para invertir el sentido del flujo de líquido. 12. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, que incluye un medio para mantener la tensión del condensador sin la introducción de un líquido. 13. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 1, donde dicho condensador de paso de flujo está en una conexión en serie o en paralelo con un segundo condensador de paso de flujo. 14. El condensador de paso de flujo según la reivindicación 13, en el que la corriente de descarga de un condensador previamente cargado es corriente de carga para otro condensador. 15. Un procedimiento para tratar un líquido utilizando un condensador de paso de flujo que comprende 11   esencialmente un separador, un electrodo dispuesto en ambos lados del mismo, y un colector dispuesto externamente a dicho electrodo, y que satisface cada uno de los siguientes requisitos: a. hacer que cada uno del separador, electrodo y colector sea una lámina plana independiente o plegada que presente una configuración poligonal; b. hacer que dichos separador, electrodo y colector estén dispuestos en una disposición en serie de múltiples capas de [3/2/1/2]n/3, donde n no es inferior a 20; c. hacer que cada uno de dichos separador, electrodo y colector comprenda una lámina poligonal dotada de un orificio de paso o de una pluralidad de orificios de paso para que pase un líquido, de manera que cuando estas láminas se ensamblen en una pila, los orificios de paso correspondientes se alineen para formar una o más vías de flujo internas; y d. proporcionar una presión de apilado de manera que la pila de láminas para dichos separador, electrodo y colector esté retenida en un estado comprimido desde ambos lados a una presión no inferior a 0,2 kg/cm 2 G; y e. hacer pasar un líquido que contiene sustancias iónicas a través de dicho condensador de paso de flujo y someter el líquido a una combinación de [A] una aplicación de una tensión constante de CC o una corriente constante de CC a los colectores y [B] o bien una puesta en cortocircuito entre los colectores o bien una descarga de corriente constante o una combinación adecuada de [A] dicha aplicación de dicha tensión o corriente, [B] dicha puesta en cortocircuito o descarga constante y [C] una conexión inversa, en el que la lámina del colector (3) está diseñada para sobresalir un poco más con respecto a la lámina del electrodo (2) y donde una pluralidad de tales extensiones está agrupada. 16. El procedimiento para tratar un líquido según la reivindicación 15, en el que el sentido de paso del líquido se invierte según un programa predeterminado. 17. El procedimiento para tratar un líquido según la reivindicación 15, en el que, cuando no se utiliza o está en fase de preparación, el condensador de paso de flujo no está cargado con el líquido sino que permanece cargado con una tensión. 18. El procedimiento según la reivindicación 15, que incluye comprimir las láminas apiladas utilizando una placa de retención móvil con el condensador dispuesto dentro de un alojamiento. 12   13   14     16   17   18   19     21   22   23

 

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