逆流设备的制作方法

1.本公开涉及用于混合两种或更多种溶液或者用于混合具有一种或多种溶质的一种或多种溶液的逆流设备装置，并且涉及生产混合液体溶液的系统和方法。本公开还涉及用本公开的逆流设备加工乳液。


背景技术：

2.在今天的市场上，静态混合器不能切断液体溶液的流动并将液体溶液的流动从层流重定向为湍流。液体保持部分层流，因此它们在生产真正的新均质混合物方面效率低下。它们内部也有死角，在那里几乎没有流动，使得碎屑集聚。
3.使用溶剂、超声波和/或热蒸馏萃取来破坏油乳液。具有不需要热量、超声波或溶剂来破坏分子间和分子内键并从油乳液中分离水的装置将是有利的。


技术实现要素：

4.在本公开中，用于获得液体的混合物或者用于获得一种或多种液体和一种或多种固体的混合物或者一种或多种液体和一种或多种气体的混合物的设备，以及能够生成所述混合物的系统和方法。
5.在一种实施方式中，本公开提供了一种逆流设备，包括腔室，所述腔室具有安装在轴向延伸穿过所述腔室的轴上的一系列两个或更多个连续环，所述环由空间隔开，每个环包括圆周以及从所述圆周中的一点延伸到所述圆周中的另一点并穿过所述环的中心的一个或多个s形构件，所述两个或更多个连续环以扭转布置沿所述轴安装，使得所述设备中的至少一个环具有的s形构件处于正向位置，并且所述设备中的至少一个环具有的s形构件处于逆向位置。
6.在本公开的逆流设备的实施方式中，螺旋设备包括壳体，所述壳体具有用于接收一种或多种未处理的液体的流入部分，包含用于处理所述一种或多种未处理的液体的腔室的处理部分，以及用于释放处理的一种或多种液体的流出部分。
7.在本公开的逆流设备的实施方式中，所述一个或多个环由金属或金属组合制成。
8.在本公开的逆流设备的实施方式中，所述环由包含钼(mo)的不锈钢制成。
9.在本公开的逆流设备的实施方式中，所述环由金属合金制成，所述合金包含约0.5wt.％或更多的钼、约1.0wt.％或更多的钼、约1.5wt.％或更多的钼或者约3.0wt.％至约4.0wt.％的钼。
10.在本公开的逆流设备的实施方式中，所述空间为15cm或更小。
11.在另一实施方式中，本公开提供了一种用于处理液体溶液或乳液的系统，所述系统包括所述液体溶液或乳液的源和根据本公开的实施方式的逆流设备，所述逆流设备的流入部分与所述源可操作地连接。
12.在实施方式中，所述系统进一步包括过滤装置、uv消毒装置和z电位晶体发生器中的至少一种，其中，所述过滤装置、所述uv消毒装置和所述z电位晶体发生器中的至少一种
以及所述逆流设备、所述源彼此液体连通。
13.在实施方式中，所述系统进一步包括过滤装置、uv消毒装置和z电位晶体发生器，其中，所述逆流设备、所述源、所述过滤装置、所述uv消毒装置和所述z电位晶体发生器彼此液体连通。
14.在实施方式中，所述系统包括多个根据本公开实施方式的逆流设备。
15.在另一实施方式中，本公开涉及一种生产液体的或者一种或多种液体与一种或多种固体的混合溶液的方法，所述方法包括使待混合的所述液体或待混合的所述一种或多种液体和所述一种或多种固体通过根据本公开的实施方式的逆流设备，从而生产所述混合溶液。
16.在生产混合溶液的方法的实施方式中，所述一种或多种液体包括气体。
17.在生产混合溶液的方法的实施方式中，所述一种或多种液体任选地在所述逆流设备之前或之后通过至少一个过滤系统。
18.在生产混合溶液的方法的实施方式中，所述气体包括氮气、氧气、二氧化碳、臭氧、乙醇、甲醇、氢气或其组合。
19.在另一实施方式中，本公开涉及一种将层流转换为湍流的方法，所述方法包括使具有层流的液体通过根据本公开的实施方式所述的逆流设备。
20.在另一实施方式中，本公开提供了经本公开的设备加工的液体或乳液。
21.在另一实施方式中，本公开涉及一种破坏水包油乳液的方法，所述方法包括使所述水包油乳液通过本公开的逆流设备以获得经加工的材料，从而产生分离的水相和油相。
22.在破坏水包油乳液的方法的一种实施方式中，所述方法进一步包括热解所述水包油乳液以获得衍生物，并且其中，所述方法包括使所述衍生物而不是所述水包油乳液通过所述逆流设备。
23.在破坏所述水包油乳液的方法的另一实施方式中，所述水包油乳液是含油废水、石油原料或二次采油系统的部分。
24.在另一实施方式中，本公开涉及一种降低含油液体溶液或乳液的黏度的方法，所述方法包括使所述含油液体溶液或乳液通过本公开的逆流设备，以获得具有比所述含油液体溶液或乳液更低黏度的加工材料，从而降低所述含油液体溶液或乳液的黏度。
25.在另一实施方式中，本公开涉及一种降低具有油母质、长链烃或其混合物的原始液体源的沸点的方法，所述方法包括使所述原始液体源通过本公开的逆流设备以获得经处理的材料，其中，所述原始液体源的沸点比经处理的液体的沸点更高。
26.在另一实施方式中，本公开涉及一种裂解液体的方法，包括使液体通过本公开的逆流设备以获得裂解的液体。
27.在裂解液体的方法的实施方式中，相对于所述液体，所述裂解的液体包含更多的具有较短碳链物质的烃。
28.在裂解液体的方法的实施方式中，所述方法没有溶剂。
29.在裂解液体的方法的实施方式中，所述液体是乳液、石油原料或二次采油系统的部分。
30.在另一种实施方式中，本公开涉及一种在受试者中治疗克罗恩病、神经病或者减轻膝关节炎症的方法，包括向受试者施用通过本公开的逆流设备加工的液体。
31.在另一实施方式中，本公开涉及通过本公开的逆流设备加工的液体用于治疗克罗恩病、神经病或者用于减轻关节炎症的用途。
附图说明
32.以下附图示出了本公开的各个方面以及优选和替代实施方式。
33.图1.根据本公开的一种实施方式的逆流设备外部的透视图。
34.图2.根据本公开的一种实施方式的逆流设备的处理部分内部的透视图。
35.图3.根据本公开的一种实施方式的逆流设备的环元件和轴的透视图。
36.图4.根据本公开的一种实施方式的逆流设备的环元件的正视图。
37.图5a.根据一种实施方式的逆流设备内的7个环的设置的图示。
38.图5b.在图5a所示的相同逆流设备内的7个环的设置的实施方式。
39.图6.根据本公开的一种实施方式的逆流设备的侧视图。
40.图7.示出了包含根据本公开的一种实施方式的逆流设备的系统的图。
41.图8.包含经本公开的逆流设备加工的乳液的离心管的照片。乳液取自废物罐的不同水平。左起第一个管中的样品取自废物罐底部的锥体，而左起第四个管取自废物罐顶部。
具体实施方式
42.定义
43.除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外，除非另有说明，否则除了在权利要求内，“或”的使用包括“和”，反之亦然。非限制性术语不应被解释为限制性的，除非明确说明或上下文另有明确指示(例如“包含”、“包括(including)”、“具有”和“包括(comprising)”通常表示“包括但不限于”)。限制性术语的实例包括“由
……
组成”和“基本上由
……
组成”。包括在权利要求中的单数形式诸如“一个/一种(a/an)”和“所述/该(the)”包括复数引用，除非另有明确说明。
44.术语“流体”包括液体和/或气体。
45.术语“液体”用于包括液体溶液和/或乳液(水包油或油包水乳液)和/或包含单一组分的液体。
46.本文使用的术语“废油”包括化石燃料废油、废食用油及其混合物以及包含废油的溶液和乳液。
47.当涉及治疗疾病使用时，术语“治疗”(“treat"、“treating”和“treatment")是指减轻或缓解疾病和/或其伴随症状的方法。
48.为了帮助理解和准备公开内容，提供了以下说明性的、非限制性的实例。
49.a.概述
50.本公开的本发明静态、逆流设备、系统和方法有效地将液体的流动从层流转换为湍流。本公开的本发明设备、系统和方法有效地生产液体混合物，或液体与固体或液体与气体的混合物，并且不需要使用催化剂有毒或有害的添加剂或化学品。在一些实施方式中，术语“混合物”用于指代本公开的设备的输出。该系统和过程可以在静态的安装单元或便携式单元中实施。本发明系统也可以在现有的液体溶液分配系统，诸如水分配系统中进行改造。
尽管描述了几个特定实施方式，但显然本公开不限于所示实施方式，并且还可以使用额外的实施方式。如下面本文所将描述的，由本公开的方法生产的液体混合物在多种应用中非常有效。本公开的设备、系统和方法不需要外部空气或气体来生产混合物。
51.b.逆流设备
52.参考图1至6所示的实施方式，本公开的设备或装置100包括设备100的壳体或本体110，该壳体或本体110具有用于接收具有或不具有一种或多种固体或气体的一种或多种液体(未处理的液体)的流入部分140，用于释放混合物(经处理的一种或多种液体)的流出部分150，以及在流入140和流出150之间的用于处理具有或不具有一种或多种固体的一种或多种液体或者用于处理乳液(诸如水包油或油包水乳液)的处理部分115。例如，自来水可以包含氯化物和氟化物，废物可以包含水和油，等等。本公开的设备或装置100也可以称为静态设备，因为它没有移动部。
53.在实施方式中，壳体110呈基本上管状形式。入口140和流出150部分可以在每个端部处包括螺纹突出部120和130。壳体110以及突出部120和130优选地由基本上惰性的材料制成。在实施方式中，这样的惰性材料的实例包括聚合物，诸如聚氯乙烯(pvc)。
54.设备的处理部分115包括一系列环元件160，该环元件160沿壳体110的纵向轴线顺序设置，并插入在螺旋设备100的流入和流出部分之间，如图2、5a-5b和6所示。螺旋设备100中的环的数量将取决于壳体110的长度。在实施方式中，可以使用2至30个之间间隔开的环160。在较长的壳体中也可以使用超过30个间隔开的环160。每个环元件160可以采取盘的形式。在实施方式中，环元件160被支撑或安装在中心杆或轴180上。环元件160可以包括相对的侧端或壁161、162，以及沿着环元件160的圆周163的外围或侧壁。环元件160的一侧端161面向流入部分以及相对的侧端162面向设备的流出部分。外围壁163在相对的剪力壁161、162之间延伸。环状元件160可以保持为彼此隔开的关系。元件160可以通过空间170彼此间隔。在实施方式中，隔开元件160的空间170可以根据壳体110的长度和/或直径而变化。直径越大和/或长度越长，空间170可能越长。例如，对于具有8英寸(约20.32cm)或更小的直径的壳体110，空间170可以例如在约0.1英寸(约0.25cm)至约12英寸(约30.5cm)之间。在实施方式中，该空间为约30cm或更小。在实施方式中，该空间为15cm或小于15cm。60英寸(约152.4cm)直径的壳体110可以包括超过8英寸(约20.32cm)的空间170。图5a-5b示出了相同设备100内的环160的不同设置。
55.在实施方式中，每个元件160包括或接收至少一个弯曲构件310，其可以采取s形或螺旋形。s形构件310从元件160的圆周163中的一点延伸到圆周163中的另一点，同时穿过环元件160的中心169，从而在一个环160的s形构件310之间产生孔311。在实施方式中，每个s形构件310包括边缘端167。在实施方式中，在实施方式中具有扇形设计的边缘端167是锋利的。每个元件160可以包括至少一个s形构件310。在实施方式中，元件160包括2个共面的s形构件310。在实施方式中，元件160还可以包括超过2个(即3、4、5个等)s形构件。优选地，包括s形构件310的盘状元件由激光切割制成。
56.每个元件160具有宽度“a”。在实施方式中，每个盘状元件160的宽度“a”是两个连续环元件160之间的距离“b”的约一半或更小。在实施方式中，每个元件160的中心169包括接收轴180的孔168。图3中所示的环元件未显示接收轴180的孔，然而，该图示只是实例，并且应该存在孔以接收轴。
57.轴向连续的环160沿杆180布置。在一种实施方式中，元件160以扭转或螺旋布置被布置在杆180上，使得至少一个环160具有的s形构件310处于正向位置(310a)，并且至少一个环具有的s形构件处于逆向位置(310b)(即，至少一个环元件相对于设备中的另一环元件倒置或翻转)。图2示出了替代模式，其中具有的s形构件310处于正向位置(310a)的环随后是具有s形构件处于逆向位置(310b)的环的环。使构件310布置成螺旋布置用于旋转进入的液体的流动并且通过使正在处理的液体、溶液或乳液逆流来增加剪切力，因此本公开的设备100可以被称为逆流设备。然而，应该理解的是，本公开还涵盖其中具有相同方向的s形构件310的两个或更多个环彼此相邻的情况，只要壳体110中的至少一个环具有逆向s形构件310即可。
58.在实施方式中，每个环160被设置成基本上垂直于壳体110内的未处理的液体或流体的流动，使得元件160基本上降低通过壳体110的任何直接液体或流体流动并且因此使液体或流体流动穿过环160的每一个中的孔311。由于s形构件310的扭转布置，环160之间的液体/流体流动是湍流并且由于每个环160中孔311的横截面积、环160的宽度以及环160之间的空间170不同，引起液体/流体在其通过壳体110时加速和减速，以确保在盘160的表面上形成湍流。
59.在实施方式中，环160由单一金属制造。优选地，环元件160由抗蚀金属制成。优选地，环元件由非磁性不锈钢300系列诸如316l、317l或904l或包含钼(mo)的任何不锈钢制成。优选地，元件160是激光切割、机加工切割或非离子工艺切割、诸如水射流切割，以帮助最大化冶金特性。
60.在实施方式中，元件160由抗蚀金属或包含约0.5wt.％至约4wt.％或更多的钼的合金制成。在某些实施方式中，设想这些元件可以包含最高达5wt.％的钼或最高达10wt.％的钼。元件160可以由不锈钢300系列合金诸如316l或317l以及还904l制成。根据本教导的某些方面，300系列合金包括最小量的钼。在某些实施方式中，最小量的钼为合金总重量的约0.5wt.％。在另外的实施方式中，最小量的钼大于合金总重量的3wt.％或约4wt.％。在另外的实施方式中，最小量的钼大于合金总重量的4wt.％。在某些实施方式中，元件160由不锈钢317l或904l制成。
61.可以将元件160的至少一个表面机加工或抛光以去除来自铸造过程的锻造氧化皮。在某些实施方式中，可以将表面机加工或抛光以去除锻造氧化皮，以及在其他实施方式中，将表面机加工或抛光以去除来自铸造过程的锻造氧化皮。例如。在某些情况下，元件的厚度通过机加工和/或抛光从5/8英寸减少到1/4英寸(约1.6cm到约0.6cm)，从而暴露出盘状金属的裸露金属。
62.钼活化液体生产系统
63.钼是必需的微量矿物质，存在于食物诸如奶、奶酪、谷物、豆类、坚果、绿叶蔬菜和器官肉中。
64.钼最常用于缺钼症。它也用于食道癌症、其他类型的癌症、威尔逊氏症(wilson disease)和其他病症，但没有良好的科学证据支持这些用途。
65.本公开的钼活化处理的液体可以通过去除液体中的油、酶、酚和其他杂质来调节表面。钼活化液体改善了液体的溶解能力(solvency)，并产生了新型润滑剂，用于阻止生物膜附着在表面上。
66.上述效果的组合产生了经消毒的表面/系统。
67.c.系统
68.本公开的系统可以在多种不同的实施方式中构建，并且可以与产生液体的混合物或者一种或多种液体和一种或多种固体的混合物以及加工液体的混合物结合使用。
69.在实施方式中，本发明系统包括本公开的至少一个设备100。该系统可以包括本公开的一个、两个、三个或更多个设备100。如果包括多于一个设备100，则设备100可以一个接一个地串联设置，或者它们可以在系统的其他组件之间交替。在另一实施方式中，该系统包括液体源以及包括本公开的设备100的处理模块。
70.极性和非极性液体、亲水性和亲油性液体，包括溶液和乳液，可以用作本发明系统的源液体或流体，并被处理以产生混合物或产生经加工的液体/乳液或液体溶液或乳液，因此，源可以包括油、醇、水、溶剂、燃料、表面活性剂、凝胶、碳水化合物、废油、石油、二次采油的部分、废水等，或者油、醇、水、溶剂、燃料、表面活性剂、凝胶、碳水化合物、废油、废水中的任何一种的组合。
71.参考图7，在实施方式中，系统600包括任选的源液体预处理系统(未示出)、本公开的设备100、任选的至少一个过滤装置660和任选的uv消毒装置650。设备100、过滤器660和uv消毒装置650彼此液体连通并通过管道系统连接。管道系统可以包括例如管、软管、管子、通道等。
72.源液体或源流体(诸如水或自来水、溶液、乳液、油、醇、废液等)由任何合适的源(例如水阀、罐或容器)供应并且液体/流体可以储存在贮液池中，或者可以从任何源连续或间歇地供应。可以测试源液体的组成，并且如果需要，可以添加额外的矿物质和其他成分。源液体也可以在保持在贮液池中之前或随后在预处理系统中进行处理，以基本上去除可能干扰经处过程的不想要的污染物，诸如碎屑、含油成分等。
73.源液体可以连续或间歇地添加到液体贮液池中。液体可以以足够的力和压力流过设备100以开始混合过程。必要时，可以使用泵来生成所述力和压力。在该实施方式中，液体可以被主动泵送向本公开的系统600的设备100。液体也可以使用被动系统(诸如位于羽流中)释放以在水轮机或螺旋桨之前处理水。
74.在另一实施方式中，经处理的源液体接下来通过至少一个过滤装置660。在优选实施方式中，过滤装置660减少或基本上消除细菌、病毒、囊孢等。可以使用本领域已知的任何过滤装置。过滤装置660可以包括但不限于颗粒过滤器、木炭过滤器、反渗透过滤器、活性碳过滤器、陶瓷碳过滤器、蒸馏器过滤器、离子化过滤器、离子交换过滤器、紫外线过滤器、反冲洗过滤器、磁性过滤器、能量过滤器(energetic filter)、涡流过滤器、化学氧化过滤器、化学添加剂过滤器、pi水过滤器、树脂过滤器、膜盘过滤器、微滤膜过滤器、硝酸纤维素膜过滤器、筛式过滤器、筛过滤器或微孔过滤器，及其组合。可以将经处理和过滤的液体储存或分配以供使用和消耗。
75.在到达至少一个过滤装置660之前，经处理的液体可以任选地通过ζ电位晶体发生器(未示出)。高ζ电位晶体发生器在本领域中是已知的并且通常可用于防止或减少积垢。一种已知的高ζ电位晶体发生器是zeta rod
tm
系统。zeta rod
tm
系统通过电子地分散液体系统中的细菌和矿物胶体来增加晶体的ζ电位，消除生物淤积和积垢的威胁，并显著减少化学添加剂的使用。液体系统中的胶体成为电容器的组件，其自然表面电荷得到强大的提升，改变
了控制颗粒相互作用的双层条件。由于zeta rod
tm
系统稳定了胶体材料和悬浮固体的分散，防止了成核和积垢附着在湿润的表面上，因此防止了矿物积垢的形成。细菌仍然分散在整体流体中，而不是附着在表面上，并且不能吸收营养或复制以形成粘液并产生恶臭。现有的生物膜过度水合，失去结合强度并分散。此外，zeta rod
tm
系统阻止生物污染、生物腐蚀和积垢形成。
76.另一种已知的高ζ电位晶体发生器是由porta via water company的子公司sterling water systems,llc制造的sterling water anti-scale appliance。当水通过sterling water anti-scale appliance时，电流会释放到水中，其降低水的表面张力并抑制积垢和硬水斑的形成。积垢形成的抑制是由于经处理的水的ζ电位增加，从而防止矿物颗粒相互接触。
77.可以将经处理的液体或经处理的流体分配给消费者或储存在储存容器(诸如贮液池)中。在该实施方式中，在分配储存的经处理的液体之前，储存的经处理的液体可以通过本公开的第二设备。然后分配一次或两次或三次等处理的液体以供使用和消费。应当理解，该系统可以包括一个、两个或多于2个设备(即3、4、5、6、7、8、9、10等数量的设备)，然后可以分配如此三次或更多次处理的液体以供消耗。
78.c.产生湍流溶液的方法
79.在一种实施方式中，本公开涉及将液体或一种或多种液体与一种或多种固体混合以形成混合物的方法。在一种实施方式中，该方法可以包括使一种或多种源液体和/或一种或多种固体通过本公开的设备，从而产生混合液体。
80.在该方法的一个步骤中，源液体可以通过设备100。源液体可以在合适的压力诸如约3.2巴下通过。压力可以是约4巴并且最大压力可以是大约20巴。本公开装置的有效最小压力为约1巴。
81.元件的关键材料可以由单一金属制造，优选抗蚀金属——例如不锈钢300系列(例如316l、317l等)，或不锈钢904l，优选包含mo的不锈钢。
82.在本公开的设备中可以存在至少两个元件。在一种实施方式中，在小型设备中可以存在最小2个元件。
83.应用包括所有极性和非极性溶液的均质混合。从水和列出的用于消毒的化学品到汽油、柴油、邦德海油以及所有润滑和燃烧油(combustions oil)。
84.本公开还涉及产生具有湍流的液体或将层流转换为湍流的方法。该方法包括使可能具有层流的液体通过本公开的设备，从而产生具有湍流的液体。
85.本公开还涉及用本公开的设备产生的液体以及用本公开的设备产生的具有湍流的液体。
86.f.应用
87.本公开的发明设备和本公开的系统用于消除细菌和微生物并且增强多种液体系统中液体的整体质量。这些液体系统在下面更详细地描述，可以包括但不限于水加热器、水冷却器、饮用水系统、食品加工设备、分子净化、家用水过滤系统、卫生设备、软水器、离子交换器、以及医疗、牙科和工业用水线路、蒸汽辅助重力排水(steam assisted gravity drainage，sagd)、废物管理等。
88.水加热系统
89.在实施方式中，本公开的静态设备与各种水加热系统集成。出乎意料地发现，通过设置有本公开的静态设备的水加热系统处理的水可以消除水中的细菌和微生物，从而改善水加热系统的热传递效率。受益于本发明系统的液体加热系统可以包括但不限于连续水加热器、燃气热水箱型加热器、电热水箱型加热器、用于热水箱的再循环热水系统、连续水加热器、区域加热系统、地板加热系统、利用热水和/或蒸汽或与热传递液体(诸如天然或合成热油)组合的热交换器。
90.水冷却系统
91.在实施方式中，本公开的静态设备与各种水冷却系统集成。出乎意料地发现，通过设置有本公开的静态设备的水冷却系统处理的水改善了冷却传递效率。水冷却系统可以包括但不限于连续水冷却器、冰箱、燃气和电加热蒸发器、冷却垫、湿膜蒸发器、蒸发冷却系统、地源冷却系统、湖水或河水冷却系统，用于湖泊、地面、河流或海水的热交换冷却系统，区域冷却系统、再循环冷却系统、地板冷却系统、所有类型的品牌和型号的冷却塔，用于蒸煮器、制糖厂烹饪锅、造纸厂、炼油厂、采矿厂、发电厂(包括煤炭、天然气、石油、生物质和核能)工业冷却的真空应用。
92.本公开的静态设备改变了液体的物理特性，降低了ζ电位，并且降低了水的黏度。
93.饮用水系统
94.在实施方式中，本公开的静态设备与各种饮用水系统集成。已经发现，在引入了本公开的静态设备的系统中处理的水可以提高水的质量，以及改善水的味道。饮用水系统可以包括但不限于井、泉、池塘、湖泊、河流等。本公开的静态设备改变了液体的物理特性，降低了ζ电位，并且降低了水的黏度。
95.本公开的静态设备消除水中的细菌和微生物，从而防止在各种管道系统中生物膜的形成，以及改善水的味道。
96.食品加工业
97.已经出乎意料地发现，通过本公开的静态设备处理的水可以用作消毒剂，添加最少量的氯(低于5ppm)用于储存新鲜产品。由于已发现经处理的水消除了生物膜的形成，食品卫生和生产成本较低，并且货架期较慢。此外，由于较低的水表面张力增加了处理水的溶解能力，因此在引入了本公开的静态设备的系统中处理的水大大增加了来自茶和咖啡的油的产量。
98.卫生应用
99.本公开的静态设备可以与卫生系统诸如游泳池、电动洗衣机、洗车机、家用洗涤机、商用洗衣设施、家用和商用洗碗设施等集成。
100.水处理应用
101.在实施方式中，本公开的静态设备可以与水处理应用诸如水软化器，离子交换器，利用氯、二氧化氯、过氧化氢、臭氧等的所有膜和过滤器系统集成。
102.医疗行业
103.本公开的静态设备可以与医疗系统集成，并且该系统可用于增加人和动物体液的湍流，并且还可用于通常与通过沐浴、水疗(spas)和日常使用进行皮肤治疗相关的应用中，改善钙吸收，改善牙齿和病症，以及医疗、牙科和工业用水线路。
104.通过本公开的设备一次而未经过滤的经加工的水在被人受试者使用时表现出以
下结果：克罗恩病(crohn's disease)病症状减少超过50％，膝关节和肌肉关节的炎症减少超过50％。出乎意料的是，在受试者饮用经本公开的设备加工的水的14天内，已经观察到严重神经病减少超过50％以及银屑病的改善。这表明水与矿物质的结晶发生了变化，并且从长远来看，它还减少了动脉斑块的沉积。所有在水中淋浴和沐浴的人在100％的时间都见证了更柔软的水性皮肤以及湿疹和银屑病的减少。
105.此外，有记录表明组织的瘢痕形成减少并且皮肤的愈合加快。
106.家用水过滤系统
107.本公开的静态设备可以用于普通家庭，并与上述本领域已知的任何过滤装置集成。
108.引入本公开的静态设备、本公开的系统和方法的装置
109.本公开的方法、生成器和系统可以与以下项结合使用或在以下项中改装：现有装置和液体分配系统，诸如水加热系统，包括但不限于连续水加热器、燃气热水箱型加热器、电热水箱型加热器、用于热水箱的再循环热水系统、连续水加热器、区域加热系统、地板加热系统、利用热水和/或蒸汽或与热传递液体(诸如天然或合成热油)组合的热交换器；水冷却系统，包括但不限于连续水冷却器、冰箱、燃气和电加热蒸发器、冷却垫、湿膜蒸发器、蒸发冷却系统、地源冷却系统、湖水或河水冷却系统，用于湖泊、地面、河流或海水的热交换冷却系统，区域冷却系统、再循环冷却系统、地板冷却系统、所有类型的品牌和型号的冷却塔，用于蒸煮器、制糖厂烹饪锅、造纸厂、炼油厂、采矿厂、发电厂(包括煤炭、天然气、石油、生物质和核能)工业冷却的真空应用；饮用水系统，包括但不限于井、泉、池塘、湖泊、河流等；食品加工应用，诸如咖啡和茶；卫生系统，包括但不限于游泳池、电动洗衣机、洗车机、家用洗涤机、商用洗衣设施、家用和商用洗碗设施等；水软化器；离子交换器；利用氯、二氧化氯、过氧化氢、臭氧等的所有膜和过滤系统；通过沐浴、水疗和日常使用的皮肤治疗系统，改善钙的吸收，改善牙齿和病症；医疗、牙科和工业用水线路；以及任何家用水过滤系统。
110.农场：
111.饮用用本公开的静态设备处理的水的动物(包括乳畜和家禽)可以产生具有较少氨的粪便(氨被转化为有机氮)。粪肥变得稳定，并且不产生甲烷或硫化氢。
112.水基涂料：
113.使用本公开的静态设备制造的涂料表现出：更快的干燥时间并且具有较少的挥发性有机化合物，由于更好的附着力，涂料消耗减少了百分之40，涂料表现出霉菌抗性，涂料更亮并且干燥地更光滑。
114.饮料厂：
115.用包含本公开的静态设备的系统处理的液体可以代替饮料设施瓶冷却隧道中对cip(原位清洁)超过1年的需要，在传送带上喷洒经处理的水也在几天内去除了生物膜。
116.家禽加工厂：
117.在热烫器(scalder)中使用具有本公开的静态设备的系统的经加工水允许将温度降低3至5华氏度。禽变得明显更洁净。
118.在家禽冷却器中使用根据本公开加工的水允许禽在相同的冷藏量下达到低3度的温度。
119.化学品
120.通过本公开的设备加工的化学品在可测量的氧化还原电位(orp)、持久性以及在可测量的凝结和消毒方面更有效。
121.去除蛋白质粉末中的重金属：
122.用本公开的设备加工的水在接触时将重金属，诸如铁、铅、锰、砷等从蛋白质中分离。该反应基本上是瞬时的并且可以在澄清器或离心分离器中使用。
123.当添加到经处理的水方法时，所得干燥蛋白质材料可以用于所有干燥的饮料材料，包括茶、咖啡、水果浓缩物、药剂、药物、淀粉、糖、巧克力混合物、所有风味混合物和所有食品，包括碎肉。
124.因此，本公开的另一实施方式是从蛋白质粉末中去除/分离重金属的方法，该方法包括使蛋白质粉末与用本公开的系统加工的液体如水接触，从而从蛋白质粉末中去除/分离重金属。
125.从粉末蛋白质中去除/分离重金属的方法还可以包括将未研磨的含蛋白质材料预浸在用包含本公开的设备的系统处理的合适的液体，如水中，干燥预浸的材料，研磨含蛋白质材料，例如，将材料研磨至70和100目尺寸之间，并在经处理的液体中再洗涤研磨的含蛋白质材料，从而从研磨的含蛋白质材料分离重金属。该方法还可以包括喷雾干燥湿的含蛋白质材料，再次研磨干燥的含蛋白质材料并再洗涤干燥的含蛋白质材料以分离更细的重金属，喷雾干燥含蛋白质的材料或使用替代的干燥方法。通过本文所述方法获得的蛋白质将基本上不含重金属。由此分离的重金属然后可以出售或用于其他应用。
126.超消毒：
127.在添加或不添加化学品下，本公开的经处理的水可以防止形成生物膜和/或溶解生物膜。
128.空气消毒和过滤：
129.可以用经本公开的设备加工的水来冲洗或洗涤男用小便池。洗手间中的尿液的氨与男性小便池中的经加工的水接触后可以转化为有机氮，从而消除氨蒸气。
130.在其中流动水用本公开的设备处理的建筑物中，可以减少灰尘，包括所有表面诸如玻璃、木材、瓷砖、金属上的生物膜。在多尘和清洁的环境中，室内的静电显著减少。所有人都观察到宠物毛发不能轻易漂浮在空气中，并且灰尘总是以均匀的图案凝结在所有空气过滤器上。
131.醇制造：
132.使用经本发明的静态设备处理的水，果酒的发酵时间可减少超过50％。
133.生产乙醇和/或甲醇可能需要更少的能量。乙醇的生产可能需要减少最高约17％的能源。
134.当将本公开的经处理的水用于稀释醇时，它会改变醇的化学特征，从而产生更细腻、更顺滑的味道。
135.用本公开的系统生产的经处理的液体溶液可以用于制造醇饮料，包括日本清酒、伏特加、苏格兰威士忌(scotch)、朗姆酒、黑麦威士忌、金酒、白兰地、干邑、龙舌兰酒、梅斯卡尔酒、果酒、啤酒等。
136.制冰：
137.vogt
tm
商用制冰机在更短的时间内制造出更硬的冰。这台机器制造了多出约17％
的冰。
138.水加热：
139.水在从表面蒸发时以更少的能量加热和干燥，最快高达约百分之30。
140.电厂应用：
141.在蒸汽或热力发电厂中，由于用本公开的设备处理的水的改进的热传递、防止膜起泡和更大润滑性，可以预期改善的效率。
142.使用冷却水的蒸汽轮机冷凝可以使用冷却塔进行闭环，并且效率也将大大提高。
143.海运：
144.本公开的经处理的液体可以减少船体与我们的水的摩擦。
145.清洁装置：
146.本公开的静态设备可用于：电动洗衣机、洗车、洗衣、地毯清洁、蒸汽清洁、热水清洁。
147.其他应用包括：将氢气注入植物油以减少催化作用并改善油质量，用于甲烷生产的生物反应器，由于废水的需氧条件和废水的中性ph而消除废水中的氯化铁(目前，这已在粪肥池中得到证明，并正在食品制造设施中进行验证。它也已在冷却隧道中使用再利用水进行验证)。
148.本公开的混合物可以用于以下商品：
149.1)在水和水相关商品中，包括：瓶装水、碳酸水、古龙水、饮用水、泡腾水、净水(flat water)、调味水、冰川水、冰山水、矿泉水、苏打水、花露水、维生素增强水、水床，水疗、沐浴、漩涡池和游泳池用水，牲畜和宠物饲养用水，蔬菜、植物、树木、作物灌溉用水，溶剂制造用水，涂料制造用水，蛋白质纯化用水和清洁剂制造用水。
150.2)在乳制产品中，包括乳、乳产品、淡炼乳、富含蛋白质的乳、含乳的可可饮料、包含水果的乳饮料、奶酪、酸奶油、乳粉、黄油、奶油、奶酪涂抹酱、大豆基奶酪替代品、乳制奶油、淡奶油、冰淇淋、冰淇淋机、大豆基冰淇淋替代品。
151.3)在醇饮料中，包括酒精鸡尾酒、酒精咖啡基饮料、酒精冷饮、酒精水果饮料、酒精柠檬水、酒精麦芽基冷饮、啤酒、酒精茶基饮料、日本清酒、伏特加、苏格兰威士忌、朗姆酒、黑麦威士忌、金酒、白兰地、干邑、龙舌兰酒、梅斯卡尔酒、果酒。
152.4)在冰相关产品中，包括冰、制块冰机、冰袋、工业用冰。
153.5)在肉类中，包括牛肉、猪肉、鱼、家禽、冷冻肉、熏肉、罐头肉。
154.6)在牙科行业中，包括经处理的牙膏、漱口水、牙线、牙胶、洗牙剂和义齿清洁制剂。
155.7)在药物/化妆品行业中，包括洗眼液、用于制造化妆品的水、用于制造药物和医药产品的水。
156.8)蒸汽，包括蒸汽发生器、用于制造蒸汽的水、用于从油沉积物中提取油的蒸汽、用于蒸汽辅助重力排水服务的蒸汽。
157.9)清洁，包括万能清洁制剂、地毯清洁制剂、蒸汽卫生和蒸汽清洁用水、卫生用水、水基涂料。
158.10)油，包括防锈油、油井工业用研磨材料使用的辅助液、婴儿油、沐浴油、植物油、矿物油和动物油、油加工中使用的催化剂、油井钻井液的化学添加剂、烹调油、油气井钻井
液、油井钻井的钻井泥浆、食用油、燃料油、取暖用油、油气行业高压水喷射系统、工业油、变压器绝缘油、机油、机油添加剂、用于制造蜡烛的油、用于制造化妆品的油、用于制造涂料的油、用于木材的摩擦油、凡士林、柴油燃料、航空燃料、燃料添加剂和家庭取暖燃料。
159.11)蛋白质、用作食品添加剂的蛋白质、用作食品填料的蛋白质、营养补充剂、水加工动植物蛋白质。
160.本公开的混合物可以保存食品的调味和香气。调味剂、香料等的封装可用于增强或改变食品和饮料的外观。用作防腐剂，通过添加维生素、矿物质和蛋白质来恢复天然营养价值。
161.本公开的混合物可以用于清洁和消除可食用燕窝中的污染物，例如去除羽毛、真菌、硝酸盐、亚硝酸盐等。本公开的混合物可以使燕窝更适合人工去除这些污染物，同时保持燕窝的原始外观并保留其营养和精华。
162.本公开的设备还可以用于工艺，包括废水处理、水和下水道管理、水处理、食品卫生、地毯清洁、建筑物清洁、尿布清洁、干洗、毛皮清洁、珠宝清洁、皮革清洁、地毯清洁、窗户清洁、池清洁、车辆(汽车、卡车、公共汽车、自行车、摩托车等)清洗、火车清洗、船舶清洗、飞机清洗、油气井处理、炼油、燃料处理和蒸汽-辅助重力排水。
163.本公开的静态螺旋设备通过剧烈剪切水并且通过顺序混合盘的倒转产生巨大的湍流防止混合装置本身内的死区和碎屑聚集，为背景技术中提及的问题提供了优雅新颖的解决方案。
164.13)废物管理
165.在实施方式中，本公开的设备用于促进废油与污泥的分离，并收集废油和润滑材料以供再循环。多种水包油乳液可以用本公开的设备处理以回收油。碳氢化合物和/或食用油可以用本公开的设备加工。乳液和油污染材料中的油包括工业润滑剂、受污染的油和水、汽车/发动机油、润滑油和液压油。在实施方式中，回收的油满足政府和环境监管的排放批准。
166.泵可以用于将从废物罐获得的水包油乳液递送至本公开的设备，其为单个或两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个、十七个、十八至三十个串联，并且它们也可以并联。经加工的油与水分离，并且可以再循环或返回废物罐。在一些方面，经加工的油是油包水乳液。
167.这种配置的目的是允许在没有再循环的情况下在连续流中进行加工，以保持流体处于悬浮，直到它到达最终目的地或再次放入罐中，在那里它将根据比重自行分离：底部的淤泥、重油、水、最顶部的轻油。
168.由于螺旋静态混合器对流体的强烈剪切，其他装置可能是不必要的或可能无法执行分离功能。
169.在泵送水包油乳液之前，可以加热乳液以帮助加工。
170.在实施方式中，如果需要，可以使用化学品来帮助分离，这取决于油水乳液。
171.所有油都包含一些水，因此这适用于包括精炼油、燃料、醇、乙醇、柴油和bunker c型燃料的所有油流。
172.该工艺还可以用于油和燃料的脱硫。
173.14)降低黏度、破坏水包油乳液和油裂解。
174.有许多方式可以降低油的黏度，该油包括重油，诸如油砂中的沥青和油污染溶液。这对于将沥青从井中运输到炼油厂或再循环油污染溶液中的油可能是必要的。
175.在实施方式中，本公开的设备用于通过破坏液体材料中的油与液体材料中的其他组分之间的分子间键合来降低含油液体材料(诸如水包油乳液)的黏度。通过破坏材料中的油和其他物质之间的键，液体材料变得不那么粘稠。另外，由于材料中的油可能会发生裂解，因此较小的烃链具有较低的黏度。
176.在实施方式中，本公开涉及破坏水包油乳液的方法。该方法可以应用于任何一般类型的任何水包油乳液。水包油乳液的实例包括含油废水。水包油乳液也可以是二次采油系统的部分。例如，可以使用本公开的方法破坏来自工厂的含油废水以从水中去除含油废物中的油。为了破坏乳液并从水中除去油，将储存在罐中的乳液递送至本公开的设备，例如使用泵诸如变容真空泵。如果乳液太稠密，则在递送到设备之前，可能会得到稠密较低的乳液衍生物。为了获得水包油乳液衍生物，可以首先热解原始的水包油乳液(在缺氧环境中)。散发的烟雾用水淬灭，产生乳化流体。乳化流体(也称为乳液衍生物)然后通过泵(诸如变容真空泵)被递送到本公开的设备。乳液或乳液衍生物(视情况而定)然后通过本公开的设备或用本公开的设备处理以获得经加工的材料，由此产生分离的水相和含油相(参见图8)。经加工的材料中的所有或基本上所有油与水分离并且油可以从水中去除，从而允许丢弃清洁的水并且以环保的方式再循环或丢弃油材料。经加工的材料包括分离的和不同的油相和水相。经加工的材料中的油相由纯油(即约100％油)组成或基本上由油包水乳液形式的纯油组成。
177.因此，在一种实施方式中，本公开是破坏水包油乳液的方法，包括使水包油乳液、或者水包油乳液的衍生物通过本公开的设备以获得经加工的材料，由此产生分离和不同的水相和油相。在实施方式中，该方法还可以包括将经加工的材料的油相与水相分离的步骤。
178.裂解或精炼是烃链长度的整体减少，该过程将较重、较高沸点的石油馏分分解或裂解成更有价值的产品，诸如汽油、燃料油和瓦斯油。在实施方式中，本公开的设备用于裂解源中包含的烃。经加工的油溶液或乳液相对于处理开始之前未处理的对照油溶液或乳液则包含更多的具有较短碳链物质的烃，以及相对于对照样品具有较长碳链的烃的缺失。原始的未处理的液体源的沸点高于经处理的液体的沸点，从而表明未处理的液体源的裂解。
179.大多数静态混合器设计意在通过分割或均质来混合两种或更多种流体。本公开的装置主要设计为分子剪切装置。它的设计使其具有足够的剪切强度来破坏分子间(弱分子键)和分子内(强分子键)两者。本公开的设备已经清楚地证明了破坏水油乳液的分子间和分子内键两者的能力。与乳液成分无关，总是存在分子间和分子内的键分离两者。这种分离导致流体持续通过比重分离成其单独的组分或分离成可过滤的悬浮液。此外，在足够的加工时间和压力下，可以通过比重流体罐分离或气相色谱分析将流体处理为期望的分离。例如，c-40油可以通过加工的时长和流体压力降低至较小的链。这导致混合物的黏度和化学组成发生变化。这远远超出了传统静态混合器曾想过所能达到的。
180.本公开的设备改变了使用溶剂和/或热蒸馏萃取破坏油乳液的现有范例。该装置不需要热量、超声波或溶剂来破坏分子间和分子内的键并将水与油乳液分离。本公开的设备是油水分离的超低能方法，使得可以显著减少传统石油工业中的碳足迹。它可以称为低能精炼(low energy refining)。在分离乳液中，温度范围为15摄氏度至21摄氏度，这是环
境条件。泵送油水乳液所需的能量更少。在我们的测试中，我们证明由于流体黏度降低，泵送能量减少了超过50％。
181.此外，在处理被碳氢化合物或碳氟化合物或更难的化合物(诸如全氟辛基磺酸(pfos))污染的水时。如果没有这种独特的水油乳液分离，就极难过滤掉或机械分离这些复杂的化学品。
182.实施例
183.描述实施例是为了说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
184.实施例1
185.在迄今为止的实验中，新的静态设备能够通过将流动从层流转换为湍流来溶解管道系统中的生物膜。即使经过过滤(即使经过9个过滤器)后，水仍然保持湍流，并且在迄今为止的水系统测试中流动得更快。在过滤中，完全消除了生物淤积并充分利用了过滤介质，因为系统中的气体已转化为较小的气体结构，其促进流动、流动速度并增加压力。
186.实施例2
187.将瓶装水和通过本公开的设备加工的瓶装水在电锅中煮沸。将水在沸腾后弃去。可以在未加工的瓶装水的锅底看到矿物质沉积物。在经加工的瓶装水的锅底没有看到矿物质沉积物。
188.本公开的设备通过降低z电位来防止晶体的形成，从而消除结晶。
189.实施例3
190.石油精炼工业生成大量的污泥和罐底废物。原油储罐是石油工业中所有主要业务的基本部分。炼油厂接收包含乳化水和固体的原油。当原油储罐反复填充和清空时，水和固体会以污泥沉降到底部。对于已经使用了几年的罐，污泥堆积会变得有几英尺深，导致炼油厂原油储罐的损耗的损失。炼油厂污泥废物被归类为危险废物。
191.由于原油中的固体含量，这些罐多年后损失了储存容量，因为它们慢慢地填充了来自原油的沉降固体。因此，这些罐需要定期清洁以保持其存储容量。将罐中的原油清空，并且然后用高压水射流去除附着在罐壁上的残留沉积物和残留物。所得产品的特征在于包含大量的水含量(按体积计约30-60％)，具有相当高黏度的油相，通常存在乳化相，以及高固含量(按体积计约10-40％)。
192.本公开的设备可用于最大化从污泥和罐底回收废油并最小化危险废物的体积。
193.方法
194.将罐底污泥热解(在缺氧环境中)。将散发的烟雾用水淬灭，产生乳化流体。
195.乳化流体(约20,000加仑)通过变容真空泵递送至1.5英寸(约3.81cm)入口和出口配件尺寸以及2英寸(约5.08cm)直径(25-30gpm)的本公开的本体设备。将经加工的油再返回乳化罐。
196.加工：
197.加工涉及三件事：(1)流量/压力，(2)黏度调节，以及(3)由于分子间和分子内键合转变为比重重量流体的结果，流体分离如下：
198.顶层：轻油和碳链
199.(2)第二层：水
200.(3)第三层：较重油
201.(4)第四层：最重油
202.(5)第五层：无机物(灰、淤泥等)
203.5克污泥未能在罩下燃烧。另一方面，将5克经加工的油在通风罩下燃烧约2分钟。燃烧后，剩余3.4克，由此表明至少1.6克的经加工的油包括挥发物。
204.图8的照片示出了从水相中分离油。可以看出，本公开的设备甚至从取自罐底的锥体的样品中分离油和水，该样品是罐中最粘稠的污泥。
205.另外，油的黏度降低，其与碳长度为c40或c20无关。在15至21摄氏度的温度下，泵的流量增加了超过一倍。
206.实施例4
207.患有神经病和银屑病的受试者在他的房子中安装了本公开的设备，使得房子中的所有流动水都由该设备处理。受试者用经本公开的设备处理的水饮用和淋浴两周。两周后，受试者的神经病和银屑病得到改善。受试者现在可以感觉到他的脚趾(曾经已经麻木)并且可以控制他的脚趾。在水中淋浴后，经过两周的治疗，银屑病减少了超过60％。
208.上面的公开概括地描述了本公开。根据情况建议或有利，考虑了形式的改变和等同物的替代。尽管本文中使用了特定的术语，但是这些术语是为了描述性的而不是为了限制的目的。本公开的其他变化和修改是可能的。这样的修改或变化被认为在所附权利要求所限定的本公开的领域和范围内。