(57)【要約】パイプを流れるガスおよび／または液体に対して、混合物流体としてのガスおよび／または液体を注入して、パイプ流体と混合物流体とを均一に混合するためのマルチ流体インジェクションミキサーが供される。かかるマルチ流体インジェクションミキサーはパイプ部を成す。マルチ流体インジェクションミキサーは、パイプ内側断面に狭窄部が形成されるように少なくとも１つの接触面を備えた少なくとも１つの接触要素、および、接触要素の接触面と流体連通状態で構成されている少なくとも１つの注入要素を有して成る。接触面はパイプ流体流れの一部と面し、そのパイプ流体流れの向きを変えており、その結果、パイプ流体の流れが加速されると共に、前記接触面の近傍を流れる流体の向きがその接触面に沿うように変えられることになり、それにより、最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジの接触面端部において流速が最大となる。また、注入要素によって、接触面上および接触面に沿うように注入された混合物流体は、シャープなエッジ上を流れるパイプ流体に起因してパイプ流体の流れにエントレインされることになる。尚、狭窄パイプ部として形成される接触要素に対しては、少なくとも２つの注入要素が設けられている。
2008514417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプを流れるガスおよび／または液体に対して、混合物流体としてのガスおよび／または液体を注入して、パイプ流体と混合物流体とを均一に混合するためのマルチ流体インジェクションミキサーであって、
前記マルチ流体インジェクションミキサーはパイプ部を成しており、
パイプ内側断面に狭窄部が形成されるように少なくとも１つの接触面を備えた少なくとも１つの接触要素、および
前記接触要素の前記接触面と流体連通状態で構成されている少なくとも１つの注入要素
を有して成り、
前記接触面がパイプ流体流れの一部と面し、そのパイプ流体流れの向きを変えており、その結果、パイプ流体の流れが加速されると共に、前記接触面の近傍を流れる流体の向きがその接触面に沿うように変えられることになり、それにより、最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジの接触面端部において流速が最大となり、また
前記注入要素によって、前記接触面上および前記接触面に沿うように注入された混合物流体は、前記シャープなエッジ上を流れるパイプ流体に起因してパイプ流体の流れにエントレインされることになり、
狭窄パイプ部として形成される接触要素に対しては、少なくとも２つの注入要素が設けられていることを特徴とするマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項２】
接触要素が、パイプ軸に位置する逆コーンに対して同軸となるように形成されていること特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項３】
接触要素が、パイプ断面に対して複数配置されたコーン部を有して成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項４】
接触要素が、パイプ断面に対して複数配置された逆コーンを有して成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項５】
接触要素が、１つ又は複数の逆コーン・リングとして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項６】
接触要素が、パイプ軸に位置する逆コーンに対して同軸となった接触要素および少なくとも１つの逆コーン・リングから成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項７】
パイプ内壁に沿うように接触要素を迂回してパイプ流体が流れるための通路が少なくとも１つ設けられている、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項８】
シャープなエッジの上流側から接触要素の接触面に対して混合流体が均等に注入されるためのチャンネルまたは開口部を注入要素が有して成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項９】
対象となる混合物流体の各々に対して１つの注入要素が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１０】
ガスを注入するための注入要素が、液体を注入するための注入要素の上流側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１１】
混合物流体の流速または混合物流体との混合物の流速のための圧力の観点および開口部の観点で注入要素を調整できることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１２】
接触要素が交換可能なパーツから構成されており、接触要素の形態を現状の条件に適合させることができることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１３】
パイプ流速の増加に起因して、混合物用の開口部が大きくなり、また、混合物の流速が増加するように、接触要素がバネ作用を有するサスペンションを含んでいる、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１４】
接触要素と注入要素とが１つのユニットとして一体化していることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１５】
パイプを流れる流体を均一に混合するためのミキサーであって、ミキサーはパイプ部を成し、
パイプ内側断面に狭窄部が形成されるように少なくとも１つの接触面を備えた少なくとも１つの接触要素を有して成り、
前記接触面がパイプ流体流れの一部と面し、そのパイプ流体流れの向きを変えており、その結果、パイプ流体の流れが加速されると共に、前記接触面の近傍を流れる流体の向きがその接触面に沿うように変えられることになり、それにより、最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジの接触面端部において流速が最大となることを特徴とする、ミキサー。
【請求項１６】
請求項２〜７および請求項１２の特徴を少なくとも１つ有して成ることを特徴とする、請求項１６に記載のミキサー。
【請求項１７】
請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー、パイプ部分、米国特許第５９７１６０４号に記載の再混合ミキサーを有して成るアッセンブリであって、パイプ部分の第１端部とマルチ流体インジェクションミキサーの出口部とが接続され、パイプ部分の第２端部と再混合ミキサーとが接続されていることを特徴とするアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプライン内を流れる流体に対して流体を注入することによって、パイプラインを流れる流体の混合および調整を行うことに関している。より詳細には、本発明は、マルチ流体インジェクションミキサー（multi fluid injection mixer）に関している。また、本発明は、多くの混合、注入および調整を実施できる（特に、炭化水素の処理、ファインケミカル品を製造するためのインラインリアクター処理を実施できる）マルチ流体インジェクションミキサーを備えたミキサーおよびアッセンブリにも関している。
【背景技術】
【０００２】
流体の処理は、技術分野として大きく殆どの産業で行われている。パイプラインを流れる流体の典型的な処理は、用途に応じるが、流体成分の相分離を行い、分離した成分を特定の質で移送している。例えば、炭化水素源からのストリームはオイルとガスと水とに分けた後、それらの相を処理して、仕様を満たすように汚染物質を除去している。そのような処理では、分離および処理設備の効果を向上させるための流体（例えば、化学物質、溶剤または抽出流体などの流体）の注入が一般に行われる。
【０００３】
最も一般に用いられる注入流体（混合物）を纏めると次のようになる：
スキャベンジャー(または掃去剤、scavenger)／不可逆的溶剤（irreversible solvent）;(酸性分（例えばＨ２Ｓ）、水銀、メルカプタンなどを除去するための液体)
腐食防止剤、水和防止剤、スケール防止剤、ワックス防止剤（wax inihibitor）
流体抵抗減少剤、脱塩剤、乳化破壊剤（de-emulsifier）、脱油剤、消泡剤、
防汚剤、
凝集剤（分散相の凝集速度を高めるもの）
凝縮物／炭化水素（抽出流体）
ガス（浮遊するものまたはスラッギングの抑制するもの）
水（多相流混合物の臨界値から離れるように多相流混合物の脱塩水または水分）
【０００４】
典型的には、処理装置の上流側（例えばセパレーターの上流側）に位置するパイプ内の流れ（またはフロー）に対して、個々の混合物流体が導入される。流れは、ガスと１種類以上の液体とから成る多相混合物であっても、単一のガスでもあってもよく、あるいは、複数のガスの混合物であっても、液体であっても、混和性液体成分の混合物であっても、非混和性液体の混合物（例えば炭化水素液体と水との混合物）であってもよい。それゆえ、流れは、例えば、処理されてない供給源から得られるストリーム、生じた水、処理されたオイル−水流れ、処理されたガス流れ、炭化水素が分散および溶解することによって汚染された「生じた水」、炭化水素液体で汚染された「処理された水流れ」、ガス成分が除去された水（例えば、脱酸素化された水）であり得る。表面張力、粘度、圧力および温度は、相当に変化し得、更なる流体または混合物も同様である。
【０００５】
上述した又は後述する説明は主に炭化水素の処理に主に関係しているものの、食品製造（例えばエマルションの製造）、医薬品製造、化学品製造（活性剤または試薬を必要とする反応性流れが関与する）、製紙業（パルプの精製／処理）、冶金業（合金製造）および他の処理を行う装置産業の他のパーツにおいても流体の混合は重要な単位操作である。上述の処理では、一般的に、大きいベッセルを用いたバッチ式で行われ、ベッセル内で種々の流体が攪拌機によって混合される。「イニシャルコスト、ランニングコスト、製造の柔軟性、安全性および製品の品質の観点から、ベッセル内で攪拌機を用いて混合するよりも、パイプ流れによって混合する方が魅力的である」と考えられている。
【０００６】
典型的には、パイプに注入される混合物の流速は、例えば多相流れの体積流速と比べて極端に小さい。それゆえ、混合物のフィードに関連しては、軸方向の混合を確保して、多相流れのパイプ断面における混合物の均一な分散および分配を達成しつつ（半径方向の混合）、周期的な変動のない安定した注入速度を得ることが行われている。
【０００７】
ミキサーの設計、対象となる流体特性および流速は、注入により分散した混合物の液滴粒度分布（droplet size distribution）に対して影響を与える。
【０００８】
インジェクション・クイル（injection quill）は、混合物のための最も一般的なデバイスであるが、多相流れに対しては化学材料が効果的に分配されない。定常状態の注入速度を得るべく混合物の流速を下げるにも限界がある。通常、ノズルを用いると、クイルを用いた場合よりも、連続相へと注入される流体をより良好に分配させることができる。しかしながら、液滴が二次的に破壊されたり、混合物の流速の操作範囲が狭かったり（下がったり）、あるいは、機械的なロバスト性（mechanical robustness）にも制限がある点で不利的である。また、より大きい寸法へとスケールアップする点でも問題がある。
【０００９】
Ｓｕｌｚｅｒミキサーおよび同様のスタティックミキサーでは、ミキサーの上流側に混合物が注入される。かかるミキサーは、直列的に設けられたプレートまたはバッフル（邪魔板）から構成されており、多相流れに連続して剪断力を加えて、注入流体と連続流体相との混合物を最終的に得ている。典型的には、かかるミキサーでは、かなりの圧力降下が生じ（即ち、エネルギー消費が大きく、容量または製造速度の点で制限がある）、ミキサー長さを長くしなければならない。かかるスタティックミキサーの現実的な長さでは、一般に、注入された混合物の液滴粒度分布はかなりの広がりを有してしまう。なぜなら、混合物の一部のみがプレートまたはバッフルの表面で高い剪断力に付されるにすぎないからである。
【００１０】
チョーク（chokes）またはベンチュリー管（venturies）などのワンショット・ミキサー（one-shot mixer）では、相当に短いミキサー部分の高剪断力領域へと多相流れが流入する。このようなミキサーでは、注入される流体は、ミキサー・デバイスの上流側に予め注入され、連続相に同伴される。従って、注入された流体は、一般的に、剪断力が大きいミキサー部分（ミキサー壁の近傍）に付されることがない。従って、注入された流体を分散させるべく（高剪断領域で「流体要素」を引き延ばすべく；流速勾配を大きくすべく）、ミキサーに大きい圧力損失が生じるようにする必要がある。
【００１１】
ウエストフォール・マニュファクチャイング社（（Westfall Manufacturing Company）、米国ロードアイランド州、ブリストル）は、流体流れを含むパイプに対して取り付けることができるスタティックミキサーを供している。かかるスタティックミキサーは、内側のパイプ面から半径方向内側に延在する周縁フランジを含んでいると共に、そこから流体流れ方向に対して斜めに対向して延在する一対のフラップ（flap）を有している。かかるスタティックミキサーは、米国特許第５８３９８２８号に開示されており、本明細書で参照される。かかるスタティックミキサーの運転に際しては、層流流れおよび乱流流れが発生する（第１欄の第３６行目〜第３９行目）。更に、フラップの下流側の注入口から化学材料が加えられる（請求項４、図１０および７、第３欄の第２１行目〜第３３行目および第５９行目〜第６２行目）。かかるデバイスでは、化学材料がプレートの後方側に点状に注入されており、連続相に対して化学材料が均一に分配されるように注入されているわけではない。また、シャープなエッジについては記載されていない。
【００１２】
欧州特許出願第０１９４７６１８．３号に開示されているようなプロピュア・インジェクションミキサー（ProPure Injection mixer）Ｃ１００の発明が為されたことにより、混合および注入の技術について進展があった。インジェクションミキサーＣ１００は、ガスストリームが流れる縮流パイプ（または狭窄パイプ）として形成された接触要素、縮流パイプ内周周りに液体を環状に導入する液体口を含んだ注入要素、縮流パイプの端部のシャープなエッジ、および、シャープなエッジの下流側の更なるパイプ部から構成されている。好ましくは、下流側のパイプ部は末広がり状のパイプであり、それによって、縮流部（または狭窄部）で降下した圧力の幾らが回復するようになっている。欧州特許出願第０１９４７６１８．３号では、インジェクションミキサーのＣ１００の使用法として以下事項が挙げられている。
・ガスストリームと液体（選択されたガス成分のための溶剤または試薬を含んだ液体）とを接触させ、選択されたガス成分をガスストリームから吸収することによって、液体をガスストリーム中に分配させるための使用
・天然ガスからＨ２Ｓを除去するための使用
・ＣＯ２よりも優先的にＨ２Ｓを選択的に天然ガスから除去するための使用
・天然ガスストリームから複数の酸性ガス成分を同時に除去するための使用
・水を脱酸素化するための使用
・天然ガスを脱水するための使用
・既存のプラントに適用してフィード条件の変化に対応できるように、既存のカラムと組み合わせる使用
また、上記欧州特許出願では、化学材料を注入せずに流体流れの相を再混合するためのミキサーとしての使用も挙げられている。更には、複数の液体を注入するために複数の注入ミキサーを直列または並列に組み合わせ、各々のミキサーにそれぞれ１種類の化学材料を注入する使用も挙げられている（欧州特許出願第０１９４７６１８．３号の請求項１５および１６、図１０ａおよび図１０ｂ参照）。しかしながら、上記欧州特許出願では、複数の混合物流体を１つのインジェクションミキサーに注入することは考慮されていない。なぜなら、おそらくは、複数の混合物流体を同時に注入することは非効率であるからである。例えば、ガスと粘性流体とを注入しても、密度、表面張力および粘度などの流体特性の大きな相違に起因して、混合物流体が緊密に混合されることにならず非効率であると考えられるからである。密度、表面張力および粘度などの流体特性の大きな相違は、流速または注入導管における圧力勾配と相俟って、少なくとも１種類の混合物流体の注入流速が周期的に変動することになる。欧州特許出願第０１９４７６１８．３号の教示事項に基づいたとしても、技術的効果が向上した種々の態様または可能性が示唆されていないので、当業者にとっては、ガス流れに液体を注入することが考慮されるに過ぎず、１つの注入要素のみが考慮され、また、縮流パイプとして形成された１つの接触要素のみが考慮されるにすぎない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
Ｃ１００インジェクションミキサーの有利な特性にもかかわらず、１つのインジェクションミキサーにおける複数の化学材料または混合物を簡素化して、圧力損失およびミキサー数を減じる技術が求められている。また、混合物流体の点、特に、多相流体を注入する点、パイプ内壁における混合物の付着の点でＣ１００インジェクションミキサーよりも優れた技術効果も求められており、また、特定の用途に対して有利となるようなインジェクションミキサーの代替的な構造（例えば、既存の設備を変更して技術効果を向上させる代替的な構造）が求められている。以下の条件を満たしたインジェクションミキサーが求められている：
・周期的な変動のない安定性を有している
・混合物の注入速度が小さい（軸方向の混合）
・流体相内への化学材料の分散および分配の点で均一性を有している（半径方向の混合）
・広い範囲の流体条件に対応できる
・液滴／気泡のサイズ分布の幅が狭い
・圧力損失が少ない
・混合物の付着が少ない
また、パイプを流れる流体を均一に混合できるミキサーも求められている。更には、付加的な設備を含んだインジェクションミキサーから成るアッセンブリ（特に、製造された水の処理、油の処理、脱塩処理および流量保証が可能なアッセンブリ）も求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のマルチ流体インジェクションミキサーでは、上述のような条件が満たされている。本発明のマルチ流体インジェクションミキサーは、パイプ部を成しており、パイプを流れるガスおよび／または液体に対して、混合物流体としてのガスおよび／または液体を注入して、パイプ流体と混合物流体とを均一に混合するためのミキサーである。マルチ流体インジェクションミキサーは、以下に示すような「少なくとも１つの接触要素」および「少なくとも１つの注入要素」を有して成る点で特徴がある：
少なくとも１つの接触要素：かかる接触要素は、パイプ内側断面に狭窄部が形成されるように少なくとも１つの接触面を備えている。接触面はパイプ流体流れの一部と面し、そのパイプ流体流れの向きを変えており、その結果、パイプ流体の流れが加速されると共に、接触面の近傍を流れる流体の向きがその接触面に沿うように変えられることになり、それにより、最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジ（または鋭いエッジ部、sharp edge）の接触面端部において流速が最大となる。
少なくとも１つの注入要素：かかる注入要素は、接触要素の接触面と流体連通状態で構成されている。注入要素によって、接触面上および接触面に沿うように注入された混合物流体が、シャープなエッジ上を流れるパイプ流体に起因してパイプ流体の流れにエントレインされることになる。狭窄パイプ部として形成される接触要素に対しては、少なくとも２つの注入要素が設けられる。
【００１５】
好ましくは、接触要素は、パイプ軸に位置する逆コーン(inverse cone)に対して同軸となるように形成されている。これにより、特にパイプ内壁での混合物流体の付着（または沈殿）の点で好ましい技術的効果が奏される。逆コーン形状の接触要素は、コーンの底部（即ち、コーンの最も広がった部分）にシャープなエッジを有している。コーン断面形状の接触要素は、コーンの狭くなった底部（即ち、コーンの狭い部分または硬い部分）にシャープなエッジを有している。
【００１６】
好ましくは、接触要素は、パイプ断面に対して複数配置されたコーン部(cone section)を有して成る。例えば、接触要素が７つのコーン部を有して成る。接触要素がパイプ断面に対して複数配置されたコーン部を有すると、パイプ断面に対するシャープなエッジの長さが増加するので、好ましい技術的効果（特に、より大きなパイプ寸法に対して好ましい技術的効果）が得られることになる。同様に、接触要素が、パイプ断面に対して複数配置された逆コーン(inverse cone)または逆コーン部(inverse cone section)を有して成ることが好ましい（例えば、そのような逆コーンまたは逆コーン部が隣り合って設けられることが好ましい）。
【００１７】
好ましくは、接触要素は、１つ又は複数の逆コーン・リング（断面が逆コーン状）として形成されていることが好ましい。この場合、少なくとも１つのリング形状（半径方向断面）の接触要素が、「流体の流れの向きを変える面」を２つ備えた逆コーンとして形成されている。更に、接触要素は、上述の態様の組合せを含んで成り、即ち、パイプ軸に位置する逆コーンに対して同軸となっている１つの接触要素、および、少なくとも１つの逆コーン・リング（断面が逆コーン）を含んで成る。
【００１８】
好ましくは、パイプ内壁に沿うように接触要素を迂回してパイプ流体が流れるための通路が少なくとも１つ設けられている。これにより、パイプ流体流れがパイプ内壁に沿うことになるので、パイプ内壁における混合物の付着（または沈殿）が減じられることになる。
【００１９】
好ましくは、接触要素が交換可能なパーツから構成されており、接触要素の形態を現状の条件（prevailing condition）に適合させることができる。どのような流れ条件であってもパイプの全断面にわたって均一な混合が達成されるように、接触要素の形態を適合できることが好ましい。更に好ましくは、接触要素には、バネ作用を有するサスペンションが含まれる。バネ作用を有するサスペンションが設けられると、パイプ流速の増加に起因して、混合物のための開口部および混合物の流速が大きくなるので、混合物の注入速度が自動的に調整されるようになる。接触要素と注入要素とは、好ましくは、１つのユニットとして一体化している。
【００２０】
好ましくは、シャープなエッジの上流側から接触要素の接触面に対して混合流体が均等に注入されるチャンネルまたは開口部を注入要素が有して成る。好ましくは、対象となる混合物流体の各々に対して１つの注入要素が設けられている。好ましくは、ガスを注入するための注入要素が、液体を注入するための注入要素の上流側に配置されている。好ましくは、混合物流体の流速または混合物流体との混合物の流速のための圧力観点および開口部の観点で注入要素を調整できる。
【００２１】
接触要素の下流側には、末広がりのパイプ部または末広がり要素が設けられていることが好ましい。この場合、流れ断面が徐々にパイプ断面に戻ることになるので、乱流が制御され、パイプ圧力および流れ速度に働きかけることができる。しかしながら、マルチ流体インジェクションミキサーの下流側にパイプまたはコネクションを直接的に接続した場合であっても、技術的効果が好ましいので、末広がりパイプ部は必須でないといえる。このことは、欧州特許出願第０１９４７６１８．３号の観点から考えると驚くべきことである。
【００２２】
本発明では、パイプを流れる流体を均一に混合するためのミキサーが供される。このミキサーはパイプ部を成している。本発明のミキサーは、以下に示すような「少なくとも１つの接触要素」を有して成る点で特徴を有している：
【００２３】
少なくとも１つの接触要素：かかる接触要素は、パイプ内側断面に狭窄部が形成されるように少なくとも１つの接触面を備えている。接触面はパイプ流体流れの一部と面し、そのパイプ流体流れの向きを変えており、その結果、パイプ流体の流れが加速されると共に、接触面の近傍を流れる流体の向きがその接触面に沿うように変えられることになり、それにより、最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジの接触面端部において流速が最大となる。
【００２４】
更に、本発明では、本発明のマルチ流体インジェクションミキサー、パイプ部分および米国特許第５９７１６０４号に記載の再混合ミキサーを有して成るアッセンブリが供される。かかるアッセンブリでは、パイプ部分の第１端部とマルチ流体インジェクションミキサーの出口部とが接続され、パイプ部分の第２端部と再混合ミキサーとが接続されている。
【００２５】
「インジェクションミキサーが、パイプ部を成す」とは、パイプ流体がインジェクションミキサーを通って流れるように、インジェクションミキサーがパイプの一部として挿入されること、あるいは、インジェクションミキサーがパイプの開始端部または終端部に取り付けられることを意味している。本明細書で用いる「均一に混合する」とは、緊密な混合（好ましくは、パイプの全断面に及ぶ緊密な混合（intimately mixing））を意味しており、非常に小さいサイズ（典型的にはミクロン単位のサイズ）の液滴または気泡として混合物流体が均一に分配されることを意味している。本明細書で用いる「シャープなエッジ」とは、注入された液体が内面から離れて、フィラメント（filament）へと分割されることになるスリップ・エッジ（slip edge）を意味している。尚、フィラメントは、引き続いて、小さい液滴または気泡へと更に分割されることになる。通常、シャープなエッジは鋭角を成している。「最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジにおいて流速が最大となる」とは、下流側の内面の最も狭くなった端部（内面に沿った流れ速度に関連して最も狭くなった端部）にシャープなエッジが配置されていることを暗に意味しており、また、シャープなエッジの直ぐ下流側では流れ断面が拡大することを意味している。シャープなエッジの後方には「よどみ領域」が形成される。かかる「よどみ領域」は、混合物流体とパイプ流体との均一な混合に重要とされる激しい乱流領域の形成に重要なものである。
【００２６】
１つ以上の注入要素を備えた単一のインジェクションミキサーに対して１種類以上のいかなる種類の混合物流体を注入することができ、たとえ混合物流体の一方が高粘性の液体で他方がガスであっても、そのような注入が可能であることは驚くべきことである。また、縮流パイプでない形状の接触要素によって上記の技術的効果が得られることは驚くべきことである。また、ある態様では技術的効果が相当に向上する一方、他の形態でも、既存の設備に変更を加えて技術的効果を向上させることができることは驚くべきことである。
【００２７】
最も簡易な態様では、本発明のマルチ流体インジェクションミキサーは、１つのバッフルプレート（baffle plate）またはフラップ(flap)を有して成り、そのようなバッフルプレートまたはフラップの内面に向かって混合物流体の注入を可能とする１つの注入要素を含んでいる。このような態様のマルチ流体インジェクションミキサーは、多くの条件下を考慮しても、従来技術のインジェクションミキサーよりも好ましいといえる。
【００２８】
最も好ましくは、接触要素は、１つ以上の逆コーン（inverse cone）として形成されており、あるいは、逆コーン断面リング(inverse cone cross-section ring)として形成されている。これにより、混合物流体の流速が最も低く（様々な現状の条件に対処できる）、かつ、付着速度が最も低い状態で、パイプの全断面における均一な混合が達成されるものと考えられる。付着速度を減じるために、好ましくは、シャープなスリップ端部の後方のよどみ領域は、パイプの周囲全体のパイプ内壁にまで延在しておらず、最も好ましくはパイプ内壁にまで全く延在していない。このため、接触要素は、パイプ流れの向きをパイプ内壁から離れるように変化させる。
【００２９】
別法にて、接触要素は、少なくとも１つの開口部を備えたプレートとして形成されていたり、溝リングとして形成されていたり、あるいは、１つ以上のバッフルプレートもしくはフラップとして形成されていたりする。バッフルプレートとして形成されている接触要素の態様には、注入要素を組み込んだ従来技術のミキサー（例えば、少なくとも１つのバッフルプレートに注入要素が少なくとも１つ組み込まれたＳｕｌｚｅｒミキサー、もしくは、チョーク面に注入要素が組み込まれたチョークを備えたＳｕｌｚｅｒミキサー、あるいは、少なくとも１つのフラップに注入要素が組み込まれたウエストフォール社のスタティックミキサー）を変更した態様が含まれる。
【００３０】
好ましくは、対象となる各々の混合物流体および各々の接触要素に対して１つの注入要素が設けられており、また、好ましくは、ガス注入用の注入要素は、液体注入用の注入要素よりも上流側に配置されている。これにより、効率的な結果が得られる。各々の注入要素から混和性混合物流体を注入することができる。より安定した膜流れを形成する混合物流体（通常は、より粘性のある混合物）は、より安定したフィラメントまたは膜を形成しない混合物流体の場合と比べて、シャープなエッジにより近い位置から一般に注入される。
【００３１】
本発明では、パイプを流れる流体を均一に混合するミキサーも供される。かかるミキサーもパイプ部を成すものであるが、注入要素が設けられていないことが以外はインジェクションミキサーと同様のミキサーである。
【００３２】
更には、本発明のインジェクションミキサー、そのインジェクションミキサーの出口部と第１端部にて接続されているパイプ部分、パイプ部分の第２端部に接続されている米国特許第５９７１６０４号に記載の再混合ミキサーを有して成ることを特徴とするアッセ
ンブリも提供される。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１には、本発明のマルチ流体インジェクションミキサー７の長手方向断面が示されている。本発明のマルチ流体インジェクションミキサーは、逆コーン状リング（即ち、リングの半径方向に沿った断面が逆コーン状になっている）として形成されている接触要素（２，２ａ，２ｂ）を含んでいる。入口側パイプ１は、処理される流体をミキサーへと導く役割を有している。外側接触面２ａおよび内側接触面２ｂを有する逆コーン状リングとして形成されている接触要素２は、所定の最大速度および動圧を得るべくパイプを流れる流体を連続的に加速させる役割を有している。注入された流体が出口のシャープなエッジ（４，４ａ，４ｂ）で効率的に引き裂かれる（tear off）のに必要とされる動圧／流体抵抗に基づいて、接触面の出口側直径が決められている。注入要素３ａおよび３ｂは、内側接触面に液体／気泡の膜が形成されるように、混合物流体を注入する役割を有している。注入要素には、注入された流体を連続的なチャンネルを介して接触面へと案内するチャンバーまたはリング導管（ring conduit）が含まれている。チャンネルの直径および長さ（深さ）は、調整できることが好ましい。円形チャンネルにおける圧力損失が、水平に設けたミキサーの周縁部の重力ヘッド（gravity head）の違いを通常超えるように、チャンネルの直径および長さ（深さ）が液体／ガス流体の特性および液体／ガス混合物の注入速度に基づいて計算により得られる。接触要素の下流側端部では、シャープなエッジ４ａおよび４ｂが設けられている（内側接触面および外側接触面の各々にシャープなエッジが設けられている）。シャープなエッジは９０°未満の角度を有することが好ましく、それによって、流体物に起因する抵抗によって液体／気泡の膜が加速され、（下流側のパイプ壁で「クリーピング」するのではなく、）液体／気泡のフィラメントが得られるように裂けることになる。末広がるパイプとして形成されている拡大要素５は、接触要素およびシャープなエッジよりも下流側に設けられており、通常のパイプ流速が得られるように流体流れを減速させる役割を有している。拡大要素の角度および長さは、インジェクションミキサーに乱流を発生させて圧力損失が常に生じるようにする点で特に重要である。図面に示される出口側パイプ６での液滴／気泡のサイズおよび分布状態から分かるように、液滴および気泡は、パイプ断面において極小サイズを有するように均一に分布するように破壊されることになる。液滴／気泡のサイズは、数ミクロン程度と小さいものとなり得る。
【００３４】
逆コーン・リングとして形成されている図１に示す態様は、２つの接触面を含んでいる（即ち、逆コーンの両側にそれぞれ接触要素が設けられている）。また、各々の接触面には、混合物を注入するための注入要素が１つ設けられている。４ａおよび４ｂの箇所には、シャープなエッジがリング状に形成された「シャープなエッジ」が設けられている。図２は、図１のマルチ流体インジェクションミキサーを下側（即ち、下流側）から見た図を示している。図２には、シャープなエッジ４ａおよび４ｂが示されている。図１および図２に示す態様は、混合および付着（または沈殿）の点で非常に好ましいミキサーであり、注入された混合物流体が下流側の長い部分において均一性よく混合され、パイプ内壁に付着物（または沈殿物）が生じることがない。
【００３５】
他の代替的な形状も可能であり、そのうちの幾つかの好ましい形状を例示する。
【００３６】
図３は、７つのコーン部が形成された接触要素を備えたＣ７００というマルチ流体インジェクションミキサーを示している。かかるインジェクションミキサーでは、パイプ断面積に対する接触面が大きく、また、シャープなエッジ（即ち、スリップ・エッジ）が長くなっている。更に、パイプの内壁に沿って３つの流体バイパス開口部１０が設けられている。かかるバイパス開口部１０によって、パイプ内壁に沿ってパイプ流体が「カーテン状（curtain）」となるので、パイプ内壁に付着（または沈殿）する混合物が減じられる。この点で、好ましい技術的効果が奏されている。
【００３７】
図４には異なる態様を示す。図４に示される逆コーン・ミキサーは、逆コーンがパイプ軸と同軸になるように配置されている。逆コーンの下流側には乱流要素が設けられている。かかる乱流要素は内壁から離れており、注入された混合物流体の付着速度（または沈殿速度）を低下させている。
【００３８】
図５は、リングミキサー（ring mixer）と呼ばれる本発明のマルチ流体インジェクションミキサーの態様を示している。このミキサーは、図１および図２に示す逆コーン・リングミキーの態様といえ、同様の技術的効果を奏する。シャープなエッジの付近においてパイプ流れの向きの変化が増加する点で有利である。
【００３９】
接触要素は、少なくとも１つの開口部（好ましくは１つの開口部はパイプ流れと同軸となっている）を備えたフランジとして形成してよく、あるいは、パイプの周縁部に形成された内側溝（internal gutter）として形成してもよい。接触要素がコーン部として形成されている場合、注入された流体または混合物は、パイプ内の流体に伴って流れることになる。接触要素がフランジ等として形成されている場合、注入された流体は、パイプ内の一般的な流れ方向に対して横方向または横断方向に流れることになる。また、接触要素が溝として形成されている場合、注入された流体は、パイプの主な流れ方向に対して少なくも部分的に対向するように流れる。接触要素に起因して、注入された混合物流体が少なくとも部分的に横断方向または対向する方向へと流れる態様では、パイプ壁に最も近いの面により多くの「よどみ領域」が形成され得る。かかる「よどみ領域」には、注入液体／気泡から成るより厚い膜が蓄積することになり、スラグ流れまたは増加した流速によって引っ張られることになる。また、主たる流れ方向に対する導管の向きまたは多相パイプ流れの方を向く表面は、混合物流体導管の出口圧力の点で局所的な境界条件に影響を与える。多相流れの運動量が増加すると、動圧の増加に起因した吸引効果が、混合物流体の流速をある程度上げるように作用する。従って、ある種の自動制御が達成されることになり、パイプ流れ条件の変動にとって有益となり得る。更に、狭窄の程度を変えてもよい。
【００４０】
図１を参照して更に説明を行う。特定の理論に拘束されるわけではないが、液滴発生過程はＡ〜Ｄの４つの段階に分けることができる。まず、Ａ段階では、注入された流体から成る環状膜に起因して、パイプ流れの加速が見込まれる。Ｂ段階では、シャープなエッジの特別な形状に起因して、注入された流体のフィラメントの発生が促されることになり、注入された流体が連続流れ内へと移動していく。Ｃ段階では、注入された流体のフィラメントが小さい液滴へと分割（または破壊）される。このような分割（または破壊）は、ウェーバー数（Ｗｅ数）によって決められる。ウェーバー数は、パイプ流体相と注入流体との間の表面張力σ、フィラメントの寸法特性ｄ、相対速度Ｕおよび連続相の密度ρに基づいて計算により得られるものである（Krzeczkowski(1980)）：
Ｗｅ＝ρ・Ｕ２・ｄ／σ
【００４１】
液滴の分割は、Ｗｅ＞Ｗｅｃｒに相当する。ここで、風洞実験および流れ場への液滴注入に対しては、Ｗｅｃｒは８〜１０であるとされている。Ｄ段階では、半径方向の液滴混合が行われる。かかる半径方向の液滴混合は、フィラメント状液滴の初期の分割および局所的な乱れ（パイプ流れの局所的なレイノルズ数によって表されるような乱れ）によって決められるものである。
【００４２】
注入圧および注入速度を制御することは重要であり、それによって、混合物流体がパイプ流れに対して流入するのではなく、内側接触面に向かって注入されることが重要であり、また、パイプ流れが注入パーツ内へと流れ込んでいかないようにすることも重要である。
【００４３】
図６には、本発明のアッセンブリが示されている。より詳細に説明すると、図６に示すアッセンブリは、パイプ部８および再混合ミキサー(re-mixer)９を備えた本発明のマルチ流体インジェクションミキサーを有して成る。再混合ミキサーは、米国特許第５９７１６０４号公報に開示されているような再混合ミキサーである。より具体的に説明すると、再混合ミキサーは、流体が流れるパイプ内に対して挿入されるハウジングを有して成る。かかるハウジング内には、流路と協働する壁部分を備えた制御要素が相互に隣り合うように少なくとも１つ（好ましくは２つ以上の）設けられている（個々の制御要素は取り外しできるように封止可能状態で設けられている）。制御要素は、流れおよび混合作用を制御すべく、流路が中央チャンバーのある１点に集束するように調整できるものであり、あるいは、入口通路と中央チャンバーからの出口通路との位置がずれるように調整できるものである。更なる詳細は、米国特許第５９７１６０４号公報を参照のこと。本発明のアッセンブリは、「製造された水」を処理して、油分の汚染物を除去するのに特に有用である。
【実施例】
【００４４】
実施例１−製造された水の処理
図６に示すアッセンブリを用いて、「製造された水」に含まれる油分を減少させた。インジェクションミキサーは、コーン部として形成された注入要素を有するインジェクションミキサーを用いた。再混合ミキサーとしては、米国特許第５９７１６０４号の請求項２に記載のミキサーを用いた。２種類の流体を注入した。即ち、液体凝集剤の上流に窒素ガスを注入した。窒素は、部分的または完全に天然ガスに置き換えることができる。パイプ長さは０．１〜３０ｍの範囲であった。一般的に実際の体積流量は以下のようなものであった：
製造された水：ＱＷ
窒素ガス：ＱＷ・１０−２
液体凝集剤：ＱＷ・１０−５
【００４５】
上述のような流速では、「圧力損失が５０％となる箇所に直列に接続した２つのＣ１００のインジェクションミキサーの態様」または「ガス注入に使用されるＣ１００インジェクションミキサーの上流のクイルまたはノズルに凝集剤が注入される態様」と比べた場合、「製造された水」に含まれる油分の点で同等に好ましい性能またはより好ましい性能が達成された。圧力降下は、パイプ流れ条件に依存するが、０．０２〜２ｂａｒの範囲であった。注入されたガスによって、フロテーション効果（flotation effect）が供された。再混合ミキサーでは、気泡のフロテーション効果が維持され、パイプ断面の全体にわたって凝集剤および気泡が均一性良く分布した。
【００４６】
再混合ミキサーの下流側には、水から油分を分離するデバイス（例えば、ハイドロサイクロン）が設けられる。かかるデバイスは、「気泡およびそれにくっついた液滴状油分を含んだ水流れ」から油分を除去するのに効果的であることが証明されている。再混合ミキサーは、混合作用の点で調整可能であり、下流側の分離デバイスの運転が効率的になるように操作することができる。たとえパイプ流速が多少変化する場合であっても、再混合ミキサーの混合作用の調整によってかかる変動が補償される限り、分離デバイスの運転は効率的となる。再混合ミキサーは、本発明のミキサー、本発明のインジェクションミキサー、Ｃ１００インジェクションミキサーに置き換えることができ、あるいは、更なる化学材料の注入を行わず単にミキサーとして操作するインジェクションミキサー、または、混合物の更なる注入を行うインジェクションミキサーに置き換えることができる。とはいうものの、インジェクションミキサーおよび再混合ミキサーがパイプ部を介して接続された本発明のアッセンブリは、製造水を処理する点では未だ知られていない技術的効果を奏することになる。特定の理論に拘束されるわけではないが、ガス導管に引き続いて凝集剤導管が設けられているインジェクションミキサーの構成では、速度プロファイル、および、注入された凝集剤に供される壁剪断応力（wall shear stress）が変化するものと考えられる。かかるミキサーの注入部分の壁近傍では、ガスが迅速に小さい気泡へと分散し、多相流れの流速を局所的に増加させる。これによって、速度勾配が増加するので、注入された凝集剤に供される剪断応力が増加する。その結果、凝集剤が効率的に均一に分散することになる。このことは、分離前に凝集剤の滞留時間に制限がある場合に特に有利である。
【００４７】
実施例２−油分の処理
本実施例では、油分処理に本発明のアッセンブリを使用する。油分−水の常套的な処理は、水液滴が重力沈降できるように、水平に設けた大きなベッセル内で行うのが通常である。重油系の処理では、通常、０．５％ＢＳ＆Ｗ（体積％、Basic Sediment and Water）という所望の生成物品質を満たすべく、多くの解乳化剤を加えて油分から水を効果的に分離（または解離）させる必要がある。解乳化剤は、油分に含まれる天然界面活性剤と競合する表面活性剤であって、オイル−水界面からそのような天然界面活性剤を除去する作用を有している。従って、液滴周囲の境膜は破壊されて、液滴−液滴間の結合が容易となる。
【００４８】
インジェクションノズルおよびインジェクションノズルなどの従来技術のデバイスを用いた場合、連続的な油分ストリームに分散する液滴表面まで解乳化剤が到達することを確保するのは非常に難しい。従って、化学材料を過剰に加えることになり、エマルションを不安定化させるのではなく、新たなエマルションが形成される。その結果、オイル−水分離デバイスの故障がもたらされることになる。
【００４９】
「製造された水」を再循環させると、臨界水の増加および水連続相への相転移の可能性に起因して、分離デバイスの性能が向上し得る。インジェクションミキサーの２つの注入機能を用いると、再循環される「製造された水」および解乳化剤を、製造分離デバイスの上流に注入することができる。解乳化剤を含んだ水が、連続相内へと注入されて均一に混合される場合、液滴−液滴結合のための新しい界面が形成されるように米国特許第５９７１６０４号の再混合ミキサーが使用される。注入された化学材料と、再循環した水と、処理される多相流れとが十分に再混合されると、解乳化剤が液滴の新しい界面に到達することができ、水液滴の結合が迅速かつ効果的に開始されることになる。このような解乳化剤の効果的な混合およびその後の水液滴の効果的な結合によって、油分中の水含量が、常套のシステムと比べて少なくとも３５％減じられることになる。別法にて、２０％未満の解乳化剤をプロセスに用いることができ、その場合でも０．５％ＢＳ＆Ｗという生成物品質が得られる。
【００５０】
実施例３−脱塩
本実施例では、原油の脱塩の処理に本発明のアッセンブリを使用する。多くの場合、原油は、水、無機塩、懸濁固形分および水溶液微量金属を含んでいる。精製処理の第１工程では、デバイスの腐食、閉塞および汚れ（ファウリング）を減じたり、処理設備で用いる触媒の劣化を防止するために、上述の汚染物質を脱塩により除去しなければならない。尚、脱塩には、混合物の注入（水を含む）、多相流れの混合および下流での分離が含まれている。
【００５１】
化学分離または静電分離に基づいた２つの最も典型的な原油の脱塩処理は、抽出剤として熱水を使用する。化学的な脱塩では、水および化学界面剤（解乳化剤）を原油に加えて加熱し、塩および他の不純物を水に溶解させたり、水にくっつけたりさせた後、沈降処理を行うタンクへと移される。静電分離に基づく脱塩では、高い電圧を印加して、沈降タンクの底部にて懸濁水液滴を濃縮する。実際の脱塩処理では、上述の方法を組み合わせて行ってもよい。
【００５２】
水／解乳化剤の注入／混合を行うための従来技術のデバイスは、インジェクションクイルと、その下流側のＳｕｌｚｅｒミキサーまたはチョークバルブとを組み合わせたデバイスであり得る。
【００５３】
本発明のアッセンブリを使用すると、温水と解乳化剤との効率的かつ均一な分配が確保され、塩が油分から抽出されて注入水へと移るために最適な界面が形成されることになる。特定の品質を達成するために必要な解乳化剤量、プロセスに必要な圧力損失、および、脱塩プロセスの処理体積量の点で、プロセス効率が向上することが見込まれる。
【００５４】
実施例４−流量保証
本実施例では、流量保証に本発明のアッセンブリを使用している。流量保証は、リザーバーから受入れ施設へと移送されるオイル流れおよびガス流れを維持するのに重要である。パイプラインに生じ得る閉塞は、ハイドレート（または水和物）、ろう状物質、アスファルテン、スケールまたは砂などが関係している。
【００５５】
ハイドレートの生成は主に操作上および安全上の点で問題があり、海中パイプラインおよび水源設備ではハイドレートの生成は予測できない。ガスハイドレートは、最も低い露点を下回るように水分除去されない場合、海中のフローラインで形成されてしまう可能性がある。一般的な防止策としては、パイプラインの断熱、加熱および／または防止剤添加を挙げることができる。ハイドレートの形成を防止する常套の手法では、メタノールまたはグリコールがパイプラインに注入される。これにより、ハイドレート形成が生じ得るラインを、圧力レベルに対する温度をより低い温度にまで許容できるようにシフトさせている。
【００５６】
本発明のアッセンブリを用いると、メタノールと不可逆的反応性トリアジンとをパイプラインに注入することができ、それによって、ハイドレートの形成を防止できると共に高腐食性Ｈ２Ｓを除去できる。より安定な膜またはフィラメントを形成し得るトリアジン系化学物質は、マルチ・インジェクションミキサーに設けられた「シャープなエッジに最も近い注入要素」から注入される一方、メタノールまたはグリコールは、「シャープなエッジから最も離れた注入要素」から注入される。これにより、表面における剪断応力がシャープなエッジに向かって増加するように、パイプ流れの速度プロファイルが影響を受ける。その結果、メタノールの迅速な注入をトリアジンの注入よりも上流側で行わない場合と比較して、フィラメントの変形がより効率的に行われると共に、トリアジンの二次的な分割がより効率的に生じることになる。
【００５７】
実施例５−Ｃ１００との比較
驚くべきことであるが、本発明のマルチ流体インジェクションミキサーの好ましい態様では、シャープなスリップエッジ（sharp slip edge）によって発生する乱流状態に起因するガス相内（おそらくは、他のいずれのパイプ流体相内であっても同様である）の液体の分配および維持がＣ１００の場合よりも長い時間行われる。接触要素およびスリップエッジを規定する形状を変えると、驚くべきことに、乱流状態に起因して、液滴がガス相内で保持され易くなる。新しい形状によって、ガスがシャープなスリップエッジへと流れることができると共に、壁部とシャープなスリップエッジとの間にガスのカーテンが形成されることになり、結果的に、Ｃ１００の場合と比較して、液滴の沈殿速度（または付着速度）が減少することになる。
【００５８】
以下の表では、本発明の３つの態様をＣ１００ミキサーと比較した際の典型的なパラメータが示されている。
【００５９】
表１は、注入箇所から４０ｃｍ後方の箇所におけるガス相（パイプ流体）を伴って流れる全液体流束（混合物流体）の割合を示している。液体の残りは、パイプ壁上を液体膜として流れる。表から分かるように、下流領域におけるエントレイメント割合（液滴がガス中に同伴される割合、entrainment fraction）の点で、本発明には大きな改良がもたらされている。
【００６０】
【表１】
2008514417.tif 000003
【００６１】
表２は、１ｂａｒの空気および２２ｍ／ｓの表面速度で試験された際に記録された圧力降下（または圧力損失）を示している。また、表２は、空気力学的な観点から形状を特徴付けるＧファクターも示している。低いＧファクターは、ミキサー・ユニットにおける低い圧力降下の可能性を示唆するので、Ｇファクターはできるだけ低い値であることが好ましい。
【００６２】
【表２】
2008514417.tif 000004
【００６３】
試験された態様は、図面に示されており、次の通りである：
【００６４】
図３は、７つのコーン（接触要素）とパイプ壁沿いに流体を流す３つの通路とを備えたインジェクションミキサーＣ７００を示している。
【００６５】
図７は、逆コーン・ミキサーを示している。
【００６６】
図５（図１および図２）は、リングミキサーと呼ばれ得る逆コーン・リングミキサーを示している。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
原理上、本発明のマルチ流体インジェクションミキサー、ミキサーおよびアッセンブリは、流体が流れるパイプ内においての混合、そのようなパイプへの注入および流体調整を行ういずれの産業分野においても用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、本発明のマルチ流体インジェクションミキサー（即ち、逆コーン・リングを有するミキサー）の長手方向軸の断面図である。
【図２】図２は、図１のミキサーを下側から見た図である。
【図３】図３は、接触要素として構成された７つのコーンを有する本発明のマルチ流体インジェクションミキサーである。
【図４】図４は、接触要素が逆コーン状に形成された本発明のマルチ流体インジェクションミキサーである。
【図５】図５は、本発明の逆コーン・リングを有するミキサーである。
【図６】図６は、本発明のアッセンブリを示している。
【図１】
2008514417.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月26日(2006.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ（１）を流れるガスおよび／または液体に対して、混合物流体としてのガスおよび／または液体を注入して、パイプ流体と混合物流体とを均一に混合するためのマルチ流体インジェクションミキサー（７）であって、
前記マルチ流体インジェクションミキサーはパイプ部を成しており、
パイプ内側断面に狭窄部が形成されるように少なくとも１つの接触面を備えた少なくとも１つの接触要素（２）、および
前記接触要素の前記接触面と流体連通状態で構成されている少なくとも１つの注入要素（３,３ａ,３ｂ）
を有して成り、
前記接触面がパイプ流体流れの一部と面し、そのパイプ流体流れの向きを変えており、その結果、パイプ流体の流れが加速されると共に、前記接触面の近傍を流れる流体の向きがその接触面に沿うように変えられることになり、それにより、最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジ（４,４ａ,４ｂ）の接触面端部において流速が最大となり、また
前記注入要素によって、前記接触面上および前記接触面に沿うように注入された混合物流体は、前記シャープなエッジ上を流れるパイプ流体に起因してパイプ流体の流れにエントレインされることになり、
狭窄パイプ部として形成される接触要素に対しては、少なくとも２つの注入要素が設けられていることを特徴とするマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項２】
接触要素（２）が、パイプ軸に位置する逆コーンに対して同軸となるように形成されていること特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項３】
接触要素（２）が、パイプ断面に対して複数配置されたコーン部を有して成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項４】
接触要素（２）が、パイプ断面に対して複数配置された逆コーンを有して成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項５】
接触要素（２）が、１つ又は複数の逆コーン・リングとして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項６】
接触要素（２）が、パイプ軸に位置する逆コーンに対して同軸となった接触要素および少なくとも１つの逆コーン・リングから成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項７】
パイプ内壁に沿うように接触要素を迂回してパイプ流体が流れるための通路（１０）が少なくとも１つ設けられている、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項８】
シャープなエッジの上流側から接触要素の接触面に対して混合流体が均等に注入されるためのチャンネルまたは開口部を注入要素（３）が有して成ることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項９】
対象となる混合物流体の各々に対して１つの注入要素（３）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１０】
ガスを注入するための注入要素（３）が、液体を注入するための注入要素の上流側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１１】
混合物流体の流速または混合物流体との混合物の流速のための圧力の観点および開口部の観点で注入要素（３）を調整できることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１２】
接触要素（２）が交換可能なパーツから構成されており、接触要素の形態を現状の条件に適合させることができることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１３】
パイプ流速の増加に起因して、混合物用の開口部が大きくなり、また、混合物の流速が増加するように、接触要素（２）がバネ作用を有するサスペンションを含んでいる、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１４】
接触要素（２）と注入要素（３）とが１つのユニットとして一体化していることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー。
【請求項１５】
パイプを流れる流体を均一に混合するためのミキサーであって、ミキサーはパイプ部を成し、
パイプ内側断面に狭窄部が形成されるように少なくとも１つの接触面を備えた少なくとも１つの接触要素（２）を有して成り、
前記接触面がパイプ流体流れの一部と面し、そのパイプ流体流れの向きを変えており、その結果、パイプ流体の流れが加速されると共に、前記接触面の近傍を流れる流体の向きがその接触面に沿うように変えられることになり、それにより、最も狭い狭窄部分に位置するシャープなエッジ（４）の接触面端部において流速が最大となることを特徴とする、ミキサー。
【請求項１６】
請求項２〜７および請求項１２の特徴を少なくとも１つ有して成ることを特徴とする、請求項１６に記載のミキサー。
【請求項１７】
請求項１に記載のマルチ流体インジェクションミキサー、パイプ部分、再混合ミキサーを有して成るアッセンブリであって、パイプ部分の第１端部とマルチ流体インジェクションミキサーの出口部とが接続され、パイプ部分の第２端部と再混合ミキサーとが接続されており、
再混合ミキサーが、流路と協働する壁部を有する制御要素を備えたハウジングを有して成り、好ましくは２つ以上の制御要素が相互に隣接して個々に取替えできるように封止されて配置されており、流路が中央チャンバーの１点に集束するように制御要素が調整されている、あるいは、入口通路と中央チャンバーからの出口通路とがずれるように制御要素が調整される、
ことを特徴とするアッセンブリ。
【国際調査報告】
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