【手続補正書】
【提出日】令和2年3月31日(2020.3.31)
【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】
多液及び多相の非混和性分散液を分離するための多相の分離装置のシステムの性能を評価する、コンピュータで実行される方法であって、
コントローラ・コンピュータ・デバイスのハードウェアのプロセッサにおける動作の入力パラメータを提供するステップを含み、前記プロセッサは、１つまたは複数のソフトウェアモジュールの形態であって非一時的な記憶媒体に格納されたプログラムコードを実行することによって構成され、前記動作の入力パラメータには、
密度、粘性及び表面張力、前記非混和性分散液の静的及び動的沈降のデータの１つまたは複数を含む、前記非混和性分散液に関する流体の特性のデータと、
前記分離装置内に１つまたは複数の内部の幾何学的な構成要素を含む、前記分離装置の内部容量の幾何学形状と
が含まれ、
前記プロセッサにより、前記分離装置のシステムの計算流体力学（ＣＦＤ）モデルを生成するステップを含み、前記ＣＦＤモデルの生成には、
前記プロセッサにより、前記幾何学形状に基づき、前記分離装置の前記内部容量及び前記分離装置内の前記内部の構成要素の３次元幾何学モデルを規定し、
前記プロセッサにより、前記３次元幾何学モデルに基づき、前記分離装置の前記内部容量を表す計算メッシュを規定し、
前記プロセッサにより、前記内部容量内に含まれる前記非混和性分散液の最初の小滴サイズの分布を判定し、
オイラーの多相モデルを使用して、前記分離装置の前記内部容量内の連続又は分散した気相、連続又は分散した重い液相、及び連続又は分散した軽い液相の各々に関する容量を示し、
前記内部容量内の分散した液相の容量に関し、ポピュレーションバランスモデリングを用いて小滴サイズの分布を示し、前記分布は、多変数の方法に従ってポピュレーションバランス方程式を解くことによってモデル化され、
前記プロセッサにより、集合カーネル及び分離カーネルを適用して、小滴サイズと、前記非混和性分散液に関する静的及び動的沈降のデータを含む前記流体の特性のデータとの関数として、前記分散した液相の集団における小滴サイズの発達をモデル化し、
前記連続した液相と、前記分散した液相との間の相の相互作用をモデル化し、前記相の相互作用のモデルは、前記分散した液相の容量の希釈状態と半希釈状態と濃縮状態との間の分散した相の画分の濃度の関数であるとともに、前記分散した液相の小滴サイズの発達と分散の粘度との関数である
ことが含まれ、
前記プロセッサにより、前記ＣＦＤモデルに基づき、前記動作の入力パラメータの１つまたは複数を出力するステップを含み、１つまたは複数の動作の入力パラメータの出力は、前記ＣＦＤモデルに基づいて調整されて前記分離装置の分離効率を最大化する、コンピュータで実行される方法。
【請求項２】
前記非混和性分散液が、水中油のエマルジョン、油中水のエマルジョン、水中油中水のエマルジョン、及び油中水中油のエマルジョンで構成されたグループから選択されたエマルジョンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記分離装置から出力された、前記処理された液体の流れが、水の液体の流れと、油の液体の流れとを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
静的または動的沈降データを提供することが、前記分離装置内の沈降または浮上する相の時間変化する鉛直方向の分布を判定するために、前記液体の分散を監視することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記時間変化する鉛直方法の分布が、前記液体の分散の、超音波測定、ガンマ線濃度測定、核磁気共鳴ＮＭＲ測定、及び電子トモグラフィ測定の１つまたは複数を取るように構成されたセンサデバイスを使用して、前記プロセッサによって判定される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記時間変化する鉛直方向の分布が、前記分離装置によって処理されるバッチからリアルタイムで測定されるか、１つまたは複数の以前のバッチの間に測定される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プロセッサで、前記集合カーネル及び前記分散カーネルを、前記静的または動的沈降データに基づいて選択することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記流体の特性のデータには、密度、粘性、表面張力、運動量、速度、乱流のエネルギ消失量、乱流の運動エネルギ、及び、解乳化剤または表面活性剤の濃度を含む、１つまたは複数の変数に係る値または値の勾配が含まれている、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
小滴サイズの進展が、小滴サイズ、及び、前記流体の特性のデータの変数の１つまたは複数の関数としてモデル化される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
多相の分離装置システムにおける液体−液体の分離効率を最適化する方法であって、
気相、油相、及び水相を含む多液及び多相の非混和性分散液を受領するための流入部を有する多相の分離装置を提供するステップを含み、
前記非混和性分散液を前記分離装置に送るステップを含み、
接続された電子デバイスからコントローラ・コンピュータ・デバイスのハードウェアのプロセッサに動作の入力パラメータを電子的に提供するステップを含み、前記プロセッサは、１つまたは複数のソフトウェアモジュールの形態であって非一時的な記憶媒体に格納されたコードを実行することによって構成され、前記動作の入力パラメータには、
密度、粘性及び表面張力、前記非混和性分散液の静的及び動的沈降のデータの１つまたは複数を含む、前記非混和性分散液に関する流体の特性のデータと、
前記分離装置内に１つまたは複数の内部の幾何学的な構成要素を含む、前記分離装置の内部容量の幾何学形状と
が含まれ、
前記プロセッサにより、前記分離装置のシステムの計算流体力学（ＣＦＤ）モデルを生成するステップを含み、前記ＣＦＤモデルの生成には、
ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行する前記プロセッサにより、前記幾何学形状に基づき、前記分離装置の前記内部容量及び前記分離装置内の前記内部の構成要素の３次元幾何学モデルを規定し、
前記ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行する前記プロセッサにより、前記３次元幾何学モデルに基づき、前記分離装置の前記内部容量を表す計算メッシュを規定し、
入力パラメータモジュール及び前記ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行する前記プロセッサを伴う前記プロセッサにより、前記内部容量内に含まれる前記非混和性分散液の最初の小滴サイズの分布を判定し、
前記入力パラメータモジュール及び前記ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行するプロセッサを伴う前記プロセッサにより、オイラーの多相モデルを使用して、複数の速度のクラスの関数として、前記分離装置の前記内部容量内の連続又は分散した気相、連続又は分散した重い液相、及び連続又は分散した軽い液相の各々に関する容量を示し、
前記入力パラメータモジュール及び前記ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行する前記プロセッサにより、前記内部容量内の分散した液相の容量に関し、ポピュレーションバランスモデリングを用いて小滴サイズの分布を示し、前記分布は、多変数の方法に従ってポピュレーションバランス方程式を解くことによってモデル化され、
前記入力パラメータモジュール及び前記ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行するプロセッサを伴う前記プロセッサにより、集合カーネル及び分離カーネルを適用して、小滴サイズと、前記非混和性分散液に関する静的及び動的沈降のデータを含む前記流体の特性のデータとの関数として、前記分散した液相の集団における小滴サイズの発達をモデル化し、
シミュレーションモジュール及び前記ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行する前記プロセッサにより、前記連続した液相と、前記分散した液相との間の前記相の相互作用を、モデル化し、前記相の相互作用のモデルは、前記分散した液相の容量の希釈状態と半希釈状態と濃縮状態との間の分散した相の画分の濃度の関数であるとともに、前記分散した液相の小滴サイズの発達と分散の粘度との関数である
ことが含まれ、
調整モジュール及び前記ＣＦＤモデル生成モジュールを含むコードを実行する前記プロセッサにより、前記ＣＦＤモデルに基づき、前記動作の入力パラメータの１つまたは複数を調整して、前記液体−液体の分離効率を最大化するステップを含み、
前記非混和性分散液から分離され、前記非混和性分散液を最小量だけ含む、処理された液体の１つまたは複数の流れを前記分離装置から排出するステップを含む、方法。
【請求項１１】
前記非混和性分散液が、水中油のエマルジョン、油中水のエマルジョン、水中油中水のエマルジョン、及び油中水中油のエマルジョンで構成されたグループから選択されたエマルジョンを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記分離装置から出力された、前記処理された液体の流れが、水の液体の流れと、油の液体の流れとを含み、前記入力パラメータが、前記処理された液体の流れの中の油中水エマルジョン及び水中油エマルジョンの出力を最小にするように調整される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
静的または動的沈降データを提供することが、前記分離装置内の沈降または浮上する相の時間変化する鉛直方向の分布を判定するために、前記非混和性分散液を監視することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記時間変化する鉛直方法の分布が、前記液体の分散の、超音波測定、ガンマ線濃度測定、核磁気共鳴ＮＭＲ測定、及び電子トモグラフィ測定の１つまたは複数を取るように構成されたセンサデバイスを使用する前記プロセッサによって判定される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記時間変化する鉛直方向の分布が、前記分離装置によって処理されるバッチからリアルタイムで測定されるか、１つまたは複数の以前のバッチの間に測定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記プロセッサで、前記集合カーネル及び前記分散カーネルを、前記静的または動的沈降データに基づいて選択することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記流体の特性のデータには、密度、粘性、及び表面張力を含む、１つまたは複数の変数に係る値または値の勾配が含まれている、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
小滴サイズの発達が、小滴サイズ、及び、前記流体の特性のデータの変数の１つまたは複数の関数としてモデル化される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記最初の小滴サイズの分布が、実験的測定から判定されるとともに、前記最初の小滴の直径の分布と、前記小滴の直径によって分けられた容量の割合に関し、小滴の確率分布によって規定された確率分布関数の各々に関する相の割合とを含んでいる、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
前記内部の幾何学的構成要素には、流入デバイス、穴が開けられたプレート、バッフル、渦遮断器、堰、コアレッサパック、及び、前記分離装置の前記内部容量内の気体及び液体の流れを妨げるか部分的に妨げるデバイスの１つまたは複数を含んでいる、請求項１０に記載の方法。