СИСТЕМА И СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ОДНОПОЛЯРНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И ДРУГИХ СМЕСЕЙ

1. Способ разделения двух или более фаз эмульсионной смеси (например, эмульсии), включающий стадии:
(a) обеспечение смеси с суммарным и однополярным зарядом (например, так, что соседние капли в ней приобретают суммарные и однополярные заряды), таким образом усиливая в ней коалесценцию капель аналогичной фазы и получая, или увеличивая получение, двух или более объединенных фаз, и
(b) сбор двух или более объединенных фаз.
2. Способ по п. 1, в котором стадия (а) включает бомбардировку смеси ионами посредством коронного разряда.
3. Способ по п. 2, в котором стадия (а) включает обеспечение эмиттерного электрода (например, заостренного электрода) и коллекторного электрода (например, затупленного электрода), где по меньшей мере коллекторный электрод находится в физическом контакте со смесью, и между эмиттерным электродом и коллекторным электродом прикладывают разность потенциалов при пороговом значении коронного разряда или выше него.
4. Способ по п. 3, в котором эмиттерный электрод не находится в физическом контакте со смесью.
5. Способ по п. 4, в котором между эмиттерным электродом и смесью размещают газообразную среду (например, азот, кислород, воздух, аргон, гелий и т.д., или их смесь).
6. Способ по любому из пп. 3-5, в котором коллекторный электрод является заземленным.
7. Способ по любому из пп. 3-5, в котором эмиттерный электрод является заостренным электродом (например, игольчатый электрод, множество игольчатых электродов, электрод или электроды в форме лезвия, тонкий проволочный электрод или множество проволочных электродов, спиральный электрод, пилообразный электрод и т.д.).
8. Способ по любому из пп. 3-5, в котором эмиттерный электрод является покрытым и/или текстурированным (например, покрытым и/или текстурированным микроструктурами, нанотрубками (например, УНТ), наноструктурами или другими структурами заостренной геометрии).
9. Способ по любому из пп. 3-5, в котором эмиттерный электрод выполнен из материала, устойчивого к вызываемой ионизацией коррозии, или покрыт таким материалом.
10. Способ по любому из пп. 3-5, в котором коллекторный электрод содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из металла, кремния и кремния с естественным оксидом, и/или коллекторный электрод покрыт диэлектрической пленкой (например, и/или коллекторный электрод представляет собой подложку, которая содержит смесь, например, представляет собой канал, трубу, пластину и т.д.).
11. Способ по любому из пп. 3-5, в котором разность потенциалов между смесью и эмиттерным электродом устанавливают путем приложения высокого напряжения к эмиттерному электроду или путем приложения высокого напряжения к смеси посредством обращения полярности эмиттерного электрода.
12. Способ по любому из пп. 3-5, в котором прикладывают электрическое поле посредством непрерывного разряда переменного тока или постоянного тока или посредством импульсного разряда.
13. Способ по п. 12, в котором разряд представляет собой двухфазный, трехфазный или многофазный разряд (например, присутствует период ожидания разряда).
14. Способ по п. 13, в котором разряд представляет собой прямой разряд или барьерный разряд.
15. Способ по любому из пп. 3-5, 13-14, дополнительно включающий регулирование напряжения, исходя из свойств смеси.
16. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, в котором смесь разделяют во время транспортировки (например, на конвейерной ленте).
17. Способ по п. 1, в котором стадия (а) включает снабжение части смеси однополярным зарядом; способ дополнительно включает смешивание заряженной части смеси с оставшейся частью смеси, посредством чего обеспечивают усиление в ней коалесценции капель аналогичной фазы и получение, или увеличение получения двух или более объединенных фаз, и (b) сбор двух или более объединенных фаз.
18. Способ по п. 1, в котором стадия (а) включает впрыскивание, распыление или введение иным образом вещества (например, капель жидкости, ванны жидкости или потока жидкости), имеющего суммарный и однополярный заряд, в смесь, посредством чего усиливают в ней коалесценцию капель аналогичной фазы и получают, или повышают получение двух или более объединенных фаз.
19. Способ по п. 1, в котором стадия (а) включает впрыскивание в смесь ионизированного газа, имеющего суммарный и однополярный заряд (например, ионизированного в отдельном процессе, ионизированного во время транспортировки к смеси, ионизированного посредством коронного разряда в камере коронного разряда).
20. Способ по п. 19, в котором ионизированный газ впрыскивают в смесь из одного места или из множества мест.
21. Способ по любому из пп. 18-20, дополнительно включающий перемешивание смеси перед стадией (а).
22. Способ по п. 1, в котором стадия (а) включает введение смеси на подложку, имеющую суммарный и однополярный заряд (например, подложка с зарядом, сообщенным посредством электризации трением).
23. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20 или 22, в котором однополярный заряд является положительным.
24. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20 или 22, в котором однополярный заряд является отрицательным.
25. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20 или 22, в котором смесь, при сохранении суммарного и однополярного заряда, содержит комбинацию видов частиц, имеющих положительные и отрицательные заряды (например, которые могут изменяться за заданный период времени).
26. Способ по п. 1, в котором стадия (а) включает сообщение заряда посредством электризации трением во время транспортировки смеси через трубопровод, при этом трубопровод содержит покрытие, выполненное с возможностью улучшения зарядки посредством электризации трением.
27. Способ по п. 1, в котором стадия (а) включает сообщение заряда посредством непосредственного привнесения, проводимости, сообщения суммарного и однополярного заряда и/или любой их комбинации.
28. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22 или 26-27, в котором смесь содержит множество жидких фаз.
29. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22 или 26-27, в котором смесь содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из частиц, белков, ДНК, РНК и клеток (например, смесь включает стабилизирующий агент, такой как частицы или поверхностно-активное вещество).
30. Способ по п. 29, в котором смесь содержит жидкость с низкой электропроводностью (например, изоляционную жидкость или диэлектрическую жидкость, например, где жидкость с низкой проводимостью составляет по меньшей мере 50 мас.% смеси).
31. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь содержит водную фазу, и водная фаза имеет содержание солей, составляющее по меньшей мере примерно 0,5 М (например, по меньшей мере примерно 1 М, по меньшей мере примерно 1,5 М или по меньшей мере примерно 2,0 М).
32. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором, перед приложением суммарного и однополярного заряда, смесь содержит фазу капель со средним диаметром менее или равным примерно 1000 мкм (например, ≤500 мкм, ≤400 мкм, ≤300 мкм, ≤100 мкм, ≤50 мкм, ≤30 мкм, ≤20 мкм, ≤10 мкм, ≤1 мкм, ≤900 нм, ≤500 нм, ≤300 нм, ≤100 нм, ≤50 нм, ≤30 нм или ≤10 нм), и в котором капли коалесцируют после сообщения полного и однополярного заряда.
33. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь представляет собой двухфазную эмульсию, содержащую водную фазу и неводную фазу (например, масло), где водная фаза составляет количество, меньшее или равное 50 мас.% эмульсии (например, ≤40 мас.%, ≤30 мас.%, ≤20 мас.%, ≤10 мас.%, ≤5 мас.%, ≤3 мас.%, ≤1 мас.% или ≤0,5 мас.%).
34. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь представляет собой двухфазную эмульсию, содержащую водную фазу и неводную фазу (например, масло), где неводная фаза составляет количество, меньшее или равное 50 мас.% эмульсии (например, ≤40 мас.%, ≤30 мас.%, ≤20 мас.%, ≤10 мас.%, ≤5 мас.%, ≤3 мас.%, ≤1 мас.% или ≤0,5 мас.%).
35. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь представляет собой трехфазную смесь.
36. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь содержит жидкую фазу, твердую фазу и газовую фазу.
37. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь представляет собой смесь типа «пузырьки в масле» или смесь типа «пена в масле».
38. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь содержит эмульгирующий агент (например, поверхностно-активное вещество).
39. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь содержит по меньшей мере одну фазу, имеющую содержание солей по меньшей мере примерно 0,5 М (например, по меньшей мере примерно 1 М, по меньшей мере примерно 1,5 М или по меньшей мере примерно 2,0 М).
40. Способ по любому пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь содержит жидкость с высокой электропроводностью.
-14
-5
41. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь содержит масло, причем масло имеет электропроводность от примерно 10 См/м (в высокой степени изолирующее) до примерно 10 См/м (высоко проводящее).
-7
42. Способ по любому из пп. 1-5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, в котором смесь имеет электропроводность от примерно 10 См/м до примерно 100 См/м.
43. Способ по п. 5, в котором обеспечивают протекание газообразной среды.
44. Способ по пп. 5, 13-14, 17-20, 22, 26-27 или 30, дополнительно включающий регулирование температуры и/или давления газообразной среды для того, чтобы оптимизировать качество разрядных (вольт-амперных) характеристик и контролировать порог электрического пробоя.
45. Система разделения двух или более фаз смеси (например, эмульсии), включающая:
(a) контейнер или подложку для вмещения или удерживания смеси в нем или на ней, где контейнер или подложка включает (например, представляет собой) заземленный коллекторный электрод, и где контейнер или подложка включает пандус, бортик, ребро и/или другую приподнятую часть;
(b) эмиттерный электрод, не находящийся в физическом контакте со смесью, и
(c) источник питания, выполненный с возможностью приложения разности потенциалов между эмиттерным электродом и коллекторным электродом при пороговом значении коронного разряда или выше него, при этом между эмиттерным электродом и смесью размещена газообразная среда (например, азот, кислород, воздух, аргон, гелий и т.д., или их смеси), и контейнер или подложка выполнен(а) с возможностью пропускания через него и/или поверх нее первой фазы смеси, в то же время не допуская пропускания по меньшей мере второй фазы смеси через него и/или поверх нее, при наложении разности потенциалов между эмиттерным электродом и коллекторным электродом при пороговом значении коронного разряда или выше него (например, используя преимущество дифференциального распространения или перекачивающего эффекта разделения посредством коронного разряда), посредством чего вызывают или способствуют разделению двух или более фаз смеси.
46. Система по п. 45, в которой источник питания представляет собой традиционный источник питания (например, батарею, источник питания постоянного тока, источник питания переменного тока или источник питания переменного/постоянного тока).
47. Система по п. 45, в которой источник питания представляет собой электростатический генератор (например, генератор Ван де Граафа).
48. Система по п. 45, содержащая один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из скиммера, гравитационного сепаратора или центробежного сепаратора.
49. Система по любому из пп. 45-48, в которой эмиттерный электрод и/или коллекторный электрод не имеет покрытия.
50. Система по любому из пп. 45-48, в которой эмиттерный электрод и/или коллекторный электрод имеет покрытием.