这是一种新的碳捕获方法，其以径向逆流动态地从气体排放流中分离出浓缩的二氧化碳的清洁气体流。级联装置实现了满意的收集效率，以允许轴向抽出的氮气和水蒸汽排出到大气中。
一种用于区别性径向平流输送来自燃煤电厂的烟道气或其他气体排放流中的重馏分和轻馏分的装置包括用于在同轴反向转动的离心式叶轮(coaxial counter-rotating centrifugal impeller)之间的轴向供给的装置。高摩尔质量馏分(重馏分)，诸如二氧化碳、NOx、SOx、汞以及飞灰，通过叶轮径向向外平流输送到罐中。低摩尔质量馏分(轻馏分)，诸如氮气和水蒸汽，通过背压和轴向抽吸径向向内平流输送，并被轴向地抽出以便排出或进一步处理。叶轮之间的径向涡流提供用于轻馏分径向向内流动通过轴向供给的导管。
在叶轮之间的高剪切中的长的停留时间期间的高湍流机械辅助的混合和洗涤，与氮镇重物的通过区别性径向平流输送的所述上升流轴向抽出结合，从烟道气中分离出气体二氧化碳的清洁流。
飞灰和沉淀物通过在湍流中剪切增稠团聚到污泥状物块中，并从罐中被回收。由吸附剂反应产生的气体从处于湍流涡流的外周的剪切反应区域被连续地移除。从洗涤目标连续地抽出惰性气体以及湍流机械地辅助的混合使NOx、SOx和悬浮微粒的满意的收集效率所需的喷射液体的体积最小化。
该过程可被认为是有组织的湍流。湍流漩涡中的微小离心式分离作用通过强制方式整合，以产生重馏分和轻馏分的径向分散流，其中，重馏分具有高浓度的二氧化碳，而轻馏分具有高浓度的氮气。
附图说明
图1示出了优选实施方式的一半的示意立面图，其为一种包括用于碳捕获和洗涤的反向转动的离心式叶轮的装置。
图2示出了图1所示的优选实施方式的工作空间的一半的俯视图，其中顶部叶轮和挡板不可见，其示出了叶轮之间的同向转动径向涡流阵列、湍流环以及径向涡流和叶轮之间的混合区域。
图3a示出了工作空间的一部分的侧视图的细节，其示出了重馏分和轻馏分的流动路径以及叶轮之间的剪切层。
图3b示出了从转动轴线进入到湍流环中的截面图。
图4示出了图1中所示的优选实施方式中的叶轮外周和罐的侧视图的细节。
图5示出了轴向排出口附近的带有示出径向逆流的矢量的径向涡流的截面侧视图。
图6示出了可选的实施方式，其包括壳内的单个叶轮。
图7a示出了用于引起图1中所示的优选实施方式中的离心式叶轮反向转动的优选的驱动装置的细节。
图7b示出了优选实施方式及其优选的驱动装置的俯视图。
附图参考数字
1-轴向供给导管
1a-供给气源
2-轴向供给口
3-工作空间
4-底部叶轮
5-顶部叶轮
6-叶片
7-驱动装置
8-连接装置
9-轴向排出口
10-排出导管
11-轴向泵、喷射器/排泄器
12-叶轮组件外周
13-罐
14-挡板
15-径向供给导管
16-用于洗涤液体的喷射口
17-叶轮组件的收缩部分
18-叶轮组件的扩张部分
19-叶轮组件
20-用于洗涤液体的液体源
21-径向涡流、汇流导管
22-径向涡流之间的混合区域
23-工作空间的层环
24-工作空间的湍流环
25-工作空间的膨胀环
26-冷却装置
27-排气口
28-净化泵
29-可移动的密封件
30-边界层
31-剪切层
32-再循环流压力、背压
33-源流
34-汇流
35-壳
36-驱动电动机
37-驱动心轴
38-驱动轮
39-轴承密封件
40-可移动的密封件
41-离心式叶轮
42-叶轮驱动心轴

图1示出了优选实施方式的示意性截面图，其为一种用于浓缩和洗涤诸如来自煤燃烧的烟道气的气体排放流的装置。对称轴线和转动轴线为轴线a-a。图1的讨论将集中在将优选实施方式应用于燃煤烟道气处理上，但是其可以被用于其他气体排放流。
供给气(燃煤电厂烟道气)从源1a连续地流动通过轴向供给导管1并通过叶轮组件19中的轴向供给口2进入工作空间3。其他气体排放流包括来自水泥厂、硫酸厂、医疗废弃物焚烧、工业锅炉、造纸厂、钢厂、船舶、以及其他工业设施的气体排放流。术语供给气也将指这些气体排放流。术语流体是指气体、液体以及其混合物。术语流体混合物是指流体的混合物，其包括包含固体的混合物。烟道气是包括重馏分(二氧化碳、悬浮微粒、氧化硫、汞蒸气以及氧化氮)和轻馏分(氮气、氧气以及水蒸汽)的流体混合物。
叶轮组件19包括可反向转动的离心式叶轮4、5和外周12，所述叶轮具有公用转动轴线a-a。叶轮优选地由诸如钢的刚性材料制成。叶轮的转动使得流体在叶轮之间的工作空间3中径向向外平流输送。支撑叶轮的合适的装置(未示出)将叶轮保持在相对的且间隔开的位置，以便保持它们之间的工作空间3。图7中所示的优选的驱动装置通过驱动轮38保持叶轮分离。如图所示，被支撑的叶轮之间的间隔从它们的转动轴线a-a径向向外变化，从而界定收缩部分17和扩张膨胀部分18。优选地，叶轮组件通过合适的装置(未示出)支承以防止震动。
叶轮组件19的离心式叶轮4、5通过合适的连接装置8连接到驱动装置7。用于引起大致精确的反向转动的驱动装置和连接装置的优选实施方式在图7a和7b中示出。图1中示出了连接到每个叶轮的可选的驱动装置7。叶轮大约以相同的角速度但以相反的方向转动。优选地，为了大规模地处理烟道气，每个叶轮的转动速度小于1000转/每分钟(rpm)。本领域已知很多合适的驱动装置7，包括用于每个叶轮的单独电动机，并且已知很多合适的连接装置8，以便引起叶轮的反向转动，这些合适的连接装置8包括带传动和齿轮机构。例如，已知具有通过行星齿轮连接的反向转动螺旋桨的飞行器和直升机。
叶轮包括叶片6。本领域已知并可以使用各种叶片设计，包括如图2所示的弯曲叶片或带角度叶片(angled blade)。以叠置观察，顶部叶轮和底部叶轮的叶片交叉。因此，在反向转动期间，在工作空间中将有叶片之间的剪切是高的很多点，并且这些点连续地径向向外移动。外周12处的扩张部分18中的叶片用于压缩通过外周流入环状罐(annular tank)13的流体，并用于产生再循环流压力32。靠近轴向供给口2的叶片用于将供给气径向向外平流输送到工作空间3中。靠近轴向排出口的叶片用于通过径向向外平流输送重馏分离开轴向排出口9来保护通过轴向排出口的流以免受到重馏分污染。参见图5。
由叶轮组件19的叶轮4、5驱动的供给气从轴向供给口2在反向转动离心式叶轮之间以径向向外流动路径流动通过工作空间3到达外周12并进入罐13。从轴线a-a径向向外的所述流将被称为源流。源流包括重馏分、喷射液体以及未分离的轻馏分。源流由于高剪切而为湍流。
叶轮之间的源流在收缩部分17受到阻碍，在该收缩部分17处，叶轮表面收敛并变得间隔很近。收缩部分实际上是收敛型喷嘴，因而源流流速降低。阻力与源流相对，并且增加供给气在叶轮之间的高剪切环境中的停留时间。供给气与喷射的洗涤液体的混合通过机械地强制的高湍流而被增强。源流在收缩部分的失速区别地影响轻馏分并辅助轴向抽出氮气和水蒸汽以浓缩洗涤目标，如下面将说明的。
在经过收缩部分17之后，轴向抽出轻馏分之后留下的供给气流动到扩张部分18中，在此处，叶轮之间的间隔增加。包括微粒、NOx和SOx的洗涤目标已经被浓缩，并且洗涤液体已经被混合到烟道气中。扩张部分实际上是扩张型喷嘴。叶轮在扩张部分处的叶片6迫使流体径向向外进入罐13中。叶轮的转动给罐加压。
罐13接收通过外周12的流。优选地，罐是设置在叶轮外周并通过可移动的密封件29连接到叶轮4、5的环转物。密封件保持罐压力，并允许叶轮贴着静态罐壁滑动。罐压力辅助凝结罐内的SOx和NOx，并凝结汞蒸气和水蒸汽。叶轮组件的扩张部分18处的叶轮给罐加压。由于罐压力而形成的再循环流压力32由右指箭头示出。
罐包括排气口27，该排气口27与罐内部相通并提供用于将二氧化碳释放出加压罐以便进一步处理的装置。排气口可以是本领域已知的很多设计。排气口27还可以是焦耳-汤姆逊膨胀阀。罐中的二氧化碳保持气态，并且与排气口相通的监测装置(未示出)调节允许通过排气口27从罐逸出的流的纯度。通过排气口的流具有高浓度的二氧化碳并已经被洗涤了NOx、SOx以及悬浮微粒。必要时，相同设计的第二装置接收排气口的输出作为原料。级联装置从通过排气口27的浓缩的二氧化碳流中去除氮气、NOx、SOx以及悬浮微粒。
罐还包括净化泵28，该净化泵与罐内部相通并提供用于将固体和液体泵出罐的装置。净化泵可以是本领域已知的很多设计，包括螺杆泵(progressive cavity pump)或仅仅包括阀。通过净化泵28的流是重馏分的浓缩流(concentrated stream)，包括喷射液体、凝结物(condensate)以及来自烟道气的微粒。凝结物包括凝结的NOx和SOx以及汞。微粒包括团聚的飞灰和其他悬浮微粒，以及由湿法洗涤产生的沉淀物。图4示出了罐的细节。
叶轮6的工作产生了再循环流压力32或背压，该再循环流压力32或背压对抗源流并还增加在收缩部分17中的停留时间。如图所见，扩张部分18对于来自罐13的背压32实际上是收敛型喷嘴，而同时对于源流是扩张型喷嘴。背压32集中在剪切层并用于径向向内驱动轻馏分。重馏分在背压周围沿着叶轮的表面径向向外流到罐中。罐13中的压力凝结水蒸汽、未反应的NOx、未反应的SOx以及汞，这些与团聚的悬浮微粒和来自洗涤的沉淀物一起流动通过净化泵28以收集。
叶轮之间的再循环流压力和高剪切的结合在扩张部分18中引起非常高的湍流，所述叶轮在外周具有高切向速度。对于在包括具有高纵横比的精确的反向转动的叶轮的紧密覆盖的闭合系统装置(closely shrouded closed system setup)中的类似的冯卡门旋涡流(analogous von Karman swirling flow)，已经报道大约107等级的雷诺数。因此，在扩张部分18中发生极好的混合。喷射液体与已经通过轴向抽出氮气被浓缩的气体在扩张部分中的混合使微粒变湿并接触NOx和SOx以及CO2。湍流漩涡允许径向向内抽取由吸附剂反应产生的气体，从而有助于正向反应并提高洗涤效率。机械地强制的湍流，与带有文氏管的压力强制湍流不同，不会消散并可以继续，只要必要。停留时间优于本领域已知的机械辅助离心式湿法洗涤可能的停留时间，该本领域已知的湿法洗涤是快速流动通过装置(rapidflow-through device)。
在扩张部分18和罐13中的停留时间可以通过调整叶轮速度和罐抽空来调节，以确保对给定的供给流的满意的洗涤。使用第一装置的输出作为供给气的第二装置将允许罐抽空，如果高的供给流时，甚至在洗涤完成之前。
NOx和SOx以及汞在加压罐13中发生凝结，使得浓缩的二氧化碳的气体流通过排气口27。氮镇重物已经在压缩的上游被轴向地抽出。二氧化硫的沸点高达-10℃(263K)，而三氧化硫更高达45℃。二氧化氮的沸点也高达21.1℃。通过在罐压力下的凝结并通过由叶轮组件导致的湍流吸附剂混合来洗涤来自浓缩的二氧化碳流的NOx、SOx以及汞，产生了罐中具有高浓缩的这些有害馏分的液体。罐中的液体通过净化泵28从罐排出。
位于顶部叶轮5的中央的轴向排出口9与轴向排出导管10相通。轴向泵11和轴向排出导管相通，并在叶轮绕轴线a-a反向转动的同时，提供用于从工作空间3排出流体的装置。朝轴线a-a径向向内的所述流将被称为汇流。
汇流主要是轻馏分，包括氮气、水蒸汽以及氧气。这些气体馏分大约组成烟道气和其他工业气体排放流的体积的85％。汇流通过轴向泵11的抽吸并通过由叶轮产生的再循环流压力32而被驱动。轻馏分被径向向内区别地平流输送的原因是，湍流漩涡流将轻馏分集中在微小的涡流轴线，并使其远离叶轮，并且径向涡流21提供将这些毛细管连接成主干汇流的结合的低压梯度(coherent low pressuregradient)。
剪切层31由于叶轮的反向转动而存在于工作空间3中。剪切层处于一个平面中，该平面大致与叶轮等距并大致垂直于它们的转动轴。靠着每个叶轮的是与叶轮一起转动的流体的附着的边界层30。这些边界层彼此剪切。在剪切层中由边界层的剪切产生的径向涡流21是具有与叶轮的转动轴线a-a成径向的轴线的结合的湍流漩涡流阵列，类似轴线a-a作为轮轴的轮子中的辐条。为了了解更多的径向涡流，请参见图2、图3a、图3b以及图5。
径向涡流21提供用于径向向内到轴向排出口9的流或汇流的导管。存在所述汇流导管，尽管供给气在它们周围流动，因为有足够的物质流动通过径向涡流以维持连贯性。汇流通过轴向泵11的抽吸并通过将流体推入覆盖罐(shrouding tank)13的叶轮组件产生的背压32而被促进。
冯卡门旋涡流是给予圆筒状容器中反向转动盘之间的流的名称。来自覆盖圆筒壁(shrouding cylinder wall)的再循环流与叶轮之间的剪切一起，可以引起极高的湍流(Re-107)。然而，冯卡门旋涡流的调查研究仅考虑了带有闭合的覆盖壁和高纵横比的闭合容器。没有已经被公开的用于执行有用任务的流动通过装置。
挡板14保护轴向排出口9不受供给气的侵入。挡板通过叶片6连接到底部叶轮4。挡板与底部叶轮一起转动。叶片和挡板界定用于将流体引入工作空间3的螺旋供给导管15。螺旋供给导管中的喷射口16与液体源20相通，并提供用于将诸如水或吸附剂浆(sorbentslurry)或溶液的液体与供给气一起引入工作空间3中的装置。优选地，喷射口包括涡流混合喷嘴。通过喷射口的加压液体喷射或通过供给气流对来自液体源的液体的抽吸都可以被使用，但是，加压喷射是优选的。供给气与喷射液体在螺旋供给导管中混合。围绕径向向外源流中的径向涡流的轴线的混合漩涡与所述的径向向内汇流的轻馏分通过径向涡流21同时发生。可能某种程度上进入挡板和顶部叶轮之间的空间的供给气被从径向涡流和旋涡轴离心出去，并且收集在叶轮表面，在该叶轮表面，其被径向向外平流输送离开轴向排出口9。
前述的同时发生的径向源-汇流(radial source-sink flow)将被称为径向逆流。尽管逆流都围绕相同的轴，但是径向逆流与轴向逆流(如在旋流器或涡流管中实践的)不同。区别在于，逆流涡流的轴线与驱动装置的转动轴线成径向。此外，已知的轴向逆流装置由供给压力驱动，而如本发明所公开的径向逆流为机械地驱动的。
轴向泵11通过轴向排出导管10和轴向排出口9与工作空间3相通。在叶轮4、5转动的同时，轴向泵11的抽吸引起流体从工作空间3流动通过轴向排出口9并通过轴向排出导管10。
优选地，轴向泵是蒸汽喷射器/排泄器，其可以是本领域已知的各种设计，其尺寸设计成当通过轴向供给口2引入原料时确保通过轴向排出口9的恒定流。泄压蒸汽(blowdown steam)在燃煤电厂的场所是丰富的，并可被用于喷射器11，其不需要极高的技术来提供必要的汇流。可选的轴向泵是氮气喷射器或鼓风机或本领域已知的用于气体流的其他设计。
循环流压力32帮助轴向泵11从工作空间抽出轻馏分。流动通过轴向排出导管10的是具有高浓度的轻馏分的流，该高浓度的轻馏分包括氮气、氧气和水蒸汽，至少高于原料中的轻馏分的浓度。根据本发明，通过轴向排出导管的流可以供给用于另一个装置，以便洗掉其余的污染物，或者如果在第一阶段已经实现足够低的污染物浓度，则可能甚至被直接地排到大气。
根据图1中示出的设计并使用轴向排出导管的输出作为下一个阶段供给的级联洗涤器洗涤余留在轻馏分流中的足够的重馏分，以允许将轻馏分流排到大气。
在轻馏分流中可能存在的氧化氮(NO，摩尔质量30g/mol)在排出之前在催化转化器(未示出)中被分解。催化转化器的操作通过对微粒和其他有毒馏分的上游洗涤而被增强。
优选实施方式的操作
湍流传统上被认为是机械能量的无用的降低，且因此除了作为有害物以外不值得感兴趣。在本发明中，湍流被利用为烟道气的碳捕获和洗涤。强制以相反方向流动的轴向泵和离心式叶轮组件的强制方式使湍流漩涡流的微小的离心作用合并，以在气体排放流中产生轻馏分和重馏分的区别性径向平流输送。同时发生的源-汇流可能通过工作空间，因为径向涡流提供通过源流的汇流导管。
反向转动的叶轮之间的剪切层和高湍流中的漩涡提供了低压梯度，在该低压梯度，诸如氮气、氧气以及水蒸汽的低密度馏分聚集。所述低压梯度与轴向排出导管10中的由轴向泵11的抽吸引起的低压迂回地相通。径向涡流21提供了用于大量流的径向向内轻馏分的汇流导管。汇流通过轴向泵11的抽吸并通过由增加罐压力的离心流产生的再循环流压力或背压32而被促进。
因为在由背压挤压并由轴向泵抽吸的湍流漩涡流处具有高浓度的是轻馏分，而远离漩涡流轴并靠近离心式叶轮处具有高浓度的是重馏分，因此，具有重馏分和轻馏分的区别性径向平流输送。叶轮之间的径向向外流或源流具有高浓度的二氧化碳、NOx、SOx以及悬浮微粒。径向向内流或汇流具有高浓度的氮气、氧气以及水蒸汽。不同的馏分以不同的方向被平流输送，且因而根据密度被分开。
同向转动的径向涡流21的阵列指向叶轮轴线a-a，类似于轮子中的辐条(比较，冯卡门旋涡流)。径向涡流21是与漩涡流轴线处的低压梯度迂回地相通的汇流导管，其用作毛细管供给汇流。每个径向涡流包括同轴源和汇流。叶轮驱动源流漩涡围绕径向涡流轴并从叶轮轴径向向外。来自叶轮的再循环流压力32和轴向泵11的抽吸驱动所述源流内漩涡并径向向内的汇流。参见图5。
每个漩涡外周处是重馏分的聚集，并且邻近的漩涡在它们的外周处将重馏分旋转到一起。当喷射水、微粒以及NOx和SOx在漩涡外周处旋转到一起时，喷射水(重馏分)接触也都是重馏分的微粒以及NOx和SOx。被喷射水接触的飞灰变成了飞灰浆。在涡流外周处的飞灰浆剪切增厚成团聚的微粒块。该块掉入湍流中并吸收其他块和悬浮微粒。罐中团聚的悬浮微粒和沉淀物为大块的泥状物，且因而容易从废水中分离。
包围洗涤目标的氮气和其他气体被剥离到漩涡流轴中，从而改进了微粒、NOx以及SOx的变湿。而且，由洗涤反应产生的气体通过径向涡流从反应区域移除，这通过移除反应产物有利于向前的洗涤反应。停留时间是长的，湍流是高的，因此，即使对于微小微粒而言，收集效率也是高的。
识别径向逆流和轴向逆流之间的区别是重要的。如通过涡流管和旋流器(都为压力驱动静态装置)实现的轴向逆流是同轴源，并且汇流集中在管或锥形罐(conical tank)的中心线上。径向逆流(其由反向转动离心式叶轮和轴向泵机械地驱动)是同轴源，并且汇流处于大致与离心式叶轮转动轴线a-a垂直的平面。图5示出了径向逆流的正交轴特征。
轴向泵11朝叶轮轴线径向向内拉动轻馏分(例如氮气、氧气和水蒸汽)通过径向涡流并拉伸径向涡流轴线。围绕径向涡流漩涡并在叶轮之间径向向外的流动也拉伸涡流轴线。拉伸涡流轴线增加了涡度(vorticity)并维持了径向涡流的结合性。
轴向泵11不是必要特征，而是优选的。轴向泵11的增加是优选的，因为汇流的体积是大的，并且需要帮助物质流动通过导管下游直到最终排出，以避免工作空间中的汇流的滞流。大约85％的供给物(按体积计)变成汇流，并且从工作空间抽出如此大的体积当使用轴向泵以驱动汇流通过径向涡流时更容易做到。
除了燃煤烟道气之外，来自供给气源1a的其他供给气可以是来自诸如天然气发生器、燃油锅炉或内燃机的矿物燃料发电厂，以及来自水泥厂、纸浆和造纸厂、石油化工厂、钢厂、城市废物设施、医疗废弃物设施以及其他有毒气体混合物源的气体排放。也适用于供给物的是来自矿山和建筑物、天然气或真空吸尘器的吸入的污染空气。这些应用都被权利要求所覆盖。
讨论聚焦在优选实施方式作为用于从燃煤电厂的烟道气的供给流清洁和浓缩二氧化碳流的预处理装置的使用。二氧化碳流将被供给用于碳捕获过程。该讨论借助于图解，并且不意图将优选实施方式的应用限制于其他气体原料流。
燃煤电厂烟道气是全球变暖和空气污染的主要原因。该烟是高温的气体排放流，其包括包含氮气、水蒸汽和氧气的良性馏分，该良性馏分按体积计占大约85％。良性馏分相对于烟道气中的其他馏分具有低密度，且因此被称为轻馏分。氮气(N2)的摩尔质量是28g/mol；水蒸汽(H2O)是18g/mol；以及氧气(O2)是32g/mol。
烟中的重馏分包括二氧化碳(CO2)，其摩尔质量是44g/mol；氧化氮(NOx，主要为NO2，其摩尔质量是46g/mol)；氧化硫(SOx，主要为SO2，其为64g/mol，以及SO3，其为80g/mol)；汞蒸汽(200g/mol)；雾；飞灰；烟灰以及灰尘。重馏分的密度显著地高于轻馏分，因此得名为重馏分。
为了进一步解释将摩尔质量应用到密度，摩尔是气体分子的阿伏伽德罗常数(6.022×1023)。应用到气体混合物，如烟道气，该混合物的该很多分子根据它们的温度和压力占据一定的体积，并且无论体积是多少，气体混合物中的每个组成部分贡献一定的质量，该一定的质量即为其摩尔质量。摩尔质量表示排放流中的组成气体的相对密度。氮气的密度为28g/mol(即，无论每摩尔占据多大体积，每摩尔是28克)，其小于二氧化碳的密度44g/mol。其密度差为36％。
当叶轮组件19的离心式叶轮4、5绕它们的轴线a-a反向转动时，流体流动同时发生，并且连续通过轴向供给口2、轴向排出口9以及外周12。换句话说，通过供给口2的供给气在叶轮组件19内被连续地分为两个连续流：(1)通过排出导管10的轻馏分(烟道气中：氮气、水蒸汽和氧气)的径向向内(朝轴线a-a)汇流，以及(2)通过外周12的重馏分(烟道气中：二氧化碳、液体、汞、飞灰、NOx以及SOx)的径向向外源流。在接收通过外周12的流的罐13中，所述重馏分流分成通过排气口27的浓缩的二氧化碳流和通过净化泵28的浓缩的液体、固体、NOx以及SOx流。
通过挡板14并还通过离心式叶轮的反向转动来防止汇流被供给流污染，该离心式叶轮的反向转动产生充当保护性汇流导管的径向涡流并产生源流和汇流的径向逆流。参见图2。叶轮之间的湍流的混合区域22中的每个漩涡流径向分层轻馏分和重馏分并保持它们分开。
通过叶轮组件的扩张部分18，穿过轴向供给口2的供给气的源流已经变成浓缩的重馏分的湍流的和浓化的源流，该重馏分包括二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、飞灰、悬浮微粒以及喷射液体。氮气、水蒸汽和氧气的轴向抽出已经浓缩了洗涤目标，并且扩张部分中的由叶轮之间的剪切引起的湍流以及来自覆盖罐的背压产生了极好的混合和由湿法洗涤产生的飞灰浆的剪切增稠。
通过区别性径向平流输送捕获在罐中并通过所述湍流洗涤的二氧化碳的冷却通过轻馏分的轴向抽出伴随着它们的热通过轴向排出导管10、通过液体喷射、通过膨胀并通过与叶轮通过热转移装置26、26a的热转移而发生。罐中的加压二氧化碳通过排气口27的膨胀进一步使之冷却。本领域已知的合适的装置可使用流出通过排气口的浓缩的、冷却的并清洁的二氧化碳流，将该流改变成一种适用于隔离或其他处理的形式。
叶轮之间的剪切应该保持重馏分进入罐的流动路径畅通无阻。在叶轮处于反向转动的同时，通过轴向供给导管1的诸如底灰(bottomash)的磨料微粒的周期喷射可以清洁叶轮表面。
喷射液体取决于待执行的湿法洗涤。对于SOx，该液体可以是本领域已知的吸附剂(例如，石灰或石灰石)浆，对于NOx，本领域已知的吸附剂是氨水，而对于飞灰则是淡水。
反向转动的叶轮4、5之间的高剪切在供给气的通过工作空间3的流动路径中产生高湍流。湍流引起降低径向向外流的速度的阻力，从而增加可用于将液体与悬浮微粒以及NOx和SOx气体混合的时间。来自覆盖罐13的背压32也增加用于湍流洗涤的停留时间。湍流引起悬浮微粒碰撞和结合，并提高由附着的气体分子包围的微粒的变湿。
气体(诸如由湿法洗涤吸附剂反应产生的二氧化碳)抽出到漩涡流中有利于向前的洗涤反应。未反应的SOx和NOx密度太大而不能加入到扩张部分中的氮气、氧气、水蒸汽和二氧化碳的汇流中，并在扩张部分18的湍流中翻滚，直到其被反应。SOx通过高湍流在该再循环中的长停留时间引起高收集效率。罐13中的由叶轮组件19产生的压力通过凝结未反应的SOx和NOx而提高收集效率。
水蒸汽中的潜热以及被抽出的氮气中的热可通过轴向排出导管10而被回收到动力生产，诸如预加热给水，而不是从烟囱出来加热大气，这可以提高动力生产效率多达10％。
本发明的级联的很多装置可以进一步冷却、浓缩以及清洁从烟道气捕获的二氧化碳。第一装置的输出(通过排气口27)是第二径向逆流分离器的供给物，等等，同时二氧化碳的浓度和纯度在每个阶段增加。
没有喷射水的干洗涤也可以在本发明中被实线，其中细小微粒物质通过在高湍流流中碰撞而团聚并通过范德华力而结合。湍流中，尤其是漩涡流外周挤在一起(grind together)处的动能克服了静电排斥并允许微粒在非弹性碰撞中粘到一起。通过将气体抽出到漩涡流中帮助干洗涤，这移除了围绕气体的细小微粒的防护包封。然而，对于由燃煤电厂产生的气体排放流而言，湿法洗涤是优选的，因为水也捕获SO3以及其他气体，并且其提高通过剪切增稠的飞灰污泥的收集。
优选地，叶轮和罐通过本领域已知的合适的装置26、26a来冷却，例如，靠在叶轮组件19的外表面上的空气或液体流，以便增强与工作空间3中的热气的热交换。
干的或湿的离心式吸附剂用于径向向外拉动供给气通过叶轮之间的收缩部分17中的湍流并进入叶轮组件的扩张部分18中，在该扩张部分18处，由于反向转动的叶轮的高切向速度和背压32的结合而存在非常高的湍流。
排放控制领域中的普通技术人员将能够根据理论或实验，相对于供给导管直径以及入口和出口的压力和温度条件调节叶轮间隔、直径以及转动速度，以实现各种流体馏分和流动速度的最有效的流体分离。然而，应注意，由于氮气和水蒸汽的轴向抽出通过轴向排出导管10，所以通过外周12的流与通过供给导管的流相比，其质量将已经被显著地减小。
图2示出了向着底部叶轮4看时，在叶轮的反向转动期间，图1所示的优选实施方式中的工作空间3的一半的俯视图。叶轮转动的方向由箭头示出。讨论聚焦在用于捕获来自烟道气的二氧化碳的优选实施方式的使用。顶部叶轮5是不可见的且挡板14也是不可见的。这些在图1中示出，而这里不示出。
供给气从轴向供给入口2进入工作空间3，并且通过弯曲的叶片6从叶轮转动轴线a-a被径向向外离心地推动。示出了多个螺旋叶片，但可以使用本领域已知的多个叶片设计的离心式泵。喷射口16将液体引入到供给气中。底部叶轮4的转动方向由箭头示出。底部叶轮及其叶片6的转动将喷射液体和供给气驱动到工作空间中并且径向向外到达外周12。来自喷射口16的喷射液体雾化并且该离心滴径向向外拉动供给气。
剪切层31存在于反向转动的离心式叶轮之间，并且在剪切层内的是同向转动的径向涡流21的阵列，该径向涡流就像具有叶轮轴线a-a作为其轮毂的轮子中的辐条一样指向转动轴线a-a。径向涡流被示出在大致挡板14处被截断，因为径向涡流延伸到轴向排出口9，这里没有示出是因为顶部叶轮是不可见的。径向涡流是用于轻馏分的汇流朝叶轮轴线a-a径向向内通过工作空间3的导管。
工作空间3包括三个同心环：层环23，其最靠近工作空间的中心以及叶轮的转动轴线；湍流环24，其在层环的远侧；以及膨胀环25，其在湍流环的远侧并延伸至外周12。流在层环中具有比湍流环中相对低的湍流，但是所有环中都有湍流。湍流环23位于收缩部分17，而膨胀环18位于叶轮组件19的扩张部分。膨胀环中的湍流可能比湍流环中甚至更大。将叶轮之间的湍流描述成重馏分壳(heavyfraction shell)和轻馏分空隙(light fraction void)的混乱的海绵(chaotic sponge)是有用的。通过涡流内的径向密度分层作用的离心分离，大的和小的产生了壳和空隙。
包括氮气和水蒸汽的轻馏分沿着每个湍流漩涡流轴聚集，这形成了具有低密度和低压力的空隙或空泡(vacuole)。重馏分被离心到每个涡流的外周，这形成了具有高密度的壳或结皮(crust)。高压力存在于重馏分中，因为当邻近的涡流转动时，它们被叶轮所限制并彼此旋转。当壳旋转到一起时，飞灰、NOx以及SOx与喷射液体混合。壳可以挤在一起很长一段时间，因为湍流通过叶轮被机械地强制。邻近的涡流之间的剪切使飞灰浆团聚并且剪切增稠成容易分离的污泥状物块。
供给气还根据密度围绕叶轮轴线a-a径向分层，该叶轮轴线a-a与剪切层中的涡流轴正交。区别性径向平流输送径向向外驱动重馏分至外周12，并径向向内驱动轻馏分通过径向涡流21至轴向排出口9。在湍流漩涡中和在松密度中(in the bulk)，从二氧化碳抽出氮气和水蒸汽是连续的。本发明提供了用于将由湍流漩涡实现的迄今为止无用的离心分离与由离心式叶轮和轴向泵实现的离心分离连接起来的装置。湍流的微小作用通过强制方式而合并，以根据密度产生气体流体混合物的分离。
图3a示出了图1所示的优选实施方式的叶轮4、5之间的工作空间的层环23的详细的示意性截面。靠着叶轮的边界层30之间的剪切层31具有高涡度，这是由于离心式叶轮4、5的反向转动，如图1和图3b所示。供给气被引导通过径向供给导管15，如箭头所示。高湍流混合发生在反向转动的离心式叶轮4、5之间的混合区域22。
混合区域22中的漩涡流离心重馏分(包括二氧化碳、NOx、SOx以及微粒)远离它们的涡流轴轴线，而在此处轻馏分(包括氮气、水蒸汽和氧气)聚集。重馏分聚集在靠着叶轮的边界层30中。叶轮的转动引起重馏分分子径向向外流动。轻馏分通过图1所示的轴向泵的抽吸以及通过如图1下解释的背压32被朝叶轮轴线径向向内优先地平流输送到汇流中。轻馏分和重馏分的所述区别性径向平流输送因为剪切层的涡流中馏分根据密度的径向分层而发生。参见图5以便得到更详细的说明。
剪切层31中的径向涡流21提供用于径向向内向着叶轮转动轴a-a的轻馏分汇流34(箭头所示)的结合导管。每个径向涡流包括供给气的外周漩涡源流33(第一涡流)和轻馏分的同轴的内部漩涡汇流34(第二涡流)。源流和汇流都拉伸涡流轴，这增加了涡度并维持了结合性。与涡流管中的逆流不同，该逆流不是由供给压力驱动，而是由离心式叶轮和同时操作的轴向泵驱动。
剪切层中涡流轴线在剪切层31的平面中一般对齐。如果任何轴线伸出剪切层，则其将通过反向转动的边界层30被扭转回剪切层平面中。在松密度中的很多微小的离心涡流的结合工作远离剪切层并向着叶轮表面最终聚集重馏分，在此处它们聚集在边界层30中。在边界层中由叶轮平流输送的重馏分的聚集向着叶轮并远离叶轮轴线a-a增加。
从轴线a-a径向向外的平流输送优先地影响重馏分，该重馏分由于涡流离心作用而在边界层30中处于高浓度。因此，源流包括高浓度的重馏分。一旦经过湍流环，则聚集的重馏分流以及其二氧化碳、NOx、SOx、微粒、汞以及喷射液体在膨胀环25中的极端湍流被剧烈搅动。因为氮镇重物通过径向涡流被轴向地抽出，因此，洗涤目标被聚集在该湍流中。由吸附剂反应产生的气体被抽离湍流涡流外周处的反应区域进入湍流涡流轴。沉淀物和团聚的悬浮微粒被剪切增稠成块，并且当块在湍流中翻滚时，它们滚雪球似地迅速增大，变成更大的块。
来自罐(未示出)的再循环流压力32以及来自源流的湍流阻抗的阻力径向向外对抗叶轮之间的源流，但是，重馏分从叶轮获得足够的动量来进入罐，尽管存在该对抗。所述对抗优先地平流输送轻馏分，该轻馏分在剪切层中处于高浓度并因此从叶轮接收较少的动量。
在膨胀环25处，叶轮之间具有高湍流，该高湍流将轻馏分聚集在涡流轴线。漩涡流为低压力梯度，其用作用于由背压32径向向内挤压的汇流的毛细管。径向涡流从在膨胀环以及湍流环24和层环23的混合区域22中的毛细管收集流。
通过轴向排出口9和轴向排出导管10的汇流包括高浓度的轻馏分。该汇流可以变成用于相同设计的第二装置的供给物，以级联的方式，以便在排到大气中之前净化轻馏分流。本发明的优选实施方式是一种简单的、低技术的装置，其容易扩展成分离的高容量脏热废气流。
图3b示出了如从叶轮轴线a-a看的工作空间3的另一个截面。边界层30与叶轮4、5的表面接触，并且边界层源流由于叶轮反向转动而进入页面中，箭头所示。径向涡流21共同顺时针方向转动，如箭头所示。径向涡流是用于汇流离开页面的导管。邻近涡流逆时针方向转动，并且在径向涡流21之间出现越来越小的涡流。径向涡流之间的空间是混合区域22。所有涡流，无论大的还是小的，都由叶轮和轴向泵的强制方式驱动。
在径向涡流之间的混合区域22中，漩涡或小尺度的涡流以不同的方向转动，如图所示。混合区域22中的复杂的涡流结构包括混乱的海绵中的壳和空隙；该图中的显示仅仅是该复杂性的粗略图解。在每个涡流中，根据密度的径向分层将轻馏分从供给气的重馏分中分离。邻近湍流漩涡流的外周挤在一起，从而接触、加压以及混合重馏分，诸如喷射液体以及微粒、NOx、SOx和可冷凝的蒸气。当涡流外周彼此相挤时，由喷射液体和微粒以及其他悬浮微粒混合得到的浆剪切增稠成污泥状物块。在湍流中翻滚的块团聚并附着悬浮微粒。被径向向外平流输送的块的动量帮助源流通过湍流环24。
两个同时发生的径向分层分离供给气：一个在湍流的涡流中，其位于与轴线a-a垂直的平面中，而另一个在相对于轴线a-a的源-汇流中。两个同时发生的径向分层的结合引起重馏分和轻馏分的区别性径向平流输送，其中，重馏分从叶轮转动轴径向向外行进，而轻馏分通过径向涡流径向向内行进。参见图5。
图4是图1中所示的罐的细节。罐13的内部与叶轮组件19的工作空间3相通。罐通过叶轮组件19加压，该叶轮组件19迫使流体通过外周12进入罐。罐壁和叶轮4、5之间的密封件29提供了用于保持罐压力并用于使罐内部与大气隔离的装置。叶轮4、5上的叶片6强迫流体进入罐中并还在罐中产生高剪切。高剪切与背压32结合产生高湍流，并因此引起洗涤目标与吸附剂的极好的混合，以及飞灰与喷射液体的极好的混合。
叶轮组件的扩张部分18形成收敛型喷嘴，该收敛型喷嘴将再循环流压力32聚集到叶轮之间的剪切层中。背压挤压汇流通过涡流，并增加重馏分在湍流中的停留时间。
通过外周12进入罐13中的流是二氧化碳的浓缩流。优选地，合适的冷却装置26冷却罐壁。所述冷却装置26可以是本领域已知的很多类型，包括连接到盐水冷却器(brine chiller)的水套以及用于盐水循环通过水套和冷却器的装置。排气口27使浓缩的和加压的二氧化碳流排出罐。必要时，图1中所示的相同设计的下一个装置接收排气口的输出作为其供给物，并进一步浓缩和清洁二氧化碳流。
通过外周12的液体和固体与二氧化碳一起收集在罐的底部并通过净化泵28，以便由合适的装置进行处理。
图5示出了当装置处于操作中时，靠近图1中所示的轴向排出口9的径向涡流的剖面侧视图。径向涡流轴线b-b大致上位于与叶轮轴线a-a垂直的平面中并且位于叶轮之间的剪切层中。如果径向涡流轴线的方向不与叶轮平行，则轴线b-b上的来自反向转动的叶轮的扭矩将使其扭转回剪切层的平面中。叶轮的精确的反向转动保持径向涡流轴线大致直的并与轴线a-a垂直。
径向涡流21是在开放系统中，在湍流中通过来自叶轮的转动的动量输送并通过轴向泵的抽吸而强制的结合的结构。当通过图1所示的装置发生流动时，径向涡流的阵列建立在剪切层中。叶轮和轴向泵拉伸径向涡流轴线b-b。
源流，即，远离轴线a-a的流，其由指向左边的箭头示出。汇流，即，径向向内通过空间3向着轴线a-a的流，其由指向右边的箭头示出。矢量的大小由箭头的长度指示。两种流都是围绕大致相同的转动轴线b-b的螺旋流。流体元素(微粒)在径向涡流中相对于轴线a-a径向向内流动还是径向向外流动取决于其与径向涡流轴线b-b的距离。远离轴线b-b的微粒从轴线a-a径向向外流动到源流中，而接近轴线b-b的微粒从轴线a-a径向向内流动到汇流中。微粒远离轴线b-b还是接近轴线b-b由其密度确定。流体馏分根据密度的径向分层发生在径向涡流内，而该径向分层确定微粒相对于轴线a-a被径向向内平流输送还是径向向外平流输送。
包括二氧化碳的重馏分被离心远离轴线b-b并且被从轴线a-a径向向外平流输送到源流中。二氧化碳以气态形式被捕获在罐13中。离心式叶轮驱动源流。
包括氮气和水蒸汽的轻馏分聚集在径向涡流轴线b-b附近并且被径向向内平流输送到汇流中。压力梯度驱动汇流，并且该压力梯度由轴向泵11的抽吸以及背压32产生。
径向涡流21是用于轻馏分轴向抽出通过轴向排出口9的汇流导管。轻馏分的更大的聚集是在汇流中而不是供给流中，使得重馏分聚集流远离轴线a-a流动。在烟道气中，轻馏分的体积(＞85％)比重馏分(＜15％)的体积大得多，因此有足够的质量流来维持径向涡流的结合性。
当通过工作空间的流接近轴向排出口9时，流中输送的重馏分被离心离开径向涡流轴线b-b到达叶轮，在该处，它们通过与顶部叶轮5和充当离心式叶轮的挡板14接触而结合被径向向外平流输送远离轴向排出口的流。
区别性径向平流输送的强制方式产生围绕轴线b-b的螺旋状逆流(轻馏分在旋风(tornado)中向着轴向排出口流动，重馏分在包围的旋风(enveloping tornado)中流动远离它)，该螺旋状逆流为相对于叶轮轴线a-a的源-汇流。因此，名称径向逆流被应用到本发明的方法。
二氧化碳(44g/mol)和氮气(28g/mol)之间的密度差是36％。水蒸汽(18g/mol)的密度甚至比氮气还小，并且水蒸汽和二氧化碳之间的密度差是59％。NOx和SOx的密度甚至比二氧化碳还大，因此，它们和氮气之间的密度差甚至更大。悬浮微粒的密度比所述气体大得多，因此，悬浮微粒，尤其是团聚的微粒，和氮气之间的密度差非常非常大。流体馏分的密度越大，则其离轴线b-b越远并且其越容易被径向向外平流输送远离轴线a-a。
氮气、水蒸汽以及剩余的氧气-轻馏分-占据在向着轴向排出口9的汇流中。从前述讨论中，来自强制方式的最终分离作用是明显的，并且可以通过由本领域技术人员所进行的实验或计算而被更精确地确定。
径向涡流存在于开放系统中，即，具有连续地或多或少流入和流出的物质的系统。因此，其可区别于在某些情况下闭合系统冯卡门旋涡流中出现的径向涡流。甚至在高湍流流中，持续的结合的涡流也是可能的，因为系统是开放的。木星的红斑是一个例子。
图6示出了用于烟道气洗涤的替换的实施方式，其包括在两侧上具有叶片6并设置在壳35内的单个离心式叶轮41。连接到电动机7并通过轴承密封件39连接到壳的驱动心轴42引起离心式叶轮41在壳35内转动，并从而从源1a平流输送供给气通过轴向供给导管1并进入壳中。
来自源20的洗涤液体通过喷射口16喷射到供给气中。洗涤液体与供给气在由叶轮和壳之间的流体的剪切引起的高湍流中混合。
壳的外周处的罐13接收通过叶轮平流输送的流。叶轮41的转动产生由指向右边的箭头示出的再循环流压力或背压32，该指向右边的箭头指向叶轮转动轴线的方向。罐包括用于排空二氧化碳的排气口27和用于排空凝结物、液体以及固体的净化泵28。罐内的压力由将流体驱动到罐中的叶轮41产生，并且压力引起汞、NOx以及SOx凝结并流动通过净化泵。
再循环流压力32提供用于径向向内向着叶轮轴线a-a平流输送汇流中的轻馏分并输送到与轴向泵11相通的轴向排出导管10中的装置。优选地，轴向泵为由排气(blowdown)提供能量的蒸汽喷射器/排泄器。轴向泵抽吸轻馏分通过轴向排出导管。因此，包括氮气、水蒸汽以及剩余的氧气的轻馏分被从壳内的供给气径向地抽出，从而增加了罐13中的二氧化碳浓度。
工作空间3中在叶轮叶片6和壳35之间的剪切引起工作空间3中的高湍流和很多小尺度的漩涡流。在所有涡流轴处是低压梯度。在每个涡流中，轻馏分聚集在涡流轴处，而重馏分被离心到涡流外周。邻近的涡流在它们的外周处旋转到一起，引起液体与洗涤目标接触并剪切增稠洗涤浆。
根据密度的径向分层发生在每个小尺度的漩涡流中，并且再循环流压力32驱动轻馏分径向向内沿着漩涡流轴线并最终进入轴向排出导管10。无数的小尺度的涡流一起工作的最终作用是从轻馏分分离重馏分。该最终作用通过由轴向泵11和离心式叶轮41强制的区别性径向平流输送而被利用。轴向泵和再循环流压力驱动汇流。
轴向泵仅仅是用于驱动汇流的一种装置，而仅仅再循环流压力可以是足够的。然而，对于大规模的气体分离，诸如电厂的烟道气，在此处，充足的泄压蒸汽可用于蒸汽喷射器，并且要被抽出的氮气和其他轻馏分的体积非常大，轴向泵是优选的部件。
叶轮41和壳35之间径向向内到轴向排出导管10的流将是非常湍流的，这是由于叶轮和壳之间流体中的剪切。然而，具有组织该空间中的流体的行为的宏观的加压。靠近叶轮41的是边界层，该边界层通过叶轮转动被径向向外平流输送远离轴线a-a。再循环流压力32和轴向泵11的抽吸驱动轻馏分径向向内沿着壳进入轴向排出导管10。当气体到达轴向排出口9时，氮气和水蒸汽的浓度将比通过轴向供给口2的气体更高。因此，氮气和水蒸汽被从供给气轴向地排出，使得浓缩的二氧化碳流通过排气口27排出。
图7a示出了用于引起叶轮组件19的离心式叶轮4、5的反向转动的优选的驱动装置。通过驱动心轴37连接到驱动电动机36的驱动轮38与叶轮在它们的外周处接合。驱动心轴延伸通过罐壁，并且罐和驱动心轴由可移动的密封件分开。连接到电动机和驱动心轴的变速器(未示出)提供用于高起动扭矩的装置。优选地，在该优选的实施方式起动时，罐被允许自由地通风并保持未加压，并且具有高转动惯量的叶轮在供给物被引入之前逐渐地提高速度，并且罐压力通过关闭排气口27而增加。
优选地，驱动轮具有防滑表面，使得驱动轮和叶轮之间具有高摩擦。示出的是具有在不同方向上的各种带角的突出部的表面。另一个可选的是与叶轮中的槽配合的齿，叶轮槽是用于污泥径向向外流动并进入罐中的无阻碍通道。用于增加驱动轮和叶轮之间的摩擦的其他合适的装置包括橡胶和研磨面。驱动轮的转动以相同的角速度在相反的方向上驱动叶轮。驱动心轴在轴承密封件39处与罐13接合。驱动轮提供用于使叶轮保持在某一间隔距离的装置。
图7b示出了优选实施方式的俯视图，其包括三个等距离地间隔开的图7a的优选的反向转动驱动装置。三个或更多个驱动单元提供用于保持叶轮间隔开的装置，并且更多的单元是优选的，使得如果在操作期间，一个单元损坏，则可以进入自由转动模式，直到维修完成。
具有由本发明的以上详细描述提供的指示的后见之明中的益处，以及对待解决的问题和现有技术的阐述，排放控制或离心式气体分离领域的技术人员将得出可以对本发明做出的明显的修改。并没有这样的意图：该将来的修改的被承认的可能性应该暗示本发明者承认实践本发明的最佳模式没有被公开。目前本发明者所知的对烟道气聚集和洗涤的特定应用的最佳模式已经被公开。其他人所做的将来的改进或修改不应该改变权利要求的作用或使权利要求的作用无效。
也不应指示代表具体领域技术人员的由本发明所影响的后见之明被承认为事后证明以影响本发明是明显的，或者他们可以很容易地在他们所设想的那样困扰，当这么长时间，这么多烟道气污染和全球变暖的严重问题仍未能解决。
显然，根据本发明的级联装置将提高收集效率。换句话说，来自轴向排出导管10的轻馏分流被供给到第二装置中并被进一步分离，等等，直到该轻馏分做好排出或使用的准备。而且，来自罐排出口27的重馏分流成为用于第二装置的供给物，等等。
还应该对各种其他领域技术人员明显的是，在给出本发明的公开内容之后可以做出什么特定的应用。包括干法洗涤和湿法洗涤。干微粒物质通过范德华力而结合，这是因为在高湍流环境中很多的非弹性碰撞，其中气体被连续地抽出，以便从洗涤目标移除气体微粒的包封。对于分离除了烟道气以外的流体混合物的很多应用的必要的修改是可能的并应该是明显的。
例如，本发明可以完成天然气洗涤，其中，甲烷是被轴向地抽出的轻馏分，而硫化氢、可凝结的蒸气、二氧化碳以及水是被径向向外平流输送以在罐中压缩并在高湍流中洗涤的重馏分。
使用轴向供给反向转动的离心式叶轮的真空净化器将排出清洁的气体，并在叶轮外周通过高湍流环境中的范德华力团聚更加微小的干微粒。
用于矿井或建筑物的通风的改进的空气净化器是这里的教导的另一个明显的应用。因此，并没有这样的意图：本发明的范围被限制于所描述的具体实施方式，其只是本发明的示范，即，用于径向逆流气体分离和高湍流洗涤的公开的装置和方法，且并不意图具有限制本权利要求的范围的作用，除非权利要求中明确陈述。