NO318619B1 - Device for combustion of a carbonaceous fuel, a method for operating said device, and use of said device. - Google Patents

Device for combustion of a carbonaceous fuel, a method for operating said device, and use of said device. Download PDF

Info

Publication number
NO318619B1
NO318619B1 NO20006690A NO20006690A NO318619B1 NO 318619 B1 NO318619 B1 NO 318619B1 NO 20006690 A NO20006690 A NO 20006690A NO 20006690 A NO20006690 A NO 20006690A NO 318619 B1 NO318619 B1 NO 318619B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
oxygen
gas stream
heat exchanger
inlet
combustion chamber
Prior art date
Application number
NO20006690A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20006690D0 (en
NO20006690L (en
Inventor
Tor Bruun
Bjornar Werswick
Kare Kristiansen
Leif Gronstad
Ulf Linder
Original Assignee
Norsk Hydro As
Alstom Power Sweden Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=19911963&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO318619(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Norsk Hydro As, Alstom Power Sweden Ab filed Critical Norsk Hydro As
Priority to NO20006690A priority Critical patent/NO318619B1/en
Publication of NO20006690D0 publication Critical patent/NO20006690D0/en
Priority to US10/451,729 priority patent/US20050053878A1/en
Priority to JP2002554435A priority patent/JP2004533594A/en
Priority to EP01985460A priority patent/EP1356233A1/en
Priority to PCT/NO2001/000499 priority patent/WO2002053969A1/en
Publication of NO20006690L publication Critical patent/NO20006690L/en
Publication of NO318619B1 publication Critical patent/NO318619B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02Preparation of oxygen
    • C01B13/0229Purification or separation processes
    • C01B13/0248Physical processing only
    • C01B13/0251Physical processing only by making use of membranes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/04Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04Arrangements of recuperators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043Impurity removed
    • C01B2210/0046Nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07006Control of the oxygen supply
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler en anordning for forbrenning av et karbon- The present invention relates to a device for burning a carbon

holdig brensel i nitrogenfri atmosfære, en fremgangsmåte for å betjene nevnte anordning og bruk av nevnte anordning. containing fuel in a nitrogen-free atmosphere, a method for operating said device and use of said device.

Anordningen kan integreres med et kraftverk (dvs. gassturbin(er)) for å oppnå en energieffektiv prosess for kraftproduksjon med redusert utslipp av karbondioksid og NOxtil atmosfæren. Dessuten kan anordningen integreres med et kjemisk anlegg som utfører endoterme reaksjoner. The device can be integrated with a power plant (i.e. gas turbine(s)) to achieve an energy-efficient process for power production with reduced emissions of carbon dioxide and NOx into the atmosphere. In addition, the device can be integrated with a chemical plant that performs endothermic reactions.

Konvensjonelle forbrenningsprosesser som brukes for karbonholdig brensel vil i Conventional combustion processes used for carbonaceous fuels will i

tillegg til produksjonen av de viktigste sluttproduktene karbondioksid og vann (damp) også produsere en god del varme (forbrenningsvarme). En konvensjonell forbrenningsreaksjon mellom f.eks. metan og oksygen vil gi omtrent 804 kJ pr. mol metan: in addition to the production of the most important end products carbon dioxide and water (steam) also produce a good deal of heat (heat of combustion). A conventional combustion reaction between e.g. methane and oxygen will give approximately 804 kJ per moles of methane:

Når denne forbrenningsprosessen integreres med f.eks. et kraftverk (dvs. gassturbiner) eller et kjemisk anlegg som utfører endoterme reaksjoner, er det avgjørende at det totale energitapet i forbrenningsprosessen er så lavt som mulig. When this combustion process is integrated with e.g. a power plant (ie gas turbines) or a chemical plant that carries out endothermic reactions, it is crucial that the total energy loss in the combustion process is as low as possible.

Dessuten er det på grunn av miljøaspektene ved CO2og NOx avgjørende at utslippet av disse komponentene til atmosfæren reduseres betydelig sammen- Furthermore, due to the environmental aspects of CO2 and NOx, it is crucial that the emission of these components into the atmosphere is reduced significantly together

lignet med konvensjonelle prosesser. Konvensjonelle forbrenningsprosesser danner en avgass med C02-konsentrasjon på mellom 3 og 15 % avhengig av brenselet og hvilken forbrennings- og varmeutvinningsprosess som brukes. similar to conventional processes. Conventional combustion processes produce an exhaust gas with a C02 concentration of between 3 and 15% depending on the fuel and which combustion and heat recovery process is used.

Årsaken til at konsentrasjonen er så lav er at luften inneholder omtrent 78 vol% nitrogen. Under forbrenningsprosesser ved høy temperatur i luft vil nitrogen reagere med oksygen og danne den miljøskadelige forurensende gassen NOx. The reason the concentration is so low is that the air contains approximately 78% nitrogen by volume. During combustion processes at high temperature in air, nitrogen will react with oxygen and form the environmentally harmful polluting gas NOx.

En reduksjon i utslippet av karbondioksid til atmosfæren gjør det nødvendig enten å separere karbondioksidet fra avgassen eller å heve konsentrasjonen i avgassen til et slikt nivå at den egner seg for forskjellige kjemiske prosesser eller for injeksjon f.eks. i en geologisk formasjon for langtidsdeponi eller forbedre utvinning av olje fra et oljereservoar. A reduction in the emission of carbon dioxide into the atmosphere makes it necessary either to separate the carbon dioxide from the exhaust gas or to raise the concentration in the exhaust gas to such a level that it is suitable for various chemical processes or for injection, e.g. in a geological formation for long-term disposal or to improve the recovery of oil from an oil reservoir.

Fra kald avgass som normalt slippes ut ved nær atmosfæretrykk kan man fjerne C02ved hjelp av flere forskjellige separasjonsprosesser, f.eks. kjemisk aktive separasjonsprosesser, fysiske absorpsjonsprosesser, absorpsjon med molekyl-sikt, membranseparasjon og kryogeniske teknikker. Kjemisk absorpsjon, for eksempel med alkanolaminer. anses som den mest praktiske og økonomiske metoden for å separere C02fra avgassen. Disse separasjonsprosessene for-bruker energi og krever tungt og voluminøst utstyr. I en kraftproduksjonsprosess vil disse separasjonsprosessene redusere kraftutbyttet med 10 % eller mer. From cold exhaust gas that is normally discharged at close to atmospheric pressure, C02 can be removed using several different separation processes, e.g. chemically active separation processes, physical absorption processes, absorption with molecular sieves, membrane separation and cryogenic techniques. Chemical absorption, for example with alkanolamines. is considered the most practical and economical method of separating C02 from the exhaust gas. These separation processes consume energy and require heavy and bulky equipment. In a power generation process, these separation processes will reduce the power yield by 10% or more.

Det er mulig å øke konsentrasjonen av C02i avgassen fra en forbrenningsreaksjon til et nivå som egner seg for bruk i forskjellige kjemiske prosesser eller for injeksjon f.eks. i en geologisk formasjon for langtidsdeponi eller for å forbedre utvinningen av olje fra et oljereservoar ved å brenne det karbonholdige brenselet med rent oksygen i stedet for luft. It is possible to increase the concentration of the C02i exhaust gas from a combustion reaction to a level suitable for use in various chemical processes or for injection e.g. in a geological formation for long-term disposal or to improve the recovery of oil from an oil reservoir by burning the carbonaceous fuel with pure oxygen instead of air.

Kommersielle luftseparasjonsmetoder (f.eks. kryogenisk separasjon eller PSA (Pressure Swing Absorption)) for produksjon av rent oksygen krever 250 til 300 kWh/tonn produsert oksygen. Hvis man bruker disse metodene til å forsyne en forbrenningsprosess med oksygen i en gassturbinsyklus, vil de redusere netto-utbyttet av energi fra gassturbinsyklusen med minst 20 %. Kostnaden ved å produsere oksygen i en kryogenisk enhet vil øke prisen på den produserte elektriske kraften betydelig og kan utgjøre så mye som 50 % av prisen på den elektriske kraften. Commercial air separation methods (eg cryogenic separation or PSA (Pressure Swing Absorption)) for the production of pure oxygen require 250 to 300 kWh/tonne of oxygen produced. If one uses these methods to supply a combustion process with oxygen in a gas turbine cycle, they will reduce the net yield of energy from the gas turbine cycle by at least 20%. The cost of producing oxygen in a cryogenic unit will significantly increase the price of the electrical power produced and can be as much as 50% of the price of the electrical power.

Imidlertid er en metode som krever mindre energi enn disse separasjons-metodene kjent fra European Patent Application 658 367-A2. Patentsøknaden beskriver bruk av en blandingsledermembran (a Mixed Conducting Membrane (MCM)) integrert med et gassturbinsystem hvor membranen separerer oksygen fra en oppvarmet luftstrøm.. However, a method that requires less energy than these separation methods is known from European Patent Application 658 367-A2. The patent application describes the use of a mixed conducting membrane (a Mixed Conducting Membrane (MCM)) integrated with a gas turbine system where the membrane separates oxygen from a heated air stream.

EP 170244 beskriver en fremgangsmåte for å generere nettoeffekt i en forbrenningsturbin samt fremstilling av et oksygenanriket biprodukt. EP 170244 describes a method for generating net power in a combustion turbine as well as the production of an oxygen-enriched by-product.

EP 916386 beskriver en metode for å produsere oksygen, nitrogen og/eller karbondioksid i kombinasjon med kraftproduksjon. EP 916386 describes a method for producing oxygen, nitrogen and/or carbon dioxide in combination with power generation.

EP 882486 omhandler en forbrennihgsprosess hvor det anvendes en kompakt elektrolytt ioneleder membran for å oppnå en mer økonomisk og mindre forurensende prosess. EP 882486 deals with a combustion process where a compact electrolyte ion conducting membrane is used to achieve a more economical and less polluting process.

EP 213548 beskriver en fremgangsmåte for å fremstille oksygen og nitrogen i kombinasjon med varmegjenvinning fra en forbrenningsprosess. EP 213548 describes a method for producing oxygen and nitrogen in combination with heat recovery from a combustion process.

Ingen av disse publikasjonene omhandler imidlertid en anordning for en energieffektiv forbrenning av et karbonholdig brensel. However, none of these publications deals with a device for an energy-efficient combustion of a carbon-containing fuel.

En blandingsledermembran (MCM) defineres som en membran laget av materialer med både ionisk og elektronisk ledningsevne. Membranen transporterer oksygen selektivt. Drivkraften gjennom membranen er proporsjonal med det logaritmiske forholdet mellom partialtrykkene av oksygen; log(p02(l)/p02(N)), hvor (I) er den siden av membranen hvor oksygen leveres (fra luft), og (II) er den siden av membranen hvor oksygen mottas. For å holde transporthastigheten (fluksen) for oksygen høy er det viktig å holde et lavt partialtrykk på oksygenmottaksiden. Derfor bruker man for ytterligere å forbedre effektiviteten av denne membran-prosessen en bæregass for å redusere partialtrykket av oksygen på oksygenmottaksiden av membranen og dermed øke fluksen av oksygen gjennom membranen, f.eks. som beskrevet i US 5562754 og NO-A-972632. A mixed conductor membrane (MCM) is defined as a membrane made of materials with both ionic and electronic conductivity. The membrane transports oxygen selectively. The driving force through the membrane is proportional to the logarithmic ratio of the partial pressures of oxygen; log(p02(l)/p02(N)), where (I) is the side of the membrane where oxygen is delivered (from air), and (II) is the side of the membrane where oxygen is received. To keep the transport rate (flux) of oxygen high, it is important to keep a low partial pressure on the oxygen receiving side. Therefore, to further improve the efficiency of this membrane process, a carrier gas is used to reduce the partial pressure of oxygen on the oxygen receiving side of the membrane and thus increase the flux of oxygen through the membrane, e.g. as described in US 5562754 and NO-A-972632.

For å oppnå praktisk bruk av blandingsledermembraner (MCM) når de brukes som oksygenleverandør i en forbrenningsprosess er følgende kriterier avgjørende: a) Drivkraften for oksygentransporten gjennom membranen, uttrykt som det logaritmiske forholdet mellom oksygentrykkene; log(p02(l)/p02(ll)), må In order to achieve the practical use of mixed conductor membranes (MCM) when they are used as an oxygen supplier in a combustion process, the following criteria are essential: a) The driving force for the oxygen transport through the membrane, expressed as the logarithmic ratio between the oxygen pressures; log(p02(l)/p02(ll)), must

holdes høy. is kept high.

b) Membranen må fungere ved høy temperatur (>600 °C) for å oppnå en tilstrekkelig oksygenfluks gjennom membranen. Derfor må luft eller andre b) The membrane must operate at a high temperature (>600 °C) to achieve a sufficient oxygen flux through the membrane. Therefore, air or others must

gasser som kommer i kontakt med membranen ha høy temperatur. gases that come into contact with the membrane have a high temperature.

For å sikre at drivkraften gjennom membranen holdes høy må oksygenet på mottaksiden av membranen: i) transporteres bort fra membranoverflaten ved hjelp av en bæregass, eller ii) forbrukes av en kjemisk reaksjon (f.eks. en forbrenningsprosess) direkte på To ensure that the driving force through the membrane is kept high, the oxygen on the receiving side of the membrane must: i) be transported away from the membrane surface by means of a carrier gas, or ii) be consumed by a chemical reaction (e.g. a combustion process) directly on

oksygenmottaksiden. the oxygen receiving side.

Dette betyr at anordningen som skal utføre en energieffektiv forbrenning i en nitrogenfri atmosfære må lages for å fungere under slike prosessbetingelser som de som er nevnt ovenfor. Altså er det et behov for en slik anordning som ikke er kjent fra før og en metode som ikke er kjent fra før til å betjene en slik anordning. This means that the device which is to carry out an energy-efficient combustion in a nitrogen-free atmosphere must be made to function under such process conditions as those mentioned above. Thus, there is a need for such a device which is not known before and a method which is not known before to operate such a device.

Hovedmålet for foreliggende oppfinnelse var å fremskaffe en anordning som er effektiv for å oppnå forbrenning av et karbonholdig brensel i nitrogenfri atmosfære. Et annet mål for oppfinnelsen var å fremskaffe en anordning som er effektiv for å oppnå en forbrenningsprosess som resulterer i en avgass med høy konsentrasjon av C02 og lav konsentrasjon av NCy The main aim of the present invention was to provide a device which is effective for achieving the combustion of a carbonaceous fuel in a nitrogen-free atmosphere. Another object of the invention was to provide a device which is effective in achieving a combustion process which results in an exhaust gas with a high concentration of C02 and a low concentration of NCy

Dessuten var det et mål for oppfinnelsen å fremskaffe en fremgangsmåte for å betjene nevnte anordning. Furthermore, it was an aim of the invention to provide a method for operating said device.

Ytterligere et mål for oppfinnelsen var å fremskaffe et anlegg og en fremgangsmåte for en energieffektiv kraftproduksjon. A further aim of the invention was to provide a plant and a method for an energy-efficient power production.

Nok et mål for oppfinnelsen var å fremskaffe et anlegg og en fremgangsmåte for kraftproduksjon med redusert utslipp av karbondioksid og NOxtil atmosfæren. Another aim of the invention was to provide a plant and a method for power production with reduced emissions of carbon dioxide and NOx into the atmosphere.

Oppfinnerne fant at de beskrevne målene ble oppfylt ved å bruke en anordning hvor én eller flere blandingsledermembranmoduler, én eller flere varmevekslermoduler og ett eller flere forbrenningskamre er innelukket i et hult skall (et trykk-kammer) som definerer et hylster. Anordningen kan videre integreres med én eller flere gassturbiner i et anlegg for kraftproduksjon. Den kan også integreres med et kjemisk anlegg som utfører en endoterm reaksjon for å forsyne reaksjonen med den nødvendige varmen. The inventors found that the described objectives were met by using a device where one or more mixing conductor membrane modules, one or more heat exchanger modules and one or more combustion chambers are enclosed in a hollow shell (a pressure chamber) defining a casing. The device can also be integrated with one or more gas turbines in a plant for power production. It can also be integrated with a chemical plant that performs an endothermic reaction to supply the reaction with the necessary heat.

Den eller de blandingsledermembranen(e) som brukes i anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse vil ved slike forhold som er beskrevet ovenfor (i punkt a) og b)) transportere oksygen fra en gass som leverer oksygen (f.eks. luft) til en gass som mottar oksygen. Gassen som mottar oksygen har et lavere partialtrykk av oksygen enn gassen som leverer oksygen. Gassen som mottar oksygen tilsettes et karbon rikt brensel (f.eks. naturgass) og mellom oksygenet og det tilsatte brenselet finner det sted en forbrenningsreaksjon som produserer varme. The mixing conductor membrane(s) used in the device according to the present invention will, under such conditions as described above (in points a) and b)) transport oxygen from a gas that supplies oxygen (e.g. air) to a gas that receives oxygen. The gas receiving oxygen has a lower partial pressure of oxygen than the gas delivering oxygen. The gas receiving oxygen is added to a carbon-rich fuel (eg natural gas) and between the oxygen and the added fuel a combustion reaction takes place which produces heat.

Forbrenning av naturgass med rent oksygen gir en avgass som inneholder de to hovedproduktene karbondioksid og vann (damp). I henhold til foreliggende oppfinnelse er det avgassen som brukes til å motta oksygen. Den oksygenrike gasstrømmen (dvs. den oksygenanrikede avgassen) føres til forbrenningskammeret og brukes som oksidasjonsmiddel i forbrenningsreaksjonen. Dermed unngår man å produsere den miljøskadelige NCvgassen. Combustion of natural gas with pure oxygen produces an exhaust gas containing the two main products carbon dioxide and water (steam). According to the present invention, it is the exhaust gas that is used to receive oxygen. The oxygen-rich gas stream (ie the oxygen-enriched exhaust gas) is fed to the combustion chamber and used as an oxidizing agent in the combustion reaction. This avoids producing the environmentally harmful NCv gas.

Varmeenergien som produseres i forbrenningsreaksjonen brukes ved hjelp av én eller flere varmevekslere til å varme opp luften som føres til MCM-modulen(e) samt til å varme opp oksygenfattig luft fra MCM-modulen(e) før den kan gå inn i en kraftproduksjonsturbin eller et kjemisk anlegg som utfører en endoterm reaksjon. The heat energy produced in the combustion reaction is used by means of one or more heat exchangers to heat the air supplied to the MCM module(s) as well as to heat deoxygenated air from the MCM module(s) before it can enter a power generation turbine or a chemical plant that performs an endothermic reaction.

Altså oppvarmes luftstrømmen som føres til membranen uten produksjon av C02 eller NOxi strømmen. I forbrenningsreaksjonen forbrukes nesten alt oksygenet, og dermed kan avgassen som nå har et svært lavt partialtrykk av oksygen resirkuleres til MCM som en bæregass som tar med seg oksygen før den føres til forbrenningskammeret igjen. Dette innebærer at vi har en kontinuerlig forbrenning. Fra avgassen må det tas ut en aytappingsstrøm for å balansere det tilsatte brenselet og det mottatte oksygenet for å hindre opphoping av masse. Denne avtappingsstrømmen som tas ut av anordningen ved høyt trykk og temperatur, kan også føres til et kraftproduksjonssystem (turbin). I turbinen senkes trykket i avtappingsstrømmen og den avkjøles slik at nesten all damp kondenseres til vann. Dette betyr at gasstrømmen hovedsakelig vil bestå av karbondioksid. Denne karbondioksidstrømmen må komprimeres til et trykk som gjør det mulig å sprøyte den inn i et underjordisk reservoar, et reservoar som kan være et vannførende lag eller et gass- eller oljereservoar. Disse reservoarene bør være kvalifisert for å sikre langtidsdeponi. In other words, the air flow that is fed to the membrane is heated without the production of C02 or NOxi flow. In the combustion reaction, almost all the oxygen is consumed, and thus the exhaust gas, which now has a very low partial pressure of oxygen, can be recycled to the MCM as a carrier gas that takes oxygen with it before it is led to the combustion chamber again. This means that we have a continuous combustion. From the exhaust, a drawdown stream must be taken to balance the added fuel and the received oxygen to prevent mass build-up. This drain flow, which is taken out of the device at high pressure and temperature, can also be fed to a power production system (turbine). In the turbine, the pressure in the discharge flow is lowered and it is cooled so that almost all the steam is condensed into water. This means that the gas flow will mainly consist of carbon dioxide. This carbon dioxide stream must be compressed to a pressure that makes it possible to inject it into an underground reservoir, a reservoir that can be an aquifer or a gas or oil reservoir. These reservoirs should be qualified to ensure long-term disposal.

Som nevnt ovenfor brukes avgassen som bæregass for å ta opp oksygen i membranmodulen(e) og transportere oksygenet til ett eller flere forbrenningskamre hvor det tilsettes brensel. Varmen som produseres i avgassen må transporteres til luftstrømmen på en effektiv måte, og på en slik måte at lekkasje mellom bæregass og luft forhindres eller reduseres til et akseptabelt nivå. As mentioned above, the exhaust gas is used as carrier gas to take up oxygen in the membrane module(s) and transport the oxygen to one or more combustion chambers where fuel is added. The heat produced in the exhaust gas must be transported to the air stream in an efficient manner, and in such a way that leakage between carrier gas and air is prevented or reduced to an acceptable level.

Videre fant oppfinnerne at hvis de brukte en struktur med mange plater eller kanaler som MCM-modul, og/eller som varmevekslermodul, førte det til at anordningen ble svært effektiv. Strukturer med mange kanaler er funnet å være de mest fordelaktige fordi de kan ekstruderes i ett stykke (dvs. en monolitt) og dermed får man et stort overflateareal på dette ene stykket. Fortrinnsvis lages både varmevekslermodulen(e) og MCM-modulene av et keramisk materiale som kan utstå de foreliggende prosessbetingelsene (atmosfære, temperatur og trykk). Furthermore, the inventors found that if they used a structure with many plates or channels as an MCM module, and/or as a heat exchanger module, it led to the device becoming very efficient. Structures with many channels have been found to be the most advantageous because they can be extruded in one piece (ie a monolith) and thus a large surface area is obtained on this one piece. Preferably, both the heat exchanger module(s) and the MCM modules are made of a ceramic material that can withstand the present process conditions (atmosphere, temperature and pressure).

Slike strukturer, spesielt med kanaldiameter under 10 mm, gir et svært høyt overflateareal/volumenhet. Hvis annenhver rekke av kanaler lages med innløps-åpninger som beskrevet i US Patent 4271110, fås et forenklet forgreningssystem til annenhver rekke kanaler og dermed en lav sannsynlighet for lekkasje mellom luftsiden og oksygenmottaksiden. Such structures, especially with channel diameters below 10 mm, provide a very high surface area/volume unit. If every other row of channels is made with inlet openings as described in US Patent 4271110, a simplified branching system is obtained to every other row of channels and thus a low probability of leakage between the air side and the oxygen receiving side.

For å få størst mulig overflateareal for varmeveksling og/eller oksygentransport (når de brukes som MCM-modul) bør kanalene være svært små, og hver av luftkanalene bør være omgitt av (dvs. ha felles vegger med) den andre gassen (dvs. bæregass/avgass). En slik konfigurasjon trenger et svært komplisert system for å fordele de to gassene (manifolding) til hver nabokanal. In order to obtain the largest possible surface area for heat exchange and/or oxygen transport (when used as an MCM module) the channels should be very small and each of the air channels should be surrounded by (i.e. share walls with) the other gas (i.e. carrier gas /exhaust gas). Such a configuration needs a very complicated system to distribute the two gases (manifolding) to each neighboring channel.

I henhold til foreliggende oppfinnelse blir slike monolittiske strukturer med mange kanaler koblet sammen på en slik måte at MCM-modulen er montert mellom to varmevekslermoduler. Videre monteres disse modulene i et trykkammer som heretter defineres som reaktoren. Et slikt system vil sikre at MCM kan fungere ved en definert temperatur som er høyere enn temperaturen i luftstrømmen som føres til systemet og under forbrenningstemperaturen (dvs. temperaturen i avgassen fra forbrenningskammeret). According to the present invention, such monolithic structures with many channels are connected together in such a way that the MCM module is mounted between two heat exchanger modules. Furthermore, these modules are assembled in a pressure chamber which is hereafter defined as the reactor. Such a system will ensure that the MCM can operate at a defined temperature that is higher than the temperature of the air stream supplied to the system and below the combustion temperature (ie the temperature of the exhaust gas from the combustion chamber).

Et annet viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse er strømningsmønsteret for de to gasstrømmene. Den første gasstrømmen (luftstrømmen) har en strøm fra innløp til utløp av reaktoren som følger retningen av kanalene i de monolittiske strukturene (dvs. varmevekslere og MCM). Dette betyr at gassen kommer inn og går ut av de åpne kanalene på de små endeflatene og strømmer gjennom et åpent rom eller en lukket struktur som binder disse endene sammen. Den andre gasstrømmen strømmer inn og ut av sideåpningene i monolitten, gjennom omføringsrom eller koblinger til sideluken på de nærmeste monolittiske strukturene. Disse omføringsrommene omgir det indre åpne rommet for den første gassen. Another important feature of the present invention is the flow pattern for the two gas streams. The first gas flow (air flow) has a flow from inlet to outlet of the reactor that follows the direction of the channels in the monolithic structures (ie heat exchangers and MCM). This means that the gas enters and exits the open channels on the small end surfaces and flows through an open space or closed structure that binds these ends together. The second gas stream flows in and out of the side openings in the monolith, through bypass spaces or connections to the side hatch of the nearest monolithic structures. These bypass spaces surround the inner open space for the first gas.

Et slikt strømningsmønster for gassene vil gjøre det mulig for én av gassene, her den andre gassen, å lekke og fylle all tilgjengelig plass eller "tomrom" i reaktoren. Kravet til en gasstett tetning blir da for den første gassen redusert til bare å gjelde tetning mot den andre gassen (ikke mot "tomrommet" i reaktoren) som befinner seg i de indre koblingene mellom de monolittiske strukturene. Such a flow pattern for the gases will make it possible for one of the gases, here the other gas, to leak and fill all available space or "voids" in the reactor. The requirement for a gas-tight seal is then reduced for the first gas to only apply to sealing against the second gas (not against the "void" in the reactor) which is located in the internal connections between the monolithic structures.

Dette trekket er svært viktig fordi det er nødvendig med en kontrollert lekkasje av . gass for å bygge opp og utligne trykket inne i reaktorhuset, og for å unngå blanding tillates bare én av gassene å lekke. Denne kontrollerte og nødvendige lekkasjen gjør det mulig å bruke en fleksibel tetning med definert lekkasjehastighet for de omforende koblingene for den andre gassen. Det er svært viktig med fleksibilitet for å unngå varmestress i koblingsdelene/de monolittiske strukturene og dermed fatale sprekkdannelser. This move is very important because a controlled leakage of . gas to build up and equalize the pressure inside the reactor vessel, and to avoid mixing, only one of the gases is allowed to leak. This controlled and necessary leakage makes it possible to use a flexible seal with a defined leakage rate for the diverting couplings for the other gas. Flexibility is very important to avoid heat stress in the connecting parts/monolithic structures and thus fatal cracks.

Ved å fylle reaktoren med gass av nesten samme trykk som gassen inne i de monolittiske kanalene må bare det ytre trykkskallet til reaktoren motstå det absolutte eller totale trykket i prosessen. Trykket mot de monolittiske veggene reduseres for å motstå trykkforskjellen mellom de to gassene (gass 1 og gass 2 på By filling the reactor with gas of almost the same pressure as the gas inside the monolithic channels, only the outer pressure shell of the reactor must withstand the absolute or total pressure of the process. The pressure against the monolithic walls is reduced to resist the pressure difference between the two gases (gas 1 and gas 2 on

Figur 3). Figure 3).

Oppfinnelsens omfang og de spesielle trekkene ved den er som definert i de medfølgende patentkravene. The scope of the invention and its special features are as defined in the accompanying patent claims.

Oppfinnelsen forklares og illustreres videre med de følgende figurene. The invention is further explained and illustrated with the following figures.

Figur 1 viser en skisse av en utførelse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse inkludert de funksjonelle delene som varmevekslermodul, MCM-modul og forbrenningskammer. Det er også inkludert en trykkforsterker, her vist som en jet-ejektor drevet med damp under høyt trykk. I denne utførelsen er alle modulene montert inne i reaktoren. Figur 2 viser en annen utførelse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse inkludert de samme funksjonelle delene som varmevekslermodul, MCM-modul samt et forbrenningskammer og en trykkforsterker, men i denne utførelsen skjer forbrenningen i et separat kar som er koblet til reaktoren. Trykkforsterkeren monteres i forbindelses-rørene, fortrinnsvis foran forbrenningskammeret hvor bæregassen har sin laveste temperatur. Figur 3 viser en skisse av en monolittstruktur med mange kanaler som brukes Figure 1 shows a sketch of an embodiment of the device according to the present invention including the functional parts such as heat exchanger module, MCM module and combustion chamber. Also included is a pressure booster, shown here as a jet ejector powered by high-pressure steam. In this version, all the modules are mounted inside the reactor. Figure 2 shows another embodiment of the device according to the present invention including the same functional parts such as heat exchanger module, MCM module as well as a combustion chamber and a pressure booster, but in this embodiment the combustion takes place in a separate vessel which is connected to the reactor. The pressure booster is mounted in the connecting pipes, preferably in front of the combustion chamber where the carrier gas has its lowest temperature. Figure 3 shows a sketch of a monolith structure with many channels used

som MCM-modul og/eller som en varmevekslermodul. as an MCM module and/or as a heat exchanger module.

Figur 4 viser en utførelse av reaktoren med de forskjellige modulene samt de Figure 4 shows an embodiment of the reactor with the various modules as well as the

andre funksjonelle komponentene i reaktoren. other functional components of the reactor.

Figur 5 viser forskjellige former for koblingene mellom MCM- og varmeveksler-modulene og forskjellige metoder som brukes for å tette koblingene mellom modulene. Figur 6 viser en utførelse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse hvor forbrenningskammeret er montert utenfor reaktoren samt noen av de indre komponentene som er tatt ut av reaktoren for å illustrere disse individuelle komponentene bedre. Figur 7 viser en mer detaljert illustrasjon av hele anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse og de individuelle komponentene av reaktoren. Figur 8.1 viser en utførelse av et kraftverk hvor anordningen i henhold til Figure 5 shows different forms of the connections between the MCM and heat exchanger modules and different methods used to seal the connections between the modules. Figure 6 shows an embodiment of the device according to the present invention where the combustion chamber is mounted outside the reactor as well as some of the internal components which have been removed from the reactor to better illustrate these individual components. Figure 7 shows a more detailed illustration of the entire device according to the present invention and the individual components of the reactor. Figure 8.1 shows an embodiment of a power plant where the device according to

foreliggende oppfinnelse er integrert med gassturbiner. present invention is integrated with gas turbines.

Figur 8.2 viser en annen utførelse av et kraftverk hvor anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse er integrert med gassturbiner og hvor mer enn én reaktor har et felles forbrenningskammer. Figur 9.1 viser en utførelse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse hvor hver prosesstrøm er forsynt med et nummer i samsvar med Tabell 1. Figure 8.2 shows another embodiment of a power plant where the device according to the present invention is integrated with gas turbines and where more than one reactor has a common combustion chamber. Figure 9.1 shows an embodiment of the device according to the present invention where each process stream is provided with a number in accordance with Table 1.

Figur 9.2 illustrerer hvilken vei luften strømmer gjennom reaktoren. Figure 9.2 illustrates which way the air flows through the reactor.

Figur 1 viser en prinsippskisse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse som viser prosesstrømmene og de viktige prosessenhetene (H-01), (X-01), (H-02), (F-01) og (1-01). Enhetene er alle montert inne i reaktorens trykkskall (hylster, (RT)) som i dette eksemplet er identisk med skallet til anordningen. Figuren viser at en oksygenholdig gasstrøm (her luft) føres gjennom en kompressor. Den komprimerte luftstrømmen (AN-030) føres videre til varmevekslermodulen (H-01) hvor den varmes opp (AN-050) før den føres til MCM-modulen (X-01) hvor det separeres oksygen fra luftstrømmen som dermed blir en oksygenfattig luftstrøm (AL-010). Den oksygenfattige luftstrømmen (AL-010) føres til varmeveksleren (H-02) for å varmes opp ytterligere før den føres ut av anordningen (AL-020). Den oksygenfattige luftstrømmen (AL-020) kan føres til en turbin for kraftproduksjon eller til et kjemisk anlegg som utfører endoterme reaksjoner. En bæregass (EG-020) føres til MCM-modulen (X-01), tar opp oksygen ved oksygenmottaks- siden av membranen og transporteres videre gjennom varmevekslermodulen (H-01). Den oksygenanrikede gasstrømmen (EGO-030) komprimeres deretter i en trykkforsterker (1-01) før den føres til forbrenningskammeret (F-01). Forbrennings- kammeret (F-01) hvor brenselet (NG-010) tilsettes og brennes er i dette eksemplet montert inne i reaktorens trykkskall. Avgassen (EG-010) er nå nesten oksygenfri på grunn av forbrenningen i (F-01). Figure 1 shows a schematic diagram of the device according to the present invention showing the process flows and the important process units (H-01), (X-01), (H-02), (F-01) and (1-01). The units are all mounted inside the reactor's pressure shell (casing, (RT)) which in this example is identical to the shell of the device. The figure shows that an oxygen-containing gas stream (here air) is passed through a compressor. The compressed air stream (AN-030) is passed on to the heat exchanger module (H-01) where it is heated (AN-050) before it is passed to the MCM module (X-01) where oxygen is separated from the air stream which thus becomes an oxygen-poor air stream (AL-010). The oxygen-poor air stream (AL-010) is fed to the heat exchanger (H-02) to be heated further before being fed out of the device (AL-020). The oxygen-poor air stream (AL-020) can be fed to a turbine for power generation or to a chemical plant that performs endothermic reactions. A carrier gas (EG-020) is fed to the MCM module (X-01), takes up oxygen at the oxygen receiving side of the membrane and is transported further through the heat exchanger module (H-01). The oxygen-enriched gas stream (EGO-030) is then compressed in a pressure intensifier (1-01) before being fed to the combustion chamber (F-01). The combustion chamber (F-01) where the fuel (NG-010) is added and burned is in this example mounted inside the reactor's pressure shell. The exhaust gas (EG-010) is now almost oxygen-free due to the combustion in (F-01).

En del av det varme forbrenningsproduktet eller avgassen (EG-010) tas ut som en avtappingsstrøm (EG-040) for å hindre opphoping av masse i reaktoren, mens resten av produktgassen føres til varmevekslermodulen (H-02) og varmes opp til den operative temperaturen til membranen. I membranmodulen fungerer strøm (EG-020) som en bæregass. Den varme og oksygenanrikede bæregasstrømmen (EGO-020) føres til varmevekslermodulen (H-01) for å varme opp den innkommende gasstrømmen (AN-030). Den oppvarmede luftstrømmen (AN-050) føres inn i MCM-modulen (X-01) ved den operative temperaturen til MCM-modulene (X-01). Det må installeres en trykkforsterker (1-01) for å forbedre sirkulasjonen i bæregassløyfen og sikre kontinuerlig forbrenning. På Figur 1 er dette en jet-ejektor som drives ved injeksjon av damp under høyt trykk. Jet-ejektorn har den fordelen at den ikke har noen bevegelige deler og kan bygges i et materiale (dvs. keramisk materiale) som kan motstå svært høye temperaturer. Den oksygenfattige gasstrømmen (AL-020) og avtappingsstrømmen (EG-040) kan føres til gassturbiner for kraftproduksjon. Part of the hot combustion product or off-gas (EG-010) is taken out as a drain stream (EG-040) to prevent the accumulation of mass in the reactor, while the rest of the product gas is fed to the heat exchanger module (H-02) and heated to the operational the temperature of the membrane. In the membrane module, electricity (EG-020) acts as a carrier gas. The hot and oxygen-enriched carrier gas stream (EGO-020) is fed to the heat exchanger module (H-01) to heat the incoming gas stream (AN-030). The heated air stream (AN-050) is introduced into the MCM module (X-01) at the operating temperature of the MCM modules (X-01). A pressure intensifier (1-01) must be installed to improve circulation in the carrier gas loop and ensure continuous combustion. In Figure 1, this is a jet ejector which is operated by injecting steam under high pressure. Jet ejector has the advantage that it has no moving parts and can be built in a material (ie ceramic material) that can withstand very high temperatures. The oxygen-poor gas stream (AL-020) and the tapping stream (EG-040) can be fed to gas turbines for power generation.

Figur 2 viser en annen utførelse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse hvor trykkforsterkeren (1-01) og forbrenningskammeret (F-01) er montert utenfor reaktorens trykkskall (RT), men innenfor skallet til anordningen. Dette trekket bidrar til å forenkle konstruksjonen av anordningen. Fordelen med å montere (1-01) og (F-01) utenfor reaktoren er at vedlikeholdsarbeidet forenkles og at det blir mulig å bruke kjøleapparatur. Dermed kan man bruke en roterende trykkøkningsmaskin som trykkforsterker (1-01) som avbildet på denne figuren. Strømningsmønsteret i denne utførelsen er det samme som i utførelsen som er vist på Figur 1. Den eneste forskjellen er at det ikke sprøytes inn høyttrykksdamp (HP) (fordi det ikke brukes jet-ejektor), men dette vil ikke endre det prinsipielle strømningsmønsteret. Injeksjon av høyttrykksdamp (HP) som vist på Figur 1 vil redusere nettoeffektiviteten for kraftproduksjon i prosessen, og derfor er en roterende maskin som vist på Figur 2 mer fordelaktig for effektiviteten. Figure 2 shows another embodiment of the device according to the present invention where the pressure booster (1-01) and the combustion chamber (F-01) are mounted outside the reactor's pressure shell (RT), but inside the shell of the device. This feature helps to simplify the construction of the device. The advantage of mounting (1-01) and (F-01) outside the reactor is that maintenance work is simplified and that it becomes possible to use cooling equipment. Thus, a rotary pressure increasing machine can be used as a pressure intensifier (1-01) as shown in this figure. The flow pattern in this design is the same as in the design shown in Figure 1. The only difference is that high pressure (HP) steam is not injected (because no jet ejector is used), but this will not change the principle flow pattern. Injection of high pressure steam (HP) as shown in Figure 1 will reduce the net efficiency of power production in the process, and therefore a rotary machine as shown in Figure 2 is more beneficial for efficiency.

Et ytre forbrenningskammer vil også forenkle systemet for injeksjon av brensel (NG-010) og gjøre det lettere å oppskalere anordningen som vist på Figur 8. An external combustion chamber will also simplify the fuel injection system (NG-010) and make it easier to scale up the device as shown in Figure 8.

Figur 3 viser en monolittstruktur med mange kanaler som i henhold til foreliggende oppfinnelse med fordel kan brukes både som varmevekslermodul og membranmodul. Som nevnt ovenfor er slike strukturer fordelaktige hovedsakelig på grunn av den enkle måten de kan tilvirkes på. Men foreliggende oppfinnelse begrenser seg ikke til bruk av bare slike strukturer, og andre konfigurasjoner (f.eks. plater) kan være et alternativ. Figure 3 shows a monolithic structure with many channels which, according to the present invention, can advantageously be used both as a heat exchanger module and a membrane module. As mentioned above, such structures are advantageous mainly because of the ease with which they can be manufactured. But the present invention is not limited to the use of only such structures, and other configurations (e.g. plates) may be an alternative.

I henhold, til Figur 3, med de samme navnene på strømmene som i Figur 1 og 9, representerer gass 1 gasstrømmene (AN-030) og (AN-050) hvis monolittstrukturen er modul (H-01), gasstrømmene (AN-050) og (AL-010) hvis monolittstrukturen er modul (X-01). Hvis monolittstrukturen er modul (H-02) er gass 1 gasstrømmene (AI-010) og (AI-020). According to Figure 3, with the same names of the flows as in Figures 1 and 9, gas 1 represents the gas flows (AN-030) and (AN-050) if the monolith structure is module (H-01), the gas flows (AN-050 ) and (AL-010) if the monolith structure is module (X-01). If the monolith structure is module (H-02), gas 1 is the gas streams (AI-010) and (AI-020).

Gass 2 representerer gasstrømmene (EGO-020) og. (EGO-030) hvis modulen er (H-01), gasstrømmene (EG-030) og (EGO-010/020) hvis modulen er (X-01) og gasstrømmene (EG-020) og (EG-030) hvis modulen er (H-02). Gas 2 represents the gas streams (EGO-020) and. (EGO-030) if the module is (H-01), the gas flows (EG-030) and (EGO-010/020) if the module is (X-01) and the gas flows (EG-020) and (EG-030) if the module is (H-02).

Gass 1 følger den rette banen gjennom kanalene og føres altså alltid inn og ut gjennom de åpne rekkene av kanaler i endene av monolitten. Gass 2, normalt bæregassen, føres alltid inn og tas ut gjennom åpningene i sideveggen av monolittstrukturene. Siden disse monolittstrukturene fortrinnsvis lages ved ekstru-sjon, vil alle kanalene ha samme lengde. Innløps- og utløpsåpningene for gass 2 må lages etter ekstrusjonen ved å bearbeide annenhver kolonne av kanaler som det er visualisert på figuren. Etter bearbeiding ned til foretrukket dybde må de åpne rekkene av kanaler (laget ved bearbeiding) lukkes med en tetning på en slik måte at man beholder et tilstrekkelig åpningsareal for sideluken (inn- og utløp for gass 2). Gas 1 follows the straight path through the channels and is therefore always led in and out through the open rows of channels at the ends of the monolith. Gas 2, normally the carrier gas, is always fed in and taken out through the openings in the side wall of the monolith structures. Since these monolithic structures are preferably made by extrusion, all the channels will have the same length. The inlet and outlet openings for gas 2 must be made after the extrusion by machining every second column of channels as visualized in the figure. After processing down to the preferred depth, the open rows of channels (created during processing) must be closed with a seal in such a way that a sufficient opening area for the side hatch (inlet and outlet for gas 2) is retained.

Problemet med å hindre lekkasje i fordelingssystemet for to forskjellige gasser som føres inn og ut av monolittene med mange kanaler reduseres til et minimum ved å lage disse inn- og utløpsåpningene som beskrevet under og som vist på The problem of preventing leakage in the distribution system for two different gases fed into and out of the monoliths with many channels is reduced to a minimum by making these inlet and outlet openings as described below and as shown in

Figur 3. Figure 3.

I henhold til foreliggende oppfinnelse har kanalene en diameter på under 10 mm. Det foretrekkes en diameter på mellom 1 og 8 mm. Figur 4 viser en utførelse av reaktoren som beskrevet under Figur 2, hvor forbrenningskammeret og trykkforsterkeren er montert utenfor reaktorhylsteret. Figuren viser koblingsflensene på innløpet (EG) og utløpet (EGO) for bæregasstrømmen samt innløpet (AN) for luftstrømmen og utløpet (AL) for den oksygenfattige luftstrømmen. Inne i reaktoren er retningen for disse strømmene visualisert med stiplede linjer. Varmeveksleren (H-01), MCM-modulen (X-01) og varmeveksleren (H-02) er festet sammen med koblingene mellom (H-01), (X-01) og (H-02). Disse koblingene blir fortrinnsvis glassforseglet før de monteres i reaktoren, for å sikre mot lekkasje og vil dermed være i ett stykke (dvs. med tett sammenføyning). Under oppvarming må denne hele delen kunne utvide seg. Dette beskrives nærmere under Figur 7. Figur 5 viser alternative fasonger for koblingene mellom (X-01) og (H-01/H-02). (H-01) og (X-01) samt (X-01) og (H-02) kan altså kobles tett til hverandre med forskjellige komponenter som vist på figuren. Den viktigste faktoren er å ha en god tetning uten lekkasje mellom den indre gassen (dvs. gass 1 som beskrevet under Figur 3, fortrinnsvis luft) og den ytre gassen (dvs. gass 2 som beskrevet under According to the present invention, the channels have a diameter of less than 10 mm. A diameter of between 1 and 8 mm is preferred. Figure 4 shows an embodiment of the reactor as described under Figure 2, where the combustion chamber and the pressure booster are mounted outside the reactor casing. The figure shows the connection flanges on the inlet (EG) and outlet (EGO) for the carrier gas flow as well as the inlet (AN) for the air flow and the outlet (AL) for the oxygen-poor air flow. Inside the reactor, the direction of these currents is visualized with dashed lines. The heat exchanger (H-01), the MCM module (X-01) and the heat exchanger (H-02) are fixed together with the connections between (H-01), (X-01) and (H-02). These connections are preferably glass-sealed before they are mounted in the reactor, to ensure against leakage, and will thus be in one piece (ie tightly joined). During heating, this entire part must be able to expand. This is described in more detail under Figure 7. Figure 5 shows alternative shapes for the connections between (X-01) and (H-01/H-02). (H-01) and (X-01) as well as (X-01) and (H-02) can therefore be closely connected to each other with different components as shown in the figure. The most important factor is to have a good seal without leakage between the inner gas (i.e. gas 1 as described under Figure 3, preferably air) and the outer gas (i.e. gas 2 as described under

Figur 3, fortrinnsvis bæregass). Figure 3, preferably carrier gas).

Figur 6 viser en utførelse av anordningen i henhold til illustrasjonen på Figur 2, hvor både forbrenningskammeret (F-01) og trykkforsterkeren (1-01) er montert utenfor reaktoren. Brensel (NG) sprøytes inn i lavtemperatursonen foran inntaket til (1-01) for å sikre god blanding med den oksygenanrikede bæregassen (EGO) før den føres inn i forbrenningskammeret (F-01). På grunn av for lav temperatur kan forbrenningen, iallfall delvis, forbedres med en katalysator. Bæregasstrømmen (EGO) fra (H-01) avkjøles av luftstrømmen (AN) og har sin laveste temperatur før (1-01). Trykket i strømmen (EGO) økes ved hjelp av (1-01) før den føres inn i forbrenningskammeret (F-01) utenfor reaktoren. I (F-01) reagerer oksygenet i strøm (EGO) med det tilførte brenselet, og man får en forbrenning. I forbrenningen forbrukes nesten alt oksygen. Dermed vil avgassen (EG), som hovedsakelig inneholder reaksjonsproduktene C02 og H20, ha et lavt innhold av oksygen. (EG) føres inn i den andre varmeveksleren (H-02), hvor den varmer opp den oksygenfattige luftstrømmen (AL) fra reaktoren. Figure 6 shows an embodiment of the device according to the illustration in Figure 2, where both the combustion chamber (F-01) and the pressure booster (1-01) are mounted outside the reactor. Fuel (NG) is injected into the low-temperature zone in front of the intake of (1-01) to ensure good mixing with the oxygen-enriched carrier gas (EGO) before it is introduced into the combustion chamber (F-01). Due to too low a temperature, the combustion can be improved, at least partially, with a catalyst. The carrier gas stream (EGO) from (H-01) is cooled by the air stream (AN) and has its lowest temperature before (1-01). The pressure in the flow (EGO) is increased by means of (1-01) before it is fed into the combustion chamber (F-01) outside the reactor. In (F-01), the oxygen in the stream (EGO) reacts with the added fuel, and combustion occurs. In combustion, almost all oxygen is consumed. Thus, the exhaust gas (EG), which mainly contains the reaction products C02 and H20, will have a low content of oxygen. (EG) is fed into the second heat exchanger (H-02), where it heats up the oxygen-poor air stream (AL) from the reactor.

(EG) vil dermed bli kjølt litt ned av (AL) i (H-02) før den føres inn i membranmodulen(e) (X-01). I (X-01) fungerer (EG) som en bæregass og tar opp oksygen som transporteres gjennom membranveggen fra luftsiden. Den oksygenanrikede bæregassen som forlater (X-01), nå med betegnelsen (EGO), føres så inn i den første varmeveksleren (H-01) hvor luftstrømmen (AN) varmes opp og strømmen (EGO) avkjøles. Altså kommer en avkjølt oksygenholdig bæregass (EGO) nå tilbake via (1-01) til (F-01) og man får altså en forbrennings-/bæregassløyfe som er gunstig for en kontinuerlig forbrenning. (EG) will thus be cooled slightly by (AL) in (H-02) before it is fed into the membrane module(s) (X-01). In (X-01), (EG) acts as a carrier gas and takes up oxygen that is transported through the membrane wall from the air side. The oxygen-enriched carrier gas leaving (X-01), now labeled (EGO), is then fed into the first heat exchanger (H-01) where the air stream (AN) is heated and the stream (EGO) is cooled. In other words, a cooled oxygen-containing carrier gas (EGO) now returns via (1-01) to (F-01) and you thus get a combustion/carrier gas loop that is favorable for continuous combustion.

Enten fra den oksygenanrikede bæregassen (EGO) eller fra avgassen (EG) må det tas ut en avtappingsgass for å hindre opphoping av masse i bæregassløyfen på grunn av oksygentransporten fra luften og tilsetningen av brensel. Et eksempel på utløp for avtappingsgassen er vist på Figur 8.1 og 9.1. Either from the oxygen-enriched carrier gas (EGO) or from the exhaust gas (EG), a bleed-off gas must be taken out to prevent the accumulation of mass in the carrier gas loop due to the transport of oxygen from the air and the addition of fuel. An example of an outlet for the tapping gas is shown in Figures 8.1 and 9.1.

Også noen av de individuelle komponentene av reaktoren er vist på Figur 6. Some of the individual components of the reactor are also shown in Figure 6.

Figur 7 viser en mer detaljert utførelse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figure 7 shows a more detailed embodiment of the device according to the present invention.

Reaktorens trykkammer 1 inneholder lavtemperaturvarmeveksleren 9, høy-temperaturvarmeveksleren 19 og MCM-modulene 15. Altså er alle andre deler bygd opp rundt disse enhetene 9, 15 og 19, noe som sikrer god varmetransport (fra bæregass/avgass til luft) og oksygentransport (fra luft til bæregass). Delene 8, 14 og 18 brukes til å lage en rund fasong ved ytterveggen av varmevekslerne og MCM-modulene for å sikre en mindre komplisert tetning. Disse delene kan også lages med kanaler på en slik måte at de kan brukes som varmevekslere 8 og 18 eller som MCM-moduler 14. De individuelle delene 10, 11, 12 og 13 vil passe sammen og utgjøre koblingen mellom lavtemperaturvarmeveksleren 9 og MCM-modulene 15 som vist på Figur 5.3. På samme måten utgjør de individuelle delene 16, 17, 20 og 21 koblingen mellom MCM-modulene 15 og høytemperaturvarme-veksleren 19. Koblingsdelen 11 vil fortrinnsvis være glassforseglet til 9 og 15 i begge ender, og del 21 i sin tur vil være glassforseglet til 15 og 19. Altså må varmeekspansjonen for materialet i 11 passe sammen med både 9 og 15, og tilsvarende må varmeekspansjonen for materialet i 21 passe sammen med 15 og 19. Et alternativ er å ekstrudere disse koblingsdelene 11 og 21 med en gradvis forandring i sammensetning av materialet slik at materialet i den enden av 11 som er koblet til 9 passer sammen med denne mhp. termisk ekspansjon, mens den andre enden av 11 passer sammen med 14. Tilsvarende kunne 21 også lages på en slik måte at varmeekspansjonen passer sammen med materialet både i 15 og 19 for å unngå sprekker. Også plenuminntakskammeret for luft, enhet 7, kunne glassforsegles til lavtemperaturvarmeveksleren 9 for å sikre minimal lekkasje. Altså må også varmeekspansjonen for materialet i 7 passe til 9. På samme måten kan utløpsplenum 23 for oksygenfattig tuft glassforsegles til 18 og 19, og dermed må 23 lages av et materiale som passer til 18 og 19 mhp. varmeekspansjon. Del 7 lages i innløpsenden (innkommende luft) av en rund form (rør) for at den lettere skal kunne passes inn i en fleksibel tetning 5. Tilsvarende gjøres også for utløpsplenum 23 (for den oksygenfattige varme luften). Også her, på samme måte som med innløpet, er det vist en ringtetning 24. For en vertikal orientering som vist på Figur 7 kan det være unødvendig med en nedre fleksibel tetning. Denne enden kunne være fast og varmeutvidelsen kunne skje i den øvre enden på grunn av fleksibiliteten av tetningen 5. Altså må det i minst én ende brukes en tetning som tillater utvidelse i lengderetningen. I foreliggende oppfinnelse løses dette ved å utforme innløps- og/eller utløpskoblingene 4 og 25 i en rund fasong (rør-ende). Dette gjør det lettere å oppnå en fleksibel tetning. De fleksible tetningsringene 5 og 24 må lages av et temperaturbestandig materiale (keramikk eller metall). Også andre fleksible "rør"-tetningssystemer kan brukes. The reactor's pressure chamber 1 contains the low-temperature heat exchanger 9, the high-temperature heat exchanger 19 and the MCM modules 15. Thus, all other parts are built around these units 9, 15 and 19, which ensures good heat transport (from carrier gas/exhaust gas to air) and oxygen transport (from air to carrier gas). Parts 8, 14 and 18 are used to create a round shape at the outer wall of the heat exchangers and MCM modules to ensure a less complicated seal. These parts can also be made with channels in such a way that they can be used as heat exchangers 8 and 18 or as MCM modules 14. The individual parts 10, 11, 12 and 13 will fit together and form the link between the low temperature heat exchanger 9 and the MCM modules 15 as shown in Figure 5.3. In the same way, the individual parts 16, 17, 20 and 21 form the connection between the MCM modules 15 and the high-temperature heat exchanger 19. The connection part 11 will preferably be glass-sealed to 9 and 15 at both ends, and part 21 in turn will be glass-sealed to 15 and 19. So the thermal expansion for the material in 11 must match both 9 and 15, and correspondingly the thermal expansion for the material in 21 must match 15 and 19. An alternative is to extrude these connecting parts 11 and 21 with a gradual change in composition of the material so that the material at the end of 11 which is connected to 9 fits together with this mhp. thermal expansion, while the other end of 11 fits together with 14. Similarly, 21 could also be made in such a way that the thermal expansion fits together with the material in both 15 and 19 to avoid cracks. Also, the plenum air intake chamber, unit 7, could be glass sealed to the low temperature heat exchanger 9 to ensure minimal leakage. So the thermal expansion for the material in 7 must also match 9. In the same way, outlet plenum 23 for oxygen-poor tufted glass can be sealed to 18 and 19, and thus 23 must be made of a material that matches 18 and 19 mhp. thermal expansion. Part 7 is made at the inlet end (incoming air) of a round shape (pipe) so that it can more easily fit into a flexible seal 5. The same is also done for the outlet plenum 23 (for the oxygen-poor warm air). Here too, in the same way as with the inlet, a ring seal 24 is shown. For a vertical orientation as shown in Figure 7, a lower flexible seal may be unnecessary. This end could be fixed and the thermal expansion could occur at the upper end due to the flexibility of the seal 5. Thus, a seal must be used in at least one end which allows expansion in the longitudinal direction. In the present invention, this is solved by designing the inlet and/or outlet connections 4 and 25 in a round shape (pipe end). This makes it easier to achieve a flexible seal. The flexible sealing rings 5 and 24 must be made of a temperature-resistant material (ceramic or metal). Other flexible "pipe" sealing systems can also be used.

Innløps- og utløpsrørene 4 og 25 kan ha samme form for å forenkle fabrikasjonen. Innløpsrøret 4 leder luftstrømmen til plenuminnløpet som utgjøres av 7 og er laget slik at det kan monteres fleksible tetninger 5. Innløpsrøret 4 lages fortrinnsvis av et materiale som også fungerer som varmebarriere eller foring mellom den varme innløpsluften og det ytre metallrøret som er koblet til trykkammerhylsteret. Dette er spesielt viktig for utløpsrøret 25 i den varme enden. På figuren vises også delene 6 og 22, som fungerer som varmebarriere eller foring mellom forbrennings-/ bæregass og trykkammerets metalliske innløpsVutløpsrør med koblingsflenser. The inlet and outlet pipes 4 and 25 can have the same shape to simplify fabrication. The inlet pipe 4 leads the air flow to the plenum inlet which is formed by 7 and is made so that flexible seals 5 can be fitted. The inlet pipe 4 is preferably made of a material which also functions as a heat barrier or lining between the hot inlet air and the outer metal pipe which is connected to the pressure chamber casing. This is particularly important for the outlet pipe 25 at the hot end. The figure also shows parts 6 and 22, which act as a heat barrier or liner between the combustion/carrier gas and the pressure chamber's metallic inlet/outlet pipes with connecting flanges.

På figuren vises også varmebarrieren og isolasjonen 3 mellom de varme indre delene og den ytre metallveggen eller hylsteret til trykkammeret. Ved å holde temperaturen lav (<500 °C) i det ytre trykkhylsteret kan man få en reduksjon av varmetapet og gjøre det mulig å lage trykkhylsteret av et vanlig materiale (dvs. karbonstål). Ved å senke temperaturen reduseres også tykkelsen av veggen og dermed også den totale vekten av anordningen. Dette er viktig for. offshore-installasjoner. The figure also shows the heat barrier and insulation 3 between the hot internal parts and the outer metal wall or casing of the pressure chamber. By keeping the temperature low (<500 °C) in the outer pressure jacket, heat loss can be reduced and make it possible to make the pressure jacket from a common material (ie carbon steel). By lowering the temperature, the thickness of the wall is also reduced and thus also the total weight of the device. This is important for offshore installations.

Delene 3 er også laget i en slik form og i et slikt materiale at de kan fungere som støtte for de indre delene. 2 er et lag av fleksibelt materiale mellom innerveggen (trykkhylsteret) og 3 tillater litt bevegelse som forårsakes av varmeutvidelse. Figur 8.1 viser en utførelse av anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse hvor anordningen er integrert med gassturbiner. Figur 8.2 viser en annen utførelse som integrerer reaktoren med gassturbiner hvor mer enn én reaktor har et felles forbrenningskammer. The parts 3 are also made in such a shape and in such a material that they can function as support for the inner parts. 2 is a layer of flexible material between the inner wall (pressure jacket) and 3 allows some movement caused by thermal expansion. Figure 8.1 shows an embodiment of the device according to the present invention where the device is integrated with gas turbines. Figure 8.2 shows another design that integrates the reactor with gas turbines where more than one reactor has a common combustion chamber.

I henhold til foreliggende oppfinnelse kan en eller flere reaktorenheter kobles sammen og dele et felles forbrenningskammer som vist på Figur 8.1. Dette vil gjøre det mulig å produsere et høyt antall reaktorer av standardstørrelse og gir en kostnadseffektiv produksjon ved å øke det totale kraftutbyttet (oppskalering) ved å integrere eller sammenkoble reaktorer av standardstørrelse som vist på Figur 8.2. Hvis for eksempel den enkelte anordningen i anlegget som vises på Figur 8.1 produserer 10 MW kraft og anlegget som vises på Figur 8.2 har 6 reaktorer av samme størrelse som en standard enkelt reaktor, vil anlegget produsere omtrent 60 MW. According to the present invention, one or more reactor units can be connected together and share a common combustion chamber as shown in Figure 8.1. This will make it possible to produce a high number of reactors of standard size and provides a cost-effective production by increasing the total power yield (scaling up) by integrating or connecting reactors of standard size as shown in Figure 8.2. If, for example, the individual device in the plant shown in Figure 8.1 produces 10 MW of power and the plant shown in Figure 8.2 has 6 reactors of the same size as a standard single reactor, the plant will produce approximately 60 MW.

På Figur 8.1 vises to forskjellige alternativer for uttak av avtappingsstrømmen. Ett alternativ (alt. 1) er å ta ut en avtappingsstrøm fra den kalde delen av bære-gassløyfen. Avtappingsstrømmen vil ha en temperatur som gjør det mulig å sende den direkte til en dampturbin. Avtappingsstrømmen som tas ut som vist under alternativ 1 inneholder oksygen, og denne prosesstrømmen kan dermed brukes for ytterligere varmeproduksjon i nitrogenfri atmosfære og dessuten som varme-kilde i en endoterm prosess. I alternativ to (alt. 2) tas det ut en avtappingsstrøm etter forbrenningen, og denne er derfor nesten oksygenfri og har høy temperatur. Hvis man bruker en dampturbin til å forbedre kraftproduksjonen fra denne strømmen må temperaturen senkes, f.eks. ved å sprøyte inn vann. Avtappings-strømmen kan tas ut hvor som helst i bæregassløyfen. På Figur 8.1 er det også vist at innløpsrøret for luft (fra kompressor til reaktor) er lengre en utløpsrøret for oksygenfattig luft (fra reaktor til turbin). Dette er funnet å være fordelaktig på grunn av den høyere temperaturen i den oksygenfattige utløpsluftstrømmen sammen-liknet med innløpsstrømmen. Figure 8.1 shows two different options for extracting the tapping current. One alternative (alt. 1) is to take a drain stream from the cold part of the carrier gas loop. The drain stream will have a temperature that makes it possible to send it directly to a steam turbine. The tapping stream which is withdrawn as shown under alternative 1 contains oxygen, and this process stream can thus be used for further heat production in a nitrogen-free atmosphere and also as a heat source in an endothermic process. In alternative two (alt. 2), a drain stream is taken out after combustion, and this is therefore almost oxygen-free and has a high temperature. If a steam turbine is used to improve power production from this flow, the temperature must be lowered, e.g. by injecting water. The draining stream can be withdrawn anywhere in the carrier gas loop. Figure 8.1 also shows that the inlet pipe for air (from compressor to reactor) is longer than the outlet pipe for oxygen-poor air (from reactor to turbine). This has been found to be advantageous due to the higher temperature in the oxygen-poor outlet air stream compared to the inlet stream.

Figur 9.1 viser anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse med strømningsretningen inntegnet for de forskjellige gasstrømmene. Figuren viser at en oksygenholdig gasstrøm (AN-030), fortrinnsvis en komprimert luftstrøm, føres til varmevekslermodulen (H-01) hvor den varmes opp før den føres videre til MCM-modulen (X-01). Oksygen transporteres gjennom membranveggen og tas opp av bæregasstrømmen (EG-030). En oksygenanriket bæregasstrøm kommer ut av modulen (X-01), og kalles nå (EGO-010). Figure 9.1 shows the device according to the present invention with the direction of flow drawn for the different gas streams. The figure shows that an oxygen-containing gas stream (AN-030), preferably a compressed air stream, is fed to the heat exchanger module (H-01) where it is heated before being fed on to the MCM module (X-01). Oxygen is transported through the membrane wall and taken up by the carrier gas stream (EG-030). An oxygen-enriched carrier gas stream exits the module (X-01), and is now called (EGO-010).

En del av brenselet, (NG-030), blandes med strømmen (EGO-010) i et ekstra forbrenningskammer (F-02) som befinner seg mellom (X-01) og (H-01), hvor varmen som produseres i denne forbrenningen føres til varmeveksleren (H-01) for å varme opp den innkommende luften. Det må understrekes at foreliggende oppfinnelse vil fungere uten dette forbrenningskammeret (F-02) som forklart under Figur 6. Ved denne utførelsen vil bæregasstrømmen (EGO-020) når den kommer inn i varmeveksleren (H-01) ha litt høyere temperatur enn strømmen (EGO-010) og litt mindre oksygeninnhold. Bæregasstrømmen (EGO-020) føres så til varmeveksleren (H-01) for å varme opp den innkommende luften til MCM-modulen (X-01). Bæregasstrømmen (EGO-030) fra (H-01) har nå sin laveste temperatur og føres til hovedforbrenningskammeret (F-01) utenfor reaktoren hvor mesteparten av brenselet (NG-.020) forbrennes. Det monteres en trykkforsterker (1-01) nær innløpet til hovedforbrenningskammeret (F-01). Trykkforskjellen mellom EGO-030 til EGO-040, som økes av trykkforsterkeren (1-01), brukes til å sikre sirkulasjon i bæregass-/avgassløyfen. Part of the fuel, (NG-030), is mixed with the stream (EGO-010) in an additional combustion chamber (F-02) located between (X-01) and (H-01), where the heat produced in this the combustion is fed to the heat exchanger (H-01) to heat the incoming air. It must be emphasized that the present invention will work without this combustion chamber (F-02) as explained under Figure 6. In this embodiment, the carrier gas flow (EGO-020) when it enters the heat exchanger (H-01) will have a slightly higher temperature than the flow ( EGO-010) and slightly less oxygen content. The carrier gas stream (EGO-020) is then fed to the heat exchanger (H-01) to heat the incoming air to the MCM module (X-01). The carrier gas stream (EGO-030) from (H-01) is now at its lowest temperature and is led to the main combustion chamber (F-01) outside the reactor where most of the fuel (NG-.020) is burned. A pressure intensifier (1-01) is mounted near the inlet to the main combustion chamber (F-01). The pressure difference between EGO-030 to EGO-040, which is increased by the pressure booster (1-01), is used to ensure circulation in the carrier gas/exhaust gas loop.

En del av den varme avgassen (EG-040) tas ut som en avtappingsstrøm for å hindre opphoping av masse i forbrennings-/bæregassløyfen. I prinsippet kan avtappingsstrømmen (EG-040) tas ut hvor som helst i bæregassløyfen. For eksempel kan den tas ut i den kalde enden, fra (EGO-030), og sendes direkte til en dampturbin. Avgassen (EG-020) føres gjennom høytemperaturvarmeveksleren (H-02) til membranmodulen (X-01). (EG-030) fungerer som bæregass og tar opp oksygen som transporteres gjennom membranen fra luftsiden og transporterer det videre til forbrenningskammeret. Altså får man en lukket sløyfe med kontinuerlig forbrenning av et karbonrikt brensel med 02i en C02- og H20-rik atmosfære. Part of the hot exhaust gas (EG-040) is withdrawn as a drain stream to prevent the accumulation of mass in the combustion/carrier gas loop. In principle, the drain current (EG-040) can be withdrawn anywhere in the carrier gas loop. For example, it can be taken out at the cold end, from (EGO-030), and sent directly to a steam turbine. The exhaust gas (EG-020) is passed through the high temperature heat exchanger (H-02) to the membrane module (X-01). (EG-030) acts as carrier gas and takes up oxygen that is transported through the membrane from the air side and transports it further to the combustion chamber. So you get a closed loop with continuous combustion of a carbon-rich fuel with 02 in a C02- and H20-rich atmosphere.

Figur 9.2 viser hvordan plenuminnløpet og -utløpet 7 og 23 og varmevekslerne (H-01) og (H-02) og MCM-modulen (X-01) kan bygges i en forseglet enhet. Dette tjener til å illustrere ett viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse, nemlig retningen eller banene for de to hovedstrømmene luft og bæregass som bidrar til å redusere lekkasjen mellom luft- og bæregasstrømmen til et minimum. Luftstrømmen strømmer rettlinjet og går direkte gjennom de indre lukkede rommene mellom varmeveksleren (H-01) og (H-02) og MCM-modulen (X-01), mens bæregass-strømmen går inn og ut av de åpne sidelukene i (H-01), (X-01) og (H-02). For å sikre at trykket bygger seg opp inne i reaktoren bør man la bæregassen fylle tomrommet i reaktoren. Dette vil sikre at bare de ytre reaktorhylsterne må utformes for å motstå det totale trykket i prosessen. Figure 9.2 shows how the plenum inlet and outlet 7 and 23 and the heat exchangers (H-01) and (H-02) and the MCM module (X-01) can be built in a sealed unit. This serves to illustrate an important feature of the present invention, namely the direction or paths of the two main flows of air and carrier gas which help to reduce the leakage between the air and carrier gas flow to a minimum. The air flow flows in a straight line and goes directly through the internal closed spaces between the heat exchanger (H-01) and (H-02) and the MCM module (X-01), while the carrier gas flow goes in and out of the open side hatches in (H- 01), (X-01) and (H-02). To ensure that the pressure builds up inside the reactor, the carrier gas should be allowed to fill the void in the reactor. This will ensure that only the outer reactor casings need to be designed to withstand the total pressure of the process.

En annen fordel vil være å ha en lav trykkforskjell (<5 bar) mellom luftsiden og bæregassiden, fortrinnsvis med noe høyere trykk på bæregassiden. Dette vil sikre, Another advantage would be to have a low pressure difference (<5 bar) between the air side and the carrier gas side, preferably with somewhat higher pressure on the carrier gas side. This will ensure,

i tilfelle av lekkasje mellom luftstrømmen og bæregasstrømmen, at lekkasje etningen vil være fra bæregassiden (C02og H20) til luftsiden. Dette vil være mindre skadelig enn om luften lekker inn i forbrenningsløyfen (bæregassen), spesielt fra et miljøstandpunkt. Hvis det lekker nitrogen (luft) inn i forbrenningen (bæregassløyfen) kan det føre til produksjon av NOx-gass. in the event of a leak between the air stream and the carrier gas stream, that the leakage path will be from the carrier gas side (C02 and H20) to the air side. This will be less harmful than if the air leaks into the combustion loop (the carrier gas), especially from an environmental point of view. If nitrogen (air) leaks into the combustion (carrier gas loop) it can lead to the production of NOx gas.

Dessuten vil en mindre trykkforskjell mellom luft- og bæregassiden gjøre det mulig å konstruere anordningen med tynnere vegger i monolittene, noe som gir bedre varmetransport og oksygentransport (bare X-01). Dette vil også føre til lavere vekt. In addition, a smaller pressure difference between the air and carrier gas side will make it possible to construct the device with thinner walls in the monoliths, which provides better heat transport and oxygen transport (X-01 only). This will also lead to lower weight.

Tabell 1 nedenfor gir eksempler på data for prosesstrømmene med ta.lt-betegnelser i samsvar med Figur 9.1. Egenskaper for luftstrømmen ved inntak: 20 bar, 450 °C og 79 kg/s. Oksygentransporten gjennom membranen er 6,12 kg/s (det installerte membranarealet samsvarer med dette). Det tilsettes brensel i mengder som er tilpasset støkiometrien i forbrenningsreaksjonen. Table 1 below gives examples of data for the process streams with ta.lt designations in accordance with Figure 9.1. Characteristics of the air flow at intake: 20 bar, 450 °C and 79 kg/s. The oxygen transport through the membrane is 6.12 kg/s (the installed membrane area corresponds to this). Fuel is added in quantities that are adapted to the stoichiometry of the combustion reaction.

Claims (15)

1. En anordning for forbrenning av et karbonholdig brensel i en nitrogenfri atmosfære, karakterisert vedat nevnte anordning omfatter et hult skall (RT) med et innløp for befordring av nevnte brensel (NG-010), et innløp for befordring av en komprimert oksygenholdig gasstrøm (AN-030), et utløp for uttak av en oksygenfattig gasstrøm (AL-020) og et utløp for utslipp av en avtappingsstrøm (EG-040); og nevnte skall omslutter en eller flere varmevekslermoduler (H-01, H-02) arrangert for å varme opp den innkommende komprimerte oksygenholdige gasstrømmen; en eller flere blandingsledermembraner (X-01) arrangert for å separere oksygen fra nevnte oksygenholdige gasstrøm, resulterende i en oksygenrik gasstrøm og nevnte oksygenfattige gasstrøm; et første og eventuelt et andre forbrenningskammer (F-01, F-02) for forbrenning av nevnte brensel med et innløp forbundet med nevnte innløp for brensel (NG-010) for å befordre brensel til nevnte kammer, et innløp (EGO-040) forbundet med nevnte varmevekslermodul(er) for å befordre varm, oksygenrik gass (EGO-030) til nevnte kammer og et utløp (EG-010) forbundet med nevnte membranmodul(er) for å befordre avgass (EG-020) fra forbrenningskammeret til membranmodulen; en trykkforsterker (1-01) installert foran det første forbrenningskammeret; midler (11, 21) for tilkobling av nevnte varmevekslermodul(er) og membranmodul(er); midler (7, 23) for å koble nevnte varmevekslermodul(er) og nevnte membranmodul(er) til innløpet for den komprimerte oksygenholdige gasstrømmen og utløpet for den oksygenfattige gasstrømmen samt midler for å befordre en del av nevnte avgasstrøm (EG-020) direkte til nevnte varmevekslermodul(er) og tilbake til nevnte innløp fra forbrenningskammeret.1. A device for burning a carbonaceous fuel in a nitrogen-free atmosphere, characterized by said device comprises a hollow shell (RT) with an inlet for transporting said fuel (NG-010), an inlet for transporting a compressed oxygen-containing gas stream (AN-030), an outlet for withdrawing an oxygen-poor gas stream (AL-020 ) and an outlet for discharge of a drain current (EG-040); and said shell encloses one or more heat exchanger modules (H-01, H-02) arranged to heat the incoming compressed oxygen-containing gas stream; one or more mixing conductor membranes (X-01) arranged to separate oxygen from said oxygen-containing gas stream, resulting in an oxygen-rich gas stream and said oxygen-poor gas stream; a first and optionally a second combustion chamber (F-01, F-02) for burning said fuel with an inlet connected to said fuel inlet (NG-010) to convey fuel to said chamber, an inlet (EGO-040) connected to said heat exchanger module(s) to convey hot, oxygen-rich gas (EGO-030) to said chamber and an outlet (EG-010) connected to said membrane module(s) to convey exhaust gas (EG-020) from the combustion chamber to the membrane module ; a pressure booster (1-01) installed in front of the first combustion chamber; means (11, 21) for connecting said heat exchanger module(s) and membrane module(s); means (7, 23) for connecting said heat exchanger module(s) and said membrane module(s) to the inlet for the compressed oxygen-containing gas stream and the outlet for the oxygen-poor gas stream as well as means for conveying part of said exhaust gas stream (EG-020) directly to said heat exchanger module(s) and back to said inlet from the combustion chamber. 2. En anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte varmevekslermodul(er) (H-01, H-02), nevnte membranmodul(er) (X-01), nevnte midler (7, 11, 21, 23), et utløp for nevnte varme oksygenrike gasstrøm (EGO-030), nevnte utløp for den uttatte oksygenfattige gasstrømmen (AL-020), et innløp for nevnte avgass og nevnte innløp for komprimert oksygenholdig gasstrøm (AN-030) er alle installert i en trykkbeholder (reaktor).2. A device according to claim 1, characterized by said heat exchanger module(s) (H-01, H-02), said membrane module(s) (X-01), said means (7, 11, 21, 23), an outlet for said hot oxygen-rich gas stream (EGO-030) , said outlet for the withdrawn oxygen-poor gas stream (AL-020), an inlet for said exhaust gas and said inlet for compressed oxygen-containing gas stream (AN-030) are all installed in a pressure vessel (reactor). 3. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte varmevekslermodul(er) (H-01, H-02), nevnte membranmodul(er) (X-01), nevnte andre forbrenningskammer (F-02), nevnte midler (7, 11, 21, 23), et utløp for nevnte varme oksygenrike gasstrøm (EGO-030), nevnte utløp for uttatt oksygenfattig gasstrøm (AL-020), et innløp for nevnte avgass og nevnte innløp for komprimert oksygenholdig gasstrøm (AN-030) er alle installert i en trykkbeholder.3. Device according to claim 1, characterized by said heat exchanger module(s) (H-01, H-02), said membrane module(s) (X-01), said second combustion chamber (F-02), said means (7, 11, 21, 23), an outlet for said warm oxygen-rich gas stream (EGO-030), said outlet for withdrawn oxygen-poor gas stream (AL-020), an inlet for said exhaust gas and said inlet for compressed oxygen-containing gas stream (AN-030) are all installed in a pressure vessel. 4. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte moduler og nevnte andre forbrenningskammer er innbyrdes sammenkoblet vertikalt, den ene over den andre.4. Device according to claim 1, characterized by said modules and said second combustion chamber are interconnected vertically, one above the other. 5. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte moduler er innbyrdes sammenkoblet vertikalt, den ene over den andre.5. Device according to claim 1, characterized by said modules are interconnected vertically, one above the other. 6. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte membranmodul er installert mellom to varmevekslermoduler.6. Device according to claim 1, characterized by said membrane module is installed between two heat exchanger modules. 7. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte andre forbrenningskammer er installert mellom en av varmeveksler-modulene og en membranmodul.7. Device according to claim 1, characterized by said second combustion chamber is installed between one of the heat exchanger modules and a membrane module. 8. Anordning i henhold til krav 2 og 3, karakterisert vedat nevnte utløp for nevnte varme oksygenrike gasstrøm (EGO-030) er forbundet med innløpet til det første forbrenningskammeret (EGO-040) og nevnte innløp for nevnte avgass er forbundet til utløpet fra det første forbrenningskammeret.8. Device according to claims 2 and 3, characterized by said outlet for said hot oxygen-rich gas stream (EGO-030) is connected to the inlet of the first combustion chamber (EGO-040) and said inlet for said exhaust gas is connected to the outlet from the first combustion chamber. 9. En anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat . nevnte trykkforsterker (1-01) er en vifte eller en kompressor.9. A device according to claim 1, characterized by . said pressure booster (1-01) is a fan or a compressor. 10. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte varmevekslermodul(er) (H-01, H-02) og nevnte membranmodul(er) (X-01) innbefatter en monolittisk struktur med mange kanaler.10. Device according to claim 1, characterized by said heat exchanger module(s) (H-01, H-02) and said membrane module(s) (X-01) comprise a monolithic structure with many channels. 11. Fremgangsmåte for å betjene en anordning som angitt i kravene 1 til 10,karakterisert vedat nevnte fremgangsmåte innbefatter følgende trinn: en komprimert oksygenholdig gasstrøm mates til en første varmevekslermodul hvor den blir oppvarmet ved hjelp av varme som er generert ved forbrenning av et brensel i et forbrenningskammer; nevnte oppvarmede gasstrøm føres til en blandingsledermembran(er) der det meste av oksygenet blir separert fra nevnte gasstrøm og det oppnås en oksygenfattig gasstrøm; en bæregass mates inn i nevnte membranmodul for å ta opp oksygenet, og den oksygenanrikede bæregassen blir videre matet til en trykkforsterker; den komprimerte bæregasstrømmen føres inn i forbrenningskammeret hvor den blandes med et brensel for forbrenning; og nevnte oksygenfattige gasstrøm blir matet til en annen varmevekslermodul for videre oppvarming før den slippes ut av nevnte anordning.11. Procedure for operating a device as specified in claims 1 to 10, characterized in that said method includes the following steps: a compressed oxygen-containing gas stream is fed to a first heat exchanger module where it is heated by means of heat generated by burning a fuel in a combustion chamber; said heated gas stream is fed to a mixing conductor membrane(s) where most of the oxygen is separated from said gas stream and an oxygen-poor gas stream is obtained; a carrier gas is fed into said membrane module to absorb the oxygen, and the oxygen-enriched carrier gas is further fed to a pressure booster; the compressed carrier gas stream is fed into the combustion chamber where it is mixed with a fuel for combustion; and said oxygen-poor gas stream is fed to another heat exchanger module for further heating before it is discharged from said device. 12. Fremgangsmåte i henhold til krav 11, karakterisert vedat nevnte forbrenningsprodukt (avgassen) anvendes som bæregass.12. Procedure according to claim 11, characterized by said combustion product (the exhaust gas) is used as carrier gas. 13. Fremgangsmåte i henhold til krav 11, karakterisert vedat en del av avgassen tas ut som en avtappingsstrøm for å hindre opphoping av masse i anordningen.13. Procedure according to claim 11, characterized by part of the exhaust gas is taken out as a drain stream to prevent the accumulation of mass in the device. 14. Bruk av en anordning og en fremgangsmåte i henhold til kravene 1-13 i et anlegg for kraftgenerering.14. Use of a device and a method according to claims 1-13 in a plant for power generation. 15. Bruk av en anordning og en fremgangsmåte i henhold til kravene 1-13 i et kjemisk anlegg som utfører en endoterm reaksjon15. Use of a device and a method according to claims 1-13 in a chemical plant that performs an endothermic reaction
NO20006690A 2000-12-29 2000-12-29 Device for combustion of a carbonaceous fuel, a method for operating said device, and use of said device. NO318619B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20006690A NO318619B1 (en) 2000-12-29 2000-12-29 Device for combustion of a carbonaceous fuel, a method for operating said device, and use of said device.
US10/451,729 US20050053878A1 (en) 2000-12-29 2001-12-19 Device for combustion of a carbon containing fuel in a nitrogen free atmosphere and a method for operating said device
JP2002554435A JP2004533594A (en) 2000-12-29 2001-12-19 Apparatus for combustion of carbon-containing fuel in a nitrogen-free atmosphere and method for operating the apparatus
EP01985460A EP1356233A1 (en) 2000-12-29 2001-12-19 A device for combustion of a carbon containing fuel in a nitrogen free atmosphere and a method for operating said device
PCT/NO2001/000499 WO2002053969A1 (en) 2000-12-29 2001-12-19 A device for combustion of a carbon containing fuel in a nitrogen free atmosphere and a method for operating said device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20006690A NO318619B1 (en) 2000-12-29 2000-12-29 Device for combustion of a carbonaceous fuel, a method for operating said device, and use of said device.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20006690D0 NO20006690D0 (en) 2000-12-29
NO20006690L NO20006690L (en) 2002-07-01
NO318619B1 true NO318619B1 (en) 2005-04-18

Family

ID=19911963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20006690A NO318619B1 (en) 2000-12-29 2000-12-29 Device for combustion of a carbonaceous fuel, a method for operating said device, and use of said device.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20050053878A1 (en)
EP (1) EP1356233A1 (en)
JP (1) JP2004533594A (en)
NO (1) NO318619B1 (en)
WO (1) WO2002053969A1 (en)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPR421501A0 (en) 2001-04-04 2001-05-03 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Potting method
AUPR692401A0 (en) 2001-08-09 2001-08-30 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Method of cleaning membrane modules
SE0300131L (en) * 2003-01-20 2004-07-13 Alstom Power Sweden Ab Gas turbine plant and method for controlling cargo in a gas turbine plant
KR20070003783A (en) 2003-11-14 2007-01-05 유.에스. 필터 웨이스트워터 그룹, 인크. Improved module cleaning method
WO2005092799A1 (en) 2004-03-26 2005-10-06 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Process and apparatus for purifying impure water using microfiltration or ultrafiltration in combination with reverse osmosis
EP1807180B1 (en) 2004-09-07 2013-02-13 Siemens Industry, Inc. Reduction of backwash liquid waste
CN101039739B (en) 2004-09-14 2014-10-08 伊沃夸水处理技术有限责任公司 Methods and apparatus for removing solids from a membrane module
CA2579894A1 (en) 2004-09-15 2006-03-23 Siemens Water Technologies Corp. Continuously variable aeration
US8708282B2 (en) * 2004-11-23 2014-04-29 Biosphere Aerospace, Llc Method and system for loading and unloading cargo assembly onto and from an aircraft
EP2394731A1 (en) 2004-12-24 2011-12-14 Siemens Industry, Inc. Cleaning in membrane filtration systems
EP1838422A4 (en) 2004-12-24 2009-09-02 Siemens Water Tech Corp Simple gas scouring method and apparatus
NZ562786A (en) * 2005-04-29 2010-10-29 Siemens Water Tech Corp Chemical clean for membrane filter
MY146286A (en) 2005-08-22 2012-07-31 Siemens Industry Inc An assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
SE530793C2 (en) * 2007-01-19 2008-09-16 Siemens Ag The combustion installation
WO2008123972A1 (en) 2007-04-02 2008-10-16 Siemens Water Technologies Corp. Improved infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US9764288B2 (en) 2007-04-04 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane module protection
CN109107392A (en) 2007-05-29 2019-01-01 懿华水处理技术有限责任公司 Use the Membrane cleaning of pulsed airlift pump
EP2026004A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating a combustion facility and combustion facility
US7954458B2 (en) 2007-11-14 2011-06-07 Alstom Technology Ltd Boiler having an integrated oxygen producing device
GB0808200D0 (en) * 2008-05-06 2008-06-11 Invista Technologies Srl Power recovery
EP2331242B1 (en) 2008-07-24 2018-09-05 Evoqua Water Technologies LLC Frame system for membrane filtration modules
EP2313172A4 (en) * 2008-08-14 2013-03-13 Siemens Industry Inc Block configuration for large scale membrane distillation
AU2009282912B2 (en) 2008-08-20 2014-11-27 Evoqua Water Technologies Llc Improved membrane system backwash energy efficiency
AU2010257526A1 (en) * 2009-06-11 2012-01-12 Siemens Industry, Inc Methods for cleaning a porous polymeric membrane and a kit for cleaning a porous polymeric membrane
US8858223B1 (en) * 2009-09-22 2014-10-14 Proe Power Systems, Llc Glycerin fueled afterburning engine
CN102869432B (en) 2010-04-30 2016-02-03 伊沃夸水处理技术有限责任公司 Fluid flow distribution device
US9856769B2 (en) 2010-09-13 2018-01-02 Membrane Technology And Research, Inc. Gas separation process using membranes with permeate sweep to remove CO2 from combustion exhaust
US9457313B2 (en) * 2010-09-13 2016-10-04 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane technology for use in a power generation process
EP2618916A4 (en) 2010-09-24 2016-08-17 Evoqua Water Technologies Llc Fluid control manifold for membrane filtration system
KR20140097140A (en) 2011-09-30 2014-08-06 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 Isolation valve
US9604166B2 (en) 2011-09-30 2017-03-28 Evoqua Water Technologies Llc Manifold arrangement
CN104394965B (en) 2012-06-28 2016-11-23 伊沃夸水处理技术有限责任公司 encapsulating method
GB2520871B (en) 2012-09-26 2020-08-19 Evoqua Water Tech Llc Membrane securement device
US9962865B2 (en) 2012-09-26 2018-05-08 Evoqua Water Technologies Llc Membrane potting methods
KR20150059788A (en) 2012-09-27 2015-06-02 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 Gas scouring apparatus for immersed membranes
US10427102B2 (en) 2013-10-02 2019-10-01 Evoqua Water Technologies Llc Method and device for repairing a membrane filtration module
CN107847869B (en) 2015-07-14 2021-09-10 罗门哈斯电子材料新加坡私人有限公司 Aeration device for a filtration system
US9782718B1 (en) 2016-11-16 2017-10-10 Membrane Technology And Research, Inc. Integrated gas separation-turbine CO2 capture processes

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2020416A1 (en) * 1970-04-27 1971-11-11 Motoren Turbinen Union Combustion chamber for gas turbine engines
US4787919A (en) * 1987-06-23 1988-11-29 Union Carbide Corporation Membrane separation system and process
SE462446B (en) * 1989-06-29 1990-06-25 Abb Stal Ab COUNCIL CONTAINER FOR BEDDING MATERIAL AT A POWER PLANT WITH A BRAIN CHAMBER FOR FLUIDIZED BED
US6149714A (en) * 1997-06-05 2000-11-21 Praxair Technology, Inc. Process for enriched combustion using solid electrolyte ionic conductor systems
US5888272A (en) * 1997-06-05 1999-03-30 Praxair Technology, Inc. Process for enriched combustion using solid electrolyte ionic conductor systems
NO308400B1 (en) * 1997-06-06 2000-09-11 Norsk Hydro As Power generation process comprising a combustion process
US5954859A (en) * 1997-11-18 1999-09-21 Praxair Technology, Inc. Solid electrolyte ionic conductor oxygen production with power generation
US6048472A (en) * 1997-12-23 2000-04-11 Air Products And Chemicals, Inc. Production of synthesis gas by mixed conducting membranes
NO308401B1 (en) * 1998-12-04 2000-09-11 Norsk Hydro As Process for the recovery of CO2 generated in a combustion process and its use
US6537514B1 (en) * 1999-10-26 2003-03-25 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for producing carbon dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
NO20006690D0 (en) 2000-12-29
JP2004533594A (en) 2004-11-04
WO2002053969A1 (en) 2002-07-11
EP1356233A1 (en) 2003-10-29
US20050053878A1 (en) 2005-03-10
NO20006690L (en) 2002-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO318619B1 (en) Device for combustion of a carbonaceous fuel, a method for operating said device, and use of said device.
RU2182036C2 (en) METHOD OF SEPARATION OF OXYGEN GAS FLOW INTO GAS FLOW ENRICHED IN OXYGEN AND GAS FLOW DEPLETED IN OXYGEN (Versions)
RU2309275C2 (en) Method of and device for combined generation of thermal and electric energy by gas turbine with afterburning chamber
US7943045B2 (en) Reactor with a thermal gradient controlled for the production of pure hydrogen
CN106413873B (en) Ceramic oxygen transport membrane chip arrays reforming reactor
CN103764550B (en) For transferring heat to Oxygen deliver membranous system and the method for catalysis/process reactor
CN101432065B (en) Internal combustion exchanger reactor for endothermic reaction in fixed bed
CN100457252C (en) Compact steam reformer
JP7319499B2 (en) Ammonia decomposition equipment
EP4257543A1 (en) Ammonia decomposition device
NO323025B1 (en) Production of electrical energy from natural gas using a solid oxide fuel cell
CN101222975A (en) Compact reforming reactor
CN105594049B (en) Fuel cell in heat recovery steam generator integrates
RU2002120185A (en) GAS SEPARATION WITH HIGH ENERGY EFFICIENCY FOR FUEL ELEMENTS
EA036885B1 (en) System and method for power production utilizing ion transport devices
US9725662B2 (en) Method and membrane module for the energy-efficient oxygen generation during biomass gasification
US20240117258A1 (en) Bio-multi-reactor hydrogen generation method and system
NO823211L (en) SYNTHESIS gas system.
WO2001079754A1 (en) Process for generation of heat and power and use thereof
JP3904161B2 (en) Method and apparatus for producing hydrogen / carbon monoxide mixed gas
KR102486172B1 (en) Gas generator
CN115465837A (en) Tube type reactor for steam reforming reaction of hydrocarbon
EP2784145A1 (en) Gasification reactor
CN110902652A (en) On-line separation reforming hydrogen production method capable of enhancing reaction efficiency and device for implementing method
JP3978016B2 (en) Hydrogen production equipment