CN115161678B - 碳化合物制造系统以及碳化合物控制系统的控制方法 - Google Patents
碳化合物制造系统以及碳化合物控制系统的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
提供碳化合物制造系统以及碳化合物控制系统的控制方法,能够低成本地制造。碳化合物制造系统具备:回收单元;变换单元;合成单元;第1流路,用于将供给气体供给到回收单元;第2流路,将回收单元与变换单元连接;第3流路,将变换单元与合成单元连接;第1~第3检测器中的至少一个,分别测定流过第1流路的供给气体的流量而生成第1数据信号、测定流过第2流路的二氧化碳的流量而生成第2数据信号、测定供给到变换单元的电压或电流的值而生成第3数据信号;和综合控制器,将第1~第3数据信号中的至少一个的测定数据和与测定数据对应的计划数据比对,依照比对结果生成用于分别调整各单元的运转条件的第1~第3控制信号中的至少一个。
Description
本申请以日本专利申请2021-044803(申请日:2021年3月18日)为基础,从上述申请享受优先的权益。本申请通过参照上述申请而包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及碳化合物制造系统。
背景技术
近年来,从能源问题、环境问题的观点出发,人工光合成技术的开发被推进,在该人工光合成技术中,模仿植物的光合成,人工地使用太阳能等可再生能源而将二氧化碳以电化学方式进行还原,生成能够储藏的化学能源。实现人工光合成技术的碳化合物制造系统具备电化学反应装置,该电化学反应装置具有:阳极,将水(H2O)进行氧化而生成氧(O2);以及阴极,对二氧化碳(CO2)进行还原而生成碳化合物。电化学反应装置的阳极以及阴极连接于来源于太阳能发电、水力发电、风力发电、地热发电等可再生能源的电源。
阳极例如具有在金属基材的表面设置有将水进行氧化的氧化催化剂的构造。阴极例如具有在碳基材的表面设置有将二氧化碳进行还原的还原催化剂的构造。阴极通过从来源于可再生能源的电源得到二氧化碳的还原电位,从而将二氧化碳进行还原,生成一氧化碳(CO)、甲酸(HCOOH)、甲醇(CH3OH)、甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、乙烷(C2H6)、乙二醇(C2H6O2)等碳化合物。
发明内容
本发明要解决的课题在于,提供能够低成本地制造的碳化合物制造系统。
实施方式的碳化合物制造系统具备:回收单元,从含有二氧化碳的供给气体分离二氧化碳;变换单元,将从回收单元供给的二氧化碳变换为中间化合物;合成单元,使用从变换单元供给的中间化合物来合成碳化合物;第1流路,用于对回收单元供给供给气体;第2流路,将回收单元与变换单元进行连接;第3流路,将变换单元与合成单元进行连接;至少一个检测器,是从由测定流过第1流路的供给气体的流量而生成第1数据信号的第1检测器、测定流过第2流路的二氧化碳的流量而生成第2数据信号的第2检测器以及测定对变换单元供给的电压或者电流的值而生成第3数据信号的第3检测器构成的群组选择的检测器;以及综合控制器,将从由第1数据信号至第3数据信号构成的群组选择的至少一个数据信号的测定数据和与测定数据对应的计划数据进行比对,依照比对结果,生成从由用于对回收单元的运转条件进行调整的第1控制信号、用于对变换单元的运转条件进行调整的第2控制信号以及用于对合成单元的运转条件进行调整的第3控制信号构成的群组选择的至少一个控制信号。
附图说明
图1是示出碳化合物制造系统的结构例的示意图。
图2是用于说明变换单元U3的结构例的示意图。
图3是用于说明碳化合物制造系统的控制方法例的流程图。
(符号说明)
10:电解电池单元;11:阳极部;12:阴极部;13:隔板;20:电源;111:阳极;112:流路板;112a:阳极流路;113:阳极集电体;121:阴极;122:流路板;122a:阴极流路;123:阴极集电体;C0:控制部;C1:控制部;C2:控制部;C3:控制部;C4:控制部;C5:控制部;CS0:控制信号;CS1:控制信号;CS2:控制信号;CS3:控制信号;CS4:控制信号;CS5:控制信号;CX:综合控制器;CX1:接收部;CX2:运算部;CX3:发送部;D1:检测器;D2:检测器;D3:检测器;D4:检测器;D5:检测器;D6:检测器;D7:检测器;D8:检测器;D9:检测器;DS1:数据信号;DS2:数据信号;DS3:数据信号;DS4:数据信号;DS5:数据信号;DS6:数据信号;DS7:数据信号;DS8:数据信号;DS9:数据信号;P1:流路;P2:流路;P3:流路;P4:流路;P5:流路;P6:流路;P7:流路;U0:排出单元;U1:回收单元;U2:原料供给单元;U3:变换单元;U4:原料供给单元;U5:合成单元。
具体实施方式
以下,参照附图来说明实施方式。在以下所示的各实施方式中,对于实质上相同的结构部位附加相同的符号,有时将其说明省略一部分。附图是示意性的图,厚度与平面尺寸的关系、各部分的厚度的比率等有时与现实的情况不同。
此外,在本说明书中,关于“连接”,除了特别指定的情况之外,不仅包括直接地连接的情况,还包括间接地连接的情况。
图1是示出作为化学反应系统之一的碳化合物制造系统的结构例的示意图。图1所示的碳化合物制造系统具备排出单元U0、回收单元U1、原料供给单元U2、变换单元U3、原料供给单元U4、合成单元U5以及综合控制器CX。此外,排出单元U0也可以设置于碳化合物制造系统的外部。
图1所示的单元U0、U1、U2、U3、U4、U5分别具有控制部C0、C1、C2、C3、C4、C5。控制部的数量不限定于图1所示的数量,上述单元U0、U1、U2、U3、U4、U5中的至少一个单元具备控制部即可。
图1所示的碳化合物制造系统具备与多个单元中的一些单元连接的流路P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7。流路P1将排出单元U0与回收单元U1进行连接。流路P2将回收单元U1与变换单元U3进行连接。流路P3将原料供给单元U2与变换单元U3进行连接。流路P4将变换单元U3与合成单元U5进行连接。流路P5连接于变换单元U3。流路P6连接于合成单元U5。流路P7连接于合成单元U5。各流路例如是配管。流路的数量不限定于图1所示的数量。
图1所示的碳化合物制造系统具备检测器D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8。检测器D1设置于流路P1。检测器D2设置于流路P2。检测器D3设置于流路P3。检测器D4设置于变换单元U3。检测器D5设置于流路P4的变换单元U3附近。检测器D7设置于流路P4的合成单元U5附近。检测器D8设置于流路P6。检测器D9设置于流路P7。检测器的数量不限定于图1所示的数量,碳化合物制造系统具备上述检测器D1至D9中的至少一个即可。在图1中,实线的箭头表示从各检测器向综合控制器CX的信号。
[排出单元U0]
排出单元U0将含有二氧化碳的供给气体供给到回收单元U1。从排出单元U0供给到回收单元U1的供给气体未被特别限定,例如也可以是来自火力发电站、生物质发电站等的发电设备的废气、来自钢铁工厂、水泥工厂、化工厂、垃圾工厂等的工业设施的废气。另外,不限于废气,还能够将大气中的空气作为上述供给气体。
在排出单元U0具备控制部C0的情况下,控制部C0接收来自综合控制器CX的控制信号CS0,并根据控制信号CS0来控制例如排出单元U0的运转条件。关于控制信号CS0的控制对象的例子,可列举从排出单元U0供给到回收单元U1的供给气体的每单位时间的流量。
[回收单元U1]
回收单元U1从经由流路P1供给的供给气体分离回收二氧化碳(CO2),从而生成被浓缩的高纯度CO2气体。高纯度CO2气体经由流路P2导入到后级的变换单元U3。
回收单元U1例如具有二氧化碳化学吸收装置、二氧化碳物理吸附分离装置、二氧化碳膜分离装置等装置。
作为二氧化碳化学吸收装置的例子,可列举如下装置,该装置将胺溶液用作吸收液,在使吸收液吸收排出气体中的二氧化碳之后进行加热,从而从吸收液分离并回收二氧化碳。也可以代替胺溶液,而使用使多孔质支承体承载作为化学吸收剂的胺而成的固体吸收剂来吸收二氧化碳。
作为二氧化碳物理吸附分离装置的例子,可列举如下装置,该装置将二氧化碳或者氧吸附到沸石、分子筛等吸附材料,并使压力、温度等变化,从而分离主成分或者杂质成分。
作为二氧化碳膜分离装置的例子,可列举如下装置,该装置使用包含活性碳、分子筛等的分离膜、分子选通膜那样的高分子膜等,选择性地分离二氧化碳并回收。
高纯度CO2气体的CO2纯度只要比供给气体的CO2纯度高就不被特别限定,但优选为比50%大且100%以下,更优选为90%以上且100%以下。高纯度CO2气体的CO2纯度越高,则越能够实现后级的单元群组的能源效率的提高、装置尺寸的缩小。
在回收单元U1具备控制部C1的情况下,控制部C1接收来自综合控制器CX的控制信号CS1,根据控制信号CS1来控制回收单元U1的运转条件,从而调整高纯度CO2气体的流量。作为基于控制部C1的控制对象例,可列举供给气体的每单位时间的流量、高纯度CO2气体的流量、投入到回收单元U1的电力量、投入到回收单元U1的热量、吸收液的温度、吸附材料的温度、CO2气体的吸收、脱离工序中的压力条件等。作为控制部C1的例子,可列举质量流量控制器、电源、温控加热器、泵、压缩机、可变节流阀等。
[原料供给单元U2]
原料供给单元U2对变换单元U3供给第1原料。第1原料例如收容于罐体。
作为第1原料的例子,可列举水、水蒸气、氢等。另外,作为第1原料,也可以使用包含电解质的水溶液。包含电解质的水溶液包括例如含有磷酸根离子(PO4 2-)、硼酸根离子(BO3 3-)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)、钙离子(Ca2+)、锂离子(Li+)、铯离子(Cs+)、镁离子(Mg2 +)、氯离子(Cl-)、碳酸氢根离子(HCO3 -)、碳酸根离子(CO3 2-)、氢氧根离子(OH-)等的水溶液。
在原料供给单元U2具备控制部C2的情况下,控制部C2接收来自综合控制器CX的控制信号CS2,例如控制供给到变换单元U3的第1原料的流量。作为控制部C2的控制对象例,可列举质量流量控制器、可变节流阀等。
[变换单元U3]
变换单元U3从由回收单元U1供给的高纯度CO2气体以及原料供给单元U2生成中间化合物。由此,将二氧化碳以电化学方式或者以热化学方式变换为中间化合物。中间化合物例如是碳化合物。
在将二氧化碳以电化学方式变换为中间化合物的情况下,变换单元U3具有电化学反应电池单元(电解电池单元),将电力投入到电解电池单元内的阳极以及阴极,通过电解反应将二氧化碳变换为中间化合物。作为电解电池单元的方式,能够使用固体高分子型电解电池单元、固体氧化物型电解电池单元。
图2是用于说明变换单元U3的结构例的示意图。图1示出具备电解电池单元10的变换单元U3。此外,变换单元U3的结构不限定于图2所示的结构。
电解电池单元10包括阳极部11、阴极部12、使阳极部11与阴极部12分离的隔板13。电解电池单元10例如被一对支承板夹住,进而用螺栓等来紧固。
阳极部11包括阳极111、设置于流路板112的阳极流路112a、以及阳极集电体113。
阴极部12包括阴极121、设置于流路板122的阴极流路122a、以及阴极集电体123。
阳极111是如下电极(氧化电极):促进阳极溶液中的水(H2O)的氧化反应并生成氧(O2)、氢离子(H+),或者促进由阴极部12产生的氢氧根离子(OH-)的氧化反应并生成氧、水。
阳极111在隔板13与流路板112之间以与它们相接的方式配置。阳极111的第1表面与隔板13相接。阳极111的第2表面设置于阳极111的第1表面的相反侧,面向阳极流路112a。
通过阳极111的氧化反应来生成的化合物因氧化催化剂的种类等而不同。在作为阳极溶液而使用电解液的情况下,阳极111优选为主要由如下催化剂材料(阳极催化剂材料)构成,其中,该催化剂材料能够将水(H2O)进行氧化而生成氧、氢离子、或者将氢氧根离子(OH-)进行氧化而生成水、氧,并能够减少这样的反应的过电压。作为这样的催化剂材料,可列举铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)等金属、包含这些金属的合金或金属间化合物、氧化锰(Mn-O)、氧化铱(Ir-O)、氧化镍(Ni-O)、氧化钴(Co-O)、氧化铁(Fe-O)、氧化锡(Sn-O)、氧化铟(In-O)、氧化钌(Ru-O)、氧化锂(Li-O)、氧化镧(La-O)等二元系列金属氧化物、Ni-Co-O、Ni-Fe-O、La-Co-O、Ni-La-O、Sr-Fe-O等三元系列金属氧化物、Pb-Ru-Ir-O、La-Sr-Co-O等四元系列金属氧化物、Ru络化物或Fe络化物等金属络化物。
阳极111优选为具备能够在隔板13与阳极流路112a之间使阳极溶液、离子移动的构造、例如网孔材料,开孔材料或者多孔体等具有多孔质构造的基材(载体)。作为具有多孔体构造的基材,还包含如金属纤维烧结体那样的空隙比较大的基材。基材既可以由钛(Ti)、镍(Ni)、铁(Fe)等金属、或将这些金属至少包含1种而成的合金(例如SUS)等金属材料构成,也可以由上述阳极催化剂材料构成。在作为阳极催化剂材料而使用氧化物的情况下,优选为在由上述金属材料构成的基材的表面附着或层叠阳极催化剂材料而形成催化剂层。阳极催化剂材料在提高氧化反应的方面优选为具有纳米粒子、纳米构造体、纳米线等形状。纳米构造体是指在催化剂材料的表面形成有纳米级的凹凸的构造体。另外,也可以未必对氧化电极设置氧化催化剂。也可以将设置于氧化电极之外的氧化催化剂层电连接到氧化电极。
阴极121是促进二氧化碳(CO2)的还原反应并生成一氧化碳等中间化合物的电极(还原电极)。
阴极121优选为除了电极基材以及碳材料所承载的金属催化剂以外,还包含离子传导性物质。离子传导性物质起到将层中所包含的金属催化剂之间的离子进行交换的作用,所以对于电极活性的提高起到效果。
作为上述离子传导性物质,优选使用阳离子交换树脂或者阴离子交换树脂。它们是具有离子改性基的聚合物,例如已知具有全氟磺酸基的阳离子性聚合物。更具体而言,使用杜邦公司制作的Nafion(日语为“ナフィオン”,日本注册商标)、AGC株式会社制作的Flemion(日语为“フレミオン”,日本注册商标)等阳离子交换树脂、三菱化学株式会社(三菱ケミカル株式会社)制作的金刚石离子(日语为“ダイヤイオン”,日本注册商标)、二氧化物材料公司(ダイオキサイドマテリアルズ社)制作的Sustainion(日语为“サステニオン”,日本注册商标)等阴离子交换树脂。
金属催化剂的载体优选为具有多孔质构造。作为能够应用的材料,除了上述材料之外,例如还可列举科琴黑(Ketjen Black)、Vulcan XC-72(日语为“バルカンXC-72”)等碳黑、活性碳、碳纳米管等。通过具有多孔质构造,从而能够增大有助于氧化还原反应的活性面的面积,所以能够提高变换效率。
不仅是载体,形成于基材上的催化剂层本身也具有多孔质构造,优选为具有大量的比较大的空孔。具体而言,在利用水银压入法来测定出的催化剂层的细孔径分布中,优选为在直径5μm以上且200μm以下的范围中空孔的分布频度最大。在该情况下,气体迅速地扩散到整个催化剂层内,还原生成物也容易经由该路径排出到催化剂层外,所以是反应效率高的电极。
为了将二氧化碳效率良好地供给到催化剂层,优选为在承载催化剂层的电极基材中具有气体扩散层。气体扩散层由具有导电性的多孔体形成。在气体扩散层由具有防水性的多孔体形成时,能够减少通过还原反应来生成的水、从氧化侧移动过来的水的量,使水经由还原流路排出,增大多孔体中的二氧化碳气体的比例,所以是优选的。
当气体扩散层的厚度极端小时,电池单元面的均匀性受损,所以并非是优选的。另一方面,当厚度极端大时,除了构件成本增加之外,由于气体的扩散阻力的增加而效率下降,所以并非是优选的。当为了进一步提高扩散性而在气体扩散层与催化剂层之间设置更致密的扩散层(介孔层)时,会改变防水性、多孔性,促进气体的扩散性和液体成分的排出,所以是更优选的。
作为被上述载体所承载的金属催化剂,可列举减少用于将氢离子、二氧化碳进行还原的活化能的材料。换言之,可列举使通过二氧化碳的还原反应来生成碳化合物时的过电压下降的金属材料。例如,优选使用从由金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)、锰(Mn)、钛(Ti)、镉(Cd)、锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、铅(Pb)以及锡(Sn)组成的群组选择的至少1种金属以及金属氧化物、或者含有该金属的合金。此外,不限定于此,作为还原催化剂例如还能够使用钌(Ru)络化物或者铼(Re)络化物等金属络化物。另外,也可以将多种材料进行混合。作为金属催化剂,能够应用板状、网孔状、线状、粒子状、多孔质状、薄膜状、岛状等各种形状。
在将金属纳米粒子应用于金属催化剂的情况下,其平均直径优选为1nm以上且15nm以下,更优选为1nm以上且10nm以下,进一步优选为1nm以上且5nm以下。当满足这个条件时,催化剂单位重量的金属的表面面积变大,以少量的金属来呈现高的活性,所以是优选的。
阳极111以及阴极121能够连接于电源20。电源20也可以设置于变换单元U3的外部。电源20的例子既可以是通常的商用电源、电池等,另外也可以是将可再生能源变换为电能而供给的电力源。作为电力的例子,可列举将风力、水力、地热、潮汐力等的动能、势能变换为电能而得到的电力、从具有将光能变换为电能的光电变换元件的太阳能电池生成的电力、从将化学能变换为电能的燃料电池、蓄电池等生成的电力、从将声音等的振动能量变换为电能的装置等得到的电力。
阳极流路112a具有将从原料供给单元U2经由流路P3供给的第1原料供给到阳极111的功能。
阳极流路112a由设置于流路板112的凹坑(槽部/凹部)构成。流路板112具有与阳极流路112a连接的导入口以及导出口(都未图示),经由这些导入口以及导出口,利用泵(未图示)将原料导入以及排出。
流路板112的材料例如包括化学反应性低且不具有导电性的材料。关于这样的材料的例子,例如包括丙烯树脂、聚醚醚酮(PEEK)、氟树脂等绝缘树脂材料。此外,流路板112具有未图示的用于紧固的螺纹孔。另外,流路板112主要由一个构件形成,但也可以由不同的构件形成并将它们进行层叠来构成。而且,也可以通过对一部分或者整个面实施表面处理,从而赋予亲水性或防水性的功能。
阴极流路122a面向阴极121的第1表面。阴极流路122a具有将从回收单元U1经由流路P2供给的高纯度CO2气体供给到阴极121的功能。对阴极121不仅能够供给高纯度CO2气体,还能够供给水蒸气。
阴极流路122a由设置于流路板122的凹坑(槽部/凹部)构成。流路板122具有与阴极流路122a连接的导入口以及导出口(都未图示),经由这些导入口以及导出口,利用泵(未图示)将上述气体导入以及排出。
流路板122的材料优选为使用化学反应性低且导电性高的材料。关于这样的材料的例子,例如包括Ti、SUS等金属材料、碳等。此外,流路板122具有未图示的阴极流路122a的流入口以及流出口,并且具有用于紧固的螺纹孔。另外,在各流路板的前后,根据需要而夹入省略了图示的填料。另外,流路板122主要由一个构件形成,但也可以由不同的构件形成并将它们进行层叠来构成。而且,也可以通过对一部分或者整个面实施表面处理,从而赋予亲水性或防水性的功能。
流路板122能够为了与阴极121电连接而具有与阴极121相接的焊接区。作为阴极流路122a的形状,可列举与柱状的焊接区邻接的形状、将细长的流路进行折弯的蛇形形状等形状,但只要是具有空洞的形状则不被特别限定。当由并联地连接的多个流路或者蛇形流路或其组合构成阴极流路122a时,能够提高供给到阴极121的气体的均匀性,能够提高电解反应的均匀性,所以是优选的。
通过还原反应来生成的中间化合物根据作为还原催化剂发挥功能的金属催化剂的种类等而不同。通过还原反应来生成的中间化合物例如可列举一氧化碳(CO)、甲酸(HCOOH)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙醇(C2H5OH)、甲醛(HCHO)、乙二醇等碳化合物。另外,也可以与二氧化碳的变换同时地,作为副反应而生成氢。在阳极111中,发生从水、水蒸气生成氧的反应。
由电解电池单元10内的阴极121以及阳极111生成的物质以及未反应的原料分别从变换单元U3排出。其中,由阴极121生成的物质经由流路P4供给到后级的合成单元U5。在流路P4的途中,能够设置用于将从变换单元U3供给的气体中的成分调整为适合于合成单元U5中的合成条件的气体成分比的气体调整单元。
在电解电池单元10的电化学反应时,有时供给到阴极121的高纯度CO2气体的一部分移动到阳极111,来自阳极流路112a的排气成分含有二氧化碳。此时,能够分离回收从变换单元U3经由流路P5排出的排气成分中的二氧化碳,将所回收的二氧化碳气体再次供给到变换单元U3而用作二氧化碳原料。此时,作为进行分离回收的装置,既可以是回收单元U1,也可以在变换单元U3的后级另行设置回收单元。
当在变换单元U3中以热化学方式将二氧化碳变换为中间化合物的情况下,变换单元U3具备反应器,对反应器供给来自回收单元U1的高纯度CO2气体以及来自原料供给单元U2的氢,并投入热能,从而通过逆移反应将二氧化碳变换为中间化合物。逆移反应通过式(1)来表示。
CO2+H2→CO+H2O (1)
反应器包括使式(1)的反应高效地发生的催化剂,使式(1)的反应在预定的温度压力下发生。作为反应温度优选为600℃以上且1000℃以下,作为压力优选为1个气压以上且10个气压以下。从反应器排出的生成气体以及未反应原料被供给到后级的合成单元U5。
在变换单元U3具有控制部C3的情况下,控制部C3接收来自综合控制器CX的控制信号CS3,控制变换单元U3的运转条件,从而控制向后级的合成单元U5供给的中间化合物的每单位时间的流量。在是以电化学方式将二氧化碳变换为中间化合物的变换单元U3的情况下,作为控制部C3的例子,可列举向电解电池单元接通的电源、对供给到电解电池单元的二氧化碳、第1原料的每单位时间的流量进行调整的流量计、对电解电池单元的温度、压力进行控制的控制器等。另外,在是以热化学方式将二氧化碳变换为中间化合物的变换单元U3的情况下,作为控制部C3的例子,可列举测定反应器的温度的温度计、测定反应器的湿度的湿度计、控制反应器内的压力的压力控制器、对供给到反应器的二氧化碳、氢的每单位时间的流量进行测定的流量计等。
[原料供给单元U4]
原料供给单元U4根据需要而经由流路P4将第2原料供给到合成单元U5。图1示出与流路P4连接的原料供给单元U4,但不限定于此。关于第2原料的例子,例如可列举一氧化碳、氢等。也可以未必设置原料供给单元U4。
在原料供给单元U4具备控制部C4的情况下,控制部C4接收来自综合控制器CX的控制信号CS4,控制第2原料的供给量。作为控制部C4的控制对象例,可列举质量流量控制器、可变节流阀。
[合成单元U5]
合成单元U5使用来自变换单元U3的中间化合物来合成碳化合物。在设置原料供给单元U4的情况下,从原料供给单元U4将第2原料一并供给到合成单元U5,从而还能够合成碳化合物。
合成单元U5具有反应器。利用反应器进行的合成反应包括化学反应、电化学反应、使用了藻类、酵素、酵母、细菌(Bacteria)等生物的生物变换反应等反应。基于化学反应的合成例如有利用式(2)所示的费托法(Fischer-Tropsch method)进行的来自一氧化碳和氢的合成燃料的合成。
(2n+1)H2+nCO→CnH2n+2+nH2O (2)
在该情况下,含有一氧化碳以及氢的气体从变换单元U3供给到合成单元U5并发生式(2)的反应,但有时一氧化碳与氢的组成比不适合式(2)的反应。在该情况下,设置原料供给单元U4,补充性地将一氧化碳、氢从原料供给单元U4经由流路P4供给到合成单元U5,以便一氧化碳与氢气的成分比使合成反应最大化。
关于化学反应、电化学反应、细菌等生物变换反应,在温度比室温高的情况下,有时反应效率以及反应速度中的至少一个参数会提高。在将导入合成单元U5的原料气体的温度设为60℃以上且300℃以下的温度的情况下,能够提高合成单元U5的能量变换效率。细菌等生物变换反应在80℃附近最高效地进行,所以当在60℃以上且100℃以下的温度下将还原生成物供给到合成单元U5时,效率进一步提高。合成单元U5为了提高反应效率,也可以从外部施加能量而进行升温,还可以进行加压。
作为从合成单元U5的合成反应得到的碳化合物,有喷射燃料、柴油、汽油等烃系列燃料、甲醇、乙醇、丁醇等醇类、作为异氰酸酯类的原料的光气(phosgene)。这些碳化合物有时在其合成时优选为是高纯度的碳化合物,合成单元U5的合成可以包括蒸留、生成工序。
在合成单元U5中一氧化碳等原料气体被用作还原剂,反应的结果,有时生成二氧化碳。在该情况下,分离回收所生成的二氧化碳,再次供给到变换单元U3,从而能够构建提高了物质的利用率的系统。
另外,合成单元U5中的合成反应的结果,有时排出未反应的原料气体。未反应的原料气体例如包含二氧化碳。另外,未反应的原料气体也可以包含一氧化碳等中间化合物。在该情况下,回收未反应的原料气体并供给到回收单元U1、变换单元U3以及合成单元U5中的任意单元,从而能够构建原料的利用效率高的系统。
在合成单元U5具备控制部C5的情况下,控制部C5接收来自综合控制器CX的控制信号CS5,控制合成单元U5的运转条件,从而调整要制造的碳化合物的量(质量、体积、浓度等)。作为控制部C5的控制对象例,可列举对碳化合物合成时的反应温度、压力条件进行控制的调整器、运转合成单元U5时的动力调整器等。
图示了图1所示的合成单元U5经由流路P6将以作为目标的碳化合物为主成分的混合物(第1混合物)排出、并经由流路P7将其它混合物(第2混合物)排出的例子,但不限定于此。作为其它混合物,也可以包括第1混合物所包含的碳化合物以外的碳化合物。
[检测器D1~D9]
各检测器检测流经对应的流路或者单元的流体的成分量等参数,生成作为检测信号的数据信号,将数据信号发送到综合控制器CX。数据信号的发送方式既可以是有线方式,也可以是无线方式。
各检测器既可以是对气体以及液体中的至少一方的浓度进行测定的分析装置、浓度计,也可以是对气体以及液体中的至少一方的每单位时间的流量进行测量的流量计,还可以是它们的组合。另外,各检测器也可以包括测定对象物的质量或者体积的测定计。在作为各检测器而使用分析装置的情况下,使用能够进行气体、液体中的烃的分析的气相色谱仪、高速液相色谱仪、离子色谱仪等装置。在作为检测器而使用浓度计的情况下,既可以是非色散红外(Non Dispersive Infrared,NDIR)式的气体传感器,也可以使用半导体式气体传感器。
检测器D1生成数据信号DS1。数据信号DS1例如包括表示供给到回收单元U1的供给气体的每单位时间的流量(在流路P1中流过的流体所包含的供给气体的每单位时间的流量)的数据。
检测器D2生成数据信号DS2。数据信号DS2例如包括表示在流路P2中流过的流体所包含的二氧化碳的每单位时间的流量的数据。
检测器D3生成数据信号DS3。数据信号DS3例如包括表示在流路P3中流过的流体所包含的上述第1原料的每单位时间的流量的数据。
检测器D4生成数据信号DS4。数据信号DS4例如包括表示对变换单元U3施加的电压、供给的电流的量的数据。例如,在将二氧化碳以电化学方式变换为中间化合物的变换单元U3具有检测器D4的情况下,作为检测器D4的例子,也可以使用对在电解电池单元10的阳极111与阴极121之间流过的电流、电压进行探测的电流计、电压计。
检测器D5生成数据信号DS5。数据信号DS5例如包括表示流路P4的流向变换单元U3侧(流路P4和原料供给单元U4的连接点与变换单元U3之间的区域)的流体所包含的上述中间化合物的每单位时间的流量的数据。
检测器D6生成数据信号DS6。数据信号DS6例如包括表示在流路P5中流过的流体所包含的物质的每单位时间的流量的数据。
检测器D7生成数据信号DS7。数据信号DS7例如包括表示流路P4的流向合成单元U5侧(流路P4和原料供给单元U4的连接点与合成单元U5之间的区域)的流体所包含的上述中间化合物以及第2原料的每单位时间的总流量的数据。
检测器D8生成数据信号DS8。数据信号DS8例如包括表示在流路P6中流过的流体所包含的至少一个物质的每单位时间的流量、浓度、流体的温度、压力的数据。
检测器D9生成数据信号DS9。数据信号DS9例如包括表示在流路P7中流过的流体所包含的至少一个物质的每单位时间的流量、浓度、流体的温度、压力的数据。
[综合控制器CX]
综合控制器CX电连接于各检测器以及各控制部。综合控制器CX具有:接收部CX1,从各检测器接收包含测定数据的检测信号(数据信号);运算部CX2,将测定数据与预先决定的计划数据进行比对,根据比对结果,通过运算处理(仿真)来生成控制信号;以及发送部CX3,受理来自运算部CX2的控制信号,基于此而将控制信号输出到对应的控制部。在图1中,虚线的箭头表示从综合控制器CX向各控制部的信号。
根据碳化合物制造系统的运行计划或生产计划,预先设定计划数据的值。运算部CX2预先存储有从各检测器发送的测定值(数据信号)的要求基准(数值范围)、例如由检测器实测出的供给气体向回收单元U1的流入量与基于计划数据的预定的流入量之差的要求基准范围,由运算部根据要求基准范围与测定值的关系来生成控制信号,控制信号从发送部输出到控制部。运算部CX2例如由包括程序、仿真软件的个人计算机(PC)、微型计算机(微机)等硬件构成。此外,也可以将各动作设为动作程序而保存到存储器等计算机可读取的记录介质,并利用硬件适当读出存储于记录介质的动作程序,从而执行各动作。另外,也可以将上述计划数据保存到上述记录介质。
(碳化合物制造系统的控制方法例)
接下来,以下说明图1所示的碳化合物制造系统的控制方法例。图3是用于说明碳化合物制造系统的控制方法例的流程图,示出多个步骤中的与综合控制器CX有关的动作的一个例子。
首先,各检测器测定在所配置的流路内流过的流体所包含的各物质的量,生成包含测定数据的数据信号(检测信号)(S1)。
接下来,各检测器将基于各对象物的量等参数的测定值的数据信号发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自各检测器的数据信号(S3)。接收到的各数据信号被输入到综合控制器CX的运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的各数据信号所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的各数据信号对应的计划数据进行比对(S4)。
在通过比对而判断为测定数据的值是计划数据的值的要求基准范围内的情况下(S4“否”),再次返回到测定步骤(S1),各检测器测定各对象物的参数。另外,在通过比对而判断为测定数据的值是计划数据的值的要求基准范围外的情况下(S4“是”),运算部CX2以使各对象物的参数收敛于计划数据的值的要求基准范围内的方式,生成用于对各单元的运转条件进行控制的控制信号(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定在所配置的流路内流过的物质量等各对象物的参数(S8)。由此,实施基于控制信号的验证。以上是碳化合物制造系统的控制方法例的说明。
在本实施方式的碳化合物制造系统中,通过使用综合控制器CX而能够进行多个单元的综合性的控制,例如即使在各单元间发生原料等的物质量的偏差的情况下,在碳化合物制造系统中也能够实现被自主控制的运转。
在以往的碳化合物制造系统中,当在各单元间发生原料等的物质量的偏差的情况下,由各单元单独地进行调整。在以往的碳化合物制造系统中,为了消除这样的偏差,需要与各流路连接的缓冲罐(buffer tank)。缓冲罐连接于各流路,临时地收容在各流路中流过的流体,从而能够调整流量等。然而,缓冲罐会提高设备建设成本等,成为碳化合物制造系统的成本增加的原因。
相对于此,本实施方式的碳化合物制造系统无需设置与各流路连接的缓冲罐。由于不设置缓冲罐,从而削减设备的建设成本,能够低成本地制造碳化合物制造系统。进而,能够提供减少设备面积、提高原料的利用效率的碳化合物制造系统。
在此,说明碳化合物制造系统的更具体的控制例。在各控制例中,设为中间化合物是一氧化碳而进行说明。此外,碳化合物制造系统的控制例不限定于以下的控制例。
(第1控制例)
说明在图1所示的碳化合物制造系统中例如在以基于可再生能源的电力而使变换单元U3进行动作的情况下当向变换单元U3投入的电力的值与所期望的值相比增加时的控制例。
首先,检测器D4测定供给到变换单元U3的电压、电流,生成数据信号DS4,从而检测向变换单元U3投入的电力(S1)。
接下来,检测器D4将包含电力的测定数据的数据信号DS4发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D4的数据信号DS4(S3)。接收到的数据信号DS4经由综合控制器CX的接收部CX1输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS4所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS4对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据的值的要求基准范围大(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS0、控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。
排出单元U0的控制部C0根据控制信号CS0,以使供给到回收单元U1的供给气体的量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整排出单元U0的运转条件。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使变换单元U3的二氧化碳的变换量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的一氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整原料供给单元U4的运转条件。由此,供给到合成单元U5的中间化合物的量被保持为与测定步骤(S1)时同等的范围。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,在与测定步骤(S1)时同样的运转条件下运转合成单元U5。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。检测器D7测定流路P4的流向合成单元U5侧的一氧化碳的量,生成数据信号DS7。
在第1控制例中,即使在电力增加的情况下也将供给到合成单元U5的中间化合物的量控制到一定的范围内,利用合成单元U5来合成碳化合物。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第1控制例中,也可以未必使控制部C2、检测器D1、检测器D2、检测器D3、检测器D5、检测器D6、检测器D8、检测器D9进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C2、检测器D1、D2、D3、D5、D6、D8、D9也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥(flooding)等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
(第2控制例)
说明在图1的碳化合物制造系统中例如在以基于可再生能源的电力而使变换单元U3进行动作的情况下向变换单元U3投入的电力的值与所期望的值相比减少时的控制例。
首先,检测器D4测定供给到变换单元U3的电压、电流而生成数据信号DS4,从而检测向变换单元U3投入的电力(S1)。
接下来,检测器D4将包含电力的测定数据的数据信号DS4发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D4的数据信号DS4(S3)。接收到的数据信号DS4经由综合控制器CX的接收部CX1而输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS4所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS4对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据的值的要求基准范围小(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS0、控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。
排出单元U0的控制部C0根据控制信号CS0,以使供给到回收单元U1的供给气体的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整排出单元U0的运转条件。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使变换单元U3的二氧化碳的变换量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的一氧化碳的流量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整原料供给单元U4的运转条件。由此,供给到合成单元U5的中间化合物的量被保持为与测定步骤(S1)时同等的范围。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,在与测定步骤(S1)时同样的运转条件下运转合成单元U5。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。检测器D7测定流路P4的流向合成单元U5侧的一氧化碳的量,生成数据信号DS7。
在第2控制例中,即使在电力减少的情况下,也将供给到合成单元U5的中间化合物的量控制在一定的范围内,利用合成单元U5来合成碳化合物。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第2控制例中,也可以未必使控制部C2、检测器D1、检测器D2、检测器D3、检测器D5、检测器D6、检测器D8、检测器D9进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C2、检测器D1、D2、D3、D5、D6、D8、D9也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
(第3控制例)
说明在图1的碳化合物制造系统中例如在以基于可再生能源的电力而使变换单元U3进行动作的情况下向变换单元U3投入的电力的值比所期望的值增加时的其它控制例。
首先,检测器D4通过测定供给到变换单元U3的电压、电流,从而检测向变换单元U3投入的电力(S1)。
接下来,检测器D4将包含电力的测定数据的数据信号DS4发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D4的数据信号DS4(S3)。接收到的数据信号DS4经由综合控制器CX的接收部CX1输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS4所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS4对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据的值的要求基准范围大(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS0、控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,实施基于控制信号的验证。
排出单元U0的控制部C0根据控制信号CS0,以使供给到回收单元U1的供给气体的量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整排出单元U0的运转条件。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使变换单元U3的二氧化碳的变换量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的氢的流量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整原料供给单元U4的运转条件。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,以使合成的碳化合物的量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整合成单元U5的运转条件。由此,经由流路P6排出的碳化合物以及经由流路P7排出的碳化合物的量增加,但成分比率被保持为恒定。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。检测器D8测定在流路P6中流过的碳化合物的量而生成数据信号DS8。检测器D9测定在流路P7中流过的碳化合物的量而生成数据信号DS9。
在第3控制例中,即使在电力增加的情况下,也将由合成单元U5合成的碳化合物的成分比率控制在一定的范围内。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第3控制例中,也可以未必使控制部C2、检测器D1、检测器D2、检测器D3、检测器D5、检测器D6、检测器D7进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C2、检测器D1、D2、D3、D5、D6、D7也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
(第4控制例)
说明在图1的碳化合物制造系统中例如在以基于可再生能源的电力而使变换单元U3进行动作的情况下向变换单元U3投入的电力的值比所期望的值减少时的其它控制例。
首先,检测器D4测定供给到变换单元U3的电压、电流而生成数据信号DS4,从而检测向变换单元U3投入的电力(S1)。
接下来,检测器D4将包含电力的测定数据的数据信号DS4发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D4的数据信号DS4(S3)。接收到的数据信号DS4经由综合控制器CX的接收部CX1输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS4所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS4对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据的值的要求基准范围小(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS0、控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。
排出单元U0的控制部C0根据控制信号CS0,以使供给到回收单元U1的供给气体的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整排出单元U0的运转条件。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使变换单元U3的二氧化碳的变换量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的氢的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整原料供给单元U4的运转条件。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,以使合成的碳化合物的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整合成单元U5的运转条件。由此,经由流路P6排出的碳化合物以及经由流路P7排出的碳化合物的量增加,但成分比率被保持为恒定。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。检测器D8测定在流路P6中流过的碳化合物的量,生成数据信号DS8。检测器D9测定在流路P7中流过的碳化合物的量,生成数据信号DS9。
在第4控制例中,即使在电力减少的情况下,也将由合成单元U5合成的碳化合物的成分比率控制在一定的范围内。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第4控制例中,也可以未必使控制部C2、检测器D1、检测器D2、检测器D3、检测器D5、检测器D6、检测器D7进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C2、检测器D1、D2、D3、D5、D6、D7也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
(第5控制例)
说明在图1所示的碳化合物制造系统中从排出单元U0供给到回收单元U1的供给气体的量比所期望的值增加时的控制例。
首先,检测器D1测定供给到回收单元U1的供给气体的流量,生成数据信号DS1(S1)。
接下来,检测器D1将包含供给气体的流量的测定数据的数据信号DS1发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D1的数据信号DS1(S3)。接收到的数据信号DS1经由综合控制器CX的接收部CX1输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS1所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS1对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据的值的要求基准范围大(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使供给到变换单元U3的电力量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的一氧化碳的流量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整原料供给单元U4的运转条件。由此,供给到合成单元U5的中间化合物的量被保持为与测定步骤(S1)时同等的范围。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,在与测定步骤(S1)时同样的运转条件下运转合成单元U5。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。检测器D7测定流路P4的流向合成单元U5侧的一氧化碳的流量,生成数据信号DS7。
在第5控制例中,即使在供给气体的量增加的情况下,也将供给到合成单元U5的中间化合物的量控制在一定的范围内,利用合成单元U5来合成碳化合物。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第5控制例中,也可以未必使控制部C0、控制部C2、检测器D2、检测器D3、检测器D5、检测器D6、检测器D8、检测器D9进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C0、控制部C2、检测器D2、D3、D5、D6、D8、D9也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
(第6控制例)
说明在图1所示的碳化合物制造系统中从排出单元U0供给到回收单元U1的供给气体的量比所期望的值减少时的控制例。
首先,检测器D1测定供给到回收单元U1的供给气体的流量,生成数据信号DS1(S1)。
接下来,检测器D1将包含供给气体的流量的测定数据的数据信号DS1发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D1的数据信号DS1(S3)。接收到的数据信号DS1经由综合控制器CX的接收部CX1输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS1所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS1对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据值的要求基准范围大(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,实施基于控制信号的验证。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使供给到变换单元U3的电力量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的一氧化碳的量以及氢的流量分别与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整原料供给单元U4的运转条件。由此,供给到合成单元U5的中间化合物的量被保持为与测定步骤(S1)时同等的范围。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,在与测定步骤(S1)时同样的运转条件下运转合成单元U5。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。
在第6控制例中,即使在供给气体的量减少的情况下,也将供给到合成单元U5的中间化合物的量控制在一定的范围内,利用合成单元U5来合成碳化合物。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第6控制例中,也可以未必使控制部C0、控制部C2、检测器D2、检测器D3、检测器D4、检测器D5、检测器D6、检测器D7、检测器D8、检测器D9进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C0、控制部C2、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
(第7控制例)
说明在图1所示的碳化合物制造系统中从排出单元U0供给到回收单元U1的供给气体的量比所期望的值增加时的其它控制例。
首先,检测器D1测定供给到回收单元U1的供给气体的流量,生成数据信号DS1(S1)。
接下来,检测器D1将包含供给气体的流量的测定数据的数据信号DS1发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D1的数据信号DS1(S3)。接收到的数据信号DS1经由综合控制器CX的接收部CX1输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS1所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS1对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据的值的要求基准范围大(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使供给到变换单元U3的电力量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的氢的流量与测定步骤(S1)时相比增加的方式调整原料供给单元U4的运转条件。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,以使合成碳化合物时的反应温度与测定步骤(S1)时相比上升的方式控制合成单元U5的运转条件。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。
在第7控制例中,即使在供给气体的量增加的情况下,也能够将由合成单元U5合成的碳化合物控制在一定的范围内。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第7控制例中,也可以未必使控制部C0、控制部C2、检测器D2、检测器D3、检测器D4、检测器D5、检测器D6、检测器D7、检测器D8、检测器D9进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C0、控制部C2、检测器D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
(第8控制例)
说明在图1所示的碳化合物制造系统中从排出单元U0供给到回收单元U1的供给气体的量比所期望的值减少时的其它控制例。
首先,检测器D1测定供给到回收单元U1的供给气体的流量,生成数据信号DS1(S1)。
接下来,检测器D1将包含供给气体的流量的测定数据的数据信号DS1发送到综合控制器CX(S2)。
接下来,综合控制器CX的接收部CX1接收来自检测器D1的数据信号DS1(S3)。接收到的数据信号DS1经由综合控制器CX的接收部CX1输入到运算部CX2。
接下来,运算部CX2将接收到的数据信号DS1所包含的测定数据和与存储于综合控制器CX的数据信号DS1对应的计划数据进行比对(S4)。
通过该比对而判断为测定数据的值比计划数据的值的要求基准范围小(S4“是”),运算部CX2通过上述运算处理而生成控制信号CS1、控制信号CS3、控制信号CS4以及控制信号CS5(S5)。所生成的控制信号从发送部CX3发送到对应的单元的各控制部(S6)。
对应的单元接收控制信号,在基于接收到的控制信号的运转条件下实施运转(S7)。
回收单元U1的控制部C1根据控制信号CS1,以使由回收单元U1回收的二氧化碳的量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整回收单元U1的运转条件。
变换单元U3的控制部C3根据控制信号CS3,以使供给到变换单元U3的电力量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整变换单元U3的运转条件。
原料供给单元U4的控制部C4根据控制信号CS4,以使经由流路P4供给到合成单元U5的氢的流量与测定步骤(S1)时相比减少的方式调整原料供给单元U4的运转条件。
合成单元U5的控制部C5根据控制信号CS5,以使反应温度与测定步骤(S1)时相比下降的方式控制合成单元U5的运转条件。
之后,与测定步骤(S1)同样地,各检测器测定对象物的参数(S8)。由此,验证调整后的运转状况。
在第8控制例中,即使在供给气体的量减少的情况下,也能够将由合成单元U5合成的碳化合物控制在一定的范围内。由此,不使用缓冲罐而能够抑制由单元间的物质量的偏差引起的碳化合物的合成量的变动。
此外,在第8控制例中,也可以未必使控制部C0、控制部C2、检测器D2、检测器D3、检测器D4、检测器D5、检测器D6、检测器D7、检测器D8、检测器D9进行动作。在使这些构成要素进行动作的情况下,控制部C0、控制部C2、检测器D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9也可以测定各部分中的对象物的参数,当在综合控制器CX中测定数据被判断为异常的情况下,以使各部分成为正常的状态的方式进行控制。例如,在使控制部C2进行动作的情况下,例如在判断为在变换单元U3中发生泛滥等异常时,控制部C2调整从原料供给单元U2供给到变换单元U3的第1原料的供给量,从而能够以使变换单元U3成为正常的状态的方式进行调整。
此外,上述各实施方式的结构能够分别组合来应用,另外还能够置换一部分。在此,说明了本发明的若干个实施方式,但这些实施方式只是作为例子而提示的,并非意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种方式来实施,能够在不脱离发明的要点的范围中进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要点,同时包含于权利要求书所记载的发明及其同等的范围。
能够将上述实施方式归纳为以下的技术方案。
(技术方案1)
一种碳化合物制造系统,具备:
回收单元,从含有二氧化碳的供给气体分离上述二氧化碳;
变换单元,将从上述回收单元供给的上述二氧化碳变换为中间化合物;
合成单元,使用从上述变换单元供给的上述中间化合物来合成碳化合物;
第1流路,用于对上述回收单元供给上述供给气体;
第2流路,将上述回收单元与上述变换单元进行连接;
第3流路,将上述变换单元与上述合成单元进行连接;
至少一个检测器,是从由测定流过上述第1流路的上述供给气体的流量而生成第1数据信号的第1检测器、测定流过上述第2流路的上述二氧化碳的流量而生成第2数据信号的第2检测器以及测定对上述变换单元供给的电压或者电流的值而生成第3数据信号的第3检测器构成的群组选择的检测器;以及
综合控制器,将从由上述第1数据信号至上述第3数据信号构成的群组选择的至少一个数据信号的测定数据和与上述测定数据对应的计划数据进行比对,依照比对结果,生成从由用于对上述回收单元的运转条件进行调整的第1控制信号、用于对上述变换单元的运转条件进行调整的第2控制信号以及用于对上述合成单元的运转条件进行调整的第3控制信号构成的群组选择的至少一个控制信号。
(技术方案2)
根据技术方案1记载的碳化合物制造系统,其中,
上述碳化合物制造系统还具备至少一个原料供给单元,该至少一个原料供给单元是从由对上述变换单元供给用于将上述二氧化碳变换为上述中间化合物的第1原料的第1原料供给单元以及对上述第2流路供给用于合成上述碳化合物的第2原料的第2原料供给单元构成的群组选择的原料供给单元。
(技术方案3)
根据技术方案2记载的碳化合物制造系统,其中,
上述第2原料包括从由一氧化碳以及氢构成的群组选择的至少一种。
(技术方案4)
根据技术方案1至3中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
上述第1流路将上述回收单元与排出上述供给气体的排出单元进行连接。
(技术方案5)
根据技术方案1至4中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
上述至少一个检测器包括上述第1检测器、上述第2检测器以及上述第3检测器,
上述至少一个数据信号包括上述第1数据信号、上述第2数据信号以及上述第3数据信号,
上述至少一个控制信号包括上述第1控制信号、上述第2控制信号以及上述第3控制信号。
(技术方案6)
根据技术方案1至5中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
通过上述二氧化碳的电解反应或者上述二氧化碳的逆移反应而生成上述中间化合物。
(技术方案7)
根据技术方案1至6中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
上述变换单元排出含有二氧化碳的第1排出气体,将上述第1排出气体供给到从由上述回收单元、上述变换单元以及上述合成单元构成的群组选择的至少一个单元。
(技术方案8)
根据技术方案1至7中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
上述合成单元排出含有一氧化碳或者二氧化碳的第2排出气体,将上述第2排出气体供给到从由上述回收单元、上述变换单元以及上述合成单元构成的群组选择的至少一个单元。
(技术方案9)
根据技术方案1至8中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
上述回收单元具有第1控制部,该第1控制部根据上述第1控制信号来调整上述回收单元的运转条件,
上述变换单元具有第2控制部,该第2控制部根据上述第2控制信号来调整上述变换单元的运转条件,
上述合成单元具有第3控制部,该第3控制部根据上述第3控制信号来调整上述合成单元的运转条件。
(技术方案10)
根据技术方案1至9中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
上述综合控制器包括:
接收部,接收上述至少一个数据信号;
运算部,将上述至少一个数据信号的测定数据和与上述测定数据对应的计划数据进行比对,在上述测定数据的值为上述计划数据的值的要求基准范围外时,实施运算处理而生成上述至少一个控制信号;以及
发送部,发送上述至少一个控制信号。
(技术方案11)
根据技术方案1至10中的任意一项记载的碳化合物制造系统,其中,
从由上述第1流路至上述第3流路构成的群组选择的至少一个流路未连接于缓冲罐。
(技术方案12)
一种碳化合物制造系统的控制方法,其中,
上述碳化合物制造系统具备:
回收单元,从含有二氧化碳的供给气体分离上述二氧化碳;
变换单元,将从上述回收单元供给的上述二氧化碳变换为中间化合物;
合成单元,使用从上述变换单元供给的上述中间化合物来合成碳化合物;
第1流路,用于对上述回收单元供给上述供给气体;
第2流路,将上述回收单元与上述变换单元进行连接;
第3流路,将上述变换单元与上述合成单元进行连接;
至少一个检测器,是从由测定流过上述第1流路的上述供给气体的流量而生成第1数据信号的第1检测器、测定流过上述第2流路的上述二氧化碳的流量而生成第2数据信号的第2检测器以及测定对上述变换单元供给的电压或者电流的值而生成第3数据信号的第3检测器构成的群组选择的检测器;以及
综合控制器,
上述控制方法具备:
生成从由上述第1数据信号至上述第3数据信号构成的群组选择的至少一个数据信号,将上述至少一个数据信号发送到上述综合控制器的步骤;以及
利用上述综合控制器将上述至少一个数据信号的测定数据和与上述测定数据对应的计划数据进行比对,在上述测定数据的值为上述计划数据的值的要求基准范围外时实施运算处理,从而生成从由用于对上述回收单元的运转条件进行调整的第1控制信号、用于对上述变换单元的运转条件进行调整的第2控制信号以及用于对上述合成单元的运转条件进行调整的第3控制信号构成的群组选择的至少一个控制信号的步骤。
(技术方案13)
根据技术方案12记载的控制方法,其中,
上述碳化合物制造系统还具备至少一个原料供给单元,该至少一个原料供给单元是从由对上述变换单元供给用于将上述二氧化碳变换为上述中间化合物的第1原料的第1原料供给单元以及对上述第2流路供给用于合成上述碳化合物的第2原料的第2原料供给单元构成的群组选择的原料供给单元,
上述综合控制器依照上述比对结果,生成从由上述第1控制信号、上述第2控制信号、上述第3控制信号、用于对上述第1原料供给单元的运转条件进行调整的第4控制信号以及用于对上述第2原料供给单元的运转条件进行调整的第5控制信号构成的群组选择的至少一个控制信号。
(技术方案14)
根据技术方案13记载的控制方法,其中,
在上述第3数据信号的上述测定数据的值比上述计划数据的值的要求基准范围大时,
上述回收单元的运转条件依照上述第1控制信号而被调整为使由上述回收单元回收的二氧化碳的量增加,
上述变换单元的运转条件依照上述第2控制信号而被调整为使由上述变换单元变换的二氧化碳的变换量增加,
上述第2原料供给单元的运转条件依照上述第5控制信号而被调整为使供给到上述第2流路的上述第2原料的流量减少。
(技术方案15)
根据技术方案13记载的控制方法,其中,
在上述第3数据信号的上述测定数据的值比上述计划数据的值的要求基准范围小时,
上述回收单元的运转条件依照上述第1控制信号而被调整为使由上述回收单元回收的二氧化碳的量减少,
上述变换单元的运转条件依照上述第2控制信号而被调整为使由上述变换单元变换的二氧化碳的变换量减少,
上述第2原料供给单元的运转条件依照上述第5控制信号而被调整为使供给到上述第2流路的上述第2原料的流量增加。
(技术方案16)
根据技术方案13记载的控制方法,其中,
上述第1数据信号的上述测定数据的值比上述计划数据的值的要求基准范围大时,
上述回收单元的运转条件依照上述第1控制信号而被调整为使由上述回收单元回收的二氧化碳的量增加,
上述变换单元的运转条件依照上述第2控制信号而被调整为使供给到上述变换单元的电压或者电流的值上升,
上述第2原料供给单元的运转条件依照上述第5控制信号而被调整为使供给到上述第2流路的上述第2原料的流量减少。
(技术方案17)
根据技术方案13记载的控制方法,其中,
在上述第1数据信号的上述测定数据的值比上述计划数据的值的要求基准范围小时,
上述回收单元的运转条件依照上述第1控制信号而被调整为使由上述回收单元回收的二氧化碳的量减少,
上述变换单元的运转条件依照上述第2控制信号而被调整为使供给到上述变换单元的电压或者电流的值下降,
上述第2原料供给单元的运转条件依照上述第5控制信号而被调整为使供给到上述第2流路的上述第2原料的流量增加。
(技术方案18)
根据技术方案13记载的控制方法,其中,
上述第1数据信号的上述测定数据的值比上述计划数据的值的要求基准范围大时,
上述回收单元的运转条件依照上述第1控制信号而被调整为使由上述回收单元回收的二氧化碳的量增加,
上述变换单元的运转条件依照上述第2控制信号而被调整为使供给到上述变换单元的电压或者电流的值增加,
上述第2原料供给单元的运转条件依照上述第5控制信号而被调整为使供给到上述第2流路的上述第2原料的流量增加,
上述合成单元的运转条件依照上述第3控制信号而被调整为使合成上述碳化合物时的反应温度上升。
(技术方案19)
根据技术方案13记载的控制方法,其中,
在上述第1数据信号的上述测定数据的值比上述计划数据的值的要求基准范围小时,
上述回收单元的运转条件依照上述第1控制信号而被调整为使由上述回收单元回收的二氧化碳的量减少,
上述变换单元的运转条件依照上述第2控制信号而被调整为使供给到上述变换单元的电压或者电流的值下降,
上述第2原料供给单元的运转条件依照上述第5控制信号而被调整为使供给到上述第2流路的上述第2原料的流量增加,
上述合成单元的运转条件依照上述第3控制信号而被调整为使合成上述碳化合物时的反应温度下降。
Claims (18)
1.一种碳化合物制造系统,具备:
回收单元,从含有二氧化碳的供给气体分离所述二氧化碳;
变换单元,将从所述回收单元供给的所述二氧化碳变换为中间化合物;
合成单元,使用从所述变换单元供给的所述中间化合物来合成碳化合物;
排出单元,排出所述供给气体;
第1流路,用于将所述回收单元与所述排出单元进行连接,从所述排出单元对所述回收单元供给所述供给气体;
第2流路,将所述回收单元与所述变换单元进行连接;
第3流路,将所述变换单元与所述合成单元进行连接;
第1检测器,测定流过所述第1流路的所述供给气体的流量而生成第1数据信号;
第2检测器,测定流过所述第2流路的所述二氧化碳的流量而生成第2数据信号;
第3检测器,测定对所述变换单元供给的电压或者电流的值而生成第3数据信号;以及
综合控制器,将所述第1数据信号至所述第3数据信号的测定数据和与所述测定数据对应的计划数据进行比对,依照比对结果,生成用于对所述回收单元的运转条件进行调整的第1控制信号、用于对所述变换单元的运转条件进行调整的第2控制信号以及用于对所述合成单元的运转条件进行调整的第3控制信号。
2.根据权利要求1所述的碳化合物制造系统,其中,
所述碳化合物制造系统还具备至少一个原料供给单元,该至少一个原料供给单元是从由对所述变换单元供给用于将所述二氧化碳变换为所述中间化合物的第1原料的第1原料供给单元以及对所述第2流路供给用于合成所述碳化合物的第2原料的第2原料供给单元构成的群组选择的原料供给单元。
3.根据权利要求2所述的碳化合物制造系统,其中,
所述第2原料包括从由一氧化碳以及氢构成的群组选择的至少一种。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的碳化合物制造系统,其中,
通过所述二氧化碳的电解反应或者所述二氧化碳的逆移反应而生成所述中间化合物。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的碳化合物制造系统,其中,
所述变换单元排出含有二氧化碳的第1排出气体,将所述第1排出气体供给到从由所述回收单元、所述变换单元以及所述合成单元构成的群组选择的至少一个单元。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的碳化合物制造系统,其中,
所述合成单元排出含有一氧化碳或者二氧化碳的第2排出气体,将所述第2排出气体供给到从由所述回收单元、所述变换单元以及所述合成单元构成的群组选择的至少一个单元。
7.根据权利要求1至3中的任意一项所述的碳化合物制造系统,其中,
所述回收单元具有第1控制部,该第1控制部根据所述第1控制信号来调整所述回收单元的运转条件,
所述变换单元具有第2控制部,该第2控制部根据所述第2控制信号来调整所述变换单元的运转条件,
所述合成单元具有第3控制部,该第3控制部根据所述第3控制信号来调整所述合成单元的运转条件。
8.根据权利要求1至3中的任意一项所述的碳化合物制造系统,其中,
所述综合控制器包括:
接收部,接收所述第1数据信号至所述第3数据信号;
运算部,将所述测定数据和与所述测定数据对应的计划数据进行比对,在所述测定数据的值为所述计划数据的值的要求基准范围外时,实施运算处理而生成所述第1控制信号至所述第3控制信号;以及
发送部,发送所述第1控制信号至所述第3控制信号。
9.根据权利要求1至3中的任意一项所述的碳化合物制造系统,其中,
从由所述第1流路至所述第3流路构成的群组选择的至少一个流路未连接于缓冲罐。
10.一种碳化合物制造系统,具备:
回收单元,从含有二氧化碳的供给气体分离所述二氧化碳;
变换单元,将从所述回收单元供给的所述二氧化碳变换为中间化合物;
合成单元,使用从所述变换单元供给的所述中间化合物来合成碳化合物;
第1流路,用于对所述回收单元供给所述供给气体;
第2流路,将所述回收单元与所述变换单元进行连接;
第3流路,将所述变换单元与所述合成单元进行连接;
至少一个检测器,是从由测定流过所述第1流路的所述供给气体的流量而生成第1数据信号的第1检测器、测定流过所述第2流路的所述二氧化碳的流量而生成第2数据信号的第2检测器以及测定对所述变换单元供给的电压或者电流的值而生成第3数据信号的第3检测器构成的群组选择的检测器;以及
综合控制器,将从由所述第1数据信号至所述第3数据信号构成的群组选择的至少一个数据信号的测定数据和与所述测定数据对应的计划数据进行比对,依照比对结果,生成从由用于对所述回收单元的运转条件进行调整的第1控制信号、用于对所述变换单元的运转条件进行调整的第2控制信号以及用于对所述合成单元的运转条件进行调整的第3控制信号构成的群组选择的至少一个控制信号,
通过所述二氧化碳的电解反应或者所述二氧化碳的逆移反应而生成所述中间化合物。
11.一种碳化合物制造系统的控制方法,其中,
所述碳化合物制造系统具备:
回收单元,从含有二氧化碳的供给气体分离所述二氧化碳;
变换单元,将从所述回收单元供给的所述二氧化碳变换为中间化合物;
合成单元,使用从所述变换单元供给的所述中间化合物来合成碳化合物;
第1流路,用于对所述回收单元供给所述供给气体;
第2流路,将所述回收单元与所述变换单元进行连接;
第3流路,将所述变换单元与所述合成单元进行连接;
至少一个检测器,是从由测定流过所述第1流路的所述供给气体的流量而生成第1数据信号的第1检测器、测定流过所述第2流路的所述二氧化碳的流量而生成第2数据信号的第2检测器以及测定对所述变换单元供给的电压或者电流的值而生成第3数据信号的第3检测器构成的群组选择的检测器;以及
综合控制器,
所述控制方法具备:
生成从由所述第1数据信号至所述第3数据信号构成的群组选择的至少一个数据信号,将所述至少一个数据信号发送到所述综合控制器的步骤;以及
利用所述综合控制器将所述至少一个数据信号的测定数据和与所述测定数据对应的计划数据进行比对,在所述测定数据的值为所述计划数据的值的要求基准范围外时实施运算处理,从而生成从由用于对所述回收单元的运转条件进行调整的第1控制信号、用于对所述变换单元的运转条件进行调整的第2控制信号以及用于对所述合成单元的运转条件进行调整的第3控制信号构成的群组选择的至少一个控制信号的步骤。
12.根据权利要求11所述的控制方法,其中,
所述碳化合物制造系统还具备至少一个原料供给单元,该至少一个原料供给单元是从由对所述变换单元供给用于将所述二氧化碳变换为所述中间化合物的第1原料的第1原料供给单元以及对所述第2流路供给用于合成所述碳化合物的第2原料的第2原料供给单元构成的群组选择的原料供给单元,
所述综合控制器依照通过所述比对得到的结果,生成从由所述第1控制信号、所述第2控制信号、所述第3控制信号、用于对所述第1原料供给单元的运转条件进行调整的第4控制信号以及用于对所述第2原料供给单元的运转条件进行调整的第5控制信号构成的群组选择的至少一个控制信号。
13.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
在所述第3数据信号的所述测定数据的值比所述计划数据的值的要求基准范围大时,
所述回收单元的运转条件依照所述第1控制信号而被调整为使由所述回收单元回收的二氧化碳的量增加,
所述变换单元的运转条件依照所述第2控制信号而被调整为使由所述变换单元变换的二氧化碳的变换量增加,
所述第2原料供给单元的运转条件依照所述第5控制信号而被调整为使供给到所述第2流路的所述第2原料的流量减少。
14.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
在所述第3数据信号的所述测定数据的值比所述计划数据的值的要求基准范围小时,
所述回收单元的运转条件依照所述第1控制信号而被调整为使由所述回收单元回收的二氧化碳的量减少,
所述变换单元的运转条件依照所述第2控制信号而被调整为使由所述变换单元变换的二氧化碳的变换量减少,
所述第2原料供给单元的运转条件依照所述第5控制信号而被调整为使供给到所述第2流路的所述第2原料的流量增加。
15.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
所述第1数据信号的所述测定数据的值比所述计划数据的值的要求基准范围大时,
所述回收单元的运转条件依照所述第1控制信号而被调整为使由所述回收单元回收的二氧化碳的量增加,
所述变换单元的运转条件依照所述第2控制信号而被调整为使供给到所述变换单元的电压或者电流的值上升,
所述第2原料供给单元的运转条件依照所述第5控制信号而被调整为使供给到所述第2流路的所述第2原料的流量减少。
16.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
在所述第1数据信号的所述测定数据的值比所述计划数据的值的要求基准范围小时,
所述回收单元的运转条件依照所述第1控制信号而被调整为使由所述回收单元回收的二氧化碳的量减少,
所述变换单元的运转条件依照所述第2控制信号而被调整为使供给到所述变换单元的电压或者电流的值下降,
所述第2原料供给单元的运转条件依照所述第5控制信号而被调整为使供给到所述第2流路的所述第2原料的流量增加。
17.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
所述第1数据信号的所述测定数据的值比所述计划数据的值的要求基准范围大时,
所述回收单元的运转条件依照所述第1控制信号而被调整为使由所述回收单元回收的二氧化碳的量增加,
所述变换单元的运转条件依照所述第2控制信号而被调整为使供给到所述变换单元的电压或者电流的值增加,
所述第2原料供给单元的运转条件依照所述第5控制信号而被调整为使供给到所述第2流路的所述第2原料的流量增加,
所述合成单元的运转条件依照所述第3控制信号而被调整为使合成所述碳化合物时的反应温度上升。
18.根据权利要求12所述的控制方法,其中,
在所述第1数据信号的所述测定数据的值比所述计划数据的值的要求基准范围小时,
所述回收单元的运转条件依照所述第1控制信号而被调整为使由所述回收单元回收的二氧化碳的量减少,
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所述第2原料供给单元的运转条件依照所述第5控制信号而被调整为使供给到所述第2流路的所述第2原料的流量增加,
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103160849A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 清华大学 | 二氧化碳电化学还原转化利用的方法 |
CN104271807A (zh) * | 2012-02-20 | 2015-01-07 | 热气动力有限公司 | 涉及水的电解和二氧化碳氢化为甲烷的用于能量转换和产生的方法和系统 |
CN107922222A (zh) * | 2015-11-05 | 2018-04-17 | 日本多宁股份有限公司 | 电解水生成装置、具备该装置的富氢水供给器及透析液制备用水的制造装置 |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103160849A (zh) * | 2011-12-12 | 2013-06-19 | 清华大学 | 二氧化碳电化学还原转化利用的方法 |
CN104271807A (zh) * | 2012-02-20 | 2015-01-07 | 热气动力有限公司 | 涉及水的电解和二氧化碳氢化为甲烷的用于能量转换和产生的方法和系统 |
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