FI85822B - Foerfarande foer gasavaongning. - Google Patents

Description

85822

Menetelmä höyryn poistamiseksi kaasusta Tämä keksintö koskee menetelmää höyryn poistamiseksi kaasusta absorptioväliaineen avulla. Sitä voidaan soveltaa 5 esimerkiksi kostean ilman kuivaamiseen. Toinen keksinnön tarkoitus on välttää tässä yhteydessä suuria kaasua käsitteleviä lämmönsiirtimiä. Keksintöä sovellettaessa voidaan lisäksi tehostaa energian käyttöä valmistamalla ilman kuivatukseen käytettävällä energialla samanaikaisesti 10 lämmintä vettä esimerkiksi pesuvedeksi.

Ilmastointiin, ilman kosteuden ja lämpötilan säätöön käytetään yleisimmin kompressorikäyttöisiä kylmäkoneistoja. Näillä, sinänsä näppärillä ja varmoilla laitteistoilla on 15 kuitenkin nykyisessä tilanteessa ympäristön kannalta kaksi haittapuolta. Energianlähteenä ne käyttävät arvokasta sähköä ja lämmönsiirtoaineena ne käyttävät ilmakehän otsonia tuhoavia freoneja.

20 Näitä haittoja ei ole absorptiolämpöpumpuilla, jotka toimivat lämpöenergialla ja käyttävät epäorgaanisia elektrolyyttejä absorptioväliaineena. Niiden haittapuolena on kuitenkin suhteellisen suuri energiankulutus. Ilmajäähdyt-teisten laitteistojen käyttämä energia menee lisäksi lopulta ’ *- : 25 kokonaan "harakoille”, ulkoilmaan. Niiden ilmaa käsittelevät lämmönsiirtimet ovat myös suhteellisen suuria, johtuen • huonosta lämmönsiirtokertoimesta ja pienestä lämpötilaeros- : .'. ta.

30 Tätä keksintöä soveltamalla voidaan parantaa absorptioon perustuvien ilmankuivauslaitteistojen ominaisuuksia kummankin edellä mainitun haitan kannalta. Ilmaa käsittelevät lämmönsiirtimet korvataan suoralla lämmön- ja aineensiirrol-' la kaasusta kaasu- tai nestevirtaan. Energiataloutta voidaan : 35 parantaa ottamalla ilmasta absorboitava ja laitteeseen ____ lämmitysenergiana syötettävä lämpö talteen esimerkiksi lämpimän pesuveden valmistukseen.

2 85822

Keksinnön olennainen tunnusmerkki, joka tarkemmin määritellään patenttivaatimuksissa, on höyryn absorboiminen kaasusta ensimmäiseen väliaineeseen, sen höyrystäminen tästä väliaineesta korkeammassa lämpötilassa ja saattaminen kosketukseen 5 toisen väliaineen kanssa, jonka hyörynpaine on ensimmäisen väliaineen höyrynpainetta alempi, jolloin höyryä siirtyy ensimmäisestä toiseen väliaineeseen.

Keksintöä selostetaan seuraavassa oheisten piirrosten 10 avulla, jotka esittävät eräitä sovellutuksia virtaus-kaavioina. Kuvan 1 sovellutuksessa toinen väliaine voi olla kaasu tai kaasuseos ja kuvan 2 sovellutuksessa neste. Näissä sovellutuksissa on kuviteltu keksintöä käytettävän ilman kuivatukseen.

15

Kuvassa 1 kostea ilma 12 virtaa absorbaattorin 3 läpi, jolloin siinä olevaa kosteutta absorboituu absorptio-väliaineen eli ensimmäisen väliaineen muodostamaan suihkuun 16. Absörptioväliaine voi olla esimerkiksi kaliumasetaatin 20 tai litiumkloridin vesiliuos, jonka höyrynpaine on ilmassa vallitsevaa vesihöyryn painetta alempi.

Kosteuden absorboituessa väliaine lämpiää ja laimenee. Pumppu 9 pumppaa laimenneen absorptioväliaineen tai osan - 25 11 siitä lämmönsiirtimen 5 ja lämmittimen 6 kautta höyrys timeen 7 konsentroitavaksi. Osa väliaineesta 14 palaa jäähdyttimen 4 kautta takaisin absorbaattoriin. Jäähdytys-aine 18, esimerkiksi vesi jäähdyttää jäähdyttimen 4 välityksellä absorptioväliainetta pitääkseen sen höyrynpaineen 30 absorbaattorissa 3 riittävän alhaisena. Jäähdytysaine voi myöskin olla ilma ja sen lämpötilaa voidaan tunnetulla ... tavalla alentaa höyrystämällä siihen vettä, ennen sen käyttämistä jäähdytykseen.

35 Lämmitintä 6 lämmitetään lämmitysenergialla 20 höyrystymiseen sopivan lämpötilan saavuttamiseksi. Pumppu 8 palauttaa 15 absorptioväliaineen höyrystimeltä 7 lämmit-timelle 6 sekä osan siitä venttiilin 10 kautta lämmönsiir- 3 85822 timelle 5 esi lämmittämään höyrystimelle virtaavaa absorptio-väliainetta. Konsentroitunut absorptioväliaine palaa jäähdyttimen 4 kautta absorbaattoriin 3.

5 Höyrystimessä ensimmäisen väliaineen virta saatetaan esimerkiksi suihkun 17 muodossa kosketuksiin toisen väliaineen 13 kanssa, joka voi olla tässä tapauksessa esimerkiksi ilmavirta, jonka höyryn osapaine on ensimmäisen väliaineen suihkussa vallitsevaa höyryn painetta alempi. Tämän paine-10 eron johdosta höyryä siirtyy ensimmäisestä toiseen väliaineeseen. Tällä tavoin höyry on siirtynyt ilman suuria, ilmaa käsitteleviä lämmönsiirtimiä ilmasta 12 ensimmäiseen väliaineeseen 16 ja tästä 17 edelleen toiseen väliaineeseen 13.

15

Kuvan 2 sovellutus poikkeaa edellisestä lähinnä höyrystimen osalta. Lämmitin ja suihkuhöyrystin on liitetty yhteen höyrystimeksi 22, jossa lämmitysenergia 20 höyrystää lämmönsiirtimen 21 välityksellä höyryä absorptioväliainees-20 ta. Höyry saatetaan kosketukseen toisen väliaineen muodostaman nestesuihkun 25 kanssa, jossa vallitsee alhaisempi höyryn paine ja johon höyry näin ollen lauhtuu. Suihkulau-dutin 23 voidaan rakentaa samaan, yläpäästään avoimen väliseinän 28 kahteen osaan jakamaan tilaan 27, jonka · 25 toisen osan muodostaa höyrystin 22. Suihkulauhdutin 25 voidaan liittää myös kuvan 1 sovellutuksen tyyppiseen suihkuhöyrystimeen 17.

: Lauhduttavassa suihkussa 25 virtaavana toisena väliaineena 30 voidaan käyttää myös jäähdyttimessä 4 lämmennyttä jäähdytys- ____: vettä 19, josta tällöin ainakin osa johdetaan 24 lauhdut- timelle. Lauhduttimesta se poistuu 26 esimerkiksi 60°C lämpötilassa, jolloin se soveltuu hyvin pesuvedeksi, jota *. ·: siis saadaan ilman kuivatuksen sivutuotteena, samalla ‘•"35 energialla.

Höyrystin-lauhduttimessa vallitseva paine voi olla normaali paine eli ilmakehän paine. Tällöin lämmitintä lämmittävän 4 85822 energian tulee olla vähintään absorptioväliaineen kiehumispisteen lämpötilassa. Höyryllä lämmitettäessä paineen tulee tällöin olla esimerkiksi 4 bar.

5 Jos lämmitysenergian lämpötila ei ylitä 100°C, voi höyrystin-lauhdutin toimia alipaineessa, esimerkiksi 0.25 bar, jolloin lauhduttimeen täytyy liittää ilmanpoistopumppu 29.

Edellä kuvatulla tavalla voidaan siis ilmasta poistaa 10 kosteutta ilman suuria ilmaa käsitteleviä, kiinteäseinäisiä lämmönsiirtimiä.Aineensiirto ilmasta absorptioväliaineeseen ja toisaalta absorptioväliaineesta jäähdytysnesteeseen tapahtuu suihkuihin, jotka ovat kiinteitä lämmönsiirtimiä olennaisesti halvempia. Kaiken kaikkiaan tarvittavien 15 lämmönsiirtimien kokonaispinta-ala on suuruusluokkaa 1/10 vastaavan ilmanjäähdytteisen laitteiston lämmönsiirtimistä.

Edellä on käsitelty vain sovellutusta, jossa kosteutta poistetaan ilmasta ja samalla valmistetaan lämmintä vettä. 20 Keksintöä voidaan kuitenkin periaatteessa soveltaa myös muiden kaasujen absorboimiseen ja siirtämiseen.

Claims (8)

1. 5 85322
2. 1. Menetelmä höyryn poistamiseksi kaasuseoksesta, kuten vesihöyryn ilmasta, saattamalla kaasuseos välittömään 5 kosketukseen ensimmäisen väliaineen kanssa, jossa vallitseva höyryn paine on kaasuseoksessa vallitsevaa höyryn painetta pienempi, jolloin höyryä absorboituu tähän ensimmäiseen väliaineeseen, ja lämmittämällä tätä ensimmäistä väliainetta korkeampaan lämpötilaan, jossa myös väliaineessa vallitseva 10 höyryn paine on korkeampi, tunnettu siitä, että ensimmäisestä väliaineesta tässä korkeammassa lämpötilassa erkaneva höyry saatetaan kosketukseen toisen väliaineen kanssa, jossa vallitseva höyryn paine on ensimmäisessä väliaineessa vallitsevaa höyryn painetta alempi, jolloin 15 höyryä siirtyy tähän toiseen väliaineeseen.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen väliaine on neste, jonka höyryn paine on ensimmäisen väliaineen höyryn painetta alempi ja 20 johon ensimmäisestä väliaineesta erkautunut höyry lauhtuu.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen väliaine on kaasuseos, jossa vallitseva höyryn paine on ensimmäisessä väliaineessa 25 vallitsevaa höyryn painetta alempi ja johon ensimmäisestä ‘ · - väliaineesta erkautunut höyry liukenee. ·'*; 4. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyryn absor-30 hoituessa lämmennyttä ensimmäistä väliainetta jäähdytetään jäähdytysaineella.
5. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, : tunnettu siitä, että jäähdytysaine on neste. ·:··: 35
6. 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, *"; tunnettu siitä, että jäähdysaine on kaasu tai kaasuseos. 6 85822
7. 7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen väliaine, johon höyry lopulta siirtyy, on jäähdytysneste, joka on lämmennyt epäsuorassa lämmönsiirrossa ensimmäisen väliaineen kanssa. 5
8. 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytysaineena toimiva kaasuseos on ilma, jota on jäähdytetty lisäämällä siihen vettä. 7 85822