JP2009534168A

JP2009534168A - ゼロエミッション装置

Info

Publication number: JP2009534168A
Application number: JP2009503670A
Authority: JP
Inventors: スイ、シー・チュン
Original assignee: スイ、シー・チュン
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2009-09-24
Also published as: WO2007116242A8; WO2007116242A1

Abstract

ＺＥＤ（ゼロエミッション装置）は純酸素供給システムを有し、そこで、液体酸素が、熱交換した後に、燃焼炉１３へポンプで送られ、燃料を燃焼し、タービンを通過するその後の高温ガスを生成する。冷媒で最終的に冷却された結果として、その後のガスは特別のチャンバーを通過し、そこで吸収溶液が孔あけ床を通って特別なチャンバーへと下方に吸引され、その後のガスは吸収溶液（たとえば、石油やアルコール)に吸収される。よって、二酸化炭素と水は、指定した目的のために吸収溶液中で排出される。ＺＥＤはまた、ＣＯ２を廃棄する補助部品を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、排出ガスのＺＥＤ（ゼロエミッション装置）に関する。

たとえば発電プラントからのような産業排出ガスは、空気を汚染するばかりでなく、二酸化炭素であるＣＯ_２を含むために、地球の温度上昇の原因にもなる。最近の気候の変化に至るまで二酸化炭素排出ガス除去装置の必要性がなかったので、かかる装置はほとんどない。

本発明によれば、空気から作られた純酸素（Ｏ_２）がエネルギ生成チャンバー／炉に送られる液化システム（ＬＳ）が提供され、下記利点が得られる。
第１：高酸素濃度のために、より完全燃焼すること
第２：ＮＯ_Ｘを生成する窒素がないこと
第３：ポンプで送るためのエネルギを節約すること

さらに、最後にＣＯ_２を液化する液化システム（ＬＳ）がある。

化学沈殿チャンバー（ＣＰＣ）が代替となる。特別なチャンバー（ＳＣ）は、石油あるいは溶媒（単数あるいは複数）がＣＯ_２を溶媒中に溶解できるようにする。ＺＥＤの低温ガスを用いる液体溶媒用の冷却装置（ＣＤ）がある。その後の溶媒用の加熱装置（ＨＤ）がＣＯ_２を排斥するのに用いられる。使用される石油は、最初に加熱されて有機ガス成分を初めに除去してもよい。（Ｏ_２の供給はＬＳ（１１）からあるいは容器に貯められた液体Ｏ_２からでよく、ポンプと圧縮揚程はその場所での生成に必要な構成である。）

ＺＥＤの特定の実施例を以下に具体的に説明する。

ＺＥＤは、液体Ｏ_２と低温の窒素が抽出されるＬＳ（１１）を有し、このＯ_２供給システム経由で液体Ｏ_２は燃焼炉ＣＦ（１３）へポンプで送られ燃料を燃焼し、その後のガスはタービンＴ（１２）を通って流れ、ＳＣ（１４）で低温の有機溶媒（たとえば石油やアルコール）あるいは化学溶液（たとえば炭酸マグネシウムあるいは炭酸ナトリウム／水酸化マグネシウムあるいは水酸化ナトリウムを含む）で洗浄される。一連の熱交換器システム（ＨＥＳ）がその後のガス（Ｎ_２およびＣＯ_２）の熱交換を行い、システムの熱を節約する。（Ｏ_２供給システムは、代わりにＯ_２容器から酸素を取ってきてもよい。）

ＳＣ（１４）の後、その後のガスからのＣＯ_２は、透明な天井のおよび／または太陽光を利用する藻類プールへ放出される。（ＣＯ_２はＬＳ（１５）を選択的に通って液化されてもよい。）

代替のＺＥＤは、蒸気タービンシステムを用い、この場合にはＣＦ１３からのその後のガスはタービン（１２）を通らない。

さらに代替のＺＥＤは、ＬＳ（１１）を用いず、ＣＦ１３は普通に空気と燃料とを燃焼する。その後のＣＯ_２は、ＳＣ（１４）で有機溶媒あるいは化学溶液に吸収され、その後に熱または化学プロセスにより遊離される。

耐熱合金または金属を用いて、ＣＦ１３へのＯ_２用噴射管を作る。

たとえば、圧縮揚程および熱交換器を含む、温度コントロールおよび圧力調整装置を液化プロセスと接続して用いる。

運転（特に記載しないが、断熱システムがある。）
１．ごく低温に冷却された空気が曲がった管２６を介してＬＳ１１に導き、ＬＳ１１は、空気の沸点以下の温度で液体状態のガスにより包囲される。低温ガス窒素はＨＥＳを経由して再生のために頂部バルブ２８を介して放出される。

２．その後の液体酸素はバルブ１６とそのパイプを介して集められ、冷却（たとえばＣＯ_２）のためＨＥＳを通過し、ＣＦ１３へポンプで送られる前にその熱成分で上昇した後に、ＣＦ１３へポンプで送られ、石炭や他の燃料を燃焼する。

３．ＬＳ１１を取り囲んでいる液体ガスは、ＨＥＳでの熱交換のためにも送られる。

４．ＣＦ１３からのその後のガスはここでＴ１２を通過し、発電し、最後に、たとえば流路２０へポンプで送られＳＣ１４へ流れ込む低温の石油／化学溶液で冷却される。

５．吸収されたＣＯ_２と凝縮した水は、更なるプロセス／分離のためバルブ２７を通って流出する。（あるいは、排出ガスは冷却され吸収石油または化学溶液を用いずに、ＨＥＳを経由して液体二酸化炭素を与えてもよい（たとえば図５参照）。）

６．バルブ２７からのその後の液体は、全体システムの熱源を回すＨＥＳを通じて供給される熱を介して再加熱され／処理されＣＯ_２を放出する。

７．それからＣＯ２は、太陽光の下の緑藻類貯留槽に放出される。（貯留槽の太陽光容量を増やすためヘリオスタットを用いてもよい。）（組合せた技術は、太陽光ヘリオスタットの使用を含み、所望の位置に熱供給を注入する。）

（二酸化炭素を処分する一つの方法は、高温の最終排出ガスを、炭酸マグネシウムのような炭酸塩の存在する海水中に、熱をコントロールして、放出し、重炭酸塩を形成し、同時に蒸留水を製造する。図６は、そのような蒸留機械を全体的に示す。）

（上記のプロセスで製造された重炭酸塩または液体ＣＯ_２は、油田へ輸送され、水で溶解され、オイルを抜き取るときに、海水と一緒に、または、海水無しで油井中にポンプで送られてもよい。）図７は、オイルタンカーのチャンバーで水溶液中に二酸化炭素を保つ貯蔵タンクを全体的に示す。

（図３は、ＬＳ１５へＣＯ_２を導くためのバルブ付きチューブ２５を示す。低温源からのＯ_２はバルブ３５を介してＬＳ１５中で膨張し、排出ＣＯ_２の熱を取り、バルブ４５で流出し、最終的にＣＦ１３へ行き燃料を燃焼する。気体でないＣＯ_２が形成されると、バルブ６５を介してポンプで除去される。圧力ドア７５が開き、固体のＣＯ_２を除去する。）

（図５は、水／海水用スプレーヘッド０１、ＣＯ_２（ポンプで送られ、あるいは圧力下で移動する）用のバルブ付きダクト０２、圧力ドア／ねじドア０３およびバルブ付き輸送ダクト０４を有する機械／チャンバーを全体的に示す。この機械は、ＣＯ_２と水を適当な炭酸塩の存在下で重炭酸塩に変換するのに用いられる。

（図６は、内部シリンダＩＣ０５中の予め洗浄した海水の蒸留装置を全体的に示す。ＩＣ０５は、海水を内包する外部シリンダＯＣ０６で囲まれる。排出ＣＯ_２はコントロールされた温度（たとえば１２０℃）でＯＣ０６へ入り、水を加熱し、そこで炭酸塩／ケミカルと反応してたとえば重炭酸塩を形成する。ＩＣ０５は熱交換により加熱され、蒸気は頂部搬送パイプＣＰ０７を上昇し、図示しないコンデンサで水に冷却される。

（図７は、水／海水と二酸化炭素を用いて溶液を形成し、たとえばタンカーのチャンバーの容器／貯留槽あるいは油井でオイルを置き換える運転を全体的に示す。油井の運転では、ＣＯ_２と水／海水は圧力下で油井にポンプで送られ、ポンプ機械経由で地表にオイルを置き換え／送り出す。）

図１は、液体Ｏ_２を抽出するＬＳ（１１）を示す全体図である。図２は、ＳＣ（１４）（バルブ２２を介して吸引源に接続される）を示す全体図である。図３はＣＯ_２抽出用のＬＳ（１５）を示す垂直断面の全体図である。図４は、ＺＥＤ組立の主要構成を示す、一側面からの全体図である。図５は、水溶液および類似の技術による二酸化炭素貯蔵用の貯蔵タンクあるいは貯留槽を示す全体図である。図６は、蒸留機械を示す全体図である。図７は、オイルタンカーのチャンバーで水溶液中に二酸化炭素を保つ貯蔵タンクを示す全体図である。

Claims

発電用のゼロエミッション装置であって、純酸素供給システムと、二酸化炭素吸収溶液／液体を内包する特別なチャンバーが存在することを特徴とする；
ゼロエミッション装置。
前記吸収溶液／液体から二酸化炭素を回収する加熱装置を有する；
請求項１のゼロエミッション装置。
生成した二酸化炭素を取り込む最終の緑藻類貯留槽を有する；
請求項２のゼロエミッション装置。
発電用のゼロエミッション装置であって、純酸素供給システムと、排出二酸化炭素液化システムが存在することを特徴とする；
ゼロエミッション装置。
海水のような水と二酸化炭素をオイル貯留槽にポンプで送るポンプを使用することを特徴とする；
二酸化炭素排出ガス廃棄システム。
純酸素を燃焼炉／チャンバーに導入し燃料を燃焼する純酸素供給装置を使用することを特徴とする；
ゼロエミッション装置。
前記純酸素供給装置から液化媒体として放出される圧縮酸素を用いる、二酸化炭素排出ガス用液化装置を用いることを特徴とする；
請求項６のゼロエミッション装置。