JP2010036056A - Heating module and cooling module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating module and cooling module having high energy-saving effects. <P>SOLUTION: The heating module 10 includes an input terminal I through which an input fluid is input, an output terminal E outputting an output fluid output from the unit operation section X into which the input fluid is input, the first heat exchanger H1 which is arranged between the unit operation section X and the input terminal I and between the unit operation section X and the output terminal E and exchanges heat between the input fluid input into the unit operation section X and the output fluid output from the unit operation section X, the first compressor C1 arranged between the unit operation section X and the first heat exchanger H1 and increasing the temperature of the gaseous input fluid by compression, and an expanding machine E1 arranged between the first heat exchanger H1 and the input terminal I and decreasing the temperature of the gaseous input fluid by expansion. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、加熱モジュール及び冷却モジュールに関する。   The present invention relates to a heating module and a cooling module.

ＮＧＬ（天然ガスコンデンセート）中の硫黄分を水素によって除去する水素化脱硫装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この水素化脱硫装置では、水素ガスをコンプレッサーで圧縮し、ＮＧＬと混合する。得られた混合流体は、熱交換器を経て加熱器で加熱された後、水素化脱硫反応器に入力される。水素化脱硫反応器から出力された脱硫ＮＧＬは、上記熱交換器に入力される。この熱交換器では、圧縮された水素ガスとＮＧＬとの混合流体と、脱硫ＮＧＬとの間で熱交換を行う。
特開２００７−２３８８３２号公報 A hydrodesulfurization apparatus that removes sulfur in NGL (natural gas condensate) with hydrogen is known (see, for example, Patent Document 1). In this hydrodesulfurization apparatus, hydrogen gas is compressed by a compressor and mixed with NGL. The obtained mixed fluid is heated by a heater through a heat exchanger and then input to the hydrodesulfurization reactor. The desulfurization NGL output from the hydrodesulfurization reactor is input to the heat exchanger. In this heat exchanger, heat exchange is performed between the mixed fluid of compressed hydrogen gas and NGL and desulfurized NGL.
JP 2007-238832 A

しかしながら、上記水素化脱硫装置では、混合流体を加熱器で加熱しており、加熱器で混合流体に与えた熱量と同程度の熱量が系外に排出されている。よって、上記水素化脱硫装置の省エネルギー効果は不十分である。   However, in the hydrodesulfurization apparatus, the mixed fluid is heated by a heater, and a heat amount similar to the amount of heat given to the mixed fluid by the heater is discharged out of the system. Therefore, the energy saving effect of the hydrodesulfurization apparatus is insufficient.

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、省エネルギー効果の高い加熱モジュール及び冷却モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a heating module and a cooling module having a high energy saving effect.

上述の課題を解決するため、本発明の加熱モジュールは、入力流体が入力される入力端と、前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、前記第１熱交換器と前記入力端との間に配置され、気体の前記入力流体を膨張させることによって降温させる膨張機と、を備える。   In order to solve the above-described problem, the heating module of the present invention includes an input end to which an input fluid is input, an output end to output an output fluid output from a unit operation unit to which the input fluid is input, and the unit A heat exchanger is disposed between the operation unit and the input end and the output end, and performs heat exchange between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit. 1 heat exchanger, the 1st compressor which is arranged between the unit operation part and the 1st heat exchanger, and raises temperature by compressing at least one of the gas input fluid and the gas output fluid And an expander that is disposed between the first heat exchanger and the input end and lowers the temperature by expanding the gaseous input fluid.

本発明に係る加熱モジュールでは、膨張機によって入力流体を膨張させることにより、入力流体を降温させる。このとき、膨張機により、仕事としてエネルギーを回収することができる。   In the heating module according to the present invention, the temperature of the input fluid is decreased by expanding the input fluid with an expander. At this time, energy can be recovered as work by the expander.

また、第１圧縮機を用いて入力流体又は出力流体に仕事を加えることにより、入力流体又は出力流体を所定温度まで昇温させる。このため、第１熱交換器に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器から出力される入力流体の温度及び圧力よりも高くすることができる。よって、第１熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。   Further, the input fluid or the output fluid is heated to a predetermined temperature by applying work to the input fluid or the output fluid using the first compressor. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input to the first heat exchanger can be made higher than the temperature and pressure of the input fluid output from the first heat exchanger. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger can be improved.

この加熱モジュールでは、第１圧縮機によって入力流体又は出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事が必要になる。しかし、入力流体を第１熱交換器に入力する前に圧縮したり、第１熱交換器から出力された入力流体を別途ボイラー等の加熱炉で加熱する必要は殆どなくなる。第１圧縮機により入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な所定エネルギーの一部は、膨張機により仕事として回収できる。このため、別途ボイラー等の加熱炉で加熱する際に必要なエネルギーに比べて、入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な正味のエネルギーは非常に小さい。   In this heating module, when the input fluid or the output fluid is compressed by the first compressor, work of predetermined energy is required. However, it is almost unnecessary to compress the input fluid before it is input to the first heat exchanger, or to heat the input fluid output from the first heat exchanger separately in a heating furnace such as a boiler. Part of the predetermined energy required when the input fluid or the output fluid is compressed by the first compressor can be recovered as work by the expander. For this reason, the net energy required for compressing the input fluid or the output fluid is very small compared to the energy required for heating separately in a heating furnace such as a boiler.

したがって、本発明の加熱モジュールでは、省エネルギー効果が大幅に高くなる。   Therefore, in the heating module of the present invention, the energy saving effect is significantly increased.

また、本発明の加熱モジュールは、入力流体が入力される入力端と、前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記出力流体を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、前記第１熱交換器と前記出力端との間に配置され、気体の前記出力流体を膨張させることによって降温させる膨張機と、を備える。   The heating module of the present invention includes an input end to which an input fluid is input, an output end to output an output fluid output from the unit operation unit to which the input fluid is input, the unit operation unit and the input end. And a first heat exchanger that is arranged between the output end and that exchanges heat between the input fluid that is input to the unit operation unit and the output fluid that is output from the unit operation unit, A first compressor disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and raising the temperature by compressing the gaseous output fluid, and between the first heat exchanger and the output end And an expander that lowers the temperature by expanding the gaseous output fluid.

本発明に係る加熱モジュールでは、膨張機によって出力流体を膨張させることにより、出力流体を降温させる。このとき、膨張機により、仕事としてエネルギーを回収することができる。   In the heating module according to the present invention, the temperature of the output fluid is decreased by expanding the output fluid with an expander. At this time, energy can be recovered as work by the expander.

また、第１圧縮機を用いて出力流体に仕事を加えることにより、出力流体を所定温度まで昇温させる。このため、第１熱交換器に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器から出力される入力流体の温度及び圧力よりも高くすることができる。よって、第１熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。   Further, the output fluid is heated to a predetermined temperature by applying work to the output fluid using the first compressor. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input to the first heat exchanger can be made higher than the temperature and pressure of the input fluid output from the first heat exchanger. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger can be improved.

この加熱モジュールでは、第１圧縮機によって出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事が必要になる。しかし、入力流体を第１熱交換器に入力する前に圧縮したり、第１熱交換器から出力された入力流体を別途ボイラー等の加熱炉で加熱する必要は殆どなくなる。第１圧縮機により入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な所定エネルギーの一部は、膨張機により仕事として回収できる。このため、別途ボイラー等の加熱炉で加熱する際に必要なエネルギーに比べて、入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な正味のエネルギーは非常に小さい。   In this heating module, work of a predetermined energy is required when the output fluid is compressed by the first compressor. However, it is almost unnecessary to compress the input fluid before it is input to the first heat exchanger, or to heat the input fluid output from the first heat exchanger separately in a heating furnace such as a boiler. Part of the predetermined energy required when the input fluid or the output fluid is compressed by the first compressor can be recovered as work by the expander. For this reason, the net energy required for compressing the input fluid or the output fluid is very small compared to the energy required for heating separately in a heating furnace such as a boiler.

したがって、本発明の加熱モジュールでは、省エネルギー効果が大幅に高くなる。   Therefore, in the heating module of the present invention, the energy saving effect is significantly increased.

また、本発明の加熱モジュールは、入力流体が入力される入力端と、前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、を備え、前記第１熱交換器は、液体の前記入力流体を気化させて気体の前記入力流体を出力すると共に、気体の前記出力流体を液化させて液体の前記出力流体を出力する。   The heating module of the present invention includes an input end to which an input fluid is input, an output end to output an output fluid output from the unit operation unit to which the input fluid is input, the unit operation unit and the input end. And a first heat exchanger that is arranged between the output end and that exchanges heat between the input fluid that is input to the unit operation unit and the output fluid that is output from the unit operation unit, A first compressor that is disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and raises the temperature by compressing at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid, and The first heat exchanger vaporizes the liquid input fluid to output the gas input fluid, and liquefies the gas output fluid to output the liquid output fluid.

本発明に係る加熱モジュールでは、液体の入力流体が第１熱交換器を通過することによって気体の入力流体となると共に、気体の出力流体が第１熱交換器を通過することによって液体の出力流体となる。このため、第１熱交換器において、気体の出力流体が液化する際の潜熱を、入力流体によって回収することができる。   In the heating module according to the present invention, the liquid input fluid becomes a gas input fluid by passing through the first heat exchanger, and the gas output fluid passes through the first heat exchanger, and thereby the liquid output fluid becomes a liquid output fluid. It becomes. For this reason, in the 1st heat exchanger, the latent heat at the time of the gaseous output fluid liquefying can be collect | recovered with an input fluid.

また、本発明に係る加熱モジュールでは、第１圧縮機を用いて入力流体又は出力流体に仕事を加えることにより、入力流体又は出力流体を所定温度まで昇温させる。このため、第１熱交換器に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器から出力される入力流体の温度及び圧力よりも高くすることができる。よって、第１熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。   In the heating module according to the present invention, the input fluid or the output fluid is heated to a predetermined temperature by applying work to the input fluid or the output fluid using the first compressor. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input to the first heat exchanger can be made higher than the temperature and pressure of the input fluid output from the first heat exchanger. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger can be improved.

この加熱モジュールでは、第１圧縮機を用いて入力流体又は出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事が必要になる。しかし、第１熱交換器から出力された入力流体を別途ボイラー等の加熱炉で加熱する必要は殆どなくなる。別途ボイラー等の加熱炉で加熱する際に必要なエネルギーは、第１圧縮機により入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な所定エネルギーに比べて非常に大きい。   In this heating module, when the input fluid or the output fluid is compressed using the first compressor, work of predetermined energy is required. However, it is almost unnecessary to separately heat the input fluid output from the first heat exchanger in a heating furnace such as a boiler. Separately, the energy required for heating in a heating furnace such as a boiler is much larger than the predetermined energy required for compressing the input fluid or the output fluid by the first compressor.

したがって、本発明の加熱モジュールでは、省エネルギー効果が大幅に高くなる。   Therefore, in the heating module of the present invention, the energy saving effect is significantly increased.

上記加熱モジュールは、前記単位操作部と前記第１圧縮機との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第２熱交換器と、前記単位操作部と前記第２熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮することによって昇温させる第２圧縮機と、を更に備えることが好ましい。   The heating module is disposed between the unit operation unit and the first compressor, and is between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit. The temperature is increased by compressing at least one of the gas input fluid and the gas output fluid, which is disposed between the second heat exchanger that performs heat exchange, the unit operation unit, and the second heat exchanger. It is preferable to further include a second compressor.

この場合、例えば第２圧縮機によって入力流体又は出力流体を僅かに圧縮して温度調整することができる。このため、第１熱交換器だけを用いた場合の熱交換効率に比べて、第１熱交換器及び第２熱交換器のトータルの熱交換効率を大きくすることができる。   In this case, for example, the input fluid or the output fluid can be slightly compressed by the second compressor to adjust the temperature. For this reason, compared with the heat exchange efficiency at the time of using only a 1st heat exchanger, the total heat exchange efficiency of a 1st heat exchanger and a 2nd heat exchanger can be enlarged.

また、前記出力端から出力される前記出力流体の温度が、前記入力端に入力される前記入力流体の温度と同じであり、前記出力端から出力される前記出力流体の圧力が、前記入力端に入力される前記入力流体の圧力と同じであることが好ましい。これにより、加熱モジュールを標準化されたモジュールとすることができる。   Further, the temperature of the output fluid output from the output end is the same as the temperature of the input fluid input to the input end, and the pressure of the output fluid output from the output end is the input end. It is preferable that the pressure is the same as the pressure of the input fluid input to the input. Thereby, a heating module can be made into the standardized module.

本発明の冷却モジュールは、入力流体が入力される入力端と、前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、前記第１熱交換器と前記入力端及び前記出力端の少なくとも一方との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を膨張させることによって降温させる膨張機と、を備える。   The cooling module of the present invention includes an input end to which an input fluid is input, an output end to output an output fluid output from a unit operation unit to which the input fluid is input, the unit operation unit, the input end, and the A first heat exchanger disposed between the output end and configured to exchange heat between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit; A first compressor that is disposed between one heat exchanger and at least one of the input end and the output end, and raises the temperature by compressing at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid; An expander that is disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and lowers the temperature by expanding at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid.

本発明に係る冷却モジュールでは、膨張機によって入力流体又は出力流体を膨張させることにより、降温させる。このため、第１熱交換器に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器から出力される入力流体の温度及び圧力よりも低くすることができる。よって、第１熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。また、膨張機により、仕事としてエネルギーを回収することができる。   In the cooling module according to the present invention, the temperature is lowered by expanding the input fluid or the output fluid by the expander. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input to the first heat exchanger can be made lower than the temperature and pressure of the input fluid output from the first heat exchanger. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger can be improved. Further, energy can be recovered as work by the expander.

さらに、第１圧縮機を用いて入力流体又は出力流体に仕事を加えることにより、入力流体又は出力流体を所定温度まで昇温させる。このとき、所定エネルギーの仕事が必要になる。しかし、入力流体又は出力流体を別途冷却する必要は殆どなくなる。第１圧縮機により入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な所定エネルギーの一部は、膨張機により仕事として回収できる。このため、別途冷却する際に必要なエネルギーに比べて、入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な正味のエネルギーは非常に小さい。   Furthermore, the input fluid or the output fluid is heated to a predetermined temperature by applying work to the input fluid or the output fluid using the first compressor. At this time, work of predetermined energy is required. However, it is almost unnecessary to separately cool the input fluid or the output fluid. Part of the predetermined energy required when the input fluid or the output fluid is compressed by the first compressor can be recovered as work by the expander. For this reason, compared with the energy required when cooling separately, the net energy required when compressing input fluid or output fluid is very small.

したがって、本発明の冷却モジュールでは、省エネルギー効果が大幅に高くなる。   Therefore, in the cooling module of the present invention, the energy saving effect is greatly increased.

本発明の冷却モジュールは、入力流体が入力される入力端と、前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、前記第１熱交換器と前記入力端及び前記出力端の少なくとも一方との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、前記単位操作部に入力される液体の前記入力流体を冷却する冷却器と、前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、液体の前記入力流体及び液体の前記出力流体の少なくとも一方を膨張させるバルブと、を備え、前記第１熱交換器は、気体の前記入力流体を液化させて液体の前記入力流体を出力すると共に、液体の前記出力流体を気化させて気体の前記出力流体を出力する。   The cooling module of the present invention includes an input end to which an input fluid is input, an output end to output an output fluid output from a unit operation unit to which the input fluid is input, the unit operation unit, the input end, and the A first heat exchanger disposed between the output end and configured to exchange heat between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit; A first compressor that is disposed between one heat exchanger and at least one of the input end and the output end, and raises the temperature by compressing at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid; A cooler that is disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and that cools the input fluid of the liquid that is input to the unit operation unit; the unit operation unit and the first heat exchanger; Placed between the said input of liquid A valve that expands at least one of the body and the liquid output fluid, and the first heat exchanger liquefies the gas input fluid to output the liquid input fluid, and the liquid output The fluid is vaporized to output the gas output fluid.

本発明に係る冷却モジュールでは、気体の入力流体が第１熱交換器を通過することによって液体の入力流体となると共に、液体の出力流体が第１熱交換器を通過することによって気体の出力流体となる。このため、第１熱交換器において、気体の入力流体が液化する際の潜熱を、出力流体によって回収することができる。   In the cooling module according to the present invention, the gas input fluid becomes a liquid input fluid by passing through the first heat exchanger, and the gas output fluid passes by passing through the first heat exchanger. It becomes. For this reason, in the 1st heat exchanger, the latent heat at the time of gaseous input fluid liquefying can be collected by output fluid.

また、本発明に係る冷却モジュールでは、バルブを用いて入力流体又は出力流体を膨張させ、冷却器を用いて、第１熱交換器から出力された入力流体を冷却する。このため、第１熱交換器に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器から出力される入力流体の温度及び圧力よりも小さくすることができる。よって、第１熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。   In the cooling module according to the present invention, the input fluid or the output fluid is expanded using a valve, and the input fluid output from the first heat exchanger is cooled using a cooler. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input to the first heat exchanger can be made smaller than the temperature and pressure of the input fluid output from the first heat exchanger. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger can be improved.

この冷却モジュールでは、第１圧縮機を用いて入力流体又は出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事が必要になる。しかし、入力流体又は出力流体を別途冷却する必要は殆どなくなる。別途冷却する際に必要なエネルギーは、第１圧縮機により入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な所定エネルギーに比べて非常に大きい。   In this cooling module, when the input fluid or the output fluid is compressed using the first compressor, work of predetermined energy is required. However, it is almost unnecessary to separately cool the input fluid or the output fluid. The energy required for cooling separately is much larger than the predetermined energy required for compressing the input fluid or the output fluid by the first compressor.

したがって、本発明の冷却モジュールでは、省エネルギー効果が大幅に高くなる。   Therefore, in the cooling module of the present invention, the energy saving effect is greatly increased.

また、上記モジュールは、前記第１圧縮機と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記入力端に入力される前記入力流体と、前記第１熱交換器から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第２熱交換器と、前記第２熱交換器と前記入力端及び前記出力端の少なくとも一方との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮することによって昇温させる第２圧縮機と、を更に備えることが好ましい。   The module is disposed between the first compressor and the input end and the output end, and the input fluid input to the input end and the output output from the first heat exchanger. A second heat exchanger for exchanging heat with the fluid; and the second heat exchanger and at least one of the input end and the output end, the gas input fluid and the gas output It is preferable to further include a second compressor that raises the temperature by compressing at least one of the fluids.

この場合、例えば第２圧縮機によって入力流体又は出力流体を僅かに圧縮して温度調整することができる。このため、第１熱交換器だけを用いた場合の熱交換効率に比べて、第１熱交換器及び第２熱交換器のトータルの熱交換効率を大きくすることができる。   In this case, for example, the input fluid or the output fluid can be slightly compressed by the second compressor to adjust the temperature. For this reason, compared with the heat exchange efficiency at the time of using only a 1st heat exchanger, the total heat exchange efficiency of a 1st heat exchanger and a 2nd heat exchanger can be enlarged.

また、前記出力端から出力される前記出力流体の温度が、前記入力端に入力される前記入力流体の温度と同じであり、前記出力端から出力される前記出力流体の圧力が、前記入力端に入力される前記入力流体の圧力と同じであることが好ましい。これにより、冷却モジュールを標準化されたモジュールとすることができる。   Further, the temperature of the output fluid output from the output end is the same as the temperature of the input fluid input to the input end, and the pressure of the output fluid output from the output end is the input end. It is preferable that the pressure is the same as the pressure of the input fluid input to the input. Thereby, a cooling module can be made into the standardized module.

なお、上記構成要素を任意に組み合わせてもよいし、本発明の表現を方法、コンピュータプログラム、当該コンピュータプログラムが記録された記録媒体としてもよい。   Note that the above-described components may be arbitrarily combined, and the expression of the present invention may be a method, a computer program, or a recording medium on which the computer program is recorded.

本発明によれば、省エネルギー効果の高い加熱モジュール及び冷却モジュールが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heating module and cooling module with a high energy-saving effect are provided.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
（気体を用いた加熱モジュール） Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate descriptions are omitted.
(Heating module using gas)

図１（ａ）は、第１実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１（ｂ）は、第１実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１（ａ）に示される加熱モジュール１０は、入力端Ｉ、単位操作部Ｘ、出力端Ｅ、第１熱交換器Ｈ１、圧縮機Ｃ１（第１圧縮機）及び膨張機Ｅ１を備える。第１熱交換器Ｈ１は、入力端Ｉ及び出力端Ｅと単位操作部Ｘとの間に配置される。圧縮機Ｃ１は、単位操作部Ｘと第１熱交換器Ｈ１との間に配置される。膨張機Ｅ１は、第１熱交換器Ｈ１と入力端Ｉとの間に配置される。   Fig.1 (a) is a figure which shows typically the heating module which concerns on 1st Embodiment. FIG. 1B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the first embodiment. The heating module 10 illustrated in FIG. 1A includes an input end I, a unit operation unit X, an output end E, a first heat exchanger H1, a compressor C1 (first compressor), and an expander E1. The first heat exchanger H1 is disposed between the input end I and the output end E and the unit operation unit X. The compressor C1 is arrange | positioned between the unit operation part X and the 1st heat exchanger H1. The expander E1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the input end I.

入力端Ｉには、入力流体が入力される。入力流体は、単一成分を含んでもよいし、複数の成分を含んでもよい。入力流体は、気体、気液混合物のいずれであってもよい。一実施例において、入力流体は気体のブタンである。   Input fluid is input to the input terminal I. The input fluid may include a single component or a plurality of components. The input fluid may be a gas or a gas-liquid mixture. In one embodiment, the input fluid is gaseous butane.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通って膨張機Ｅ１に到達する。膨張機Ｅ１は、気体の入力流体を膨張させることによって降温させる。膨張機Ｅ１は、例えばパワーリカバリータービンである。膨張機Ｅ１の膨張比は１．５〜５であることが好ましい。膨張機Ｅ１は、入力流体の温度を１０〜５０℃低下させることが好ましい。膨張機Ｅ１は、入力流体を断熱膨張させることができる。膨張機Ｅ１によって膨張した入力流体は、配管２を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って圧縮機Ｃ１に到達する。   The input fluid input to the input end I passes through the pipe 1 and reaches the expander E1. The expander E1 lowers the temperature by expanding the gas input fluid. The expander E1 is, for example, a power recovery turbine. The expansion ratio of the expander E1 is preferably 1.5 to 5. The expander E1 preferably lowers the temperature of the input fluid by 10 to 50 ° C. The expander E1 can adiabatically expand the input fluid. The input fluid expanded by the expander E1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 2. The input fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 3 and reaches the compressor C1.

圧縮機Ｃ１は、気体の入力流体を圧縮させることによって昇温させる。圧縮機Ｃ１は、例えばターボ圧縮機である。圧縮機Ｃ１の圧縮比は１．５〜５であることが好ましい。圧縮機Ｃ１は、入力流体の温度を１０〜５０℃上昇させることが好ましい。圧縮機Ｃ１は、入力流体を断熱圧縮することができる。圧縮機Ｃ１によって圧縮された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。   The compressor C1 raises the temperature by compressing the gaseous input fluid. The compressor C1 is a turbo compressor, for example. The compression ratio of the compressor C1 is preferably 1.5-5. The compressor C1 preferably raises the temperature of the input fluid by 10 to 50 ° C. The compressor C1 can adiabatically compress the input fluid. The input fluid compressed by the compressor C1 reaches the unit operation unit X through the pipe 4.

単位操作部Ｘは、単位操作によって入力流体から生成される出力流体を出力する。単位操作部Ｘとしては、例えば反応器、分離器、膜分離器、蒸留塔、抽出装置、ガス吸収装置、吸着装置、乾燥機、加熱装置、フラッシュドラム等が挙げられる。単位操作部Ｘ中の温度は、例えば１００〜３００℃である。   The unit operation part X outputs the output fluid produced | generated from an input fluid by unit operation. Examples of the unit operation unit X include a reactor, a separator, a membrane separator, a distillation tower, an extraction device, a gas absorption device, an adsorption device, a dryer, a heating device, and a flash drum. The temperature in the unit operation part X is 100-300 degreeC, for example.

単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１では、単位操作部Ｘに入力される入力流体と、単位操作部Ｘから出力される出力流体との間で熱交換を行う。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って冷却装置ＣＷに到達する。出力流体は、冷却装置ＣＷによって例えば標準温度（環境温度）まで冷却される。冷却装置ＣＷは、例えば冷却水により流体を冷却する。冷却装置ＣＷによって冷却された出力流体は、配管７を通って出力端Ｅに到達する。出力端Ｅは出力流体を出力する。   The output fluid output from the unit operation unit X reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 5. In the first heat exchanger H1, heat exchange is performed between the input fluid input to the unit operation unit X and the output fluid output from the unit operation unit X. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the cooling device CW. The output fluid is cooled to, for example, a standard temperature (environmental temperature) by the cooling device CW. The cooling device CW cools the fluid with, for example, cooling water. The output fluid cooled by the cooling device CW reaches the output end E through the pipe 7. The output terminal E outputs an output fluid.

ここで、入力端Ｉに入力される入力流体のエネルギーと、出力端Ｅから出力される出力流体のエネルギーとは、略同じであることが好ましい。例えば、出力端Ｅから出力された出力流体の流量、温度、圧力は、入力端Ｉに入力される入力流体の流量、温度、圧力と略同じであることが好ましい。これにより、加熱モジュール１０を標準化されたモジュールとすることができる。   Here, it is preferable that the energy of the input fluid input to the input end I and the energy of the output fluid output from the output end E are substantially the same. For example, the flow rate, temperature and pressure of the output fluid output from the output end E are preferably substantially the same as the flow rate, temperature and pressure of the input fluid input to the input end I. Thereby, the heating module 10 can be made into the standardized module.

本実施形態に係る加熱モジュール１０では、図１（ｂ）に示されるように、温度Ｔ０の入力流体が入力端Ｉに入力される。その後、膨張機Ｅ１によって入力流体を膨張させることにより、入力流体を降温させる。このとき、膨張機Ｅ１により、仕事ＷＥ１としてエネルギーを回収することができる。例えば、膨張機Ｅ１としてパワーリカバリータービンを用いれば、電力を回収することができる。次に、入力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、昇温される。続いて、圧縮機Ｃ１を用いて入力流体に仕事Ｗｃ１を加えることにより、入力流体を温度Ｔｓまで昇温させる。このため、第１熱交換器Ｈ１に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器Ｈ１から出力される入力流体の温度及び圧力よりも高くすることができる。よって、第１熱交換器Ｈ１における熱交換効率を向上させることができる。さらに、出力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、降温される。続いて、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。その結果、出力流体は温度Ｔ０まで降温される。 In the heating module 10 according to the present embodiment, an input fluid having a temperature T 0 is input to the input end I as shown in FIG. Thereafter, the input fluid is expanded by the expander E1 to lower the temperature of the input fluid. In this case, the expander E1, it is possible to recover energy as work W E1. For example, if a power recovery turbine is used as the expander E1, electric power can be recovered. Next, the temperature of the input fluid is increased by passing through the first heat exchanger H1. Subsequently, the input fluid is heated to a temperature T s by adding work W c1 to the input fluid using the compressor C1. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input into the 1st heat exchanger H1 can be made higher than the temperature and pressure of the input fluid output from the 1st heat exchanger H1. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger H1 can be improved. Further, the temperature of the output fluid is lowered by passing through the first heat exchanger H1. Subsequently, the heat quantity QCW is released by the cooling device CW. As a result, the output fluid is cooled to a temperature T 0.

上述のように、加熱モジュール１０では、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。しかし、入力流体を第１熱交換器Ｈ１に入力する前に圧縮したり、第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体を別途ボイラー等の加熱炉で加熱する必要は殆どなくなる。 As described above, in the heating module 10, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and the heat quantity Q CW is released by the cooling device CW. However, it is almost unnecessary to compress the input fluid before it is input to the first heat exchanger H1 or to heat the input fluid output from the first heat exchanger H1 in a separate heating furnace such as a boiler.

図２０（ａ）は、第１比較例に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図２０（ｂ）は、第１比較例に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図２０（ａ）に示される加熱モジュール１００は、圧縮機Ｃ１及び膨張機Ｅ１を備えず、加熱炉ＦＨを備える点で加熱モジュール１０と相違している。したがって、配管３を通った入力流体は、加熱炉ＦＨに到達し、加熱炉ＦＨにおいて加熱された入力流体が単位操作部Ｘに入力される。   Fig.20 (a) is a figure which shows typically the heating module which concerns on a 1st comparative example. FIG. 20B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the first comparative example. The heating module 100 shown in FIG. 20A is different from the heating module 10 in that it does not include the compressor C1 and the expander E1, but includes a heating furnace FH. Accordingly, the input fluid passing through the pipe 3 reaches the heating furnace FH, and the input fluid heated in the heating furnace FH is input to the unit operation unit X.

加熱モジュール１００では、入力流体及び出力流体を圧縮せず、膨張させてもいない。このため、図２０（ｂ）に示されるように、入力流体を十分に昇温するために、加熱炉ＦＨにおいて入力流体に熱量ＱＦＨが加えられる。この熱量ＱＦＨと同程度の熱量ＱＣＷは冷却装置ＣＷにおいて放出される。加熱炉ＦＨで加熱する際に必要な熱量は、圧縮機Ｃ１により入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な正味のエネルギー（Ｗｃ１―ＷＥ１）に比べて非常に大きい。 In the heating module 100, the input fluid and the output fluid are not compressed and expanded. For this reason, as shown in FIG. 20B, in order to sufficiently raise the temperature of the input fluid, a heat quantity Q FH is added to the input fluid in the heating furnace FH. The amount of heat Q CW that is about the same as the amount of heat Q FH is released in the cooling device CW. The amount of heat required for heating in the heating furnace FH is very large compared to the net energy (W c1 −W E1 ) required for compressing the input fluid or output fluid by the compressor C1.

したがって、本実施形態に係る加熱モジュール１０では、省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール１０では、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。したがって、略定圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。   Therefore, in the heating module 10 according to the present embodiment, the energy saving effect is significantly increased. Further, in the heating module 10, the pressure P <b> 1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P <b> 2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation part X in a substantially constant pressure state.

図１（ｃ）は、第２実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１（ｄ）は、第２実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１（ｃ）に示される加熱モジュール１０Ａは、圧縮機Ｃ１及び膨張機Ｅ１の配置を変えたこと以外は加熱モジュール１０と同様の構成を有する。圧縮機Ｃ１は、単位操作部Ｘから出力された出力流体を圧縮する。膨張機Ｅ１は、第１熱交換器Ｈ１と出力端Ｅとの間に配置される。   FIG.1 (c) is a figure which shows typically the heating module which concerns on 2nd Embodiment. FIG. 1D is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the second embodiment. The heating module 10A shown in FIG. 1C has the same configuration as the heating module 10 except that the arrangement of the compressor C1 and the expander E1 is changed. The compressor C1 compresses the output fluid output from the unit operation unit X. The expander E1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the output end E.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って単位操作部Ｘに到達する。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１は、気体の出力流体を圧縮させることによって昇温させる。圧縮機Ｃ１によって圧縮された出力流体は、配管８を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って膨張機Ｅ１に到達する。膨張機Ｅ１は、気体の出力流体を膨張させることによって降温させる。膨張機Ｅ１によって膨張した出力流体は、配管９を通って冷却装置ＣＷに到達する。冷却装置ＣＷによって冷却された出力流体は、配管７を通って出力端Ｅに到達する。   The input fluid input to the input end I passes through the pipe 1 and reaches the first heat exchanger H1. The input fluid output from the first heat exchanger H1 reaches the unit operation unit X through the pipe 3. The output fluid output from the unit operation unit X reaches the compressor C1 through the pipe 5. The compressor C1 raises the temperature by compressing the gaseous output fluid. The output fluid compressed by the compressor C1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 8. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the expander E1. The expander E1 lowers the temperature by expanding the gaseous output fluid. The output fluid expanded by the expander E1 reaches the cooling device CW through the pipe 9. The output fluid cooled by the cooling device CW reaches the output end E through the pipe 7.

加熱モジュール１０Ａでは、図１に示される加熱モジュール１０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール１０Ａでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。したがって、略定圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。   In the heating module 10A, the same effect as the heating module 10 shown in FIG. 1 can be obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Furthermore, in the heating module 10A, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation part X in a substantially constant pressure state.

図２（ａ）は、第３実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図２（ｂ）は、第３実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図２（ａ）に示される加熱モジュール１０Ｂは、圧縮機Ｃ１の配置を変えたこと以外は加熱モジュール１０と同様の構成を有する。圧縮機Ｃ１は、単位操作部Ｘから出力された出力流体を圧縮する。   Fig.2 (a) is a figure which shows typically the heating module which concerns on 3rd Embodiment. FIG. 2B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the third embodiment. The heating module 10B shown in FIG. 2A has the same configuration as the heating module 10 except that the arrangement of the compressor C1 is changed. The compressor C1 compresses the output fluid output from the unit operation unit X.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って単位操作部Ｘに到達する。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１によって圧縮された出力流体は、配管８を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。   The input fluid output from the first heat exchanger H1 reaches the unit operation unit X through the pipe 3. The output fluid output from the unit operation unit X reaches the compressor C1 through the pipe 5. The output fluid compressed by the compressor C1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 8.

加熱モジュール１０Ｂでは、図１に示される加熱モジュール１０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール１０Ｂでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２よりも小さくすることができる。したがって、減圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。   In the heating module 10B, the same effect as that of the heating module 10 shown in FIG. 1 is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the heating module 10B, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made smaller than the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation unit X in a reduced pressure state.

図３（ａ）は、第４実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図３（ｂ）は、第４実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図３（ａ）に示される加熱モジュール１０Ｃは、加熱モジュール１０の構成に加えて、圧縮機Ｃ２及び膨張機Ｅ２を備える。加熱モジュール１０Ｃは、加熱モジュール１０と加熱モジュール１０Ａとを組み合わせたような構成を有している。圧縮機Ｃ２は、圧縮機Ｃ１と同様のものであり、出力流体を圧縮して昇温させる。膨張機Ｅ２は、膨張機Ｅ１と同様のものであり、第１熱交換器Ｈ１と出力端Ｅとの間に配置され、出力流体を膨張させて降温させる。   Fig.3 (a) is a figure which shows typically the heating module which concerns on 4th Embodiment. FIG. 3B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the fourth embodiment. A heating module 10 </ b> C shown in FIG. 3A includes a compressor C <b> 2 and an expander E <b> 2 in addition to the configuration of the heating module 10. The heating module 10C has a configuration in which the heating module 10 and the heating module 10A are combined. The compressor C2 is the same as the compressor C1, and compresses the output fluid to raise the temperature. The expander E2 is the same as the expander E1, is disposed between the first heat exchanger H1 and the output end E, and expands the output fluid to lower the temperature.

本実施形態に係る加熱モジュール１０Ｃでは、図３（ｂ）に示されるように、膨張機Ｅ１により仕事ＷＥ１としてエネルギーを回収すると共に膨張機Ｅ２により仕事ＷＥ２としてエネルギーを回収することができる。一方、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、圧縮機Ｃ２によって出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ２が必要になる。さらに、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。 In the heating module 10C according to the present embodiment, as shown in FIG. 3B, energy can be recovered as work W E1 by the expander E1 and energy can be recovered as work W E2 by the expander E2. On the other hand, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and when the output fluid is compressed by the compressor C2, work W c2 having a predetermined energy is required. Further, the heat quantity Q CW is released by the cooling device CW.

加熱モジュール１０Ｃでは、図１に示される加熱モジュール１０と図１（ｃ）に示される加熱モジュール１０Ａの両方の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール１０Ｃでは、加熱モジュール１０，１０Ａと同様に、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。   In the heating module 10C, the effects of both the heating module 10 shown in FIG. 1 and the heating module 10A shown in FIG. Further, in the heating module 10C, as in the heating modules 10 and 10A, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X is substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Can be.

図４は、第５実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図４に示される加熱モジュール１０Ｄは、加熱モジュール１０の構成に加えて、第２熱交換器Ｈ２及び圧縮機Ｃ３（第２圧縮機）を更に備える。圧縮機Ｃ３は、圧縮機Ｃ１と同様のものであり、入力流体を圧縮して昇温させる。   FIG. 4 is a diagram schematically showing a heating module according to the fifth embodiment. The heating module 10D shown in FIG. 4 further includes a second heat exchanger H2 and a compressor C3 (second compressor) in addition to the configuration of the heating module 10. The compressor C3 is the same as the compressor C1, and compresses the input fluid to raise the temperature.

第２熱交換器Ｈ２は、単位操作部Ｘと圧縮機Ｃ１との間に配置され、単位操作部Ｘに入力される入力流体と、単位操作部Ｘから出力される出力流体との間で熱交換を行う。圧縮機Ｃ３は、単位操作部Ｘと第２熱交換器Ｈ２との間に配置され、気体の入力流体を圧縮することによって昇温させる。圧縮機Ｃ３を配管５の途中に配置して、気体の出力流体を圧縮することによって昇温させてもよい。   The second heat exchanger H2 is disposed between the unit operation unit X and the compressor C1, and generates heat between the input fluid input to the unit operation unit X and the output fluid output from the unit operation unit X. Exchange. The compressor C3 is arrange | positioned between the unit operation part X and the 2nd heat exchanger H2, and it heats up by compressing a gaseous input fluid. The temperature may be increased by arranging the compressor C3 in the middle of the pipe 5 and compressing the gaseous output fluid.

圧縮機Ｃ１によって圧縮された入力流体は、配管４を通って第２熱交換器Ｈ２に入力される。第２熱交換器Ｈ２を通過した入力流体は、配管１１を通って圧縮機Ｃ３に入力される。圧縮機Ｃ３によって圧縮された入力流体は、配管１２を通って単位操作部Ｘに入力される。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って第２熱交換器Ｈ２に入力される。第２熱交換器Ｈ２を通過した出力流体は、配管１３を通って第１熱交換器Ｈ１に入力される。   The input fluid compressed by the compressor C1 is input to the second heat exchanger H2 through the pipe 4. The input fluid that has passed through the second heat exchanger H2 is input to the compressor C3 through the pipe 11. The input fluid compressed by the compressor C3 is input to the unit operation unit X through the pipe 12. The output fluid output from the unit operation unit X is input to the second heat exchanger H2 through the pipe 5. The output fluid that has passed through the second heat exchanger H2 is input to the first heat exchanger H1 through the pipe 13.

加熱モジュール１０Ｄでは、図１に示される加熱モジュール１０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、例えば圧縮機Ｃ３によって入力流体を僅かに圧縮して温度調整することができる。このため、第１熱交換器Ｈ１だけを用いた場合の熱交換効率に比べて、第１熱交換器Ｈ１及び第２熱交換器Ｈ２のトータルの熱交換効率を大きくすることができる。   In the heating module 10D, the same effect as the heating module 10 shown in FIG. 1 can be obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, for example, the input fluid can be slightly compressed by the compressor C3 to adjust the temperature. For this reason, compared with the heat exchange efficiency at the time of using only the 1st heat exchanger H1, the total heat exchange efficiency of the 1st heat exchanger H1 and the 2nd heat exchanger H2 can be enlarged.

より具体的には、図１（ｂ）において、第１熱交換器Ｈ１中で入力流体の温度が上昇するに連れて、入力流体と出力流体との温度差ΔＴが徐々に大きくなっていく場合に、圧縮機Ｃ３によって入力流体を圧縮すると、温度差ΔＴを小さくすることができる。そのため、第１熱交換器Ｈ１及び第２熱交換器Ｈ２中において、入力流体の温度上昇線と出力流体の温度下降線とを略平行にすることができる。よって、熱交換効率が向上する。
（気体を用いた冷却モジュール） More specifically, in FIG. 1B, the temperature difference ΔT between the input fluid and the output fluid gradually increases as the temperature of the input fluid rises in the first heat exchanger H1. In addition, when the input fluid is compressed by the compressor C3, the temperature difference ΔT can be reduced. Therefore, in the first heat exchanger H1 and the second heat exchanger H2, the temperature rise line of the input fluid and the temperature fall line of the output fluid can be made substantially parallel. Therefore, the heat exchange efficiency is improved.
(Cooling module using gas)

図５（ａ）は、第１実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図５（ｂ）は、第１実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図５（ａ）に示される冷却モジュール２０は、入力端Ｉ、単位操作部Ｘ、出力端Ｅ、第１熱交換器Ｈ１、圧縮機Ｃ１及び膨張機Ｅ１を備える。圧縮機Ｃ１は、入力端Ｉと第１熱交換器Ｈ１との間に配置される。膨張機Ｅ１は、第１熱交換器Ｈ１と単位操作部Ｘとの間に配置される。   FIG. 5A is a diagram schematically showing the cooling module according to the first embodiment. FIG. 5B is a graph showing the relationship between the amount of heat Q and the temperature T in the cooling module according to the first embodiment. The cooling module 20 illustrated in FIG. 5A includes an input end I, a unit operation unit X, an output end E, a first heat exchanger H1, a compressor C1, and an expander E1. The compressor C1 is disposed between the input end I and the first heat exchanger H1. The expander E1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the unit operation unit X.

入力端Ｉには、入力流体が入力される。入力流体は、単一成分を含んでもよいし、複数の成分を含んでもよい。入力流体は、気体、気液混合物のいずれであってもよい。一実施例において、入力流体は気体のブタンである。   Input fluid is input to the input terminal I. The input fluid may include a single component or a plurality of components. The input fluid may be a gas or a gas-liquid mixture. In one embodiment, the input fluid is gaseous butane.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１によって圧縮された入力流体は、配管２を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って単位操作部Ｘに到達する。   The input fluid input to the input end I reaches the compressor C <b> 1 through the pipe 1. The input fluid compressed by the compressor C1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 2. The input fluid output from the first heat exchanger H1 reaches the unit operation unit X through the pipe 3.

単位操作部Ｘは、単位操作によって入力流体から生成される出力流体を出力する。単位操作部Ｘとしては、例えば反応器、分離器、膜分離器、抽出装置、ガス吸収装置、吸着装置、冷却器、フラッシュドラム等が挙げられる。   The unit operation part X outputs the output fluid produced | generated from an input fluid by unit operation. Examples of the unit operation unit X include a reactor, a separator, a membrane separator, an extraction device, a gas absorption device, an adsorption device, a cooler, and a flash drum.

単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って膨張機Ｅ１に到達する。膨張機Ｅ１によって膨張した出力流体は、配管８を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って冷却装置ＣＷに到達する。冷却装置ＣＷによって冷却された出力流体は、配管７を通って出力端Ｅに到達する。出力端Ｅは出力流体を出力する。   The output fluid output from the unit operation unit X reaches the expander E1 through the pipe 5. The output fluid expanded by the expander E1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 8. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the cooling device CW. The output fluid cooled by the cooling device CW reaches the output end E through the pipe 7. The output terminal E outputs an output fluid.

ここで、入力端Ｉに入力される入力流体のエネルギーと、出力端Ｅから出力される出力流体のエネルギーとは、略同じであることが好ましい。例えば、出力端Ｅから出力された出力流体の流量、温度、圧力は、入力端Ｉに入力される入力流体の流量、温度、圧力と略同じであることが好ましい。これにより、冷却モジュール２０を標準化されたモジュールとすることができる。   Here, it is preferable that the energy of the input fluid input to the input end I and the energy of the output fluid output from the output end E are substantially the same. For example, the flow rate, temperature and pressure of the output fluid output from the output end E are preferably substantially the same as the flow rate, temperature and pressure of the input fluid input to the input end I. Thereby, the cooling module 20 can be a standardized module.

本実施形態に係る冷却モジュール２０では、図５（ｂ）に示されるように、温度Ｔ０の入力流体が入力端Ｉに入力される。その後、圧縮機Ｃ１を用いて仕事Ｗｃ１を加えることにより、入力流体を圧縮する。これにより、入力流体を昇温させる。次に、入力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、降温される。続いて、膨張機Ｅ１を用いて出力流体を膨張させることにより、出力流体を温度Ｔｓまで降温させる。このため、第１熱交換器Ｈ１に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器Ｈ１から出力される入力流体の温度及び圧力よりも低くすることができる。よって、第１熱交換器Ｈ１における熱交換効率を向上させることができる。なお、膨張機Ｅ１により、仕事ＷＥ１としてエネルギーを回収することができる。さらに、出力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、昇温される。続いて、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。その結果、出力流体は温度Ｔ０まで降温される。 In the cooling module 20 according to the present embodiment, the input fluid having the temperature T 0 is input to the input end I as shown in FIG. Then, input fluid is compressed by adding work Wc1 using compressor C1. Thereby, the temperature of the input fluid is raised. Next, the temperature of the input fluid is lowered by passing through the first heat exchanger H1. Then, by expanding the output fluid using the expander E1, the temperature is decreased the output fluid to a temperature T s. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input into the 1st heat exchanger H1 can be made lower than the temperature and pressure of the input fluid output from the 1st heat exchanger H1. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger H1 can be improved. Incidentally, the expander E1, it is possible to recover energy as work W E1. Further, the temperature of the output fluid is increased by passing through the first heat exchanger H1. Subsequently, the heat quantity QCW is released by the cooling device CW. As a result, the output fluid is cooled to a temperature T 0.

上述のように、冷却モジュール２０では、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。しかし、第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体を別途冷却器で冷却したり、第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体を別途冷却する必要は殆どなくなる。別途冷却する際に必要なエネルギーは、圧縮機Ｃ１により入力流体を圧縮する際に必要な正味のエネルギー（Ｗｃ１―ＷＥ１）に比べて非常に大きい。 As described above, in the cooling module 20, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and the heat quantity Q CW is released by the cooling device CW. However, there is almost no need to cool the input fluid output from the first heat exchanger H1 with a separate cooler or separately cool the output fluid output from the first heat exchanger H1. The energy required for cooling separately is much larger than the net energy (W c1 −W E1 ) required for compressing the input fluid by the compressor C1.

したがって、冷却モジュール２０では、省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール２０では、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２よりも大きくすることができる。したがって、昇圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。   Therefore, in the cooling module 20, the energy saving effect is significantly increased. Further, in the cooling module 20, the pressure P <b> 1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made larger than the pressure P <b> 2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation unit X in the boosted state.

図６（ａ）は、第２実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図６（ｂ）は、第２実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図６（ａ）に示される冷却モジュール２０Ａは、膨張機Ｅ１の配置を変えたこと以外は冷却モジュール２０と同様の構成を有する。膨張機Ｅ１は、単位操作部Ｘから出力された出力流体を膨張させる。   FIG. 6A is a diagram schematically illustrating a cooling module according to the second embodiment. FIG. 6B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the second embodiment. The cooling module 20A shown in FIG. 6A has the same configuration as the cooling module 20 except that the arrangement of the expander E1 is changed. The expander E1 expands the output fluid output from the unit operation unit X.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って膨張機Ｅ１に到達する。膨張機Ｅ１は、気体の入力流体を膨張させることによって降温させる。膨張機Ｅ１によって膨張した入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。   The input fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 3 and reaches the expander E1. The expander E1 lowers the temperature by expanding the gas input fluid. The input fluid expanded by the expander E1 reaches the unit operation unit X through the pipe 4. The output fluid output from the unit operation unit X reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 5.

冷却モジュール２０Ａでは、図５（ａ）に示される冷却モジュール２０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール２０Ａでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。したがって、略定圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。   In the cooling module 20A, the same effect as that of the cooling module 20 shown in FIG. 5A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Furthermore, in the cooling module 20A, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation part X in a substantially constant pressure state.

図６（ｃ）は、第３実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図６（ｄ）は、第３実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図６（ｃ）に示される冷却モジュール２０Ｂは、圧縮機Ｃ１の配置を変えたこと以外は冷却モジュール２０と同様の構成を有する。圧縮機Ｃ１は、第１熱交換器Ｈ１と出力端Ｅとの間に配置される。   FIG. 6C is a diagram schematically illustrating the cooling module according to the third embodiment. FIG. 6D is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the third embodiment. The cooling module 20B shown in FIG. 6C has the same configuration as the cooling module 20 except that the arrangement of the compressor C1 is changed. The compressor C1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the output end E.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１は、気体の出力流体を圧縮することによって昇温させる。圧縮機Ｃ１によって圧縮された出力流体は、配管９を通って冷却装置ＣＷに到達する。   The input fluid input to the input end I passes through the pipe 1 and reaches the first heat exchanger H1. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the compressor C1. The compressor C1 raises the temperature by compressing the gaseous output fluid. The output fluid compressed by the compressor C1 passes through the pipe 9 and reaches the cooling device CW.

冷却モジュール２０Ｂでは、図５（ａ）に示される冷却モジュール２０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール２０Ｂでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。したがって、略定圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。   In the cooling module 20B, the same effect as that of the cooling module 20 shown in FIG. 5A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the cooling module 20B, the pressure P1 of the gaseous input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the gaseous input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation part X in a substantially constant pressure state.

図７（ａ）は、第４実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図７（ｂ）は、第４実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図７（ａ）に示される冷却モジュール２０Ｃは、膨張機Ｅ１の配置を変えたこと以外は冷却モジュール２０Ｂと同様の構成を有する。膨張機Ｅ１は、第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体を膨張させる。   Fig.7 (a) is a figure which shows typically the cooling module which concerns on 4th Embodiment. FIG. 7B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the fourth embodiment. The cooling module 20C shown in FIG. 7A has the same configuration as the cooling module 20B except that the arrangement of the expander E1 is changed. The expander E1 expands the input fluid output from the first heat exchanger H1.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って膨張機Ｅ１に到達する。膨張機Ｅ１は、気体の入力流体を膨張させることによって降温させる。膨張機Ｅ１によって膨張した入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。   The input fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 3 and reaches the expander E1. The expander E1 lowers the temperature by expanding the gas input fluid. The input fluid expanded by the expander E1 reaches the unit operation unit X through the pipe 4. The output fluid output from the unit operation unit X reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 5.

冷却モジュール２０Ｃでは、図５（ａ）に示される冷却モジュール２０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール２０Ｃでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２よりも小さくすることができる。したがって、減圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。   In the cooling module 20C, the same effect as that of the cooling module 20 shown in FIG. 5A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the cooling module 20C, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made smaller than the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation unit X in a reduced pressure state.

図８（ａ）は、第５実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図８（ｂ）は、第５実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図８（ａ）に示される冷却モジュール２０Ｄは、冷却モジュール２０Ａの構成に加えて、圧縮機Ｃ２及び膨張機Ｅ２を備える。冷却モジュール２０Ｄは、冷却モジュール２０Ａと冷却モジュール２０Ｂとを組み合わせたような構成を有している。   FIG. 8A is a diagram schematically showing a cooling module according to the fifth embodiment. FIG. 8B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the fifth embodiment. The cooling module 20D shown in FIG. 8A includes a compressor C2 and an expander E2 in addition to the configuration of the cooling module 20A. The cooling module 20D has a configuration in which the cooling module 20A and the cooling module 20B are combined.

本実施形態に係る冷却モジュール２０Ｄでは、図８（ｂ）に示されるように、膨張機Ｅ１により仕事ＷＥ１としてエネルギーを回収すると共に膨張機Ｅ２により仕事ＷＥ２としてエネルギーを回収することができる。一方、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、圧縮機Ｃ２によって出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ２が必要になる。さらに、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。 In the cooling module 20D according to the present embodiment, as shown in FIG. 8B, energy can be recovered as work W E1 by the expander E1 and energy can be recovered as work W E2 by the expander E2. On the other hand, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and when the output fluid is compressed by the compressor C2, work W c2 having a predetermined energy is required. Further, the heat quantity Q CW is released by the cooling device CW.

冷却モジュール２０Ｄでは、図６（ａ）に示される冷却モジュール２０Ａと図６（ｃ）に示される冷却モジュール２０Ｂの両方の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール２０Ｄでは、冷却モジュール２０Ａ，２０Ｂと同様に、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。   In the cooling module 20D, the effects of both the cooling module 20A shown in FIG. 6A and the cooling module 20B shown in FIG. 6C can be obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the cooling module 20D, as in the cooling modules 20A and 20B, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X is substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Can be.

図９（ａ）は、第６実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図９（ｂ）は、第６実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図９（ａ）に示される冷却モジュール２０Ｅは、冷却モジュール２０の構成に加えて、冷却器ＣＬを更に備え、冷却装置ＣＷを備えていない。冷却器ＣＬは、第１熱交換器Ｈ１と単位操作部Ｘとの間に配置される。   Fig.9 (a) is a figure which shows typically the cooling module which concerns on 6th Embodiment. FIG. 9B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the sixth embodiment. The cooling module 20E shown in FIG. 9A includes a cooler CL in addition to the configuration of the cooling module 20, and does not include the cooling device CW. The cooler CL is disposed between the first heat exchanger H1 and the unit operation unit X.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って冷却器ＣＬに到達する。冷却器ＣＬは、液体の入力流体を温度Ｔｓまで冷却する。冷却器ＣＬによって冷却された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って出力端Ｅに到達する。 The input fluid output from the first heat exchanger H1 reaches the cooler CL through the pipe 3. The cooler CL cools the liquid input fluid to the temperature T s . The input fluid cooled by the cooler CL reaches the unit operation unit X through the pipe 4. The output fluid output from the first heat exchanger H <b> 1 reaches the output end E through the pipe 6.

冷却モジュール２０Ｅでは、図５（ａ）に示される冷却モジュール２０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。また、冷却装置ＣＷによる熱量ＱＣＷが放出されずに、冷却器ＣＬによって熱量ＱＣＬが放出される。さらに、冷却モジュール２０Ｅでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２よりも大きくすることができる。したがって、昇圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。 In the cooling module 20E, the same effect as that of the cooling module 20 shown in FIG. 5A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, the amount of heat Q CW by the cooling device CW is not released, the amount of heat Q CL is released by the cooler CL. Further, in the cooling module 20E, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made larger than the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation unit X in the boosted state.

図１０（ａ）は、第７実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１０（ｂ）は、第７実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１０（ａ）に示される冷却モジュール２０Ｆは、冷却モジュール２０Ａの構成に加えて、冷却器ＣＬを更に備え、冷却装置ＣＷを備えていない。冷却器ＣＬは、膨張機Ｅ１と単位操作部Ｘとの間に配置される。   Fig.10 (a) is a figure which shows typically the cooling module which concerns on 7th Embodiment. FIG. 10B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the seventh embodiment. A cooling module 20F shown in FIG. 10A further includes a cooler CL in addition to the configuration of the cooling module 20A, and does not include a cooling device CW. The cooler CL is disposed between the expander E1 and the unit operation unit X.

膨張機Ｅ１によって圧縮された入力流体は、配管１４を通って冷却器ＣＬに到達する。冷却器ＣＬは、液体の入力流体を温度Ｔｓまで冷却する。冷却器ＣＬによって冷却された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。 The input fluid compressed by the expander E1 reaches the cooler CL through the pipe 14. The cooler CL cools the liquid input fluid to the temperature T s . The input fluid cooled by the cooler CL reaches the unit operation unit X through the pipe 4.

冷却モジュール２０Ｆでは、図６（ａ）に示される冷却モジュール２０Ａと同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。また、冷却装置ＣＷによる熱量ＱＣＷが放出されずに、冷却器ＣＬによって熱量ＱＣＬが放出される。さらに、冷却モジュール２０Ｆでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。したがって、略定圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。 In the cooling module 20F, the same effect as that of the cooling module 20A shown in FIG. 6A is obtained, so that the energy saving effect is significantly increased. Further, the amount of heat Q CW by the cooling device CW is not released, the amount of heat Q CL is released by the cooler CL. Further, in the cooling module 20F, the pressure P1 of the gaseous input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the gaseous input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation part X in a substantially constant pressure state.

図１０（ｃ）は、第８実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１０（ｄ）は、第８実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１０（ｃ）に示される冷却モジュール２０Ｇは、冷却モジュール２０Ｂの構成に加えて、冷却器ＣＬを更に備え、冷却装置ＣＷを備えていない。冷却器ＣＬは、第１熱交換器Ｈ１と単位操作部Ｘとの間に配置される。   FIG. 10C is a diagram schematically illustrating the cooling module according to the eighth embodiment. FIG. 10D is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the eighth embodiment. The cooling module 20G shown in FIG. 10C further includes a cooler CL in addition to the configuration of the cooling module 20B, and does not include the cooling device CW. The cooler CL is disposed between the first heat exchanger H1 and the unit operation unit X.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って冷却器ＣＬに到達する。冷却器ＣＬは、液体の入力流体を温度Ｔｓまで冷却する。冷却器ＣＬによって冷却された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。 The input fluid output from the first heat exchanger H1 reaches the cooler CL through the pipe 3. The cooler CL cools the liquid input fluid to the temperature T s . The input fluid cooled by the cooler CL reaches the unit operation unit X through the pipe 4.

冷却モジュール２０Ｇでは、図６（ｂ）に示される冷却モジュール２０Ｂと同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。また、冷却装置ＣＷによる熱量ＱＣＷが放出されずに、冷却器ＣＬによって熱量ＱＣＬが放出される。さらに、冷却モジュール２０Ｇでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。したがって、略定圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。 In the cooling module 20G, the same effect as that of the cooling module 20B shown in FIG. 6B is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, the amount of heat Q CW by the cooling device CW is without being released heat Q CL is released by the cooler CL. Further, in the cooling module 20G, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation part X in a substantially constant pressure state.

図１１（ａ）は、第９実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１１（ｂ）は、第９実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１１（ａ）に示される冷却モジュール２０Ｈは、冷却モジュール２０Ｃの構成に加えて、冷却器ＣＬを更に備え、冷却装置ＣＷを備えていない。冷却器ＣＬは、膨張機Ｅ１と単位操作部Ｘとの間に配置される。   FIG. 11A is a diagram schematically showing a cooling module according to the ninth embodiment. FIG. 11B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the ninth embodiment. In addition to the configuration of the cooling module 20C, the cooling module 20H illustrated in FIG. 11A further includes a cooler CL and does not include the cooling device CW. The cooler CL is disposed between the expander E1 and the unit operation unit X.

膨張機Ｅ１によって圧縮された入力流体は、配管１４を通って冷却器ＣＬに到達する。冷却器ＣＬは、液体の入力流体を温度Ｔｓまで冷却する。冷却器ＣＬによって冷却された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。 The input fluid compressed by the expander E1 reaches the cooler CL through the pipe 14. Cooler CL cools the input fluid liquid to a temperature T s. The input fluid cooled by the cooler CL reaches the unit operation unit X through the pipe 4.

冷却モジュール２０Ｈでは、図７（ａ）に示される冷却モジュール２０Ｃと同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。また、冷却装置ＣＷによる熱量ＱＣＷが放出されずに、冷却器ＣＬによって熱量ＱＣＬが放出される。さらに、冷却モジュール２０Ｈでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２よりも小さくすることができる。したがって、減圧状態で、単位操作部Ｘにおいて単位操作を行うことができる。 In the cooling module 20H, the same effect as the cooling module 20C shown in FIG. 7A can be obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, the amount of heat Q CW by the cooling device CW is not released, the amount of heat Q CL is released by the cooler CL. Further, in the cooling module 20H, the pressure P1 of the gaseous input fluid input to the unit operation unit X can be made smaller than the pressure P2 of the gaseous input fluid input to the input end I. Therefore, the unit operation can be performed in the unit operation unit X in a reduced pressure state.

なお、図８に示される冷却モジュール２０Ｄの構成に冷却器ＣＬを加えて、冷却装置ＣＷを除去してもよい。この場合、冷却器ＣＬは、膨張機Ｅ１と単位操作部Ｘとの間に配置される。
（液体から気体への相変化を用いた加熱モジュール） Note that the cooling device CW may be removed by adding a cooler CL to the configuration of the cooling module 20D shown in FIG. In this case, the cooler CL is disposed between the expander E1 and the unit operation unit X.
(Heating module using phase change from liquid to gas)

図１２（ａ）は、第６実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１２（ｂ）は、第６実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１２（ａ）に示される加熱モジュール３０は、入力端Ｉ、単位操作部Ｘ、出力端Ｅ、第１熱交換器Ｈ１及び圧縮機Ｃ１を備える。圧縮機Ｃ１は、単位操作部Ｘと第１熱交換器Ｈ１との間に配置される。   Fig.12 (a) is a figure which shows typically the heating module which concerns on 6th Embodiment. FIG. 12B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the sixth embodiment. The heating module 30 illustrated in FIG. 12A includes an input end I, a unit operation unit X, an output end E, a first heat exchanger H1, and a compressor C1. The compressor C1 is arrange | positioned between the unit operation part X and the 1st heat exchanger H1.

入力端Ｉには、入力流体が入力される。入力流体は、単一成分を含んでもよいし、複数の成分を含んでもよい。入力流体は、液体、気液混合物のいずれであってもよい。一実施例において、入力流体は液体のベンゼンである。   Input fluid is input to the input terminal I. The input fluid may include a single component or a plurality of components. The input fluid may be a liquid or a gas-liquid mixture. In one embodiment, the input fluid is liquid benzene.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１は、気体の入力流体を圧縮させることによって昇温させる。圧縮機Ｃ１によって圧縮された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。   The input fluid input to the input end I passes through the pipe 1 and reaches the first heat exchanger H1. The input fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 3 and reaches the compressor C1. The compressor C1 raises the temperature by compressing the gaseous input fluid. The input fluid compressed by the compressor C1 reaches the unit operation unit X through the pipe 4.

単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通ってバルブＶ１に到達する。バルブＶ１は、第１熱交換器Ｈ１と出力端Ｅとの間に配置されており、液体の出力流体を膨張させる。バルブＶ１によって膨張した液体の出力流体は、配管９を通って冷却装置ＣＷに到達する。出力流体は、冷却装置ＣＷによって例えば標準温度（環境温度）まで冷却される。冷却装置ＣＷによって冷却された出力流体は、配管７を通って出力端Ｅに到達する。出力端Ｅは出力流体を出力する。   The output fluid output from the unit operation unit X reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 5. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the valve V1. The valve V1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the output end E, and expands the liquid output fluid. The liquid output fluid expanded by the valve V1 reaches the cooling device CW through the pipe 9. The output fluid is cooled to, for example, a standard temperature (environmental temperature) by the cooling device CW. The output fluid cooled by the cooling device CW reaches the output end E through the pipe 7. The output terminal E outputs an output fluid.

第１熱交換器Ｈ１は、液体の入力流体を気化させて気体の入力流体を出力すると共に、気体の出力流体を液化させて液体の出力流体を出力する。   The first heat exchanger H1 vaporizes the liquid input fluid to output the gas input fluid, and liquefies the gas output fluid to output the liquid output fluid.

ここで、入力端Ｉに入力される入力流体のエネルギーと、出力端Ｅから出力される出力流体のエネルギーとは、略同じであることが好ましい。例えば、出力端Ｅから出力された出力流体の流量、温度、圧力は、入力端Ｉに入力される入力流体の流量、温度、圧力と略同じであることが好ましい。これにより、加熱モジュール３０を標準化されたモジュールとすることができる。   Here, it is preferable that the energy of the input fluid input to the input end I and the energy of the output fluid output from the output end E are substantially the same. For example, the flow rate, temperature and pressure of the output fluid output from the output end E are preferably substantially the same as the flow rate, temperature and pressure of the input fluid input to the input end I. Thereby, the heating module 30 can be made into the standardized module.

本実施形態に係る加熱モジュール３０では、第６実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１２（ｂ）は、第６実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。（ｂ）に示されるように、温度Ｔ０の液体の入力流体が入力端Ｉに入力される。その後、入力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、沸点Ｔｂよりも高い温度まで昇温される。その結果、気体の入力流体が第１熱交換器Ｈ１から出力される。続いて、圧縮機Ｃ１を用いて入力流体に仕事Ｗｃ１を加えることにより、入力流体を温度Ｔｓまで昇温させる。このため、第１熱交換器Ｈ１に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器Ｈ１から出力される入力流体の温度及び圧力よりも高くすることができる。よって、第１熱交換器Ｈ１における熱交換効率を向上させることができる。さらに、出力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、沸点Ｔｂよりも低い温度まで降温される。その結果、液体の出力流体が第１熱交換器Ｈ１から出力される。続いて、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。その結果、出力流体は温度Ｔ０まで降温される。 In the heating module 30 which concerns on this embodiment, it is a figure which shows typically the heating module which concerns on 6th Embodiment. FIG. 12B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the sixth embodiment. As shown in (b), a liquid input fluid having a temperature T 0 is input to the input terminal I. Then, the input fluid by passing through the first heat exchanger H1, is heated to a temperature higher than the boiling point T b. As a result, a gaseous input fluid is output from the first heat exchanger H1. Subsequently, the input fluid is heated to the temperature T s by adding work W c1 to the input fluid using the compressor C1. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input into the 1st heat exchanger H1 can be made higher than the temperature and pressure of the input fluid output from the 1st heat exchanger H1. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger H1 can be improved. Further, the output fluid by passing through the first heat exchanger H1, is lowered to a temperature lower than the boiling point T b. As a result, a liquid output fluid is output from the first heat exchanger H1. Subsequently, the heat quantity QCW is released by the cooling device CW. As a result, the output fluid is cooled to a temperature T 0.

上述のように、加熱モジュール３０では、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。しかし、入力流体を第１熱交換器Ｈ１に入力する前に圧縮したり、第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体を別途ボイラー等の加熱炉で加熱する必要は殆どなくなる。さらに、加熱モジュール３０では、第１熱交換器Ｈ１において、気体の出力流体が液化する際の潜熱を、入力流体によって回収することができる。 As described above, in the heating module 30, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and the heat quantity Q CW is released by the cooling device CW. However, it is almost unnecessary to compress the input fluid before it is input to the first heat exchanger H1 or to heat the input fluid output from the first heat exchanger H1 in a separate heating furnace such as a boiler. Furthermore, in the heating module 30, the latent heat when the gaseous output fluid is liquefied can be recovered by the input fluid in the first heat exchanger H1.

図２１（ａ）は、第２比較例に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図２１（ｂ）は、第２比較例に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図２１（ａ）に示される加熱モジュール１００Ａは、圧縮機Ｃ１及びバルブＶ１を備えず、加熱炉ＦＨを備える点で加熱モジュール３０と相違している。したがって、配管３を通った入力流体は、加熱炉ＦＨに到達し、加熱炉ＦＨにおいて加熱された入力流体が単位操作部Ｘに入力される。   FIG. 21A is a diagram schematically showing a heating module according to the second comparative example. FIG. 21B is a graph showing the relationship between the amount of heat Q and the temperature T in the heating module according to the second comparative example. The heating module 100A shown in FIG. 21A is different from the heating module 30 in that it does not include the compressor C1 and the valve V1, but includes a heating furnace FH. Accordingly, the input fluid passing through the pipe 3 reaches the heating furnace FH, and the input fluid heated in the heating furnace FH is input to the unit operation unit X.

加熱モジュール１００Ａでは、入力流体及び出力流体を圧縮せず、膨張させてもいない。このため、図２１（ｂ）に示されるように、入力流体を十分に昇温するために、加熱炉ＦＨにおいて入力流体に熱量ＱＦＨが加えられる。この熱量ＱＦＨと同程度の熱量ＱＣＷは冷却装置ＣＷにおいて放出される。加熱炉ＦＨで加熱する際に必要な熱量は、圧縮機Ｃ１により入力流体又は出力流体を圧縮する際に必要な所定エネルギーの仕事Ｗｃ１に比べて非常に大きい。さらに、加熱モジュール１００Ａでは、第１熱交換器Ｈ１において、気体の出力流体が液化する際の潜熱を、殆ど回収することができない。 In the heating module 100A, the input fluid and the output fluid are not compressed and expanded. For this reason, as shown in FIG. 21B, in order to sufficiently raise the temperature of the input fluid, the amount of heat Q FH is added to the input fluid in the heating furnace FH. The amount of heat Q CW that is about the same as the amount of heat Q FH is released in the cooling device CW. The amount of heat required for heating in the heating furnace FH is much larger than the work W c1 of a predetermined energy required for compressing the input fluid or the output fluid by the compressor C1. Furthermore, in the heating module 100A, the latent heat generated when the gaseous output fluid is liquefied in the first heat exchanger H1 can hardly be recovered.

したがって、加熱モジュール３０では、省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール３０では、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ２よりも大きくすることができる。   Therefore, in the heating module 30, the energy saving effect is greatly increased. Further, in the heating module 30, the pressure P <b> 1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made larger than the pressure P <b> 2 of the liquid input fluid input to the input end I.

図１３（ａ）は、第７実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１３（ｂ）は、第７実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１３（ａ）に示される加熱モジュール３０Ａは、バルブＶ１の配置を変えたこと以外は加熱モジュール３０と同様の構成を有する。バルブＶ１は、第１熱交換器Ｈ１と入力端Ｉとの間に配置される。   FIG. 13A is a diagram schematically showing a heating module according to the seventh embodiment. FIG. 13B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the seventh embodiment. The heating module 30A shown in FIG. 13A has the same configuration as the heating module 30 except that the arrangement of the valve V1 is changed. The valve V1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the input end I.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通ってバルブＶ１に到達する。バルブＶ１は、液体の入力流体を膨張させる。バルブＶ１から出力された入力流体は、配管２を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って冷却装置ＣＷに到達する。   The input fluid input to the input end I passes through the pipe 1 and reaches the valve V1. The valve V1 expands the liquid input fluid. The input fluid output from the valve V1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 2. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the cooling device CW.

加熱モジュール３０Ａでは、図１２（ａ）に示される加熱モジュール３０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール３０Ａでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。   In the heating module 30A, the same effect as that of the heating module 30 shown in FIG. 12A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the heating module 30A, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the liquid input fluid input to the input end I.

図１３（ｃ）は、第８実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１３（ｄ）は、第８実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１３（ｃ）に示される加熱モジュール３０Ｂは、圧縮機Ｃ１の配置を変えたこと以外は加熱モジュール３０と同様の構成を有する。圧縮機Ｃ１は、単位操作部Ｘから出力された出力流体を圧縮する。   FIG.13 (c) is a figure which shows typically the heating module which concerns on 8th Embodiment. FIG. 13D is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the eighth embodiment. The heating module 30B shown in FIG. 13C has the same configuration as the heating module 30 except that the arrangement of the compressor C1 is changed. The compressor C1 compresses the output fluid output from the unit operation unit X.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１によって圧縮された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。   The input fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 3 and reaches the compressor C1. The input fluid compressed by the compressor C1 reaches the unit operation unit X through the pipe 4. The output fluid output from the unit operation unit X reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 5.

加熱モジュール３０Ｂでは、図１２（ａ）に示される加熱モジュール３０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール３０Ｂでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。   In the heating module 30B, the same effect as that of the heating module 30 shown in FIG. 12A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the heating module 30B, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the liquid input fluid input to the input end I.

図１４（ａ）は、第９実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１４（ｂ）は、第９実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１４（ａ）に示される加熱モジュール３０Ｃは、圧縮機Ｃ１の配置を変えたこと以外は加熱モジュール３０Ａと同様の構成を有する。圧縮機Ｃ１は、単位操作部Ｘから出力された出力流体を圧縮する。   FIG. 14A is a diagram schematically showing a heating module according to the ninth embodiment. FIG. 14B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the ninth embodiment. The heating module 30C shown in FIG. 14A has the same configuration as the heating module 30A except that the arrangement of the compressor C1 is changed. The compressor C1 compresses the output fluid output from the unit operation unit X.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って単位操作部Ｘに到達する。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１によって圧縮された出力流体は、配管８を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。   The input fluid output from the first heat exchanger H1 reaches the unit operation unit X through the pipe 3. The output fluid output from the unit operation unit X reaches the compressor C1 through the pipe 5. The output fluid compressed by the compressor C1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 8.

加熱モジュール３０Ｃでは、図１３（ａ）に示される加熱モジュール３０Ａと同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール３０Ｃでは、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ２よりも小さくすることができる。   In the heating module 30C, the same effect as that of the heating module 30A shown in FIG. 13A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Furthermore, in the heating module 30C, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made smaller than the pressure P2 of the liquid input fluid input to the input end I.

図１５（ａ）は、第１０実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。図１５（ｂ）は、第１０実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１５（ａ）に示される加熱モジュール３０Ｄは、加熱モジュール３０Ａの構成に加えて、圧縮機Ｃ２及びバルブＶ２を備える。加熱モジュール３０Ｄは、加熱モジュール３０Ａと加熱モジュール３０Ｂとを組み合わせたような構成を有している。バルブＶ２は、バルブＶ１と同様のものであり、出力流体を膨張させる。   FIG. 15A is a diagram schematically showing a heating module according to the tenth embodiment. FIG. 15B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the heating module according to the tenth embodiment. A heating module 30D shown in FIG. 15A includes a compressor C2 and a valve V2 in addition to the configuration of the heating module 30A. The heating module 30D has a configuration in which the heating module 30A and the heating module 30B are combined. The valve V2 is the same as the valve V1 and expands the output fluid.

本実施形態に係る加熱モジュール３０Ｄでは、図１５（ｂ）に示されるように、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、圧縮機Ｃ２によって出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ２が必要になる。さらに、冷却装置ＣＷによって熱量ＱＣＷが放出される。 In the heating module 30D according to this embodiment, as shown in FIG. 15B, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and the output fluid is supplied by the compressor C2. When compressing, work W c2 having a predetermined energy is required. Further, the heat quantity Q CW is released by the cooling device CW.

加熱モジュール３０Ｄでは、図１３（ａ）に示される加熱モジュール３０Ａと図１３（ｃ）に示される加熱モジュール３０Ｂの両方の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール３０Ｄでは、加熱モジュール３０Ａ，３０Ｂと同様に、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。
（気体から液体への相変化を用いた冷却モジュール） In the heating module 30D, the effects of both the heating module 30A shown in FIG. 13 (a) and the heating module 30B shown in FIG. 13 (c) can be obtained, so the energy saving effect is greatly increased. Further, in the heating module 30D, as in the heating modules 30A and 30B, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X is substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Can be.
(Cooling module using phase change from gas to liquid)

図１６（ａ）は、第１０実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１６（ｂ）は、第１０実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１６（ａ）に示される冷却モジュール４０は、入力端Ｉ、単位操作部Ｘ、出力端Ｅ、第１熱交換器Ｈ１、圧縮機Ｃ１、冷却器ＣＬ及びバルブＶ１を備える。圧縮機Ｃ１は、入力端Ｉと第１熱交換器Ｈ１との間に配置される。冷却器ＣＬは、単位操作部Ｘと第１熱交換器Ｈ１との間に配置され、液体の入力流体を冷却する。バルブＶ１は、単位操作部Ｘと第１熱交換器Ｈ１との間に配置され、液体の出力流体を膨張させる。   FIG. 16A is a diagram schematically illustrating a cooling module according to the tenth embodiment. FIG. 16B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the tenth embodiment. The cooling module 40 illustrated in FIG. 16A includes an input end I, a unit operation unit X, an output end E, a first heat exchanger H1, a compressor C1, a cooler CL, and a valve V1. The compressor C1 is disposed between the input end I and the first heat exchanger H1. The cooler CL is disposed between the unit operation unit X and the first heat exchanger H1, and cools the liquid input fluid. The valve V1 is disposed between the unit operation unit X and the first heat exchanger H1, and expands the liquid output fluid.

入力端Ｉには、入力流体が入力される。入力流体は、単一成分を含んでもよいし、複数の成分を含んでもよい。入力流体は、気体、気液混合物のいずれであってもよい。一実施例において、入力流体は気体のベンゼンである。   Input fluid is input to the input terminal I. The input fluid may include a single component or a plurality of components. The input fluid may be a gas or a gas-liquid mixture. In one embodiment, the input fluid is gaseous benzene.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１は、気体の入力流体を圧縮させることによって昇温させる。圧縮機Ｃ１によって圧縮された入力流体は、配管２を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通って冷却器ＣＬに到達する。冷却器ＣＬは、液体の入力流体を温度Ｔｓまで冷却する。冷却器ＣＬによって冷却された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに到達する。 The input fluid input to the input end I reaches the compressor C <b> 1 through the pipe 1. The compressor C1 raises the temperature by compressing the gaseous input fluid. The input fluid compressed by the compressor C1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 2. The input fluid output from the first heat exchanger H1 reaches the cooler CL through the pipe 3. The cooler CL cools the liquid input fluid to the temperature T s . The input fluid cooled by the cooler CL reaches the unit operation unit X through the pipe 4.

単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通ってバルブＶ１に到達する。バルブＶ１によって膨張された液体の出力流体は、配管８を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って出力端Ｅに到達する。   The output fluid output from the unit operation unit X passes through the pipe 5 and reaches the valve V1. The liquid output fluid expanded by the valve V1 reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 8. The output fluid output from the first heat exchanger H <b> 1 reaches the output end E through the pipe 6.

第１熱交換器Ｈ１は、気体の入力流体を液化させて液体の入力流体を出力すると共に、液体の出力流体を気化させて気体の出力流体を出力する。   The first heat exchanger H1 liquefies the gas input fluid and outputs the liquid input fluid, and also vaporizes the liquid output fluid and outputs the gas output fluid.

ここで、入力端Ｉに入力される入力流体のエネルギーと、出力端Ｅから出力される出力流体のエネルギーとは、略同じであることが好ましい。例えば、出力端Ｅから出力された出力流体の流量、温度、圧力は、入力端Ｉに入力される入力流体の流量、温度、圧力と略同じであることが好ましい。これにより、冷却モジュール４０を標準化されたモジュールとすることができる。   Here, it is preferable that the energy of the input fluid input to the input end I and the energy of the output fluid output from the output end E are substantially the same. For example, the flow rate, temperature and pressure of the output fluid output from the output end E are preferably substantially the same as the flow rate, temperature and pressure of the input fluid input to the input end I. Thereby, the cooling module 40 can be a standardized module.

本実施形態に係る冷却モジュール４０では、図１６（ｂ）に示されるように、温度Ｔ０の気体の入力流体が入力端Ｉに入力される。その後、圧縮機Ｃ１を用いて入力流体に仕事Ｗｃ１を加えることにより、入力流体を昇温させる。さらに、入力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、沸点Ｔｂよりも低い温度まで降温される。その結果、液体の入力流体が第１熱交換器Ｈ１から出力される。第１熱交換器Ｈ１から出力された液体の入力流体は、冷却器ＣＬによって温度Ｔｓまで冷却される。このとき、熱量ＱＣＬが放出される。続いて、単位操作部Ｘから出力された液体の出力流体をバルブＶ１により膨張させる。このため、第１熱交換器Ｈ１に入力される出力流体の温度及び圧力を、第１熱交換器Ｈ１から出力される入力流体の温度及び圧力よりも低くすることができる。よって、第１熱交換器Ｈ１における熱交換効率を向上させることができる。さらに、出力流体が第１熱交換器Ｈ１を通過することによって、沸点Ｔｂよりも高い温度Ｔ０まで昇温される。その結果、気体の出力流体が第１熱交換器Ｈ１から出力される。 In the cooling module 40 according to the present embodiment, a gas input fluid having a temperature T 0 is input to the input end I as shown in FIG. Thereafter, the input fluid is heated by adding work W c1 to the input fluid using the compressor C1. Further, the input fluids by passing through the first heat exchanger H1, is lowered to a temperature below the boiling point T b. As a result, a liquid input fluid is output from the first heat exchanger H1. Input fluid liquid output from the first heat exchanger H1 is cooled to a temperature T s by the cooler CL. At this time, the heat quantity QCL is released. Subsequently, the liquid output fluid output from the unit operation unit X is expanded by the valve V1. For this reason, the temperature and pressure of the output fluid input into the 1st heat exchanger H1 can be made lower than the temperature and pressure of the input fluid output from the 1st heat exchanger H1. Therefore, the heat exchange efficiency in the first heat exchanger H1 can be improved. Further, the output fluid by passing through the first heat exchanger H1, is heated to a temperature T 0 than the boiling point T b. As a result, a gaseous output fluid is output from the first heat exchanger H1.

上述のように、加熱モジュール４０では、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、冷却器ＣＬによって熱量ＱＣＬが放出される。しかし、加熱モジュール４０では、第１熱交換器Ｈ１において、気体の入力流体が液化する際の潜熱を、出力流体によって回収することができる。 As described above, in the heating module 40, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and the heat quantity Q CL is released by the cooler CL. However, in the heating module 40, the latent heat generated when the gaseous input fluid is liquefied in the first heat exchanger H1 can be recovered by the output fluid.

したがって、加熱モジュール４０では、省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、加熱モジュール４０では、単位操作部Ｘに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ２よりも大きくすることができる。   Therefore, in the heating module 40, the energy saving effect is significantly increased. Furthermore, in the heating module 40, the pressure P1 of the gas input fluid input to the unit operation unit X can be made larger than the pressure P2 of the liquid input fluid input to the input end I.

図１７（ａ）は、第１１実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１７（ｂ）は、第１１実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１７（ａ）に示される冷却モジュール４０Ａは、バルブＶ１の配置を変えたこと以外は冷却モジュール４０と同様の構成を有する。バルブＶ１は、第１熱交換器Ｈ１と冷却器ＣＬとの間に配置され、液体の入力流体を膨張させる。   FIG. 17A is a diagram schematically showing a cooling module according to the eleventh embodiment. FIG. 17B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the eleventh embodiment. The cooling module 40A shown in FIG. 17A has the same configuration as the cooling module 40 except that the arrangement of the valve V1 is changed. The valve V1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the cooler CL, and expands the liquid input fluid.

第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体は、配管３を通ってバルブＶ１に到達する。バルブＶ１は、液体の入力流体を膨張させる。バルブＶ１から出力された入力流体は、配管１４を通って冷却器ＣＬに到達する。冷却器ＣＬによって冷却された入力流体は、配管４を通って単位操作部Ｘに入力される。単位操作部Ｘから出力された出力流体は、配管５を通って第１熱交換器Ｈ１に入力される。   The input fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 3 and reaches the valve V1. The valve V1 expands the liquid input fluid. The input fluid output from the valve V1 reaches the cooler CL through the pipe 14. The input fluid cooled by the cooler CL is input to the unit operation unit X through the pipe 4. The output fluid output from the unit operation unit X is input to the first heat exchanger H1 through the pipe 5.

冷却モジュール４０Ａでは、図１６（ａ）に示される冷却モジュール４０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール４０Ａでは、単位操作部Ｘに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。   In the cooling module 40A, the same effect as the cooling module 40 shown in FIG. 16A can be obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Furthermore, in the cooling module 40A, the pressure P1 of the liquid input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I.

図１７（ｃ）は、第１２実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１７（ｄ）は、第１２実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１７（ｃ）に示される冷却モジュール４０Ｂは、圧縮機Ｃ１の配置を変えたこと以外は冷却モジュール４０と同様の構成を有する。圧縮機Ｃ１は、第１熱交換器Ｈ１と出力端Ｅとの間に配置される。   FIG. 17C is a diagram schematically illustrating the cooling module according to the twelfth embodiment. FIG. 17D is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the twelfth embodiment. The cooling module 40B shown in FIG. 17C has the same configuration as the cooling module 40 except that the arrangement of the compressor C1 is changed. The compressor C1 is disposed between the first heat exchanger H1 and the output end E.

入力端Ｉに入力された入力流体は、配管１を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１によって圧縮された出力流体は、配管７を通って出力端Ｅに到達する。   The input fluid input to the input end I passes through the pipe 1 and reaches the first heat exchanger H1. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the compressor C1. The output fluid compressed by the compressor C <b> 1 reaches the output end E through the pipe 7.

冷却モジュール４０Ｂでは、図１６（ａ）に示される冷却モジュール４０と同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール４０Ｂでは、単位操作部Ｘに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。   In the cooling module 40B, the same effect as that of the cooling module 40 shown in FIG. 16A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Furthermore, in the cooling module 40B, the pressure P1 of the liquid input fluid input to the unit operation unit X can be made substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I.

図１８（ａ）は、第１３実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１８（ｂ）は、第１３実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１８（ａ）に示される冷却モジュール４０Ｃは、圧縮機Ｃ１の配置を変えたこと以外は冷却モジュール４０Ａと同様の構成を有する。圧縮機Ｃ１は、第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体を圧縮する。   FIG. 18A is a diagram schematically showing a cooling module according to the thirteenth embodiment. FIG. 18B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the thirteenth embodiment. The cooling module 40C shown in FIG. 18A has the same configuration as the cooling module 40A except that the arrangement of the compressor C1 is changed. The compressor C1 compresses the output fluid output from the first heat exchanger H1.

入力端Ｉから出力された入力流体は、配管１を通って第１熱交換器Ｈ１に到達する。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体は、配管６を通って圧縮機Ｃ１に到達する。圧縮機Ｃ１によって圧縮された出力流体は、配管７を通って出力端Ｅに到達する。   The input fluid output from the input end I reaches the first heat exchanger H1 through the pipe 1. The output fluid output from the first heat exchanger H1 passes through the pipe 6 and reaches the compressor C1. The output fluid compressed by the compressor C <b> 1 reaches the output end E through the pipe 7.

冷却モジュール４０Ｃでは、図１７（ａ）に示される冷却モジュール４０Ａと同様の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール４０Ｃでは、単位操作部Ｘに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２よりも小さくすることができる。   In the cooling module 40C, the same effect as that of the cooling module 40A shown in FIG. 17A is obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the cooling module 40C, the pressure P1 of the liquid input fluid input to the unit operation unit X can be made smaller than the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I.

図１９（ａ）は、第１４実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図である。図１９（ｂ）は、第１４実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。図１９（ａ）に示される冷却モジュール４０Ｄは、冷却モジュール４０Ａの構成に加えて、圧縮機Ｃ２及びバルブＶ２を備える。冷却モジュール４０Ｄは、冷却モジュール４０Ａと冷却モジュール４０Ｂとを組み合わせたような構成を有している。   FIG. 19A is a diagram schematically showing a cooling module according to the fourteenth embodiment. FIG. 19B is a graph showing the relationship between the heat quantity Q and the temperature T in the cooling module according to the fourteenth embodiment. A cooling module 40D shown in FIG. 19A includes a compressor C2 and a valve V2 in addition to the configuration of the cooling module 40A. The cooling module 40D has a configuration in which the cooling module 40A and the cooling module 40B are combined.

本実施形態に係る冷却モジュール４０Ｄでは、図１９（ｂ）に示されるように、圧縮機Ｃ１によって入力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ１が必要になり、圧縮機Ｃ２によって出力流体を圧縮する際に所定エネルギーの仕事Ｗｃ２が必要になる。さらに、冷却器ＣＬによって熱量ＱＣＬが放出される。 In the cooling module 40D according to the present embodiment, as shown in FIG. 19B, when the input fluid is compressed by the compressor C1, work W c1 having a predetermined energy is required, and the output fluid is supplied by the compressor C2. When compressing, work W c2 having a predetermined energy is required. Further, the heat quantity QCL is released by the cooler CL.

冷却モジュール４０Ｄでは、図１７（ａ）に示される冷却モジュール４０Ａと図１７（ｃ）に示される冷却モジュール４０Ｂの両方の作用効果が得られるので省エネルギー効果が大幅に高くなる。さらに、冷却モジュール４０Ｄでは、冷却モジュール４０Ａ，４０Ｂと同様に、単位操作部Ｘに入力される液体の入力流体の圧力Ｐ１を、入力端Ｉに入力される気体の入力流体の圧力Ｐ２と略同じにすることができる。   In the cooling module 40D, the effects of both the cooling module 40A shown in FIG. 17A and the cooling module 40B shown in FIG. 17C can be obtained, so that the energy saving effect is greatly increased. Further, in the cooling module 40D, as in the cooling modules 40A and 40B, the pressure P1 of the liquid input fluid input to the unit operation unit X is substantially the same as the pressure P2 of the gas input fluid input to the input end I. Can be.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment.

例えば、加熱モジュール１０だけでなく、加熱モジュール１０Ａ〜１０Ｃ，３０，３０Ａ〜３０Ｄの構成に、第２熱交換器Ｈ２及び圧縮機Ｃ３を追加してもよい。また、冷却モジュール２０，２０Ａ〜２０Ｈ，４０，４０Ａ〜４０Ｄの構成に、第２熱交換器Ｈ２及び圧縮機Ｃ３を追加してもよい。   For example, you may add the 2nd heat exchanger H2 and the compressor C3 to the structure of not only the heating module 10 but heating module 10A-10C, 30, 30A-30D. Moreover, you may add the 2nd heat exchanger H2 and the compressor C3 to the structure of the cooling modules 20, 20A-20H, 40, 40A-40D.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１） EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
Example 1

図１（ｃ）に示される加熱モジュール１０Ａについて、プロセスシミュレータ（ＰＲＯ／ＩＩＴＭ）を用いてシミュレーションを行った。全ての熱交換器内の最小近接温度差は１０度とした。実在気体の状態方程式として、Soave-Redlich-Kwong式を用いた。入力端Ｉに入力される入力流体として、気体のブタンを用いた。入力端Ｉ及び出力端Ｅにおけるブタンの流量を１００ｋｇ・ｍｏｌ／時間、温度（Ｔ０）を３００Ｋ、圧力を１００ｋＰａとした。単位操作部Ｘにおける温度（Ｔｓ）を４００Ｋとした。 About the heating module 10A shown by FIG.1 (c), it simulated using the process simulator (PRO / IITM ). The minimum proximity temperature difference in all heat exchangers was 10 degrees. The Soave-Redlich-Kwong equation was used as the equation of state of the real gas. As an input fluid input to the input terminal I, gaseous butane was used. The flow rate of butane at the input end I and the output end E was 100 kg · mol / hour, the temperature (T 0 ) was 300 K, and the pressure was 100 kPa. The temperature (T s ) in the unit operation unit X was 400K.

シミュレーションの結果、圧縮機Ｃ１により圧縮された出力流体（配管８中）の圧力は１４４ｋＰａ、温度は４１０Ｋであった。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体（配管６中）の温度は３１３Ｋであった。膨張機Ｅ１により膨張した出力流体（配管９中）の圧力は１４４ｋＰａ、温度は３０３Ｋであった。   As a result of the simulation, the pressure of the output fluid (in the pipe 8) compressed by the compressor C1 was 144 kPa, and the temperature was 410K. The temperature of the output fluid (in the pipe 6) output from the first heat exchanger H1 was 313K. The pressure of the output fluid (in the pipe 9) expanded by the expander E1 was 144 kPa, and the temperature was 303K.

また、圧縮機Ｃ１において必要な仕事は３３．９ｋＷであった。また、膨張機Ｅ１により回収できる仕事は２５．４ｋＷであった。よって、実施例１の加熱モジュールに必要なエネルギー量は８．５ｋＷであった。
（比較例１） Moreover, the work required in the compressor C1 was 33.9 kW. Moreover, the work which can be collect | recovered with the expander E1 was 25.4 kW. Therefore, the amount of energy required for the heating module of Example 1 was 8.5 kW.
(Comparative Example 1)

図２０（ａ）に示される加熱モジュール１００について、プロセスシミュレータ（ＰＲＯ／ＩＩＴＭ）を用いて、実施例１と同様にシミュレーションを行った。 About the heating module 100 shown by Fig.20 (a), it simulated similarly to Example 1 using the process simulator (PRO / IITM ).

シミュレーションの結果、配管３を通る入力流体の温度は３９０Ｋであり、配管６を通る出力流体の温度は３１３Ｋであった。加熱炉ＦＨにおいて必要な熱量は３４．６ｋＷであった。   As a result of the simulation, the temperature of the input fluid passing through the pipe 3 was 390K, and the temperature of the output fluid passing through the pipe 6 was 313K. The amount of heat required in the heating furnace FH was 34.6 kW.

実施例１の結果と比較例１の結果とを比較すると、実施例１では比較例１に比べて大幅な省エネルギーが実現されていることが分かる。
（実施例２） Comparing the results of Example 1 with the results of Comparative Example 1, it can be seen that the energy saving in Example 1 is realized as compared with Comparative Example 1.
(Example 2)

図１３（ａ）に示される加熱モジュール３０Ａについて、プロセスシミュレータ（ＰＲＯ／ＩＩＴＭ）を用いて、入力端Ｉに入力される入力流体として液体のベンゼンを用いたこと以外は実施例１と同様にして、シミュレーションを行った。 The heating module 30A shown in FIG. 13A is the same as in Example 1 except that liquid benzene is used as an input fluid input to the input end I using a process simulator (PRO / II ™ ). And simulated.

シミュレーションの結果、バルブＶ１により膨張した入力流体（配管２中）の圧力は６４．７ｋＰａ、温度は３００Ｋであった。第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体（配管３中）の圧力は６４．７ｋＰａ、温度は３９０Ｋであった。圧縮機Ｃ１により圧縮された入力流体（配管４中）の圧力は１００ｋＰａ、温度は４００Ｋであった。第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体（配管６中）の圧力は１００ｋＰａ、温度は３１１Ｋであった。   As a result of the simulation, the pressure of the input fluid (in the pipe 2) expanded by the valve V1 was 64.7 kPa, and the temperature was 300K. The pressure of the input fluid (in the pipe 3) output from the first heat exchanger H1 was 64.7 kPa, and the temperature was 390K. The pressure of the input fluid (in the pipe 4) compressed by the compressor C1 was 100 kPa, and the temperature was 400K. The pressure of the output fluid (in the pipe 6) output from the first heat exchanger H1 was 100 kPa, and the temperature was 311K.

また、圧縮機Ｃ１において必要な仕事は３８．９ｋＷであった。よって、実施例２の加熱モジュールに必要なエネルギー量は３８．９ｋＷであった。
（比較例２） Moreover, the work required in the compressor C1 was 38.9 kW. Therefore, the amount of energy required for the heating module of Example 2 was 38.9 kW.
(Comparative Example 2)

図２１（ａ）に示される加熱モジュール１００Ａについて、プロセスシミュレータ（ＰＲＯ／ＩＩＴＭ）を用いて、実施例２と同様にシミュレーションを行った。 About the heating module 100A shown by Fig.21 (a), it simulated similarly to Example 2 using the process simulator (PRO / IITM ).

シミュレーションの結果、第１熱交換器Ｈ１から出力された入力流体（配管３中）の温度は３５３Ｋであり、第１熱交換器Ｈ１から出力された出力流体（配管６中）の温度は３５３Ｋであった。加熱炉ＦＨにおいて必要な熱量は８９７．３ｋＷであった。   As a result of the simulation, the temperature of the input fluid (in the pipe 3) output from the first heat exchanger H1 is 353K, and the temperature of the output fluid (in the pipe 6) output from the first heat exchanger H1 is 353K. there were. The amount of heat required in the heating furnace FH was 897.3 kW.

実施例２の結果と比較例２の結果とを比較すると、実施例２では比較例２に比べて大幅な省エネルギーが実現されていることが分かる。   Comparing the results of Example 2 with the results of Comparative Example 2, it can be seen that the energy saving in Example 2 is realized compared to Comparative Example 2.

第１〜第２実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第１〜第２実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the heating module which concerns on 1st-2nd embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the heating module which concerns on 1st-2nd embodiment. 第３実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第３実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the heating module which concerns on 3rd Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the heating module which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第４実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows the heating module which concerns on 4th Embodiment typically, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the heating module which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the heating module which concerns on 5th Embodiment. 第１実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第１実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 1st Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 1st Embodiment. 第２〜第３実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第２〜第３実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 2nd-3rd embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 2nd-3rd embodiment. 第４実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第４実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows the cooling module which concerns on 4th Embodiment typically, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and the temperature T in the cooling module which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第５実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 5th Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 5th Embodiment. 第６実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第６実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 6th Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 6th Embodiment. 第７〜第８実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第７〜第８実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is a figure which shows typically the cooling module which concerns on 7th-8th embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 7th-8th embodiment. 第９実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第９実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 9th Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 9th Embodiment. 第６実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第６実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows the heating module which concerns on 6th Embodiment typically, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and the temperature T in the heating module which concerns on 6th Embodiment. 第７〜第８実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第７〜第８実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the heating module which concerns on 7th-8th embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and the temperature T in the heating module which concerns on 7th-8th embodiment. 第９実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第９実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows the heating module which concerns on 9th Embodiment typically, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the heating module which concerns on 9th Embodiment. 第１０実施形態に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第１０実施形態に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows the heating module which concerns on 10th Embodiment typically, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the heating module which concerns on 10th Embodiment. 第１０実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第１０実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 10th Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 10th Embodiment. 第１１〜第１２実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第１１〜第１２実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 11th-12th Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 11th-12th Embodiment. 第１３実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第１３実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 13th Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 13th Embodiment. 第１４実施形態に係る冷却モジュールを模式的に示す図、及び第１４実施形態に係る冷却モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the cooling module which concerns on 14th Embodiment, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the cooling module which concerns on 14th Embodiment. 第１比較例に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第１比較例に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the heating module which concerns on a 1st comparative example, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and temperature T in the heating module which concerns on a 1st comparative example. 第２比較例に係る加熱モジュールを模式的に示す図、及び第２比較例に係る加熱モジュールにおける熱量Ｑと温度Ｔとの関係を示すグラフである。It is the figure which shows typically the heating module which concerns on a 2nd comparative example, and the graph which shows the relationship between the calorie | heat amount Q and the temperature T in the heating module which concerns on a 2nd comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

Ｉ…入力端、Ｘ…単位操作部、Ｅ…出力端、Ｈ１…第１熱交換器、Ｃ１…第１圧縮機、Ｅ１…膨張機、１０，１０Ａ〜１０Ｄ，３０，３０Ａ〜３０Ｄ…加熱モジュール、Ｈ２…第２熱交換器、Ｃ３…第２圧縮機、２０，２０Ａ〜２０Ｈ，４０，４０Ａ〜４０Ｄ…冷却モジュール、ＣＬ…冷却器、Ｖ１…バルブ。   I ... Input end, X ... Unit operation section, E ... Output end, H1 ... First heat exchanger, C1 ... First compressor, E1 ... Expander, 10, 10A-10D, 30, 30A-30D ... Heating module , H2 ... second heat exchanger, C3 ... second compressor, 20, 20A-20H, 40, 40A-40D ... cooling module, CL ... cooler, V1 ... valve.

Claims (9)

入力流体が入力される入力端と、
前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、
前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、
前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、
前記第１熱交換器と前記入力端との間に配置され、気体の前記入力流体を膨張させることによって降温させる膨張機と、
を備える、加熱モジュール。 An input end to which an input fluid is input;
An output terminal for outputting an output fluid output from the unit operation unit to which the input fluid is input;
Heat exchange is performed between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit, which is disposed between the unit operation unit and the input end and the output end. A first heat exchanger to perform;
A first compressor that is disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and raises the temperature by compressing at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid;
An expander that is disposed between the first heat exchanger and the input end and lowers the temperature by expanding the gaseous input fluid;
A heating module. 入力流体が入力される入力端と、
前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、
前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、
前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記出力流体を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、
前記第１熱交換器と前記出力端との間に配置され、気体の前記出力流体を膨張させることによって降温させる膨張機と、
を備える、加熱モジュール。 An input end to which an input fluid is input;
An output terminal for outputting an output fluid output from the unit operation unit to which the input fluid is input;
Heat exchange is performed between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit, which is disposed between the unit operation unit and the input end and the output end. A first heat exchanger to perform;
A first compressor disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and configured to raise the temperature by compressing the gaseous output fluid;
An expander that is disposed between the first heat exchanger and the output end and lowers the temperature by expanding the gaseous output fluid;
A heating module. 入力流体が入力される入力端と、
前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、
前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、
前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、
を備え、
前記第１熱交換器は、液体の前記入力流体を気化させて気体の前記入力流体を出力すると共に、気体の前記出力流体を液化させて液体の前記出力流体を出力する、加熱モジュール。 An input end to which an input fluid is input;
An output terminal for outputting an output fluid output from the unit operation unit to which the input fluid is input;
Heat exchange is performed between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit, which is disposed between the unit operation unit and the input end and the output end. A first heat exchanger to perform;
A first compressor that is disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and raises the temperature by compressing at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid;
With
The heating module, wherein the first heat exchanger vaporizes the liquid input fluid and outputs the gas input fluid, and liquefies the gas output fluid to output the liquid output fluid. 前記単位操作部と前記第１圧縮機との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第２熱交換器と、
前記単位操作部と前記第２熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮することによって昇温させる第２圧縮機と、
を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加熱モジュール。 A first unit that is disposed between the unit operation unit and the first compressor and performs heat exchange between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit. Two heat exchangers,
A second compressor that is disposed between the unit operation unit and the second heat exchanger and raises the temperature by compressing at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid;
The heating module according to any one of claims 1 to 3, further comprising: 前記出力端から出力される前記出力流体の温度が、前記入力端に入力される前記入力流体の温度と同じであり、
前記出力端から出力される前記出力流体の圧力が、前記入力端に入力される前記入力流体の圧力と同じである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加熱モジュール。 The temperature of the output fluid output from the output end is the same as the temperature of the input fluid input to the input end,
The heating module according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure of the output fluid output from the output end is the same as the pressure of the input fluid input to the input end. 入力流体が入力される入力端と、
前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、
前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、
前記第１熱交換器と前記入力端及び前記出力端の少なくとも一方との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、
前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を膨張させることによって降温させる膨張機と、
を備える、冷却モジュール。 An input end to which an input fluid is input;
An output terminal for outputting an output fluid output from the unit operation unit to which the input fluid is input;
Heat exchange is performed between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit, which is disposed between the unit operation unit and the input end and the output end. A first heat exchanger to perform;
A first compressor that is disposed between the first heat exchanger and at least one of the input end and the output end and raises the temperature by compressing at least one of the gas input fluid and the gas output fluid. When,
An expander that is disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and lowers the temperature by expanding at least one of the gaseous input fluid and the gaseous output fluid;
A cooling module comprising: 入力流体が入力される入力端と、
前記入力流体が入力される単位操作部から出力される出力流体を出力する出力端と、
前記単位操作部と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記単位操作部に入力される前記入力流体と、前記単位操作部から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第１熱交換器と、
前記第１熱交換器と前記入力端及び前記出力端の少なくとも一方との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮させることによって昇温させる第１圧縮機と、
前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、前記単位操作部に入力される液体の前記入力流体を冷却する冷却器と、
前記単位操作部と前記第１熱交換器との間に配置され、液体の前記入力流体及び液体の前記出力流体の少なくとも一方を膨張させるバルブと、
を備え、
前記第１熱交換器は、気体の前記入力流体を液化させて液体の前記入力流体を出力すると共に、液体の前記出力流体を気化させて気体の前記出力流体を出力する、冷却モジュール。 An input end to which an input fluid is input;
An output terminal for outputting an output fluid output from the unit operation unit to which the input fluid is input;
Heat exchange is performed between the input fluid input to the unit operation unit and the output fluid output from the unit operation unit, which is disposed between the unit operation unit and the input end and the output end. A first heat exchanger to perform;
A first compressor that is disposed between the first heat exchanger and at least one of the input end and the output end and raises the temperature by compressing at least one of the gas input fluid and the gas output fluid. When,
A cooler that is disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger and cools the input fluid of the liquid that is input to the unit operation unit;
A valve disposed between the unit operation unit and the first heat exchanger, and inflating at least one of the liquid input fluid and the liquid output fluid;
With
The first heat exchanger liquefies the gas input fluid to output the liquid input fluid, and also vaporizes the liquid output fluid to output the gas output fluid. 前記第１圧縮機と前記入力端及び前記出力端との間に配置され、前記入力端に入力される前記入力流体と、前記第１熱交換器から出力される前記出力流体との間で熱交換を行う第２熱交換器と、
前記第２熱交換器と前記入力端及び前記出力端の少なくとも一方との間に配置され、気体の前記入力流体及び気体の前記出力流体の少なくとも一方を圧縮することによって昇温させる第２圧縮機と、
を更に備える、請求項６又は７に記載の冷却モジュール。 The first compressor is disposed between the input end and the output end, and heat is generated between the input fluid input to the input end and the output fluid output from the first heat exchanger. A second heat exchanger for exchanging;
A second compressor that is disposed between the second heat exchanger and at least one of the input end and the output end and raises the temperature by compressing at least one of the gas input fluid and the gas output fluid. When,
The cooling module according to claim 6 or 7, further comprising: 前記出力端から出力される前記出力流体の温度が、前記入力端に入力される前記入力流体の温度と同じであり、
前記出力端から出力される前記出力流体の圧力が、前記入力端に入力される前記入力流体の圧力と同じである、請求項６〜８のいずれか一項に記載の冷却モジュール。 The temperature of the output fluid output from the output end is the same as the temperature of the input fluid input to the input end,
The cooling module according to any one of claims 6 to 8, wherein the pressure of the output fluid output from the output end is the same as the pressure of the input fluid input to the input end.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012017628A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 新日鉄エンジニアリング株式会社 Membrane separation apparatus and membrane separation method
JP2012189314A (en) * 2011-03-08 2012-10-04 Linde Ag Refrigeration equipment
DE102013200572A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Liquefied natural gas regasification apparatus and related method
WO2014196610A1 (en) 2013-06-05 2014-12-11 大川原化工機株式会社 Seawater desalination device and seawater desalination method
CN106500493A (en) * 2016-11-11 2017-03-15 江苏乐科节能科技股份有限公司 Two-part function of mechanical steam recompression MVR drying systems and its drying meanss
KR20200096882A (en) * 2020-06-05 2020-08-14 정방균 Energy movement technology

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58194711A (en) * 1982-05-03 1983-11-12 リンデ・アクチエンゲゼルシヤフト Method and device for recovering gaseous oxygen under high pressure state
JPS60225602A (en) * 1984-04-23 1985-11-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Starting method of steam re-compression type evaporation apparatus
JPH02293575A (en) * 1989-05-08 1990-12-04 Kobe Steel Ltd Air separation device
JP2002534582A (en) * 1999-01-11 2002-10-15 テキサコ デベロプメント コーポレーション How to integrate de-history, gasification and hydroprocessing
JP2004205076A (en) * 2002-12-24 2004-07-22 Nippon Sanso Corp Air liquefying and separating device and its method
JP2004209353A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Shikoku Electric Power Co Inc Antifreeze concentration device
JP2006081987A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Green Seiju:Kk Distilled water production system
JP2007527445A (en) * 2003-07-07 2007-09-27 ハウ − ベイカー エンジニアズ、リミテッド Cryogenic recovery method of natural gas liquid from liquid natural gas
JP2008505208A (en) * 2004-07-01 2008-02-21 オートロフ・エンジニアーズ・リミテッド Treatment of liquefied natural gas
WO2009052174A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58194711A (en) * 1982-05-03 1983-11-12 リンデ・アクチエンゲゼルシヤフト Method and device for recovering gaseous oxygen under high pressure state
JPS60225602A (en) * 1984-04-23 1985-11-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Starting method of steam re-compression type evaporation apparatus
JPH02293575A (en) * 1989-05-08 1990-12-04 Kobe Steel Ltd Air separation device
JP2002534582A (en) * 1999-01-11 2002-10-15 テキサコ デベロプメント コーポレーション How to integrate de-history, gasification and hydroprocessing
JP2004205076A (en) * 2002-12-24 2004-07-22 Nippon Sanso Corp Air liquefying and separating device and its method
JP2004209353A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Shikoku Electric Power Co Inc Antifreeze concentration device
JP2007527445A (en) * 2003-07-07 2007-09-27 ハウ − ベイカー エンジニアズ、リミテッド Cryogenic recovery method of natural gas liquid from liquid natural gas
JP2008505208A (en) * 2004-07-01 2008-02-21 オートロフ・エンジニアーズ・リミテッド Treatment of liquefied natural gas
JP2006081987A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Green Seiju:Kk Distilled water production system
WO2009052174A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Ortloff Engineers, Ltd. Hydrocarbon gas processing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013009590; 佐藤和慶　他: 'モジュール化によるコプロダクション設計理論の構築' 化学工学会秋季大会研究発表講演要旨集（ＣＤ-ＲＯＭ） Ｖｏｌ．３９ｔｈ, 2007, ｐ．Ｄ３１６ *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012017628A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 新日鉄エンジニアリング株式会社 Membrane separation apparatus and membrane separation method
US9321011B2 (en) 2010-08-05 2016-04-26 Nippon Steel & Sumkin Engineering Co., Ltd. Ethanol/water vapor permeation membrane separation process with heat and energy recovery via temperature and flow control
JP2012189314A (en) * 2011-03-08 2012-10-04 Linde Ag Refrigeration equipment
DE102013200572A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Liquefied natural gas regasification apparatus and related method
WO2014196610A1 (en) 2013-06-05 2014-12-11 大川原化工機株式会社 Seawater desalination device and seawater desalination method
US10294122B2 (en) 2013-06-05 2019-05-21 Ohkawara Kakohki Co., Ltd. Seawater desalination device and seawater desalination method
CN106500493A (en) * 2016-11-11 2017-03-15 江苏乐科节能科技股份有限公司 Two-part function of mechanical steam recompression MVR drying systems and its drying meanss
KR20200096882A (en) * 2020-06-05 2020-08-14 정방균 Energy movement technology
KR102349675B1 (en) 2020-06-05 2022-01-12 정방균 Energy movement technology

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