JP2010529905A - 透過により混合気体を処理するための装置およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
-直列に連結された3つの分離モジュール2〜4、
-供給物入口5、
-残留物出口7、
-透過物出口8、
-収集ライン6
を有する。
-濃縮部12、
-抽出部13、
-供給物入口Fを有する入口分離モジュール14、
の3つの部分から構成される。
-主供給物入口Fを備える入口分離モジュール102、
-別の2つの分離モジュール101および103、
-2つのコンプレッサ104および105
を有する。
-透過物入口Epij(分離モジュールP11の透過物入口Ep11が装置の混合気体供給物入口に相当する)、
-透過物出口Spij、
-残留物出口Srij、
を有する。この装置は、
-透過物出口Spijが分離モジュールPi+1jの透過物入口Epi+1jに連結されること、
-残留物出口Srijが分離モジュールPij+1の透過物入口Epij+1に連結されること
を特徴とし、
中間での再利用を行わない。
-透過物入口Epij、
-透過物出口Spij、
-残留物出口Srij
を有し、透過物出口Spijは、分離モジュールPi+1jが存在する場合は分離モジュールPi+1jの透過物入口Epi+1jに連結され、上記残留物出口Srijは、分離モジュールPij+1が存在する場合は分離モジュールPij+1の透過物入口Epij+1に連結され、要素M11は、少なくとも1つの上記装置に属する分離モジュールP11に相当する空ではない要素であり、分離モジュールP11の透過物入口Ep11はシステムの混合気体供給物入口に相当する。
-このシステムから得られる透過物の種々の流れが単一の透過物出口行上に集められる、および/または、このシステムから得られる種々の残留物流れが単一の残留物出口行上に集められる、
-このシステムが、システムの混合気体供給物入口のところにコンプレッサを有する、
-分離モジュールが管状膜または多チャネル膜を有する、
-管状膜が、ホウ素を含むシリカベースの微多孔層を有する、
-各分離モジュールの膜の表面積が、同一の次の分離モジュールに供給される残留物流れと透過物流れとの間で同様の濃度が得られるように調節される。
-処理される混合気体のための供給物入口F、
-マトリックス(Pij)の形態で表示され得る9つの分離モジュール(iは1から3までの自然数、jは1から3までの自然数である)
を有する。上記の各分離モジュールPijは、
-透過物入口Epij、
-透過物出口Spij、
-残留物出口Srij
を有する。
-1つの行L1:3つの分離モジュールP11からP13、
-1つの行L2:4つの分離モジュールP21からP24、
-1つの行L3:4つの分離モジュールP32からP35、
-1つの行L4:4つの分離モジュールP43からP46
を有する。
-段階および/またはステップの回数が増すにつれて、流量が段階的に減少することから分離モジュールが除去されてよい、
-残留物中の成分の組成(すなわち、HTRの用途の場合は不純物)があまりにも多くなり過ぎるまたは透過物中の成分があまりにも増加し過ぎること(HTRの用途の場合は、原子炉に向かう再循環のために必要となる分と比較してヘリウムの濃度が高くなり過ぎること、および、再循環されるヘリウム中の不純物の濃度が低くなり過ぎること)は望ましくないことから、分離モジュールが除去されてよい。
Epij 透過物入口
F 供給物入口
F1、F2 流れ
I 装置
L1、L2、L3、L4 行
Mij 要素
Pij 分離モジュール
S システム
Spij 透過物出口
Srij 残留物出口
Claims (11)
- m×n個の分離モジュールPij(mおよびnは2以上の自然数、iは1からmまでの自然数、ならびにjは1からnまでの自然数である)を有する、透過により混合気体を処理するための1つの装置(I)であって、各分離モジュールPijが、
透過物入口Epij(分離モジュールP11の透過物入口Ep11が前記装置(I)の混合気体供給物入口に相当する)、
透過物出口Spij、
残留物出口Srij、
を有する、装置において、
前記透過物出口Spijが分離モジュールPi+1jの透過物入口Epi+1jに連結されること、
前記残留物出口Srijが分離モジュールPij+1の透過物入口Epij+1に連結されること
を特徴とし、
中間での再利用を行わないことを特徴とする、装置。 - 請求項1に記載の装置を少なくとも1つ有する、透過により混合気体を処理するためのシステム(S)であって、前記システムが、p×q個の要素Mijを有するp行およびq列のマトリックス構造Mij(iは1からpまでの自然数、jは1からqまでの自然数、およびMijは分離モジュールPijまたは空要素のいずれかである)によって表示され、各前記分離モジュールPijが、
透過物入口Epij、
透過物出口Spij、
残留物出口Srij
を有し、前記透過物出口Spijが、分離モジュールPi+1jが存在する場合は分離モジュールPi+1jの透過物入口Epi+1jに連結され、前記残留物出口Srijが、分離モジュールPij+1が存在する場合は分離モジュールPij+1の透過物入口Epij+1に連結され、要素M11が、少なくとも1つの前記装置に属する分離モジュールP11に相当する空ではない要素であり、前記分離モジュールP11の透過物入口Ep11が前記システムの混合気体供給物入口(F)に相当することを特徴とする、システム。 - 前記システム(S)の出口から得られる種々の透過物流れ(Sp21、Sp32、Sp43、Sp44、Sp45、およびSp46)が同一の透過物出口行(Lp)上に集められる、および/または、前記システム(S)の出口から得られる種々の残留物流れ(Sr13、Sr24、Sr35、およびSr46)が単一の残留物出口行(Lr)上に集められることを特徴とする、請求項2に記載のシステム(S)。
- 前記システム用の前記混合気体供給物入口(F)のところにコンプレッサを有することを特徴とする、請求項2または3のいずれか一項に記載のシステム(S)。
- 前記分離モジュールが管状膜を有することを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載のシステム(S)。
- 前記分離モジュールが多チャネル膜を有することを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載のシステム(S)。
- 前記膜がホウ素を含むシリカベースの微多孔層を有することを特徴とする、請求項5または6のいずれか一項に記載のシステム(S)。
- 各分離モジュールの膜の表面積が、同一の分離モジュールに供給される残留物流れと透過物流れとの間で同様の濃度が得られるように調節されることを特徴とする、請求項2から7のいずれか一項に記載のシステム(S)。
- 少なくとも1つの前記分離モジュールが、並列に取り付けられた複数の単一ユニット分離モジュールを有することを特徴とする、請求項2から8のいずれか一項に記載のシステム(S)。
- ヘリウムまたは水素を含んでいる混合気体中のヘリウムまたは水素を分離するための、請求項2から9のいずれか一項に記載のシステムの使用法。
- 請求項2から9のいずれか一項に記載の処理システムを用いたヘリウム冷却回路を有する原子力施設。
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