JP2015535741A - ベンチュリエジェクタを用いてガス混合物からガスを分離するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ガス混合物との接触時に抽出対象ガスを少なくとも部分的に収着できる第1の液体収着媒体を用意するステップと、
浄化ステップ中に、抽出対象ガスをそれほど含まない浄化されたガス混合物と、このガス混合物からの抽出対象ガスを少なくとも部分的に収着した富化された第1の液体収着媒体とが残るようにするために、浄化ステージを通じて第1の収着媒体とガス混合物とを共に導くことによって第1の収着媒体をガス混合物に接触させ、この相互接触により、第1の収着媒体によってガス混合物から抽出対象ガスが少なくとも部分的に収着されるようにするステップと、
富化された第1の液体収着媒体との接触時にこの富化された第1の液体収着媒体から抽出対象ガスを少なくとも部分的に抽出できる第2の気体収着媒体を用意するステップと、
再生ステップ中に、第2の気体収着媒体と、浄化ステップ中に形成された富化された第1の液体収着媒体とを、再生ステージを通じて共に導くことによって第2の気体収着媒体を富化された第1の液体収着媒体に接触させ、この相互接触により、富化された第1の収着媒体内の収着された抽出対象ガスが、第2の気体収着媒体によって少なくとも部分的に収着され、再生ステージの出力部において、後続の浄化ステップに再使用することができる少なくとも部分的に再生された第1の液体収着媒体が形成されるようにするステップと、を有し、
再生ステップに、液体入力部とガス入力部とを有するベンチュリエジェクタが使用され、浄化ステップによって生じた富化された第1の液体収着媒体が、ベンチュリエジェクタの液体入力部に圧力下で供給され、第2の気体収着媒体が、ベンチュリエジェクタのガス入力部を介して引き込まれて、富化された第1の収着媒体と第2の気体収着媒体が接触するようになる。
2 供給パイプ
3 回路
4 第1のリザーバ
5 第1のパイプ
6 第2のリザーバ
7 第2のパイプ
8 浄化ステージ
9 再生ステージ
10 第2の供給パイプ、ポンプ
11 第1のポンプ
12 第1のベンチュリエジェクタ
13 エジェクタ
14 液体入力部
15 混合チャンバ
16 ガス入力部
17 ベンチュリ部
19 液体吸着媒体の水位
20 ガス出力部
21 第2のポンプ
22 第2のベンチュリエジェクタ
23 エジェクタ
24 液体入力部
25 混合チャンバ
26 ベンチュリ
27 出力部
28 吸引ガス入力部
29 絞り弁
30 ガス出力部
Claims (26)
- ガス混合物からガスを抽出する方法であって、
前記ガス混合物との接触時に抽出対象ガスを少なくとも部分的に収着できる第1の液体収着媒体を用意するステップと、
浄化ステップ中に、前記抽出対象ガスをそれほど含まない浄化されたガス混合物と、前記ガス混合物からの前記抽出対象ガスを少なくとも部分的に収着した富化された第1の液体収着媒体とが残るようにするために、浄化ステージ(8)を通じて前記第1の収着媒体と前記ガス混合物とを共に導くことによって前記第1の収着媒体を前記ガス混合物に接触させ、該相互接触により、前記第1の収着媒体によって前記ガス混合物から前記抽出対象ガスが少なくとも部分的に収着されるようにするステップと、
前記富化された第1の液体収着媒体との接触時に該富化された第1の液体収着媒体から前記抽出対象ガスを少なくとも部分的に抽出できる第2の気体収着媒体を用意するステップと、
再生ステップ中に、前記第2の気体収着媒体と、前記浄化ステップ中に形成された前記富化された第1の液体収着媒体とを、再生ステージ(9)を通じて共に導くことによって前記第2の気体収着媒体を前記富化された第1の液体収着媒体に接触させ、該相互接触により、前記富化された第1の収着媒体内の前記収着された抽出対象ガスが、前記第2の気体収着媒体によって少なくとも部分的に収着され、前記再生ステージ(9)の出力部(27)において、後続の浄化ステップに再使用することができる少なくとも部分的に再生された第1の液体収着媒体が形成されるようにするステップと、を有し、
前記再生ステップに、液体入力部(24)とガス入力部(28)とを有するベンチュリエジェクタ(22)が使用され、前記浄化ステップによって生じた前記富化された第1の液体収着媒体が、前記ベンチュリエジェクタ(22)の前記液体入力部(24)に圧力下で供給され、前記第2の気体収着媒体が、前記ベンチュリエジェクタ(22)の前記ガス入力部(28)を介して引き込まれて、前記富化された第1の収着媒体と前記第2の気体収着媒体が接触するようになることを特徴とする方法。 - 前記浄化ステップに、液体入力部(14)とガス入力部(16)とを有する別個のベンチュリエジェクタ(12)が使用され、前記第1の収着媒体が、前記ベンチュリエジェクタ(12)の前記液体入力部(14)に圧力下で供給され、前記ベンチュリエジェクタ(12)の前記ガス入力部(2)を介して浄化すべき前記ガス混合物が引き込まれて、前記第1の収着媒体と前記ガス混合物が接触するようになる請求項1記載の方法。
- 前記第1の液体収着媒体は、前記再生ステップ後に、後続する浄化ステップに再利用される請求項1又は2に記載の方法。
- 前記方法は、前記第1の液体収着媒体が、第1のリザーバ(4)から、前記富化された第1の収着媒体が受け取られる前記浄化ステージ(8)を通じて導かれ、該浄化ステージ(8)から、前記再生された第1の収着媒体が受け取られる前記第1のリザーバ(4)に通じる前記再生ステージ(9)を通じて第2のポンプ(21)によって運ばれる回路(3)を利用する請求項1乃至3の何れか1項に記載の方法。
- 前記方法は、前記第1の液体収着媒体が、前記回路(3)内を前記第1のリザーバ(4)から前記浄化ステージ(8)を介して導かれ、その後に前記再生ステージ(9)を介して前記第1のリザーバ(4)に戻る連続過程に従って進行することにより、前記浄化すべきガス混合物が、前記浄化ステージ(8)に連続的に供給され、該浄化ステージ(8)からの浄化されたガスが除去され、前記第2の気体収着媒体が、前記再生ステージ(9)の前記ベンチュリエジェクタ(22)の前記ガス入力部(28)を介して連続的に引き込まれるようになる請求項4記載の方法。
- 前記第2の収着媒体は、前記再生ステージ(9)の前記ベンチュリエジェクタ(22)により、前記第2の収着媒体における前記抽出対象ガスの分圧を低下させるように調整可能な又は調整不可能な流量制限部(29)を介して引き込まれる請求項1乃至5の何れか1項に記載の方法。
- 前記第1の液体収着媒体は、前記抽出対象ガスを吸熱抽出するために加熱され、或いは前記抽出対象ガスを発熱抽出するために冷却される請求項1乃至6の何れか1項に記載の方法。
- 前記抽出対象ガスを含む前記ガス混合物の圧力は、前記第2の気体収着媒体の圧力と異なる請求項1乃至7の何れか1項に記載の方法。
- 前記浄化すべきガス混合物は、CO2、H2S又は別の汚染物質をパージしなければならない未処理バイオガスである請求項1乃至8の何れか1項に記載の方法。
- 前記第1の収着媒体は、多かれ少なかれ濃縮されたアミン、アミン塩又はアミノ酸の液体混合物である請求項9記載の方法。
- 前記第1の収着媒体は、液体と固体粒子との液体混合物である請求項1乃至10の何れか1項に記載の方法。
- 前記固体粒子は、硫黄を鉄と結合させ、フィルタ処理によって除去できるFeSを形成することにより、前記浄化すべきガス混合物からH2Sを除去するための酸化鉄粒子である請求項9乃至11の何れか1項に記載の方法。
- 前記第2の収着媒体は、周囲空気である請求項9乃至12の何れか1項に記載の方法。
- 前記浄化すべきガス混合物は、例えば空気又はメタンなどの乾燥させなければならない湿ったガスであり、前記第1の収着媒体は、プロピレングリコールなどの吸湿液である請求項1乃至9の何れか1項に記載の方法。
- 1又はそれ以上の追加浄化ステージ(8’)において追加浄化が適用されることにより、前記第1のリザーバ(4)からの前記第1の収着媒体が、前記追加浄化において前記抽出対象ガスを少なくとも部分的に収着した後に、前記第1のベンチュリエジェクタ(12)の前記液体入力部(14)に圧力下で供給され、前記第2のリザーバ(6)からの前記少なくとも部分的に浄化されたガス混合物が、前記追加浄化においてさらに浄化され、ガス出力部(20’)を介して前記追加浄化から取り出される請求項1乃至14の何れか1項に記載の方法。
- 前記追加浄化の1又はそれ以上のステップは、前記回路の前記第1のリザーバ(4)と前記第1のベンチュリエジェクタ(12)の間に設けられた追加ベンチュリエジェクタ(12’)と、後続する追加リザーバ(6’)とを利用し、これによって前記第1の収着媒体は、前記第1のリザーバ(4)から前記追加ベンチュリエジェクタ(12’)を通じて前記追加リザーバ(6’)に圧送され、これによって前記第1の収着媒体は、前記追加ベンチュリエジェクタ(12’)のガス入力部(16’)にガス出力部(20)が接続された前記第2のリザーバ(6)からの前記少なくとも部分的に浄化されたガス混合物と混合され、これによって前記さらに浄化されたガス混合物が、前記追加リザーバ(6’)のガス出力部(20’)を介して取り出される請求項15記載の方法。
- 1又はそれ以上のステップにおいて追加再生が適用されることにより、前記第1のリザーバ(4)からの前記部分的に再生された第1の収着流体が、前記追加再生においてさらに再生され、前記浄化ステージ(8)に、又は設けられている場合には前記追加浄化ステージ(8’)に圧力下で供給される請求項1乃至16の何れか1項に記載の方法。
- 前記追加再生の1又はそれ以上のステップは、追加ベンチュリエジェクタ(22’)と、後続する追加リザーバ(4’)とを利用し、これによって前記抽出対象ガスを収着した前記第1の収着媒体は、前記第1のリザーバ(4)から前記追加ベンチュリエジェクタ(22’)を通じて前記追加リザーバ(4’)に圧送され、これによって前記第1の収着媒体は、前記追加ベンチュリエジェクタ(22’)の前記ガス入力部(28’)を介して引き込まれる第2の気体収着媒体と混合され、これによって前記第2の収着媒体及び収着された抽出対象ガスが、前記追加リザーバ(4’)のガス出力部(30’)を介して取り出される請求項16記載の方法。
- 第1の液体収着媒体との接触によってガス混合物からガスを抽出するための装置であって、前記第1の液体収着媒体は、前記ガス混合物との接触時に該ガス混合物から抽出対象ガスを少なくとも部分的に収着することによって富化された第1の収着媒体を形成することができ、前記装置は、前記第1の液体収着媒体が第1のリザーバ(4)から浄化ステージ(8)を通じて第2のリザーバに運ばれ、該第2のリザーバから再生ステージ(9)を通じて前記第1のリザーバ(4)に戻る回路(3)を備え、前記浄化ステージ(8)は、前記ガス混合物を前記第1の収着媒体に接触させることができ、前記再生ステージは、前記浄化ステージからの前記富化された第1の収着媒体を第2の気体収着媒体に接触させることができ、該第2の気体収着媒体は、前記富化された第1の液体収着媒体との接触時に、該富化された第1の液体収着媒体から前記抽出対象ガスを少なくとも部分的に抽出することができ、前記再生ステージ(9)は、前記富化された第1の液体収着媒体を供給するための、前記第2のリザーバ(6)に接続された液体入力部(24)と、前記第2の気体収着媒体を供給するためのガス入力部(28)と、前記第1のリザーバ(4)に通じる液体出力部(27)とを有するベンチュリエジェクタ(22)を含むことを特徴とする装置。
- 前記浄化ステージ(8)は、前記第1の収着媒体を供給するための、前記第1のリザーバ(4)に接続する液体入力部(14)と、浄化すべきガス混合物を供給するためのガス入力部(2)と、前記第2のリザーバ(6)に通じる、浄化されたガスのための出力部(18)とを有する別個のベンチュリエジェクタ(12)を含む請求項19記載の装置。
- 前記第1の収着媒体を前記回路(3)全体に運ぶための少なくとも1つのポンプ(11及び/又は21)を備えている請求項19又は20に記載の装置。
- 少なくとも2つのポンプを備え、この少なくとも2つのポンプは、それぞれ、パイプ(5)を介して前記第1のリザーバ(4)に接続され、前記第1のベンチュリエジェクタ(12)の前記液体入力部(14)に圧力を与える、前記浄化ステージ(8)内の第1のポンプ、並びにパイプ(7)を介して前記第2のリザーバ(6)に接続され、前記第2のベンチュリエジェクタ(22)の前記液体入力部(24)に圧力を与える、前記洗浄ステージ(9)内の第2のポンプ(21)である請求項21記載の装置。
- 前記第1のリザーバ(4)、及び/又は前記第1のリザーバ(4)を前記第1のポンプ(11)に接続する前記パイプ(5)は、前記抽出対象ガスが前記第1の収着媒体に発熱プロセスよって収着されるか、それとも吸熱プロセスによって収着されるかに応じて冷却又は加熱を行う請求項22記載の装置。
- 前記第2のリザーバ(6)、及び/又は該第2のリザーバ(6)を前記第2のポンプ(21)に接続する前記パイプ(7)は、前記抽出対象ガスが前記第2の収着媒体に発熱プロセスによって収着されるか、それとも吸熱プロセスによって収着されるかに応じて冷却又は加熱を行う請求項22又は23に記載の装置。
- 前記回路(3)の前記パイプ(5)の前記第1のリザーバ(4)と前記第1のベンチュリエジェクタ(12)の間に設けられた追加ベンチュリエジェクタ(12’)と、後続する追加リザーバ(6’)とを有する少なくとも1つの追加浄化ステージ(8’)が設けられ、これによって前記第2のリザーバ(6)の前記ガス出力部(20)が、前記追加ベンチュリエジェクタ(12’)の前記ガス入力部(16’)に接続され、これによって浄化されたガス混合物を取り出すための、前記追加リザーバ(6’)のガス出力部(20’)が備えられる請求項20乃至24の何れか1項に記載の装置。
- 前記回路(3)の前記第1のリザーバ(4)と前記第1のベンチュリエジェクタ(12)の間に設けられた追加ベンチュリエジェクタ(22’)と、後続する追加リザーバ(4’)とを有する少なくとも1つの追加再生ステージ(9’)が設けられ、これによって前記抽出対象ガスを収着した前記第1の収着流体が、前記第1のリザーバ(4)から前記追加ベンチュリエジェクタ(22’)を通じて前記追加リザーバ(4’)に圧送され、これによって前記第1の収着流体は、前記追加ベンチュリエジェクタ(22’)の前記ガス入力部(28’)を介して引き込まれた第2の気体収着媒体と混合され、これによって前記第2の収着媒体及び収着され部分的に生成されたガスが、前記追加リザーバ(4’)のガス出力部(30’)を介して取り出される請求項20乃至25の何れか1項に記載の装置。
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