JP2016530096A5 - - Google Patents

Description

操作に際して、蒸気混合物は蒸気インレット２４０を通じて蒸気分配領域２３６に入り得る。蒸気分配領域２３６では、蒸気混合物は蒸気分配領域２３６の全体にわたって実質的に均一に分配され得る。次いで、蒸気混合物が気泡発生器２０８を介して移動し、ガスバブルが形成され、ガスバブルの温度よりも低い温度で維持された液体層２１４を通じて移動し得る。上述のように、ガスバブルは凝縮プロセスにさらされ、凝縮性流体の熱および/又は物質を液体層２１４に移し得る。少なくとも部分的な除湿された蒸気混合物の気泡は第１蒸気分配領域に入り、少なくとも部分的な除湿された蒸気混合物は第１蒸気分配領域の全体にわたって実質的に均一に分配され得る。次いで、少なくとも部分的な除湿された蒸気混合物は気泡発生器２２２に入り、液体層２２６を通じて移動し得るガスバブルを形成し得る。次いで、更に除湿された蒸気混合物の気泡は第２蒸気分配領域に入り、更に除湿された蒸気混合物は第２蒸気分配領域の全体にわたって実質的に均一に分配され得る。次いで蒸気混合物は、気泡カラム凝縮器のガスアウトレットストリームとして蒸気アウトレット２３０を通じて気泡カラム凝縮器２００から出ていき得る。

Claims (28)

1. 脱塩システムであって、
   塩含有水源に流体接続された加湿器の液体インレット、ガス源に流体接続された加湿器のガスインレット、および加湿器のアウトレットを有して成る加湿器、
   加湿器のアウトレットに流体接続された凝縮器のインレット、凝縮器のガスアウトレット、および凝縮器の水アウトレットを有して成る気泡カラム凝縮器、並びに
   気泡カラム凝縮器と分かれており、凝縮器の水アウトレットに流体接続されており、および凝縮器の水アウトレットストリームから熱を取り除いて熱交換器のアウトレットストリームを生成するように構成されている熱交換器
   を有して成り、
   加湿器は、ガスインレットから受容されるガスと比べて水蒸気が豊富な蒸気含有加湿器のアウトレットストリームを生成するように構成されており、
   気泡カラム凝縮器は、加湿器のアウトレットストリームから水蒸気の少なくとも一部を取り除いて、加湿器のアウトレットストリームと比べて水が少ない凝縮器のガスアウトレットストリームおよび凝縮器の水アウトレットストリームを生成するように構成されている、脱塩システム。
2. 脱塩システムであって、
   塩含有水源に流体接続された加湿器の液体インレット、ガス源に流体接続された加湿器のガスインレット、および加湿器のアウトレットを有して成る加湿器、
   加湿器のアウトレットに流体接続された凝縮器のインレット、凝縮器のガスアウトレット、および凝縮器の水アウトレットを有して成る気泡カラム凝縮器、並びに
   凝縮器の水アウトレットに流体接続され、および凝縮器の水アウトレットストリームから熱を取り除いて熱交換器のアウトレットストリームを生成するように構成されている熱交換器
   を有して成り、
   加湿器は、ガスインレットから受容されるガスと比べて水蒸気が豊富な蒸気含有加湿器のアウトレットストリームを生成するように構成されており、
   気泡カラム凝縮器は、加湿器のアウトレットストリームから水蒸気の少なくとも一部を取り除いて、加湿器のアウトレットストリームと比べて水が少ない凝縮器のガスアウトレットストリームおよび凝縮器の水アウトレットストリームを生成するように構成されており、
   ガス流れの一部が、加湿器内の少なくとも１つの中間位置から取り出され、前記少なくとも１つの中間位置の各々から気泡カラム凝縮器内の対応する中間位置へと供給される、
   脱塩システム。
3. 操作に際して、加湿器および/又は気泡カラム凝縮器内の圧力が、おおよそ外気圧で維持される、請求項１又は２に記載の脱塩システム。
4. 気泡カラム凝縮器が加湿器から実質的に熱的に分離されている、請求項１〜３のいずれかに記載の脱塩システム。
5. 加湿器が充填床加湿器である、請求項１〜４のいずれかに記載の脱塩システム。
6. 気泡カラム凝縮器が少なくとも第１段のインレットおよび第１段のアウトレットを有して成る第１段を更に有して成り、第１段のインレットが凝縮器のインレットと流体連通しており、かつ少なくとも１つの気泡発生器に接続されている、請求項１〜５のいずれかに記載の脱塩システム。
7. 少なくとも１つの気泡発生器が、複数の孔を有して成るスパージャー・プレートを有して成る、請求項６に記載の脱塩システム。
8. 気泡カラム凝縮器が、第１段のアウトレットと流体連通する第２段のインレット、第２段のアウトレット、および水を含んで成る液体層を有して成る第２段を更に有して成る、請求項１〜７のいずれかに記載の脱塩システム。
9. 気泡カラム凝縮器の段が気泡カラム内で垂直方向に配置されている、請求項８に記載の脱塩システム。
10. 気泡カラム凝縮器および/又は熱交換器に流体接続された冷却デバイスを更に有して成る、請求項１〜９のいずれかに記載の脱塩システム。
11. 気泡カラム凝縮器が冷却デバイスのアウトプットストリームを受容するように構成されている、請求項１０に記載の脱塩システム。
12. 加湿器および/又は熱交換器に流体接続された第１加熱デバイスを更に有して成る、請求項１〜１１のいずれかに記載の脱塩システム。
13. 第１加熱デバイスが、第１加熱デバイスのインレット温度で熱交換器のアウトレットストリームを受容し、第１加熱デバイスのアウトレット温度で第１加熱デバイスのアウトプットストリームを生成するように構成されており、第１加熱デバイスのインレット温度と第１加熱デバイスのアウトレット温度との差が少なくとも約１０℃である、請求項１２に記載の脱塩システム。
14. 実質的な連続操作の間、気泡カラム凝縮器の長さに対する気泡カラム凝縮器の各段内の液体層の高さの比が約１．０以下である、請求項１〜１３のいずれかに記載の脱塩システム。
15. 実質的な連続操作の間、気泡カラム凝縮器の各段内の液体層が約０．１ｍ以下の高さを有する、請求項１〜１４のいずれかに記載の脱塩システム。
16. 気泡カラム凝縮器は、ガスが約１０〜約２００ｃｆｍ/ｆｔ^２の範囲の速度を有するように構成されている、請求項１〜１５のいずれかに記載の脱塩システム。
17. 凝縮器システムであって、
    気相中に凝縮性流体を含んで成るガス源と流体連通するインレット、およびアウトレットを有して成るベッセルを有して成る気泡カラム凝縮器、並びに
    気泡カラム凝縮器のアウトレットストリームを受容し、気泡カラム凝縮器のアウトレットストリームから熱を取り除いて熱交換器のアウトレットストリームを生成するために、ベッセルの外部に位置付けられ、ベッセルに流体接続された熱交換器
    を有して成り、
    ベッセルは、凝縮性流体を含んで成る液体層を含んで成り、気泡カラム凝縮器は、液体層中に凝縮性流体を含んで成る気泡カラム凝縮器のアウトレットストリームを生成するためにガスから凝縮性流体の少なくとも一部を取り除くように構成されている、凝縮器システム。
18. 凝縮器システムであって、
    気相中に凝縮性流体を含んで成るガス源と流体連通するインレット、およびアウトレットを有して成るベッセルを有して成る気泡カラム凝縮器、
    気泡カラム凝縮器のアウトレットストリームを受容し、気泡カラム凝縮器のアウトレットストリームから熱を取り除いて熱交換器のアウトレットストリームを生成するために、ベッセルの外部に位置付けられ、ベッセルに流体接続された熱交換器、並びに、
    熱交換器のアウトレットストリームを受容し、熱交換器のアウトレットストリームから熱を取り除いて冷却デバイスのアウトレットストリームを生成するために、ベッセルの外部に位置付けられ、熱交換器に流体接続された冷却デバイス
    を有して成り、
    ベッセルは、凝縮性流体を含んで成る液体層を含んで成り、気泡カラム凝縮器は、液体層中に凝縮性流体を含んで成る気泡カラム凝縮器のアウトレットストリームを生成するためにガスから凝縮性流体の少なくとも一部を取り除くように構成されている、凝縮器システム。
19. 気泡カラム凝縮器であって、
    気相中に凝縮性流体を含んで成るガス源と流体連通する第１段のインレットおよび第１段のアウトレットを有して成る第１段
    を有して成り、
    第１段が凝縮性流体を含んで成る液体層を含んで成り、および
    実質的な連続操作の間、気泡カラム凝縮器の長さに対する第１段内の液体層の高さの比が約１．０以下である、気泡カラム凝縮器。
20. 気泡カラム凝縮器であって、
    気相中に凝縮性流体を含んで成るガス源と流体連通する第１段のインレットおよび第１段のアウトレットを有して成る第１段
    を有して成り、
    第１段が凝縮性流体を含んで成る液体層を含んで成り、液体層が実質的な連続操作の間約０．１ｍ未満の高さを有する、気泡カラム凝縮器。
21. 凝縮器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通する少なくとも１つのチャンバーを有して成るベッセル、
    液体アウトレットと接触するように位置付けられた液体層、
    少なくとも１つのチャンバーの下方に位置付けられた蒸気分配領域、および
    少なくとも１つのチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    少なくとも１つのチャンバーは、蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る底面を有して成り、
    液体層は、液相中に凝縮性流体を含んで成る液体を含んで成り、
    蒸気分配領域は、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通する蒸気インレットを有して成り、
    凝縮器装置が、蒸気混合物から凝縮性流体の少なくとも一部を取り除いて液相中に凝縮性流体を含んで成る凝縮器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、凝縮器装置。
22. 加湿器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通する少なくとも１つのチャンバーを有して成るベッセル、
    液体アウトレットと接触するように位置付けられた液体層、
    少なくとも１つのチャンバーの下方に位置付けられた蒸気分配領域、および
    少なくとも１つのチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    少なくとも１つのチャンバーは、蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る底面を有して成り、
    液体層は、液相中に凝縮性流体を含んで成る液体を含んで成り、
    蒸気分配領域は、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通する蒸気インレットを有して成り、
    加湿器装置が、蒸気インレットから受容される蒸気混合物と比べて気相中の凝縮性流体が豊富な蒸気含有加湿器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、加湿器装置。
23. 凝縮器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通する少なくとも１つのチャンバーを有して成るベッセル、
    少なくとも１つのチャンバーと、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通するように配置された蒸気インレット、並びに
    少なくとも１つのチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    少なくとも１つのチャンバーが少なくとも１．５のアスペクト比を有しており、
    少なくとも１つのチャンバーが、蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る表面、並びに第１ウェアーおよび第２ウェアーを有して成り、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーの各々が少なくとも１つのチャンバーの底面に沿って位置付けられており、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーの各々が少なくとも１つのチャンバーの高さよりも低い高さを有しており、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーは、液相中の凝縮性流体のストリームが第１ウェアーから第２ウェアーへと少なくとも１つのチャンバーを横切って流れるように配置されており、および
    凝縮器装置が、蒸気混合物から凝縮性流体の少なくとも一部を取り除いて液相中に凝縮性流体を含んで成る凝縮器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、凝縮器装置。
24. 加湿器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通する少なくとも１つのチャンバーを有して成るベッセル、
    少なくとも１つのチャンバーと、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通するように配置された蒸気インレット、並びに
    少なくとも１つのチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    少なくとも１つのチャンバーが少なくとも１．５のアスペクト比を有しており、
    少なくとも１つのチャンバーが、蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る表面、並びに第１ウェアーおよび第２ウェアーを有して成り、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーの各々が少なくとも１つのチャンバーの底面に沿って位置付けられており、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーの各々が少なくとも１つのチャンバーの高さよりも低い高さを有しており、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーは、液相中の凝縮性流体のストリームが第１ウェアーから第２ウェアーへと少なくとも１つのチャンバーを横切って流れるように配置されており、および
    加湿器装置が、蒸気インレットから受容される蒸気混合物と比べて気相中の凝縮性流体が豊富な蒸気含有加湿器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、加湿器装置。
25. 凝縮器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに相互に垂直な形態で、かつ液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通するように配置された複数のチャンバーを有して成るベッセル、
    複数のチャンバーと、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通するように配置された蒸気インレット、並びに
    複数のチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    複数のチャンバーは、
    液体インレットと流体連通するように配置された上面および蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る底面を有して成る第１チャンバー、および
    第１チャンバーの下方に、第１チャンバーと流体連通するように配置された第２チャンバー
    を有して成り、
    第２チャンバーは蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成り、
    第１チャンバーおよび第２チャンバーは、液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームが第１チャンバーの全長を横切って第１方向に、および第２チャンバーの全長を横切って反対の第２方向に流れるように配置されており、および
    凝縮器装置は、蒸気混合物から凝縮性流体の少なくとも一部を取り除いて液相中に凝縮性流体を含んで成る凝縮器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、凝縮器装置。
26. 加湿器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに相互に垂直な形態で、かつ液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通するように配置された複数のチャンバーを有して成るベッセル、
    複数のチャンバーと、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通するように配置された蒸気インレット、並びに
    複数のチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    複数のチャンバーは、
    液体インレットと流体連通するように配置された上面および蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る底面を有して成る第１チャンバー、および
    第１チャンバーの下方に、第１チャンバーと流体連通するように配置された第２チャンバー
    を有して成り、
    第２チャンバーは蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成り、
    第１チャンバーおよび第２チャンバーは、液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームが第１チャンバーの全長を横切って第１方向に、および第２チャンバーの全長を横切って反対の第２方向に流れるように配置されており、および
    加湿器装置が、蒸気インレットから受容される蒸気混合物と比べて気相中の凝縮性流体が豊富な蒸気含有加湿器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、加湿器装置。
27. 凝縮器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに相互に垂直な形態でかつ液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通するように配置された複数のチャンバーを有して成るベッセル、
    液体アウトレットと接触するように位置付けられた液体層、
    複数のチャンバーの下方かつベッセル内の液体層の上方に位置付けられた蒸気分配領域、並びに
    複数のチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    各チャンバーが少なくとも１．５のアスペクト比を有しており、
    複数のチャンバーが、
    液体インレットと流体連通するように配置された上面および蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る底面を有して成る第１チャンバー、および
    第１チャンバーの下方に、第１チャンバーと流体連通するように配置された第２チャンバー
    を有して成り、
    第２チャンバーは蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成り、
    液体層は凝縮性流体を含んで成る液体を含んで成り、
    蒸気分配領域が、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通する蒸気インレットを有して成り、
    第１チャンバーおよび第２チャンバーの各々が、第１チャンバー又は第２チャンバーの底面に沿って位置付けられた第１ウェアーおよび第２ウェアーを有して成り、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーが第１チャンバー又は第２チャンバーの高さよりも低い高さをそれぞれ有しており、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーは、液相中の凝縮性流体のストリームが第１ウェアーから第２ウェアーへとチャンバーを横切って流れるように配置されており、
    第１チャンバーおよび第２チャンバーは、液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームが第１チャンバーの全長を横切って第１方向に、および第２チャンバーの全長を横切って反対の第２方向に流れるように配置されており、および
    凝縮器装置は、蒸気混合物から凝縮性流体の少なくとも一部を取り除いて液相中に凝縮性流体を含んで成る凝縮器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、凝縮器装置。
28. 加湿器装置であって、
    液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームを受容するための液体インレット、液体アウトレット、並びに相互に垂直な形態でかつ液体インレットおよび液体アウトレットと流体連通するように配置された複数のチャンバーを有して成るベッセル、
    液体アウトレットと接触するように位置付けられた液体層、
    複数のチャンバーの下方かつベッセル内の液体層の上方に位置付けられた蒸気分配領域、並びに
    複数のチャンバーと流体連通するように配置された蒸気アウトレット
    を有して成り、
    各チャンバーが少なくとも１．５のアスペクト比を有しており、
    複数のチャンバーが、
    液体インレットと流体連通するように配置された上面および蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成る底面を有して成る第１チャンバー、および
    第１チャンバーの下方に、第１チャンバーと流体連通するように配置された第２チャンバー
    を有して成り、
    第２チャンバーは蒸気が移動可能な複数の穿孔を有して成り、
    液体層は凝縮性流体を含んで成る液体を含んで成り、
    蒸気分配領域が、気相中の凝縮性流体および/又は非凝縮性ガスを含んで成る蒸気混合物の源と流体連通する蒸気インレットを有して成り、
    第１チャンバーおよび第２チャンバーの各々が、第１チャンバー又は第２チャンバーの底面に沿って位置付けられた第１ウェアーおよび第２ウェアーを有して成り、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーが第１チャンバー又は第２チャンバーの高さよりも低い高さをそれぞれ有しており、
    第１ウェアーおよび第２ウェアーは、液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームが第１ウェアーから第２ウェアーへとチャンバーを横切って流れるように配置されており、
    第１チャンバーおよび第２チャンバーは、液相中に凝縮性流体を含んで成る液体のストリームが第１チャンバーの全長を横切って第１方向に、および第２チャンバーの全長を横切って反対の第２方向に流れるように配置されており、および
    加湿器が、蒸気インレットから受容される蒸気混合物と比べて気相中の凝縮性流体が豊富な蒸気含有加湿器のアウトレットストリームを生成するように構成されている、加湿器装置。