JP2017221938A - 湿ったガス混合物を除湿する方法及び吸収剤 - Google Patents
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Abstract
Description
湿ったガス混合物の除湿は、多様な技術分野で必要である。
したがって、本発明は、湿ったガス混合物G1を、構造(I)
Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特にアルキル基は、各々無関係に、1〜10の炭素原子を有し、
A-は、R*COO-、R′SO3 -、HSO4 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、R*、R′、R″、RA、RB、RCは、各々無関係に、特に1〜10の炭素原子を有するアルキル基であり、
R1、R2、R3は、各々無関係に、特に1〜10の炭素原子を有するアルキル基であり、
かつ、M+は、アルカリ金属イオン、好ましくはLi+、K+又はNa+、より好ましくはK+又はNa+である。
(i)湿ったガス混合物を液体吸収媒体、特にA1と接触させるために設置された少なくとも1つの水吸収ユニットWabs1
を備えた装置V1を使用してよい。
(ii)熱交換器Wx1を備え、かつ液体吸収媒体、特にA2から水を少なくとも部分的に除去するために設置された少なくとも1つの水脱着ユニットWdes1、
(iii)及び、水吸収ユニットWabs1を水脱着ユニットWdes1と接続し、かつ液体吸収媒体、特にA1及びA2を循環させることができる循環路U1。
Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特にアルキル基は、各々無関係に、1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有し、
A-は、R*COO-、R′SO3 -、HSO4 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、
R*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、特に1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有するアルキル基であり、
かつ、M+は、アルカリ金属イオン、好ましくはLi+、K+又はNa+、より好ましくはK+又はNa+である。
(i)構造(I)
(ii)湿ったガス混合物と液体吸収媒体A1*とを接触させるために設置された少なくとも1つの水吸収ユニットWabs2、
(iii)熱交換器Wx2を備え、かつ液体吸収媒体A1*から水を少なくとも部分的に除去するために設置された少なくとも1つの水脱着ユニットWdes2、
(iv)及び、水吸収ユニットWabs2を水脱着ユニットWdes2と接続し、かつ液体吸収媒体A1*を循環させることができる循環路U2を備える、湿ったガス混合物、特に湿った空気を除湿する装置V2において、
Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特にアルキル基は、各々無関係に、1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有し、
A-は、R*COO-、R′SO3 -、HSO4 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、
R*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、特に1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有するアルキル基であり、
かつ、M+は、アルカリ金属イオン、好ましくはLi+、K+又はNa+、より好ましくはK+又はNa+であることを特徴とする、湿ったガス混合物、特に湿った空気を除湿する装置V2に関する。
第一の構成要素として、本発明による装置V2は、構造(I)
Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特にアルキル基は、各々無関係に、1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有し、
A-は、R*COO-、R′SO3 -、HSO4 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、
ここで、R*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、特に1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有するアルキル基であり、
かつ、M+は、アルカリ金属イオン、好ましくはLi+、K+又はNa+、より好ましくはK+又はNa+である。
Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特にアルキル基は、各々無関係に、1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有し、
A-は、R*COO-、R′SO3 -、HSO4 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、
ここで、R*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、特に1〜10、好ましくは1〜8、より好ましくは1〜6、よりいっそう好ましくは1〜4、更により好ましくは1又は2の炭素原子を有するアルキル基であり、
かつ、M+は、アルカリ金属イオン、好ましくはLi+、K+又はNa+、より好ましくはK+又はNa+である。
例えば、2℃〜100℃の温度を示す湿ったガス混合物G1の流れ(この流れは、湿った空気、湿った天然ガス又は湿ったガス混合物であってよく、これらの選択に関しては図2にも当てはまる)は、導管<101>を介して水吸収ユニットWabs1<103>に供給され、かつ導管<105>を介して又は導管<113>を介して水吸収ユニットWabs1<103>に供給される液体吸収媒体A1と接触される。この水吸収ユニットWabs1<103>は、Wabs1について上述に列挙された任意の水吸収器、特に流下薄膜であってよい。水吸収ユニットWabs1<103>中で、導管<101>を介して供給されたガス混合物G1を、導管<105>又は導管<113>を介して供給された液体吸収媒体A1と接触させることは、液体吸収媒体A1と比べて高められた水含有率を示す液体吸収媒体A2を提供し、かつガス混合物G2の流れは、導管<102>を介して搬出され、ここで、G2は、湿ったガス混合物G1と比べて低い水含有率を示す。用途に依存して、G2は、特に除湿された天然ガスである。水吸収ユニットWabs1<103>は、任意に、付加的熱交換器Wz1<104>を備えていてもよく、この熱交換器Wz1<104>によって液体吸収媒体A1は、例えば10℃〜100℃、好ましくは15℃〜80℃、より好ましくは20℃〜50℃、更により好ましくは20℃〜30℃の温度に調節することができる。好ましくは、導管<106>、<111>及び熱交換器Wy1<107>を介して(又は、熱交換器Wy1<107>が使用されていない場合には、導管<106>、<111>及び<114>を介して)、液体吸収媒体A2は、次いで、熱交換器Wx1<108>及び水脱着器<109>から構成された水脱着ユニットWdes1に通される。水を含む液体吸収媒体A2に、更に、任意の熱交換器Wy1<107>中で熱が供給されてよい。液体吸収媒体A2から水を少なくとも部分的に除去することは、水脱着器<109>中で実施され、液体吸収媒体A2と比べて低い水含有率を示す液体吸収媒体A3を提供する。除去された水は、次いで、水脱着器<109>から、液体又は蒸気として、好ましくは蒸気として、導管<110>を介して搬出される。液体吸収媒体A3は、次いで、水脱着器<109>から搬出され、かつ水吸収ユニットWabs1<103>に戻される。これは、直接、つまり図1に破線で示された導管<113>を介して行ってよい。あるいは、好ましくは、液体吸収媒体A3は、導管<112>を介して、任意の熱交換器Wy1<107>に供給されてもよく、ここで、導管<106>を介して任意の熱交換器Wy1<107>に供給された液体吸収媒体A2に、次いで導管<112>を介して任意の熱交換器Wy1<107>に供給された液体吸収媒体A3から熱が供給される。濃縮された液体吸収媒体A3が、導管<105>又は<113>を介して水吸収ユニットWabs1に供給される場合に、この媒体は、新たなサイクルにおいてガス流を少なくとも部分的に除湿するためにA1として再使用される。
E1:EMIM DEP75質量%、H2O15質量%、TEP10質量%の混合物
E2:EMIM DEP80質量%、H2O15質量%、TEP5質量%の混合物
E3:EMIM DEP84質量%、H2O15質量%、TEP1質量%の混合物
この保温の後に、気相を、ガスクロマトグラフィー及び質量分析により、分解生成物のN−メチルイミダゾールについて調査した。
Claims (24)
- 湿ったガス混合物G1を、構造(I)
Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、A-は、R*COO-、R′SO3 -、HSO4 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、R*、R′、R″、RA、RB、RCは、各々無関係に、アルキル基であり、R1、R2、R3は、各々無関係にアルキル基であり、かつM+は、アルカリ金属イオンである、湿ったガス混合物G1を除湿する方法。 - Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特に、アルキル基は、各々無関係に、1〜10の炭素原子を有し、かつR*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、1〜10の炭素原子を有するアルキル基であり、かつM+は、Li+、K+又はNa+である、請求項1に記載の方法。
- 前記塩Sは、Q+A-、Q+(R1O)2PO2 -の群から選択され、かつQ+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、アルキル基は、各々無関係に、1〜6の炭素原子を有し、A-は、R*COO-、R′SO3 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、R*、R1、R′、R″、RA、RB、RCは、各々無関係に、1〜6の炭素原子を有するアルキル基である、請求項1又は2に記載の方法。
- RA、RB、RCは、各々無関係に、メチル、エチルから選択される、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記液体吸収媒体A1は水溶液である、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記液体吸収媒体A1中で、構造(I)の全てのトリアルキルホスファートと全ての塩Sとの全質量は、前記水溶液の全質量を基準として、65質量%〜95質量%の範囲にある、請求項5に記載の方法。
- 前記液体吸収媒体A1中で、構造(I)の全てのトリアルキルホスファートの全質量の、全ての塩Sの全質量に対する比率は、1:9999〜1:9の範囲にある、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法を連続的に実施する、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
- 構成要素
(i)構造(I)
(ii)湿ったガス混合物と前記液体吸収媒体A1*とを接触させるために設置された少なくとも1つの水吸収ユニットWabs2、
(iii)熱交換器Wx2を備え、かつ前記液体吸収媒体A1*から水を少なくとも部分的に除去するために設置された少なくとも1つの水脱着ユニットWdes2、
(iv)及び、前記水吸収ユニットWabs2を前記水脱着ユニットWdes2と接続し、かつ前記液体吸収媒体A1*を循環させることができる循環路U2を備える、湿ったガス混合物を除湿する装置V2において、
Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、A-は、R*COO-、R′SO3 -、HSO4 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、R*、R′、R″、RA、RB、RCは、各々無関係に、アルキル基であり、R1、R2、R3は、各々無関係に、アルキル基であり、かつM+は、アルカリ金属イオンであることを特徴とする、湿ったガス混合物を除湿する装置V2。 - A1*中で、Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特にアルキル基は、各々無関係に、1〜10の炭素原子を有し、かつR*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、1〜10の炭素原子を有するアルキル基であり、かつM+は、Li+、K+又はNa+である、請求項9に記載の装置V2。
- A1*中で、前記塩Sは、Q+A-、Q+(R1O)2PO2 -の群から選択され、Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、アルキル基は、各々無関係に、1〜6の炭素原子を有し、A-は、R*COO-、R′SO3 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、R*、R1、R′、R″、RA、RB、RCは、各々無関係に、1〜6の炭素原子を有するアルキル基である、請求項9又は10に記載の装置V2。
- RA、RB、RCは、互いに無関係に、メチル、エチルから選択される、請求項9から11までのいずれか1項に記載の装置V2。
- 前記液体吸収媒体A1*は水溶液である、請求項9から12までのいずれか1項に記載の装置V2。
- A1*中で、構造(I)の全てのトリアルキルホスファートと全ての塩Sとの全質量は、前記水溶液の全質量を基準として65質量%〜95質量%の範囲にある、請求項13に記載の装置V2。
- A1*中で、構造(I)の全てのトリアルキルホスファートの全質量の、全ての塩Sの全質量に対する比率は、1:9999〜1:9の範囲にある、請求項9から14までのいずれか1項に記載の装置V2。
- 他の構成要素として、凝縮器、蒸発器、冷却剤を備え、前記冷却剤は水である、請求項9から15までのいずれか1項に記載の装置V2を備えた吸収ヒートポンプ。
- 請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法を実施するための請求項9から15までのいずれか1項に記載の装置V2の使用。
- 構造(I)
R*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、アルキル基であり、かつM+は、アルカリ金属イオンである、吸収媒体A1*。 - Q+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、特に、アルキル基は、各々無関係に、1〜10の炭素原子を有し、かつR*、R′、R″、RA、RB、RC、R1、R2、R3は、各々無関係に、1〜10の炭素原子を有するアルキル基であり、かつM+は、Li+、K+又はNa+である、請求項18に記載の吸収媒体A1*。
- 前記塩Sは、Q+A-、Q+(R1O)2PO2 -の群から選択され、かつQ+は、ジアルキルイミダゾリウムカチオンであり、ここで、アルキル基は、各々無関係に、1〜6の炭素原子を有し、A-は、R*COO-、R′SO3 -、R″SO4 -からなる群から選択されるアニオンであり、R*、R1、R′、R″、RA、RB、RCは、各々無関係に、1〜6の炭素原子を有するアルキル基である、請求項18又は19に記載の吸収媒体A1*。
- RA、RB、RCは、互いに無関係に、メチル、エチルから選択される、請求項18から20までのいずれか1項に記載の吸収媒体A1*。
- 前記吸収媒体A1*は水溶液である、請求項18から21までのいずれか1項に記載の吸収媒体A1*。
- 構造(I)の全てのトリアルキルホスファートと全ての塩Sとの全質量は、前記水溶液の全質量を基準として65質量%〜95質量%の範囲にある、請求項18から22までのいずれか1項に記載の吸収媒体A1*。
- 構造(I)の全てのトリアルキルホスファートの全質量の、全ての塩Sの全質量に対する比率は、1:9999〜1:9の範囲にある、請求項18から23までのいずれか1項に記載の吸収媒体A1*。
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