JP2019512384A - 温度スイング吸着方法 - Google Patents
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Abstract
Description
主に二酸化炭素(CO2)および窒素(N2)を含む燃焼煙道ガス111は、主にN2および少量のCO2を含むガス状生成物123と混合され、得られる混合物115は、反応容器101へ送られる。上記のガス状生成物123は、予備加熱工程(a2)を行いながら、他の反応容器、たとえば、反応容器102によって製造される。
反応容器101に含まれる、CO2が吸着された吸着剤は、次の主加熱工程(b)の温度よりも低い選択温度に加熱される。たとえば、上記の予備加熱工程(a2)の間に吸着剤によって達成される温度は、360Kと380K(87〜107℃)の間である。
CO2が吸着された吸着剤は、たとえば、420K(147℃)に加熱され、結果として、CO2は脱着されて、高純度のCO2の流れを提供し、反応容器101内の吸着剤が再生される。
Claims (18)
- 目標成分以外の少なくとも1つの副成分を含むガス状混合物から目標成分を取出すための温度スイング吸着方法であって、前記方法が、少なくとも1つの反応容器(101)内で行われ、前記少なくとも1つの反応容器が以下の工程:
(a)吸着工程であって、前記工程が、前記ガス状混合物の入力ストリーム(115)を固形吸着剤に接触させ、前記入力ストリームから目標成分を吸着して、目標成分が吸着された吸着剤および目標成分が除去された第1廃ストリーム(112)を提供し、
(b)前記吸着された吸着剤の加熱および前記目標成分の少なくとも一部の脱着工程であって、少なくとも部分的に再生された吸着剤と脱着された目標成分を含む出力ストリーム(114)を提供し、
(c)前記少なくとも部分的に再生された吸着剤の冷却工程
を実行する方法であって、
前記方法が、
前記少なくとも1つの反応容器が、前記加熱工程(b)の前に予備加熱工程(a2)を行い、前記予備加熱工程(a2)の間に前記少なくとも1つの副成分を含むガス状生成物(113)が吸着剤から放出され、および
前記ガス状生成物(113)が、さらなる吸着工程(a)に供されることを特徴とする温度スイング吸着方法。 - 前記方法が複数の反応容器(101、102、103)内で実行され、各反応容器が、前記一連の吸着工程(a)、予備加熱工程(a2)、加熱工程(b)および冷却工程(c)を実行することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 各反応容器(101、102)の前記予備加熱工程(a2)から放出された前記ガス状生成物(113、123)が、前記複数の反応容器の少なくとも1つの反応容器(103、101)内で前記さらなる吸着工程(a)に供されることを特徴とする請求項2記載の方法。
- 前記ガス状生成物(113、123)が、中間保存無しに、前記予備加熱工程(a2)を実行するソース反応容器(a source reactor)から前記吸着工程(a)を実行する少なくとも1つの他の反応容器への交換される請求項2または3記載の方法。
- 前記ガス状生成物(113、123)が、適当なタンク内の中間保存後に前記さらなる吸着工程(a)に送られる請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ガス状生成物(113、123)が、前記さらなる吸着工程(a)に入る前に前記ガス状混合物の新しい入力ストリーム(111)と混合される請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記予備加熱工程(a2)が、前記次の加熱工程(b)の温度よりも低い温度、好ましくは少なくとも40℃低い温度で実行される請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記予備加熱工程(a2)の間に放出される前記ガス状生成物(113、123)が、20〜80%の副成分を含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記予備加熱工程(a2)が、間接熱交換を含む請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記予備加熱工程(a2)が、熱媒体との直接熱交換を含み、前記熱媒体が、好ましくは前記目標成分を主に含むストリームである請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱工程(b)が、前記吸着剤と接触する熱媒体と直接熱交換し、前記熱媒体が、好ましくは主に前記目標成分(114)を含むストリームである請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷却工程(c)が、前記吸着剤と接触する冷却媒体と直接熱交換することを含み、前記冷却媒体が、好ましくは目標成分が除去された廃ストリーム(112)である請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱工程(b)および/または前記冷却工程(c)が、間接熱交換を含む請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記固形吸着剤が、前記副成分よりも、および、また水よりも目標成分を選択的に吸着するのに適している請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記固形吸着剤が、水を選択的に吸着するのに適した第1の材料の第1層および前記目標成分を選択的に吸着するのに適した第2の材料の第2層を含む請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標成分が、二酸化炭素である請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- アンモニアまたはメタノールまたは尿素プラントの煙道ガスを処理するための請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法の使用。
- 前記請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法によって、ガス状混合物を処理し、目標成分の他に少なくとも1つの副成分を含む前記ガス状混合物から前記目標成分を取り除くプラントであって、前記プラントが複数の反応容器を備え、各反応容器(101)が前記目標成分を選択的に吸着するための吸着ベッドを備え、
各反応容器は、前記吸着ベッドにおいて前記目標成分を吸着し、予備加熱し、次に、前記目標成分の脱着のために、吸着された吸着剤を加熱し、およびこのようにして得られた再生吸着剤を冷却する一連の工程により、操作され、
前記反応容器は、相互に連結され、それにより、各反応容器(101)は、前記吸着工程の間、前記複数の反応容器の少なくとも1つの他の反応容器(102)によって放出された前記少なくとも1つの副成分を含むガス状生成物(113)を受取り、一方前記少なくとも1つの他の反応容器は前記予備加熱工程を行うことを特徴とするプラント。
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