JP4546473B2 - 浸透エネルギー - Google Patents
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Description
a)液体と液体よりも高い浸透ポテンシャルを有する溶液との間に選択膜を配置し、膜を横切る液体の流入により溶液を加圧状態にすること
b)溶液において生じた圧力を用いて原動機を駆動すること
c)溶液を回収すること
d)溶液から溶媒の少なくともいくらかを分離して残留生成物を形成すること、ならびに
e)工程d)の分離溶媒および/または残留生成物を工程a)にリサイクルすること
を含んで成る。
原動機、
液体よりも高い溶質濃度を有する溶液から液体を分離する選択膜を含んで成り、膜を通過する液体が溶液を加圧するように構成されているハウジング、
溶液において生じた圧力を原動機に伝達する手段、
溶液を回収する手段、
溶液から溶媒を分離して残留生成物を生成させる手段、および
残留生成物および/または分離された溶媒をハウジングにリサイクルする手段
を含んで成る。
Claims (21)
- 原動機の駆動方法であって、
a)液体と液体よりも高い浸透ポテンシャルを有する溶液との間に選択膜を配置し、膜を横切る液体の流入により溶液を加圧状態にすること、
b)溶液において生じた圧力を、圧力交換システムを介して別の液体に伝達し、該別の液体に伝達された圧力を用いて原動機を駆動すること、
c)溶液を回収すること、
d)溶液から溶媒の少なくともいくらかを分離して残存生成物を生成すること、ならびに
e)工程d)の分離溶媒および/または残存生成物を工程a)にリサイクルすること
を含んで成る方法。 - 原動機は、回転式原動機である、請求項1に記載の方法。
- 溶液は、水溶液である、請求項1または2に記載の方法。
- 溶液は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、炭酸ナトリウム、リン酸水素2ナトリウムおよびカリウムミョウバンから選択した塩の溶液である、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 水溶液は、水にアンモニアおよび二酸化炭素を溶解することによって生成する、請求項3に記載の方法。
- 水溶液は、アンモニア、二酸化炭素、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウムおよびカルバミン酸アンモニウムの水溶液である、請求項5に記載の方法。
- 溶液は、1〜400重量%の溶質濃度を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 液体は、淡水、海水、汽水および産業または農業プロセスからの廃ストリームから成る群から選択する、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 液体は、溶液の溶媒と同じ溶媒であるか、またはそれを含んで成る、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 工程d)において、熱および/または膜分離法によって溶媒を除去する、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 蒸発、蒸留および結晶化から選択した方法を用いて溶媒を除去する、請求項10に記載の方法。
- 多段フラッシュ蒸留法、多重効用蒸留法、機械的蒸気圧縮法および高速噴霧脱塩法から選択した、少なくとも1の方法によって溶媒を除去する、請求項11に記載の方法。
- 溶媒を、イオン交換法、電気透析法、ナノ濾過法および浸透法から選択した少なくとも1の方法によって除去する、請求項10に記載の方法。
- 工程d)での溶媒除去に必要なエネルギーを、風力、周囲環境の熱エネルギー、太陽エネルギー、地熱エネルギー、生物学的プロセスからのエネルギー、燃料の燃焼によるエネルギーおよび/または発電装置および他の産業プロセスからの余剰熱によって供給する、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 工程d)で回収する溶媒の少なくともいくらかを、工程a)の液体にリサイクルする、請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
- 溶液において生じた圧力を用いて溶液を高い位置に移動させること、および高い位置にある溶液のポテンシャルエネルギーを用いて原動機を駆動することを含んで成る、請求項1〜15のいずれかに記載の方法。
- 工程a)からの溶液を、周囲温度が、
i)溶液中の溶質の少なくともいくらかを結晶化するのに十分低いか、または
ii)溶媒を結晶化する溶媒の凝固点よりも下である
高所まで移動させて、低い溶質濃度を有する部分および高い溶質濃度を有する部分に溶液を分離する、請求項1〜16のいずれかに記載の方法。 - 該部分のそれぞれを地表面に戻して、各部分のポテンシャルエネルギーを用いて原動機を駆動することができる、請求項17に記載の方法。
- 工程d)において溶液から溶媒を分離するのに必要な熱エネルギーを、ガスの圧縮および減圧によって供給する、請求項1〜18のいずれかに記載の方法。
- 工程a)の選択膜は、10〜60Å、好ましくは12〜50Åの平均ポアサイズを有する、請求項1〜19のいずれかに記載の方法。
- 工程a)からの加圧溶液を、更なる選択膜の1つの側に入れ、加圧溶液よりも高い浸透ポテンシャルを有する更なる溶液を該膜の他の側に入れて、膜を横切る液体の流入によって更なる溶液を加圧状態にする、請求項1〜20のいずれかに記載の方法。
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