JP7078344B2 - 気体混合物から凝縮除去可能な異物を分離するための方法、装置、コンピュータプログラムならびに記憶媒体 - Google Patents
気体混合物から凝縮除去可能な異物を分離するための方法、装置、コンピュータプログラムならびに記憶媒体 Download PDFInfo
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Description
本発明は、気体混合物から凝縮除去可能な異物を分離する方法と、対応する装置と、対応するコンピュータプログラム製品とに関する。
高い方の圧力レベルから低い方の圧力レベルにプロセスガスを膨張させる膨張装置と、
この膨張したプロセスガスを使用して上記の気体混合物を冷却するための熱交換器とを有しており、この熱交換器は、上記の異物の露点温度よりも低い温度に上記の気体混合物を冷却して、熱交換器内の気体混合物から上記の異物を分離するように構成されている。
Claims (9)
- 気体混合物(102)から凝縮除去可能な異物(204)を分離するための方法(500)において、
熱交換器(106)に前置接続されたクロスフロー熱交換器(400)において前記気体混合物(102)を事前冷却するステップを有しており、
当該事前冷却のステップでは、熱輸送媒体(402)を使用して、前記気体混合物(102)を当該熱輸送媒体(402)の流れ温度に事前冷却し、
冷却のステップ(502)を有しており、
当該冷却のステップ(502)では、膨張装置(104)内で高い方の圧力レベル(110)から低い方の圧力レベル(112)に膨張されるプロセスガス(108)を使用して、前記熱交換器(106)内の前記気体混合物(102)を前記異物(204)の露点温度よりも低い温度に冷却して、前記熱交換器(106)内の前記異物(204)を前記気体混合物(102)から分離し、
前記冷却のステップ(502)において、前記気体混合物(102)を前記異物(204)の凝固点よりも低い温度に冷却して、前記熱交換器(106)内の前記異物(204)を固体の凝集状態で前記熱交換器(106)に付着させ、
除霜のステップをさらに有しており、
当該除霜のステップでは、前記固体の凝集状態の前記異物(204)があらかじめ設定した厚さに到達した場合に、前記冷却のステップ(502)を中断し、前記高い方の圧力レベル(110)の前記プロセスガス(108)を前記熱交換器(106)を通して案内し、前記熱交換器(106)に付着した前記異物(204)を液体の凝集状態に変えて前記熱交換器(106)から除去する、
ことを特徴とする方法(500)。 - 請求項1に記載の方法(500)において、
前記事前冷却のステップでは、前記気体混合物(102)を前記異物(204)の露点温度よりも低い温度に事前冷却して、前記異物(204)の一部分を液体の凝集状態で前記気体混合物(102)から除去する、
ことを特徴とする方法(500)。 - 請求項1または2に記載の方法(500)において、
前記プロセスガス(108)を温度調節するステップを有しており、
前記膨張装置(104)に前置接続される熱交換器(404)において熱輸送媒体(402)を使用し、当該熱輸送媒体(402)の流れ温度に前記プロセスガス(108)を事前冷却する、
ことを特徴とする方法(500)。 - 請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法(500)において、
前記気体混合物(102)および前記プロセスガス(108)を供給するステップを有しており、
前記気体混合物(102)および前記プロセスガス(108)を共通の電気分解プロセスによって得、
前記電気分解プロセスにより、少なくとも前記プロセスガス(108)を前記高い方の圧力レベル(110)に上昇させる、
ことを特徴とする方法(500)。 - 請求項4に記載の方法(500)において、
前記供給のステップにおいて前記気体混合物(102)を前記電気分解プロセスによって圧縮する、
ことを特徴とする方法(500)。 - 請求項4または5に記載の方法(500)において、
前記供給のステップにおいて、前記気体混合物(102)として、異物(204)である水蒸気を含有する水素(102)を供給し、および/または、前記プロセスガス(108)として酸素(108)を供給する、
ことを特徴とする方法(500)。 - 気体混合物(102)から凝縮除去可能な異物(204)を分離するための装置(100)において、
当該装置(100)は、以下の特徴的構成、すなわち、
高い方の圧力レベル(110)から低い方の圧力レベル(112)にプロセスガス(108)を膨張させるための膨張装置(104)と、
当該膨張したプロセスガス(108)を使用して前記気体混合物(102)を冷却するための熱交換器(106)と、
前記熱交換器(106)に前置接続されて、前記気体混合物(102)を事前冷却するためのクロスフロー熱交換器(400)と、
を有しており、
前記クロスフロー熱交換器(400)は、熱輸送媒体(402)を使用して、前記気体混合物(102)を当該熱輸送媒体(402)の流れ温度に事前冷却するように構成されており、
前記熱交換器(106)は、前記異物(204)の露点温度よりも低い温度に前記気体混合物(102)を冷却して、前記熱交換器(106)内の前記異物(204)を前記気体混合物(102)から分離するように構成されており、
前記熱交換器(106)は、さらに、
前記気体混合物(102)を前記異物(204)の凝固点よりも低い温度に冷却して、前記熱交換器(106)内の前記異物(204)を固体の凝集状態で前記熱交換器(106)に付着させ、
前記固体の凝集状態の前記異物(204)があらかじめ設定した厚さに到達した場合に、前記気体混合物(102)の冷却を中断し、前記高い方の圧力レベル(110)の前記プロセスガス(108)を前記熱交換器(106)を通して案内し、前記熱交換器(106)に付着した前記異物(204)を液体の凝集状態に変えて前記熱交換器(106)から除去するように構成されている、
ことを特徴とする装置(100)。 - 請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法(500)のすべてのステップを実施するため、前記膨張装置、前記熱交換器および前記クロスフロー熱交換器を制御するために構成されている、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項8に記載されたコンピュータプログラムが記憶されている、
ことを特徴とする機械読み出し可能な記憶媒体。
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