JPH07502336A

JPH07502336A - 固体−蒸気化合物をステージングするための改良された個別の定圧力システム

Info

Publication number: JPH07502336A
Application number: JP5511658A
Authority: JP
Inventors: ロックンフェラー，ユウェ; キロル，ランス・ディ
Original assignee: ロッキー・リサーチ
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: EP0616677B1; DE69224209D1; CZ148194A3; CA2123901C; DE69224209T2; KR100228753B1; WO1993013369A1; HUT69865A; CA2123901A1; HU216251B; AU663910B2; MX9206781A; RU2101626C1; HK1005629A1; HU9401815D0; US5263330A; NZ245158A; JP3040476B2; BR9206923A; ES2112980T3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】固体吸着剤への気体分子の、吸収とも称される、吸着によって形成される固体− 蒸気組成物を含む化合物の熱ポンプ作動材料としての使用は、当該分野では既知である。このような材料を用いる熱ポンプシステムは、住宅および商業空間の空調、工業用の給熱および冷却のための他の熱ポンプと比較して多くの利点を有する。このような利点は、他の収着媒体と比較して固体−蒸気媒体によって生じる温度上昇がより大きく、したがって冷却塔またはリフトステージングの必要性かなくなることを含む。さらに、固体−蒸気化合物熱ポンプのために用いられる装置は、移動部品を全く、あるいはほとんど必要としないので、結果としてハードウェアか簡単でかつ信頼性のあるものとなる。さらに、このようなシステムは問題となっているフロン（ＣＦＣ）を用いない。

熱ポンプに適した固体−蒸気化合物は、気体分子を吸着して配位結合を形成する材料である錯化合物を含み、その際気体反応物は電子の変位によって、通常は固体金属無機塩である固体吸着剤と配位結合する。吸着／脱着プロセスは、吸着中にかなりの熱を放出し、脱着段階においてはエネルギを吸着する。他のほとんどの収着プロセスとは異なる、吸着または脱着反応のすべてか一定の温度で起こるのて、高温および低温の収着端の問題を除去する。有用な気体反応物は、水、アンモニア、メタノール等を含む。数々のこのような材料は、米国特許第４，８２２，３９１号および第４，８４８，９４４号に記載される。

熱活性される熱ポンプは、本質的には熱コンプレッサである、高圧力の冷媒蒸気を発生する熱エンジンサブシステム、および高圧力の冷媒を用いて冷却または給熱を行なう熱ポンプサブシステムからなる。熱活性される熱ポンプにおける熱コンプレッサ、熱ポンプ、およびそれらの組合せは、固体−気体反応を有利に用いる有用な熱力学的システムを含む。」二連の出願では、定圧ステージング技術を用いる装置および方法か記載され、その結果として熱活性される熱ポンプシステムが改良されている。この発明の目的は、これらの反応およびステージング技術をさらに有利にかつ効率的に用いることである。

発明の概要この発明において、上述の同時係属中の出願に記載される熱活性される熱ポンプで用いられる装置の改良点が提供される。これらの改良点は、蒸気レキュペレータ（復熱装置）および液体サブターラを含み、これらは個々に用いられても組合せて用いられてもよい。蒸気レキュペレータは、反応器への、そしてそこからの気体反応物のための吸収体／脱着鉢受は器、または冷媒凝縮器および蒸発器を組入れるシステムとともに用いられる。液体サブクーラは、冷媒相変換（凝縮器／蒸発器）システムにおいてのみ用いられる。別の実施例では、反応器を通って異なる熱伝達流体を送るための複数の回路が開示される。さらに別の実施例では、好ましい反応物媒体は、異なる反応器内の１つ以上の特定の錯化合物の使用を含む。これらの好ましい錯化合物か開示される。

図面の簡単な説明図１および２は、蒸気レキュペレータを組入れるこの発明の装置の概略図であり、図３は液体サブクーラを組入れるこの発明の装置の概略図である。

図４は、蒸気レキュペレータおよびサブターラの両方を組入れるこの発明の同じ装置の概略図である。

詳細な説明ここでは、「化合物」という語は、この発明の範囲内で固体反応物への気体反応物、すなわち冷媒の吸着および脱着によって形成される何らかの反応生成物を意味すると意図される。この発明に従う定圧力エンジンサイクルの個別の（ｄｉｓｃｒｅｔｅ）ステージングの実施において、２つまたはそれ以上の異なる固体反応物か選択され、異なる固体反応物か熱ポンプ装置内の異なる反応器または反応位置に導入される。このプロセスにおいて用いられる１組の、一連のまたは−「ｔの化合物のうちの異なる化合物は、低い反応圧力（吸着）て蒸気圧のより低い化合物の吸着の温度か、高い反応（脱着）圧力で次に蒸気圧の高い化合物の脱着温度よりも少なくとも８°Ｃ高いように選択され、気体反応物の蒸気圧の昇順に配置される。このような組または群の化合物の各々は、異なる蒸気圧曲線を示し、すなわち各々か異なる蒸気圧一温度関係を有し、これは気体反応物の濃度に依存しない。適切な化合物を選択し、それらを上述のシーケンスで配置することにより、吸着の熱か常に、サイクルにおける次のまたは後続の脱着反応を推進するのに十分な温度にあるように、プロセスのサイクルは実行される。一連の化合物はまた、同じ反応器内のどの化合物もより低い平衡温度で別の配位結合ステップを持たないように選択される、というのはこれらか温度平衡または停止状態の間に他の化合物からより多くの反応気体を吸着するかもしれず、このことか断続的な動作の間のサイクルの性能を低下するであろうからである。さらに、各化合物の質量は、各化合物を脱着するのにほぼ同じ熱量が必要であるように調整される。

この発明において有用な化合物を形成するのに用いられる特定の反応物は、金属酸化物、ハロゲン化物、ホウフッ化物、炭酸塩、亜硝酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、硫化物、硫酸塩、および塩素酸塩を含む。無機塩のための好ましい金属は、アルカリおよびアルカリ土類金属、遷移金属、アルミニウム、亜鉛、カドミウム、ならびに錫から選択される。好ましい遷移金属は、マンガン、鉄、ニッケルおよびコバルトである。上述の金属、特にアルカリ、アルカリ土類、アルミニウムおよび好ましい遷移金属の複金属塩化物塩もまた有用である。以下、これらの反応物は固体、塩または固体反応物と称することかある。カルシウムおよびハロゲン化ス１〜ロンチウムが特に好ましい。

固体に吸着されて化合物を形成する、この発明のプロセスにおいて特に有用な気体反応物は、アンモニア、水、メチルアミンおよびメタノールであり、アンモニアは安定しており高いエネルギ錯体を形成するので特に適切である。

しかしなから、二酸化硫黄、他の低級アルカノール、ピリジン、アルキルアミン、ポリアミンおよびホスフィン、ならびに少なくとも１つの自由電子対をイアする他の極性を存する何らかの冷媒を用いてもよい。二酸化炭素もまた、金属酸化物とともに有用である。これらの気体反応物は、以下冷媒と称する。特に好ましいアンモニア錯化合物は以下のとおりである。

ＢａＣ１，・０−８　（ＮＨ，）、ＣａＣｌ２　・４−８（ＮＨ３）　、Ｃａｃ　Ｌ　’　２−４　（ＮＨ２）　、５ｒＣＩ２１　８（ＮＨ５）、ＬｔＣｌ・０　３（ＮＨｚ）、５ｒＢｒ２−２−８　（ＮＨ，）　、ＣａＢｒ２−２−６　（ＮＨ，）、ＣｏＣ１□　・：ｌ’−６（ＮＨ２）、ＮｉＣｌ２　・２−６（ＮＨ，）　、ＦｅＣ１□　’２−６　（ＮＨ２）　、ＦｅＢｒ２−２−６　（ＮＨ３）、ＣＯＢｒ２　・２−６　（ＮＨｓ　）、Ｎ＋Ｂｒｚ　・２　６　（ＮＨｓ　）　、ＡｌＣｌ３　・３　５　（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２　・０　１　（ＮＨｓ）、ＣａＣＬ　・１　２（ＮＨ２）　、Ｃｕ５Ｏ，’　２−４　（ＮＨ３）　、ＮａＢＦ。

・０．５　２．５　（ＮＨｚ　）およびＮａＢｒ−０−５，２５（ＮＨ，）。

上記の錯化合物では塩１モル当たりのアンモニアのモル数値か与えられるか、錯体の中には所与のモル範囲がいくつかの配位結合ステップを含むものもある。したがって、たとえばＮ　ａ　Ｂ　Ｆ　ａ化合物の場合には、所与の数値範囲内でいくつかの異なる反応ステップが起こる。しかしながら典型的には、実際を考虜して使用可能なのは示された配位結合範囲の一部のみである。したかって、上記の範囲は、当業者には理解されるであろうか、あくまでもおおよその範囲である。

この発明に従うシステムを例示するための、１組のまたは一連の化合物の具体例において、塩ＦｅＣＩｔ　、５ｒＢｒｚ、ＳｒＣｌ＊およびＢａＣｌ２が、１つ以上の反応器内の別個の熱伝達領域または４つの別個の反応容器からなる熱ポンプにおいて使用される。化合物は上述のように、上述の塩のアンモニア配位子錯化合物を含む。図１は、個別の定圧ステージ熱ポンプを実現するための装置の例を概略的に示す。塩は、錯化合物配位子蒸気圧の連続する昇順で、それぞれ反応器１２．１４．１６および１８に満たされる。したかって第１の反応器１２はＦｅＣｌ□て、反応器１４は５ｒＢｒ２て、反応器１６は３　ｒ　ＣＩ　２で、反応器Ｉ８はＢａＣｌ２て満たされる。この装置は、バーナ２０、熱交換器２２、蒸発器２４および凝縮器２６を含み、さらに、反応器、凝縮器および蒸発器の間でアンモニア気体を送るための適切なバルブおよび導管、反応器間で熱伝達流体を送るためのバルブ５２．５４および５６、ならびにシステム内で熱伝達流体を送るための熱交換導管およびポンプを備える。サイクルの前半において、高温の塩ＦｅＣ１□を収容する反応器１２は高い圧力にあり、５ｒＣ１２を収容する反応器１６もまた高い圧力にある。反応器１４および１８は低い圧力にあり、反応器１８は１３ａｃ　Ｉｔを収容し、反応器Ｉ４は５ｒＣ１＊を収容する。

前半サイクルの間、バルブ５２および５６は、ポンプ１９か反応器１４および１６を介して熱伝達流体を循環させ、それによって気体吸着の間に反応器１４から放出されたエネルギを反応器１６内の固体反応物に伝達して、そこで起こる脱着反応を推進するように位置される。バルブの設定およびバルブ１５の適切な位置決めて、反応器１８内で吸着中に放出されたエネルギはＨＦ出されるか、または熱交換器２２によって回収される。この熱交換サイクルの前半において、バルブ２５はアンモニア蒸気を反応器１２およびＩ６から凝縮器２６へ、および蒸発器２４から反応器１４および１８に送るように位置される。ポンプ１７は、バーナ２０から反応器１２へと熱伝達流体を循環させて、この反応器内の化合物の脱着を推進する。

プロセスの後半サイクルの開始前に、短い復熱および温度シフトの段階か必要である。バルブの位置は、熱伝達のやりとりのために、反応器１２および１４が連結され、反応器１６および１８か連結されるように変更される。熱伝達流体は、連結された反応器の各対を介して供給され、より高温の反応器からより低温の反応器に熱を伝達する。したがって、反応器１２は冷却され、一方反応器１４は加熱される。反応器１６は冷却され、一方反応器１８は加熱される。これで、後半サイクルの準備のための復熱および温度調整は終了する。

後半サイクルでは、バーナ２０は使用されない。反応器１４内の固体反応物は、反応器１２内の吸着反応からの熱に推進されて、その冷媒を脱着する。反応器１８内の化合物は、反応器１６内の化合物の吸着から放出された熱に推進されて、脱着する。脱着反応からのアンモニアは凝縮器２６に送られ、吸着反応のためのアンモニアは蒸発器２４から得られる。後半サイクルの終わりに、上述のような復熱および温度調整の段階か再びとられて、前半サイクルを繰返すためにシステムを準備する。図１の装置はまた、反応器１２および１６、ならびに反応器１４および１８をそれぞれ単一の容器に組合せるように変更してもよい、というのはいずれの対においても双方の反応器か常に同じ圧力にあるからである。４つの化合物すべてか単一の反応器内に置かれて、各々か交互に高圧力および低圧力で動作する２つのこのような反応器からなる熱ポンプであってもよい。

この発明に従う好ましい化合物を選択するにあたって、１以上のより蒸気圧の高いステージにおいて使用するための、蒸気圧の最も高い化合物のうち好ましいものは、ＣａＣ１，・４−８　（ＮＨ，）、ＣａＣｌ２　”２−４　（ＮＨ８）、およびその混合物、５ｒＣ１ｔ　−ｔ−ｇ　（ＮＨ，）、ＢａＣ１ｔ　・ｏ　８　（ＮＨ２）、ＬｔＣｌ−０３（ＮＨ２）、５ｒＢｒ２　・２−８（ＮＨ３）、ＣａＢｒ２　・２−６、ＦｅＣｌ２　”２−６　（ＮＨ，）、ＣＯＣｌ２−２− ６　（ＮＨ３）、ＮａＢＦ４−ｏ、　５−２．５　（ＮＨ２）およびＮａＢｒ・０−５．２５　（ＮＨｓ　）である。１以上のより蒸気圧の低いステージで用いられる好ましい化合物は、個々にまたは組合せて使用される、Ｓ　ｒ　ＣＩ　２　・１−８（ＮＨ＝　）　、ＣａＣ１□　＋　２　４　（ＮＨ２）　、ＬｔＣｌ　・０　３　（ＮＨ２）、５ｒＢｒ２　・２　８　（ＮＨ２）、ＣａＢｒ２　” ２−６　（ＮＨ３）　、ＦｅＣＩｚ　’２−６　（ＮＨｌ）、およびＣＯＣｌ２　・２　６　（ＮＨ２）　、ＣｏＢｒ２”２−６　（ＮＨｓ　）　、ＮｉＣ１□ 　’２−６　（ＮＨ，）　、Ｃｕ５ｏ４−２−４　（ＮＨ２）　、およびＣａＣｌ、・０　１（ＮＨ，）　、およびＣａＣｌ２　−１−２　（ＮＨ３’）である。

化合物の最も好ましい分類は、低温のステージ、すなわち蒸気圧の最も高い化合物においては、Ｃａ　ＣＩ　２　・４−８　（ＮＨ３）、ＣａＣ］２　”　２− ４　（ＮＨ，）　、またはその組合せ、または５ｉＣＩ２　・１−８（ＮＨ，）であり、中間のステージにおいてはＣａＢｒ２　・２−６　（ＮＨ，）を用い、高温（低圧）ステージにおいては、Ｃａ　Ｃ１２・０−１　（ＮＨ３）　、ＣａＣＬ　’　１−２　（ＮＨｓ　）またはその混合物を用いる。

この発明の重要な特徴および利点は、発熱吸着反応によって発生される熱か吸熱脱着反応を推進するための反応器に送られるように、吸着および脱着反応をステージングすることにある。この発明に従えば、異なる反応器にある異なる錯化合物は、吸着圧力において蒸気圧のより低い化合物の吸着温度か、脱着圧力において次に蒸気圧の高い化合物の脱着温度よりも少なくとも８°Ｃ高いように、気体反応物蒸気圧の昇順に使用される。したかつて、化合物と熱のやりとりをしなから反応器間で熱伝達流体を送るためのラインは、蒸気圧のより低い化合物から蒸気圧のより高い化合物に流体か連続して送られるようにされている。

上述の錯化合物は、図１に示されるように、そこで冷媒か気体／液体相変化を行なう１つ以上の凝縮器および１つ以上の蒸発器を含む受け手段を組入れる、熱活性される熱ボンブシステｊ、において使用されてもよく、または米国特許第５，０７９，９２８号に開示されるように、受は手段か蒸発器および凝縮器に代わって、冷媒を吸着（吸収）および脱着するための反応器を含むシステムにおいて用いられてもよい。単一の蒸発器および単一の凝縮器か用いられる場合には、冷媒はすへての脱着反応器から凝縮器に、および蒸発器からすへての吸着反応器に向けられる。複数の蒸発器または複数の凝縮器か用いられる場合には、蒸発器の各々は異なる温度で動作し、各凝縮器についても異なる温度て動作する。液体蒸気収着サイクルまたはタービンまたは池の膨張手段等のパワー発生装置を含む池の受け手段か使用されてもよい。さらに、このタイプのステージングシステムは、熱エンジンの側ではなく熱ポンプて用いられて、所与の圧力比での温度上昇を増大するか、または所与の上昇についての圧力比を減少するように用いられてもよい。この態様で使用されると、このシステムは、機械または熱コンプレッサのいずれでも駆動され得る。上述の特許出願にも記載されているように、熱ポンプステージングに関して、錯化合物は、高い反応圧力で吸着温度のより低い化合物の吸着温度か、低い反応圧力で吸着温度が次に高い化合物の脱着温度よりも少なくとも８°Ｃ高くなるように、それぞれ同じ吸着および脱着圧力での吸着温度の昇順に選択され、配置される。

蒸気レキュペレータこの発明に従えば、反応器への、そして反応器からの冷媒の流路に沿って位置される熱交換器を含む蒸気レキュペレータによって、動作係数（ＣＯＰ）および特定の冷却能力の上昇が提供される。図１に示されるように、蒸気レキュペレータ４０は好都合に、それぞれ蒸発器２４および凝縮器２６と反応器との間の導管３８および３９に沿って位置される。このような位置で、レキュペレータ４０は、反応諾と凝縮器との間を流れる冷媒蒸気の流れと、蒸発器と反応器との間を流れる冷媒蒸気の流れとの間での熱交換を与える。このようなレキュペレータを組込むことによって、脱着反応器から凝縮器に流れる過熱蒸気は、蒸発器から吸着反応器に送られる比較的低温の蒸気によって冷却される。

脱着反応を終える過熱された冷媒から回収されるエネルギは、典型的には蒸発器を出て発熱吸着を行なう低温の気体冷媒に伝達されるため、システムの熱効率は上昇する。蒸気レキュペレータはまた、有利に反応器（ステージ）間に、または代替的に最も圧力の高い反応器と凝縮器および蒸発器との間に設置されてもよい。次に高温の反応器から出る冷媒蒸気は、次に低温の蒸気反応器に入る蒸気を加熱するために使用される。種々のレキュペレータの配置を組合せること、たとえは最も圧力の高い反応器と凝縮器／蒸発器との間、および／または２つのより低いステージ反応器間等に置くことかしばしば望ましい。

図２に示される実施例において、反応器５５および５７か、図１の冷媒相変化装置において用いられる蒸発器および凝縮器構成要素に代わる。このような反応器は、ステージング反応器７２．７４および７６からそれに送られる冷媒を交互に吸着（吸収）および脱着するだめの固体または液体溶液を含む。反応器５５および５７は、交互の化学吸着反応からエネルギを回収するために熱交換器（図示せず）と協働する。蒸気レキュペレータ４０は、この実施例ても図１と同様に機能し、ステージング脱着反応器から吸着反応器（５５または５７）に送られる過熱された冷媒蒸気を、脱着反応器（５５または５７）からステージング吸着反応器に送られる比較的低温の蒸気によって冷却する。

液体サブクーラこの発明の別の実施例において、蒸発器および凝縮器を組入れる冷媒相変化装置において液体サブクーラが使用される。図３に示されるように、液体−蒸気熱交換器を含む液体サブクーラ４２が、凝縮器から導管３３を通ってエキスパンションバルブ３１に流れる液体冷媒を、蒸発器２４から出る比較的低温の蒸気によって冷却するために設けられる。好都合には、液体サブクーラ４２は、凝縮器２６と蒸発器２４との間のエキスパンションバルブ３１または他の気体膨張手段の凝縮器側に、導管３３および３８に沿って位置され、それによってこれらの流体の流れは熱をやりとりし、その間で熱か伝達され得る。この熱伝達によって、導管３３内の液体冷媒は蒸発器からの導管３８内の比較的低温の蒸気に対して熱交換によって予冷却（ｓｕｂｃｏ。

１）され、それによって液体のより少ない部分が等エンタルピー膨張によって急速に気化し、システムに送られる冷媒流体の量に基づくシステムの冷却効率および能力か増す。

サブクーラのさらなる利点は、蒸発器から吸着反応器への蒸気の流れて与えられるエネルギを増加し、それにより脱着反応を推進するのに必要なプライムエネルギの量を最終的に減することである。したかって、冷却能力およびＣＯＰの両方か増す。

図４には、蒸気レキュペレータ４０および液体サブクーラ４２の両方を組入れる装置の例か示される。

図２はまた、反応器内の塩におよびそれから熱伝達流体を送るために複数の回路を用い、熱伝達流体が反応器内を通る実施例を示す。反応器において複数の回路を用いることて、異なる熱伝達流体およびこれらの流体の異なる相を用いることかできる。たとえは、反応器７２は脱着段階中に炉７１からの排気または煙道ガスで直接点火されてもよく、吸着段階の間に熱を排出するまたは除去するために異なる流体または他の熱伝達流体か用いられてもよい。反応器および化合物のステージングにおいて必要な熱交換の温度に対して高い熱伝達係数を維持するために、異なる回路に複数の異なる熱伝達流体か用いられてもよい。特定のおよび異なる熱伝達流体の使用を、反応相て達成される温度範囲および塩の異なる絹合せに依存して、システムに合わせてもよい。熱伝達流体は、そのようなシステムで用いられるときのそれらのそれぞれの熱伝達特性を最適に利用するように選Ｕくされ得る。さらなる例として、示される３つの塩のシステムにおいて、反応器７２内の高温の塩は、炉７Ｉからの高温の流体で加熱される、または直接点火されることによって脱着されてもよく、高温の塩の吸着および中位の温度の化合物の脱着の際に高温の反応器７２から中温の反応器７４に熱を伝達するのに、ダウサーム・ジエイ（Ｄｏｗｔｈｅｒｍ　Ｊ■）等の相変化熱伝達媒体か用いられてもよい。中間ステージ反応器から低ステージ反応器７６にエネルギを伝達するのに水か用いられてもよく、相変化または供給される熱伝達のいずれも実用的であり、反応器７６内の低温塩から熱交換器７０（排熱）に熱を伝達するのに相変化アンモニアか用いられてもよい。４つの相いれない流体をこのように使用するには、各反応器において２つの回路が必要である。このような複数の回路はまた、炉７１または外の廃棄物からの高温の排気ガスを活用する、またはこのように加熱された流体を反応器に送ることによって熱源をＩ井除するためにも用いることかてきる。ステージサイクルは、ステージングに必要なすへての熱交換温度に対して優れた伝達特性を維持するために、２つまたは３つの異なる熱伝達流体および／または相変化熱伝達流体を用いてもよい。この発明の範囲内のこれらのおよび他の利点は、当業者には明らかになるであろう。

補正書の写しく翻訳力提出書（特許法第１８４条の８）平成　６年　６月１６佃

Claims

【特許請求の範囲】１．２つまたはそれ以上の複数の反応チャンバを含み、前記チャンバの各々はその中に固体反応吸着剤とそれに吸着される気体反応物とを含む異なる化合物を有し、前記化合物の各々は、その中の気体反応物の濃度に実質的に依存しない異なる気体反応物蒸気圧を有し、前記気体反応物は、アンモニア、水、二酸化炭素、二酸化硫黄、低級アルカノール、アルキルアミン、ポリアミン、ホスフィンまたは少なくとも１つの自由電子対を有する極性冷媒を含み、前記固体反応物は、金属酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、硫化物もしくは硫酸塩を含む無機塩または塩化物を含む無機塩であり、前記金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アルミニウム、亜鉛、カドミウム、または錫を含み、前記塩化物はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、マンガン、鉄、ニッケルまたはコバルトの複金属塩化物を含み、さらに熱を少なくとも１つの前記チャンバに導入するための加熱手段と、熱伝達流体を前記反応チャンバに、およびそこから供給するための手段と、熱伝達流体を前記反応チャンバを通ってその中の前記化合物と熱のやりとりをしながら送るための手段とを含み、それによって発熱反応からの熱が吸熱反応を推進するための反応チャンバに送られ、さらに比較的加熱された気体反応物を１つ以上の脱着反応チャンバから受ける手段に送り、かつ比較的低温の気体反応物を受ける手段から１つ以上の吸着反応チャンバに送るための流れ送り手段と、前記流れ送り手段と協働して、前記加熱された気体反応物と前記比較的低温の気体反応物との間で熱を伝達させるための熱交換器とを含む、装置。２．前記受ける手段は、前記比較的加熱された気体反応物を受けるための１つ以上の凝縮器と、比較的低温の気体反応物を供給するための１つ以上の蒸発器とを含む、請求項１に記載の装置。３．前記受ける手段が、前記気体反応物を吸着するおよび脱着するための手段を含む、請求項１に記載の装置。４．２つまたはそれ以上の複数の反応器を含み、その各々がその中に固体反応物吸着剤とそれに吸着される気体反応物とを含む異なる化合物を有し、前記化合物の各々は、その中の気体反応物の濃度に実質的に依存しない異なる気体反応物蒸気圧を有し、前記気体反応物は、アンモニア、水、二酸化炭素、二酸化硫黄、低級アルカノール、アルキルアミン、ポリアミン、ホスフィンまたは少なくとも１つの自由電子対を有する極性冷媒を含み、前記固体反応物は、金属酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、硫化物、もしくは硫酸塩を含む無機塩または塩化物を含む無機塩であり、前記金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アルミニウム、亜鉛、カドミウム、または錫を含み、前記塩化物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、マンガン、鉄、ニッケルまたはコバルトの複金属塩化物を含み、さらに熱を少なくとも１つの前記反応器に導入するための加熱手段と、熱伝達流体を前記反応器におよびそれから供給するための手段と、熱伝達流体を前記反応器を通ってその中の前記化合物と熱のやりとりをしながら送るための手段とを含み、それによって発熱反応からの熱が吸熱反応を推進するための反応器に送られ、さらに前記化合物から脱着された気体反応物を凝縮するための１つ以上の凝縮器と、前記気体反応物を前記反応器から前記凝縮器に送るための第１の手段と、前記気体反応物のための１つ以上の蒸発器と、前記気体反応物を前記蒸発器から前記反応器に送るための第２の手段と、凝縮された気体反応物を前記凝縮器から前記蒸発器に送るための第３の手段と、前記第２の手段および前記第３の手段と協働して、熱をその間で伝達させるための熱交換器とを含む、装置。５．熱伝達流体を前記反応チャンバを通って送るための前記手段が、前記反応チャンバ内の吸着および脱着反応の間に、それを通って前記化合物と熱のやりとりをしながら異なる熱伝達流体を送ることのできる複数のチャネル手段を含む、請求項１ないし４に記載の装置。６．前記第１の手段および前記第２の手段と協働して、その間で熱を伝達させるための熱交換器を含む、請求項４に記載の装置。７．前記化合物の少なくとも１つが、ＣａＣｌ２・４−８（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・２−４（ＮＨ３）、またはまたはその混合物、ＳｒＣｌ２・１−８（ＮＨ３）、ＢａＣｌ２・０−８（ＮＨ３）、ＬｉＣｌ・０−３（ＮＨ３）、ＳｒＢｒ２・２−８（ＮＨ３）、ＣａＢｒ２２− ６（ＮＨ３）、ＣｏＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｏＢｒ２・２−６（ＮＨ２）、ＮｉＣｌ２・２−６（ＮＨ，）、ＦｅＣｉ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｕＳＯ４・２−４（ＮＨ３）、ＮａＢＦ４・０．５−２．５（ＮＨ３）、ＮａＢｒ・０− ５．２５（ＮＨ３）、またはＣａＣｌ２・０−１（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・１− ２（ＮＨ３）またはその混合物である、請求項１、４または６に記載の装置。８．２つまたはそれ以上の複数の反応チャンバを含み、前記チャンバの各々は、固体反応物吸着剤とそれに吸着される気体反応物とを含む異なる化合物をその中に有し、前記化合物の各々は、その中の気体反応物の濃度に実質的に依存しない異なる気体反応物蒸気圧を有し、さらに前記化合物は、昇順の気体反応物蒸気圧を有し、吸着圧力で蒸気圧がより低い化合物の吸着温度は、脱着圧力で蒸気圧か次に高い化合物の脱着温度よりも少なくとも８℃高く、前記気体反応物は、アンモニア、水、二酸化炭素、二酸化硫黄、低級アルカノール、アルキルアミン、ポリアミン、ホスフィン、または少なくとも１つの自由電子対を有する極性冷媒を含み、前記固体反応物は、金属酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、硫化物もしくは硫酸塩を含む無機塩または塩化物を含む無機塩であり、前記金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アルミニウム、亜鉛、カドミウムおよび錫を含み、前記塩化物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、マンガン、鉄、ニッケルまたはコバルトの複金属塩化物を含み、さらに熱伝達流体を前記反応チャンバに、およびそれから送るための手段を含み、それによって発熱吸着反応からの熱が、吸熱脱着反応を推進するための反応チャンバに送られ、さらに前記反応チャンバから熱を選択的に回収するおよび／または吸着するための熱交換手段と、単一の凝縮器、および気体反応物を前記反応チャンバの各々から前記凝縮器に送るための導管手段、または各々が異なる温度で動作する２つ以上の凝縮器を含む凝縮器手段と、単一の蒸発器、および気体反応物を前記蒸発器から前記反応チャンバの各々に送るための導管手段、または各々が異なる温度で動作する２つ以上の蒸発器を含む蒸発器手段とを含み、蒸気圧の最も高い化合物は、ＣａＣｌ２・４−８（ＮＨ２）、ＣａＣｌ２・２−４（ＮＨ３）、またはその混合物、ＳｒＣｌ２・１−８（ＮＨ３）、ＢａＣｌ２・０−８（ＮＨ３）、ＬｉＣｌ・０−３（ＮＨ３）、ＳｒＢｒ２・２−８（ＮＨ３）、ＣａＢｒ２・２−６（ＮＨ３）、ＦｅＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｏＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、およびＮａＢＦ４・０．５−２．５（ＮＨ３）またはＮａＢｒ・０−５．２５（ＮＨ３）を含む、装置。９．１以上の蒸気圧がより低い化合物は、ＳｒＣｌ３・１−８（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・２−４（ＮＨ３）、ＬｉＣｌ・０−３（ＮＨ３）、ＳｒＢｒ２・２−８（ＮＨ３）、ＣａＢｒ２・２−６（ＮＨ３）、ＦｅＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＮｉＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｏＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｏＢｒ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｕＳＯ４・２−４（ＮＨ３）、またはＣａＣｌ２・０−１（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・１−２（ＮＨ３）またはその混合物を含む、請求項８に記載の装置。１０．３つ以上の複数の反応器を含み、前記反応器の各々はその中に前記化合物の異なる１つを有し、熱を少なくとも１つの前記反応器に導入するための手段と、熱伝達流体を前記反応器に、およびそれから供給するための手段と、熱伝達流体を前記反応器を通ってその中の化合物と熱のやりとりをしながら送るための手段とを含み、それによって発熱反応からの熱が吸熱反応を推進するための反応器に送られ、さらに気体反応物を前記反応器に、およびそれから送るための手段と、前記熱伝達流体を加熱および／または冷却し、かつそこから熱を選択的に回収および／または吸着するための熱交換手段とを含み、蒸気圧の最も高い化合物は、ＣａＣｌ２・４−８（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・２−４（ＮＨ３）、その混合物、またはＳｒＣｌ２・１−８（ＮＨ３）、ＢａＣｌ２・０−８（ＮＨ３）またはＮａＢＦ４・０．５−２．５（ＮＨ３）を含む、請求項８に記載の装置。１１．中間ステージ蒸気圧化合物は、ＣａＢｒ２・２−６（ＮＨ３）である、請求項１０に記載の装置。１２．第３の蒸気圧のより低い化合物は、ＣａＣｌ２・０−１（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・１−２（ＮＨ３）またはその混合物を含む、請求項１０または１１に記載の装置。１３．蒸気圧の最も低い化合物が、ＮｉＣｌ２・２−６（ＮＨ３）である、請求項１０、１１または１２に記載の装置。１４．１つ以上のより低いステージ蒸気圧の化合物が、ＳｒＣｌ２・１−８（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・２−４（ＮＨ３）、ＬｉＣｌ・０−３（ＮＨ３）、ＳｒＢｒ２・２−８（ＮＨ３）、ＣａＢｒ２・２−６（ＮＨ３）、ＦｅＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｏＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＦｅＢｒ２・２−６（ＮＨ２）、ＮｉＣｌ２・２−６（ＮＨ２）、ＣｏＢｒ２・２−６（ＮＨ３）、ＣｕＳＯ４・２−４（ＮＨ３）、ＮａＢＦ４・０．５−２．５（ＮＨ３）、ＮａＢｒ・０−５．２５（ＮＨ３）、またはＣａＣｌ２・０−１（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・１−２（ＮＨ３）またはその混合物を含む、請求項１０に記載の装置。１５．３つ以上の複数の反応器を含み、前記反応器の各々はその中に前記化合物の異なる１つを有し、熱を少なくとも１つの前記反応器に導入するための手段と、熱伝達流体を前記反応器に、およびそれから供給するための手段と、熱伝達流体を前記反応器を通ってその中の前記化合物と熱のやりとりをしながら送るための手段とを含み、それによって発熱反応からの熱が吸熱反応を推進するための反応器に送られ、さらに前記反応器に、およびそれから気体反応物を送るための手段と、前記熱伝達液体を加熱および／または冷却し、かつそこから熱を選択的に回収および／または吸着するための熱交換手段とを含み、前記反応器の少なくとも１つの中の前記化合物は、ハロゲン化カルシウムまたはハロゲン化ストロンチウムを含む、請求項８に記載の装置。１６．機械または圧力駆動される熱ポンプ装置であって、２つまたはそれ以上の複数の反応チャンバを含み、前記チャンバの各々は、固体反応物吸着剤とそれに吸着される気体反応物とを含む異なる化合物をその中に有し、前記化合物の各々は、その中の気体反応物の濃度に実質的に依存しない異なる気体反応物蒸気圧を有し、さらに前記化合物は、それぞれ同じ吸着および脱着圧力で昇順の吸着温度を有し、高い反応圧力で吸着温度のより低い化合物の吸着温度は、低い反応圧力で次に吸着温度の高い化合物の脱着温度よりも少なくとも８℃高く、前記気体反応物は、アンモニア、水、二酸化炭素、二酸化硫黄、低級アルカノール、アルキルアミン、ポリアミン、ホスフィンまたは少なくとも１つの自由電子対を有する極性冷媒を含み、前記固体反応物は、金属酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、硫化物もしくは硫酸塩を含む無機塩または塩化物を含む無機塩であり、前記金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アルミニウム、亜鉛、カドミウムまたは錫を含み、前記塩化物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、マンガン、鉄、ニッケルまたはコバルトの複金属塩化物を含み、さらに熱伝達流体を前記反応チャンバに、およびそれから送るための手段を含み、それによって発熱吸着反応からの熱が、吸熱脱着反応を推進するための反応チャンバに送られ、吸着温度の最も低い化合物は、ＣａＣｌ２・４−８（ＮＨ２）、ＣａＣｌ２・２−４（ＮＨ３）、その混合物、ＳｒＣｌ２・１−８（ＮＨ３）、ＢａＣｌ２・０−８（ＮＨ３）、ＬｉＣｌ・０ −３（ＮＨ３）、ＳｒＢｒ２・２−８（ＮＨ３）、ＣａＢｒ２・２−６（ＮＨ２）、ＦｅＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・２−６（ＮＨ３）、ＮａＢＦ４・０．５−２．５（ＮＨ３）、またはＮａＢｒ・０−５．２５（ＮＨ２）を含む、装置。１７．吸着温度のより高い化合物の１つは、ＣａＣｌ２・０−１（ＮＨ３）、ＣａＣｌ２・１−２（ＮＨ３）、その混合物、またはＣａＢｒ２・２−６（ＮＨ３）を含む、請求項１６に記載の装置。１８．固体−蒸気化合物をステージングするためのプロセスであって、固体反応物吸着剤およびそれに吸着される気体反応物を含む２つ以上の複数個の異なる化合物を選択するステップを含み、前記化合物の各々は、気体反応物の濃度に実質的に依存しない異なる気体反応物蒸気圧を有し、さらに前記化合物の異なる１つを複数の反応器の異なる１つに配置するステップと、第１の反応サイクルにおいて、前記反応器の第１の部分を第１の圧力となる温度で動作させるステップとを含み、それによってその中の前記化合物は前記気体反応物を吸熱反応で脱着し、さらに前記反応器の前記第２の部分を第２の圧力で動作させ、それによってその中の前記化合物は発熱反応で前記気体反応物を吸着し、さらに第２の反応サイクルにおいて、前記反応器の前記第１の部分を前記第２の圧力で動作させ、それによってその中の前記化合物は発熱反応で前記気体反応物を吸着し、さらに前記反応器の前記第２の部分を前記第１の圧力となる温度で動作させ、それによってその中の化合物は吸熱反応で前記気体反応物を脱着し、さらに発熱反応からの熱の少なくとも一部を吸熱反応を推進するための反応に送るステップと、前記脱着反応器から放出された気体反応物を凝縮器または前記気体反応物を受けるための手段に送るステップと、蒸発器からまたは受ける手段からの気体反応物を吸着反応器に送るステップとを含むプロセスにおいて、改良点は、前記気体反応物の第１の流れを脱着反応器から凝縮器または受ける手段に送るステップと、気体反応物の第２の流れを蒸発器または受ける手段から吸着反応器に熱交換器を介して同時に送るステップと、前記第１および第２の流れの間で熱を交換するステップとを含む、プロセス。１９．凝縮された気体反応物の液体の流れを凝縮器から蒸発器に送るステップと、気体反応物の気体の流れを蒸発器から吸着反応器に熱交換器を介して同時に送るステップと、前記液体の流れと前記気体の流れとの間で熱を交換するステップとを含む、請求項１８に記載のプロセス。