JPS6177606A - タ−ビンによる電力生産からの副生酸素の製造方法 - Google Patents

タ−ビンによる電力生産からの副生酸素の製造方法

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JPS6177606A
JPS6177606A JP60168443A JP16844385A JPS6177606A JP S6177606 A JPS6177606 A JP S6177606A JP 60168443 A JP60168443 A JP 60168443A JP 16844385 A JP16844385 A JP 16844385A JP S6177606 A JPS6177606 A JP S6177606A
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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】 本発明は、従来技術によるガスの燃焼により発電を行い
その後タービンを通して膨張させるかたわら、酸素を回
収するシステムに関連する。
更に詳述すれば、本発明は、非低温装置を用いて、正味
電力と装置を運転する電力を得るためパワータービンに
空気の流れを通してその後の燃焼、膨張のため圧縮する
際に空気の流れからの酸素の回収を目的とした空気の分
離に関するものである。
気流の分離、特に空気の流れをその構成要素である酸素
や窒素に分離することは長年にわたシ実施されておシ、
多種の純粋物やガス生成物の回収のためエネルギー集約
型プロセスを用いている。各ガス構成要素の化学的吸着
、各種ガス構成要素の分別低温蒸留、膜媒体を介する微
分透過などは全て、ガス流の構成要素、特に酸素及び／
又は窒素を空中から回収するのに用いられている、これ
らのプロセスは、通常電力、ガス。
永代などが高くつき、連続的な又便利な再生や運転方法
がないという一般的欠点がおる。
空気などのガス流の分離については色々の方法が考案さ
れておシ、これらの方法では流出液から少くとも多少の
エネルギーが回収されて。
方法自体の要する動力に使用される。
例えば、米国特許第４，１５２，７６６号は、化学的な
空気分離法を開示しておシ、該方法では空気を圧縮して
圧力を上げて、これを化学的に分離して、空中の酸素の
化学的結合が窒素のそれとは違うのを利用して、酸素と
窒素に富む排出流とに分離する。排出された富窒素流は
、換気前に膨張器を通過させて減圧する。膨張器は、プ
ロセス運転のためコンプレッサーを駆動して少くとも若
干のエネルギーを回収する。このプロセスでは正味電力
は発生しない。
又欧州特許第００８２６００号では、空気をコンプレッ
サーで圧縮し、プロセス流との熱交換により又は外部冷
却手段により温度を低下させ。
圧縮冷却空気を１選択的に酸素の移行を行って分離する
半透過膜上に通して酸素と、窒素を多量に含む排出流と
に分離することができる。窒素を含む排出流を圧縮給気
流で熱交換して再加熱し、それから膨張して減圧し、プ
ロセスの圧縮に要する力を回収する、燃料を燃焼するこ
とはなく、正味電力も生成されない。実際には第１図に
示すようにプロセスの効率不良を補うため電力供給が必
要となる。
ガス分離プロセスにおいて圧縮装置運転のため追加の電
力を供給する方法として、排出流を燃焼させ、燃料と燃
焼排出流との混合より得たエネルギーを得る方法が考案
された。例えば米国特許第４，３４０．５７８号は、空
気を圧縮し、化学剤を用いて酸素と窒素を含む流れとに
分離し。
その後残存酸素をまだ含有している窒素含有流を燃料と
混合して燃焼領域で燃焼させ、燃焼領域内の加熱排出物
をタービン内で数段階にわたって膨張させてプロセスの
圧縮に必要なエネルギーを回収する、正味電力は発生し
ない。
上記と同様の燃焼利用法が米国特許第４２２４Ｄ４５号
に記載されて２シ、ここでは低温空気分離を用いている
。本特許ではプロセス空気をコンプレッサで圧縮し、空
気の構成要素の液化温度に迄温度を有怠に下げて後、低
温分留コラムで蒸留する。低温分離の低圧コラムから排
出される流れを再加熱し、再圧縮して後、燃料と低温分
離の対象とならなかったバイパス空気とを燃焼し、懲罰
排出物はタービンを介して膨張させ、工程用エネルギー
を回収する。この工程からは正味電力は得られない。
発電については米国特許第４，３８２，３６６号に記載
の低温空気分離プロセスで意図されている。
このプロセスでは、空気をまず圧縮し、その後温匿を低
下させて、酸素と窒素の低温分ａｔ−はかる。低温蒸留
からの窒素を含む排水液は再加熱し、燃料と共に燃焼さ
せて後にタービンで膨張させて減圧し、エア・コンプレ
ッサーを駆動して低温蒸留を行う。生成酸素圧縮のため
更にエネルギーが回収され、正味電力の発電はエキスパ
ンダー・タービンとこれから排出される廃熱で勤〈随伴
スチーム・タービンにより行われる。このシステムは正
体電力を発電するものの。
酸素発生の全体プロセスはエネルギー集約型低温空気蒸
留型である。
その他関連技術文献としては次の通シである。
米国特許第２，５４０，１５１号、第５，７１５，２７
１号、第５．９３０，８１４号、第４，１７４，９５５
号、第４，１９８，２１５号。
本発明はこれら従来技術の不利な点を克服するものでろ
って、発電のため圧縮される空中の酸素の内少量をわず
かな費用とエネルギーで分離１回収し、タービン装置内
で非低温分離により回収した酸素を除いた圧縮ガスを燃
焼％膨張させて有意量の電力を通常の方法で得るもので
ある。上記は空気の温度低下を図らずに行うことができ
る。
本発明は燃焼タービンによる発電ならびに酸素富化生成
物の生成に係わるものであシ、給気流を圧縮して圧力、
温度を上昇せしめプロセス空気量はタービンの前工程で
ある燃焼に必要な量を上まわる童とし、且つ昇圧空気流
の一部を燃料流と共に燃焼して、該燃焼から得た昇圧燃
焼生成品をタービンを通じて膨張させ空気圧縮のための
エネルギーを供給し、システムからの正味電力上回収す
る工程から成夛；昇圧流中の酸素の一部を高温でるる間
に分離部材を用いて分離し、酸素富化ガスを副生物流と
して、又その結釆生じた酸素が減少化された空気流を燃
焼工程の前か後のいずれかで除去することから成る上記
燃焼タービンによる発電ならびに酸素が富化された生成
物の生成法の改良に係る。
好ましくは本発明は、給気流を圧縮して圧力、一度を上
昇せしめ、加工空気量が燃焼タービンに必要な量を上廻
）、圧縮空気流内の酸素の一部を高温である間に分離部
材をもって分離し、酸素が富化されたガスを副生物流と
し、酸素が減少された空気の流とするため酸素を除去し
、該酸素が減少された空気の流の少くとも一部を燃′４
＋流と共に燃焼させ、該燃焼からの燃焼生成物流をター
ビンを通じて＃張させて空気圧縮のためのエネルギーを
供給し、システムから正味′成力を回収する工程から成
る燃焼用タービンにおいて発電を行う酸素が富化された
生成物の製造方法に係わる。
一方１分離１回収工程は燃焼工程の後で又は燃焼段階を
迂回するパイ／ぞス流における分離を行って燃焼と同時
に行うことができる。
好ましくは、給気流から酸素を分離するには膜上の圧力
に差かめる半透過膜上に空気流を流して、該膜の窒素は
通さないが酸素を選択的に通すという性質を利用して行
う。
更に又、本プロセスでは給気流から副生物でｂるＭ素を
回収するＫあた夛蟹素ではなく酸素を選択的に留保する
収着剤を有する圧力及び／又は温度スイング収着システ
ムを用いることもできる。
好ましくは、タービンへの給気流の一部をプロセスの燃
焼工程をバイパスさせ、燃焼排出物と混合させた上、排
出物をタービン材料を傷つけないような温度で急冷する
。　　・ 又別の方法では工程中に必要な動力を提供し、燃焼ター
ビンへ正味電力を送るに加えて、本プロセスではタービ
ンの排出物を利用して蒸気を発生させ、更に正味電力の
回収を行うこともできる。
添付の図面には本発明のプロセスを概略的に示し、点線
で多様な運転操作の方法を示す。
本発明は好ましくは、従来型発電システムに改良を力ａ
え、副生酸素をその生成量に比して大巾に低置な電力費
をもって得る方法に係わるものである。分離を行うには
非低温技術を用いるが、これは動力サイクルの燃焼部分
へ半透過膜を通すか又は＃Ｒ素の選択的収着剤床を通し
て。
圧力及び／又は温度のスイング・シーケンス動作を利用
して高温で窒素から酸素を分離するものである。
本発明Ｋｓ−ける副生酸素回収の技術は、供給空気の圧
縮装置の下流で、高温下でｒＲｇの分離を行うことを条
件とする。場合によっては酸素分離へ供給する空気の温
度を、供給空気を圧縮しｆｃ結果見られるＧＡ厩よルも
高くするのが有利であり、このために補助加熱器を用い
てもよい。
しかしながら、一般的にいえば分離は周囲条件特に周囲
温度を下廻る温度、より具体的には華氏４００度以上で
行われる。−例を挙げれば。
殆んどの従来型の半透過膜はか＼る高温では崩壊してし
まう。しかしながらこれらの苛酷な条件下でも作用効果
を有する銀複合膜がいくつか公知でらり１例えば米国特
許第５，５５９，７０５号。
第３，５５０．３５５号に開示されている。又更に高熱
でも酸素透過膜としての機能を有する複合金属酸化物の
固体ＩＥ解物も米国特許第４，３３０，６５５号により
公知でるる。上記文献はすべてこ＼に言及して木切［Ｆ
に包含する。
又上述した如く、副生酸素の分離は圧力及び／又は温度
のスイング・シーケンスで動作する収着剤床を通して行
うことも出来る。か＼るテクニックは例えば−Ｘ：国特
許第４，０１５，４２９号に記載のように酸素に選択的
に作用する収着剤を用い、窒素で富化された流れが床を
通過しても有意な圧力低下がみられないという技術のよ
うに電力とは関係のないプロセスにおいて窒素から酸素
を分離する方法として知られている。化学的収着システ
ムも又公知でろって、米国特許第３．９８０．７６３号
のプラセオジム・システム、米国特許第５，５７９，２
９２号のストロンチウム・システムのように高温での分
離に関するものでわる。
両特許に言及して本願に含める。
本発明方法によれば酸素の低エネルギー回収が可能でめ
る。これは動力タービン・プロセスで用いる圧縮した全
空気流は、下流の燃焼タービンに２いて十分な電力の回
収を行うため燃料を燃やすのに必要な酸素量よりもはる
かに多いのが通常でろる。タービンへ供給される過剰の
圧縮空気は通常６００〜４００％であるが、タービンの
ノズルや興についての材料上の限界を下層るタービンの
入口温度を保持するために必要で６る。か＼る限界値は
例えば華氏２０００度付近にある。冶金学の進歩と冷却
技術の改良によ）これらの最高限界温度は徐々に上昇し
ている。
従ってシステム内を通過する大量の空気が余分であるこ
とを考える時、この余剰空気から少量の酸素を除去する
だけでも燃料の完全燃焼に十分足シる酸素の鷲となシ、
冷却用およびタービン円での膨張に適当且つ十分な全空
気流となる。
しかしながら副生物としてのｒ１！索の回収は１発電シ
ステムの空気圧縮装置とガスタービン膨張装置との間の
設計性能上の釣合いｆ、損うような全体の流れが有意に
減少するようではよくない。
本発明を以下図面に示した好ましい実施例に言及しつつ
更に詳しく説明する。図面中装置と流れのうち、任意に
用いる４のについては点線で示した。給気流（ｂ０）は
、本実施例では中間冷却手段のない多段圧ｍ器として図
示される圧縮機二二ツ）　（ｂ２）内へと導入される。
しかしながら一連の中間冷却のある段階的圧縮機ユニッ
トを用いて同様な結果が得られることは理解出来よう。
空気は断熱圧縮されて約１７５ｐθ１ａの圧力となり、
温度は華氏約７６５度に達する。圧縮機ユニットからラ
イン（ｂ６）に沿って出る圧縮空気は、補助熱交換器（
ｂ８）でプロセス流に逆流させ更に加熱することもでき
る。この高温高圧空気流はここで空気分離ユニット（２
０）を通過するが、該ユニット（２０）は酸素を選択的
に低圧域へ移動させる半透過膜を有し、該域内で膜が作
用して高温条件を保持するようにした容器から成るのが
好ましい。本発明の目的のためには、高温とは華氏４０
０度以上と定義される。膜の好ましい作用温度範囲は華
氏７００度〜１．１００度である。か＼る条件下で用い
られる膜としては、上述した銀複合膜、イツトリウムで
ドーピング処理をしたジルコニウム膜、その他の固体酸
化電解質膜がある。通常か＼る苛酷なプロセス条件下で
は有機質の膜よりも無機質の膜が好ましい。
比較的純粋な酸素副生物は膜の低圧側で２イン（２２）
を介して除去される。こうして酸素が減少された給気流
は空気分離ユニット（２０）からライン（２４）を介し
て除去され、バイパス給気流（２８）と残留給気流（２
６）へと分けられる。残留給気流は回収熱交換器（５８
）でプロセス流に対抗させて再加熱することも出来る。
ライン（２６）の窒素含有流はライン（６２）の燃料と
混合すると燃焼を続けて安定した焔の形状を保持するこ
とが出来、従来型の燃焼器（６０）で燃焼する。ライン
（６４）の燃焼排出物は華氏約２７００度の高温で除去
され、低温へ冷却されるが、後者温度は華氏約２０００
度を超えてはならない。ライン（２８ンのバイパス給気
流とライン（３４）の排出物とを混合して、燃焼域出口
温度を華氏約２７００度から高くとも２０００度まで低
下させる。混合流はそれから燃焼タービン（３８）　ｔ
−通して膨張させ、空気圧縮用電力と正味電力とを得る
。エキスパンダ（３８）と圧縮機（ｂ２）の結合は公知
の方法の内いずれかを用いて行えばよい。例えば機械的
な直接結合手段（ｂ４）、適当に減速する一連のギヤ、
又は圧縮器とタービンとを電気モータと発電機に合わせ
て電気的接続を行うや夕方などである。燃焼り、−ビン
６８は圧縮装置（ｂ２）を運転し、ライン（４０ンへ外
部用発電のため正味電力を送るのに十分な電力を供給し
、ライン（４０）では発電機（４２）をも合せたタービ
ン（３８）で得た正味電力の利用を考えることができる
。
、ｙイン＜４６）のエキスパンダからの排出物は減圧さ
れているがまだかなり高温−華氏約１１００度−であり
、これを単に煙道ガスとして排出せずに、なんらかのや
υ方で利用することが出来る。排出流の少くとも一部を
ライン（５４）を介して補助熱交換器（ｂ８）へと向け
、圧縮下流の給気流を空気分離に先立ち加熱することが
できる。
この流れはその後でライン（５５）で排気すればよい。
又は、ライン（５４）の流れと全部又は一部ライン（５
６）へ分岐させ回収熱交換器（５８）を通して残りの給
気流、（２６）を燃焼室（３０ンへ導入する前に加熱す
ることもできる、その後でこの流れを２イン（６０）で
排気する。
又別のや夕方としては、ライン（４６）の排出流の少く
とも一部をとって蒸気を発生させ、これを蒸気タービン
に通して（５０）に示すように余分の正味電力を発生さ
せるや夕方である。ライン（４８）の蒸気タービン発電
機（５０〕からの排出物の温度は華氏約５００〜６００
度である。蒸気タービンで発電した電力を１例えば発電
機の運転に用いたならば、ライン（５２）で電力ができ
、これを発電機（４２）から正味電力と組合せて、ライ
ン（４４）の全体発電量を得ることが出来る。しかしな
がら正味電力は、図示したように機械エネルギー又は電
気エネルギーを問わずどんな形になってもよい。又場合
によっては（５０）で発生した蒸気を、ライン（５２）
で示したように発電に用いず処理又は加熱に用いてもよ
い。
更に又別の興味のめるやプ方として、空気分離膜をライ
ン（２４）におかずに燃焼機排気口（３７）に２くや９
方がらる。燃焼によって酸素が約２５パーセント減少し
ている一方で、ライン（３９）で酸素を分離する選択的
透過は米国特許！　４，５３０．６３３号に記載された
膜を用いれば可能である。
回収酸素量とこれが発電に与える影響は下記の表に述べ
るが、表にはいくつかの回収法を例示する。これらはあ
くまで例として述べているのであシ、電力回収と酸素回
収のどんな組合せでも、燃焼室への窒素含有流中に安定
した焔バーナーの操作を行うのに十分な酸素が残留して
いて且つ発電のためタービンへ供給される全流がタービ
ンと圧縮機の間の効率を保ち又タービン温度が華氏２０
００度を上廻らないように十分流れてさえいれば良い。
表、図面に関して、酸素回収がゼ′口であるに一スライ
ンといくつかの酸素回収例を比較する。
ベースラインでは１０００１ｂ　ｍｏ１ｅｓ／ｈｒで１
００下の空気の処理量を示すが、これは最初１７３ｐｓ
ｉａ。
７６５？に断熱圧縮する。この処理量は燃焼様排気ガス
を華氏２０００度以上にならないようにするために必要
でるる空気の６１４優にあたる。高温の圧縮空気は最初
のケースでは分離システム（２０）を酸素回収なしに通
過し、燃焼室（３０）で燃料と共に燃焼して高温の排出
物を出し、これはパイ・ぐス過剰空気（２８）により急
冷され、その後ガス・タービン（３８）内で電力回収の
ため膨張された後、廃熱ボイラー／タービン回収システ
ム（５０）内で冷却されて蒸気を発生する。ガスタービ
ンの発電量はシャ７）（ｂ４）ｉ介してニアコンプレッ
サ（ｂ２）を駆動する１５３１．４ＫＷとシャフト（４
０）を介して正味電力８６２．５ＫＷを供給するのに十
分である。蒸気タービンは（５２）を介して更に５８０
ＫＷの電力を提供し、副生酸素の生成がない場合に計１
２４３ＫＷの正味電力の発電量となる。
副生酸素が分離されて流（２２）内へ導入されると、ラ
イン（ｂ０）で圧縮された空気をその分だけ増加して回
収酸素のモル分を補償する。この追加の圧縮量は回収酸
素をつくるのに必要な電力を構成する。前述した通シ、
他の酸素回収テクニックと比較すると、ここで回収した
酸素量に比べて追加の圧縮量は少量である。例えば２５
ｍ０１ｅ／時の酸素を求める時、ｍｏ　ｌ　ｅ　７時で
あられす全給気圧縮量は１０２５迄増加しなければなら
ない。従って１表に示す通シ回収レベルが高い時は、こ
れに対応する影響が酸素濃度と電力回収にあられれる。
圧縮ガスの総量を回収酸素総量だけ増加させると、燃焼
機への分子流は一定となる。更に圧縮機排出温度は不変
であシ、燃焼機からエキスノξンダへの燃料供給速度と
燃焼ガス温度とは１分離システム（２０）の断熱運転に
関して不変である。流れ（２４）の酸素量が２１俤が表
の第４欄の数字へと減少する一方で、熱容量はほぼ一定
である。これは分子流が不変であ）、酸素と窒素とがは
ｙ同じ分子熱容量を有しているからである。流（２４）
は当初メタン燃料に基く化学量論的燃料賛意を上まわる
３００＋％余剰空気と酸素を含有していたので、流れに
対する酸素の流れと濃度が減少しても燃焼には有意に不
利な影響を与えることはない。燃焼燃料が不変で、燃料
ガス分子流と熱容量が不変であれば、燃焼様排気、温度
１分子流、熱容量も又不変でおる。従って、ガス・ター
ビン、廃熱ボイラー、スチーム・タービン発電も又不変
となる。しかしながら表の第２欄から、圧縮機要件は酸
素増分を回収するのに必要な余分の圧縮を行うために増
大することが明らかである。従って正味電力は低下しな
（４゜酸素回収量が２５１ｂ。
ｍｏ１ｅ／時である場合、正味電力は１２ｊＯ，２ＫＷ
に減少する、これは酸素生成のないベースラインから５
２．６ＫＷの減少を意味する。これは生成酸素トン当シ
の増加正味電力８２ＫＷに等しく、大型の近代的且つ効
率の良い低圧低温酸素プラントが酸素１トン／時に必要
とする２５０ＫＷの６３チにしかすぎない。これらの例
かられかるように、本発明は従来型の酸素分離設備とく
らべて非常に少ない追加電力をもって混合サイクル発電
機から副生酸素の生成を潜在的に可能としている。
表の下方に示すように、酸素濃度は副生酸素の回収に起
因して空気分離システム２０よりの流れ（２４）中で低
下し、燃焼機の性能が劣化するところ迄いき、これによ
υ酸素回収が限定される。更に流れ（２２ンの圧力は分
離のために必要な有限差駆動力を維持するために流れ（
２４ンの酸素分圧より小さくなければならないので、副
生酸素の圧力は酸素回収の増加につれて減少する。
酸素回収が１００モル又はそれ以上であれば、回収酸素
は真空下で回収される。か＼る限定をもってしても、潜
在的副生酸素量は非常に大量である。圧縮空気中の酸素
の２３チ回収、即ち表の第３行にみられる様に１０５０
１０５Ｏ／時の空気から５０　ｍｏｌθ／時を回収した
とすると１通常の技術水準にある２５０ＭＷ混合サイク
ル発電機を用いても１日当シ５８６６　）ンの副生酸素
が得られることになる。図面中点線で示した別の実施態
様では表に示した絶対値が変るが、それでも電力消費の
少ない酸素回収が可能である。
以下に本発明の好ましい実施例について説明する。圧力
及び／又はＱｇスイング収着空気分離ユニツ）　（２０
）を図面に示した半透過膜の代夛に用いて本発明の実施
が行えることは理解でき　　・よう。圧力及び／又は温
度スイング収着システムを用いるにあたシ考慮しなけれ
ばならない点は、酸素が選択的に収着された構成要素で
めシ、窒素が選択的に収着されない構成要素であること
でめ）、これにより燃焼機と燃焼タービンへ適当な金泥
を供給するためシステム内に必要な圧力を維持すること
である。
圧力スイング、温度スイング、真空スイング・吸着テク
ニック等は高純度酸素や高純度窒素の回収方法として当
該技術分野では周知である。
従って当該分野の技術者であれば酸素回収のためのスイ
ング収着テクニックを本発明に用いて。
＃ｌ１ｇを選択的に吸着して給気の酸素含有量の少量を
回収し、一方で給気の窒素分を圧力を有意に低下させる
ことなく吸着床を通過させることができる。か＼るシス
テムは米国特許第４，１９０．４２０号に例示されて２
シ、該特許を言及によりここに包含する。
本発明は全体の電力が利用電力よりも有意に多い場合に
、全空気処理駄のごく一部を扁純度の副生酸素として回
収し、該酸素の回収はこの分離工程が非エネルギー集約
型であるところから１１！、万代その他の費用が低置で
あシ且り少量副生酸素流の回収のため励カタービン・シ
ーケンスからの余刺圧鰯空気を用いることが出来るので
、有意な発電を行うことができる。更に、発電タービン
・システム内ケ犬量の余剰空気が通過するので、少量だ
が有意の酸素分離を、思いがけず低廉な全体システムの
′成力料金をもって行うことができる。燃焼タービンの
仕様に適合させるためには、副生酸素の回収によって失
った分を補τにするため余分の空気を圧縮することが必
要であシ、この余分の圧縮にか＼る費用が即ち酸素回収
のための公共料金費用プラス全体給気システムから選択
的に酸素を分離又は分解する装置において必要とされる
圧力低下のための少量の圧縮費用である。
本発明は特定の好ましい一実施例について述べたが、こ
れによ勺発明の範囲が限定されるものではない。通常の
技術水準にあるものであれば本発明の範囲を逸脱するこ
となしに明白な変更を容易に考えつくであろう、か＼る
発明の範囲について以下添付の特許請求の範囲をもって
確認する。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明のプロセスを概略的に説明した工程図
である。 手続補正書（方式） 昭和６０年　９月３０日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１６８４４３号 ２、発明の名称 タービンによる電力生産からの副生酸素の製造方法３、
補正をする者 事件との関係　　特許出願人 レイテッド ４、代理人 １１所　東京都千代田区麹町３丁目２番地（相互第一ビ
ル）ｌ補正の内容 別紙のとおり明細書浄書（内容に変更なし）を提出しま
す。 以　　上 手続補正番 昭和６０年１０月１６日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１６８４４３号 ２、発明の名称 タービンによる電力生産からの副生酸素の製造方法３、
補正をする者 事件との関係　　特許出願人 レイテッド ４、代理人 住所　東京都千代田区麹町３丁目２番地（相互第一ビル
）５、補正命令の日付　（自発） ｌ補正の内容 特許請求の範囲を別紙のとおり補正します。 以上 ２、特許請求の範囲 １）処理する空気の量がタービン前段の燃焼に必要な量
を上廻る給気流を圧縮して圧力と温度を上昇させること
、昇圧気流の少くとも一部を燃料流で燃焼させること、
＃燃焼によって得られた昇圧燃焼生成物をタービンを介
して膨張させて空気圧縮のための動力を提供しシステム
から正味電力を回収することから成る燃焼タービンによ
る発電と酸素が富化された副生物の生成方法において、 （ａ）　　流れが未だ高温である間にタービン内での膨
張に先立ち昇圧流内で酸素の一部を分離部材で分解、分
離し、 （ｂｌ　　酸素が富化されたガスを副生物流として回収
しそしてその稍果として得られるｒＲ索が減少された昇
圧流を該タービン内を通過させて膨張させるためＩｃ回
収すること より成る改良。 ２）（ａ）　　処理する空気の量がタービン前段の燃焼
に必要な量を上廻る給気流を圧縮して圧力と温度を上昇
させること、 （ｂ）　　圧縮空気流内の酸素の一部をまだ高温の内に
分離部材を用いて分解、分離すること１（ｃ）　　酸素
が富化されたガスを副生物流としてならびにその結果と
して得られる酸素が減少された空気流を回収すること、 （ω　酸素が減少された空気流の少くとも一部をｆＡ科
流と愁色させること、および （θ）　該燃焼によって得られた燃焼生成物流をタービ
ンを介して膨張させて空気圧縮のだめの動力を供給し、
システムから正味電力を回収すること から成るＪｅ＆焼タービン中に正味電力を元１し、３）
（ａ）　　処理する空気の量かタービン前段の燃焼に必
要な量を上廻る給気流を圧縮して圧力と温度を上昇させ
ること、 （ｂ）　　酸素が減少された空気流の少くとも一部を燃
４４流と燃焼させること、 （ｃｌ　　昇圧燃焼生成物流の酸素の一部をまだ高温の
内に分離部材を用いて分解、分離すること、 （ａ）　　酸素富化ガスを副生物流としてならびにその
結果として得られる酸素が減少された空気流を回収する
こと、 （ｅｌ　　販燃焼から得た燃焼生成物流をタービンを介
して膨張させて空気圧縮のための電力を供給し、システ
ムから正味電力を回収すること から成る燃崗タービン中１ｃｆ味゛成力を発電し、４）
酸素の分離部材による分解、分備が窒素ではなく酸素を
選択的に透過する一Ｐ透過膜上に空気流を通すことにニ
ジ行われる特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５）　　＃素の分離部材による分解、分離を、圧力及び
／又は温度スイング収ｓｉｔイクル内で菫婚に代えて酸
素を選択的に滞留させる収着剤のスイッチ床内を空気流
を通過させて行う特許請求の範囲第１項に記載の方法。 。 ６）タービンへの給気の一部を燃焼段１着をバイパスし
、ｆＳＳ焼出出物混合してこれを急冷する特許請求の範
囲第１項にｄピ戦の方法。 ７）燃焼タービンからの排出物を用いて余分の正味電力
を発電する蒸気を発生する特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 ８）燃焼タービンの排出物の少くとも一部な給気と対抗
させて熱交侠し、これを給気ｉ濁のため予熱する特許請
求の範囲第１項に記載の方法。 ９）燃焼タービンの排出物の少くとも一部を、給気流を
加熱するだめの酸業分離に先立ち給気流と共に熱交Ｎす
る％ｆｆ請求の範囲第１項に記載の方法。 １０）エア・コンプレッサーが燃焼タービンと機械的に
結合されこれにより駆動される特許請求の範囲第１項に
記載の方法。 １１）正味電力が、正味電力の発心機によって回収され
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １２）半透過膜が華氏４００Ｋを上廻る高温でも作用す
る特許請求の範囲第４項に記載の方法。 １５）エア・コンブレノチーが燃燐域の必−反至気量の
６００％以上を提供する特許請求の範囲第１項に記載の
方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）処理する空気の量がタービン前段の燃焼に必要な量
    を上廻る給気流を圧縮して圧力と温度を上昇させること
    、昇圧気流の少くとも一部を燃料流で燃焼させること、
    該燃焼によつて得られた昇圧燃焼生成物をタービンを介
    して膨張させて空気圧縮のための動力を提供しシステム
    から正味電力を回収することから成る燃焼タービンによ
    る発電と酸素を含有する副生物の生成方法において、 （ａ）流れが未だ高温である間にタービン内での膨張に
    先立ち昇圧流内で酸素の一部を分離部材で分離し、 （ｂ）酸素が富化されたガスを副生物流として回収しそ
    してその結果として得られる酸素が減少された昇圧流を
    該タービン内を通過させて膨張させるために回収するこ
    と より成る改良。 ２）（ａ）処理する空気の量がタービン前段の燃焼に必
    要な量を上廻る給気流を圧縮して圧力と温度を上昇させ
    ること、 （ｂ）圧縮空気流内の酸素の一部をまだ高温の内に分離
    部材を用いて分離すること、 （ｃ）酸素が富化されたガスを副生物流としてならびに
    その結果として得られる酸素が減少された空気流を回収
    すること、 （ｄ）酸素を除去した気流の少くとも一部を燃料流と燃
    焼させること、およびに （ｅ）該燃焼によつて得られた燃焼生成物流をタービン
    を介して膨張させて空気圧縮のための動力を供給し、シ
    ステムから正味電力を回収すること から成る燃焼タービン中に正味電力を発電し、酸素を含
    有する副生物を生成する方法。 ３）（ａ）処理する空気の量がタービン前段の燃焼に必
    要な量を上廻る給気流を圧縮して圧力と温度を上昇させ
    ること、 （ｂ）酸素が減少された気流の少くとも一部を燃料流と
    燃焼させること、 （ｃ）昇圧燃焼生成物流の酸素の一部をまだ高温の内に
    分離部材を用いて分解、分離すること、 （ｄ）酸素直化ガスを副生物流としてならびにその結果
    として得られる酸素が減少された空気流を回収すること
    、 （ｅ）該燃焼から得た燃焼生成物流をタービンを介して
    膨張させて空気圧縮のための電力を供給し、システムか
    ら正味電力を回収すること から成る燃焼タービン中に正味電力を発電し、酸素を含
    有する副生物を生成する方法。 ４）酸素の分離部材による分離が窒素ではなく酸素を選
    択的に透過する半透過膜上に気流を通すことにより行わ
    れる特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５）酸素の分離部材による分離を、圧力及び／又は温度
    スイング収着サイクル内で窒素に代えて酸素を選択的に
    滞留させる収着剤のスイッチ床を通過させて行う特許請
    求の範囲第１項に記載の方法。 ６）タービンへの給気の一部を燃焼段階をバイパスし、
    燃焼排出物と混合してこれを急冷する特許請求の範囲第
    １項に記載の方法。 ７）燃焼タービンからの排出物を用いて余分の正味電力
    を発電する蒸気を発生する特許請求の範囲第１項に記載
    の方法。 ８）燃焼タービンの排出物の少くとも一部を給気と対抗
    させて熱交換し、これを給気燃焼のため予熱する特許請
    求の範囲第１項に記載の方法。 ９）燃焼タービンの排出物の少くとも一部を、給気流を
    加熱するための酸素分離に先立ち給気流と共に熱交換す
    る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １０）エア・コンプレッサーが燃焼タービンと機械的に
    結合されこれにより駆動される特許請求の範囲第１項に
    記載の方法。 １１）正味電力が、正味電力の発電機によつて回収され
    る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １２）半透過膜が華氏４００度を上廻る高温でも作用す
    る特許請求の範囲第４項に記載の方法。 １５）エア・コンプレッサーが燃焼域の必要空気量の３
    ００％以上を提供する特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
JP60168443A 1984-07-30 1985-07-30 タ−ビンによる電力生産からの副生酸素の製造方法 Granted JPS6177606A (ja)

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