KR20170053682A - 페이스트 임프린트를 통한 고용량 구조체 및 모노리스 - Google Patents

페이스트 임프린트를 통한 고용량 구조체 및 모노리스 Download PDF

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KR20170053682A
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트레이시 에이. 파울러
토마스 엠. 스미쓰
조수아 아이. 커틀러
제나 엘. 월프
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엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니
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Abstract

본원은 일반적으로 구조, 형태 및 모노리스 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다. 본원은 가스 또는 액체 처리 구조체, 즉 모노리스로 차후에 조립될 수 있는 지지체 상의 페이스트에 피쳐를 임프린팅 또는 몰딩함으로써 흡착제 또는 촉매를 포함하는 활성 물질의 균일한 구조화된 통로 또는 채널을 생성할 수 있다. 활성 물질, 결합제 및 다른 잠재적인 첨가제를 포함할 수 있는 페이스트는 지지체에 도포되거나 지지체(메시와 같이)를 통해 박막으로 가압될 수 있다. 상기 페이스트는 원하는 높이, 형상, 폭 및 자세의 피쳐들을 제공하도록 임프린팅, 스탬핑 또는 다르게 취급될 수 있다. 스택 또는 압연될 때, 일 층의 피쳐들은 통로들을 형성하도록 밀봉되는 후속층과 접촉한다. 결과적 구조체는 활성 물질의 큰 용적 분율과 높은 셀-밀도(>1000의 인치당 셀)를 가질 수 있다.

Description

페이스트 임프린트를 통한 고용량 구조체 및 모노리스{HIGH CAPACITY STRUCTURES AND MONOLITHS VIA PASTE IMPRINTING}
관련 출원들의 교차 참조
본원은 발명의 명칭이 "페이스트 임프린트를 통한 고용량 구조체 및 모노리스"이고 2014년 11월 11일자 출원된 미국 가특허 출원 62/077,977 호의 우선권 유익을 청구하고, 그 전체 내용은 본원에 참고로 합체되어 있다.
기술 분야
본원의 여러 실시예들은 일반적으로 적층형 조립체 또는 구조체를 형성하기 위하여 구조체 상에 복합 물질을 코팅하고, 지지체들을 함께 적층하여 준비된 구조체 및 모노리스에 관한 것이다. 상기 복합 물질은 활성 물질, 통상적으로 촉매 또는 흡착제를 가질 수 있다. 가스 흡착, 매체 분리 또는 촉매 프로세스를 위하여 모노리스를 준비하는 기술이 적용될 수 있다.
다수의 프로세스 및 장치들은 촉매층을 위한 지지체로서 작용하는 모노리스 구조체(monolithic structure)에 의존한다. 상기 모노리스 구조체를 생성하기 위하여 여러 방법들이 사용되며, 2개의 주요 루트는 세라믹 압출 및 나선형 권취 포일이다. 모노리스는 모노리스 구조체의 몸체를 통과하는 채널들을 갖는 세라믹 모노리스를 형성하기 위해 세라믹을 압출하여 생성될 수 있다. 모노리스는 또한 금속 포일들, 특히 주름형 금속 포일들로부터 생성될 수 있으며, 상기 금속 포일들은 나선형으로 권취되어서 지지체를 형성하고, 그 후 촉매 또는 흡착제가 상기 지지체 상에 코팅된다. 이러한 방법은 구조체 또는 상기 구조체 상의 채널이 너무 작을 때 막히거나 또는 불량한 코팅 결과에 의해서 종종 방해된다. 다시 말해서, 모노리스 구조체들은 코팅을 적용하기에는 비실용적인 작은 크기에 도달할 수 있다.
더우기, 많은 프로세스들의 유효성은 특히 촉매 또는 흡착제에서 사용가능한 표면적의 양에 비례한다. 모노리스에서 채널들의 크기를 감소시키면, 반응을 위한 더욱 큰 표면적이 요구되지만, 채널들이 작게 제한되어서 코팅이 비실용적으로 된다. 또한, 촉매/결합제의 상당한 양의 표면적을 필요로 하는 프로세스는 통상적으로 반응기에서의 큰 압력 강하에 의해서 방해를 받는다. 예를 들어, 매우 짧은 사이클 시간을 갖는 급속 사이클 스윙(swing) 흡착 프로세스는 통상적으로 베드에서 압력 강하를 감소시키기 위해 (임의의 팩킹 베드보다) 구조화된 흡착 베드를 필요로 한다. 결합제가 직선 채널 방식으로 정렬될 수 있다면, 이들 시스템에서 층류가 이상적일 수 있다. 직선 채널 구조체(예를 들어, 모노리스)를 흡착제로 코팅하는 것은 하나의 선택사항이지만, 채널의 작은 크기로 인하여 도전적 문제로 남아 있다.
본원의 여러 실시예들은 일반적으로 적층형 코팅 지지체들 및 상기 지지체들 사이의 통로들을 갖는 구조체에 관한 것이다. 활성 물질은 적층형 지지체에 있다. 상기 구조체는 모노리스일 수 있고 압력 스윙 흡착 및 온도 스윙 흡착과 같은 가스 흡착 프로세스들을 포함하는, 촉매 및 흡착 프로세스에 사용될 수 있다.
본원의 일 실시예는 적층형 코팅 지지체들 및 인접한 적층형 코팅 지지체들 사이의 통로들을 포함하는 구조체일 수 있다. 각각의 적층형 코팅 지지체는 제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체와, 상기 지지체의 적어도 제 1 측부 상의 복합제를 포함한다. 상기 복합제는 활성 물질을 포함하고 상기 복합제의 표면에 피쳐(feature)들을 가진다. 상기 구조체의 통로들은 적층형 구조체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 상기 피쳐들과 인접한 적층형 구조체의 측부의 접촉 시에 형성될 수 있다. 상기 복합제는 결합제(binder)를 또한 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 지지체는 금속 기판일 수 있다. 상기 지지체는 시트, 포일 또는 메쉬를 포함할 수 있다. 상기 지지체는 복합 물질로 코팅될 수 있고, 상기 복합 물질은 활성 물질을 포함할 수 있다. 상기 활성 물질은 촉매 또는 흡착제일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 활성 물질은 제올라이트일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 적층형 코팅 지지체는 상기 제 2 측부 상의 복합제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 통로들은 코팅된 지지체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 상기 피쳐들과 인접 지지체의 제 2 측부 상의 복합제의 접촉 시에 형성될 수 있다.
본원의 일 실시예는 모노리스인 구조체를 포함할 수 있다. 상기 모노리스는 그 구조체를 관통한 통로를 가지며, 현재 모노리스 기술보다 큰 셀 밀도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 모노리스의 셀 밀도는 적어도 900 cpsi 또는 적어도 1000 cpsi 또는 1500 cpsi일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 구조체의 피쳐들이 채널들일 때, 상기 채널들 사이의 거리는 약 900 마이크로미터 미만이다.
본원의 일부 실시예에 있어서, 상기 적층형 코팅 지지체들은 개별 지지체들일 수 있고, 상기 통로들은 한 지지체의 제 1 측부와 개별 지지체의 제 2 측부의 접촉 시에 형성된다. 일부 실시예에서, 상기 적층형 코팅 지지체들은 나선형으로 코일권취된 단일 코팅 지지체일 수 있고, 그리고 상기 통로들은 상기 코팅 지지체의 제 1 측부와 상기 코팅 지지체의 제 2 측부의 접촉 시에 형성된다.
본원의 일 실시예는 적층형 코팅 지지체들 및 인접한 적층형 코팅 지지체들 사이의 통로들을 포함하는 구조체일 수 있고, 각각의 적층형 코팅 지지체는 제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체, 및 상기 지지체의 적어도 제 1 측부 상의 복합제를 포함하고, 상기 복합제는 활성 물질 및 상기 통로들과 상기 흡착제의 유체 교통을 위한 상기 복합제를 통한 구불구불한 경로(tortuous pathway)들을 포함하고, 상기 복합제의 표면에 피쳐들을 가진다. 상기 복합제는 결합제를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 복합제는 중간공극도(mesoporosity)를 가진다. 상기 중간공극도는 적어도 약 15%의 또는 적어도 약 20%일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 복합제는 상기 활성 물질의 일부 또는 전부를 봉입할 수 있다. 상기 복합제는 상기 활성 물질의 적어도 약 15% 또는 상기 활성 물질의 적어도 약 20%를 봉입한다.
본원의 일 실시예는 구조체를 준비하기 위한 방법을 포함한다. 상기 방법은 제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체 상에서 상기 제 1 측부에 페이스트를 코팅하는 단계; 상기 페이스트에 피쳐들을 생성하는 단계; 봉입형 통로들을 형성하기 위하여 코팅 지지체의 제 1 측부 상의 페이스트를 제 2 코팅 지지체의 측부와 접촉시켜서 제 1 코팅 지지체와 제 2 코팅 지지체를 적층시키는 단계; 상기 구조체를 형성하기 위하여 적층형 지지체들을 가소화(calcining)하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 지지체의 측부는 페이스트의 얇은 층으로 코팅된 지지체의 제 2 측부이고, 그리고 상기 봉입형 통로들은 상기 페이스트를 상기 제 1 지지체의 피쳐들과 접촉시켜서 상기 제 2 지지체의 제 2 측부 상의 페이스트의 얇은 층에 형성된다. 상기 피쳐들은 임프린팅, 스탬핑(stamping), 몰딩, 드래깅(dragging) 또는 3-D 프린팅에 의해서 생성될 수 있다. 페이스트 층이 상기 지지체의 제 2 측부 상에 코팅되고, 그리고 피쳐들이 상기 제 2 측부 상의 페이스트에 생성된다.
일부 실시예에서, 상기 지지체는 금속 기판일 수 있다. 상기 지지체는 시트, 포일 또는 메쉬일 수 있다. 일부 실시예에서, 페이스트는 상기 지지체 상에 코팅될 수 있다. 상기 페이스트는 결합제 및 활성 물질을 포함할 수 있다. 상기 활성 물질은 촉매일 수 있고 또는 흡착제일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 활성 물질은 제올라이트일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 적층 단계는 코팅 지지체들의 층들을 형성하기 위하여 개별 코팅 지지체 상에 코팅 지지체를 적층하는 단계일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 적층 단계는 나선형 구조체 내에 상기 봉입형 통로들을 형성하기 위하여 상기 지지체의 제 1 측부가 상기 지지체의 제 2 측부와 접촉하도록 나선형으로 코일권취된 하나 이상의 코팅 지지체를 포함할 수 있다.
도 1은 본원의 예시적 실시예에 따른 구조체 및 상기 구조체의 조립을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 본원의 예시적 실시예에 따른 선형 피쳐 또는 채널을 갖는 코팅 지지체를 도시한다.
도 3은 본원의 예시적 실시예에 따른 계단 또는 지그재그 피쳐를 갖는 다른 코팅 지지체를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본원의 예시적 실시예에 따른, 기둥으로서의 피쳐를 갖는 다른 코팅 지지체를 도시한다.
도 5는 본원의 예시적 실시예에 따른 지지체 상의 피쳐들을 코팅 및 임프린트하기 위한 방법을 도시한다.
도 6은 본원의 예시적 실시예에 따른 구조체를 형성하는 적층형 코팅 지지체의 어레이를 도시한다.
도 7은 본원의 예시적 실시예에 따른 구조체를 형성하는 적층형 코팅 지지체의 다른 어레이를 도시한다.
도 8은 본원의 예시적 실시예에 따른 코일형 구조체를 형성하는 코팅 지지체의 나선형 권취부를 도시한다.
도 9는 본원의 예시적 실시예에 따른 적층형 코팅 지지체를 도시한다.
도 10a 내지 도 10c는 본원의 예시적 실시예에 따른 코팅 지지체의 3개의 이미지들을 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 본원의 예시적 실시예에 따른 코팅 지지체의 단면도의 이미지를 제공한다.
도 12a 및 도 12b는 본원의 예시적 실시예에 따른 코팅 지지체의 이미지를 제공한다.
도 13은 본원의 예시적 실시예에 따른 나선형 권취 구조체의 이미지를 제공한다.
도 14는 본원의 예시적 실시예에 따른 구조체의 다른 이미지를 제공한다.
비록, 본원의 양호한 실시예들은 상세하게 설명되지만, 다른 실시예들도 고려된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본원은 본원의 범주에 있어서 도면에 도시되거나 또는 하기 상세한 설명에 기재된 구성요소들의 구성 및 배열의 상세한 설명에 국한되지 않는다. 본원은 다른 실시예들도 가능하고 다양한 방식으로 실행되거나 또는 실습될 수 있다. 또한, 양호한 실시예들을 기술할 때, 특정 전문용어는 명확성을 위하여 사용된다.
또한, 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수용어는 본문에서 명확하게 다르게 기술하지 않으면 복수 표현을 포함한다는 것을 주목해야 한다.
또한, 양호한 실시예를 기술할 때, 전문용어는 명확성을 위하여 사용된다. 각각의 용어는 당업자가 이해하는 넓은 범위로 고려된 것이고 유사한 목적을 달성하는 유사 방식으로 작동하는 모든 기술적 동등어를 포함하는 것으로 의도된 것이다.
범위들은 하나의 특정값에서 "약" 또는 "대략"에서 그리고/또는 다른 특정값까지의 "약" 또는 "대략"으로 기술될 것이다. 이러한 범위를 표현할 때, 다른 실시예는 하나의 특정값에서 그리고/또는 다른 특정값을 포함한다.
"구비하는" 또는 "구비하다" 또는 "포함하는"은 적어도 화합물, 요소, 입자 또는 방법 단계가 조성 또는 품목 또는 방법에 제공되지만, 비록 다른 화합물, 물질, 입자, 방법 단계들이 지칭하는 것과 동일한 기능을 가진다고 해도, 다른 화합물, 물질, 입자, 방법 단계들을 배제하지 않는 것을 의미한다.
또한, 방법 단계들의 하나 이상의 표현은 상기 단계들 사이에 방법 단계들을 개재하거나 또는 추가 방법 단계들의 제공하는 것을 불가능하게 하는 것이 아님을 이해해야 한다. 유사하게, 또한, 장치 또는 시스템에서 하나 이상의 구성요소들의 표현은 상기 구성요소들 사이에 구성요소들을 개재하거나 또는 추가 구성요소들을 제공하는 것을 불가능하게 하는 것이 아님을 이해해야 한다.
본원은 코팅 지지체들의 층들 및 상기 층들 사이의 통로를 포함하는 구조체를 포함한다. 본원은 또한 구조체에서 통로를 생성하는 페이스트의 층들에 피쳐들을 디자인할 수 있는, 상기 구조체들을 준비하기 위한 방법 및 구성하기 위한 방법을 포함한다. 상기 구조체는 촉매 및 흡착 프로세스를 포함하는 다양한 기술에 적용될 수 있고, 본원에 추가 기술된 바와 같이 다양한 형태들을 포함할 수 있다. 구조체의 일 예는 다양한 상기 기술에 적용될 수 있는 모노리스이다.
본원의 일 형태는 구조체 또는 모노리스의 복합제이고 페이스트가 상기 복합제를 제조하는데 사용된다. 하기에 추가로 기술된 바와 같이, 페이스트는 건조 상태로 지지체 상에 코팅될 수 있고, 선택적으로 복합제를 제조하도록 추가 처리될 수 있다. 상기 페이스트는 활성 물질 및 용매, 선택적으로 결합제를 수용할 수 있다. 건조 프로세스에 의해서, 상기 복합제는 활성 물질을 수용할 수 있다. 상기 복합제는 결합제를 추가로 포함할 수 있다. 활성 물질은 통상적으로 흡착제 또는 촉매일 수 있다. 하나 초과의 활성 물질이 복합제에 포함될 수 있고, 하나 초과의 활성 물질은 구조체를 통해서 균일하게 그리고 지지체의 동일 단면에 도포될 수 있다. 대안으로, 하나 초과의 활성 물질은 지지체의 다른 측부 상의 페이스트 또는 복합제와 같은 지지체의 다른 섹션에 도포될 수 있다. 상기 복합제는 또한 잔여 용매를 수용하거나 또는 수용하지 않을 수 있다. 페이스트 및 복합제는 활성 물질의 큰 적재 또는 체적 분율을 수용하고, 그에 의해서 기존의 코팅 기술을 사용하여 도달할 수 없는 고용량 모노리스를 제조할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 복합제 또는 페이스트는 활성 물질을 포함할 수 있다. 활성 물질은 흡착제 또는 촉매일 수 있다. 흡착제에 대해서, 가스 분리 또는 매체 분리 기술에서 적용가능한 임의의 흡착제가 사용될 수 있다. 매체 분리는 연료, 화학물, 페트로화학물, 정화 가스 및 특수 제품을 제조하는 것을 포함하지만, 이들에 국한되지 않는 다양한 산업에서 중요하다. 용어 "매체(medium)"는 본원에서 편의상 사용되며 일반적으로 많은 유체들, 액체들, 가스들, 용액들, 현탁액들, 분말들, 겔들, 현탁액들, 에멀젼들, 증기들, 유동 물질들, 다상 물질들 또는 그 조합들을 지칭한다. 매체는 공급 스트림을 포함할 수 있다. 매체는 복수의 성분들의 혼합물을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "복수"는 하나 초과를 지칭한다. 양호하게는, 본원의 매체는 가스이고 흡착제는 가스 분리 기술에서 적용된다.
매체 분리는 열, 압력, 고형물, 유체에 의해서 보조되는 많은 방법들 또는 다른 수단, 일반적으로 분리될 성분들의 물리적 및/또는 화학적 특성들에서의 차이를 개발하여 달성될 수 있다. 가스 분리는 부분 액화에 의해서 또는 양호하게는 가스 혼합물의 적게 흡착된 성분에 비해 더욱 많이 흡착된 또는 보유된 성분을 보유하거나 또는 흡착하는 흡착 물질을 사용하여 달성될 수 있다.
압력 스윙 흡착(PSA) 및 온도 스윙 흡착(TSA)은 2개의 상업적 실행 가스 분리 프로세스이다. 온도 스윙 흡착(TSA)은 흡착 물질의 베드가 매체의 스트림으로부터 하나 이상의 성분들을 분리하는데 사용되고, 그 후 흡착 베드는 재생될 수 있어서, 베드의 온도를 증가시킴으로써 흡착된 성분들을 방출하는 프로세스를 포함한다. 압력 스윙 흡착(PSA)은 유사하게 매체로부터 하나 이상의 주요 성분들을 분리하는데 사용된 물질의 베드를 포함하지만, 흡착 베드는 시스템의 압력을 변화시킴으로써 재생될 수 있다.
온도 스윙 흡착(TSA) 및 압력 스윙 흡착(PSA) 프로세스들은 모두 양호하게는, 흡착 물질에 의해서 매체의 제 2 성분 또는 다른 성분에 대한 매체의 적어도 하나의 성분을 흡착하는 것을 포함한다. 매체로부터 흡착된 적어도 하나의 성분의 총량(즉, 흡착 물질의 흡착 용량) 및 매체의 다른 성분에 대한 한 성분의 흡착 선택도는 압력 및 온도 모두가 매체의 성분의 흡착 적재량에 영향을 미칠 수 있기 때문에 특정 압력 및 온도 조건 하에서 흡착 프로세스를 작동시켜서 개선될 수 있다. 흡착된 성분은 차후에 흡착 물질로부터 탈리(desorb)될 수 있다.
온도 스윙 흡착(TSA)에서 성분의 흡착 및 탈리는 흡착 등온선(adsorption isotherm)이 온도에 의해서 크게 영향을 받기 때문에 발생한다. 그러므로, 매체의 성분의 큰 순도는 저온에서의 흡착에 의해서 얻어질 수 있고, 탈리를 위한 고온에 의해서 크게 유지된 성분의 방출이 가능해짐에 따라서 상기 흡착이 강해진다. 온도 스윙 흡착(TSA)에서, 탈리를 위한 열은 베드를 통해서 고온 탈리 매체를 유동시킴으로써 직접 흡착 물질로 공급되거나 또는 무엇보다도 흡착 물질과 밀착 접촉하는, 가열 코일, 전기 열원, 열전달 매체 또는 열교환기를 통해서 흡착 물질로 간접적으로 공급될 수 있다.
압력 스윙 흡착(PSA)의 성분의 흡착 및 탈리는 매체에서의 가스의 흡착이 압력 증가에 따라 증가하기 때문에 발생한다. 상이한 가스들은 상이한 기판에서 상이한 흡착율을 갖는 경향이 있으므로, 가스들의 혼합물은 상기 혼합물에서 상기 가스들 중 적어도 하나를 선택적으로 흡착하기 위하여 높은 압력 조건에서 베드를 통과할 수 있다. 일단, 상기 베드가 그 용량의 끝에 도달하면, 압력은 흡착된 가스를 모으고 흡착제를 재생하기 위하여 감소될 수 있다.
압력 스윙 흡착(PSA) 및 온도 스윙 흡착(TSA) 프로세스들은 단지 압력 또는 온도에 배타적일 필요는 없다. 온도 스윙 흡착(TSA) 프로세스에서의 압력은 또한 흡착/탈리 중에 변화될 수 있고, 그리고 압력 스윙 흡착(PSA) 프로세스에서의 온도는 또한 흡착/탈리 중에 변화될 수 있다. 더우기, 퍼지 가스들 또는 다른 수단도 역시 압력 스윙 흡착(PSA) 및/또는 온도 스윙 흡착(TSA) 프로세스들과 연계하여 사용될 수 있다.
각각의 온도 스윙 흡착(TSA) 및 압력 스윙 흡착(PSA) 프로세스들에서, 흡착제의 성질 및 흡착제를 수용하는 구조체의 성질은 상기 프로세스에서 가스에 대한 흡착 유형, 효과 및 흡착 효율 및 용량 모두에 충격을 줄 수 있다.
본원의 흡착제는 가스 분리 또는 제거 프로세스에서 가스의 흡착에 적합한 물질일 수 있다. 흡착제는 압력 스윙 흡착 프로세스 또는 온도 스윙 흡착 프로세스에서 효과적인 물질일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 흡착제는 가스 스트림으로부터 CO2를 흡착하는 물질일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 흡착제는 제올라이트, 금속 산화물, 금속 유기 구조체(metal organic framework), 제올리틱 이미도졸레이트 구조체(zeolitic imidozolate framework) 또는 활성 탄소일 수 있다. 양호하게는, 상기 흡착제는 제올라이트일 수 있다. 상기 제올라이트는 제올라이트 A, 제올라이트 X, 제올라이트 Y, MFI, 모덴라이트(mordenite), 실리카라이트(silicalite), 차바사이트(chabasite), 파우자사이트(faujasite), 및 이들 구조체들의 변형체를 포함하지만, 이들에 국한되지 않는 흡착 프로세스에서 사용되는 임의의 제올라이트이다.
일부 실시예들에서, 복합제 또는 페이스트의 활성 물질은 촉매일 수 있다. 상기 촉매는 예를 들어 촉매 변환, 이성질화, 중합화 또는 다른 반응과 같은 화학 프로세스를 포함하는 촉매 프로세스에 적용될 수 있는 임의의 물질일 수 있다. 본원의 모노리스 및 복합제의 촉매들은 많은 제공된 상업적/산업적 중요성을 포함하는 광범위하게 다양한 유기 화합물 변환 프로세스를 촉매화하는데 사용될 수 있다. 다른 결정 촉매들을 포함하는 하나 이상의 다른 촉매 활성 물질들을 자체적으로 또는 그들과 조합하여 본 발명의 결정 물질에 의해서 효과적으로 촉매화된 화학 변환 프로세스들의 예들은 산성 활동도를 갖는 촉매를 요구하는 단계를 포함할 수 있다. 특정 예들은 다음 사항들을 포함하지만, 이들에 국한되지 않는다:
(a) 가스 또는 액체상에서 에틸벤젠 또는 쿠멘(cumene)을 각각 제조하기 위해, 예를 들어, 벤젠으로 에틸렌 또는 프로필렌을 알킬화하는 것과 같은 단쇄(C2-C6) 올레핀을 갖는 방향족 화합물의 알킬화 반응 조건은 선택적으로 약 10 ℃ 내지 약 250 ℃의 하나 이상의 온도, 약 0 psi 내지 약 500 psig (약 3.5 MPag)의 압력, 약 0.5 hr -1 내지 약 100 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 0.1 내지 약 50의 방향족/올레핀 몰 비율을 포함한다;
(b) 가스 또는 액체상에서 장쇄(C10-C20) 올레핀을 갖는 방향족 화합물의 알킬화 반응 조건은 선택적으로 약 250 ℃ 내지 약 500 ℃의 하나 이상의 온도, 약 0 psi 내지 약 500 psig (약 3.5 MPag)의 압력, 약 0.5 hr -1 내지 약 50 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 1 내지 약 50의 방향족/올레핀 몰 비율을 포함한다;
(c) 에틸벤젠 또는 쿠멘을 각각 제조하기 위해, 예를 들어, 벤젠으로 폴리에틸벤젠 및/또는 폴리이소프로필벤젠을 트랜스알킬화(transalkylation)하는 것과 같은 가스 또는 액체상에서의 방향족 화합물의 트랜스알킬화 반응 조건은 선택적으로 약 100 ℃ 내지 약 500 ℃의 하나 이상의 온도, 약 1 psi(약 7 kPag) 내지 약 500 psig (약 3.5 MPag)의 압력, 약 1 hr -1 내지 약 10,000 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV)를 포함한다;
(d) 크실렌(xylene)을 제조하기 위해, 예를 들어, 톨루엔의 불균화 반응(disproportionation)과 같은 알킬방향족 화합물의 불균화 반응 조건은 선택적으로 약 200 ℃ 내지 약 760 ℃의 하나 이상의 온도, 약 1 atm (약 0 psig) 내지 약 60 atm (약 5.9 MPag)의 압력, 약 0.1 hr -1 내지 약 20 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 0(수소 첨가 없음) 내지 약 50의 수소/탄화수소 몰 비율을 포함한다;
(e) 예를 들어, 에틸벤젠의 탈에틸화(deethylation)와 같은 알킬방향족 화합물의 탈알킬화 반응 조건은 선택적으로 약 200 ℃ 내지 약 760 ℃의 하나 이상의 온도, 약 1 atm (약 0 psig) 내지 약 60 atm (약 5.9 MPag)의 압력, 약 0.1 hr -1 내지 약 20 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 0(수소 첨가 없음) 내지 약 50의 수소 대 탄화수소 몰 비율을 포함한다;
(f) 크실렌과 같은 알킬방향족 화합물의 이성질화(isomerization) 반응 조건은 선택적으로 약 200 ℃ 내지 약 540 ℃의 하나 이상의 온도, 약 100 kPaa 내지 약 7 MPaa의 압력, 약 0.1 hr -1 내지 약 50 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 0(수소 첨가 없음) 내지 약 10의 수소/탄화수소 몰 비율을 포함한다;
(g) 예를 들어, 알킬방향족 화합물 및 경량 가스를 형성하는 방향족 화합물과 파라핀의 반응의 반응 조건은 선택적으로 약 260 ℃ 내지 약 375 ℃의 하나 이상의 온도, 약 0 psig 내지 약 1000 psig (약 6.9 MPag)의 압력, 약 0.5 hr -1 내지 약 10 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 0(수소 첨가 없음) 내지 약 10의 수소/탄화수소 몰 비율을 포함한다;
(h) 분기형 파라핀을 제공하는 파라핀 이성질화 반응 조건은 선택적으로 약 200 ℃ 내지 약 315 ℃의 하나 이상의 온도, 약 100 psig(약 690 KPag) 내지 약 1000 psig (약 6.9 MPag)의 압력, 약 0.5 hr -1 내지 약 10 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 0.5 내지 약 10의 수소 대 탄화수소 몰 비율을 포함한다;
(i) 이소부탄과 같은 올레핀을 갖는 이소-파라핀의 알킬화 반응 조건은 선택적으로 약 -20 ℃ 내지 약 350 ℃의 하나 이상의 온도, 약 0 psi 내지 약 700 psig (약 4.9 MPag)의 압력, 약 0.02 hr -1 내지 약 10 hr -1의 총 올레핀 중량 시간당 공간 속도(WHSV)를 포함한다;
(j) 파라핀 공급물의 탈왁스(dewaxing)의 반응 조건은 선택적으로 약 200 ℃ 내지 약 450 ℃의 하나 이상의 온도, 약 0 psi 내지 약 1000 psig (약 6.9 MPag)의 압력, 약 0.2 hr -1 내지 약 10 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV), 약 0.5 내지 약 10의 수소/탄화수소 몰 비율을 포함한다;
(k) 탄화수소의 크랙화의 반응 조건은 선택적으로 약 300 ℃ 내지 약 700 ℃의 하나 이상의 온도, 약 0.1 atm (약 10 kPag) 내지 약 30 atm (약 3 MPag)의 압력, 약 0.1 hr -1 내지 약 20 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV)를 포함한다;
(1) 올레핀의 이성질화의 반응 조건은 선택적으로 약 250 ℃ 내지 약 750 ℃의 하나 이상의 온도, 약 30 kPa 내지 약 300 kPa의 올레핀 부분 압력, 약 0.5 hr -1 내지 약 500 hr -1의 총 중량 시간당 공간 속도(WHSV)를 포함한다; 그리고
(m) 모터 차량의 냉간 시동 방출물에 대한 탄화수소 포획(예를 들어, 사전촉매 변환기 흡착제).
일부 실시예에서, 본 발명의 페이스트 및 복합제는 각각 결합제를 더 포함 할 수 있다. 결합제는 구조체의 준비에 적용 가능한 임의의 결합제일 수 있다. 일 실시예에서, 결합제는 알루미나, 무기 및 유기 중합체, 실리카일 수 있다. 일부 실시예들에서, 페이스트는 추가의 물질 및 첨가제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 페이스트는 또한 중합체, 특히 처리 및 가소화 중에 나중에 제거될 수 있는 셀룰로오스 중합체를 포함할 수 있다. 처리 중에 중합체를 제거하는 것은 다공성 복합제, 즉 공극을 함유하는 복합제, 특히 복합제 내에 중공극을 생성시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 무기 첨가제, 예컨대 규산 나트륨이 포함될 수 있다. 복합제의 가소화는 첨가제를 결합제로서 구조체에 통합할 수 있다.
복합제 및 페이스트의 다른 형태는 아래에서 더 자세히 기술된다. 초기에 기술된 복합제 및 페이스트를 사용하여, 모노리스를 준비하는 방법을 보다 상세히 설명할 수 있다
지지체를 코팅하고, 지지체에 피쳐를 생성하고, 지지체를 함께 적층하고, 지지체를 건조시켜 모노리스를 형성하는 단계를 포함하는 모노리스의 준비 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 상기 방법은 제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체에서 지지체의 제 1 측부 상에 페이스트를 코팅하는 단계, 페이스트 내에 피쳐를 생성하는 단계, 봉입형 통로를 형성하기 위하여 코팅 지지체의 일 측부 상의 페이스트를 제 2 코팅 지지체의 한 측부와 접촉시킴으로써 제 1 코팅 지지체를 제 2 코팅 지지체로 적층하는 단계, 모노리스를 형성하기 위하여 적층 지지체들을 건조시키는 단계를 포함한다.
도 1은 모노리스 및 결과적 모노리스를 자체적으로 준비하기 위한 방법을 위한 일반적 개략도를 제공한다. 지지체(101)는 페이스트(102)로 코팅될 수 있다. 피쳐(103)는 페이스트(102)에 생성될 수 있다. 도 1에서, 피쳐(103)는 페이스트(102)를 완전히 제거하지 않지만, 이러한 얇은 층은 반드시 필요한 것은 아니다. 지지체(101)가 메쉬인 경우에, 페이스트의 일 부분은 지지체 내에 매립될 수 있고, 포일 지지체는 피쳐들 사이에 얇은 층을 가질 수 있다. 코팅 지지체는 2개의 적층형 코팅 지지체들의 접촉시에 생성되는 통로(104)를 갖는 구조체(110)를 형성하기 위하여 서로 적층될 수 있다.
일 실시예에서, 페이스트(102)를 코팅하는 것은 페이스트(105)에 대해서 제시된 바와 같이 지지체(101)의 단지 일 측부 또는 지지체의 양 측부에서 실행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 2 측부 상의 페이스트는 얇은 코팅부일 수 있다. 다른 실시예들에서, 페이스트는 두꺼운 코팅부일 수 있다. 일부 실시예들에서, 페이스트(105)는 코팅부에 생성된 피쳐들을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 페이스트를 코팅하는 것은 지지체의 제 2 측부 상에서 실행될 수 있고 봉입형 통로들은 제 1 지지체의 피쳐들과 페이스트를 접촉시켜서 제 2 지지체의 제 2 측부 상의 페이스트에 형성된다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 페이스트의 일부가 메쉬를 통과하여 지지체의 반대 측부 상으로 통과하도록 페이스트를 메쉬 지지체의 일 측부 상에 도포함으로써, 양 측부 상에 코팅층을 생성하기 위하여 일 측부 상에 페이스트의 도포를 허용하는 지지체가 사용될 수 있다.
지지체의 코팅 단계는 페이스트를 지지체 상에 코팅할 때 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해서 실행될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 페이스트는 나이프 코팅, 롤 코팅, 딥 코팅(dip coating) 또는 분무 코팅에 의해서 도포될 수 있다.
페이스트에 생성된 피쳐들은 최종 모노리스에 생성된 통로의 성질 및 형상을 결정할 수 있다. 피쳐들은 페이스트에 생성될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 피쳐들은 지지체의 표면에 대략 평행하는 방향으로 페이스트를 가로지르는 홈일 수 있다. 상기 홈은 임의의 홈을 포함하고 선형, 비선형, 파형, 사인파형, 지그재그형 또는 계단형일 수 있다. 상기 피쳐가 홈일 때, 상기 홈의 단면 형상, 즉 지지체의 표면과 직각인 단면으로서 볼 때 홈의 형상도 역시 기술될 수 있다. 일반적으로, 상기 페이스트에 적용될 수 있는 상기 홈은 사각형, 삼각형 또는 경사 계곡형 또는 일반적인 포물선 형상의 단면을 포함하는 임의의 형상일 수 있다. 선형 홈의 형상은 도 2a에 도시되고 그 단면은 도 2b에 도시된다. 계단형 홈은 도 3에 도시된다.
피쳐는 홈일 필요는 없지만, 언덕, 메사(mesa), 기둥, 원통체, 마운드 또는 원추체와 같은 다른 구조체를 포함할 수 있다. 비제한적 예에서, 페이스트에 생성된 피쳐는 기둥이 그리드 디자인을 형성하도록 규칙 간격으로 배치된 일련의 기둥일 수 있으며, 상기 페이스트의 기둥은 주위 페이스트보다 큰 높이를 가진다. 그리드 패턴에 있는 일련의 기둥으로서 피쳐는 도 4a에 도시되고 그 단면은 도 4b에 도시된다. 기둥의 임의의 그리드 패턴이 복합제에 생성될 수 있다.
상기 페이스트에 피쳐들을 생성하는 것은 당업자에게 공지된 임의의 방법으로 실행될 수 있다. 피쳐들은 페이스트 안으로 피쳐를 임프린트하고, 상기 피쳐를 페이스 안으로 스탬핑하고, 상기 페이스트를 몰딩하여 피쳐를 생성하고, 페이스트를 통해서 드래그하여 피쳐를 생성하거나 또는 페이스트를 피쳐를 갖는 장치로 압연하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 피쳐들은 지지체(502) 상에 페이스트(501)를 코팅하여 생성되고, 그 다음 먼저 롤러(503)를 통해서 지지체를 통과하여 페이스트를 평탄하게 하고 분산시키며, 그 다음 축방향 피쳐들을 갖는 임프린팅 롤러(504)를 통과하여 원하는 임프린트된 구조체를 생성한다. 유사하게, 원주방향 피쳐를 갖는 롤러들을 임프린트하는 것은 지지체를 가로질러 가로방향으로 압연될 수 있다. 다른 예에서, 상기 페이스트는 지지체에 도포될 수 있고, 그 다음 몰드는 페이스트 안으로 가압되고 제거되어서 페이스트에 몰드의 피쳐들을 생성할 수 있다. 메쉬 지지체를 갖는 예에서, 상기 페이스트는 페이스트에 피쳐들을 생성하기 위하여 메쉬를 통해서 그리고 반대 측부 상의 몰드 안으로 가압될 수 있다. 다른 예에서, 상기 피쳐들은 지지체를 통합하는 몰드로 페이스트를 주입하여 생성될 수 있다. 피쳐들은 또한 스탬핑 프레스 및 다이에 의해서 생성되거나 또는 3-D 프린팅 기법을 사용하여 안에 피쳐들을 갖는 페이스트 층을 생성함으로써 생성될 수 있다. 몰드 또는 스탬핑을 사용하여 페이스트에 피쳐를 마련하거나 또는 3-D 프린팅 기법을 사용하여 피쳐들을 생성하는 능력은, 그에 따라서 기존의 모노리스 기술을 사용하여 접근될 수 없는 상이한 정도의 복잡성을 포함하는 형상, 패턴 및 구조체에 대한 접근성을 제공한다.
상기 지지체를 코팅하고 상기 지지체에 피쳐를 생성하는 단계는 임의의 순서로 또는 동시에 실행될 수 있다. 상기 지지체는 몰드의 일부에 포함되거나 3-D 프린팅 기술을 사용하여 생성되기 때문에 어떤 경우에는 동시에 발생할 수 있다. 유사하게, 피쳐들이 페이스트에 먼저 생성될 수 있고, 그 다음 상기 페이스트가 지지체에 도포되고, 예를 들어, 상기 지지체는 몰드의 페이스트 안으로 적층된다.
상기 지지체 상에 페이스트를 코팅하고 상기 지지체에 피쳐를 생성하는 단계는 반드시 개별 단계들로 제시되는 것은 아니고, 동시에 또는 임의의 순서로 실행될 수 있다. 하나의 비제한 예에서, 상기 페이스트는 지지체에 도포될 수 있으며 페이스트를 지지체를 수용하는 몰드 안으로 주입하거나 또는 회전 스크린 프린팅 시스템에서 식각 롤러(그라비어 코팅과 같은)에 의해서 그러나 이에 국한되지 않게, 동시에 피쳐들을 페이스트 안으로 임프린트할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 페이스트는 페이스트 및 피쳐들을 동시에 생성하는 3-D 프린터로 도포될 수 있다. 또다른 실시예에서, 상기 피쳐들은 먼저 몰드에 의해서 페이스트에 생성되고, 그 다음 지지체가 몰드 내에서 또는 몰드로부터 제거되는 동안 페이스트에 적용된다.
지지체를 페이스트로 코팅하고 페이스트에 피쳐를 생성한 후에, 상기 코팅 지지체는 적층형 조립체를 형성하기 위하여 함께 적층될 수 있다. 건조 전에 적층된 조립체는 그린 모노리스, 비건식 모노리스, 비가소화 모노리스 또는 모노리스 전구체로 호칭될 수 있다. 일 실시예에서, 코팅 지지체를 적층하는 것은 제 1 코팅 지지체를 제 2 코팅 지지체로 적층하는 것일 수 있다. 제 1 코팅 지지체에서의 피쳐는 제 2 코팅 지지체와 접촉하여 상기 층들 사이에 통로들을 형성할 수 있다. 상기 피쳐가 홈일 때, 상기 통로들은 채널일 수 있고 상기 방법은 채널을 형성하기 위하여 제 1 코팅 지지체 상의 페이스트와 제 2 코팅 지지체를 접촉시켜서 제 1 코팅 지지체를 제 2 코팅 지지체로 적층시키는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 적층 단계는 제 1 코팅 지지체를 제 2 코팅 지지체로 적층하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 지지체의 제 2 측부는 또한 페이스트의 얇은 층으로 코팅되고 상기 통로들은 상기 페이스트와 제 1 지지체의 홈들과 접촉시켜서 제 2 지지체의 제 2 측부 상의 페이스트의 얇은 층에 형성된다. 대안 실시예에서, 상기 적층 단계는 제 1 코팅 지지체를 제 2 코팅 지지체로 적층하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 지지체의 제 2 측부는 페이스트의 얇은 층으로 코팅되지 않고 상기 통로들은 상기 페이스트를 제 1 지지체의 홈들과 접촉시켜서 제 2 지지체의 비코팅 제 2 측부에 형성된다.
상기 적층 단계는 표준 적층 패턴으로 실행되고, 제 1 지지체의 제 1 측부는 제 2 지지체의 제 2 측부와 접촉한다. 도 6에서 개략적으로 도시된 상기 표준 적층 패턴에서, 제 1 코팅 지지체(601)의 제 1 측부는 제 2 코팅 지지체(602)의 제 2 측부로 적층되고, 그 다음 제 2 코팅 지지체(602)의 제 1 측부는 제 3 코팅 지지체의 제 2 측부 등으로 적층되어서 구조체(603)를 생산한다.
그러나, 다른 적층 순서도 역시 실행될 수 있다. 예를 들어, 대안 적층 패턴이 생성될 수 있다. 도 7에서 개략적으로 도시된 비제한 예에서, 제 1 측부 즉, 제 1 코팅 지지체(701)의 피쳐들을 갖는 측부는 역시 제 2 코팅 지지체(702)의 피쳐들을 갖는 제 1 측부로 적층될 수 있고, 제 2 코팅 지지체(702)의 제 2 측부는 제 3 코팅 지지체의 제 2 측부로 적층되고, 그 다음 제 3 코팅 지지체의 제 1 측부는 제 4 코팅 지지체의 제 1 측부 등으로 적층되어서, 피쳐들, 예를 들어 도 7의 채널들이 정렬될 때 구조체(703)를 형성하고 또는 피쳐들 예를 들어 도 7의 채널들이 오프셋일 때 구조체(704)를 형성한다.
일부 실시예들에서, 상기 피쳐들은 또한 지지체의 제 2 측부 상의 코팅부에 생성될 수 있고, 지지체의 제 1 측부에 대해서 기술된 임의의 피쳐들을 포함한다. 한 지지체의 피쳐들은 그 다음 다른 지지체의 피쳐들과 조합되어서, 반드시 단일 코팅부에 제조될 필요가 없는 구조체 내에 통로들을 제조할 수 있다. 비제한 예에서, 제 1 지지체의 제 1 측부 상의 코팅부는 선형 채널에 생성될 수 있고 제 2 지지체의 제 2 측부 상의 코팅부는 선형 채널에서 생성될 수 있다. 2개의 지지체들은 각 표면에 있는 선형 채널들이 서로 평행하게 이어지도록 함께 적층될 수 있다. 대안으로, 2개의 지지체들은 각각의 표면에 있는 선형 채널들이 서로 직각으로 이어지도록 함께 적층될 수 있다. 유사하게, 2개의 지지체들 상의 채널들은 0도(평행) 내지 90도(직각)의 임의의 각도로 오프셋될 수 있다.
적층형 지지체들이 형성된 후에, 적층형 조립체는 건조된 조립체를 형성하기 위하여 건조될 수 있다. 건조된 조립체는 그 다음 적층형 코팅 지지체들을 함께 고정하도록 추가로 처리될 수 있다. 추가 단계들은 가소화, 브레이징, 접착 또는 지지체들을 고정 조립체 안으로 고정하는데 사용된 다른 방법들일 수 있다. 일 실시예에서, 건조된 조립체는 또한 가소화될 수 있다. 가소화 단계는 건조 및 가소화의 단일 단계로서 실행되거나 또는 건조 단계는 개별적으로 실행될 수 있다. 추가 차후-건조 처리 또는 변형은 가소화 단계 이전에 선택적으로 실행될 수 있다. 건조 단계는 일반적으로 120 ℃ 이상에서 실행될 수 있다. 가소화 단계는 일반적으로 300 ℃ 초과의 온도에서 실행될 수 있다. 비제한적 예에서, 적층형 조립체는 5시간 동안 약 120 ℃에서 건조될 수 있고, 그 다음 상기 온도는 크랙현상을 방지하기 위하여 수시간 동안 예를 들어, 1 내지 2 ℃/min에 걸쳐 느리게 상승하고, 상기 조립체는 그 다음 모노리스를 제조하기 위하여 5시간 동안 400 ℃ 내지 700 ℃에서 가소화될 수 있다.
적층 단계는 제 1 및 제 2 코팅 지지체를 포함할 수 있다. 함께 적층될 이들 코팅 지지체들은 도 1에 도시된 바와 같이 개별적으로 코팅되고 그 다음 함께 적층되는 2개의 개별 시트 또는 포일과 같은 2개의 개별 지지체들일 수 있다. 그러므로, 일 실시예에서, 적층 단계는 코팅 지지체들의 층들을 형성하기 위하여 개별 코팅 지지체를 갖는 제 1 코팅 지지체를 적층하는 단계일 수 있다. 대안으로, 코팅 지지체들은 하나의 긴 코팅 지지체(801)의 일부일 수 있고, 그리고 적층 단계는 코팅 지지체를 나선형 형상부(802)로 코일권취함으로써 실행될 수 있고, 이는 도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이, 코팅 지지체의 제 1 측부를 동일 코팅 지지체의 제 2 측부와 접촉하게 한다. 서로 접촉하는 코팅 지지체의 섹션들은 그 다음 완성된 나선부 예를 들어, 대략 2πr을 제조하는데 필요한 거리만큼 지지체의 길이를 따라서 선형으로 분리되고, 여기서 r은 측정되는 접촉 지점에서 코팅형 나선부의 반경이다. 그러므로, 일 실시예에서, 적층 단계는 지지체의 제 1 측부가 나선형 구조체 내에 봉입형 통로들을 형성하기 위하여 지지체의 제 2 측부와 접촉할 수 있도록 나선부에서 코일권취된 단일 코팅 지지체일 수 있다. 적층 단계는 또한 자체적으로 접혀지는 단일 지지체 또는 구불구불한 방식으로 권취되는 단일 지지체를 포함할 수 있다. 또한, 하나 초과의 지지체가 함께 적층될 수 있고 그 다음 권취되거나 또는 접혀질 수 있다. 일 실시예에서, 2개의 코팅 지지체들이 함께 적층될 수 있고 그 다음 나선부로 코일권취될 수 있다.
일부 실시예들에서, 동일한 복합제 또는 페이스트는 구조체를 통해서 사용될 수 있다. 그러나, 페이스트의 코팅은 제어될 수 있고, 상이한 유형의 복합제 또는 페이스트를 갖는 구조체들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 지지체의 다른 면들 상의 코팅부는 상이한 두께를 가질 수 있다. 지지체의 다른 면들 상의 코팅부는 각 층에서 상이한 활성 물질을 포함할 수 있다. 2개의 지지체들은 함께 적층될 수 있고, 각각 지지체 상에 상이한 페이스트를 가진다. 상기 구조체들은 그 다음 구조체 내의 하나 초과의 복합제를 가질 수 있고, 구조체 내의 하나 초과의 활성 물질을 가질 수 있다.
상술한 구조체를 생성하기 위한 방법에 의해서, 본원의 구조체가 또한 기술될 수 있다. 본원은 적층형 지지체들가 상기 적층형 지지체들 사이의 통로들을 포함할 수 있는 구조체를 제공한다. 적층형 코팅 지지체들은 제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체 및 적어도 일 측부 상의 복합제를 포함할 수 있다. 상기 복합제는 결합제 및 활성 물질, 양호하게는 흡착제 또는 촉매를 포함할 수 있다. 상기 복합제는 복합제 내에 피쳐들을 가질 수 있다. 모노리스의 통로들은 코팅 지지체의 일 측부 상의 복합제의 피쳐들과 인접 코팅 지지체의 측부와의 접촉 시에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 피쳐들이 홈일 때, 결과적 통로들은 채널이다. 구조체에 대한 개시물은 그때 적층형 지지체들 및 적층형 지지체들 사이의 채널일 수 있고, 상기 적층형 지지체들은 제 1 측부 및 제 2 측부와 적어도 일 측부 상의 복합제를 갖는 지지체를 포함하고, 상기 복합제는 결합제 및 활성 물질을 포함할 수 있다. 상기 복합제는 복합제를 통해서 측방향으로 이어지는 홈들을 가질 수 있다. 상기 구조체의 채널들은 코팅 지지체의 제 1 측부 상의 홈형 복합제와 인접 코팅 지지체의 측부와의 접촉 시에 형성될 수 있다.
코팅 지지체들은 상기 구조체들을 구성하고 작동시키기에 적합한 임의의 지지체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 지지체는 시트, 포일, 메쉬 또는 주름형 물질일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 지지체는 메쉬 또는 주름형 물질일 수 있다. 메쉬 기판은 지지체로서 특히 적합할 수 있다. 메쉬는 복합제를 형성하는 페이스트로 코팅될 때, 상기 메쉬는 복합제와 통합되어서 혼합 물질을 형성하기 때문에 장점을 제공할 수 있다. 메쉬를 갖는 복합제는 강철봉(rebar)이 콘크리트를 보강하는 방법과 유사하게 자체적으로 복합제보다 상당히 강할 수 있다. 메쉬는 또한 페이스트가 메쉬를 통해서 가압되어서 메쉬의 반대 측부 상에 페이스트 층을 형성하고 이는 모노리스 또는 다른 구조체로 압연될 수 있는 더욱 가요성있는 기판을 제공할 수 있기 때문에 유리할 수 있다.
상기 지지체는 또한 목적에 적합한 임의의 유형의 물질로 조성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 지지체는 금속 기판, 섬유 기판 또는 직물 기판일 수 있고, 양호하게는 금속 기판이다. 상기 기판은 또한 와이어 또는 스트링을 포함할 수 있다. 금속 기판은 금속이 온도를 용이하게 유지하지 않는 기존의 세라믹 모노리스와는 다르게, 작동 중에 구조체에 의해서 도달되는 열 용량을 증가시킬 수 있기 때문에 특히 적합할 수 있다. 지지체 물질은 열적으로 그리고/또는 전기 전도성이어서, 금속 기판을 통해서 구조체의 내부 가열(예를 들어, 전기 저항 가열)을 허용할 수 있다. 시트, 포일 또는 메쉬들을 사용함으로써, 적층형 기판은 역시 더욱 가요성이어서, 나선형 권취 형상 및 기타 비평면 형태 뿐 아니라 적층 조립체를 형성하는 간단히 적층될 수 있는 권취 또는 굽혀짐을 허용한다.
상기 코팅 지지체는 적어도 지지체의 제 1 측부 상의 복합제를 포함할 수 있다. 코팅 지지체는 또한 적어도 제 2 측부 상의 복합제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 코팅 지지체는 지지체의 제 1 및 제 2 측부 상의 복합제를 포함할 수 있다. 코팅 지지체는 제 1 또는 제 2 측부들 상의 복합제, 양호하게는 제 1 측부 상의 복합제에 있는 피쳐들을 포함할 수 있다.
이때, 상기 구조체의 통로들은 지지체의 일 측부 상의 피쳐들을 갖는 복합제와 인접 지지체의 측부와의 접촉 시에 형성될 수 있다. 적층형 구조체의 접촉은 상술한 바와 같이 표준 적층 패턴일 수 있다. 비제한적인 예에서, 제 1 코팅 지지체의 제 1 측부는 제 2 코팅 지지체의 제 2 측부와 접촉하고, 그 다음 제 2 코팅 지지체의 제 1 측부는 제 3 코팅 지지체의 제 2 측부 등과 접촉한다. 코팅 지지체들의 접촉은 또한 다른 패턴일 수 있다. 비제한 예에서, 교대 적층 패턴이 생성될 수 있고, 여기서 제 1 코팅 지지체의 제 1 측부는 제 2 코팅 지지체의 제 1 측부와 접촉하고, 제 2 코팅 지지체의 제 2 측부는 제 3 코팅 지지체의 제 2 측부와 접촉하고, 그 다음 제 3 적측형 구조체의 제 1 측부는 제 4 코팅 지지체의 제 1 측부 등과 접촉한다.
본원의 피쳐 및 통로는 많은 상이한 형상 및 패턴을 포함할 수 있다. 상기 피쳐는 홈으로서 기술될 수 있고 홈에서 발생되는 통로는 채널로서 기술될 수 있다. 일 예는 기존의 모노리스 기술과 유사한 선형 채널에서 발생될 수 있는 선형 홈이다. 그러나, 상기 홈 및 채널은 선형일 필요는 없지만, 임의의 형상을 포함할 수 있다. 홈 또는 채널은 비선형, 파형, 사인파형, 지그재그형 또는 계단형일 수 있다.
상기 복합제는 페이스트 또는 복합제에서 생성될 수 있는 임의의 피쳐를 포함할 수 있다. 복합제를 형성하기 위해 건조되는 페이스트에 패턴을 몰딩 및 형성하는 능력으로 인하여, 임의의 다양한 형상들이 모노리스에 포함될 수 있다. 피쳐들은 홈일 필요는 없지만, 언덕, 메사, 기둥, 원통체, 마운드 또는 원추체와 같은 다른 구조체일 수 있다. 비제한 예에서, 복합제는 기둥들이 그리드 디자인을 형성하도록 규칙 간격을 두고 배치된 일련의 기둥들을 가질 수 있고, 상기 복합제의 기둥들은 주위 복합제보다 큰 높이를 가진다.
피쳐들이 복합제 또는 페이스트에 형성될 때, 상기 피쳐는 복합제를 통해서 연속으로 패턴될 필요는 없지만, 대신에 상이한 유동 형상을 갖는 모노리스를 구성하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 접촉하게 배치될 때 특정 유동 패턴을 생성하는 측부들에서 생성된 상보적 채널들을 갖는 2개의 코팅 지지체들이 생성될 수 있다. 더우기, 상기 피쳐들은 구조체를 통해서 무장애 유동 경로(clear flow path)를 제공할 필요는 없다. 도 9에 도시된 비제한적 예에서, 구조체(901)는 벽(903)에서 종결되는 통로(902)를 포함할 수 있다. 상기 벽(903)은 세라믹 여과 장치로서 또는 활성 물질을 가로지르는 짧은 경로로서 작용할 수 있는 다공성 기판일 수 있다. 구조체(901)는 지지체 상의 페이스트에 채널 및 벽을 몰딩 또는 생성하고 기존의 스택 방법에 따라서 지지체들을 스택함으로써 생성될 수 있다. 대안으로, 구조체(901)는 상기 구조체(901)를 생성하기 위하여 면 대 면 방식으로 함께 적층되는 2개의 코팅 구조체(904,905)를 준비함으로써 생성될 수 있다.
2개의 층들이 서로 접촉할 때, 상기 2개의 층들을 지지하는 지지체들 사이의 거리는 복합제에 의해서 연결된다. 일 실시예에서, 상기 모노리스는 2개의 인접 지지체들 사이의 거리로서 측정되고 모노리스에 대해서 평균화된, 층들 사이의 평균 거리를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 평균 거리는 적어도 약 100 내지 2000 마이크로미터이다. 일부 실시예에서, 상기 거리는 약 1000 내지 2000 마이크로미터이다. 다른 실시예들에서, 상기 거리는 약 100 내지 1000 마이크로미터, 약 200 내지 800 마이크로미터, 약 300 내지 600 마이크로미터 또는 약 400 내지 500 마이크로미터이다. 상기 거리는 100 마이크로미터 초과, 200 마이크로미터 초과, 또는 300 마이크로미터 초과일 수 있다. 상기 거리는 1000 마이크로미터 미만, 800 마이크로미터 미만, 700 마이크로미터 미만, 또는 600 마이크로미터 미만일 수 있다.
본원의 방법 및 구조체는 모노리스들(즉, 세라믹 압출 또는 나선형 권취 포일들)을 제조하기 위한 2개의 주요 방식들에 대해서 많은 잠재적 장점을 제공하고, 상기 2개의 주요 방식들은 모두 대부분의 경우에 코팅 단계를 필요로 한다. 세라믹들의 압출은 다이를 필요로 하며, 여기서 다이의 피쳐들은 세라믹이 압출될 때 채널들을 성형한다. 매우 작은 채널들에 대한 다이의 제조 및 이러한 다이의 작동 수명은 한 유형의 제약을 나타낸다. 또한, 세라믹이 작은 피쳐 다이로부터 압출될 때, 결과적 압출 구조체의 얇은 벽들은 얇고 취약하고 따라서 슬럼핑(slumping) 및 변형이 발생되기 쉽다. 또한, 순수한 활성 물질로 제조되는 모노리스의 압출이 가능하지만, 이러한 것들은 종종 적당한 기계적 강도가 결핍된다. 높은 셀-밀도 모노리스의 와시 코팅은 도적적 문제이고 >900cpsi의 밀도에서 거의 실행되지 않는다.
큰 입자들이 사용되거나 또는 두꺼운 코팅부를 원할 때, 여러 추가 도전적 문제들이 발생한다. 예를 들어, 채널들은 채널들을 가로질러 연결되는 큰 입자들로 인하여 큰 입자들에 의해서 막힐 수 있다. 채널들은 또한 두꺼운 코팅에 필요한 다수의 코팅 단계들로 인하여 그리고 코팅부를 걸쳐 효과를 제한하는 모세관력으로 인하여 막힐 수 있다.
본원은 흡착제 페이스트에 있는 피쳐들을 사용하여 원하는 두께 및 형상으로 통로를 형성함으로써 상기 도전적 문제들을 처리한다. 이러한 것들은 적당한 템플레이트/몰드를 선택하여 제어될 수 있다. 이는 코팅 모노리스와 비교할 때 적은 물질이 요구되기 때문에 체적당 고밀도의 활성 물질이 가능하게 한다. 본원은 활성 물질로의 확산이 제한되고, 비교적 낮은 압력 강하가 필요하거나 또는 흡착제의 고밀도 팩킹이 유리한, 촉매/흡착제 프로세스에서 적용예를 가질 수 있다. 본원에 따른 모노리스를 포함하는 구조체가 역시 생성될 수 있으며, 이 구조체는 선형 채널과 같은 층류 유동 조건에서 작동한다. 그러나, 난류와 유사한 조건을 생성하기 위하여 층류를 파괴하는 구조체도 역시 설계될 수 있다.
본원은 작은 채널들의 형성 후에 코팅 단계가 필요하지 않고, 프로세스는 입자 크기에 민감하지 않기 때문에 기존의 모노리스에서의 문제를 극복한다. 추가로, 임프린트된 코팅 지지체는 변형되지 않는다. 추가로, 지지체는 구조체의 일부이기 때문에, 임프린트된 피쳐는 전체 구조체의 하중을 지지하지 않는다. 따라서 압출 구조와 달리, 임프린트된 코팅 지지체는 여전히 젖고 순응할 때 변형되지 않는다. 임프린트된 지지체는 반-압연되거나 또는 습윤 상태로 완전히 압연될 수 있으며, 이는 건조된 시트가 압연시에 받게 되는 응력의 양을 감소시킬 수 있다. 마지막으로, 임프린트는 현재 압출된 모노리스에 사용할 수 있는 선형 채널을 넘어서 표면에 일련의 형상부를 가능하게 한다. 예를 들어 채널의 형상은 재설계되어서 파형 채널들을 제공한다. 또한, 예를 들어 메사(mesas), 기둥, 원통체, 마운드 또는 원추체와 같은 비-채널 피쳐가 선택될 수 있고, 이는 기존의 압출형 또는 코일형 모노리스에서 달성할 수 없는 새로운 설계가 가능하게 한다.
페이스트에 구성될 수 있는 피쳐 및 복합제에 대해서 설계될 수 있는 통로들로 인하여, 개시된 상기 구조체 및 개시된 모노리스는 현재의 모노리스 기술보다 높은 셀 밀도에 도달할 수 있다. 모노리스의 셀 밀도는 적어도 약 900 cpsi, 또는 적어도 약 1000 cpsi일 수 있다. 일 실시예에서, 셀 밀도는 적어도 약 1200 cpsi, 적어도 약 1500 cpsi, 적어도 2000 cpsi 또는 적어도 약 2000 cpsi일 수 있다. 일부 실시예들에서, 셀 밀도는 적어도 약 2500 cpsi, 적어도 약 3000 cpsi, 적어도 약 3500 cpsi, 적어도 약 4000 cpsi, 적어도 약 4500 cpsi, 또는 적어도 약 5000 cpsi일 수 있다. 그러나, 본원은 더욱 큰 용량 및 증가한 셀 밀도에 대한 접근성을 허용하지만, 본원은 단지 작은 피쳐에 국한되지 않는다. 약 100 내지 900 cpsi의 밀도를 포함하는, 낮은 셀 밀도를 갖는 모노리스가 생성될 수 있다.
상기 구조체의 통로들이 채널일 때, 상기 구조체는 또한 채널들 사이의 거리에 기초하여 기술될 수 있다. 현재의 압출 모노리스는 압출 물질에 대한 요구조건 및 다이의 크기에 의해서 제한되고 그리고 채널을 통해서 코팅 용액을 통과시키는 능력에 의해서 제한될 수 있다. 본원은 이들 형성 문제 또는 모세관 작용 문제에 의해서 제한되지 않는다. 채널들 사이의 거리가 약 900 마이크로미터 미만인, 상기 구조체의 채널들이 생성될 수 있다. 채널들 사이의 거리는 적어도 약 800 마이크로미터, 적어도 약 700 마이크로미터, 적어도 약 600 마이크로미터, 또는 적어도 약 500 마이크로미터일 수 있다. 채널들 사이의 거리는 또한 50 마이크로미터 초과, 75 마이크로미터 초과, 또는 약 100 마이크로미터 초과일 수 있다. 채널들 사이의 거리는 약 50 내지 900 마이크로미터, 약 50 내지 800 마이크로미터, 또는 약 50 내지 약 700 마이크로미터일 수 있다. 채널들 사이의 거리는 약 100 마이크로미터 내지 약 900 마이크로미터, 약 100 마이크로미터 내지 약 800 마이크로미터, 또는 약 100 마이크로미터 내지 약 700 마이크로미터일 수 있다. 본원은 작은 채널 크기에 대한 접근성을 허용하지만, 본원은 단지 이들 작은 채널들에 국한되지 않고, 약 900 ㎛ 내지 2000 ㎛의 거리를 갖는 모노리스가 생성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 복합제는 활성 물질을 포함할 수 있다. 상기 복합제는 결합제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 복합제는 복합제 전체에 걸쳐 활성 물질을 가질 수 있다. 그리고 상기 복합제는 하나 초과의 활성 물질을 가질 수 있다. 상기 활성 물질은 물질이 단지 모노리스의 외면에만 코팅되는 통상적인 모노리스와는 달리 복합제의 표면에 있을 필요가 없다. 활성 물질의 양은 복합제의 표면에서 직접 노출되지 않는다는 취지로, 활성 물질의 일부는 복합제 내에 봉입될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 약 5%의 활성 물질이 적층 구조체의 복합제 내에 봉입될 수 있다. 적층 구조체의 복합제 내에 봉입된 활성 물질의 양은 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 또는 적어도 약 20%일 수 있다. 복합제 내에 봉입된 활성 물질의 양은 활성 물질의 최대 약 100%일 수 있다.
그러나, 복합제 내에 봉입됨에도 불구하고, 활성 물질은 비록 복합제 내에 봉입될 때에도 구조체 내의 통로와 유체 연통할 수 있다. 페이스트 및 프로세스 조건들은 복합제 내의 활성 물질이 통로와 상호작용할 수 있게 하는 본원에서 메조포러스(mesoporous)로 칭하는 다공성 특징을 갖는 복합제를 설계하도록 선택될 수 있다. 복합제의 중공공극도(mesoporosity)의 성질은 복합제 내의 구불구불한 경로를 제공한다. 결과적으로, 상기 활성 물질은 구조체의 통로들과 유체 교통할 수 있다. 복합제는 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 또는 적어도 약 20%의 중공공극도를 가질 수 있다. 중공공극도는 최대 약 90%, 최대 약 85%, 또는 최대 약 80%일 수 있다. 다공성은 약 15 내지 85%, 또는 약 20 내지 80%일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 상기 복합제는 다공성, 예를 들어 메조포러스일 수 있고 복합제를 통한 구불구불한 경로를 가진다. 일 실시예에서, 복합제는 결합제, 활성 물질 및 복합제 내의 중공극을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 복합제는 결합제, 활성 물질 및 통로들과 흡착제와 유체 교통하기 위해 복합제를 통한 구불구불한 경로를 포함할 수 있다.
상기 복합제는 구조체 내의 활성 물질을 포함하기 때문에, 구조체 내의 활성 물질의 양은 상기 활성 물질이 구조체의 표면 상에 단지 코팅된 기존의 모노리스보다 많을 수 있다. 이러한 증가는 본원에서 활성 물질의 더욱 큰 적재를 유도하고, 따라서 더욱 큰 용량의 모노리스를 유도한다. 상기 구조체 내에 적재된 활성 물질의 양은 페이스트의 중량당 활성 물질의 중량으로서 기술되고, 상기 범위는 페이스트에 있는 활성 물질의 10 내지 60%의 w/w, 예를 들어, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 33%, 적어도 약 40% 또는 적어도 약 50%의 w/w이다. 구조체에 적재된 활성 물질의 양은 복합제의 중량당 활성 물질의 중량으로서 기술될 수 있고, 범위는 복합제에 있는 활성 물질의 20 내지 최대 100%의 w/w이고, 예를 들어, 적어도 약 25%, 적어도 약 33%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 66% 또는 적어도 약 75%의 w/w를 포함한다.
본원에 개시된 실시예 및 청구범위는 도면에 도시되고 설명에 기술된 상세한 구성 및 성분들의 배열에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 설명 및 도면은 구상된 실시예들의 예를 제공한다. 본원에 개시된 실시예 및 청구범위들에서는 다른 실시예들도 추가로 가능하고 다양한 방식으로 실행 및 실습될 수 있다. 또한, 본원에 사용된 어구 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이고 청구범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
따라서, 당업자는 적용예 및 청구범위가 기초하는 개념이 실시예 및 청구범위의 여러 목적을 수행하기 위한 다른 구조, 방법 및 시스템의 설계를 위한 기초로서 용이하게 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 상기 청구범위는 그러한 동등한 구성을 포함하는 것으로 간주되어야 하는 것은 중요한 사항이다.
예들:
예 1: 코팅 방법이 제시된다. 평탄한 스테인레스 강 포일(316 SS)은 10% 표백제로 세정되고 4시간 동안 500 ℃에서 공기에서 가소화된다. 가소화 후에, 지르코늄계 프라이머(중량당 80% Aremco Ceramabond 685-N, 20% H2O)의 얇은 코팅(1 내지 2 ㎛)이 분무 코팅에 의해서 포일의 표면에 도포되었다. 상기 프라이머는 공기에서 4시간 동안 250 ℉로 샘플을 가열하여 세팅되게 허용되었다. 상기 포일은 그 다음 평탄하게 유지되고 페이스트의 얇은 층이 표면에 도포되었다. 상기 페이스트는 제올라이트, 콜로이드형 실리카 결합제, 규산 나트륨, 물 및 메틸 셀룰로오스 중합체를 수용하였다. 페이스트는 간략하게 세팅(매우 약간 건조)되게 허용되었다. 그 다음 주름형 SS 포일의 부재는 박리제(예를 들어, WD40)로 처리되고 차후에 페이스트의 얇은 층으로 가압된다. 주름형 포일은 그 다음 페이스트로부터 제거되어서 주름형 포일의 역전 피쳐를 남긴다. 공기 건조 후에, 임프린트된 구조체는 그 다음 4시간 동안 400 ℃에서 가소화되었다.
최종 적층형 구조체는 도 10a, 도 10b 및 도 10c에 도시된다. 구조체는 도 11a 및 도 11b에 도시된 구조체의 단면의 이미지들을 얻기 위하여 중합체 수지에 매립된다[이미지의 공기 거품은 단면 이미지를 준비하는데 사용된 중합체 수지에서 발생된다].
예 2: 코팅 방법이 제시된다. 주름형 SS 포일은 표면 상에 평탄하게 배치되고 박리제(예를 들어, WD40)로 처리된다. 다음, 예 1의 평탄한 포일에 대한 것과 동일한 전처리를 한 산화 및 프라이밍된 메쉬 부재는 주름진 포일의 상부에 직접 놓았다. 예 1로부터의 페이스트는 메쉬(실크 스크리닝과 유사)를 통해서 가압되고 페이스트는 하부 포일의 주름부를 채우고 동시에 메쉬를 코팅한다. 건조 시에, 메쉬는 주름형 포일(몰드)로부터 들어올려지고, 그리고 임프린트된 피쳐들은 메쉬 상에 잔류한다. 이러한 통합 세라믹/금속 구조체는 도 12a의 모노리스로 압연하기 위해 필요한 정도의 굽힘을 겪을 수 있다. 추가로, 세라믹은 메쉬로 완전히 통합되고 도 12b의 단면 이미지에서 투시하고 매립될 때 메쉬를 봉입하는 것을 볼 수 있다. 축척의 목적을 위하여, 단면 이미지에서의 도트들은 40㎛ 직경을 갖는 메쉬 와이어이다.
예 3: 구조체의 구성예가 제시된다. 예 2로부터의 구조체는 6" x 60"의 치수로 조립되었다. 이는 그 다음 4시간 동안 700 ℃에서 가소화되었다. 코팅 포일의 선단 에지는 ½" 직경의 아버에 가용접(tack-weld)되었다. 이 아버는 권취 장치로 조립될 수 있도록 양쪽 단부들에서 나사 구멍을 가진다. 포일 및 아버는 기판의 몰딩 피쳐들이 아래로 향하고 평탄 측부가 위를 향하도록 권취 장치로 조립되었다. 기판을 팽팽하게 유지하기 위해 장력이 인가되었다. 기판은 그 다음 후속 페이스트가 노출된 평탄 측부에 도포될 때 빠르게 건조되지 않도록 물로 포화되었다. 예 2로부터의 동일 조성의 페이스트의 얇은 층이 포일이 아버 주위에 권취될 때 포일의 노출면에 도포되었다. 결과적 구조체는 10 시간 동안 공기로 건조되게 허용되고 그 다음 5시간에 걸쳐 200 ℉로 상승되게 오븐에서 느리게 가열되었다. 마지막으로, 구조체는 그 다음 4시간 동안 700 ℃에서 가소화되었다. 나선형 구조체의 이미지는 도 13에 도시된다.
도 14는 복합제의 얇은 층이 2개의 지지체들을 함께 접착시키는데 사용될 수 있는 대안 구조체를 도시한다.
실시예들
추가로 또는 대안으로, 본원은 하나 이상의 하기 실시예들을 포함할 수 있다.
실시예 1: 적층형 코팅 지지체들 및 인접한 적층형 코팅 지지체들 사이의 통로들을 포함하는 구조체에서, 각각의 적층형 코팅 지지체는 제 1 측부 및 제 2 측부와 적어도 지지체의 제 1 측부 상의 복합제를 구비하는 지지체를 포함하고, 상기 복합제는 활성 물질을 포함하고 상기 복합제의 표면에서 피쳐들을 가지며; 그리고 상기 통로들은 적층형 구조체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 피쳐들과 인접 적층형 구조체의 측부와의 접촉 시에 형성된다. 상기 복합제는 결합제를 추가로 포함할 수 있다.
실시예 2: 적층형 코팅 지지체들 및 인접한 적층형 코팅 지지체들 사이의 채널들을 포함하는 모노리스에서, 각각의 적층형 코팅 지지체는 제 1 측부 및 제 2 측부와 적어도 지지체의 제 1 측부 상의 복합제를 구비하는 지지체를 포함하고, 상기 복합제는 활성 물질을 포함하고 상기 복합제의 표면에서 홈들을 가지며; 그리고 상기 채널들은 적층형 구조체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 홈들과 인접 적층형 구조체의 측부와의 접촉 시에 형성된다. 상기 복합제는 결합제를 추가로 포함할 수 있다.
실시예 3: 구조체 또는 모노리스를 준비하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 제 1 측부 및 제 2 측부를 구비한 지지체 상에, 상기 제 1 측부에 페이스트를 코팅하는 단계; 봉입형 통로들을 형성하기 위하여 상기 코팅 지지체의 제 1 측부 상의 페이스트와 제 2 코팅 지지체의 측부와의 접촉에 의해서 제 1 코팅 지지체를 제 2 코팅 지지체에 의해서 적층하는 단계; 그리고 구조체 또는 모노리스를 형성하기 위하여 적층형 지지체들을 가소화하는 단계를 포함한다.
실시예 4: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 지지체는 금속 기판을 포함하거나 또는 지지체는 시트, 포일 또는 메쉬를 포함한다.
실시예 5: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 상기 활성 물질은 촉매 또는 흡착제를 포함하거나 또는 상기 활성 물질은 제올라이트를 포함한다.
실시예 6: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 상기 모노리스의 셀 밀도는 적어도 900 cpsi, 또는 적어도 1000 cpsi, 또는 적어도 1500 cpsi이고, 상기 피쳐들은 채널이고, 상기 채널들 사이의 거리는 약 900 마이크로미터 미만, 또는 약 800 마이크로미터 미만, 또는 약 700 마이크로미터 미만, 또는 약 600 마이크로미터 미만, 또는 약 500 마이크로미터 미만이다.
실시예 7: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 적층형 코팅 지지체는 제 2 측부 상의 페이스트 또는 복합제를 포함하거나 또는 통로들은 코팅 지지체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 피쳐들과 인접 지지체의 제 2 측부 상의 복합제 또는 페이스트와의 접촉 시에 형성된다.
실시예 8: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 적층형 코팅 지지체들은 개별 지지체들을 포함하고, 통로들은 한 지지체의 제 1 측부와 개별 지지체의 제 2 측부와의 접촉 시에 형성된다.
실시예 9: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 적층형 코팅 지지체들은 나선형으로 함께 적층되고 코일권취된 하나 이상의 코팅 지지체들을 포함하고, 그리고 통로들은 코팅 지지체의 제 1 측부와 코팅 지지체의 제 2 측부와의 접촉 시에 형성된다.
실시예 10: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 페이스트 층은 지지체의 제 2 측부 상에 코팅되고, 상기 제 2 측부 상의 페이스트에 피쳐들이 생성된다.
실시예 11: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 코팅부 또는 복합제의 피쳐들은 복합제에 피쳐들을 제조하기 위하여 페이스트에 피쳐를 형성하고 차후에 건조 및/또는 가소화하도록 임프린트, 스탬핑, 몰딩, 드래깅 또는 3-D 프린팅에 의해서 생성될 수 있다.
실시예 12: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 복합제는 통과들로서 결합제의 유체 교통을 위하여 복합제를 통한 구불구불한 경로들을 가진다. 상기 복합제는 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 또는 적어도 약 20%의 중공공극도, 그리고 최대 약 90%, 최대 약 85%, 또는 최대 약 80%의 중공공극도를 가질 수 있다.
실시예 13: 이전 실시예들 중 한 실시예의 구조체, 모노리스 또는 방법들에서, 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 또는 적어도 약 20%의 활성 물질이 복합제에 봉입된다.
본 명세서에 개시된 실시예들 및 청구 범위들은 그 설명에서 설명되고 도면들에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열의 세부 사항들로 그들의 적용에 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 오히려, 설명 및 도면은 구상된 실시예들의 예를 제공한다. 여기에 개시된 실시예들 및 청구항들은 다른 실시예들 및 다양한 방법들로 실시되고 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 어구 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 청구 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다.
따라서, 당업자라면, 적용예 및 청구범위가 기초하는 개념이 실시예 및 청구 범위의 여러 목적을 수행하기 위한 다른 구조, 방법 및 시스템의 설계를 위한 기초로서 용이하게 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 청구범위는 그러한 동등한 구성을 포함하는 것으로 간주되어야 한다는 것은 중요한 사실이다.

Claims (33)

  1. 적층형 코팅 지지체들 및 인접한 적층형 코팅 지지체들 사이의 통로들을 포함하는 구조체로서,
    각각의 적층형 코팅 지지체는 제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체, 상기 지지체의 적어도 제 1 측부 상의 복합제를 포함하고, 상기 복합제는 활성 물질을 포함하고 상기 복합제의 표면에 피쳐(feature)들을 가지며; 그리고
    상기 통로들은 적층형 구조체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 상기 피쳐들과 인접한 적층형 구조체의 측부의 접촉 시에 형성되는, 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합제는 결합제(binder)를 추가로 포함하는, 구조체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지체는 금속 기판을 포함하는, 구조체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지체는 시트, 포일 또는 메쉬를 포함하는, 구조체.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적층형 코팅 지지체는 상기 제 2 측부 상의 복합제를 포함하는, 구조체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 통로들은 코팅된 지지체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 상기 피쳐들과 인접 지지체의 제 2 측부 상의 복합제의 접촉 시에 형성되는, 구조체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조체는 모노리스인, 구조체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 모노리스의 셀 밀도는 적어도 900 cpsi인, 구조체.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 모노리스의 셀 밀도는 적어도 1000 cpsi인, 구조체.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 모노리스의 셀 밀도는 적어도 1500 cpsi인, 구조체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피쳐들은 채널들이고, 상기 채널들 사이의 거리는 약 900 마이크로미터 미만인, 구조체.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층형 코팅 지지체들은 개별 지지체들을 포함하고, 그리고 상기 통로들은 한 지지체의 제 1 측부와 개별 지지체의 제 2 측부의 접촉 시에 형성되는, 구조체.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층형 코팅 지지체들은 나선형으로 코일권취된 코팅 지지체를 포함하고, 그리고 상기 통로들은 상기 코팅 지지체의 제 1 측부와 상기 코팅 지지체의 제 2 측부의 접촉 시에 형성되는, 구조체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 물질은 촉매 또는 흡착제를 포함하는, 구조체.
  15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 물질은 제올라이트를 포함하는, 구조체.
  16. 구조체를 준비하기 위한 방법에 있어서,
    제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체에서 상기 제 1 측부에 페이스트를 코팅하는 단계;
    상기 페이스트에 피쳐들을 생성하는 단계;
    봉입형 통로들을 형성하기 위하여, 코팅 지지체의 제 1 측부 상의 페이스트를 제 2 코팅 지지체의 측부와 접촉시켜서, 상기 제 1 코팅 지지체와 상기 제 2 코팅 지지체를 적층시키는 단계;
    상기 구조체를 형성하기 위하여 적층형 지지체들을 가소화(calcining)하는 단계를 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 페이스트는 활성 물질을 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 페이스트는 결합제를 추가로 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체의 측부는 페이스트의 얇은 층으로 코팅된 지지체의 제 2 측부이고, 그리고 상기 봉입형 통로들은 상기 페이스트를 상기 제 1 지지체의 피쳐들과 접촉시켜서 상기 제 2 지지체의 제 2 측부 상의 페이스트의 얇은 층에 형성되는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피쳐들은 임프린팅, 스탬핑(stamping), 몰딩, 드래깅(dragging) 또는 3-D 프린팅에 의해서 생성되는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  21. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    페이스트 층이 상기 지지체의 제 2 측부 상에 코팅되고, 그리고 피쳐들이 상기 제 2 측부 상의 페이스트에 생성되는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  22. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 단계는 코팅 지지체들의 층들을 형성하기 위하여 개별 코팅 지지체 상에 상기 제 1 코팅 지지체를 적층시키는 단계를 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  23. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 단계는, 나선형 구조체 내에 상기 봉입형 통로들을 형성하기 위하여 상기 지지체의 제 1 측부가 상기 지지체의 제 2 측부와 접촉하도록 나선형으로 코일권취된 단일 코팅 지지체를 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  24. 제 16 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체는 금속 기판을 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  25. 제 16 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체는 시트, 포일 또는 메쉬를 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  26. 제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페이스트는 제올라이트를 포함하는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  27. 제 16 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 물질의 적어도 10%는 상기 페이스트에 의해서 봉입되는, 구조체를 준비하기 위한 방법.
  28. 적층형 코팅 지지체들 및 인접한 적층형 코팅 지지체들 사이의 통로들을 포함하는 구조체로서,
    각각의 적층형 코팅 지지체는:
    제 1 측부 및 제 2 측부를 갖는 지지체, 및
    상기 지지체의 적어도 제 1 측부 상의 복합제를 포함하고,
    상기 복합제는 활성 물질 및 상기 통로들과 상기 흡착제의 유체 교통을 위한 상기 복합제를 통한 구불구불한 경로(tortuous pathway)들을 포함하고, 상기 복합제의 표면에 피쳐들을 가지며; 그리고
    상기 통로들은 적층형 구조체의 제 1 측부 상의 코팅부에 있는 상기 피쳐들과 인접한 적층형 구조체의 측부의 접촉 시에 형성되는, 구조체.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 복합제는 결합제를 추가로 포함하는, 구조체.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 복합제는 적어도 약 15%의 중간공극도(mesoporosity)를 갖는, 구조체.
  31. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 복합제는 적어도 약 20%의 중간공극도를 갖는, 구조체.
  32. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 물질의 적어도 약 15%가 상기 복합제 내에 봉입되는, 구조체.
  33. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 물질의 적어도 약 20%가 상기 복합제 내에 봉입되는, 구조체.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2965116C (en) 2014-11-11 2019-07-09 Exxonmobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
AU2015361102B2 (en) 2014-12-10 2018-09-13 Exxonmobil Research And Engineering Company Adsorbent-incorporated polymer fibers in packed bed and fabric contactors, and methods and devices using same
WO2016105870A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Exxonmobil Research And Engineering Company Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof
US10744449B2 (en) 2015-11-16 2020-08-18 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
SG11201807055PA (en) 2016-03-18 2018-09-27 Exxonmobil Upstream Res Co Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
AU2017274288B2 (en) 2016-05-31 2020-03-05 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
CA3025699A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US10434458B2 (en) 2016-08-31 2019-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
BR112019002106B1 (pt) 2016-09-01 2023-10-31 ExxonMobil Technology and Engineering Company Processo para remover água de corrente de alimentação gasosa,sistema cíclico adsorvente por variação de ciclo rápido e contator de canal substancialmente paralelo
US10328382B2 (en) 2016-09-29 2019-06-25 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for testing swing adsorption processes
US10549230B2 (en) 2016-12-21 2020-02-04 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
EP3558487A1 (en) 2016-12-21 2019-10-30 ExxonMobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
JP6505336B1 (ja) * 2017-08-08 2019-04-24 株式会社キャタラー 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置
CN111263661B (zh) * 2017-10-27 2023-05-30 株式会社科特拉 使用了金属基材的排气净化装置及其制造方法
US11331620B2 (en) 2018-01-24 2022-05-17 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
EP3758828A1 (en) 2018-02-28 2021-01-06 ExxonMobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US11318410B2 (en) 2018-12-21 2022-05-03 Exxonmobil Upstream Research Company Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption
JP6742457B1 (ja) * 2019-02-05 2020-08-19 株式会社キャタラー 排ガス浄化用のメタル基材及びそれを用いた排ガス浄化装置
US11376545B2 (en) 2019-04-30 2022-07-05 Exxonmobil Upstream Research Company Rapid cycle adsorbent bed
WO2021071755A1 (en) 2019-10-07 2021-04-15 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorption processes and systems utilizing step lift control of hydraulically actuated poppet valves
US11433346B2 (en) 2019-10-16 2022-09-06 Exxonmobil Upstream Research Company Dehydration processes utilizing cationic zeolite RHO

Family Cites Families (423)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124152A (en) 1964-03-10 Poppet-type valve construction
US3103425A (en) 1963-09-10 Adsorption apparatus and method
US1868138A (en) 1930-04-10 1932-07-19 Edwin J Fisk Poppet valve
NL286634A (ko) 1961-12-18 1900-01-01
CH464625A (de) 1966-10-12 1968-10-31 Sulzer Ag Wellendichtung für ein Gebläse, insbesondere für das Umwälzgebläse einer gasgekühlten Kernreaktoranlage
US3594983A (en) 1969-06-17 1971-07-27 Process Services Inc Gas-treating process and system
US3602247A (en) 1969-11-10 1971-08-31 Stuart E Bunn Multiple-poppet valve structure
JPS4867305A (ko) * 1971-12-20 1973-09-14
JPS4868608A (ko) * 1971-12-22 1973-09-19
JPS4891111A (ko) * 1972-03-07 1973-11-27
US3788036A (en) 1972-07-26 1974-01-29 D Stahl Pressure equalization and purging system for heatless adsorption systems
US4017347A (en) * 1974-03-27 1977-04-12 Gte Sylvania Incorporated Method for producing ceramic cellular structure having high cell density
JPS5511380B2 (ko) * 1974-04-12 1980-03-25
US3967464A (en) 1974-07-22 1976-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process and system utilizing pressure-swing driers
US4496376A (en) 1978-01-26 1985-01-29 Litton Systems, Inc. Variable area molecular sieve container having a thermal control system
JPS54120560U (ko) * 1978-02-09 1979-08-23
US4187092A (en) 1978-05-15 1980-02-05 Billings Energy Corporation Method and apparatus for providing increased thermal conductivity and heat capacity to a pressure vessel containing a hydride-forming metal material
DE2935147A1 (de) 1979-08-30 1981-03-26 Linde Ag, 65189 Wiesbaden Verfahren zur entfernung von schmiermittelnebeln und schmiermitteldaempfen aus einem gasstrom
US4261815A (en) 1979-12-31 1981-04-14 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic separator and method
US4325565A (en) 1980-03-03 1982-04-20 General Motors Corporation Cambering vehicle
US4386947A (en) 1980-04-25 1983-06-07 Nippon Soken, Inc. Apparatus for adsorbing fuel vapor
US4329162A (en) 1980-07-03 1982-05-11 Corning Glass Works Diesel particulate trap
US4340398A (en) 1981-05-20 1982-07-20 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption recovery
JPS58114715A (ja) 1981-12-26 1983-07-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd 乾式脱硫装置における不活性ガスの生成方法
DE3367661D1 (en) 1982-02-04 1987-01-02 Toray Industries Rotary valve
AU540009B2 (en) * 1982-02-16 1984-10-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exhaust gas filter
US4421531A (en) 1982-09-13 1983-12-20 Air Products And Chemicals, Inc. Adiabatic pressure swing absorption process for removing low concentrations of oxygen from mixed gas streams
US4461630A (en) 1982-09-30 1984-07-24 Union Carbide Corporation Product recovery in pressure swing adsorption process and system
US4445441A (en) 1983-06-01 1984-05-01 Combustion Engineering, Inc. Slag tap gas flow inducement in wet-bottom furnaces
JPS59232174A (ja) 1983-06-16 1984-12-26 Tokyo Gas Co Ltd コ−クス炉ガスの精製法
US4977745A (en) 1983-07-06 1990-12-18 Heichberger Albert N Method for the recovery of low purity carbon dioxide
JPS60189318A (ja) 1984-03-07 1985-09-26 Mitsubishi Electric Corp パルス増幅装置
US4631073A (en) 1984-03-15 1986-12-23 Wilkerson Corporation Method and apparatus for theadsorptive fractionation of gases
JPS61227845A (ja) * 1985-04-02 1986-10-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd 窒素酸化物除去用の触媒
GB8528249D0 (en) 1985-11-15 1985-12-18 Normalair Garrett Ltd Molecular sieve bed containers
US4816039A (en) 1986-02-24 1989-03-28 The Boc Group, Inc. PSA multicomponent separation utilizing tank equalization
DE8605649U1 (de) 1986-03-01 1986-04-17 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Vorrichtung zur Halterung von Monolithkatalysatoren
US4770676A (en) 1986-05-16 1988-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of methane from land fill gas
US4693730A (en) 1986-07-24 1987-09-15 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption product purity control method and apparatus
EP0257493A1 (en) 1986-08-22 1988-03-02 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive separation of gas mixtures
GB8623605D0 (en) 1986-10-01 1986-11-05 Normalair Garrett Ltd Aircraft on-board gas generating apparatus
US4711968A (en) 1986-10-03 1987-12-08 Exxon Research & Engineering Co. Process for the hydrofomylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residua
US4784672A (en) 1987-10-08 1988-11-15 Air Products And Chemicals, Inc. Regeneration of adsorbents
US4790272A (en) 1987-10-15 1988-12-13 Woolenweber William E Non-circular poppet valves for internal combustion engine cylinder assemblies
US5234472A (en) 1987-11-16 1993-08-10 The Boc Group Plc Separation of gas mixtures including hydrogen
US5292990A (en) 1988-12-07 1994-03-08 Exxon Research & Engineering Co. Zeolite composition for use in olefinic separations
SU1680305A1 (ru) * 1989-01-09 1991-09-30 Inst Orch Khim Ural Otdel An S Способ получения носителя катализатора сотовой структуры 2
US4877429A (en) 1989-03-06 1989-10-31 Hunter Donald W Valve device for P.S.A. or R.P.S.A. systems
US5110328A (en) 1989-06-07 1992-05-05 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Solvent adsorber and solvent recovery system
US5063736A (en) * 1989-08-02 1991-11-12 Cummins Engine Company, Inc. Particulate filter trap load regeneration system
JPH0724735B2 (ja) 1989-11-04 1995-03-22 西部瓦斯株式会社 圧力スイング吸着における過吸着回収システム
US5125934A (en) 1990-09-28 1992-06-30 The Boc Group, Inc. Argon recovery from argon-oxygen-decarburization process waste gases
JP2838586B2 (ja) 1990-11-15 1998-12-16 クラレケミカル株式会社 吸着剤成型体と板の接着方法
US5174796A (en) 1991-10-09 1992-12-29 Uop Process for the purification of natural gas
US5169006A (en) 1991-11-14 1992-12-08 Ceil Stelzer Continuous magnetic separator
US6136222A (en) 1991-12-11 2000-10-24 Bend Research, Inc. Liquid absorbent solutions for separating nitrogen from natural gas
JPH05306614A (ja) * 1992-04-28 1993-11-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 排気ガスフィルタとその製造方法
US5224350A (en) 1992-05-11 1993-07-06 Advanced Extraction Technologies, Inc. Process for recovering helium from a gas stream
US5365011A (en) 1992-05-29 1994-11-15 The Boc Group, Inc. Method of producing unsaturated hydrocarbons and separating the same from saturated hydrocarbons
JPH066736A (ja) 1992-06-16 1994-01-14 Casio Comput Co Ltd 液晶テレビ
JPH066736U (ja) * 1992-07-06 1994-01-28 バブコック日立株式会社 薄板状触媒製造装置
US5354346A (en) 1992-10-01 1994-10-11 Air Products And Chemicals, Inc. Purge effluent repressurized adsorption process
US5306331A (en) 1993-03-18 1994-04-26 Permea, Inc. Process for cooling the feed gas to gas separation systems
US5370728A (en) 1993-09-07 1994-12-06 Praxair Technology, Inc. Single bed pressure swing adsorption system and process
CA2133302A1 (en) 1993-10-06 1995-04-07 Ravi Kumar Integrated process for purifying and liquefying a feed gas mixture with respect to its less strongly adsorbed component of lower volatility
US5733451A (en) 1994-05-20 1998-03-31 Englehard/Icc Core for interacting with a fluid media flowing therethrough and method of making the same
US5792239A (en) 1994-10-21 1998-08-11 Nitrotec Corporation Separation of gases by pressure swing adsorption
US5792432A (en) * 1994-11-15 1998-08-11 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Catalyst unit and gas purifying apparatus
US5547641A (en) 1995-01-10 1996-08-20 Caterpillar Inc. Catalytic converter exhaust section for an internal combustion engine
US6194079B1 (en) 1995-04-19 2001-02-27 Capitol Specialty Plastics, Inc. Monolithic polymer composition having an absorbing material
EP0745416B1 (en) 1995-06-02 2003-09-17 Corning Incorporated Device for removal of contaminants from fluid streams
US5811616A (en) 1995-06-13 1998-09-22 Amoco Corporation BF3 gas recovery process
AU1192897A (en) 1995-06-23 1997-01-22 Revolve Technologies Inc. Dry seal contamination prevention system
US5565018A (en) 1995-07-12 1996-10-15 Praxair Technology, Inc. Optimal pressure swing adsorption refluxing
US5672196A (en) 1995-08-01 1997-09-30 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for the separation of gases
JP3477280B2 (ja) 1995-08-04 2003-12-10 三菱重工業株式会社 ガス吸着分離方法
US5700310A (en) 1995-12-29 1997-12-23 Mg Generon, Inc. Removal of oil from compressed gas with macroporous polymeric adsorbent
US5779768A (en) 1996-03-19 1998-07-14 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of volatile organic compounds from gas streams
JP3434117B2 (ja) * 1996-03-29 2003-08-04 住友電気工業株式会社 ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ
US6015041A (en) 1996-04-01 2000-01-18 Westinghouse Savannah River Company Apparatus and methods for storing and releasing hydrogen
US5914294A (en) 1996-04-23 1999-06-22 Applied Ceramics, Inc. Adsorptive monolith including activated carbon and method for making said monlith
USRE38493E1 (en) 1996-04-24 2004-04-13 Questair Technologies Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US6063161A (en) 1996-04-24 2000-05-16 Sofinoy Societte Financiere D'innovation Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US5807423A (en) 1996-09-27 1998-09-15 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for gas separation
US5827358A (en) 1996-11-08 1998-10-27 Impact Mst, Incorporation Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and apparatus
US5827577A (en) 1996-11-22 1998-10-27 Engelhard Corporation Method and apparatus for applying catalytic and/or adsorbent coatings on a substrate
US5769928A (en) 1996-12-12 1998-06-23 Praxair Technology, Inc. PSA gas purifier and purification process
US6176897B1 (en) 1996-12-31 2001-01-23 Questor Industries Inc. High frequency pressure swing adsorption
US5735938A (en) 1997-01-15 1998-04-07 Praxair Technology, Inc. Method for production of nitrogen using oxygen selective adsorbents
US5912426A (en) 1997-01-30 1999-06-15 Praxair Technology, Inc. System for energy recovery in a vacuum pressure swing adsorption apparatus
EP0968043B1 (en) 1997-01-31 2004-10-13 RIC Investments, Inc. Pressure swing absorption system with multi-chamber canister
EP0975418A4 (en) 1997-03-14 2000-02-09 Exxon Research Engineering Co MEMBRANES COMPRISING SALTS OF AMINO ACIDS IN POLYMERS AND POLYAMINE MIXTURES
US6152991A (en) 1997-04-17 2000-11-28 Praxair Technology, Inc. Multilayer adsorbent beds for PSA gas separation
US5882380A (en) 1997-05-14 1999-03-16 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with a single adsorbent bed
US5906673A (en) 1997-05-15 1999-05-25 Nitrotec Corporation Pressure swing system with auxiliary adsorbent bed
US5924307A (en) 1997-05-19 1999-07-20 Praxair Technology, Inc. Turbine/motor (generator) driven booster compressor
ES2135329B1 (es) 1997-05-31 2000-05-16 Univ Valencia Politecnica Zeolita itq-3.
TW366411B (en) 1997-06-20 1999-08-11 Exxon Production Research Co Improved process for liquefaction of natural gas
JPH11104462A (ja) 1997-09-30 1999-04-20 Ngk Insulators Ltd 排ガス浄化用触媒−吸着体及び排ガス浄化方法
US6179900B1 (en) 1997-10-09 2001-01-30 Gkss Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Process for the separation/recovery of gases
US7094275B2 (en) 1997-12-01 2006-08-22 Questair Technologies, Inc. Modular pressure swing adsorption apparatus
EP1045728B1 (en) 1997-12-01 2009-11-25 Xebec Adsorption Inc. Modular pressure swing adsorption apparatus
US6007606A (en) 1997-12-09 1999-12-28 Praxair Technology, Inc. PSA process and system
US6147126A (en) 1998-02-10 2000-11-14 Exxon Research And Engineering Company Gas conversion using hydrogen from syngas gas and hydroconversion tail gas
FR2775198B1 (fr) 1998-02-26 2000-04-14 Air Liquide Procede et dispositif de purification de gaz par adsorption a lits horizontaux fixes
EP1059998A1 (en) 1998-02-27 2000-12-20 PRAXAIR TECHNOLOGY, Inc. Vpsa process using improved adsorbent materials
US6500234B1 (en) 1998-02-27 2002-12-31 Praxair Technology, Inc. Rate-enhanced gas separation
FR2775618B1 (fr) 1998-03-03 2000-05-05 Air Liquide Adsorbant a taux d'echange heterogene et procede psa mettant en oeuvre un tel adsorbant
IL138545A (en) 1998-03-31 2005-07-25 Grace Gmbh & Co Kg Shaped body of zeolite, a process for its production and its use
FR2776941B1 (fr) 1998-04-07 2000-05-05 Air Liquide Procede et unite de production d'oxygene par adsorption avec cycle court
US5968234A (en) 1998-04-14 1999-10-19 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature swing adsorption with regeneration by elevated pressure ASU nitrogen-enriched gas
US5935444A (en) 1998-05-14 1999-08-10 Amcol International Corporation Method and apparatus for removing oil from water on offshore drilling and production platforms
EP0958884A1 (de) 1998-05-19 1999-11-24 Lastec Laserjob AG Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken sowie Werkzeugmaschine
US6011192A (en) 1998-05-22 2000-01-04 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane-based conditioning for adsorption system feed gases
JP4519954B2 (ja) 1998-07-07 2010-08-04 大陽日酸株式会社 高清浄乾燥空気と乾燥空気の製造方法及び装置
US6921597B2 (en) 1998-09-14 2005-07-26 Questair Technologies Inc. Electrical current generation system
US6102985A (en) 1998-11-25 2000-08-15 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process and system with dual product storage tanks
US6096115A (en) 1998-11-25 2000-08-01 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process and system utilizing two product storage tanks
US6398853B1 (en) 1998-12-16 2002-06-04 Quest Air Gases Inc. Gas separation with split stream centrifugal turbomachinery
US6183538B1 (en) 1999-02-09 2001-02-06 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption gas flow control method and system
US6156101A (en) 1999-02-09 2000-12-05 Air Products And Chemicals, Inc. Single bed pressure swing adsorption process and system
JP4252668B2 (ja) 1999-05-11 2009-04-08 大陽日酸株式会社 ガス精製方法
US6245127B1 (en) 1999-05-27 2001-06-12 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process and apparatus
US6231302B1 (en) 1999-06-08 2001-05-15 G. Fonda Bonardi Thermal control system for gas-bearing turbocompressors
WO2000075564A1 (en) 1999-06-08 2000-12-14 Nunez Suarez, Mario Pressurized combustion and heat transfer process and apparatus
EP1189677B1 (en) 1999-06-09 2005-03-30 Questair Technologies, Inc. Adsorption element
CA2274390A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Multistage chemical separation method and apparatus using pressure swing adsorption
CA2274318A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Pressure swing adsorption with axial or centrifugal compression machinery
CA2274312A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Kevin A. Kaupert Modular pressure swing adsorption apparatus with clearance-type valve seals
AU5381300A (en) 1999-06-10 2001-01-02 Questair Technologies, Inc. Chemical reactor with pressure swing adsorption
CA2274388A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Bowie Keefer Surge adsorber flow regulation for modular pressure swing adsorption
US6733571B1 (en) 1999-07-12 2004-05-11 Saes Pure Gas, Inc. Gas purification system with an integrated hydrogen sorption and filter assembly
JP3489049B2 (ja) 1999-07-15 2004-01-19 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒
US6436171B1 (en) 1999-07-22 2002-08-20 The Boc Group, Inc. Oxygen-selective adsorbents
US6210466B1 (en) 1999-08-10 2001-04-03 Uop Llc Very large-scale pressure swing adsorption processes
US6311719B1 (en) 1999-08-10 2001-11-06 Sequal Technologies, Inc. Rotary valve assembly for pressure swing adsorption system
US6284021B1 (en) 1999-09-02 2001-09-04 The Boc Group, Inc. Composite adsorbent beads for adsorption process
FR2800297B1 (fr) 1999-10-28 2001-12-28 Air Liquide Installation de traitement cyclique de fluide par adsorption avec vannes a etancheite amelioree
US6503299B2 (en) 1999-11-03 2003-01-07 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process for the production of hydrogen
US6514319B2 (en) 1999-12-09 2003-02-04 Questair Technologies Inc. Life support oxygen concentrator
US7250073B2 (en) 1999-12-09 2007-07-31 Questair Technologies, Inc. Life support oxygen concentrator
US6464761B1 (en) 1999-12-22 2002-10-15 Visteon Global Technologies, Inc. Air induction filter assembly
FR2804042B1 (fr) 2000-01-25 2002-07-12 Air Liquide Procede de purification d'un gaz par adsorption des impuretes sur plusieurs charbons actifs
DE60123395T2 (de) 2000-03-03 2007-08-09 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Verwendung von niederdruck-destillat als absorberöl in einer fcc-rückgewinnungssektion
US6582490B2 (en) * 2000-05-18 2003-06-24 Fleetguard, Inc. Pre-form for exhaust aftertreatment control filter
US6444006B1 (en) * 2000-05-18 2002-09-03 Fleetguard, Inc. High temperature composite ceramic filter
US7052532B1 (en) * 2000-03-09 2006-05-30 3M Innovative Properties Company High temperature nanofilter, system and method
US6835354B2 (en) 2000-04-05 2004-12-28 Hyradix, Inc. Integrated reactor
CA2306311C (en) 2000-04-20 2007-04-10 Quest Air Gases Inc. Absorbent laminate structures
JP3838878B2 (ja) * 2000-04-28 2006-10-25 松下電器産業株式会社 電池用電極板およびその製造方法
US6579341B2 (en) 2000-05-19 2003-06-17 Membrane Technology And Research, Inc. Nitrogen gas separation using organic-vapor-resistant membranes
US6506351B1 (en) 2000-08-11 2003-01-14 The Boc Group, Inc. Removal of nitrogen oxides from gas streams
EP1180599A1 (de) 2000-08-16 2002-02-20 Siemens Building Technologies AG Sicherheitstechnische Einrichtung für eine Pumpe, die in einem Fluidgetriebe verwendet werden kann
JP3581879B2 (ja) 2000-08-30 2004-10-27 独立行政法人産業技術総合研究所 アルミナ多孔体及びその製造方法
US7122073B1 (en) 2000-09-18 2006-10-17 Praxair Technology, Inc. Low void adsorption systems and uses thereof
CA2320551C (en) 2000-09-25 2005-12-13 Questair Technologies Inc. Compact pressure swing adsorption apparatus
AU780842B2 (en) 2000-09-25 2005-04-21 Air Products And Chemicals, Inc. Layered manifold pressure swing adsorption device and method
CA2423010C (en) 2000-09-26 2013-10-22 Bayer Aktiengesellschaft Contact and adsorber granules
CA2324533A1 (en) 2000-10-27 2002-04-27 Carl Hunter Oxygen enrichment in diesel engines
ES2640910T3 (es) 2000-10-27 2017-11-07 Air Products And Chemicals, Inc. Sistemas y procesos para proporcionar hidrógeno a células de combustible
US7097925B2 (en) 2000-10-30 2006-08-29 Questair Technologies Inc. High temperature fuel cell power plant
CA2325072A1 (en) 2000-10-30 2002-04-30 Questair Technologies Inc. Gas separation for molten carbonate fuel cell
US6444012B1 (en) 2000-10-30 2002-09-03 Engelhard Corporation Selective removal of nitrogen from natural gas by pressure swing adsorption
US6425938B1 (en) 2000-11-01 2002-07-30 Air Products And Chemicals, Inc. Single bed pressure swing adsorption process
AU2002215752A1 (en) 2000-12-08 2002-06-18 Denis Connor Methods and apparatuses for gas separation by pressure swing adsorption with partial gas product feed to fuel cell power source
CA2329475A1 (en) 2000-12-11 2002-06-11 Andrea Gibbs Fast cycle psa with adsorbents sensitive to atmospheric humidity
US6500241B2 (en) 2000-12-19 2002-12-31 Fluor Corporation Hydrogen and carbon dioxide coproduction
ES2731906T3 (es) 2001-01-05 2019-11-19 Air Prod & Chem Hojas de estratificado adsorbentes para procesos PSA de alta frecuencia, y método de conformado de las mismas
US6497750B2 (en) 2001-02-26 2002-12-24 Engelhard Corporation Pressure swing adsorption process
US20020157535A1 (en) 2001-02-28 2002-10-31 Kanazirev Vladislav I. Process and adsorbent for gas drying
JP2002253818A (ja) 2001-03-01 2002-09-10 Heiwa Corp 遊技機のクレーム処理方法，遊技機のクレーム処理システムおよびクレーム処理プログラム
FR2822085B1 (fr) 2001-03-16 2003-05-09 Air Liquide Adsorbant a transfert de matiere ameliore pour procede vsa ou psa
US6531516B2 (en) 2001-03-27 2003-03-11 Exxonmobil Research & Engineering Co. Integrated bitumen production and gas conversion
TW490814B (en) 2001-04-04 2002-06-11 Macronix Int Co Ltd Manufacturing method of memory device with floating gate
US6630012B2 (en) 2001-04-30 2003-10-07 Battelle Memorial Institute Method for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US6746515B2 (en) 2001-04-30 2004-06-08 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
GB2375148A (en) 2001-04-30 2002-11-06 Corac Group Plc A dry gas seal
JP2002348651A (ja) 2001-05-22 2002-12-04 Nisshin Steel Co Ltd Ｍｇ含有溶融亜鉛基めっき鋼板の製造方法及び製造装置
US6471939B1 (en) 2001-05-29 2002-10-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Synthetic porous crystalline material ITQ-12, its synthesis and use
CA2690461C (en) 2001-07-06 2010-12-21 3M Innovative Properties Company Inorganic fiber substrates for exhaust systems and methods of making same
US6752852B1 (en) 2001-07-17 2004-06-22 American Air Liquide, Inc. Apparatus for removing moisture from fluids comprising acid gases; methods of using same, and compositions
JP3553568B2 (ja) 2001-08-29 2004-08-11 日本酸素株式会社 酸素・窒素混合ガスより窒素分離するための吸着剤とそれを用いた窒素製造方法
SE523278C2 (sv) 2001-10-11 2004-04-06 Ifoe Ceramics Ab Förfarande och anordning för framställning av syre eller syreberikad luft
US6814771B2 (en) 2001-11-30 2004-11-09 Delphi Technologies, Inc. Evaporative emissions control device with internal seals
JP3891834B2 (ja) 2001-12-04 2007-03-14 大陽日酸株式会社 ガス供給方法及び装置
US7527670B2 (en) 2001-12-20 2009-05-05 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for gas purification
US6572678B1 (en) 2001-12-28 2003-06-03 Membrane Technology And Research, Inc. Natural gas separation using nitrogen-selective membranes of modest selectivity
EP1323468A1 (en) 2001-12-31 2003-07-02 Grace GmbH & Co. KG Adsorbing material comprised of porous functional solid incorporated in a polymer matrix
US20030129101A1 (en) 2002-01-10 2003-07-10 Steven Zettel Catalytic monolith support system with improved thermal resistance and mechanical properties
FR2835445B1 (fr) 2002-02-07 2004-11-19 Air Liquide Utilisation d'un adsorbant sous forme de mousse solide pour la purification ou la separation de gaz
US7067208B2 (en) 2002-02-20 2006-06-27 Ion America Corporation Load matched power generation system including a solid oxide fuel cell and a heat pump and an optional turbine
US6893483B2 (en) 2002-03-08 2005-05-17 Air Products And Chemicals, Inc. Multilayered adsorbent system for gas separations by pressure swing adsorption
US6660064B2 (en) 2002-03-08 2003-12-09 Air Products And Chemicals, Inc. Activated carbon as sole absorbent in rapid cycle hydrogen PSA
US6565627B1 (en) 2002-03-08 2003-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Self-supported structured adsorbent for gas separation
WO2003077339A2 (en) 2002-03-14 2003-09-18 Questair Technologies Inc. Hydrogen recycle for solid oxide fuel cell
US6902602B2 (en) 2002-03-14 2005-06-07 Questair Technologies Inc. Gas separation by combined pressure swing and displacement purge
US6755895B2 (en) 2002-04-09 2004-06-29 H2Gen Innovations, Inc. Method and apparatus for pressure swing adsorption
US20030202918A1 (en) 2002-04-24 2003-10-30 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purification device
US6770120B2 (en) 2002-05-01 2004-08-03 Praxair Technology, Inc. Radial adsorption gas separation apparatus and method of use
US6660065B2 (en) 2002-05-06 2003-12-09 Litton Systems, Inc. Pressure swing adsorption dryer for pneumatically driven pressure intensifiers
US6773225B2 (en) 2002-05-30 2004-08-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine and method of bleeding gas therefrom
US6641645B1 (en) 2002-06-13 2003-11-04 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal
FR2841152B1 (fr) 2002-06-19 2005-02-11 Air Liquide Procede de traitement d'au moins un gaz de charge par adsorption a modulation de pression
FR2841153B1 (fr) 2002-06-21 2004-07-23 Air Liquide Procede de regulation d'une unite de traitement, par adsorption a modulation de pression, d'au moins un gaz de charge
US6605136B1 (en) 2002-07-10 2003-08-12 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process operation and optimization
US6631626B1 (en) 2002-08-12 2003-10-14 Conocophillips Company Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal
US7077891B2 (en) 2002-08-13 2006-07-18 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbent sheet material for parallel passage contactors
US7285350B2 (en) 2002-09-27 2007-10-23 Questair Technologies Inc. Enhanced solid oxide fuel cell systems
US7354562B2 (en) 2002-10-25 2008-04-08 Air Products And Chemicals, Inc. Simultaneous shift-reactive and adsorptive process to produce hydrogen
US6889710B2 (en) 2002-11-15 2005-05-10 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary sequencing valve with flexible port plate
US6802889B2 (en) 2002-12-05 2004-10-12 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption system for gas separation
US20040118747A1 (en) 2002-12-18 2004-06-24 Cutler Willard A. Structured adsorbents for desulfurizing fuels
US20060165574A1 (en) 2002-12-18 2006-07-27 Abdelhamid Sayari Modified adsorbent for dry scrubbing and use thereof
KR100732421B1 (ko) 2002-12-23 2007-06-27 삼성전자주식회사 공기 정화기
EP1590087A2 (en) 2003-02-03 2005-11-02 Questair Technologies, Inc. Spacerless parallel passage contactor
GB2398522A (en) 2003-02-18 2004-08-25 Air Prod & Chem Apparatus for the purification of gasses.
US7279027B2 (en) * 2003-03-21 2007-10-09 Air Products And Chemicals, Inc. Planar ceramic membrane assembly and oxidation reactor system
AU2004201546B2 (en) 2003-04-15 2009-06-18 The Board Of Regents, The University Of Texas System Dithiolene functionalized polymer membrane for olefin/paraffin separation
FR2853904B1 (fr) 2003-04-15 2007-11-16 Air Liquide Procede de production de liquides hydrocarbones mettant en oeuvre un procede fischer-tropsch
FR2854819A3 (fr) 2003-05-16 2004-11-19 Air Liquide Adsorbant sous forme monolithe a porosite en faisceaux pour la purification ou la separation de gaz
JP4119304B2 (ja) 2003-05-20 2008-07-16 トヨタ自動車株式会社 ガス貯蔵装置
US7172645B1 (en) 2003-06-30 2007-02-06 Sun Microsystems, Inc. Gas filtration and storage using activated carbon/graphite foam monoliths
US6918953B2 (en) 2003-07-09 2005-07-19 H2Gen Innovations, Inc. Modular pressure swing adsorption process and apparatus
WO2005005017A1 (ja) 2003-07-14 2005-01-20 Hitachi Metals, Ltd. セラミックハニカムフィルタ及びその製造方法
US8712428B2 (en) 2003-07-19 2014-04-29 Polaris Wireless, Inc. Location estimation of wireless terminals through pattern matching of deduced signal strengths
US20050045041A1 (en) 2003-08-29 2005-03-03 Hechinger Glenn R. Removable cartridge for swing-type adsorption system
WO2005032693A2 (en) 2003-08-29 2005-04-14 Velocys Inc. Process for separating nitrogen from methane using microchannel process technology
US20050129952A1 (en) 2003-09-29 2005-06-16 Questair Technologies Inc. High density adsorbent structures
CA2536164A1 (en) 2003-11-19 2005-06-02 Questair Technologies Inc. High efficiency load-following solid oxide fuel cell systems
US7027929B2 (en) 2003-11-21 2006-04-11 Geo-X Systems Ltd. Seismic data interpolation system
US7655331B2 (en) 2003-12-01 2010-02-02 Societe Bic Fuel cell supply including information storage device and control system
US7314503B2 (en) 2003-12-08 2008-01-01 Syntroleum Corporation Process to remove nitrogen and/or carbon dioxide from methane-containing streams
US7276107B2 (en) 2003-12-23 2007-10-02 Praxair Technology, Inc. Indexing rotary dual valve for pressure swing adsorption systems
US7637989B2 (en) 2003-12-31 2009-12-29 Merits Health Products Co., Ltd. Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and mechanical valve for the same
US7166149B2 (en) 2004-01-12 2007-01-23 Uop Llc Adsorption process for continuous purification of high value gas feeds
EP1577561A1 (de) 2004-03-19 2005-09-21 MAN Turbomaschinen AG Schweiz Umwälz- und Heizvorrichtung für einen Rotationskompressor
GB2413603A (en) 2004-04-30 2005-11-02 Corac Group Plc A dry gas seal assembly
US7117669B2 (en) 2004-05-05 2006-10-10 Eaton Corporation Temperature swing adsorption and selective catalytic reduction NOx removal system
US7128775B2 (en) 2004-05-12 2006-10-31 Praxair Technology, Inc. Radial bed flow distributor for radial pressure adsorber vessel
US7279029B2 (en) 2004-05-21 2007-10-09 Air Products And Chemicals, Inc. Weight-optimized portable oxygen concentrator
CN1287886C (zh) 2004-06-11 2006-12-06 成都天立化工科技有限公司 一种改进的两段变压吸附制富氧方法
US7189280B2 (en) 2004-06-29 2007-03-13 Questair Technologies Inc. Adsorptive separation of gas streams
JP4534629B2 (ja) 2004-06-30 2010-09-01 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 ガス精製装置及び該ガス精製装置で使用された除去剤の再生方法
JP2006038487A (ja) 2004-07-22 2006-02-09 Mitsutoyo Corp 光学式測定装置
JP2006036849A (ja) 2004-07-23 2006-02-09 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd バイオガスの処理利用システム及びバイオガスの処理利用方法
US20060048648A1 (en) 2004-08-20 2006-03-09 Questair Technologies Inc. Parallel passage contactor structure
RU2355630C2 (ru) 2004-08-30 2009-05-20 Кьюрарэй Кемикал Ко., Лтд. Способ выделения газообразного азота и углеродное молекулярное сито
US20060049102A1 (en) 2004-09-03 2006-03-09 Miller Jeffrey T Ionic polymer membranes
US7344686B2 (en) 2004-10-07 2008-03-18 Mesoscopic Devices, Inc. Desulfurization apparatus with individually controllable heaters
WO2006052937A2 (en) 2004-11-05 2006-05-18 Questair Technologies, Inc. Separation of carbon dioxide from other gases
US20060099096A1 (en) 2004-11-08 2006-05-11 Shaffer Robert W Scroll pump system
FR2878529B1 (fr) 2004-11-26 2007-04-06 Hutchinson Sa Composition de caoutchouc utilisable pour constituer un profil d'etancheite, un procede de preparation de cette composition et un tel profile d'etancheite
DE102004061238A1 (de) 2004-12-20 2006-06-22 Basf Ag Adsorptive Anreicherung von Methan in Methan-haltigen Gasgemischen
US7243679B2 (en) 2004-12-20 2007-07-17 Flair Corporation Adsorbent fractionator directional flow control valve assembly apparatus and method
WO2006069781A2 (en) 2004-12-30 2006-07-06 Grace Gmbh & Co. Kg Flexible adsorbent bodies
CA2592224C (en) 2005-01-07 2013-08-27 Questair Technologies Inc. Engineered adsorbent structures for kinetic separation
US7641716B2 (en) 2005-01-12 2010-01-05 H2Gen Innovations, Inc. Methods and apparatus for improved control of PSA flow variations
US7297279B2 (en) 2005-01-21 2007-11-20 Amcol International Corporation Method for removing oil from water coalescing in a polymer particle/fiber media
US7438079B2 (en) 2005-02-04 2008-10-21 Air Products And Chemicals, Inc. In-line gas purity monitoring and control system
FR2882941B1 (fr) 2005-03-08 2007-12-21 Inst Francais Du Petrole Procede de purification d'un gaz naturel par adsorption des mercaptans
US7311763B2 (en) 2005-04-22 2007-12-25 David Lloyd Neary Gas separation vessel apparatus
US7404846B2 (en) 2005-04-26 2008-07-29 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbents for rapid cycle pressure swing adsorption processes
US7390350B2 (en) 2005-04-26 2008-06-24 Air Products And Chemicals, Inc. Design and operation methods for pressure swing adsorption systems
US7521434B2 (en) * 2005-06-27 2009-04-21 Luromed Llc Cross-linked gels of hyaluronic acid with hydrophobic polymers and processes for making them
FI20055381A (fi) 2005-07-01 2007-01-02 M Real Oyj Menetelmä selluloosan liuottamiseksi ja selluloosahiukkasten valmistamiseksi
EP1744572A1 (de) 2005-07-13 2007-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Übertragung von Ethernet-Paketen über eine CPRI-Schnittstelle
US8262773B2 (en) 2005-07-26 2012-09-11 Exxonmobil Upstream Research Company Method of purifying hydrocarbons and regeneration of adsorbents used therein
KR20080082597A (ko) 2005-07-28 2008-09-11 글로벌 리서치 테크놀로지스, 엘엘씨 공기로부터 이산화탄소의 제거
CA2618385C (en) 2005-08-09 2013-12-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Absorbent composition containing molecules with a hindered amine and a metal sulfonate, phosphonate or carboxylate structure for acid gas scrubbing process
US20070084241A1 (en) 2005-10-07 2007-04-19 Steven Kretchmer Magnetic repulsion components for jewelry articles
JP4621575B2 (ja) 2005-10-17 2011-01-26 メタウォーター株式会社 ガス回収方法および装置
US7722700B2 (en) 2006-09-18 2010-05-25 Invacare Corporation Apparatus and method of providing concentrated product gas
US7763098B2 (en) 2005-11-18 2010-07-27 Xebec Adsorption Inc. Rapid cycle syngas pressure swing adsorption system
US7510601B2 (en) 2005-12-20 2009-03-31 Air Products And Chemicals, Inc. Portable medical oxygen concentrator
FR2896823B1 (fr) 2006-01-31 2008-03-14 Saint Gobain Ct Recherches Filtre catalytique presentant un temps d'amorcage reduit
PT1993706T (pt) 2006-03-06 2020-11-23 Lummus Technology Inc Sistema de medição e controlo de pressão para psa
DE102006011031A1 (de) 2006-03-09 2007-09-13 Linde Ag TSA-Prozess
US7722705B2 (en) 2006-05-11 2010-05-25 Corning Incorporated Activated carbon honeycomb catalyst beds and methods for the use thereof
US7651549B2 (en) 2006-06-13 2010-01-26 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with improved recovery of high-purity product
US7854793B2 (en) 2006-06-30 2010-12-21 David Lester Rarig Pressure swing adsorption system with indexed rotatable multi-port valves
JP2008272534A (ja) 2006-07-07 2008-11-13 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd Ｐｓａ方式の窒素ガス発生装置を利用する有機ハロゲン化合物を含む廃棄物の加熱処理方法及び加熱処理装置
US7456131B2 (en) 2006-08-28 2008-11-25 Ut-Battelle, Llc Increased thermal conductivity monolithic zeolite structures
US20080072822A1 (en) 2006-09-22 2008-03-27 White John M System and method including a particle trap/filter for recirculating a dilution gas
US8016918B2 (en) 2006-10-04 2011-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Performance stability in rapid cycle pressure swing adsorption systems
US20090071333A1 (en) 2006-10-04 2009-03-19 Air Products And Chemicals, Inc. Performance Stability in Shallow Beds in Pressure Swing Adsorption Systems
US7717981B2 (en) 2006-10-04 2010-05-18 Air Products And Chemicals, Inc. Performance stability in shallow beds in pressure swing adsorption systems
US8551444B2 (en) 2006-10-27 2013-10-08 Air Products And Chemicals, Inc. Compact pressure swing reformer
US20080128655A1 (en) 2006-12-05 2008-06-05 Diwakar Garg Process and apparatus for production of hydrogen using the water gas shift reaction
US7713333B2 (en) 2006-12-20 2010-05-11 Praxair Technology, Inc. Adsorbents for pressure swing adsorption systems and methods of use therefor
WO2008089564A1 (en) 2007-01-24 2008-07-31 Xebec Adsorption Inc. Gas separation device
US7883569B2 (en) 2007-02-12 2011-02-08 Donald Leo Stinson Natural gas processing system
US7740687B2 (en) 2007-02-13 2010-06-22 Iacx Energy Llc Pressure swing adsorption method and system for separating gas components
EP2130575B1 (en) 2007-03-29 2014-11-12 NGK Insulators, Ltd. Honeycomb filter comprising segments
US8741243B2 (en) 2007-05-14 2014-06-03 Corning Incorporated Sorbent bodies comprising activated carbon, processes for making them, and their use
US7947118B2 (en) 2007-05-15 2011-05-24 Air Products And Chemicals, Inc. Containerized gas separation system
US8444750B2 (en) 2007-05-18 2013-05-21 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, or H2S from gas mixtures by swing adsorption with low mesoporosity adsorbent contactors
EP2164601B1 (en) 2007-05-18 2016-10-05 ExxonMobil Research and Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
JP5544288B2 (ja) 2007-05-18 2014-07-09 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 平行チャネル接触器を用いる、排煙からのｃｏ２の温度スイング吸着
US8529663B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by swing adsorption
US8529662B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of heavy hydrocarbons from gas mixtures containing heavy hydrocarbons and methane
US7959720B2 (en) 2007-05-18 2011-06-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Low mesopore adsorbent contactors for use in swing adsorption processes
US8545602B2 (en) 2007-05-18 2013-10-01 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, and H2S from gas mixtures containing same
US7744677B2 (en) 2007-05-25 2010-06-29 Prometheus Technologies, Llc Systems and methods for processing methane and other gases
JP5056181B2 (ja) 2007-06-06 2012-10-24 トヨタ自動車株式会社 水素ガス貯蔵装置
US7766025B2 (en) 2007-06-21 2010-08-03 Richard Greco Periodic regenerative heat exchanger
WO2009003171A1 (en) 2007-06-27 2008-12-31 Georgia Tech Research Corporation Sorbent fiber compositions and methods of temperature swing adsorption
US8658041B2 (en) 2007-06-27 2014-02-25 Georgia Tech Research Corporation Sorbent fiber compositions and methods of using the same
US7792983B2 (en) 2007-07-31 2010-09-07 International Business Machines Corporation Method and apparatus for checkpoint and restart of pseudo terminals
CA2695348A1 (en) 2007-08-24 2009-03-05 Exxonmobil Upstream Research Company Natural gas liquefaction process
JP2009080171A (ja) 2007-09-25 2009-04-16 Nec Electronics Corp 信号処理装置
US7819948B2 (en) 2007-10-29 2010-10-26 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary valve
CA2609859C (en) 2007-11-02 2011-08-23 Imperial Oil Resources Limited Recovery of high quality water from produced water arising from a thermal hydrocarbon recovery operation using vacuum technologies
CN101909743B (zh) 2007-11-08 2013-01-09 阿克伦大学 用于俘获二氧化碳的胺吸附剂及其制造和使用方法
WO2009064569A1 (en) 2007-11-12 2009-05-22 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of generating and utilizing utility gas
EP2592059B1 (en) 2007-11-30 2020-09-23 Corning Incorporated Composition for applying to honeycomb bodies
KR100889482B1 (ko) * 2007-12-10 2009-03-19 한국전자통신연구원 나노 임프린트 공정을 이용한 촉매의 패턴형성방법
FR2924951A1 (fr) 2007-12-12 2009-06-19 Air Liquide Procede de co- ou tri-generation avec mise en oeuvre d'une premiere et d'une seconde unites de capture de h2s et/ou du co2 fonctionnant en parallele.
US7763099B2 (en) 2007-12-14 2010-07-27 Schlumberger Technology Corporation Downhole separation of carbon dioxide from natural gas produced from natural gas reservoirs
US20090162268A1 (en) 2007-12-19 2009-06-25 Air Products And Chemicals, Inc. Carbon Dioxide Separation Via Partial Pressure Swing Cyclic Chemical Reaction
CN101952210B (zh) 2007-12-31 2013-05-29 3M创新有限公司 流体过滤制品及其制造和使用方法
US7862645B2 (en) 2008-02-01 2011-01-04 Air Products And Chemicals, Inc. Removal of gaseous contaminants from argon
US8142746B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from methane utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8142745B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from nitrogen utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8071063B2 (en) 2008-02-21 2011-12-06 Exxonmobile Research And Engineering Company Separation of hydrogen from hydrocarbons utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US7785405B2 (en) 2008-03-27 2010-08-31 Praxair Technology, Inc. Systems and methods for gas separation using high-speed permanent magnet motors with centrifugal compressors
US8591627B2 (en) 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
MY158840A (en) 2008-04-30 2016-11-15 Exxonmobil Upstream Res Co Method and apparatus for removal of oil from utility gas stream
US8397482B2 (en) 2008-05-15 2013-03-19 General Electric Company Dry 3-way catalytic reduction of gas turbine NOx
US9879906B2 (en) 2008-05-20 2018-01-30 Michiel Gijsbert Van Aken Method of cooling and liquefying a hydrocarbon stream, an apparatus therefor, and a floating structure, caisson or off-shore platform comprising such an apparatus
JP5319962B2 (ja) 2008-05-30 2013-10-16 富士フイルム株式会社 有機薄膜光電変換素子およびその製造方法
US8114194B2 (en) 2008-06-24 2012-02-14 On Site Gas Systems, Inc. Gas separation vessel with internal partition
EP2347150B1 (en) 2008-07-02 2016-09-28 Air Products and Chemicals, Inc. Rotary valve comprising a rotary face seal having anti crowning features
KR101062918B1 (ko) 2008-09-01 2011-09-06 주식회사 창해에탄올 멀티튜브형 에탄올 압력스윙흡착 탈수장치
WO2010028482A1 (en) 2008-09-09 2010-03-18 Xebec Adsorption Inc. Compact pressure balanced rotary valve
US7867320B2 (en) 2008-09-30 2011-01-11 Praxair Technology, Inc. Multi-port indexing drum valve for VPSA
WO2010074909A1 (en) 2008-12-22 2010-07-01 3M Innovative Properties Company Compact multigas filter
ES2746198T3 (es) 2008-12-22 2020-03-05 Glatt Systemtechnik Gmbh Gránulo adsorbente de material compuesto, proceso para su producción y proceso de separación de gases
US20110296871A1 (en) 2009-01-15 2011-12-08 Esther Lucia Johanna Van Soest-Vercammen Method and apparatus for separating nitrogen from a mixed stream comprising nitrogen and methane
CA2932181C (en) 2009-02-27 2019-01-08 Inventys Thermal Technologies Inc. Parallel passage fluid contractor structure
US8210772B2 (en) 2009-03-23 2012-07-03 Antea Usa, Inc. Soil vapor extraction remediation system with vapor stream separation
TW201043327A (en) 2009-03-30 2010-12-16 Taiyo Nippon Sanso Corp Pressure swing adsorbing type gas separating method and separation device
ES2346627B1 (es) 2009-04-17 2011-08-08 Universidad Politecnica De Valencia Uso de un material cristalino microporoso de naturaleza zeolitica conestructura rho en tratamiento de gas natural.
WO2010123598A1 (en) 2009-04-20 2010-10-28 Exxonmobil Upstream Research Company Cryogenic system for removing acid gases from a hyrdrocarbon gas stream, and method of removing acid gases
US20100288704A1 (en) 2009-05-12 2010-11-18 Jeffrey Michael Amsden Flow-Through Substrate Assemblies and Methods for Making and Using Said Assemblies
AU2010266526B2 (en) 2009-06-29 2015-01-22 Lummus Technology Inc. Method and manifold for carrying reduced moment due to dimensional change in pressure vessel; removable insert with valve seat; pressure assisted valve arrangement and method
CH701803A1 (de) 2009-09-03 2011-03-15 Alstom Technology Ltd Gasturbogruppe und Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasturbogruppe.
US8459302B2 (en) 2009-09-21 2013-06-11 Gulf Sea Ventures LLC Fluid-directing multiport rotary valve
US8361200B2 (en) 2009-10-15 2013-01-29 Abdelhamid Sayari Materials, methods and systems for selective capture of CO2 at high pressure
US20110123878A1 (en) 2009-11-24 2011-05-26 Juzer Jangbarwala Dual Purpose Gas Purification by Using Pressure Swing Adsorption Columns for Chromatographic Gas Separation
US8790618B2 (en) 2009-12-17 2014-07-29 Dcns Sa Systems and methods for initiating operation of pressure swing adsorption systems and hydrogen-producing fuel processing systems incorporating the same
US8361205B2 (en) 2009-12-23 2013-01-29 Praxair Technology, Inc. Modular compact adsorption bed
US8268043B2 (en) 2009-12-23 2012-09-18 Praxair Technology, Inc. Modular compact adsorption bed
US8591634B2 (en) 2010-01-28 2013-11-26 Air Products And Chemicals, Inc. Method and equipment for selectively collecting process effluent
JP2011169640A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Sony Corp テラヘルツ分光用デバイスおよびその製造方法、ならびにテラヘルツ分光装置
US20110217218A1 (en) 2010-03-02 2011-09-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Systems and Methods for Acid Gas Removal
WO2011139894A1 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Linde Aktiengesellschaft Method and apparatus for making a high purity gas
US8573124B2 (en) 2010-05-11 2013-11-05 Orbital Sciences Corporation Electronic safe/arm system and methods of use thereof
US8449649B2 (en) 2010-05-11 2013-05-28 Idatech, Llc Systems and methods for starting up pressure swing adsorption assemblies and hydrogen-producing fuel processing systems including the same
US8529665B2 (en) 2010-05-12 2013-09-10 Praxair Technology, Inc. Systems and methods for gas separation using high-speed induction motors with centrifugal compressors
WO2011149640A1 (en) 2010-05-28 2011-12-01 Exxonmobil Upstream Research Company Integrated adsorber head and valve design and swing adsorption methods related thereto
WO2011149635A1 (en) 2010-05-28 2011-12-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Reactor with reactor head and integrated valve
US8470395B2 (en) 2010-06-01 2013-06-25 Air Products And Chemicals Inc. Low energy, high recovery, rapid cycle kinetic PSA for biogas
US8268044B2 (en) 2010-07-13 2012-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Separation of a sour syngas stream
US8752390B2 (en) 2010-07-13 2014-06-17 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for producing power and hydrogen
US8518356B2 (en) 2010-07-27 2013-08-27 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for adjustably treating a sour gas
US20120024150A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 David Moniot Biogas Conditioning System and Method
CA2925140C (en) 2010-08-27 2017-11-21 Inventys Thermal Technologies Inc. Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure
GB201014950D0 (en) 2010-09-08 2010-10-20 Johnson Matthey Plc Catalyst manufacturing method
US8535414B2 (en) 2010-09-30 2013-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Recovering of xenon by adsorption process
TWI495501B (zh) 2010-11-15 2015-08-11 Exxonmobil Upstream Res Co 動力分餾器及用於氣體混合物之分餾的循環法
US8680344B2 (en) 2011-01-25 2014-03-25 Zeochem Llc Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof
US8795411B2 (en) 2011-02-07 2014-08-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method for recovering high-value components from waste gas streams
WO2012118758A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of removing contaminants from a hydrocarbon stream by swing adsorption and related apparatus and systems
US9352269B2 (en) 2011-03-01 2016-05-31 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto
BR112013021060A2 (pt) 2011-03-01 2019-09-24 Exxonmobil Res & Eng Co processos de adsorção oscilante utilizando frentes de adsorção controladas
CN103429339B (zh) 2011-03-01 2015-06-10 埃克森美孚上游研究公司 具有封闭式吸附剂接触器的装置和系统及与其相关的变吸附方法
AU2012223487A1 (en) 2011-03-01 2013-09-19 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having compact configuration multiple swing adsorption beds and methods related thereto
EP2680948A4 (en) 2011-03-01 2015-05-06 Exxonmobil Upstream Res Co APPARATUS AND SYSTEMS WITH VALVE ASSEMBLY ROTARY POWER SUPPLY AND BALANCED ADSORPTION PROCESS THEREFOR
BR112013018599A2 (pt) 2011-03-01 2019-09-24 Exxonmobil Upstream Res Co métodos de remover contaminantes de uma corrente de hidrocarbonetos por adsorção oscilante e aparelho e sistemas relacionados
WO2012118757A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto
EP2694945A4 (en) 2011-04-06 2014-10-01 Exxonmobil Res & Eng Co IDENTIFICATION AND USE OF ISOMORPHIC SUBSTITUTED MOLECULAR SIEVE MATERIAL FOR GAS SEPARATION
US9011583B2 (en) 2011-04-29 2015-04-21 Corning Incorporated Article for CO2 capture having heat exchange capability
US20140208797A1 (en) 2011-08-09 2014-07-31 Bruce T. Kelley Natural Gas Liquefaction Process
US8808425B2 (en) 2011-08-30 2014-08-19 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for producing hydrogen and carbon monoxide
US9457340B2 (en) 2011-10-06 2016-10-04 Basf Corporation Methods of applying a sorbent coating on a substrate, a support, and/or a substrate coated with a support
JP2013123682A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Hitachi High-Technologies Corp 触媒作用のある微粒子を含む構造体及びその製造方法
US9901905B2 (en) 2012-01-03 2018-02-27 Johnson Matthey Public Limited Company Monolith with catalytic or sorbent beads
US8778051B2 (en) 2012-03-15 2014-07-15 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process
US8715617B2 (en) 2012-03-15 2014-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen production process with low CO2 emissions
AU2013235610B2 (en) 2012-03-21 2015-11-19 Exxonmobil Upstream Research Company Separating carbon dioxide and ethane from a mixed stream
JP2013244469A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Babcock Hitachi Kk 脱硝触媒の製造法
US8808426B2 (en) 2012-09-04 2014-08-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds
US9034078B2 (en) 2012-09-05 2015-05-19 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having an adsorbent contactor and swing adsorption processes related thereto
US20140329756A1 (en) * 2012-11-04 2014-11-06 Miba Medical Inc. Temperature-release catalyst for cross-linking halyuronic acid during injection
CA2893587C (en) 2012-12-06 2019-07-09 Exxonmobil Research And Engineering Company Selectivation of adsorbents for gas separation
US9108145B2 (en) 2013-05-16 2015-08-18 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of air
US9067169B2 (en) 2013-05-28 2015-06-30 Uop Llc Methods of preparing an impurity-depleted hydrogen stream, methods of analyzing content of an impurity-depleted hydrogen stream, and pressure swing adsorption apparatuses
KR101349424B1 (ko) 2013-07-26 2014-01-15 현대건설주식회사 바이오 가스의 정제장치 및 그 제어방법
US20150101483A1 (en) 2013-10-11 2015-04-16 Meadwestvaco Corporation High performance adsorbent media for concentrator systems
SG11201603365XA (en) 2013-12-30 2016-05-30 Exxonmobil Res & Eng Co Synthesis of zsm-58 crystals with improved diffusivity for use in gas separations
US9649590B2 (en) 2014-01-13 2017-05-16 Versum Materials Us, Llc System and method for gas recovery and reuse
US9675925B2 (en) 2014-07-25 2017-06-13 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto
EP2823872A3 (en) 2014-09-11 2015-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process
CA2965116C (en) 2014-11-11 2019-07-09 Exxonmobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
AU2015361102B2 (en) 2014-12-10 2018-09-13 Exxonmobil Research And Engineering Company Adsorbent-incorporated polymer fibers in packed bed and fabric contactors, and methods and devices using same
US9597655B2 (en) 2014-12-15 2017-03-21 Exxonmobil Research And Engineering Company Boron selectivated molecular sieves and their use in sorptive separations
WO2016105870A1 (en) 2014-12-23 2016-06-30 Exxonmobil Research And Engineering Company Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof
MX2017006219A (es) 2014-12-23 2017-07-31 Exxonmobil Res & Eng Co Materiales adsorbentes y metodos de uso.
US9861929B2 (en) 2015-05-15 2018-01-09 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
CA2979870C (en) 2015-05-15 2019-12-03 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
US10080991B2 (en) 2015-09-02 2018-09-25 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
AU2016346797B2 (en) 2015-10-27 2019-10-03 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto having a plurality of valves
EA201891041A1 (ru) 2015-10-27 2018-09-28 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Устройство и система для процессов короткоцикловой адсорбции, имеющие множество клапанов
CA3003169A1 (en) 2015-10-27 2017-05-04 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto having actively-controlled feed poppet valves and passively controlled product valves
US10744449B2 (en) 2015-11-16 2020-08-18 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
SG11201807055PA (en) 2016-03-18 2018-09-27 Exxonmobil Upstream Res Co Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
CA3025699A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
AU2017274288B2 (en) 2016-05-31 2020-03-05 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US10434458B2 (en) 2016-08-31 2019-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
BR112019002106B1 (pt) 2016-09-01 2023-10-31 ExxonMobil Technology and Engineering Company Processo para remover água de corrente de alimentação gasosa,sistema cíclico adsorvente por variação de ciclo rápido e contator de canal substancialmente paralelo
EP3558487A1 (en) 2016-12-21 2019-10-30 ExxonMobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
US10549230B2 (en) 2016-12-21 2020-02-04 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
CA3064727A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes using selectivation of adsorbent materials

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