RU2720940C1 - Самоподдерживающиеся структуры, имеющие активные материалы - Google Patents

Самоподдерживающиеся структуры, имеющие активные материалы Download PDF

Info

Publication number
RU2720940C1
RU2720940C1 RU2019120010A RU2019120010A RU2720940C1 RU 2720940 C1 RU2720940 C1 RU 2720940C1 RU 2019120010 A RU2019120010 A RU 2019120010A RU 2019120010 A RU2019120010 A RU 2019120010A RU 2720940 C1 RU2720940 C1 RU 2720940C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
self
sustaining
supporting structure
active material
template
Prior art date
Application number
RU2019120010A
Other languages
English (en)
Inventor
Джон Ф. БРОДИ
Пол Дж. ТИНДАЛЛ
Брэдли ВУЛЕР
Франческо Дж. АЛЬТЕРА
И Ду
Original Assignee
Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани filed Critical Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
Application granted granted Critical
Publication of RU2720940C1 publication Critical patent/RU2720940C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0462—Temperature swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/0473—Rapid pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/183—Physical conditioning without chemical treatment, e.g. drying, granulating, coating, irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B01J20/28045—Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28052—Several layers of identical or different sorbents stacked in a housing, e.g. in a column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3007—Moulding, shaping or extruding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/305—Addition of material, later completely removed, e.g. as result of heat treatment, leaching or washing, e.g. for forming pores
    • B01J20/3057—Use of a templating or imprinting material ; filling pores of a substrate or matrix followed by the removal of the substrate or matrix
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/305—Addition of material, later completely removed, e.g. as result of heat treatment, leaching or washing, e.g. for forming pores
    • B01J20/3064—Addition of pore forming agents, e.g. pore inducing or porogenic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • B01J35/56—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B22F10/18—Formation of a green body by mixing binder with metal in filament form, e.g. fused filament fabrication [FFF]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/16—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes
    • B28B7/18—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes the holes passing completely through the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/342—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials which are at least partially destroyed, e.g. broken, molten, before demoulding; Moulding surfaces or spaces shaped by, or in, the ground, or sand or soil, whether bound or not; Cores consisting at least mainly of sand or soil, whether bound or not
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/346—Manufacture of moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/348—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials of plastic material or rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/19—Alkali metal aluminosilicates, e.g. spodumene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635—Compounding ingredients
    • C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
    • C04B38/065—Burnable, meltable, sublimable materials characterised by physical aspects, e.g. shape, size or porosity
    • C04B38/0655—Porous materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34—Specific shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34—Specific shapes
    • B01D2253/342—Monoliths
    • B01D2253/3425—Honeycomb shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40003—Methods relating to valve switching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043—Purging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/406—Further details for adsorption processes and devices using more than four beds
    • B01D2259/4062—Further details for adsorption processes and devices using more than four beds using six beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

Настоящее изобретение относится к изготовлению самоподдерживающихся структур, имеющих открытые ячейки и включающих в себя активный материал. В частности, самоподдерживающиеся структуры могут использоваться в процессах разделения и/или катализа, например, процессах короткоцикловой адсорбции и других процессах для повышения извлечения углеводородов. Способ и система для изготовления и использования самоподдерживающейся структуры в блоке обработки для адсорбционных или каталитических процессов. Самоподдерживающаяся структура имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре для обеспечения структуры с открытыми ячейками, обеспечивающей доступ к активному материалу. Самоподдерживающиеся структуры, которые могут располагаться в блоке обработки, могут использоваться в процессах короткоцикловой адсорбции и других процессах для повышения отдачи углеводородов. Изобретение обеспечивает объединение самоподдерживающихся структур с открытыми ячейками с адсорбционными или каталитическими процессами, например, процессами короткоцикловой адсорбции для отделения загрязнителей от потока подачи. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 1 табл., 19 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] По данной заявке испрашивается приоритет предварительной патентной заявки США № 62/437327 под названием ʺSelf-Supporting Structures Having Active Materialsʺ, поданной 21 декабря 2016 г., и предварительной патентной заявки США № 62/585574 под названием ʺSelf-Supporting Structures Having Active Materialsʺ, поданной 14 ноября 2017 г., имеющих общих авторов изобретения и правопреемника, раскрытие которых включено сюда посредством ссылки в полном объеме.
[0002] Данная заявка связана с предварительной патентной заявкой США № 62/437319 под названием ʺSelf-Supporting Structures Having Active Materialsʺ, поданной 21 декабря 2016 г., раскрытие которой включено сюда посредством ссылки в полном объеме.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0003] Настоящее изобретение относится к изготовлению самоподдерживающихся структур, имеющих открытые ячейки и включающих в себя активный материал. В частности, самоподдерживающиеся структуры могут использоваться в процессах разделения и/или катализа, например, процессах короткоцикловой адсорбции и других процессах для повышения извлечения углеводородов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0004] Методы обработки полезны во многих отраслях промышленности и обычно могут осуществляться путем протекания смеси текучих сред по активному материалу, например, катализатору или адсорбирующему материалу, для обеспечения предпочтительного потока продукта. Для процесса адсорбции, адсорбирующие материалы предпочтительно адсорбирует один или более газовых компонентов, при этом не адсорбируя один или более других газовых компонентов. Не адсорбированные компоненты выделяются как отдельный продукт. Для каталитических процессов, катализатор выполнен с возможностью взаимодействия с компонентами в потоке для увеличения скорости химической реакции.
[0005] В порядке примера, одним конкретным типом технологии разделения газов является короткоцикловая адсорбция, например, короткоцикловая адсорбция за счет перепада температуры (TSA), короткоцикловая адсорбция за счет перепада давления (PSA), короткоцикловая адсорбция за счет перепада парциального давления продувки (PPSA), короткоцикловая адсорбция за счет перепада давления (RCPSA), короткоцикловая адсорбция за счет перепада парциального давления (RCPPSA), и также не ограничивается комбинациями вышеупомянутых процессов, например, короткоцикловой адсорбции за счет перепада давления и температуры. В порядке примера, процессы PSA опираются на явление облегчения адсорбции газов в пористой структуре или свободном объеме активного материала, например, адсорбирующего материала, когда газ находится под давлением. Таким образом, чем выше давление газа, тем большее количество легко адсорбируемого газа адсорбируется. Когда давление снижается, адсорбированный компонент высвобождается или десорбируется из адсорбирующего материала.
[0006] Процессы короткоцикловой адсорбции (например, PSA и TSA) может использоваться для отделения газов газовой смеси поскольку разным газам свойственно заполнять микропору адсорбирующего материала в разной степени. Например, если газовая смесь, например, природный газ, пропускается под давлением через сосуд, содержащий адсорбирующий материал, более избирательный к диоксиду углерода, чем к метану, по меньшей мере часть диоксида углерода избирательно адсорбируется адсорбирующим материалом, и газ, выходящий из сосуда, обогащается метаном. Когда адсорбирующий материал достигает предела своей способности адсорбировать диоксид углерода, он регенерируется в процессе PSA, например, путем снижения давления, таким образом, освобождая адсорбированный диоксид углерода. Затем адсорбирующий материал обычно продувается и повторно подвергается повышению давления. Теперь адсорбирующий материал готов к следующему циклу адсорбции.
[0007] Обычно структуры, используемые в каталитических процессах и процессах адсорбции, имеют ограниченный массив типов физической структуры. Активные материалы часто структурируются в бусинки, гранулы, сферы или шарики с использованием связующих веществ и методов обработки наподобие экструзии или высушивания напыления. Затем бусинки, гранулы, сферы или шарики совместно уплотняются в блок в качестве слоя насадки для каталитических или адсорбционных процессов. В результате, традиционное изготовление катализаторов или адсорбентов, предусматривает экструзию малых сферических активных материалов подлежащих использованию в слоях насадки (например, сферы, шарики, дольки и т.д.). Однако слоя насадки обеспечивают извилистый пути через слой насадки, что приводит к большим перепадам давления.
[0008] В других конфигурациях структура может быть спроектированной структурой, например, монолитной. В спроектированных структурах активные материалы нанесены на подложки, например, металлический или керамический монолит. Спроектированные структуры обеспечивают, по существу, одинаковые пути протекания, что уменьшает перепады давления по сравнению со слоями насадки. Однако благодаря этим структурам большинство веса приходится на неактивный материал, который используется для формирования нижележащей опорной структуры.
[0009] В результате, типичные подходы к изготовлению структур предусматривает экструзию малых сферических активных материалов подлежащих использованию в слоях насадки (например, сферы, шарики, дольки и т.д.), или нанесение тонких покрытий активного материала на монолитные подложки (например, керамические или металлические монолиты). Слоя насадки имеют большие перепады давления по сравнению со спроектированными структурами. Кроме того, спроектированные структуры включают в себя дополнительный вес из структурной опоры, которая является неактивным материалом, что увеличивает размер и вес структуры.
[0010] Соответственно, в области техники сохраняется потребность в устройствах, способах и системах которые обеспечивают улучшения процессов, происходящих в самоподдерживающихся структурах, которые включают в себя активные материалы и могут включать в себя сложные геометрические формы. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивают улучшения путем объединения самоподдерживающихся структур с открытыми ячейками с адсорбционными или каталитическими процессами, например, процессами короткоцикловой адсорбции для отделения загрязнителей от потока подачи. Соответственно, настоящее изобретение преодолевает недостатки традиционных структур в процессах разделения и/или катализа.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] В одном варианте осуществления описан блок обработки. Блок обработки включает в себя корпус, образующий внутреннюю область; самоподдерживающуюся структуру, расположенную во внутренней области, причем самоподдерживающаяся структура имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру; и множество клапанов, прикрепленных к корпусу, причем каждый из множества клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды вдоль пути протекания, проходящего между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса.
[0012] В одном или более вариантах осуществления, блок обработки может включать в себя различные улучшения. Например, блок обработки может включать в себя два или более из множества клапанов, приводимых в действие общим приводным механизмом; блок обработки может представлять собой блок слоя короткоцикловой адсорбции выполненный с возможностью удаления загрязнителей из потока подачи газа, который проходит через самоподдерживающуюся структуру; самоподдерживающаяся структура может иметь больше 60% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, или самоподдерживающаяся структура может иметь больше 70% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре; самоподдерживающаяся структура может иметь инертный опорный элемент (например, неорганический или неактивный опорный элемент) покрытый активным материалом в самоподдерживающейся структуре (например, инертный по отношению к потоку, проходящему через самоподдерживающуюся структуру, или инертный в условиях эксплуатации); может включать в себя распределитель течения, расположенный между адсорбирующим слоем и множеством клапанов; корпус может быть выполнен с возможностью поддержания давления от 5 фунтов на кв. дюйм абсолютного давления (psia) до 1400 psia; самоподдерживающаяся структура может иметь слой активного материала толще 10 микрон или может иметь слой активного материала толще 100 микрон; в котором один или более заданных каналов содержат два или более, по существу, параллельных каналов и/или самоподдерживающаяся структура имеет низкую термальную массу.
[0013] В еще одном варианте осуществления описан способ удаления загрязнителей из потока подачи. Способ содержит: a) осуществление одного или более этапов адсорбции в блоке адсорбирующего слоя, причем каждый из одного или более этапов адсорбции содержит: пропускание потока подачи газа через самоподдерживающуюся структуру, расположенную во внутренней области корпуса блока адсорбирующего слоя для удаления одного или более загрязнителей из потока подачи газа, причем самоподдерживающаяся структура имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру; b) осуществление одного или более этапов регенерации, причем каждый из одного или более этапов регенерации содержат этап, на котором отводят по меньшей мере часть одного или более загрязнителей в выходном потоке загрязнителя; и c) повторение этапов a) и b) в течение по меньшей мере одного дополнительного цикла.
[0014] Кроме того, в одном или более вариантах осуществления, способ удаления загрязнителей из потока подачи может включать в себя различные улучшения. Например, способ может представлять собой способ короткоцикловой адсорбции и цикл может длиться в течение периода от 1 секунды до 600 секунд или периода от 1 секунды и до 300 секунд; причем осуществление одного или более этапов регенерации содержит осуществление одного или более этапов продувки, причем каждый из одного или более этапов продувки содержат пропускание потока продувки через самоподдерживающуюся структуру для отвода по меньшей мере части одного или более загрязнителей в выходном потоке загрязнителя; причем поток подачи газа может представлять собой поток, содержащий углеводороды, имеющий больше одного объемного процента углеводородов на основании полного объема потока подачи газа; причем давление подачи потока подачи газа может составлять от 400 фунтов на кв. дюйм абсолютного давления (psia) до 1400 psia; причем при осуществлении одного или более этапов адсорбции может происходить снижение уровня диоксида углерода (CO2) до менее 50 частей на миллион по объёму; причем при осуществлении одного или более этапов адсорбции может происходить снижение уровня воды (H2O) до менее 105 частей на миллион по объёму; и/или самоподдерживающаяся структура имеет низкую термальную массу.
[0015] В еще одном варианте осуществления описан способ изготовления блока обработки. Способ может включать в себя: создание шаблона для самоподдерживающейся структуры; расположение смеси в шаблоне, причем смесь имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, и оставшаяся смесь включает в себя связующий материал; отверждение шаблона и смеси для формирования самоподдерживающейся структуры, которая сохраняет твердую форму; удаление шаблона из самоподдерживающейся структуры, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру на основании шаблона; и расположение самоподдерживающейся структуры в корпусе блока обработки, имеющего внутреннюю область.
[0016] Кроме того, в одном или более вариантах осуществления, способ изготовления блока обработки может включать в себя различные улучшения. Например, способ может включать в себя создание трехмерной модели самоподдерживающейся структуры, имеющей заранее определенные геометрические свойства для одного или более заданных каналов через самоподдерживающуюся структуру; может включать в себя создание модели шаблона на основании трехмерной модели самоподдерживающейся структуры; может включать в себя печать трехмерного шаблона на основании модели шаблона; причем удаление шаблона из самоподдерживающейся структуры может дополнительно содержать нагревание самоподдерживающейся структуры и шаблона для расплавления или разложения шаблона и отведения расплавленного шаблона; может включать в себя вибрирование шаблона и смеси до отверждения шаблона и смеси для уменьшения любых пустот, которые могут формироваться между шаблоном и смесью; причем отверждение шаблона и смеси может дополнительно содержать спекание связующего материала и активного материала в когезионную твердую структуру, которая является самоподдерживающейся структурой; и/или может включать в себя создание множества клапанных окон в корпусе; и прикрепление клапана к корпусу в каждом из множества клапанных окон для формирования множества клапанов, причем каждый из множества клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса.
[0017] Кроме того, в еще одном варианте осуществления описан способ изготовления блока обработки. Способ содержит: экструдирование смеси в монолитную форму, содержащую множество по существу, параллельных каналов, разделенных тонкими стенками, причем смесь имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, и оставшаяся смесь включает в себя связующий материал; высушивание монолитной формы; и прокаливание монолитной формы при температуре от 400°C до 800°C для формирования механически устойчивой активной монолитной формы; причем множество, по существу, параллельных каналов имеет форму поперечного сечения в виде квадрата, круга, треугольника или шестиугольника; причем плотность ячеек монолитной формы составляет от 200 ячеек на квадратный дюйм до 2000 ячеек на квадратный дюйм; и стенки, разделяющие множество, по существу, параллельных каналов, имеют толщину в пределах от 40 микрон до 1 миллиметра.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0018] Вышеописанные и другие преимущества настоящего изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания и чертежей неограничительных примеров вариантов осуществления.
[0019] Фиг. 1 - блок-схема операций способа изготовления и использования самоподдерживающейся структуры в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0020] Фиг. 2A, 2B и 2C - различные виды пресс-формы, комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0021] Фиг. 3A, 3B и 3C - различные виды пресс-формы, комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0022] Фиг. 4A, 4B и 4C - различные виды пресс-формы, комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0023] Фиг. 5A и 5B - различные виды комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0024] Фиг. 6A и 6B - различные виды пресс-формы и самоподдерживающейся структуры в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0025] Фиг. 7A и 7B - различные виды двух монолитных структур в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0026] Фиг. 8 - иллюстративная диаграмма сканирования самоподдерживающейся структуры на основе дифракции рентгеновского излучения.
[0027] Фиг. 9 - иллюстративный снимок самоподдерживающейся структуры, полученный с помощью SEM.
[0028] Фиг. 10A и 10B - иллюстративные снимки самоподдерживающейся структуры, полученные с помощью SEM.
[0029] Фиг. 11 - иллюстративная диаграмма картин наложения которые согласуются с цеолитами 5A.
[0030] Фиг. 12 - диаграмма потери веса для 3A, вследствие потери адсорбированной воды, как функции температуры.
[0031] Фиг. 13A - 13D - диаграммы различных профилей.
[0032] Фиг. 14 - иллюстративная диаграмма испытания монолита самоподдерживающейся структуры.
[0033] Фиг. 15A и 15B - иллюстративные снимки полиэтиленовых сфер, используемых в монолитах самоподдерживающейся структуры.
[0034] Фиг. 16A - 16D - иллюстративные диаграммы измерений проницаемости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0035] Фиг. 17 - иллюстративная диаграмма среднего диаметра поры на основании измерений газопроницаемости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0036] Фиг. 18 - иллюстративная диаграмма прорыва воды в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0037] Фиг. 19 - трехмерный вид системы короткоцикловой адсорбции с шестью блоками адсорбирующего слоя и соединяющими их трубки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0038] Если не указано обратное, все используемые здесь технические и научные термины имеют то значение, в котором его понимают специалисты в данной области техники, к которым относится это изобретение. Термины в единственном числе включают в себя ссылки на множественное число, если из контекста явно не следует обратное. Аналогично, слово "или" призвано включать в себя "и", если из контекста явно не следует обратное. Термин "включает в себя" означает "содержит". Все упомянутые здесь патенты и публикации включены посредством ссылки в полном объеме, если не указано обратное. В случае конфликта в отношении значения термина или выражения, настоящее описание изобретения, включающее в себя объяснение терминов управления. Термины, связанные с направлением, например, "верхний", "нижний", "вверх", "вниз", "вперед", "назад", "вертикальный" и "горизонтальный", используются здесь для выражения и уточнения соотношения между различными элементами. Следует понимать, что такие термины не означают абсолютной ориентации (например, "вертикальная" компонента может становиться горизонтальной благодаря вращению устройства). Упомянутые здесь материалы, способы и примеры являются лишь иллюстративными и не предусматривают ограничения.
[0039] Используемый здесь термин ʺмассовый компонентʺ означает больше 50% по весу.
[0040] Используемый здесь термин ʺс открытыми ячейкамиʺ относится к структурам, имеющим сети с открытыми каналами, по сравнению с экструдированными сплошными формами, например, сферами или шариками. Структуры с открытыми ячейками включают в себя монолиты или другие спроектированные структуры, которые обеспечивают пути протекания через каналы или проходы в соответствующей структуре.
[0041] Используемый здесь термин ʺпотокʺ относится к текучей среде (например, твердым частицам, жидкости и/или газу), проходящей через различное оборудование. Оборудование может включать в себя трубопроводы, сосуды, коллекторы, блоки или другие подходящие устройства.
[0042] Используемый здесь термин объемный процент основан на стандартных условиях. Стандартные условия для способа могут быть нормализованы к температуре 0°C (например, 32°F) и абсолютному давлению 100 килопаскалей (кПа) (1 бар).
[0043] Настоящее изобретение относится к изготовлению самоподдерживающихся структур из активного материала, который может иметь сложные геометрические формы и быть структурами с открытыми ячейками. В частности, настоящее изобретение относится к улучшениям в самоподдерживающихся структур, которые содержат большинство активного материала (например, больше 50% по весу или больше или равно 60% по весу) для обеспечения расширенных структур. Расширенные структуры могут обеспечивать гибкость посредством настраиваемых конфигураций, что позволяет расширять пути протекания и обеспечивать более высокую объемную эффективность в конфигурациях, более легких, чем традиционные структуры. Самоподдерживающиеся структуры могут быть выполнены с возможностью иметь различные заданные каналы для обеспечения путей протекания текучей среды через структуру.
[0044] Самоподдерживающиеся структуры могут быть полезны в различных химических и инженерных применениях. Самоподдерживающиеся структуры активного материала можно рассматривать как спроектированные в различные геометрические структуры. В порядке примера, некоторые способы можно улучшать за счет активных материалов, например, адсорбционных и каталитических процессов. В частности, самоподдерживающаяся структура может использоваться вместо насадочного адсорбирующего слоя, которые имеют более высокие перепады давления и более низкие скорости переноса массы. В конфигурациях насадочного слоя, ограничения по перепаду давления и переносу массы не позволяют или неэффективны в осуществлении адсорбционных или каталитических процессов с короткими циклами. Кроме того, процессы разделения большого объема газов, которые опираются на короткоцикловую адсорбцию за счет перепада давления и короткого цикла, предусматривают самоподдерживающиеся структуры с низким перепадом давления и высокой объемной эффективностью. Настоящее изобретение может обеспечивать улучшения связанных структур для улучшения соответствующего способа и соответствующих экономик.
[0045] Самоподдерживающаяся структура может изготавливаться различными методами, например, методами интрузии и экструзии. Например, методы могут включать в себя процессы интрузии, которые используют трехмерную (3D) печать. Подход 3D печати может использовать шаблоны для создания заказных структур активного материала (например, цеолита), который объединяется со связующим материалом. За счет использования шаблона, самоподдерживающаяся структура может формироваться в сложные геометрические формы, которые могут представлять собой структуру с открытыми ячейками, выполненную с возможностью обеспечения заданных каналов для путей протекания текучей среды через структуру. В порядке другого примера, способ экструзии может использоваться для создания монолитных структур, состоящих из активного материала, объединенных со связующим материалом. Оба способа изготовления могут использовать активные материалы, например, активные неорганические материалы, устойчивые к прокаливанию при высокой температуре (например, большей или равной 500°C) и комбинацию органических и неорганических связующих веществ.
[0046] В порядке примера, настоящее изобретение также может использовать методы 3D печати для разработки и создания заказных самоподдерживающихся структур, выполненных из активных материалов. Использование 3D печати и способы интрузии обеспечивают геометрическую гибкость в конструкции структур, которые могут не быть выполнены традиционными способами экструзии. Эти структуры могут образовывать структуры с открытыми ячейками, которые выполнены с возможностью обеспечения заданных каналов для путей протекания текучей среды через соответствующую структуру. Кроме того, обеспечивается гибкость конструкции в структурах адсорбирующего материала, которая устраняет использование и опору на керамическую или металлическую подложку, что снижает стоимость изготовления самоподдерживающихся структур, например, адсорбирующих слоев.
[0047] Настоящее изобретение также может включать в себя способ экструзии для создания объемных монолитных структур, которые имеют активный материал в качестве массового компонента. Напротив, традиционные методы предусматривают нанесение тонкого покрытия активного материала на неактивную подложку, например, инертные керамические или металлические монолитные подложки. Неактивная подложка, которая обычно обеспечивает механическую опору для тонкого покрытия активного материала, составляет более 90% полного веса самоподдерживающейся структуры. Соответственно, тонкое покрытие активного материала в традиционных самоподдерживающихся структурах составляет не более 10% полного веса самоподдерживающейся структуры.
[0048] В некоторых конфигурациях самоподдерживающаяся структура может включать в себя различные комбинации активного материала и связующего материала. Например, самоподдерживающаяся структура может изготавливаться из микропористого цеолита, который может быть активным материалом. В некоторых конфигурациях активный материал может составлять не менее 25% по весу самоподдерживающейся структуры; не менее 40% по весу самоподдерживающейся структуры; не менее 50% по весу самоподдерживающейся структуры; не менее 60% по весу самоподдерживающейся структуры; не менее 70% по весу самоподдерживающейся структуры; тогда как оставшаяся часть может включать в себя связующий материал. В других конфигурациях, связующий материал может составлять менее 75% по весу самоподдерживающейся структуры; менее 60% по весу самоподдерживающейся структуры; менее 50% по весу самоподдерживающейся структуры; менее 40% по весу самоподдерживающейся структуры; или менее 30% по весу самоподдерживающейся структуры; тогда как оставшаяся часть может включать в себя активный материал.
[0049] Самоподдерживающаяся структура может включать в себя более высокие значения массы активного материала на единицу объема, чем в традиционных методах покрытия. Например, слой или толщина активного материала, который больше 10 микрон, больше 100 микрон или больше 200 микрон.
[0050] В некоторых конфигурациях активные материалы могут включать в себя один или более адсорбирующих материалов для адсорбции загрязнителей из потока. В порядке примера, активные материалы могут включать в себя цеолиты, алюмофосфатные молекулярные сита (например, AlPO и SAPO), ZIF (цеолитоподобные имидазолятные каркасные структуры (например, ZIF-7, ZIF-9, ZIF-8, ZIF-11 и т.д.) и углеродистые вещества, а также мезопористые материалы, например, материалы типа функционализированного аминогруппами MCM, SBA, материалы KIT. Другой пример активных материалов может включать в себя катионные цеолиты, функционализированные аминогруппами мезопористые материалы, станносиликаты и/или углеродистые вещества. В других конфигурациях, адсорбирующие материалы могут включать в себя цеолит типа A (например, структуры LTA), например 3A, 4A, 5A и/или 13X (которые являются высокопористыми адсорбентами, обладающими высоким сродством и высокой способностью адсорбировать воду, а также другие молекулы, имеющие достаточно малые размеры, чтобы помещаться в одинаковые поры этих структур), цеолитоподобные материалы на основе 8-членного кольца (например, ZSM 58 и/или DDR).
[0051] В других конфигурациях активный материал может включать в себя один или более каталитических материалов, способных реагировать с компонентами в потоке.
[0052] Кроме того, различные улучшения в проектировании макропор может использоваться для обеспечения дополнительных пор и пористости. В частности, в состав могут добавляться полимерные сферы, которые могут сокращаться или удаляться (например, материал, который может выжигаться) в случае применения процесса прокаливания к составу. Эти полимерные сферы можно использовать для увеличения пористости системы и повышения диффузионности.
[0053] Связующие материалы могут включать в себя органические и неорганические связующие вещества. Органическое связующее вещество может включать в себя, например, 2% водный раствор производных метилцеллюлозы. Неорганический связующий материал может включать в себя, например, SiO2 и/или глину. Диаметр частицы диоксида кремния может составлять от 25 нанометров до 1000 нанометров и частицы диоксида кремния в конфигурации нитки жемчуга.
[0054] В порядке примера, блок обработки может включать в себя корпус, образующий внутреннюю область; самоподдерживающуюся структуру, расположенную во внутренней области, причем самоподдерживающаяся структура имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру; и множество клапанов, прикрепленных к корпусу, причем каждый из множества клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды вдоль пути протекания, проходящего между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса. В различных конфигурациях, блок обработки может включать в себя два или более из множества клапанов, приводимых в действие общим приводным механизмом; блок обработки может представлять собой блок слоя короткоцикловой адсорбции выполненный с возможностью удаления загрязнителей из потока подачи газа, который проходит через самоподдерживающуюся структуру; самоподдерживающаяся структура может иметь больше 60% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, или самоподдерживающаяся структура может иметь больше 70% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре; самоподдерживающаяся структура может иметь опорный элемент, покрытый активным материалом в самоподдерживающейся структуре, например, керамической или металлической структуре с очень тонким покрытием; может включать в себя распределитель течения, расположенный между адсорбирующим слоем и множеством клапанов; корпус может быть выполнен с возможностью поддержания давления от 5 фунтов на кв. дюйм абсолютного давления (psia) до 1400 psia; самоподдерживающаяся структура может иметь слой активного материала толще 10 микрон или может иметь слой активного материала толще 100 микрон; в котором один или более заданных каналов содержат два или более, по существу, параллельных каналов и/или самоподдерживающаяся структура имеет низкую термальную массу.
[0055] В порядке еще одного примера, способ удаления загрязнителей из потока подачи может включать в себя: a) осуществление одного или более этапов адсорбции в блоке адсорбирующего слоя, причем каждый из одного или более этапов адсорбции содержит: пропускание потока подачи газа через самоподдерживающуюся структуру, расположенную во внутренней области корпуса блока адсорбирующего слоя для удаления одного или более загрязнителей из потока подачи газа, причем самоподдерживающаяся структура имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру; b) осуществление одного или более этапов регенерации, причем каждый из одного или более этапов регенерации содержат этап, на котором отводят по меньшей мере часть одного или более загрязнителей в выходном потоке загрязнителя; и c) повторение этапов a) и b) в течение по меньшей мере одного дополнительного цикла. В некоторых конфигурациях, способ может представлять собой способ короткоцикловой адсорбции и цикл может длиться в течение периода от 1 секунды до 600 секунд или периода от 1 секунды и до 300 секунд; причем осуществление одного или более этапов регенерации содержит осуществление одного или более этапов продувки, причем каждый из одного или более этапов продувки содержат пропускание потока продувки через самоподдерживающуюся структуру для отвода по меньшей мере части одного или более загрязнителей в выходном потоке загрязнителя; причем поток подачи газа может представлять собой поток, содержащий углеводороды, имеющий больше одного объемного процента углеводородов на основании полного объема потока подачи газа; причем давление подачи потока подачи газа может составлять от 400 фунтов на кв. дюйм абсолютного давления (psia) до 1400 psia; причем при осуществлении одного или более этапов адсорбции может происходить снижение уровня диоксида углерода (CO2) до менее 50 частей на миллион по объёму; причем при осуществлении одного или более этапов адсорбции может происходить снижение уровня воды (H2O) до менее 105 частей на миллион по объёму; в котором один или более заданных каналов содержат два или более, по существу, параллельных каналов и/или самоподдерживающаяся структура имеет низкую термальную массу.
[0056] В порядке еще одного примера, способ изготовления блока обработки может включать в себя: создание шаблона для самоподдерживающейся структуры; расположение смеси в шаблоне, причем смесь имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, и оставшаяся смесь включает в себя связующий материал; отверждение шаблона и смеси для формирования самоподдерживающейся структуры, которая сохраняет твердую форму; удаление шаблона из самоподдерживающейся структуры, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру на основании шаблона; и расположение самоподдерживающейся структуры в корпусе блока обработки, имеющего внутреннюю область. В некоторых конфигурациях, способ может включать в себя создание трехмерной модели самоподдерживающейся структуры, имеющей заранее определенные геометрические свойства для одного или более заданных каналов через самоподдерживающуюся структуру (например, структура с открытыми ячейками выполнена с возможностью обеспечения заданных каналов для путей протекания текучей среды через структуру); может включать в себя создание модели шаблона на основании трехмерной модели самоподдерживающейся структуры; может включать в себя печать трехмерного шаблона на основании модели шаблона; причем удаление шаблона из самоподдерживающейся структуры может дополнительно содержать нагревание самоподдерживающейся структуры и шаблона для расплавления или разложения шаблона и отведения расплавленного шаблона; может включать в себя вибрирование шаблона и смеси до отверждения шаблона и смеси для уменьшения любых пустот, которые могут формироваться между шаблоном и смесью; причем отверждение шаблона и смеси может дополнительно содержать спекание связующего материала и активного материала в когезионную твердую структуру, которая является самоподдерживающейся структурой; и/или может включать в себя создание множества клапанных окон в корпусе; и прикрепление клапана к корпусу в каждом из множества клапанных окон для формирования множества клапанов, причем каждый из множества клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса.
[0057] Кроме того, в еще одной конфигурации описан способ изготовления блока обработки. Способ содержит: экструдирование смеси в монолитную форму, содержащую множество по существу, параллельных каналов, разделенных тонкими стенками, причем смесь имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, и оставшаяся смесь включает в себя связующий материал; высушивание монолитной формы; и прокаливание монолитной формы при температуре от 400°C до 800°C для формирования механически устойчивой активной монолитной формы; причем множество, по существу, параллельных каналов имеет квадратную, круглую, треугольную или шестиугольную форму поперечного сечения; причем плотность ячеек монолитной формы составляет от 200 ячеек на квадратный дюйм до 2000 ячеек на квадратный дюйм (например, форма поперечного сечения располагается в плоскости, перпендикулярной к основному протоколу для потока подачи через самоподдерживающуюся структуру); и стенки, разделяющие множество, по существу, параллельных каналов, имеют толщину в пределах от 40 микрон до 1 миллиметра. Кроме того, способ может включать в себя расположение самоподдерживающейся структуры в корпусе блока обработки, имеющего внутреннюю область и/или может включать в себя создание множества клапанных окон в корпусе; и прикрепление клапана к корпусу в каждом из множества клапанных окон для формирования множества клапанов, причем каждый из множества клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса.
[0058] Предпочтительно, настоящее изобретение обеспечивают самоподдерживающиеся структуры, которые могут использоваться для обеспечения различных улучшений традиционных подходов. Например, настоящее изобретение может обеспечивать структуры, которые обеспечивают гибкость геометрической конструкции и обеспечивают заказные структуры и пути протекания. Заказная структура может представлять собой структуру с открытыми ячейками, выполненную с возможностью обеспечения заданных каналов для путей протекания текучей среды через структуру, которые улучшают взаимодействие активного материала с текучей средой, проходящей через каналы. Кроме того, благодаря использованию активного материала для формирования самоподдерживающейся структуры, может повышаться адсорбционная способность, и может улучшаться объемная эффективность, что может дополнительно уменьшать размер структуры и, соответственно, вес структуры. Уменьшение размера и веса может также уменьшать, соответственно, размер оборудования, используемого с корпусом, который содержит самоподдерживающуюся структуру. Чтобы лучше понять настоящее изобретение, можно обратиться к фиг. 1-14.
[0059] На фиг. 1 показана блок-схема 100 операций способа изготовления и использования самоподдерживающейся структуры в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Согласно этой схеме 100, способ включает в себя изготовление самоподдерживающейся структуры, включающей в себя активный материал совместно с использованием самоподдерживающейся структуры. В частности, способ может включать в себя определение конфигурации для самоподдерживающейся структуры, как показано в блоке 102, создание пресс-формы или шаблона для самоподдерживающейся структуры, как показано в блоке 104, создание самоподдерживающейся структуры, как показано в блоках 106 и 108, и формирование блока обработки с самоподдерживающейся структурой и использование самоподдерживающейся структуры при обработке подач, как показано в блоках 110 и 112.
[0060] Способ начинается на блоке 102. В блоке 102 определяется конфигурация для самоподдерживающейся структуры. Это определение может предусматривать моделирование и идентификацию различных аспектов самоподдерживающейся структуры для улучшения вариантов выбора проектирования процесса, например, определение механических признаков самоподдерживающейся структуры, определение протоков (например, уровня извилистости пути протекания) через самоподдерживающуюся структуру, определение размера ячейки в самоподдерживающейся структуре, определение перепада давления для течения через самоподдерживающуюся структуру, определение условий эксплуатации, в которых может находиться самоподдерживающаяся структура в ходе операций процесса (например, давлений, температур и составов потоке) и/или определение загрязнителей, адсорбируемых активным материалом в самоподдерживающейся структуре.
[0061] После определения конфигурации для самоподдерживающейся структуры, создается пресс-форма для самоподдерживающейся структуры, как показано в блоке 104. Создание самоподдерживающейся структуры может предусматривать моделирование желаемой структуры и затем трехмерную (3D) печать пресс-формы или шаблона из конкретного материала. Материал шаблона, используемый в трехмерной печати, может включать в себя материалы, которые могут растворяться в процессе изготовления самоподдерживающейся структуры, или может представлять собой материал, который можно удалять из результирующей самоподдерживающейся структуры. Например, шаблон может включать в себя пластмассы, например, акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), полилактид (PLA) и/или другие подходящие пластмассы и/или воски.
[0062] После создания пресс-формы создается самоподдерживающаяся структура, как показано в блоках 106 и 108. На блоке 106 создается самоподдерживающаяся структура. Создание самоподдерживающейся структуры может предусматривать смешивание активного материала с органическими и/или неорганическими связующими веществами для обеспечения конкретного состава. Смесь, которая может быть водной суспензией, может непосредственно поступать в пресс-форму, или может объединяться с пресс-формой внутри контейнера или сосуда. Контейнер или сосуд может использоваться для вибрирования пресс-формы и смеси для уменьшения любых пустот, которые могут формироваться между пресс-формой и смесью. Затем пресс-форма и смесь могут обрабатываться для отверждения смеси в твердую форму. Обработка может включать в себя нагревание пресс-формы и смеси для высушивания и/или отверждения смеси и расплавления или разложения пресс-формы. На блоке 108 можно проверять созданную самоподдерживающуюся структуру. Проверка созданной самоподдерживающейся структуры может включать в себя использование датчиков для получения измерений на созданной самоподдерживающейся структуре для идентификации пустот, трещин и/или неоднородных секций созданной самоподдерживающейся структуры. Проверка может включать в себя осуществление дифракции рентгеновского излучения при высокой температуре на самоподдерживающейся структуре. Например, сканирование на основе дифракции рентгеновского излучения при высокой температуре указывает, что активный компонент цеолита 5A устойчив при 860°C в течение нескольких минут и затем теряет устойчивость, как показано путем уменьшения высот пиков. Этот анализ может использоваться для определения максимальных температур и времени для прокаливания самоподдерживающихся структур. Механическая прочность самоподдерживающихся структур связана с температурами прокаливания больше 500°C.
[0063] После создания самоподдерживающейся структуры, самоподдерживающаяся структура формируется в блок обработки, как показано в блоке 110. Формирование блока обработки может предусматривать расположение самоподдерживающейся структуры в корпусе, присоединение головки к корпусу, присоединение одного или более клапанов (например, тарельчатых клапанов) к корпусу и присоединение одного или более трубопроводов к корпусу и/или одному или более из клапанов. Блок обработки может быть блоком адсорбирующего слоя, который включает в себя корпус, который может включать в себя участок головки, присоединенный к одному или более участкам корпуса, которые образуют, по существу, газонепроницаемой раздел. Корпус может включать в себя самоподдерживающуюся структуру (например, сформированную в качестве адсорбирующего слоя), расположенную во внутренней области, заключенной в корпус. Различные клапаны могут быть выполнены с возможностью обеспечения проходов для течения текучей среды через отверстия в корпусе между внутренней областью корпуса и местами вне корпуса. Затем самоподдерживающаяся структура может использоваться при обработке текучих сред, как показано в блоке 112. Например, обработка подач может включать в себя осуществление способа короткоцикловой адсорбции (например, короткоцикловых процессов) для удаления одного или более загрязнителей из потока подачи. Другие примеры могут включать в себя использование самоподдерживающейся структуры в каталитическом процессе.
[0064] Один способ формирования самоподдерживающейся структуры может предусматривать использование 3D пресс-форм или шаблонов. В порядке примера, самоподдерживающаяся структура, которая может включать в себя сложные геометрические формы, может подготавливаться методами моделирования (например, программным обеспечением моделирования) для моделирования формы трехмерных объектов, которые используются в качестве шаблонов. Программное обеспечение моделирования может создавать наборы координат места (например, координат x, y, z), которые могут использоваться 3D принтером для построения пластмассовой пресс-формы или шаблона, способом послойного нанесения. Водная суспензия активного материала с высоким содержанием твердых частиц, органические и неорганические связующие вещества и другие добавки могут обрабатываться и добавляться к пресс-форме. Органическое связующее вещество действует как временное связующее вещество для облегчения когезии частиц в ходе низкотемпературной обработки и высушивания. Суспензия высушивается и прокаливается в шаблоне (например, пластмассовой пресс-форме, полученной 3D-печатью). В ходе процесса прокаливания, который может осуществляться при температуре 500°C или выше, пластмассовая пресс-форма плавится или разлагается, частицы неорганического связующего и активного материала спекаются в когезионную, самоподдерживающуюся структуру, геометрическая форма которой получена из пресс-формы. В результате, самоподдерживающаяся структура может представлять собой структуру с открытыми ячейками, выполненную с возможностью обеспечения заданных каналов для путей протекания текучей среды через структуру, которые основаны на шаблоне. Различные другие шаблоны или пресс-формы показаны на фиг. 2A - 7B в качестве примеров другой самоподдерживающейся структуры, которая может создаваться.
[0065] На фиг. 2A, 2B и 2C показаны различные виды 200, 220 и 240 пресс-формы, комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2A показана пластмассовая пресс-форма 202, которая может быть жертвенным шаблоном или пресс-формой, полученной 3D-печатью, имеющей форму круглой призмы. Согласно фиг. 2B пресс-форма 202 объединяется со смесью 222, которая включает в себя активный материал и связующее вещество. Результирующая самоподдерживающаяся структура 242 показана на фиг. 2C. Результирующая самоподдерживающаяся структура 242 является слоистой листовой структурой 3A/SiO2 (например, отношение около 70:30 активного материала по весу к связующим веществом по весу для самоподдерживающейся структуры (по весу)), сформированной интрузией. Самоподдерживающаяся структура 242 имеет диаметр 1 дюйм на длину 2 дюйма, полный вес 19,02 грамм, которая включает в себя 13,3 грамм цеолита 3A и 5,7 грамм связующего вещества SiO2.
[0066] На фиг. 3A, 3B и 3C показаны различные виды 300, 320 и 340 пресс-формы, комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3A, показана пластмассовая пресс-форма 302, которая может быть жертвенной пресс-формой, полученной 3D-печатью, имеющей форму прямоугольной призмы. Согласно фиг. 3B, пресс-форма 302 объединяется со смесью 322 связующего и активного материала. Результирующая самоподдерживающаяся структура 342 показана на фиг. 3C. Результирующая самоподдерживающаяся структура 342 является структурой фрактального типа 3A/SiO2 (например, около 70:30 по весу), сформированной интрузией. Самоподдерживающаяся структура 342 имеет ширину 2,25 дюйма на длину 2 дюйма.
[0067] На фиг. 4A, 4B и 4C показаны различные виды 400, 420 и 440 пресс-формы, комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4A показана пластмассовая пресс-форма 402, которая может быть жертвенной пресс-формой, полученной 3D-печатью, имеющей форму прямоугольной призмы. Согласно фиг. 4B, пресс-форма 402 объединяется со смесью 422 связующего и активного материала. Результирующая самоподдерживающаяся структура 442 показана на фиг. 4C. Результирующая самоподдерживающаяся структура 442 является структурой перетока 3A/SiO2 (например, около 70:30 по весу), сформированной интрузией. Самоподдерживающаяся структура 442 имеет ширину 2,25 дюйма на длину 2 дюйма, и имеет шесть граней взаимосвязанных каналов.
[0068] На фиг. 5A и 5B показаны различные виды 500 и 520 комбинации пресс-формы и смесителя и результирующей самоподдерживающейся структуры в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 5A показана пластмассовая пресс-форма 502 со смесью 504 активного материала и связующего вещества. Пресс-форма 502 может быть жертвенной пресс-формой, полученной 3D-печатью, имеющей форму круглой призмы. Результирующая самоподдерживающаяся структура 522 показана на фиг. 5B. Результирующая самоподдерживающаяся структура 522 является серповидной структурой 3A/SiO2 (например, 70:30 по весу), сформированной интрузией. Самоподдерживающаяся структура 522 имеет диаметр 2,25 дюйма на длину 2 дюйма, которая может формироваться посредством процесса прокаливания.
[0069] На фиг. 6A и 6B показаны различные виды 600 и 620 пресс-формы и самоподдерживающейся структуры в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 6A, показана пластмассовая пресс-форма 602, которая может быть жертвенной пресс-формой, полученной 3D-печатью, имеющей форму шестиугольной призмы. Результирующая самоподдерживающаяся структура 622 показана на фиг. 6B. Результирующая самоподдерживающаяся структура 622 является шестиугольной структурой ZSM 58/ SiO2 (например, 70:30 по весу), сформированной интрузией. Самоподдерживающаяся структура 622 имеет ширину 2,25 дюйма на длину 2 дюйма, которая может формироваться способом прокаливания путем нагревания смеси до около 500°C.
[0070] На фиг. 7A и 7B показана различные виды 700 и 720 двух монолитных структур в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг. 7A, самоподдерживающаяся структура 702 является круглой структурой 5A/SiO2 (например, 70:30 по весу), сформированной в процессе экструзии. Самоподдерживающаяся структура 622 имеет диаметр 1 дюйм на длину 3 дюйма и имеет ячейки треугольной формы. Согласно фиг. 7B, самоподдерживающаяся структура 722 является круглой структурой 5A/SiO2 (например, 70:30 по весу), сформированной в процессе экструзии. Самоподдерживающаяся структура 722 имеет диаметр 1 дюйм на глубину 3 дюйма и имеет ячейки квадратной формы.
[0071] Для отверждения смеси в самоподдерживающейся структуре, можно оценивать термостойкость активного материала в условиях высокой температуры. Как упомянуто выше, один из окончательных этапов при создании самоподдерживающейся структуры может включать в себя прокаливание. Прокаливание при высоких температурах, которые могут включать в себя температуры, большие или равные 500°C, дегидратирует смесь частиц цеолита и SiO2 и объединяет смесь в более плотные структуры, что позволяет повысить механическую прочность. Для оценивания устойчивости к высокой температуре активного материала (например, адсорбента или катализатора) в целях прокаливания, дифракция рентгеновского излучения при высокой температуре может осуществляться на самоподдерживающейся структуре. Например, проходы сканирования на основе дифракции рентгеновского излучения при высокой температуре могут обеспечивать представление для указания, что цеолит 5A (например, активный материал) был устойчив при конкретной температуре в течение некоторого периода времени (например, около 860°C в течение нескольких минут) и затем теряет устойчивость, что можно показать путем уменьшения высот пиков. Соответственно, этот тип анализа может использоваться для определения максимальных температур и времени для прокаливания структур. Механическая прочность самоподдерживающихся структур связана с температурами прокаливания больше 500°C.
[0072] На фиг. 8 показана иллюстративная диаграмма 800 сканирования самоподдерживающейся структуры на основе дифракции рентгеновского излучения. Согласно диаграмме 800, сканирование самоподдерживающейся структуры на основе дифракции рентгеновского излучения осуществляется при 860°C, которая отслеживается по первым пикам 2-тета цеолита 5A на оси 802 два тета в градусах в зависимости от количества проходов сканирования, отложенного по оси 804. Проходы сканирования могут осуществляться с использованием дифрактометра на основе рентгеновского излучения с высокотемпературной ячейкой окружающей среды. Проходы сканирования могут осуществляться каждую минуту, которая включает в себя время сканирования 48 секунд и время сброса 12 секунд. Проходы сканирования могут проводиться в областях 2 тета от 2° до 12° при 860°C в течение шести часов.
[0073] В порядке примера, схема подготовки для создания самоподдерживающихся структур, полученных в результате обработки материалов в пластмассовых пресс-формах или шаблонах, полученных 3D-печатью. Приготавливали водную смесь с высоким содержанием твердых частиц адсорбирующего цеолита или порошкообразного катализатора и органических и неорганических связующих материалов. Хорошо перемешанную суспензию добавляли в пластмассовую пресс-форму, полученную 3D-печатью, вибрируя при этом пресс-форму и суспензию. Смесь высушивали и прокаливали до 500°C или выше внутри пластмассовой пресс-формы, создавая активную, механически устойчивую структуру с геометрией, полученной из пресс-формы. Каналы являются заданными каналами для путей протекания текучей среды через структуру на основании пластмассовой пресс-формы.
[0074] Например, 118,3 грамм порошкообразного цеолита 3A может добавляться в контейнер (например, пластмассовый чан или чашу). Затем 126,75 грамм коллоидного диоксида кремния (раствор 40 вес. % со взвешенными частицами 25 нанометров (нм) SiO2) может добавляться в порошкообразный цеолит 3A в контейнере. Смесь быстро нагревается до 65°C (например, самостоятельно), вследствие тепла, выделяющегося при адсорбции воды в цеолит 3A. Затем образец может охлаждаться до комнатной температуры или температуры окружающей среды, в результате чего, смесь становится влажным твердым веществом. Затем он хорошо перемешивается от 1 до 2 минут на 2000 оборотов в минуту (об/мин). В отдельном контейнере, 15,02 грамм воды и 10,3 грамм 1,5% полимерной метилцеллюлозы (используемой в качестве органического связующего вещества) могут смешиваться и после смешивания, добавляются в контейнер, содержащий цеолит 3A совместно с коллоидным диоксидом кремния. Комбинированную смесь смешивали на 2000 об/мин в течение 2 минут. Результирующая вязкая, текучая суспензия может сцеживаться в пластмассовую пресс-форму, полученную 3D-печатью.
[0075] Самоподдерживающаяся структура может изготавливаться из интрузионных структур 3D шаблон. Интрузионные структуры адсорбирующего цеолита, после прокаливания, состоят из 70:30 по весу адсорбирующего цеолита к связующему веществу SiO2. Диаметр частиц цеолита может составлять от 2 микрон до 25 микрон. В качестве частиц связующего вещества SiO2 использовались либо частицы диаметром 25 нанометр (нм), либо монодисперсные частицы диаметром 100 нм. Распределение размеров частиц адсорбирующих порошков типа A Linde (LTA) указывает, что размер частицы составляет от 2 микрон (мкм) до 5 мкм, со средним значением 4 мкм (например, цеолит A (Linde Division, Union Carbide)). Распределение размеров частиц адсорбирующих порошков ZSM-58 указывает, что размер частицы составляет от 20 мкм до 30 мкм, со средним значением 25 мкм. Частицам цеолита или другого неорганического катализатора не присуща когезия после процессов высокотемпературного прокаливания. В качестве органических связующих материалов использовали 1% водный раствор производных метилцеллюлозы.
[0076] Кроме того, водную суспензию образца приготавливали при 65 весовых процентов (вес.%) твердых частиц в водной суспензии. Отношение адсорбирующего цеолита к связующему веществу SiO2 (например, 25 нм) составляло около 70:30 (по весу). В расчете на сухой вес, цеолит 3A и SiO2 являются твердыми частицами, которые имели цели состава в отношении 70:30 по сухому весу. Целью органического связующего вещества (например, метилцеллюлозы и/или производных метилцеллюлозы) было 0,06 вес.% твердого органического связующего вещества в полном весе суспензии, или 6 вес.% в качестве 1 вес.% раствора органического связующего вещества в полном весе суспензии.
[0077] Водную суспензию хорошо перемешивали с использованием асимметричного смесителя от одной до трех минут с частотой от 1000 до 2500 оборотов в минуту (об/мин). Кроме того, малые алюмооксидные агаты добавляли для сокращения, при необходимости, любых твердых агломератов.
[0078] Результирующую вязкую, текучую суспензию сцеживали в пластмассовую пресс-форму, полученную 3D-печатью. Структуру вибрируют от пятнадцати до двадцати минут в ходе добавления и после него, с использованием вибрационного стола.
[0079] Самоподдерживающиеся структуры цеолита LTA предусматривали видоизмененный способ приготовления суспензии вследствие быстрого увеличения температура, в результате высокой адсорбции H2O. Температура суспензии быстро увеличивается от комнатной температуры до 70°C за секунды. Температура 70°C позволяет разлагать обычные водно-органические связующие вещества, например, метилцеллюлозу, что делает их безвозвратно нерастворимыми. Таким образом, с приготовлением суспензии LTA, водно-органическое связующее вещество добавляли к суспензии LTA и коллоидному SiO2 после охлаждения смеси цеолита LTA /SiO2 до комнатной температуры во избежание ухудшения свойств водно-органического связующего вещества.
[0080] В порядке примера, самоподдерживающаяся структура может включать в себя пример приготовления суспензии 3A/SiO2 (25 нм) и структуры фрактального типа. При формировании смеси, 118,33 грамм цеолита 3A, белого тонкого порошка, добавляли в тарированную пластмассовую банку. Затем 126,75 грамм коллоидного диоксида кремния добавляли к 3A в банке, и содержимое перемешивали лопаткой. Коллоидный диоксид кремния является раствором SiO2 40 вес.%, тогда как диаметр частиц SiO2 в растворе равен 25 нанометров (нм). Наблюдался быстрый рост температуры до 65°C по мере того, как материал 3A адсорбирует много воды в коллоидном растворе. После охлаждения образца до комнатной температуры банку закрывали и содержимое помещали внутрь асимметричного смесителя на одну-две минуты на 1500-2000 об/мин для перемешивания образца, с образованием зернистого, влажного твердого вещества. В отдельную банку добавляли 15,02 грамм воды, сопровождаемые 10,32 граммами раствора органического связующего вещества в вид 1,5 вес.% метилцеллюлозы. Образец перемешивали и результирующий вязкий раствор добавляли к смеси 3A/SiO2. Комбинированную смесь смешивали с использованием смесителя на 2000 об/мин в течение двух минут, получая пластичное, когезионное пескоподобное твердое вещество. Затем 10,3 грамм дополнительной воды добавляли к твердой смеси, совместно с 8 алюмооксидными агатами для устранения любых агломерированных твердых частиц. Образец перемешивали с использованием смесителя на 2000 об/мин в течение двух минут, получая вязкую, текучую белую суспензию. В других вариантах осуществления, раствор органического связующего вещества может включать в себя метилцеллюлозу и/или производные метилцеллюлозы.
[0081] Результирующую суспензию добавляли в пластмассовую пресс-форму фрактального типа, полученную 3D-печатью, например, пресс-форму 302 на фиг. 3A, вибрируя при этом структуру на вибрационном столе в течение пятнадцати минут для дегазации и уплотнения (например, процедуры вибрации, которая служит для уплотнения материала суспензии сближения твердых частиц друг с другом). Вибрация суспензии осуществляется для удаления захваченных пузырьков воздуха в смеси путем смещения пузырьков воздуха в верхнюю часть суспензии. Образец высушивали воздухом всю ночь в пресс-форме в печи при температуре 80°C. Затем образец и пресс-форму высушивали при температуре 120°C в течение десяти часов. Например, образцы можно деликатно высушивать, например, при температуре 80°C, которая ниже температуры кипения воды (например, 120°C), от двенадцати до шестнадцати часов. Этот способ осуществляется таким образом, чтобы медленно удалять воду. После высушивания, образец и пресс-форму вытаскивали из печи, и пластмассовые стенки вытаскивали из пресс-формы. Открытые стенки из 3A/SiO2 были гладкими и не содержали трещин. Основание пластмассовой пресс-формы оставалось присоединенным к структуре 3A/SiO2. Затем структуру прокаливали до 500°C с использованием программируемой печи. Образец подвергали воздействию температур около 120°C в течение шести часов, подвергали воздействию температуры, увеличивающейся от 120°C до 350°C в течение десяти часов, выдерживали при 350°C четыре часа для разложения пластмассовой пресс-формы, подвергали воздействию температуры, увеличивающейся от 350°C до 500°C в течение шести часов, выдерживали при 500°C в течение шести часов, и затем охлаждали до 120°C. После процесса прокаливания результирующая самоподдерживающаяся структура имела вес 121,283 грамм 70:30 по весу 3A/SiO2. Самоподдерживающаяся структура имела геометрическую форму фрактального типа (например, фиг. 3C), размерами 2,25 дюйма в ширину на 2 дюйма в длину. Поверхности структуры находились в очень хорошем состоянии, лишь с небольшим количеством небольших тонких трещин в верхней части структуры.
[0082] На фиг. 9 показаны различные изображения самоподдерживающейся структуры, сделанные с помощью SEM. На фиг. 9 показаны иллюстративные снимки 900 и 920 SEM самоподдерживающейся структуры. На этих снимках 900 и 920, самоподдерживающаяся структура является прокаленной ZSM 58/SiO2 100 нм (70:30 по весу), что демонстрирует высокотемпературное связывание. На снимке 900 край частицы цеолита показан светлой линией, указанной стрелкой 902, тогда как частицы SiO2 обозначены 904. Кроме того, как указано областью 906, которая расширяется в снимок 920, различные сферы SiO2 100 нм.
[0083] Снимки 900 и 920 SEM на фиг. 9 демонстрируют, что сферы SiO2 диаметром меньше 100 нм действуют как клей из неорганических частиц для связывания частиц цеолита диаметром 20 микрон совместно в когезионный композит цеолита и частиц SiO2 после прокаливания при 500°C. Частицы связующего вещества SiO2 слишком велики, чтобы проникать в поры цеолита, но достаточно малы для формирования плотно упакованного поверхностного слоя на значительно более крупных (например, от 15 мкм до 20 мкм) кристаллах цеолита. Высокотемпературное прокаливание (от 500°C до 800°C) спекает цеолит и неорганические частицы друг с другом для формирования соединенной твердой сетки, которая по-прежнему является пористой. Пространство (поры) диаметром от 30 нм до 50 нм между сферическими частицами связующего вещества достаточно велико для того, чтобы газообразные реагенты достигали частиц цеолита, где могут протекать процессы катализа и/или разделения.
[0084] Коллоидные оксиды кремния, при использовании в качестве связующих веществ для порошков адсорбента или катализатора, являются очень слабыми связующими агентами при низких температурах. Однако сила связывания коллоидных оксидов кремния значительно увеличивается при температурах прокаливания от 500°C до 800°C, при наличии достаточного количества частиц диоксида кремния для осуществления двухточечного контакта и также формирования мостиков через промежутки между более крупными адсорбирующими частицами, как показано на фиг. 9. В ходе высушивания, до процесса прокаливания при температурах от 500°C до 800°C, суспензия сжимается в ходе потери воды, и адсорбирующие частицы сближаются друг с другом, окруженные тонким слоем частиц SiO2.
[0085] В порядке другого примера, изображения SEM самоподдерживающейся структуры показаны на фиг. 10A и 10B. На фиг. 10A и 10B показаны иллюстративные снимки 1000 и 1020 SEM самоподдерживающейся структуры. На этих снимках 1000 и 1020 самоподдерживающиеся структуры являются монолитами, например, монолитом 1002 на снимке 1000 и монолитом 1022 на снимке 1020. Эти монолиты 1002 и 1022 являются экструдированными монолитами 5A/SiO2 25 нм (70:30 по весу) (например, включают в себя 70 вес.% активного цеолита 5A и 30 вес.% связующего вещества SiO2, которые являются частицами SiO2 диаметром 25 нм). На снимке 1000 на фиг. 10A показана квадратная ячеистая структура из фиг. 7B, тогда как на снимке 1020 на фиг. 10B показана треугольная ячеистая структура из фиг. 7A. Два монолита, монолит 1002 с квадратными ячейками и монолит 1022 с треугольными ячейками, экструдировали с использованием того же состава, который использовался для создания вышеупомянутых интрузионных структур с использованием пресс-форм, полученных 3D-печатью. Монолиты прокаливали до 750°C. Монолит 1002 с квадратными ячейками имеет толщину 1004 стенки ячейки около 280 мкм, и каналы квадратной формы имеют размеры приблизительно 700 мкм на 700 мкм. В частности, каналы квадратной формы имеют длину 1006 ячейки 700 мкм и ширину 1008 ячейки 700 мкм. Результирующая структура дает плотность ячеек приблизительно 650 ячеек на квадратный дюйм (cpsi). Монолит 1022 с треугольными ячейками имеет толщину 1024 стенки ячейки около 200 мкм, длину 1026 стороны около 1,274 мкм и высоту 1028 около 1060 мкм.
[0086] В этом примере, тот же состав, который использовался для создания самоподдерживающейся структуры, имеющей заказные и сложные геометрические формы для проходов или каналов течения, как показано в монолитах 1002 и 1022, также применялся к способу экструзии керамики для создания монолитов активного материала вместо неактивных керамических монолитов. Результирующая структура может представлять собой структуру с открытыми ячейками, выполненную с возможностью обеспечения заранее заданных каналов для путей протекания текучей среды через соответствующие монолиты 1002 и 1022.
[0087] Экструдированные керамические монолиты предусматривают очень высокие температуры ʺсжиганияʺ (например, от 1200°C до 1500°C) для достижения механической прочности. После сжигания, эти керамические монолиты обычно используются как инертная опорная структура (например, неорганический материал опоры или неактивный материал опоры с потоками, проходящими через монолит, или условия окружающей среды, которым подвергается монолит в ходе эксплуатации). Эти монолиты, после сжигания, обычно вторично покрываются тонким слоем активного материала. Таким образом, керамический монолит должен действовать как подложка/опора, которая обеспечивает механическую прочность для активного покрытия. Керамическая монолитная структура, благодаря своей геометрии открытых каналов, обеспечивает ламинарное течение и низкий перепад давления.
[0088] Экструдированные монолиты активного материала, сформированные согласно настоящему изобретению, должны формироваться из 70% по весу активного материала, прокаленного до значительно более низких температур, чем керамика (например, прокаленная до температур от 500°C до 650°C). Для поддержания активности цеолита используются более низкие температуры. Прочность результирующих самоподдерживающихся структур обеспечивается неорганическим SiO2 и/или глиноподобными связующими веществами. Однако самоподдерживающиеся структуры, будучи механически устойчивыми, не столь прочны, как керамические монолиты. Хотя глина может использоваться в качестве связующего вещества для цеолитов, она не обеспечивает прочности спеченного SiO2.
[0089] На фиг. 11 показана иллюстративная диаграмма 1100 картин 1106 и 1108 наложения на основе дифракции рентгеновского излучения на порошке выборок из внутренних и наружных стенок экструдированных монолитов 5A/SiO2, которые согласуются с цеолитами 5A. Как показано на этой диаграмме 1100, структура цеолита 5A сохранила способ экструзии и прокаливания, и наружная совместно экструдированная стенка и внутренние ячейки имеют один и тот же состав. Картины 1106 и 1108 внутренних ячеек и внешней стенке образца указывают, что материал внутренних стенок и внешних стенок, по существу, аналогичен, что показано по оси 1102 два тета в градусах (град) в зависимости от интенсивности, отложенной по оси 1104 отсчетов.
[0090] Согласно выбору активного материала, цеолит типа A (например, структуры LTA), например 3A, 4A и/или 5A, являются высокопористыми адсорбентами, обладающими высоким сродством и высокой способностью адсорбировать воду, а также другие молекулы, имеющие достаточно малые размеры, чтобы помещаться в одинаковые поры этих структур. Соответственно, процессы, которые предусматривают высушивание и очистку газов и жидкостей, опираются на адсорбционную способность и эффективность цеолитов типа LTA, например, способы короткоцикловой адсорбции. Эти цеолиты 3A, 4A, 5A типа LTA обладают способностью легко адсорбировать воду в широком диапазоне условий. Они также освобождают адсорбированную воду при нагреве, без разрушения структуры цеолита. Таким образом, они обладают способностью совершать цикл между освобождением воды при нагреве и реадсорбцией воды после охлаждения.
[0091] Использование 3A в десорбции воды показано в отношении термогравиметрического анализа (TGA). TGA осуществляли, начиная с порошкообразного цеолита 3A без добавок связующего вещества. Эксперимент TGA дает данные о потере веса образца в зависимости от температуры, как показано на фиг. 12.
[0092] На фиг. 12 показана диаграмма 1200 потери веса для 3A, вследствие потери адсорбированной воды, как функции температуры. На этой диаграмме 1200, первая характеристика 1208 и вторая характеристика 1210 показаны по оси 1202 времени в минутах (мин), оси 1204 весовых процентов в процентах и оси 1206 температуры в °C. Образец нагревали в воздухе от 30°C до 600°C, со скоростью 10°C в минуту, как показано вдоль второй характеристики 1210. Первая характеристика 1208 представляет полную потерю веса 15,3%, указывающую, что порошок 3A адсорбировал 15,3% по весу воды в условиях окружающей среды. Адсорбированную воду удаляли из образца при температуре 280°C (например, 25 минут умноженное на 10°C/минута плюс начальная температура 30°C).
[0093] Дополнительные улучшения можно описать путем сравнения десорбции H2O в порошке 3A с адсорбцией H2O в прокаленной при 500°C интрузионной структуре 3A/SiO2. Как указано ниже, таблица 1 сравнивает адсорбцию воды в прокаленной структуре 3A/SiO2 (например, 70:30 по весу), с результатами десорбции воды в характеристике 1208 на фиг. 12 на порошке 3A.
Таблица 1
Вес структуры 3A/SiO2 после 500°C (грамм) Вес. (%) 3A в структуре 3A/SiO2 Вычисл. веса 3A (грамм) Вычисл. веса SiO2 (грамм) Вес структуры спустя 3 дня RT (грамм) Увеличение веса вследствие поглощения H2O (грамм) Увеличение вес.% в структуре 3A/SiO2 В структуре 3A (сухой, 500°C)+поглощение H2O (грамм) Увеличение вес.% 3A вследствие поглощения H2O (%) Результат потери веса TGA порошка 3A (выше) вследствие десорбции H2O (%) Соглашение между потерей веса TGA и поглощение H2O (% соглашения) структуры
20,560 70% 14,392 6,168 22,837 2,217 11,07% 16,609 15,4% 15,3% 99,3%
[0094] В таблице 1, структура 3A/SiO2, используемая в сравнении, аналогична показанной на фиг. 2C, которая представляет собой слоистый листовой монолит 3A:SiO2 70:30 по весу, полученный вышеописанным способом. Структуру прокаливали до 500°C для разложения пластмассовой пресс-формы, полученной 3D-печатью, и органического связующего вещества и спекания частиц 3A и SiO2 25 нм друг с другом. Слоистую листовую структуру 3A/SiO2 держали в печи при 120°C, после процесса прокаливания при 500°C. Предполагалось, что компонент 3A структуры не должен иметь адсорбированную воду. Структуру 3A/SiO2, которая имеет d 1 дюйм на длину 2 дюйма, взвешивали при 120°C из печи, и ее вес, согласно таблице 1 составляла 20,560 грамм, который составляет 70% полного веса 20,560 грамм, или 14,392 грамм, является компонентом 3A. Оставшиеся 30% 20,560 грамм полного веса, или 6,168 грамм, представляют собой частицы связующего вещества SiO2 диаметром 25 нм.
[0095] После взвешивания структуры 3A/SiO2, лишенной воды (H2O), структуру подвергали на лабораторном столе в течение семидесяти двух часов воздействию условий окружающей среды. Спустя семьдесят два часа нахождения в условиях окружающей среды, структуру 3A/SiO2 повторно взвешивали, и ее вес составил 22,837 грамм. Это увеличение веса составило 11,07%, что является результатом адсорбирования 2,217 грамм воды из окружающего воздуха. Большинство воды может адсорбироваться только компонентом 3A в структуре 3A/SiO2. При определении водопоглощения для компонента 3A структуры, оно соответствует увеличению веса 15,4%. Это увеличение веса аналогично потере веса 15,3% в порошке 3A, вследствие десорбции воды в характеристике 1210 на фиг. 12. В результате, увеличение веса в слоистой листовой структуре 3A/SiO2 указывает, что компонент 3A в структуре доступен молекулам воды, но это испытание внешней влаги не обеспечивает информацию о скорости доступа.
[0096] В недавних испытаниях, скорость доступа к 3A, за счет адсорбирования молекул газа, может блокироваться связующим веществом SiO2 25 нм, в особенности при повышенных температурах прокаливания (700°C+). Соответственно, способ может включать в себя регулировки связующего вещества для улучшения доступа к порам.
[0097] Например, компонент 3A в структуре 3A/SiO2 является пористым. ʺОкнаʺ или поры структуры 3A имеют отверстия размером 3 ангстрем. Молекулы воды имеют диаметр около 2,8 ангстрем и могут помещаться в структуру 3A или ʺадсорбироватьсяʺ внутри структуры 3A. Связующее вещество SiO2 является непористым. Сферы SiO2 не имеют пор и, таким образом, не адсорбируют воду в свою структуру. Вода может смачивать поверхность сфер SiO2, но это количество воды может быть очень малой долей полного количества воды, которая может адсорбироваться структурой цеолита 3A (70 вес.%)/ SiO2 (30 вес.%). Таким образом, компонент 3A цеолита является основным материалом для адсорбции воды в композитной структуре 3A/SiO2. TGA (термогравиметрический анализ) измеряет потерю веса в зависимости от температуры. Фиг. 12 является только анализ TGA цеолита 3A. Он показывает, что потеря веса 15,3% порошка 3A, которая обусловлена десорбцией воды, которую он адсорбировал в условиях окружающей среды.
[0098] Из вышеприведенного примера, этот результат TGA на порошкообразном цеолите 3A приблизительно составляет 15,4% выигрыш в весе в структуре 3A/SiO2 в примере вследствие адсорбции воды в условиях окружающей среды. Почти идентичный результат десорбции (потери веса) TGA и результат адсорбции (выигрыша в весе) в структуре 3A/SiO2 показывает, что компонент 3A цеолита был доступен воде.
[0099] В качестве дополнительного улучшения, испытание на адсорбцию/прорыв газа также осуществлялось на самоподдерживающихся структурах. Блок адсорбции/прорыва газа, который именуется блоком NatGas, использовался для измерения профилей адсорбции и прорыва газа покрытых подложек. Образец известного веса оборачивается для предотвращения проскальзывания газа и вставляется в трубку в блоке адсорбции/прорыва газа. Образцы помещаются в условия полного расхода газа 1000 стандартных кубических сантиметров в минуту (sccm), состоящего из 300 sccm N2, насыщенного H2O при 25°C, 100 sccm He и 600 sccm N2. Прорыв газа отслеживается посредством масс-спектрометрии. Член измерения расхода газа в sccm представляет см3/мин при стандартных температуре и давлении.
[00100] В порядке этого испытания, водную суспензию с 35 вес.% твердых частиц, состоящих из 3A/SiO2 (70:30) и метилцеллюлозы (органического связующего вещества временного действия), составляли, как описано выше в примере приготовления суспензии 3A/SiO2. Суспензию наносили на керамический монолит Al2O3, размеры которого пригодны для испытания в блоке адсорбции/прорыва газа. Тонкое покрытие на керамическом монолите имело состав, аналогичный составу самоподдерживающихся структур после прокаливания. Таким образом, монолит 3A/SiO2 с очень тонким покрытием использовался как пригодный заменитель самоподдерживающихся интрузионных и экструзионных структур и, следовательно, результаты прорыва должны быть и предполагаются сравнимыми.
[0100] В этом испытании, монолиты Al2O3 900 cpsi имели размеры d 0,5 дюйма на L 1 дюйм, пористость стенок 30% и открытую фронтальную площадь 55%. Начальный вес монолита без покрытия составлял 4,099 грамм. Два покрытия суспензии наносили традиционными методами тонкого покрытия и образец высушивали и прокаливали до 500°C. Вес образца после прокаливания составлял 4,893 грамм. Результирующий монолит 3A/SiO2 (d 25 нм) с очень тонким покрытием содержал приблизительно 0,556 грамм адсорбента 3A и был иллюстративным образом для составов, используемых в самоподдерживающихся интрузионных и экструзионных структур. До испытания на прорыв, покрытый монолит 3A/SiO2 высушивали в течение двенадцати часов при 150°C и расходе He 100 sccm.
[0101] На фиг. 13A и 13B показаны диаграммы 1300 и 1320 профилей прорыва. Профиль прорыва довольно резкий. На фиг. 13A, характеристика 1306 He и характеристика 1308 H2O показаны по оси времени 1302 в минутах в зависимости от масс-спектрометра, отложенного по оси 1304 в отсчетах в секунду для воды. Оценочная скорость подачи воды равна 5,48 миллиграмм (мг) в минуту (мин). Оценочное время для 0,55 грамм 3A в тонком покрытии 3A/SiO2 для адсорбции воды до прорыва равно 25 минут (например, 30 минут на уровне поглощения минус 5 минут в начале поглощения). Характеристика 1306 представляет пустую кривую (например, в отсутствие образца), которая длится от времени 0 до 50 минут продувки сухим He, и характеристика 1306 является плоской и близкой к базовой линии, указывая отсутствие отсчетов для H2O. Затем, спустя 50 минут, клапан переключается на подачу увлажненного потока, который может быть, в основном, потоком азота N2. Характеристика 1306 растет вертикально, поскольку масс-спектрометр демонстрирует увеличение отсчетов H2O в секунду, пока H2O не будет удалена в 300 минут. Затем характеристика 1306 возвращается к базовой линии, указывающей отсутствие отсчетов H2O. Характеристика 1308 демонстрирует аналогичный эксперимент над образцом 3A/SiO2, нанесенным на керамический монолит Al2O3. Как указано этой характеристикой 1308, рост характеристики 1308 занимает примерно на 5 минут больше по сравнению с характеристикой 1306 для пустого образца, и это указывает, что прорыв H2O замедляется адсорбцией H2O в компоненте 3A пока образец не достигнет водонасыщенности и равновесия.
[0102] На фиг. 13B, характеристика 1326 He и характеристика 1328 H2O показаны по оси времени 1322 в минутах в зависимости от нормализованной относительной концентрации H2O, отложенной по оси 1324 в C/C0, которое выражает нормализованную относительную концентрацию H2O, измеряемую масс-спектрометром как функцию времени, отложенного по оси 1322. Согласно этой диаграмме 1320 3A адсорбирует воду в течение около 25 минут, указывая, что адсорбирующие частицы 3A доступны без признаков основного диффузионного барьера. Характеристика 1326 представляет продувку сухим He, проходящим через пустую ячейку в течение 5 минут, и является плоской и близкой к базовой линии. После переключения клапана на подачу увлажненного потока He, масс-спектрометр указывает прорыв гелия (He) в момент времени 0 минут. По сравнению с ней, характеристика 1328 представляет ячейку образца с керамическим монолитом 3A/SiO2 с очень тонким покрытием, реагирующим на расход увлажненного He. Характеристика 1328 указывает нормализованную концентрацию H2O в зависимости от времени. Соответственно, она указывает, что требуется несколько минут (например, около 25 минут), пока компонент 3A в образце не достигнет насыщения H2O, и масс-спектрометр не укажет полную концентрацию (100%) H2O.
[0103] На фиг. 13C и 13D показаны диаграммы 1340 и 1360 переходной подачи в зависимости от температурных профилей продувки. Согласно этим диаграммам 1340 и 1360, керамические монолиты значительно лучше совершают термальные переходы, чем металлические монолиты. Керамические материалы должны работать аналогично самоподдерживающимся активным структурам, которые имеют низкую термальную массу аналогично керамике и должны демонстрировать аналогичные преимущества термального перепада. Кроме того, самоподдерживающиеся структуры настоящего изобретения состоят, в основном, из активного материала, который является материалом, который процесс термального перепада пытается быстро нагревать и охлаждать.
[0104] Согласно диаграмм 1340 и 1360, использовался циклический процесс, в котором текучая среда течет в течение 20 секунд на каждом этапе подачи и продувки цикла. Расходы газа были 14 стандартных кубический футов в минуту (scfm) для исходного газа и 22 scfm для продувочного газа. Газообразный азот использовался для потоков подачи и продувки, которые были введены на противоположных концах монолитов или слоя. Поток подачи находился при температуре окружающей среды, тогда как поток продувки находился при температуре 180°C. Для контроля температуры использовали быстро реагирующие термопары для измерения и сохранения температур, которые имели первую термопару, предназначенную для измерения температуры на стороне впуска исходного газа структуры и вторую термопару, предназначенную для измерения температуры на стороне впуска продувочного газа исходного газа.
[0105] На фиг. 13C температурные характеристики 1346 и 1348 показаны по оси 1342 времени в секундах в зависимости от температуры, отложенной по оси 1344 в °C. Металлический монолит, используемый в качестве основы образца, где три монолита диаметром 0,75 дюйма и длиной 2 дюйма, выполненные из нержавеющей стали, с плотностью ячеек больше 1000 ячеек на квадратный дюйм (cpsi), со стенками ячейки толщиной 50 микрон и центральной стальной осью диаметром 3/8 дюйма. Ячейки монолита покрывали тонким слоем адсорбента и монолиты оборачивали волокнистой изоляцией для предотвращения проскальзывания газа. Результирующую структуру загружали в трубку для образцов. Диаграмма 1340 с температурными характеристиками 1346 и 1348 для металлических монолитов указывают большой температурный зазор приблизительно 70°C в ответ на температурные переходы между продувочным газом при 180°C и исходным газом при температуре окружающей среды. Это указывает, что металлический монолит поглощает значительное количество теплоты в структуру.
[0106] На фиг. 13D температурные характеристики 1366 и 1368 показаны по оси 1362 времени в секундах в зависимости от температуры, отложенной по оси 1364 в °C. Керамический монолит, используемый в качестве основы образца, включает в себя монолиты диаметром 0,75 дюйма и длиной 2 дюйма, выполненные из алюмооксидной керамики, с плотностью ячеек 900 cpsi, при толщине 100 микрон стенок ячейки, в отсутствие центральной оси. Керамические монолиты оборачивали волокнистой изоляцией для предотвращения проскальзывания газа. Результирующую структуру загружали в трубку для образцов. На диаграмме 1360 температурные характеристики 1366 и 1368 для алюмооксидных керамических монолитов указывают, что температурные переходы в ходе температурного цикла имеет меньшее изменение температуры, чем металлический монолит, как показано на фиг. 13C. Температурный зазор в характеристиках 1366 и 1368 для керамических монолитов равен приблизительно 20°C в ходе циклического процесса. Это указывает, что керамические монолиты поглощают меньше тепла в структуру, чем металлические монолиты, как показано на фиг. 13C.
[0107] Испытание может осуществляться на самоподдерживающейся структуре. Например, может осуществляться испытание воздействием внешним воздухом, которое является пассивным испытанием. Не существует движущей силы для добавления воды в структуру 3A/SiO2. Она медленно адсорбирует воду из воздуха и подвергается воздействию условий относительной влажности и температура, которые измеряются. Это испытание доставляет калиброванное течение газа в sccm с известной концентрацией воды и отслеживает время, пока структура 3A/SiO2 не адсорбирует воду согласно своей адсорбционной способности. Существует масс-спектрометр, отслеживающий выходящий поток газа из структуры. Масс-спектрометр отслеживает содержание воды в газе в зависимости от времени. В случае обнаружения воды, что именуется ʺпрорывомʺ, он указывает, что компонент 3A структур насыщается водой в этих конкретных условиях и не может адсорбировать больше воды.
[0108] В порядке еще одного примера, самоподдерживающаяся структура может формироваться в процессе экструзии. Например, из смеси может формироваться монолитная форма, содержащая заданные каналы (например, по существу, параллельные, каналы), разделенные тонкими стенками, причем смесь имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, и оставшаяся смесь включает в себя связующий материал. Затем монолитная форма может высушиваться, и монолитная форма может прокаливаться с температурным диапазоном от 400°C до 800°C для формирования механически устойчивой активной монолитной формы. Монолитная форма может включать в себя каналы с заданной формой поперечного сечения (например, формой поперечного сечения, которое располагается в плоскости, перпендикулярной к направлению основного течения через соответствующий канал), которое может иметь квадратную, круглую, треугольную, шестиугольную или любую другую подходящую форму. Плотность ячеек монолитной формы может составлять от 200 ячеек на квадратный дюйм до 2000 ячеек на квадратный дюйм. Стенки, разделяющие каналы, могут иметь толщину в пределах от 40 микрон до 1 миллиметра.
[0109] После формирования, монолитная форма, которая является самоподдерживающейся структурой, могут располагаться в корпусе блока обработки, имеющего внутреннюю область. Корпус может иметь множество клапанных окон, созданных в корпусе (например, просверленных или сформированных в корпусе); и клапаны могут прикрепляться к корпусу в каждом из клапанных окон для формирования клапанов, причем каждый из клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса.
[0110] В некоторых конфигурациях, настоящее изобретение может использоваться согласно способу короткоцикловой адсорбции (например, короткоцикловому процессу) для удаления одного или более загрязнителей из потока подачи. В частности, настоящее изобретение предусматривает один или более блоков адсорбирующего слоя для осуществления способа короткоцикловой адсорбции или группы блоков адсорбирующего слоя, выполненных с возможностью осуществления ряда способов короткоцикловой адсорбции. Каждый блок адсорбирующего слоя выполнен с возможностью осуществления конкретного цикла, который может включать в себя этап адсорбции и этап регенерации. В порядке примера, этапы могут включать в себя один или более этапов подачи, один или более этапов сброса давления, один или более этапов продувки, один или более этапов повторного использования и один или более этапов повторного повышения давления. Этап адсорбции может предусматривать пропускание потока подачи через адсорбирующий слой для удаления загрязнителей из потока подачи. Этап регенерации может включать в себя один или более этапов продувки, один или более этапов продувки, один или более этапов нагревания и/или один или более этапов повторного повышения давления.
[0111] Настоящее изобретение также может включать в себя активные материалы, которые выполнены с возможностью осуществления в различных условиях эксплуатации. Например, давление подачи может базироваться на предпочтительном давлении подачи адсорбции, которое может составлять от 400 фунтов на кв. дюйм абсолютного давления (psia) до 1400 psia, или от 600 psia до 1200 psia. Кроме того, давление продувки может базироваться на давление в товарном трубопроводе, которое может составлять от 400 psia до 1400 psia, от 600 psia до 1200 psia.
[0112] Кроме того, другие конфигурации могут предусматривать улучшения адсорбционных структур, которые могут формироваться в основном из активного компонента. Предпочтительно, использование, в основном, активных компонентов может обеспечивать значительное снижение стоимости, более высокую потенциальную адсобционную способность в меньшем объеме, однородность ячеек, увеличенную геометрическую и конструкционную гибкость, и/или более низкую термальную масса. Например, самоподдерживающиеся структуры могут формироваться в монолиты самоподдерживающейся структуры, самоподдерживающиеся 3D структуры (например, косвенно из 3D печати) и/или пены самоподдерживающейся структуры. Монолиты самоподдерживающейся структуры могут быть предпочтительны для таких применений, как короткоцикловая адсорбция за счет перепада давления, которая предусматривает низкий перепад давления.
[0113] В порядке примера, составы монолитов самоподдерживающейся структуры могут включать в себя тонкие пленки, которые используются с природным потоком газа, которые указывают, что составы являются полезными. Одна конфигурация включает в себя экструдированные монолиты самоподдерживающейся структуры. В этой конфигурации может недоставать предпочтительного прорыва вперед, ввиду проблем диффузионного барьера газа и/или поврежденных адсорбирующих кристаллов.
[0114] На фиг. 14 показана иллюстративная диаграмма 1400 результатов испытания монолита самоподдерживающейся структуры. Как показано на фиг. 14, экструдированный монолит самоподдерживающейся структуры может формироваться из состава 5A/SiO2 до 25 нм (70:30) и может прокаливаться при 750°C. На диаграмме 1400 показан график испытания природного газа. На диаграмме 1400, первая характеристика 1408 гелия и вторая характеристика 1406 воды (H2O) показаны по оси 1402 времени в минутах (мин) и нормализованная относительная концентрация по оси 1404 H2O в нормализованной концентрации (C/C0). Первая характеристика 1408 является кривой прорыва, увеличивающейся под углом вправо, предпочтительно, вертикально. Испытание на газопроницаемость может осуществляться для определения, сократили ли давления экструзии (например, от 2000 фунтов на квадратный дюйм манометрических (psig) до 4000 psig), необходимые для формирования самоподдерживающихся экструдированных монолитов, систему макропор, таким образом, увеличивая диффузионный барьер. Аналогично, испытание на прорыв H2O может осуществляться для определения, повредило ли давление экструзии адсорбирующие кристаллы. Это испытание может включать в себя использование одного и того же образца и/или держателя образца, и может осуществляться по завершении испытания на газопроницаемость. Испытание на газопроницаемость может предусматривать использование пресса carver для сжатия составов монолитных дисков самоподдерживающихся структур до 5000 psig для моделирования давлений экструзии монолита.
[0115] В одной или более конфигураций, измерения влияния на газопроницаемость получаются в дисковых структурах составов монолитных самоподдерживающихся структур. Например, влияние на газопроницаемость можно сравнивать с давлениями экструзионного типа, например, дисками, сжатыми до 5000 psig до высушивания и/или прокаливания или можно сравнивать с различными добавками полиэтиленовых сфер. Результаты газопроницаемости указывают, что способ использования полиэтиленовых сфер для улучшения переноса газа в самоподдерживающихся составах выглядит эффективным. Эффекты макропористой добавки могут включать в себя более сильное влияние с меньшей (например, 25 нм) связующей системой, чем в связующей системе 100 нм. Влияние на средний размер пор связующей системы 25 нм увеличивается, поскольку частицы 25 нм (например, частицы SiO2 25 нм) меньше, чем частицы 100 нм (например, частицы SiO2 100 нм) и существует больше частиц 25 нм для одного и того же состава отношения по весу 5A/SiO2, чем частиц 100 нм. В порядке примера, самоподдерживающиеся структуры могут использовать способы проектирования пор, которые могут предусматривать использование полиэтиленовых сфер. Адсорбент (например, 5A) может представлять собой комбинацию макропористых добавок (полиэтиленовых сфер размерами от 2 до 4 микрон) и неорганического связующего вещества (например, коллоидного раствора частиц SiO2 40 вес. процентов (вес.%) для SiO2 25 нм или 40 вес.% для SiO2 100 нм.
[0116] На фиг. 15A и 15B показаны иллюстративные снимки 1500 и 1520 полиэтиленовых сфер, которые могут использоваться в монолитах самоподдерживающейся структуры. На фиг. 15A показан снимок 1500 сфер, которые включают в себя первый диаметр 1502 и второй диаметр 1504. Первый диаметр 1502 и второй диаметр 1504 может составлять от 2 микрон до 4 микрон. На фиг. 15B показан снимок 1520 сферических макропористых отверстий, выжигаемых в результате прокаливания при 500°C в образце 5A/SiO2 (с 5% полиэтиленовых сфер).
[0117] Для оценивания составов монолитных самоподдерживающихся структур может осуществляться испытание для определения пористости (например, испытание на газопроницаемость и/или ртутную порометрию) и адсорбционной способности (например, поглощения H2O адсорбентом). В порядке примера, испытание может включать в себя испытание на газопроницаемость, испытание на водопоглощение и испытание ртутной порометрии. Для испытания на газопроницаемость, газопроницаемость сравнивается с давлением подачи. Измерение пористости система монолитных дисков самоподдерживающейся структуры может предусматривать вывод информации о проницаемости, связанной пористости, диаметре поры и любой их комбинации. Конфигурация блока испытания на газопроницаемость может включать в себя корпус, имеющий внутреннюю область, выполненную с возможностью удержания диска, манометр на стороне впуска корпуса и расходомер на выпускной стороне корпуса. Составленные диски можно сжимать до 5000 psig, которое используется для имитации давления экструзии монолита в пределах от 2000 psig до 4000 psig. Испытание на газопроницаемость может включать в себя пропускание различных потоков через монолитные диски самоподдерживающейся структуры, например, гелия (He), для обеспечения кривой без адсорбцией и других газов, имеющих массу и вязкость (например, других четырех составов, которые по отдельности проходят через диски). Эти разные потоки могут включать в себя гелий (He), азот (N2), диоксид углерода (CO2), метан (CH4) и аргон (Ar). Испытание на газопроницаемость может включать в себя измерение давления газа на стороне впуска блока испытания и измерение расхода текучей среды на выпускной стороне блока испытания. Связанные измерения обеспечивают сведения о системе открытых пор.
[0118] Кроме того, испытание может включать в себя испытание на водопоглощение, которое может осуществляться после испытания на газопроницаемость. Это испытание может предусматривать определение прорыва H2O. Конфигурация испытания на водопоглощение блока испытания может включать в себя корпус, имеющий внутреннюю область, выполненную с возможностью удержания диска, и датчик влажности на выпускной стороне корпуса. Испытание на водопоглощение может предусматривать измерение адсорбционной способности цеолитового адсорбента в монолитах, дисках или пленках самоподдерживающейся структуры. Испытание может включать в себя относительную влажность (RH) 40% на стороне подачи газа, подлежащей использованию для измерения прорыва влажности в зависимости от времени на выпускной стороне. Вес диска с адсорбирующим составом известен и используется для вычисления и сравнения времени прорыва. Это указывает доступное количество (например, адсорбционную способность) адсорбента (например, цеолита) по сравнению с известным количеством адсорбента.
[0119] Кроме того, испытание может включать в себя испытание ртутной (Hg) порозиметрии, которое может осуществляться после испытания на газопроницаемость и испытание на водопоглощение. Испытание Hg порозиметрии может включать в себя определение интрузии Hg. Конфигурация испытания Hg порозиметрии блока испытания может включать в себя корпус, имеющий внутреннюю область, выполненную с возможностью удержания диска. Испытание может включать в себя систему измерения пористости дисков с использованием жидкой Hg и давлений (например, свыше 60000 psig). Это испытание может использоваться для определения диаметра поры и/или объема поры. Участки или фрагменты составленных дисков, которые могут использоваться в испытаниях на проницаемость и прорыв, отправляются в компанию Micromeritics Analytical Services для испытания.
[0120] Различные наблюдения показаны на фиг. 16A - 16D. В частности, на фиг. 16A, 16B, 16C и 16D показаны иллюстративные диаграммы 1600, 1620, 1640 и 1660 измерений проницаемости в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. На этих диаграммах 1600, 1620, 1640 и 1660, испытания образцов экструзионного типа на газопроницаемость дали высокие результаты (например, от 10-6 до 10-5 моль/с⋅см2⋅Па). Монолитные диски самоподдерживающейся структуры имеют состав, в котором отношение адсорбирующего цеолита к связующему веществу SiO2 (например, 25 нм) составляет около 80:20 (по весу). Диски сжимаются под давлением 5000 psig.
[0121] На фиг. 16A показана иллюстративная диаграмма 1600 измерений проницаемости для газообразного гелия (He), проходящего через монолитные диски самоподдерживающейся структуры. На этой диаграмме 1600, различные точки характеристики, например, точки 1606, 1607, 1608 и 1609, показаны вдоль оси 1604 проницаемости в молях в секунду на метр квадратный паскаль (моль/с⋅см2⋅Па) в зависимости от давления, отложенного по оси 1602 в килопаскалях (кПа). В частности, точки, например, точки 1606, обозначенные звездочками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 10% по весу макропористой добавки до прокаливания, тогда как точки, например, точки 1607, обозначенные квадратами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 5% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1608, обозначенные треугольниками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1609, обозначенные ромбами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания.
[0122] На фиг. 16B показана иллюстративная диаграмма 1620 измерений проницаемости для газообразного азота (N2), проходящего через монолитные диски самоподдерживающейся структуры. На этой диаграмме 1620, различные точки характеристики, например, точки 1626, 1627, 1628 и 1629, показаны вдоль оси 1624 проницаемости в молях в секунду на метр квадратный паскаль (sm2Pa) в зависимости от давления, отложенного по оси 1622 в килопаскалях (кПа). В частности, точки, например, точки 1626, обозначенные звездочками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 10% по весу макропористой добавки до прокаливания, тогда как точки, например, точки 1627, обозначенные квадратами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 5% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1628, обозначенные треугольниками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1629, обозначенные ромбами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания.
[0123] На фиг. 16C показана иллюстративная диаграмма 1640 измерений проницаемости для газообразного метана (CH4), проходящего через монолитные диски самоподдерживающейся структуры. На этой диаграмме 1640, различные точки характеристики, например, точки 1646, 1647, 1648 и 1649, показаны вдоль оси 1644 проницаемости в молях в секунду на метр квадратный паскаль (моль/с⋅см2⋅Па) в зависимости от давления, отложенного по оси 1642 в килопаскалях (кПа). В частности, точки, например, точки 1646, обозначенные звездочками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 10% по весу макропористой добавки до прокаливания, тогда как точки, например, точки 1647, обозначенные квадратами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 5% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1648, обозначенные треугольниками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1649, обозначенные ромбами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания.
[0124] На фиг. 16D показана иллюстративная диаграмма 1660 измерений проницаемости для газообразного диоксида углерода (CO2), проходящего через монолитные диски самоподдерживающейся структуры. На этой диаграмме 1660, различные точки характеристики, например, точки 1666, 1667, 1668 и 1669, показаны вдоль оси 1664 проницаемости в молях в секунду на метр квадратный паскаль (моль/с⋅см2⋅Па) в зависимости от давления, отложенного по оси 1662 в килопаскалях (кПа). В частности, точки, например, точки 1666, обозначенные звездочками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 10% по весу макропористой добавки до прокаливания, тогда как точки, например, точки 1667, обозначенные квадратами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 5% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1668, обозначенные треугольниками, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 100 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания, и точки, например, точки 1669, обозначенные ромбами, представляют диск, выполненный из 5A/SiO2 25 нм, имеющий 0% по весу макропористой добавки до прокаливания.
[0125] Как показано в диаграммах 1600, 1620, 1640 и 1660, проницаемость улучшает между добавлением 0% полиэтиленовых сфер, 5% полиэтиленовых сфер и 10% полиэтиленовых сфер в состав. Кроме того, на этих диаграммах 1600, 1620, 1640 и 1660 показаны различия между образцами связующего вещества 25 нм и связующего вещества 100 нм. Соответственно, добавление в состав диска 5% полиэтиленовых сфер, имеющих диаметр 25 нм, дает проницаемость составов диска, аналогичного связующему веществу с 0% полиэтиленовых сфер диаметром 100 нм (100 нм).
[0126] Средний диаметр поры может определяться из измерений газопроницаемости и/или моделей Кнудсена и Пуазейля, как показано на фиг. 17. На фиг. 17 показана иллюстративная диаграмма 1700 среднего диаметра поры на основании измерений газопроницаемости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На диаграмме 1700, результат макропористой добавки в дисках для связующего материала 25 нм в отличие от связующих материалов 100 нм. На этой диаграмме 1700, различные диски, которые имеют различные составы, показаны по оси 1704 диаметра поры в микронах (мкм) в зависимости от идентификации (ID) образца, отложенной по оси 1702. Диск может иметь состав частиц 5A/SiO2 25 нм, имеющих 0% полиэтиленовых сфер, как показывает характеристика 1706, в то время как диск может иметь состав частиц 5A/SiO2 25 нм, имеющих 5% полиэтиленовых сфер, как показывают характеристики 1708. Диск может иметь состав частиц 5A/SiO2 100 нм, имеющих 0% полиэтиленовых сфер, как показывает характеристика 1710, в то время как диск может иметь состав частиц 5A/SiO2 100 нм, имеющих 5% полиэтиленовых сфер, как показывают характеристики 1712, и диск может иметь состав частиц 5A/SiO2 100 нм, имеющих 10% полиэтиленовых сфер, как показывают характеристики 1714.
[0127] Как показывают характеристики 1706, 1708, 1710, 1712 и 1714, средний диаметр поры может указывать эффекты макропористых добавок проектирования пор. В модели вычисления указывают средние размеры пор от 0,6 микрон до 2,0 микрон. Добавление макропористых добавок оказывает более сильное влияние на увеличение среднего диаметра поры составов 5A, содержащих связующие материалы меньшего диаметра (например, 25 нм) по сравнению со связующими материалами большего диаметра (например, 100 нм). Более сильное влияние на средний размер пор составов 5A, содержащих связующие материалы меньшего диаметра (например, 25 нм) объясняется различиями в диаметре частицы связующего вещества (например, частиц SiO2 25 нм меньше, чем частиц SiO2 100 нм) и/или большее количество частиц на единицу объема (например, больше частиц 25 нм для того же отношения по весу 5A/SiO2, чем частиц 100 нм).
[0128] Испытание на водопоглощение может использоваться для генерации количественных результатов прорыва воды на монолитных дисков самоподдерживающейся структуры. На фиг. 18 показана иллюстративная диаграмма 1800 прорыва воды в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На диаграмме 1800, состав монолитных дисков самоподдерживающейся структуры может включать в себя 5A/SiO2 в отношении 80:20 (по весу), где SiO2 имеют размер 25 нм и состав включают в себя 5% полиэтиленовых сфер. Испытание на водопоглощение может осуществляться после испытания на газопроницаемость. Например, диск, который испытывали в блоке испытания на газопроницаемость, имели массу приблизительно 1,943 грамм с составом приблизительно 80:20 5A/SiO2. На диаграмме 1800, первая характеристика 1808 гелия и вторая характеристика 1810 воды (H2O) показаны по оси 1802 времени в секундах (с), оси 1804 относительной влажности в процентах (%) и оси 1806 концентрации в миллионных частях (млн. ч.). На этой диаграмме 1800, расход составляет около 90 sccm, относительная влажность (RH) 38%, и 0,00088 грамм воды в минуту (г H2O/мин). Оценочное время прорыва для поглощающей способности 15% составляет около 15311 секунд. Характеристика 1810 имеет начальный резкий, вертикальный участок прорыва, после которого следует участок характеристики 1810, уплощенный до почти горизонтальной линии. В результате, график водопоглощения и прорыва указывает, что кристаллы 5A функциональны после сжатия 5000 psig.
[0129] Предпочтительно, результаты испытания на газопроницаемость указывают, что способ использования полиэтиленовых сфер в качестве одного подхода к проектированию пор эффективен. Использование полиэтиленовых сфер для улучшения переноса газа в самоподдерживающихся составах монолитного диска также эффективно. Кроме того, проектирование пор с использованием макропористых добавок призвано обеспечивать дополнительное преимущество составов с меньшими (25 нм) связующими материалами, чем в связующих материалах 100 нм с аналогичным по весу связующим материалом. Эти эффекты могут включать в себя оказание большего влияния на средний размер пор связующих материалов 25 нм, поскольку частицы SiO2 25 нм меньше, чем частицы SiO2 100 нм, и существует больше частиц 25 нм для одного и того же объема материала, чем частицы 100 нм. Соответственно, проектирование пор может улучшать перенос газа в самоподдерживающихся структурах, которые, в частности, могут использоваться с полиэтиленовыми сферами, в качестве альтернативного подхода к проектированию пор.
[0130] Дополнительные улучшения в самоподдерживающихся структурах могут использоваться для улучшения процессов изготовления и/или результирующей структуры. Например, настоящее изобретение может включать в себя оптимизацию порядка добавления компонентов, может включать в себя добавки для улучшения пористости и диффузионности, и/или может включать в себя добавки для улучшения обработки состава (например, экструдированных монолитных структур). В качестве первого улучшения, порядок добавления может использоваться для улучшения самоподдерживающегося монолита. Согласно этому способу, адсорбент предварительного условия может наполняться водой согласно своей адсорбционной способности. Порядок добавления может препятствовать загрязнению адсорбента, который может включать в себя добавление натрий-катионного стабилизатора в решениях коллоидного диоксида кремния. Кроме того, порядок добавления может обеспечивать предотвращение агломерации и слабое распределение частиц связующего вещества SiO2, в результате адсорбирования H2O из раствора связующего вещества. В качестве второго улучшения, в состав добавляются макропористые добавки. Добавление макропористых добавок может повышать макропористость и сглаживать проблемы диффузионного барьера и может предусматривать использование полиэтиленовых сфер (например, диаметром от 2 мкм до 4 мкм). В качестве третьего улучшения, в состав добавляется пластифицирующей добавки. Добавление пластифицирующей добавки, например, глиноподобных материалов, в состав может использоваться для повышения способности материала к обработке путем экструзии или интрузии или другими способами. Кроме того, добавление пластифицирующей добавки могут усугублять проблемы обнаружения структуры, которая может образовываться вследствие высушивания и прокаливания.
[0131] В порядке примера, на фиг. 19 показан трехмерный вид системы 1900 короткоцикловой адсорбции, имеющей шесть блоков адсорбирующего слоя и соединяющие их трубы. Хотя эта конфигурация является конкретным примером, настоящее изобретение в широком смысле относятся к блокам адсорбирующего слоя, которые могут быть установлены в симметричной ориентации, или несимметричной ориентации и/или комбинации множества аппаратных полозьев. Кроме того, эта конкретная конфигурация служит в иллюстративных целях, поскольку другие конфигурации могут включать в себя разные количества блоков адсорбирующего слоя . В этой конфигурации блоки адсорбирующего слоя могут включать в себя самоподдерживающиеся структуры.
[0132] В этой системе, блоки адсорбирующего слоя, например блок 1902 адсорбирующего слоя, могут быть выполнены с возможностью применения способа короткоцикловой адсорбции для удаления загрязнителей из потоков подачи (например, текучих сред, газообразных или жидких). Например, блок 1902 адсорбирующего слоя может включать в себя различные трубопроводы (например, трубопровод 1904) для управления течением текучих сред через, в или из адсорбирующего слоя в блоке 1902 адсорбирующего слоя. Эти трубопроводы от блоков 1902 адсорбирующего слоя могут присоединяться к коллектору (например, коллектору 1906) для распределения течения потока в, из или между компонентами. Адсорбирующий слой в блоке адсорбирующего слоя может отделять один или более загрязнителей из потока подачи для формирования потока продукта. Очевидно, что блоки адсорбирующего слоя могут включать в себя другие трубопроводы для управления другими потоками текучей среды как часть процесса, например, потоками продувки, потоками сброса давления и пр. Кроме того, блок адсорбирующего слоя также может включать в себя один или более сосудов выравнивания, например, сосудов 1908 выравнивания, которые предназначены для блока адсорбирующего слоя и могут предназначаться для одного или более этапов в процессе короткоцикловой адсорбции.
[0133] В некоторых конфигурациях, самоподдерживающаяся структура может использоваться в блоке адсорбирующего слоя который включает в себя корпус, который может включать в себя участок головки и другие участки корпуса, которые образуют, по существу, газонепроницаемой раздел. Корпус может включать в себя самоподдерживающуюся структуру (например, сформированную в качестве адсорбирующего слоя), расположенную в корпусе и множество клапанов (например, тарельчатых клапанов), обеспечивающих проходы для течения текучей среды через отверстия в корпусе между внутренней областью корпуса и местами вне внутренней области корпуса. Каждый из тарельчатых клапанов может включать в себя дисковый элемент, который помещается в головке или дисковом элементе, который помещается в отдельном седле клапана, вставленном в головку (не показана). Конфигурация тарельчатых клапанов может представлять собой любые различные шаблоны клапанов или конфигурацию типов тарельчатых клапанов. В порядке примера, блок адсорбирующего слоя может включать в себя один или более тарельчатых клапанов, каждый из которых находится в поточной связи с отдельным трубопроводом, связанным с отдельным потоком. Тарельчатые клапаны могут обеспечивать связь посредством текучей среды между адсорбирующим слоем и одним из соответствующих трубопроводов, коллекторов или головок. Термин "в непосредственной поточной связи" или ʺв непосредственной связи посредством текучей средыʺ означает в непосредственной поточной связи без промежуточных клапанов или другого перекрывающего средства для заграждения течения. Очевидно, что другие вариации также возможны в объеме настоящего изобретения.
[0134] Адсорбирующий слой содержит адсорбирующий материал, сформированный в самоподдерживающуюся структуру, которая способна адсорбировать один или более компонентов из потока подачи. Такие адсорбирующие материалы выбираются устойчивыми к физическим и химическим условиям в блоке адсорбирующего слоя и могут включать в себя металлические, керамические или другие материалы, в зависимости от процесса адсорбции.
[0135] В некоторых конфигурациях, система короткоцикловой адсорбции, которая включает в себя активный материал, может обрабатывать поток подачи, который преимущественно содержит углеводороды совместно с одним или более загрязнителями. Например, поток подачи может быть потоком, содержащим углеводороды, имеющие больше одного объемного процента углеводородов на основании полного объема потока подачи. Кроме того, поток подачи может включать в себя углеводороды совместно с H2O, H2S и CO2. В порядке примера, поток может включать в себя H2O в качестве одного из одного или более загрязнителей, и поток подачи газа может содержать H2O в пределах от 50 молярных миллионных частей (млн. ч.) до 1500 молярных млн. ч.; или в пределах от 500 молярных млн. ч. до 1500 молярных млн. ч.. Кроме того, поток подачи может включать в себя углеводороды и H2O, где H2O является одним из одного или более загрязнителей, и поток подачи содержит H2O в пределах от двух молярных млн. ч. до уровней насыщения в потоке подачи.
[0136] Кроме того, настоящее изобретение может обеспечивать адсорбционную систему, которая использует способ короткоцикловой адсорбции для отделения загрязнителей кислого газа из потоков подачи, например, кислого газа из потоков углеводородов. Технология удаления кислого газа может быть полезна в том случае, когда резервы газа демонстрируют более высокие концентрации кислого газа (например, ресурсы сернистого газа). Потоки углеводородов подачи изменяются в широких пределах по количеству кислого газа, например от нескольких миллионных частей кислого газа до 90 объемных процентов (об. %) кислого газа. Неограничительные примеры концентраций кислого газа из иллюстративных резервов газа включают в себя концентрации по меньшей мере: (a) 1 об.% H2S, 5 об.% CO2, (b) 1 об.% H2S, 15 об.% CO2, (c) 1 об.% H2S, 60 об.% CO2, (d) 15 об.% H2S, 15 об.% CO2, и (e) 15 об.% H2S, 30 об.% CO2. Соответственно, настоящее изобретение может включать в себя оборудование для удаления различных загрязнителей, например, H2S и CO2 до желаемых уровней. В частности, H2S можно снизить до уровней меньше 4 млн. ч., тогда как CO2 можно снизить до уровней меньше 1,8 молярного процента (%) или, предпочтительно, меньше 50 млн. ч.. В порядке дополнительного примера, система удаления кислого газа может удалять CO2 до спецификаций LNG (например, меньше или равно 50 объемным миллионным частям (ppmv) CO2).
[0137] В некоторых конфигурациях, активный материал может использоваться согласно способу короткоцикловой адсорбции, например, короткоцикловому процессу PSA, для удаления влаги из потока подачи. Конкретный уровень может быть связан с точкой росы желаемого выходного продукта (например, содержание воды должно быть ниже содержания воды, необходимого для получения точки росы ниже самой низкой температуры потока в последующем процессе и связано с давлением подачи). В первом приближении, без учета поправок на летучесть как функции давления, концентрация воды в млн. ч., которая дает некоторую точку росы изменяется обратно давлению. Например, выходной поток из адсорбирующего слоя может быть сконфигурирован как поток подачи криогенной обработки, который удовлетворяет спецификациям криогенной обработки (например, точка росы приблизительно -150°F (-101,1°C) для процессов NGL или приблизительно -60°F (-51,1°C) для процессов контролируемого вымораживания (Controlled Freeze Zone) (CFZ). Спецификация потока подачи криогенной обработки может включать в себя содержание воды в потоке (например, выходном потоке из адсорбирующего слоя или потоке подачи, подлежащей криогенной обработке) в пределах от 0,0 млн. ч. до 10 млн. ч., в пределах от 0,0 млн. ч. до 5,0 млн. ч., в пределах от 0,0 млн. ч. до 2,0 млн. ч., или в пределах от 0,0 млн. ч. до 1,0 млн. ч.. Результирующий выходной поток из адсорбирующих слоев на этапе продувки может включать в себя содержание воды в потоке в пределах от 0,0 млн. ч. до 7 фунтов на стандартный кубический фут (фунт/MSCF).
[0138] В одном или более вариантах осуществления, настоящее изобретение может использоваться для любого типа способа короткоцикловой адсорбции. Неограничительные способы короткоцикловой адсорбции, для которых настоящее изобретение может включать в себя короткоцикловую адсорбцию за счет перепада давления (PSA), вакуумную короткоцикловую адсорбцию за счет перепада давления (VPSA), короткоцикловую адсорбцию за счет перепада температуры (TSA), короткоцикловую адсорбцию за счет перепада парциального давления (PPSA), короткоцикловую адсорбцию за счет перепада давления (RCPSA), короткоцикловую адсорбцию за счет термального перепада (RCTSA), короткоцикловую адсорбцию за счет перепада парциального давления (RCPPSA), а также комбинации этих способов, например, короткоцикловую адсорбцию за счет перепада давления и/или температуры. Иллюстративные способы кинетической короткоцикловой адсорбции описаны в патентных заявках США с номерами публикации 2008/0282892, 2008/0282887, 2008/0282886, 2008/0282885, 2008/0282884 и 2014/0013955 и порядковыми номерами США 15/233617, 15/233623, 15/233631 и 15/233640, каждый из которых включен здесь посредством ссылки в полном объеме. Однако быстрый цикл может быть предпочтителен для обработки потока. Однако самоподдерживающиеся структуры предпочтительно использовать со способами короткоцикловой адсорбции.
[0139] Кроме того, в некоторых конфигурациях системы, настоящее изобретение может включать в себя конкретную последовательность операций процесса для удаления загрязнителей, например, воды (H2O) или кислого газа, в системе короткоцикловой адсорбции. Например, способ может включать в себя этап адсорбции и этап регенерации, которые образуют цикл. Этап адсорбции может включать в себя пропускание потока подачи при давлении подачи и температуре подачи через блок адсорбирующего слоя, имеющий структуру активного материала для отделения одного или более загрязнителей из потока подачи для формирования потока продукта. Поток подачи может проходить через адсорбирующий слой в прямом направлении (например, от конца подачи адсорбирующего слоя к продуктовому концу адсорбирующего слоя). Затем течение потока подачи можно прерывать для этапа регенерации. Этап регенерации может включать в себя один или более этапов сброса давления, один или более этапов продувки и/или один или более этапов повторного повышения давления. Этапы сброса давления могут включать в себя снижение давления блока адсорбирующего слоя на заранее определенную величину для каждого последовательного этапа сброса давления, который может быть единым этапом и/или может быть этапом продувки. Этап сброса давления может обеспечиваться в прямом направлении или предпочтительно может обеспечиваться в противоточном направлении (например, от продуктового конца адсорбирующего слоя к концу подачи адсорбирующего слоя). Этап продувки может включать в себя пропускание потока продувки в блок адсорбирующего слоя, который может быть однократным этапом продувки, и поток продувки может обеспечиваться в противоточном течении относительно потока подачи. Поток продувки продукта из этапа продувки может отводиться и перенаправляться на другую систему или в системе. Затем может осуществляться один или более этапов повторного повышения давления, когда давление в блоке адсорбирующего слоя увеличивается на каждом этапе повторного повышения давления на заранее определенную величину на каждом последовательном этапе повторного повышения давления. Затем цикл может повторяться для дополнительных потоков подачи и/или цикл можно регулировать для осуществления другого цикла для второй конфигурации. Длительность цикла может составлять от 1 секунды до 600 секунд, от 2 секунд до 300 секунд, от 2 секунд до 200 секунд или от 2 секунд до 90 секунд.
[0140] Также настоящее изобретение может интегрироваться в различные конфигурации, которые могут отличаться составом для потоков. Вышеописанные способы, устройство и системы адсорбционного разделения полезны для разработки и добычи углеводородов, например, переработки газа и нефти. В частности, обеспеченные способы, устройства и системы полезны для быстрого, крупномасштабного, эффективного разделения различных целевых газов из газовых смесей. В частности, способы, устройства и системы могут использоваться для подготовки продуктов подачи (например, продуктов природного газа) путем удаления загрязнителей и тяжелых углеводородов (например, углеводородов, имеющих по меньшей мере два атома углерода). Обеспеченные способы, устройства и системы полезны для подготовки потоков газа подачи для использования в службах, включающих в себя применения разделения. Применения разделения могут включать в себя управление точкой росы; обессеривание и/или детоксикация; антикоррозионная защиту и/или управление; дегидратирование; теплотворную способность; кондиционирование; и/или очистку. Примеры служб, которые используют одно или более применений разделения, включают в себя генерацию горючего газа; уплотнительного газа; технической воды; пластового газа; управляющего и контрольного газа; хладагента; инертного газа; и/или отдачу углеводорода.
[0141] Для обеспечения путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру в блоке адсорбирующего слоя, клапанные агрегаты могут включать в себя тарельчатые клапаны, каждый из которых может включать в себя дисковый элемент, присоединенный к элементу штока, который может располагаться во втулке или направляющей клапана. Элемент штока может присоединяться к средству привода, например, средству привода, которое позволяет соответствующему клапану сообщать соответствующему штоку линейное движение. Очевидно, что средство привода может действовать независимо на разных этапах способа для активации одиночного клапана, или единое средство привода может использоваться для управления двух или более клапанов. Кроме того, хотя отверстия могут быть по существу аналогичны по размеру, отверстия и впускные клапаны для впускных коллекторов могут иметь меньший диаметр, чем для выпускных коллекторов, при условии, что объемам газа, проходящим через впускные отверстия, свойственно быть меньше объемов продукта, проходящих через выпускные отверстия. Кроме того, хотя эта конфигурация имеет клапанные агрегаты, количество и работа клапанов могут изменяться (например, количество клапанов) на основании конкретного осуществляемого цикла.
[0142] В одном или более вариантах осуществления, способ короткоцикловой адсорбции, который использует самоподдерживающиеся структуры в настоящем изобретении, может включать в себя короткоцикловую адсорбцию за счет перепада температуры (RCTSA) и/или короткоцикловую адсорбцию за счет перепада давления (RCPSA). Например, времена полного цикла может быть меньше 600 секунд, меньше 300 секунд, предпочтительно, меньше 200 секунд, более предпочтительно, меньше 90 секунд, и еще более предпочтительно, меньше 60 секунд.
[0143] На основании многих возможных вариантов осуществления, к которым могут применяться принципы раскрытого изобретения, следует понимать, что иллюстративные варианты осуществления являются лишь предпочтительными примерами изобретения и не призваны ограничивать объем изобретения.

Claims (45)

1. Блок обработки, содержащий:
корпус, образующий внутреннюю область;
самоподдерживающуюся структуру, расположенную во внутренней области, причем самоподдерживающаяся структура имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру;
множество клапанов, прикрепленных к корпусу, причем каждый из множества клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды по пути протекания, проходящему между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса, причем корпус выполнен с возможностью поддержания давления от 5 фунтов на кв. дюйм абсолютного давления (psia) до 1400 psia.
2. Блок обработки по п. 1, в котором блок обработки является блоком слоя короткоцикловой адсорбции, выполненной с возможностью удаления загрязнителей из потока подачи газа, который проходит через один или более заданных каналов в самоподдерживающейся структуре.
3. Блок обработки по любому из пп. 1, 2, в котором самоподдерживающаяся структура имеет больше 60% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре.
4. Блок обработки по любому из пп. 1, 2, в котором самоподдерживающаяся структура имеет больше 70% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре.
5. Блок обработки по любому из пп. 1-4, в котором самоподдерживающаяся структура имеет инертный опорный элемент, покрытый активным материалом в самоподдерживающейся структуре.
6. Блок обработки по любому из пп. 1-5, в котором блок адсорбирующего слоя дополнительно содержит распределитель течения, расположенный между адсорбирующим слоем и множеством клапанов.
7. Блок обработки по любому из пп. 1-6, в котором самоподдерживающаяся структура имеет слой активного материала толще 10 микрон.
8. Блок обработки по любому из пп. 1-6, в котором самоподдерживающаяся структура имеет слой активного материала толще 100 микрон.
9. Блок обработки по любому из пп. 1-6, в котором самоподдерживающаяся структура имеет низкую термальную массу.
10. Блок обработки по любому из пп. 1-9, в котором один или более заданных каналов содержат два или более, по существу, параллельных каналов.
11. Блок обработки по любому из пп. 1-10, в котором самоподдерживающаяся структура имеет множество пор, сформированных в активном материале путем удаления множества полиэтиленовых сфер из активного материала для формирования множества пор.
12. Способ удаления загрязнителей из потока подачи, причем способ содержит этапы, на которых:
a) осуществляют один или более этапов адсорбции в блоке адсорбирующего слоя, причем на каждом из одного или более этапов адсорбции: пропускают поток подачи газа через самоподдерживающуюся структуру, расположенную во внутренней области корпуса блока адсорбирующего слоя для удаления одного или более загрязнителей из потока подачи газа, причем самоподдерживающаяся структура имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру;
b) осуществляют один или более этапов регенерации, причем на каждом из одного или более этапов регенерации отводят по меньшей мере часть одного или более загрязнителей в выходном потоке загрязнителя; и
c) повторяют этапы a) и b) в течение по меньшей мере одного дополнительного цикла,
причем загрязнители содержат диоксид углерода (CO2) и воду (H2O) или их комбинацию и причем осуществление одного или более этапов адсорбции позволяет снижать уровень диоксида углерода (CO2) в потоке подачи до менее 50 частей на миллион по объёму и уровень воды (H2O) в потоке подачи до менее 105 частей на миллион по объёму или их комбинацию.
13. Способ по п. 12, в котором способ является способом короткоцикловой адсорбции, и цикл длится в течение периода больше 1 секунды и меньше 600 секунд.
14. Способ по п. 12, в котором цикл длится в течение периода больше 1 секунды и меньше 300 секунд для отделения одного или более загрязнителей из потока подачи газа для формирования потока продукта.
15. Способ по любому из пп. 12-14, в котором при осуществлении одного или более этапов регенерации осуществляют один или более этапов продувки, причем на каждом из одного или более этапов продувки пропускают поток продувки через самоподдерживающуюся структуру для отвода по меньшей мере части одного или более загрязнителей в выходном потоке загрязнителя.
16. Способ по любому из пп. 12-15, в котором поток подачи газа является потоком, содержащим углеводороды, имеющим больше одного объемного процента углеводородов от полного объема потока подачи газа.
17. Способ по любому из пп. 12-16, в котором давление потока подачи газа составляет от 400 фунтов на кв. дюйм абсолютного давления (psia) до 1400 psia.
18. Способ по любому из пп. 12-17, в котором самоподдерживающаяся структура имеет низкую термальную массу.
19. Способ по любому из пп. 12-18, в котором один или более заданных каналов содержат два или более, по существу, параллельных каналов.
20. Способ по любому из пп. 12-18, в котором самоподдерживающаяся структура имеет множество пор, сформированных в активном материале путем удаления множества полиэтиленовых сфер из активного материала для формирования множества пор.
21. Способ изготовления блока обработки, причем способ содержит этапы, на которых:
создают шаблон для самоподдерживающейся структуры;
располагают смесь в шаблоне, причем смесь имеет больше 50% по весу активного материала в самоподдерживающейся структуре, и оставшаяся смесь включает в себя связующий материал;
отверждают шаблон и смесь для формирования самоподдерживающейся структуры, которая сохраняет твердую форму;
удаляют шаблон из самоподдерживающейся структуры, причем самоподдерживающаяся структура является структурой с открытыми ячейками, выполненной с возможностью обеспечения одного или более заданных каналов для путей протекания текучей среды через самоподдерживающуюся структуру, которые основаны на шаблоне; и
располагают самоподдерживающуюся структуру в корпусе блока обработки, имеющего внутреннюю область.
22. Способ по п. 21, дополнительно содержащий этап, на котором создают трехмерную модель самоподдерживающейся структуры, имеющей заранее определенные геометрические свойства для одного или более заданных каналов, проходящих через самоподдерживающуюся структуру.
23. Способ по п. 22, дополнительно содержащий этап, на котором создают модель шаблона на основании трехмерной модели самоподдерживающейся структуры.
24. Способ по п. 23, дополнительно содержащий этап, на котором печатают трехмерный шаблон на основании модели шаблона.
25. Способ по любому из пп. 21-24, в котором удаление шаблона из самоподдерживающейся структуры дополнительно содержит этап, на котором нагревают самоподдерживающуюся структуру и шаблон для разложения или расплавления шаблона и отведения расплавленного шаблона.
26. Способ по любому из пп. 21-25, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют вибрацию шаблона и смеси до отверждения шаблона и смеси для уменьшения любых пустот, которые могут формироваться между шаблоном и смесью.
27. Способ по любому из пп. 21-26, в котором отверждение шаблона и смеси дополнительно содержит этап, на котором спекают связующий материал и активный материал в когезионную твердую структуру, которая является самоподдерживающейся структурой.
28. Способ по любому из пп. 21-27, дополнительно содержащий этапы, на которых:
создают множество клапанных окон в корпусе; и
прикрепляют клапан к корпусу в каждом из множества клапанных окон для формирования множества клапанов, причем каждый из множества клапанов выполнен с возможностью управления течением текучей среды между самоподдерживающейся структурой и местом вне корпуса.
29. Способ по любому из пп. 21-28, в котором смесь содержит множество полиэтиленовых сфер; и
причем отверждение шаблона и смеси для формирования самоподдерживающейся структуры содержит этап, на котором удаляют множества полиэтиленовых сфер из смеси для формирования множества пор в самоподдерживающейся структуре.
30. Способ по п. 29, в котором смесь содержит по меньшей мере 5% полиэтиленовых сфер.
RU2019120010A 2016-12-21 2017-11-29 Самоподдерживающиеся структуры, имеющие активные материалы RU2720940C1 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662437327P 2016-12-21 2016-12-21
US62/437,327 2016-12-21
US201762585574P 2017-11-14 2017-11-14
US62/585,574 2017-11-14
PCT/US2017/063735 WO2018118360A1 (en) 2016-12-21 2017-11-29 Self-supporting structures having active materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720940C1 true RU2720940C1 (ru) 2020-05-14

Family

ID=60935936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120010A RU2720940C1 (ru) 2016-12-21 2017-11-29 Самоподдерживающиеся структуры, имеющие активные материалы

Country Status (9)

Country Link
US (2) US10710053B2 (ru)
EP (1) EP3558487A1 (ru)
JP (1) JP7021227B2 (ru)
KR (1) KR102262647B1 (ru)
CN (1) CN110087755A (ru)
AU (1) AU2017379684B2 (ru)
CA (1) CA3045034C (ru)
RU (1) RU2720940C1 (ru)
WO (1) WO2018118360A1 (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3218326B1 (en) 2014-11-11 2020-03-04 ExxonMobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
AU2016357289A1 (en) 2015-11-16 2018-06-14 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
US10427088B2 (en) 2016-03-18 2019-10-01 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
CN109195685A (zh) 2016-05-31 2019-01-11 埃克森美孚上游研究公司 用于变吸附方法的装置和系统
CA3025615A1 (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
CA3033235C (en) 2016-09-01 2022-04-19 Exxonmobil Upstream Research Company Swing adsorption processes for removing water using 3a zeolite structures
AU2017379685B2 (en) 2016-12-21 2020-03-12 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having foam-geometry structure and active materials
EP3558487A1 (en) 2016-12-21 2019-10-30 ExxonMobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
US11331620B2 (en) 2018-01-24 2022-05-17 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US11413567B2 (en) 2018-02-28 2022-08-16 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
CN108408714A (zh) * 2018-05-09 2018-08-17 东莞理工学院 一种以胡敏素制备层状结构介孔碳材料的方法
GB201811101D0 (en) * 2018-07-06 2018-08-22 Carbon Air Ltd Adsorbant material monolith
WO2020087061A1 (en) * 2018-10-26 2020-04-30 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Novel composites for atmospheric condensable gas recovery
US11318410B2 (en) 2018-12-21 2022-05-03 Exxonmobil Upstream Research Company Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption
EP3962641A1 (en) 2019-04-30 2022-03-09 Exxonmobil Upstream Research Company (EMHC-N1-4A-607) Rapid cycle adsorbent bed
GB201909269D0 (en) * 2019-06-27 2019-08-14 Johnson Matthey Plc Layered sorbent structures
US11655910B2 (en) 2019-10-07 2023-05-23 ExxonMobil Technology and Engineering 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
CN116829258A (zh) * 2020-10-15 2023-09-29 莫特公司 多孔组合件及制造和使用的相关方法
EP4228801A1 (en) * 2020-10-16 2023-08-23 Parker-Hannifin Corporation Acid and halide removal for air conditioning and refrigeration systems
GB202019905D0 (en) * 2020-12-16 2021-01-27 Johnson Matthey Plc Carbon dioxide sorbent
US20220372314A1 (en) * 2021-05-21 2022-11-24 ExxonMobil Technology and Engineering Company Additive Manufacturing Techniques And Ink Formulations For Incorporating Adsorbent Particles

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914294A (en) * 1996-04-23 1999-06-22 Applied Ceramics, Inc. Adsorptive monolith including activated carbon and method for making said monlith
RU2009134956A (ru) * 2007-02-19 2011-03-27 МИКС ПРОДЖЕТТИ С.р.л. (IT) Способ очистки воздуха в условиях городской среды и устройство для его осуществления
WO2012032325A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-15 Johnson Matthey Public Limited Company Catalyst manufacturing method
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
US8741243B2 (en) * 2007-05-14 2014-06-03 Corning Incorporated Sorbent bodies comprising activated carbon, processes for making them, and their use
US20150101483A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Meadwestvaco Corporation High performance adsorbent media for concentrator systems

Family Cites Families (452)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3103425A (en) 1963-09-10 Adsorption apparatus and method
US3124152A (en) 1964-03-10 Poppet-type valve construction
US1868138A (en) 1930-04-10 1932-07-19 Edwin J Fisk Poppet valve
US2646391A (en) 1947-10-25 1953-07-21 Houdry Process Corp Method of and apparatus for converting hydrocarbons
NL136032C (ru) 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
US3788036A (en) 1972-07-26 1974-01-29 D Stahl Pressure equalization and purging system for heatless adsorption systems
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
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
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
US4559065A (en) 1984-03-15 1985-12-17 Wilkerson Corporation Twin tower gas fractionation apparatus
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
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
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
DE4190940T (ru) * 1990-05-02 1992-05-14
US5169414A (en) 1990-07-03 1992-12-08 Flakt, Inc. Rotary adsorption assembly
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
JP2542538Y2 (ja) 1991-10-24 1997-07-30 大阪瓦斯株式会社 吸着塔
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
US5547648A (en) * 1992-04-15 1996-08-20 Mobil Oil Corporation Removing SOx, NOX and CO from flue gases
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
US5332426A (en) * 1992-07-29 1994-07-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Agglomerated activated carbon air filter
US5354346A (en) 1992-10-01 1994-10-11 Air Products And Chemicals, Inc. Purge effluent repressurized adsorption process
US5503782A (en) 1993-01-28 1996-04-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making sorbent articles
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
US5951744A (en) 1994-12-23 1999-09-14 Alliedsignal Inc. Multicomponent depth odor control filter and method of manufacture
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
JPH0929043A (ja) * 1995-07-24 1997-02-04 Tdk Corp 吸着剤およびその製造方法
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
US5647891A (en) 1995-09-22 1997-07-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for heated, pressure-swing high pressure air dehydration
US5700310A (en) 1995-12-29 1997-12-23 Mg Generon, Inc. Removal of oil from compressed gas with macroporous polymeric adsorbent
US5669962A (en) 1996-03-15 1997-09-23 Uop Rapid thermal swing dryer for compressed gases
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
US6063161A (en) 1996-04-24 2000-05-16 Sofinoy Societte Financiere D'innovation Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
USRE38493E1 (en) 1996-04-24 2004-04-13 Questair Technologies Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
RU2108140C1 (ru) 1996-06-24 1998-04-10 Александр Юрьевич Логинов Способ очистки отработавших газов
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
WO1998029182A1 (en) 1996-12-31 1998-07-09 Keefer Bowie 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
CA2278093C (en) 1997-01-31 2006-03-21 Healthdyne Technologies, Inc. Pressure swing absorption system with multi-chamber canister
WO1998041313A1 (en) 1997-03-14 1998-09-24 Exxon Research And Engineering Company Membranes comprising aminoacid salts in polyamine polymers and blends
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
JP4708562B2 (ja) 1997-12-01 2011-06-22 ウエストエアー・テクノロジーズ・インコーポレイテッド モジュール圧力スイング吸収装置
US7094275B2 (en) 1997-12-01 2006-08-22 Questair Technologies, Inc. Modular pressure swing adsorption apparatus
US6007606A (en) 1997-12-09 1999-12-28 Praxair Technology, Inc. PSA process and system
US5980612A (en) * 1998-01-21 1999-11-09 Compliance Environmental Management, Inc. Adsorbent activated carbon fiber sheet filter and method of regeneration
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
KR100582914B1 (ko) 1998-02-27 2006-05-24 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 흡착제 물질을 사용한 ｖｐｓａ 방법
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
GB9805224D0 (en) * 1998-03-12 1998-05-06 Philips Electronics Nv Air filters
AU762465B2 (en) 1998-03-31 2003-06-26 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
EP1018359A3 (en) 1998-11-25 2002-09-04 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process and system with product storage tank(s)
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
CA2354400A1 (en) 1998-12-16 2000-06-22 Questair Technologies 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
EP1196241A1 (en) 1999-05-14 2002-04-17 Applied Ceramics, Inc. Adsorptive monolith including activated carbon, method for making said monolith, and method for adsorbing chemical agents from fluid streams
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
WO2000076628A1 (en) 1999-06-09 2000-12-21 Questair Technologies Inc. Rotary pressure swing adsorption apparatus
CA2274388A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Bowie Keefer Surge adsorber flow regulation for modular pressure swing adsorption
CA2274318A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Pressure swing adsorption with axial or centrifugal compression machinery
AU5381300A (en) 1999-06-10 2001-01-02 Questair Technologies, Inc. Chemical reactor with pressure swing adsorption
CA2274390A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Multistage chemical separation method and apparatus using pressure swing adsorption
CA2274312A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Kevin A. Kaupert Modular pressure swing adsorption apparatus with clearance-type valve seals
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
BR0108889B1 (pt) 2000-03-03 2011-02-08 processo para a recuperação de produtos gasosos a partir da mistura de produtos, e, método para re-equipar um processo existente.
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
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
CN1232336C (zh) 2000-09-25 2005-12-21 探索空气技术公司 多层歧管压力交变吸附装置和方法
CN1466549B (zh) 2000-09-26 2012-02-15 朗盛德国有限责任公司 接触剂与吸附剂颗粒
AU2002214858A1 (en) 2000-10-27 2002-05-06 Questair Technologies, Inc. Systems and processes for providing hydrogen to fuel cells
CA2324533A1 (en) 2000-10-27 2002-04-27 Carl Hunter Oxygen enrichment in diesel engines
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
US7097925B2 (en) 2000-10-30 2006-08-29 Questair Technologies Inc. High temperature fuel cell power plant
US6425938B1 (en) 2000-11-01 2002-07-30 Air Products And Chemicals, Inc. Single bed pressure swing adsorption process
CA2430271A1 (en) 2000-12-08 2002-06-13 Questair Technologies Inc. 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
EP1392430A2 (en) 2001-01-05 2004-03-03 Questair Technologies, Inc. Adsorbent coating compositions, laminates and adsorber elements comprising such compositions and methods for their manufacture and use
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
FR2823193B1 (fr) 2001-04-04 2004-02-13 Pro Catalyse Agglomeres d'alumine, leur procede de preparation, et leurs utilisations comme support de catalyseur, catalyseur ou absorbant
TW490814B (en) 2001-04-04 2002-06-11 Macronix Int Co Ltd Manufacturing method of memory device with floating gate
US6746515B2 (en) 2001-04-30 2004-06-08 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US6630012B2 (en) 2001-04-30 2003-10-07 Battelle Memorial Institute Method 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
EP1414548B1 (en) * 2001-06-08 2006-08-23 Donaldson Company, Inc. Adsorption element and methods
KR20100017974A (ko) 2001-07-06 2010-02-16 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 배기 시스템용 무기 섬유 기판 및 그의 제조 방법
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
CN1239253C (zh) 2001-08-29 2006-02-01 日本酸素株式会社 用于从氧气·氮气混合气体中分离氮气的吸附剂以及使用它的氮气制造方法
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
AU2002365046A1 (en) 2001-12-20 2003-07-09 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
US6682667B1 (en) * 2002-02-05 2004-01-27 Calgon Carbon Corporation Method for producing self-supporting activated carbon structures
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
AU2003267942A1 (en) 2002-02-25 2003-12-22 Gentex Corporation Cross-reference to related applications
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
US6893483B2 (en) 2002-03-08 2005-05-17 Air Products And Chemicals, Inc. Multilayered adsorbent system for gas separations by pressure swing adsorption
US6902602B2 (en) 2002-03-14 2005-06-07 Questair Technologies Inc. Gas separation by combined pressure swing and displacement purge
JP2006505095A (ja) 2002-03-14 2006-02-09 クエストエアー テクノロジーズ インコーポレイテッド 固体酸化物燃料電池用の水素リサイクル
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
US6936561B2 (en) 2002-12-02 2005-08-30 Corning Incorporated Monolithic zeolite coated structures and a method of manufacture
US6802889B2 (en) 2002-12-05 2004-10-12 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption system for gas separation
US20060165574A1 (en) 2002-12-18 2006-07-27 Abdelhamid Sayari Modified adsorbent for dry scrubbing and use thereof
US20040118747A1 (en) 2002-12-18 2004-06-24 Cutler Willard A. Structured adsorbents for desulfurizing fuels
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
KR100509348B1 (ko) 2003-02-17 2005-08-22 심종섭 골격이 삽입된 활성탄소 성형체의 제조방법
GB2398522A (en) 2003-02-18 2004-08-25 Air Prod & Chem Apparatus for the purification of gasses.
FR2853904B1 (fr) 2003-04-15 2007-11-16 Air Liquide Procede de production de liquides hydrocarbones mettant en oeuvre un procede fischer-tropsch
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
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
EP1666118B1 (en) 2003-07-14 2009-09-16 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb filter and method of manufacturing the same
US8712428B2 (en) 2003-07-19 2014-04-29 Polaris Wireless, Inc. Location estimation of wireless terminals through pattern matching of deduced signal strengths
JP4456077B2 (ja) * 2003-08-20 2010-04-28 日本碍子株式会社 ハニカム成形体の製造方法、ハニカムフィルタの製造方法、及びハニカムフィルタ
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
WO2005032694A1 (en) 2003-09-29 2005-04-14 Questair Technologies Inc. High density adsorbent structures
WO2005050768A1 (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
WO2006017940A1 (en) 2004-08-20 2006-02-23 Questair Technologies Inc. Improved parallel passage contactor structure
JP4893944B2 (ja) 2004-08-30 2012-03-07 クラレケミカル株式会社 窒素ガスの分離方法及び分子ふるい炭素
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
CA2585963A1 (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
US7243679B2 (en) 2004-12-20 2007-07-17 Flair Corporation Adsorbent fractionator directional flow control valve assembly apparatus and method
DE102004061238A1 (de) 2004-12-20 2006-06-22 Basf Ag Adsorptive Anreicherung von Methan in Methan-haltigen Gasgemischen
AU2005321468A1 (en) 2004-12-30 2006-07-06 Grace Gmbh & Co. Kg Flexible adsorbent bodies
AU2006203931B2 (en) 2005-01-07 2010-08-19 Air Products And Chemicals, Inc. Engineered adsorbent structures for kinetic separation
KR101140541B1 (ko) * 2005-01-12 2012-05-02 루머스 테크놀로지 인코포레이티드 Ｐｓａ 흐름 변화의 향상된 제어를 위한 방법 및 장치
EP1853371B1 (en) 2005-01-21 2017-10-25 ExxonMobil Research and Engineering Company Hydrocracking of heavy feedstocks with improved hydrogen management
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
JP2006298745A (ja) 2005-03-24 2006-11-02 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体
US7311763B2 (en) 2005-04-22 2007-12-25 David Lloyd Neary Gas separation vessel apparatus
US7390350B2 (en) 2005-04-26 2008-06-24 Air Products And Chemicals, Inc. Design and operation methods for pressure swing adsorption systems
US7404846B2 (en) 2005-04-26 2008-07-29 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbents for rapid cycle pressure swing adsorption processes
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
AU2007223118B2 (en) 2006-03-06 2011-11-03 Lummus Technology Inc. PSA pressure measurement and control system
DE102006011031A1 (de) 2006-03-09 2007-09-13 Linde Ag TSA-Prozess
BRPI0702903A2 (pt) 2006-04-24 2011-03-15 Maedwestvaco Corp monólitos impregnados
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
US7717981B2 (en) 2006-10-04 2010-05-18 Air Products And Chemicals, Inc. Performance stability in shallow beds in pressure swing adsorption systems
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
CA2667467C (en) 2006-10-27 2015-03-24 Questair Technologies 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
RU2329094C1 (ru) 2006-12-19 2008-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (Технический университет) (МИРЭА) Мембрана на каркасе для нанофильтров и нанореакторов и способ ее изготовления
US7713333B2 (en) 2006-12-20 2010-05-11 Praxair Technology, Inc. Adsorbents for pressure swing adsorption systems and methods of use therefor
ES2654302T3 (es) 2007-01-24 2018-02-13 Air Products And Chemicals, Inc. Conjunto de junta estanca para dispositivo de separación de gases
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
JPWO2008120499A1 (ja) 2007-03-29 2010-07-15 日本碍子株式会社 ハニカムセグメント
CN101687173B (zh) * 2007-05-14 2013-11-13 康宁股份有限公司 包含活性炭的吸附体、其制备方法及其应用
US7947118B2 (en) 2007-05-15 2011-05-24 Air Products And Chemicals, Inc. Containerized gas separation system
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
JP5346926B2 (ja) 2007-05-18 2013-11-20 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 圧縮熱を利用する、排煙からのｃｏ２の温度スイング吸着
US7938886B2 (en) 2007-05-18 2011-05-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
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
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
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
WO2009003174A1 (en) 2007-06-27 2008-12-31 Georgia Tech Research Corporation Sorbent fiber compositions and methods of using the same
CA2691549C (en) 2007-06-27 2014-10-28 Georgia Tech Research Corporation Sorbent fiber compositions and methods of temperature swing adsorption
US7792983B2 (en) 2007-07-31 2010-09-07 International Business Machines Corporation Method and apparatus for checkpoint and restart of pseudo terminals
WO2009029140A1 (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
MY154251A (en) 2007-11-12 2015-05-29 Exxonmobil Upstream Res Co Methods of generating and utility gas
US20100252497A1 (en) 2007-11-30 2010-10-07 Ellison Adam J Compositions for applying to honeycomb bodies
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
US8142745B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from nitrogen utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8142746B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from methane 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
JP2009211733A (ja) 2008-02-29 2009-09-17 Toshiba Corp 磁気記憶装置
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
US9295939B2 (en) * 2008-04-06 2016-03-29 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
US8591627B2 (en) 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
BRPI0911224A2 (pt) 2008-04-30 2015-09-29 Exxonmobil Upstream Res Co sistema e método para tratar uma corrente de alimentação gasosa, e, contactador adsorvente estruturado
US8397482B2 (en) 2008-05-15 2013-03-19 General Electric Company Dry 3-way catalytic reduction of gas turbine NOx
WO2009141293A2 (en) 2008-05-20 2009-11-26 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. 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
NO2636930T3 (ru) 2008-07-02 2018-01-20
KR101062918B1 (ko) 2008-09-01 2011-09-06 주식회사 창해에탄올 멀티튜브형 에탄올 압력스윙흡착 탈수장치
US8272401B2 (en) 2008-09-09 2012-09-25 Air Products And Chemicals, Inc. Compact pressure balanced rotary valve
US7867320B2 (en) 2008-09-30 2011-01-11 Praxair Technology, Inc. Multi-port indexing drum valve for VPSA
FR2939330B1 (fr) 2008-12-05 2015-12-04 Ceca Sa Adsordant zeolitique a liant organique
US20100132548A1 (en) 2008-12-17 2010-06-03 Dunne Stephen R Temperature controlled adsorption for dehydration of water rich streams
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
AU2009330550B2 (en) 2008-12-22 2013-03-14 3M Innovative Properties Company Compact multigas filter
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
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.
AU2010239718B2 (en) 2009-04-20 2016-02-04 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
US8753428B2 (en) 2009-06-29 2014-06-17 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.
JP5410893B2 (ja) 2009-09-10 2014-02-05 三菱樹脂株式会社 成形体
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
JP5446710B2 (ja) 2009-10-16 2014-03-19 東ソー株式会社 冷媒用脱水剤及びそれを用いた脱水方法
FR2952553B1 (fr) 2009-11-19 2012-06-01 Air Liquide Procede de purification d'un flux gazeux mettant en oeuvre un contacteur a passages paralleles presentant une conservation de ses performances
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
CN101700486B (zh) * 2009-12-22 2012-02-08 北京师范大学 一种宏观类网状开孔泡沫沸石块体材料及其制备方法
US8268043B2 (en) 2009-12-23 2012-09-18 Praxair Technology, Inc. Modular compact adsorption bed
US8361205B2 (en) 2009-12-23 2013-01-29 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
US20120118755A1 (en) 2010-03-12 2012-05-17 Xtalic Corporation Coated articles, electrodeposition baths, and related systems
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
US8524159B2 (en) 2010-05-28 2013-09-03 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
US8900347B2 (en) 2010-08-27 2014-12-02 Inventys Thermal Technologies Inc. Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure
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
US8595921B2 (en) 2010-11-17 2013-12-03 Rsr Technologies, Inc. Electrodes made using surfacing technique and method of manufacturing the same
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
EA201391255A1 (ru) 2011-03-01 2014-02-28 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Устройства и системы, имеющие компактную конфигурацию многочисленных слоев для цикловой адсорбции, и связанные с этим способы
WO2012161826A1 (en) * 2011-03-01 2012-11-29 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of removing contaminants from a hydrocarbon stream by swing adsorption and related apparatus and systems
CA2824991C (en) * 2011-03-01 2018-02-20 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of removing contaminants from a hydrocarbon stream by swing adsorption and related apparatus and systems
US9017457B2 (en) 2011-03-01 2015-04-28 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto
WO2012118759A2 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto
WO2012161828A1 (en) 2011-03-01 2012-11-29 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto
JP6143192B2 (ja) * 2011-03-01 2017-06-07 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 包封型吸着剤接触器装置を含むシステム及びこれに関連したスイング吸着方法
SG192604A1 (en) 2011-03-01 2013-09-30 Exxonmobil Res & Eng Co Pressure-temperature swing adsorption process for the separation of heavy hydrocarbons from natural gas streams
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
WO2013022529A1 (en) 2011-08-09 2013-02-14 Exxonmobil Upstream Research Company 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
US9192913B2 (en) 2011-09-05 2015-11-24 Kuraray Co., Ltd. Adsorbent
SG11201401255QA (en) 2011-10-06 2014-05-29 Basf Corp Methods of applying a sorbent coating on a substrate, a support, and/or a substrate coated with a support
CN104135993B (zh) * 2012-01-26 2017-07-14 荷兰联合利华有限公司 耐光的防晒组合物
US8715617B2 (en) 2012-03-15 2014-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen production process with low CO2 emissions
US8778051B2 (en) 2012-03-15 2014-07-15 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process
WO2013142100A1 (en) 2012-03-21 2013-09-26 Exxonmobil Upstream Research Company Separating carbon dioxide and ethane from a mixed stream
EP4245399A1 (en) * 2012-04-24 2023-09-20 Micropore, Inc. Durable adsorbent material and adsorbent packs and method of making same
WO2013165983A1 (en) 2012-05-04 2013-11-07 Ticona Llc Processes and sorbents for separation of gases by cyclic adsorption
WO2013165992A1 (en) * 2012-05-04 2013-11-07 Ticona Llc Gas phase air filtration
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
US9365431B2 (en) 2012-12-06 2016-06-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Synthesis of ZSM-58 crystals with improved morphology
WO2014099239A1 (en) 2012-12-20 2014-06-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Co2 capture processes using rotary wheel configurations
US20150361102A1 (en) 2013-02-22 2015-12-17 (Kuraray Co., Ltd.) Method for producing metal complex
WO2014170184A1 (en) * 2013-04-18 2014-10-23 Climeworks Ag Low-pressure drop structure of particle adsorbent bed for adsorption gas separation process
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
RU2547115C2 (ru) 2013-07-23 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Адсорбер
US9573116B2 (en) 2013-12-30 2017-02-21 Exxonmobil Research And Engineering Company 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
US9517983B2 (en) 2014-07-16 2016-12-13 Basf Corporation Regeneration loop clean-up
AU2015294518B2 (en) 2014-07-25 2019-06-27 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto
DE102014215112A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-04 Johnson Matthey Public Limited Company Verfahren zur Herstellung eines Katalysators sowie Katalysator-Artikel
EP2823872A3 (en) 2014-09-11 2015-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process
US10046264B2 (en) * 2014-10-06 2018-08-14 Corning Incorporated Non-extruded activated carbon honeycomb structures
EP3218326B1 (en) 2014-11-11 2020-03-04 ExxonMobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
SG11201703809RA (en) 2014-12-10 2017-06-29 Exxonmobil Res & Eng Co 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
CN107107030A (zh) 2014-12-23 2017-08-29 埃克森美孚研究工程公司 吸附材料和使用方法
CA2970307C (en) 2014-12-23 2019-10-22 Exxonmobil Upstream Research Company Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof
JP6543870B2 (ja) 2014-12-24 2019-07-17 ユニオン昭和株式会社 樹脂ネット
FR3032131B1 (fr) 2015-02-02 2019-12-27 Arkema France Adsorbants zeolithiques de haute surface externe, leur procede de preparation et leurs utilisations
CA2979869C (en) 2015-05-15 2019-12-03 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto comprising mid-bed purge systems
SG11201707065PA (en) 2015-05-15 2017-11-29 Exxonmobil Upstream Res Co 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
WO2017074655A1 (en) 2015-10-27 2017-05-04 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto having a plurality of valves
CA3002648A1 (en) 2015-10-27 2017-05-04 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto having a plurality of valves
EP3368190A1 (en) 2015-10-27 2018-09-05 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto having actively-controlled feed poppet valves and passively controlled product valves
AU2016357289A1 (en) 2015-11-16 2018-06-14 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
US10427088B2 (en) 2016-03-18 2019-10-01 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
CN109195685A (zh) 2016-05-31 2019-01-11 埃克森美孚上游研究公司 用于变吸附方法的装置和系统
CA3025615A1 (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
CA3033235C (en) 2016-09-01 2022-04-19 Exxonmobil Upstream Research Company Swing adsorption processes for removing water using 3a zeolite structures
AU2017379685B2 (en) * 2016-12-21 2020-03-12 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having foam-geometry structure and active materials
EP3558487A1 (en) 2016-12-21 2019-10-30 ExxonMobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
US20180339263A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Ralph C. Dehaas Apparatus and System for Swing Adsorption Processes
US11331620B2 (en) 2018-01-24 2022-05-17 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US20190262765A1 (en) 2018-02-28 2019-08-29 William Barnes Apparatus and System for Swing Adsorption Processes
US11413567B2 (en) 2018-02-28 2022-08-16 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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914294A (en) * 1996-04-23 1999-06-22 Applied Ceramics, Inc. Adsorptive monolith including activated carbon and method for making said monlith
RU2009134956A (ru) * 2007-02-19 2011-03-27 МИКС ПРОДЖЕТТИ С.р.л. (IT) Способ очистки воздуха в условиях городской среды и устройство для его осуществления
US8741243B2 (en) * 2007-05-14 2014-06-03 Corning Incorporated Sorbent bodies comprising activated carbon, processes for making them, and their use
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
WO2012032325A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-15 Johnson Matthey Public Limited Company Catalyst manufacturing method
US20150101483A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Meadwestvaco Corporation High performance adsorbent media for concentrator systems

Also Published As

Publication number Publication date
US11707729B2 (en) 2023-07-25
JP2020501898A (ja) 2020-01-23
CN110087755A (zh) 2019-08-02
US10710053B2 (en) 2020-07-14
US20180169617A1 (en) 2018-06-21
CA3045034C (en) 2021-06-29
AU2017379684B2 (en) 2020-03-12
KR102262647B1 (ko) 2021-06-11
AU2017379684A1 (en) 2019-07-04
WO2018118360A1 (en) 2018-06-28
CA3045034A1 (en) 2018-06-28
EP3558487A1 (en) 2019-10-30
KR20190097236A (ko) 2019-08-20
JP7021227B2 (ja) 2022-02-16
US20200298206A1 (en) 2020-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2720940C1 (ru) Самоподдерживающиеся структуры, имеющие активные материалы
US11148091B2 (en) Self-supporting structures having active materials
US11738324B2 (en) 3D printed zeolite monoliths for CO2 removal
JP5550659B2 (ja) 複合吸着剤ビーズ、その製造法、ガス分離法およびガス吸着床
RU2666849C1 (ru) Структурированный слой адсорбента, способы его получения и его применение
JP2014509554A (ja) 工学的に作製された小粒子吸着剤を用いたガス精製方法
Rezaei et al. 3D printed zeolite monoliths for CO 2 removal
Rezaei et al. 3D Printed Zeolite Monoliths for CO₂ Removal
Thakkar Engineering Advanced Adsorbent Materials for CO 2 Capture Applications