SE2100190A1 - Centrifugation and centrifuge for separating molecules in a gas mixture - Google Patents
Centrifugation and centrifuge for separating molecules in a gas mixtureInfo
- Publication number
- SE2100190A1 SE2100190A1 SE2100190A SE2100190A SE2100190A1 SE 2100190 A1 SE2100190 A1 SE 2100190A1 SE 2100190 A SE2100190 A SE 2100190A SE 2100190 A SE2100190 A SE 2100190A SE 2100190 A1 SE2100190 A1 SE 2100190A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- cylinder
- gas
- arrangement
- flow
- target gas
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 title description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 95
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 5
- 229940026085 carbon dioxide / oxygen Drugs 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000003570 air Substances 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 11
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
-
- 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
- B01D53/24—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 centrifugal force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B5/00—Other centrifuges
- B04B5/08—Centrifuges for separating predominantly gaseous mixtures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cyclones (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Förfarande för separation och avskiljning av molekyler, målgasen, i en gasblandning som tillförs en anordning bestående av åtminstone en cylinder, en till cylindern hörande drivanordning bestående av exempelvis en elmaskin för drivning av en i cylindern befintlig impeller, en i cylinderns centrum befintlig öppning för tillförsel av aktuell gasblandning, ett till cylindern anslutet första arrangemang för lagring av målgasen, ett till cylindern anslutet andra arrangemang för utförsel av övrig gas i tillförd gasblandning.Method for separation and separation of molecules, the target gas, in a gas mixture that is supplied to a device consisting of at least one cylinder, a drive device belonging to the cylinder consisting of, for example, an electric machine for driving an impeller located in the cylinder, an opening in the center of the cylinder for supply of current gas mixture, a first arrangement connected to the cylinder for storage of the target gas, a second arrangement connected to the cylinder for discharge of other gas in supplied gas mixture.
Description
Centrifugering och centrifug för avskiljning av molekyler i en gasblandning Exempel på gasblandningar vid tillämpning av föreliggande uppfinning är luft för separation och avskiljning av syre och förbränningsgas för separation och avskiljning av koldioxid. Centrifugation and centrifuge for separation of molecules in a gas mixture Examples of gas mixtures in application of the present invention are air for separation and separation of oxygen and combustion gas for separation and separation of carbon dioxide.
Luften omkring oss består till största delen av kväve cirka 78 procent och syre cirka 21 procent. I luften finns även små mängder av andra gaser uppgående till cirka 1 procent. Syre framställs vanligen genom destillation av vatten och används inom vård samt industriell kemi m.m. The air around us consists mostly of about 78 percent nitrogen and about 21 percent oxygen. The air also contains small amounts of other gases amounting to approximately 1 percent. Oxygen is usually produced by the distillation of water and is used in healthcare and industrial chemistry, etc.
Förbränningsgas från allehanda utsläppskällor innehåller koldioxid som bidrar till global uppvärmning. CCS (Carbon Capture and Storage) är en känd metod som innefattar en kemisk process där koldioxid absorberas i en aminlösning varefter värme tillförs för att frigöra ren koldioxid innan den komprimeras för att kunna transporteras till den plats där den skall slutförvaras vilken främst utgörs av sedimentära berglager. Combustion gas from all kinds of emission sources contains carbon dioxide, which contributes to global warming. CCS (Carbon Capture and Storage) is a known method that includes a chemical process where carbon dioxide is absorbed in an amine solution, after which heat is added to release pure carbon dioxide before it is compressed to be transported to the place where it is to be finally stored, which mainly consists of sedimentary rock layers .
Separation av gaser som exv. luftens syre eller förbränningsgasers koldioxid kan åstadkommas via centrifugering vilket föreliggande uppfinning möjliggör. Kända metoder är energikrävande och utvecklade för kontinuerlig avskiljning vilket lett till stora och komplexa anläggningar som medfört olönsamhet. En ännu ej känd teknik utgörs av uppfinningarna SE 2000217-6 och SE2000218-4 med ingivningsdag 2020-11-19 och med samma upphovsman som för denna uppfinning vilken skiljer sig från dessa genom sättet att tappa av separerad gas vilket möjliggör påtagligt större prestanda. Separation of gases such as the oxygen of the air or the carbon dioxide of combustion gases can be achieved via centrifugation, which the present invention enables. Known methods are energy-intensive and developed for continuous separation, which has led to large and complex facilities that have resulted in unprofitability. An as-yet-unknown technology consists of the inventions SE 2000217-6 and SE2000218-4 with filing date 2020-11-19 and with the same author as for this invention, which differs from these by the way of draining separated gas, which enables significantly greater performance.
En uppfinningsenlig anordning kan utformas så liten att den får plats i en bil för avskiljning av exv. koldioxid ur avgaser och/eller kväve ur luft för att höja koncentrationen av syre i luften till en motor eller till en bränslecell. Vid centrifugering stiger värme och tryck i en gasblandning genom att den komprimeras vilket medför att molekylerna krockar och studsar mot varandra och därmed motverkar och fördröjer separering. Därför kyls lämpligen gasblandningen under centrifugeringen. An inventive device can be designed so small that it can fit in a car for separating e.g. carbon dioxide from exhaust gases and/or nitrogen from air to raise the concentration of oxygen in the air to an engine or to a fuel cell. During centrifugation, heat and pressure rise in a gas mixture by compressing it, which causes the molecules to collide and bounce against each other, thus counteracting and delaying separation. Therefore, the gas mixture is preferably cooled during the centrifugation.
Syftet med uppfinningen är att via en ny metod och anordning separera och avskilja exempelvis syre eller kväve i luft eller koldioxid i förbränningsgaser. Principen för uppfinningen är generell och möjliggör separation och avskiljning av molekyler i alla gasblandningar. The purpose of the invention is to use a new method and device to separate and separate, for example, oxygen or nitrogen in air or carbon dioxide in combustion gases. The principle of the invention is general and enables the separation and detachment of molecules in all gas mixtures.
Uppfinningen baseras på att molekyler i gaser väger olika mycket. Exempelvis väger syre 32 u (02, molvikt 2*16 u), kväve 28 u (NZ, molvikt 2*14 u), vattenånga 18 u (H20, molvikt 2 u+16 u), kväveoxid 30 u (NO, molvikt 14 u+16 u), koldioxid 44 u (C02, molvikt 12 u+32 u), väte 2 u(H2, molvikt 2*1 u). The invention is based on the fact that molecules in gases weigh different amounts. For example, oxygen weighs 32 u (02, molecular weight 2*16 u), nitrogen 28 u (NZ, molecular weight 2*14 u), water vapor 18 u (H20, molecular weight 2 u+16 u), nitrogen oxide 30 u (NO, molecular weight 14 u+16 u), carbon dioxide 44 u (C02, molecular weight 12 u+32 u), hydrogen 2 u(H2, molecular weight 2*1 u).
I luft har syre en stor volymandel och molekylen är förhållandevis tung. Centrifugering lämpar sig därför väl som metod för avskiljning av syre i luft. In air, oxygen has a large proportion by volume and the molecule is relatively heavy. Centrifugation is therefore well suited as a method for separating oxygen from air.
I förbränningsgaser har koldioxid en stor volymandel samt molekylen är förhållandevis tung och därför lämpar sig centrifugering väl som metod för avskiljning av koldioxid. In combustion gases, carbon dioxide has a large volume share and the molecule is relatively heavy, and therefore centrifugation is well suited as a method for separating carbon dioxide.
Uppfinningen innefattar, likt en centrifugalkompressor, en cylinder med en impeller viken bringas att rotera. Vid rotationen sugs aktuell gasblandning in i cylindern via en öppning i dess centrum och tvingas genom centrifugalkraft mot cylinderns periferi. Vid ett givet konstant varvtal avstannar tillförseln av gas när centrifugalkraftens påverkan av molekylerna i gasen balanseras av trycket i den komprimerade gasen. Vid fortsatt rotation uppstår separering av molekyler pga. olika molvikter och det sker en ansamling av de tyngsta molekylerna intill den perifera cylinderväggen medan de lättaste molekylerna ansamlas centralt. Vid komprimeringen stiger gastemperaturen och cylindern värms. Om cylindern under impellerns rotation kyls av exv. omgivningsluft sker ytterligare tillförsel av gas på grund av att kylningen sänker gastrycket eftersom gasen i cylindern kyls när cylindern kyls. Detta kan i princip pågå tills det blir samma temperatur i cylinderväggen som i kylmedium. Kompression som sker under samtidig kylning är positivt för driftekonomin. Om uppvarvning av cylindern sker anpassat så att värme i gasen som komprimeras via cylinderväggen bortleds till kylmedium i takt med att värmen uppstår, kan i princip komprimeringen ske isotermiskt. The invention includes, like a centrifugal compressor, a cylinder with an impeller which is caused to rotate. During the rotation, the current gas mixture is sucked into the cylinder via an opening in its center and forced by centrifugal force towards the periphery of the cylinder. At a given constant speed, the supply of gas stops when the impact of the centrifugal force on the molecules in the gas is balanced by the pressure in the compressed gas. With continued rotation, separation of molecules occurs due to different molecular weights and there is an accumulation of the heaviest molecules next to the peripheral cylinder wall, while the lightest molecules accumulate centrally. During compression, the gas temperature rises and the cylinder heats up. If the cylinder during the rotation of the impeller is cooled by e.g. ambient air further supply of gas occurs due to the cooling lowering the gas pressure as the gas in the cylinder cools as the cylinder cools. This can, in principle, continue until the temperature in the cylinder wall is the same as in the cooling medium. Compression that takes place during simultaneous cooling is positive for the operating economy. If the heating of the cylinder takes place in an adapted way so that heat in the gas that is compressed via the cylinder wall is diverted to the cooling medium as the heat is generated, the compression can in principle be done isothermally.
Proceduren för separering och avskiljning av molekyler i en gasblandning kan sammanfattas som följer: Impellern varvas upp till ett baserat på aktuella omständigheter av styrsystemet beslutat varvtal varvid aktuell gasblandning sugs in. Molekylerna i den gasblandning som tillförts cylindern har efter en viss tid separerats med de tyngsta molekylerna, målgasen, invid cylinderns periferi och de lättaste närmast dess centrum. En ventil i cylinderns periferi öppnas på signal från ett styrsystem då en viss koncentration av målgasen uppnåtts varvid den leds till en kompressor för kompression och åtföljande lagring i en tank. Den utströmmande målgasen ersätts av ny tillströmmande gasblandning. Nämnda ventil stängs på signal från styrsystemet då nämnda koncentration understiger en viss nivå. Istället öppnas en annan ventil i cylinderns periferi varvid resterande innehåll i cylindern av gas med lågt/inget innehåll av målgasen leds, under samtidig tillströmning av ny gasblandning, till atmosfären eller om så önskas tillvaratas exv. likt beskrivits för målgasen. Sist nämnda ventil stängs och gasblandning sugs in i cylindern tills flödet avstannar/avstannat. The procedure for separating and separating molecules in a gas mixture can be summarized as follows: The impeller is revved up to a speed decided by the control system based on current circumstances, whereby the current gas mixture is sucked in. The molecules in the gas mixture supplied to the cylinder have, after a certain time, been separated with the heaviest molecules, the target gas, near the periphery of the cylinder and the lightest ones closest to its center. A valve in the periphery of the cylinder is opened on a signal from a control system when a certain concentration of the target gas is reached, whereby it is led to a compressor for compression and subsequent storage in a tank. The outgoing target gas is replaced by new incoming gas mixture. Said valve closes on a signal from the control system when said concentration falls below a certain level. Instead, another valve is opened in the periphery of the cylinder, whereby the remaining content in the cylinder of gas with a low/no content of the target gas is led, with a simultaneous influx of new gas mixture, to the atmosphere or, if desired, stored, e.g. as described for the target gas. The last-mentioned valve is closed and the gas mixture is sucked into the cylinder until the flow stops/stopped.
För maximal produktion av målgasen skall förloppet upprepas optimalt vilket får provas ut laboratoriemässigt och villkor samt styrparametrar anges i det elektroniska styrsystemet. For maximum production of the target gas, the process must be repeated optimally, which may be tested laboratory-wise, and conditions and control parameters are specified in the electronic control system.
Följande figurredogörelse kompletterar ovanstående beskrivning av uppfinningen. Ett elektroniskt baserat styrsystem med tillhörande programvara och sensorer/givare samt reglerorgan är en självklarhet idag. Det ingår i anordningen och redogörs inte särskilt för utan styrsystem och reglerorgan omnämns när det kan vara lämpligt. The following illustration supplements the above description of the invention. An electronically based control system with associated software and sensors/transducers as well as control devices is a matter of course today. It is included in the device and is not specifically accounted for, but control systems and regulatory bodies are mentioned when it may be appropriate.
Fig 1. En impeller 2 angjord vid en drivaxel 1 som är avsedd att bringas rotera av en drivanordning 3, exv. en elmaskin, en avgasturbin, ett svänghjul i exv. en förbränningsmotor, eller annan anordning. Fig 1. An impeller 2 connected to a drive shaft 1 which is intended to be caused to rotate by a drive device 3, e.g. an electric machine, an exhaust gas turbine, a flywheel in e.g. an internal combustion engine, or other device.
Fig 2. En cylinder 5, med en öppning 6 för tillförsel av en gasblandning, innesluter impellern 2. Cylindern är omsluten av ett kylmedium exv. omgivningsluft 12. Enligt figuren ansluter inte impellern till cylinderns perifera insida vilket den näst intill kan göra, dvs. utan kontakt med insidan då den måste rotera fritt, i utförande enligt Fig3. När impellern bringas att rotera sugs en gasblandning, exv. förbränningsgas, luft eller annan gas in i cylindern via öppningen Fig 3. Lika Fig 2 men med kompletterande arrangemang 7 respektive 8 samt en flödesmätare 9 för mätning av flödet i tillförd gasblandning via öppningen 6. Den vid impellerns rotation tillförda gasen bringas, orsakat av radialt verkande centrifugalkraft, att under kompression förflyttas mot cylinderns perifera insida och de tyngsta molekylerna (här benämnd målgasen), koldioxidmolekyler om det är förbränningsgas som tillförs, eller syremolekyler om det är luft som tillförs, ansamlas och koncentreras i ett skikt intill cylinderväggen, se Fig 4. Vid kompressionen av tillförd gas bildas värme som kontinuerligt bortförs till exv. omgivningsluft 12 med viss temperatur. Vid ett givet konstant varvtal tillförs gasblandning så länge som värme bortförs, d.v.s. kompression sker, fördelaktigt avseende driftkostnad, under samtidig kylning. Arrangemang 7 innefattar, ej visat i detalj då det är standardkomponenter att köpa från hyllan, en till ett styrsystem ansluten sensor för detektering av målgasen samt en ventil som vid en viss given nivå av målgasen öppnas på signal från styrsystemet, och att ventilen så länge en viss given nivå inte underskrids hålls öppen, för utsläpp av målgasen för kompression i en kompressor med tank där målgasen lagras, varvid samtidigt ny gasblandning sugs in via öppningen 6. Då nämnda nivå underskrids stängs på signal från styrsystemet ventilen för utsläpp av målgasen och istället öppnas på signal från styrsystemet en ventil i arrangemang 8 för utsläpp av gas tills att styrsystemet ger signal om att denna sist nämnda ventil ska stängas. Utsläpp av gas via arrangemang 7 eller 8 medför en omedelbar tillströmning av gasblandning genom öppningeneftersom impellern oavbrutet roterar. En flödesmätare 9 av tillförd gasblandning är placerad i öppningen 6 och i kombination med målgassensorn och nämnda ventilerna kan via styrsystemet tillförsel av gasblandning samt avskiljande och lagring av målgasen optimeras. På motsvarande vis kan syre utgöra målgasen och avskiljas samt lagras om gasblandningen utgöres av luft. Gasblandningen kan vara vilken som helst där man önskar separera och avskilja molekyler, tunga som lätta. Fig 2. A cylinder 5, with an opening 6 for the supply of a gas mixture, encloses the impeller 2. The cylinder is surrounded by a cooling medium e.g. ambient air 12. According to the figure, the impeller does not connect to the peripheral inside of the cylinder, which it can almost do, ie. without contact with the inside as it must rotate freely, in design according to Fig3. When the impeller is made to rotate, a gas mixture is sucked in, e.g. combustion gas, air or other gas into the cylinder via the opening Fig 3. Same as Fig 2 but with complementary arrangements 7 and 8 respectively and a flow meter 9 for measuring the flow of supplied gas mixture via the opening 6. The gas supplied during the rotation of the impeller is brought, caused by radial acting centrifugal force, that during compression is moved towards the peripheral inside of the cylinder and the heaviest molecules (here called the target gas), carbon dioxide molecules if it is combustion gas that is supplied, or oxygen molecules if it is air that is supplied, accumulate and concentrate in a layer next to the cylinder wall, see Fig 4 During the compression of added gas, heat is formed which is continuously removed to e.g. ambient air 12 with a certain temperature. At a given constant speed, gas mixture is supplied as long as heat is removed, i.e. compression takes place, advantageous in terms of operating costs, during simultaneous cooling. Arrangement 7 includes, not shown in detail as they are standard components to buy off the shelf, a sensor connected to a control system for detection of the target gas and a valve which at a certain given level of the target gas is opened on a signal from the control system, and that the valve as long as a certain given level is not fallen below is kept open, for the release of the target gas for compression in a compressor with a tank where the target gas is stored, whereby at the same time a new gas mixture is sucked in via the opening 6. When said level is fallen below, the valve for release of the target gas is closed on a signal from the control system and opened instead on a signal from the control system a valve in arrangement 8 for the release of gas until the control system gives a signal that this last mentioned valve should be closed. Discharge of gas via arrangement 7 or 8 results in an immediate influx of gas mixture through the opening as the impeller continuously rotates. A flow meter 9 of supplied gas mixture is placed in the opening 6 and in combination with the target gas sensor and said valves, the supply of gas mixture and separation and storage of the target gas can be optimized via the control system. Correspondingly, oxygen can be the target gas and be separated and stored if the gas mixture consists of air. The gas mixture can be any where you want to separate and separate molecules, heavy or light.
Fig 4. Åskådliggör schematiskt, via streckade linjer, ett skikt eller en koncentration av tunga molekyler (målgasen) som utgörs av exv. C02-molekyler från en gasblandning bestående av förbränningsgas eller exv. 02-molekyler om gasblandningen är luft, som under impellerns rotation vid ett givet varvtal och efter en viss tid samt avstannande/avstannad tillförsel av gasblandningen via öppningen 6, ansamlats intill cylinderväggen vid cylinderns periferi. Mellan nämnda skikt och cylinderns centrum finns i huvudsak gas med i genomsnitt lågt innehåll av målgasen. Styrsystemet ger, baserat på data från sensorn 9 för mätning av gasflödet i öppningen 6 och data om halten av målgasen vid cylinderns periferi från en sensor i arrangemang 7, signal till reglerorgan för öppning respektive stängning av ventil i arrangemang 7 för flöde av målgasen till kompressor för kompression och åtföljande lagring i tank, även dessa organ tillhörande arrangemang 7. Då flöde av målgasen i arrangemang 7 upphör/har upphört bringas på signal från styrsystemet en ventil i arrangemang 8 att öppna för flöde ut ur cylindern tills att ventilen på signal från styrsystemet bringas att stänga för flöde ut ur cylindern. Samtidigt som gas strömmar ut ur arrangemang 8 strömmar ny gasblandning in i cylindern för att komprimeras då flödet i arrangemang 8 upphört. Flödet av gas genom arrangemang 8 samlas vid behov av gasen på samma sätt som ovan beskrivits för arrangemang 7 eller släpps ut exv. till omgivningen. Fig 4. Illustrates schematically, via dashed lines, a layer or a concentration of heavy molecules (the target gas) which consists of e.g. C02 molecules from a gas mixture consisting of combustion gas or e.g. 02 molecules if the gas mixture is air, which during the rotation of the impeller at a given speed and after a certain time and stopping/stopped supply of the gas mixture via the opening 6, accumulated next to the cylinder wall at the periphery of the cylinder. Between said layer and the center of the cylinder there is mainly gas with an average low content of the target gas. The control system provides, based on data from the sensor 9 for measuring the gas flow in the opening 6 and data about the content of the target gas at the periphery of the cylinder from a sensor in the arrangement 7, a signal to the control means for opening and closing the valve in the arrangement 7 for the flow of the target gas to the compressor for compression and accompanying storage in the tank, also these organs belonging to arrangement 7. When the flow of the target gas in arrangement 7 stops/has stopped, a valve in arrangement 8 is brought to a signal from the control system to open for flow out of the cylinder until the valve on signal from the control system is caused to close for flow out of the cylinder. At the same time as gas flows out of arrangement 8, new gas mixture flows into the cylinder to be compressed when the flow in arrangement 8 has ceased. The flow of gas through arrangement 8 is collected when needed, the gas in the same way as described above for arrangement 7 or is released e.g. to the surroundings.
Genom att komplettera öppningen 6 med en av styrsystemet kontrollerad ventil 10 kan öppningen stängas för flöde vilket dels minskar maximalt möjlig avskiljning per tidsenhet av den tyngsta molekylen i arrangemang 7 men samtidigt ger möjlighet att renodlat komma åt den näst tyngsta molekylen att avledas i arrangemang 8 efter att arrangemang 7 stängts. Denna funktionalitet är fördelaktig om man ur exv. luft både vill avskilja syre och kväve. Syret (02 tyngre än N2) tas ut först i arrangemang 7 och därefter kväve i arrangemang 8 och när 8 stängts öppnas ventil10 så att gasblandningen åter kan flöda in i cylindern 5. Genom att förse cylindern med ytterligare arrangemang motsvarande 7 och 8 kan ännu fler gaser på beskrivet vis avskiljas från en gasblandning. By supplementing the opening 6 with a valve 10 controlled by the control system, the opening can be closed to flow, which in part reduces the maximum possible separation per time unit of the heaviest molecule in arrangement 7, but at the same time gives the opportunity to cleanly access the second heaviest molecule to be diverted in arrangement 8 after that arrangement 7 has been closed. This functionality is advantageous if you e.g. air both wants to separate oxygen and nitrogen. The oxygen (02 heavier than N2) is taken out first in arrangement 7 and then nitrogen in arrangement 8 and when 8 is closed, valve 10 is opened so that the gas mixture can again flow into cylinder 5. By providing the cylinder with additional arrangements corresponding to 7 and 8, even more gases in the manner described are separated from a gas mixture.
Uppfinningen är inte begränsad till de i figurerna visade utföringsexemplet utan att modifikationer kan göras inom ramen för de följande angivna patentkraven.The invention is not limited to the embodiment shown in the figures, but modifications can be made within the framework of the following patent claims.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE2100190A SE546157C2 (en) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | Centrifugation and centrifuge for separating molecules in a gas mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE2100190A SE546157C2 (en) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | Centrifugation and centrifuge for separating molecules in a gas mixture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE2100190A1 true SE2100190A1 (en) | 2023-07-01 |
| SE546157C2 SE546157C2 (en) | 2024-06-11 |
Family
ID=87430291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE2100190A SE546157C2 (en) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | Centrifugation and centrifuge for separating molecules in a gas mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE546157C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4292051A (en) * | 1979-03-29 | 1981-09-29 | Kime Wellesley R | Apparatus and method for centrifugal fluid separator |
| DE102008005439B3 (en) * | 2008-01-22 | 2009-09-10 | Milosiu, Johann-Marius, Dipl.-Ing. | Method for separating carbon dioxide from gas mixtures by centrifuge, involves continuously filling gas mixture from external connection into rotary drum |
| DE102009048506A1 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Milosiu, Johann-Marius, Dipl.-Ing. | Method for efficiently separating carbon dioxide present in air mixture, involves controlling valve to throttle removal of residual gas when concentration of heavy components exceeds predetermined value |
| DE102010021626A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Johann-Marius Milosiu | Gas centrifuge for separation of heavy gas component from gas mixture, has monolithic rotor and stator of synchronous motor, where stator in sealed design is directly flange-mounted on centrifuge housing upper cover |
-
2021
- 2021-12-31 SE SE2100190A patent/SE546157C2/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4292051A (en) * | 1979-03-29 | 1981-09-29 | Kime Wellesley R | Apparatus and method for centrifugal fluid separator |
| DE102008005439B3 (en) * | 2008-01-22 | 2009-09-10 | Milosiu, Johann-Marius, Dipl.-Ing. | Method for separating carbon dioxide from gas mixtures by centrifuge, involves continuously filling gas mixture from external connection into rotary drum |
| DE102009048506A1 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Milosiu, Johann-Marius, Dipl.-Ing. | Method for efficiently separating carbon dioxide present in air mixture, involves controlling valve to throttle removal of residual gas when concentration of heavy components exceeds predetermined value |
| DE102010021626A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Johann-Marius Milosiu | Gas centrifuge for separation of heavy gas component from gas mixture, has monolithic rotor and stator of synchronous motor, where stator in sealed design is directly flange-mounted on centrifuge housing upper cover |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE546157C2 (en) | 2024-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104781513B (en) | The burn out check method of closed crankcase ventilating system | |
| CN106481443B (en) | Turbo charge system with one or more motor | |
| JP7490055B2 (en) | Method for operating and designing a fuel cell system - Patents.com | |
| CN102828993B (en) | Impeller and replaceable prominent nose | |
| CN107701263A (en) | A kind of gas and oil separating plant | |
| WO2006011248A1 (en) | Air refrigerant type cooling apparatus and air refrigerant cold system using the same | |
| FR3012421A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR INERTING A FUEL TANK | |
| US20240209754A1 (en) | Method for operating a flight-propulsion system | |
| SE2100190A1 (en) | Centrifugation and centrifuge for separating molecules in a gas mixture | |
| US20030056535A1 (en) | Multiple products and multiple pressure vapor recovery system | |
| RU2678414C2 (en) | On-board inert gas generation system | |
| SE534558C2 (en) | Methods and systems for supplying compressed air for operation of filters with variable bed | |
| UA89131C2 (en) | Improved compressor device | |
| SE544384C2 (en) | Method and device for separation and separation of carbon dioxide in combustion gases | |
| SE544383C2 (en) | Method and device for separation and separation of oxygen in air | |
| US9683515B2 (en) | Waste heat recovery system including a mechanism for collection, detection and removal of non-condensable gas | |
| JP2022166087A (en) | Evaporated gas compressor for lng propulsion vessel | |
| JP2019152116A (en) | Supercharger system for aircraft reciprocal engine, aircraft reciprocal engine, and aircraft | |
| EP1643181A1 (en) | Installation to deliver gaseous fuel and start sequence of such an installation | |
| US20030073358A1 (en) | Method and system for preventing fluid from flowing along a fluid path in a watercraft | |
| JP5857131B2 (en) | Air centrifuge | |
| US20240066530A1 (en) | Method and device for separation and selection of molecules in a gas mixture | |
| JP5484992B2 (en) | Intake air cooling device and operation method thereof | |
| KR102132055B1 (en) | Device which reduces a sensing error about a venting gas of a dual fuel engine | |
| WO2007041082A1 (en) | Improvements to wet marine exhaust system containing a water separation device and a filter to remove impurities from the cooling water |