JPS58123070A - 二酸化炭素と凝縮性流体を用いる冷気および/または熱の生産法 - Google Patents
二酸化炭素と凝縮性流体を用いる冷気および/または熱の生産法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二酸化炭素と凝縮性流体を用いるサイクルによ
る冷気および/または熱の新規な生産方法に関する。
る冷気および/または熱の新規な生産方法に関する。
一般に吸収サイクルを用いる冷気および/または熱の生
産方法は、異なる操作圧力条件より生ずるはっきりと異
なる温度水準における溶媒中への溶質の吸収および脱着
に際して発生する発熱作用を利用するものである。
産方法は、異なる操作圧力条件より生ずるはっきりと異
なる温度水準における溶媒中への溶質の吸収および脱着
に際して発生する発熱作用を利用するものである。
このような方法は、相対的に圧力の低い帯域からそれよ
り圧力の高い別の帯域へ溶媒を循環せしめることを目的
とするポンプの使用を必要とするが、ポンプの吸込みに
際しての溶液の脱ガスの恐れまたは空洞現象、この循環
に関連するエネルギー消費、常態においては低圧におい
て用いる囲域への高圧の流体の導入を防ぐのに必要な安
全装置の如き、既知の不都合を伴うも米国特許第431
1019号は、その第1図を以て、水−アンモニアある
いは水−臭化リチウムの如き型通りの組合わせを以て普
通に用いられているような吸収式システムの標準的なフ
ローチャートを例示している。
り圧力の高い別の帯域へ溶媒を循環せしめることを目的
とするポンプの使用を必要とするが、ポンプの吸込みに
際しての溶液の脱ガスの恐れまたは空洞現象、この循環
に関連するエネルギー消費、常態においては低圧におい
て用いる囲域への高圧の流体の導入を防ぐのに必要な安
全装置の如き、既知の不都合を伴うも米国特許第431
1019号は、その第1図を以て、水−アンモニアある
いは水−臭化リチウムの如き型通りの組合わせを以て普
通に用いられているような吸収式システムの標準的なフ
ローチャートを例示している。
吸収式サイクルは不活性ガスの導入による改変が加えら
れているが、その目的とするところは装置の各機構にお
ける圧を一定に保つことである。
れているが、その目的とするところは装置の各機構にお
ける圧を一定に保つことである。
このような装置は、例えば、M、バイリ(Bailly
)の著書「Thermodynamique Tec
hnique J 第744頁(1971年) Bo
rdag 刊に記載しであるが、一般に、冷気の生産
のために冷却剤、吸収剤および不活性ガスとしてそれぞ
れアンモニ□ ア、水および水素を用いて作動するも
のである。
)の著書「Thermodynamique Tec
hnique J 第744頁(1971年) Bo
rdag 刊に記載しであるが、一般に、冷気の生産
のために冷却剤、吸収剤および不活性ガスとしてそれぞ
れアンモニ□ ア、水および水素を用いて作動するも
のである。
特に、アンモニアの毒性および水素の爆発性なならびに
アンモニアの引火性の限界に固有の危険の誘発する安全
性についての問題は周知である。作業流体として水を、
また臭化リチウムの如き塩を用いるサイクルは、その他
の不都合、すなわち極めて低い作動圧、塩の凍結および
結晶化の危険を示している。
アンモニアの引火性の限界に固有の危険の誘発する安全
性についての問題は周知である。作業流体として水を、
また臭化リチウムの如き塩を用いるサイクルは、その他
の不都合、すなわち極めて低い作動圧、塩の凍結および
結晶化の危険を示している。
今一つ別の吸収式サイクルが米国特許第1781541
号において提案されているが、これはアンモニア−水(
NH3−H2O)の組合わせとブタンの如き凝縮可能な
補助流体を用いるものである。このようなサイクルはそ
の各構成成分における事実上等圧の運転について構想さ
れたものであり、軽微な圧力の変動が液相または気相の
流体の循環の目的に利用される。
号において提案されているが、これはアンモニア−水(
NH3−H2O)の組合わせとブタンの如き凝縮可能な
補助流体を用いるものである。このようなサイクルはそ
の各構成成分における事実上等圧の運転について構想さ
れたものであり、軽微な圧力の変動が液相または気相の
流体の循環の目的に利用される。
しかしながら、この装置は必ずしも正確に作動しないと
いう重大な不都合を有している。けたし、蒸発器内に存
在する圧力および温間条件下におけるアンモニアの凝縮
を避けることかできがたいからである。その際、ブタン
の蒸発は著しく弱くなり、アンモニアの発熱性凝縮か蒸
発器を冷源ではなく熱源に変えてしまう。
いう重大な不都合を有している。けたし、蒸発器内に存
在する圧力および温間条件下におけるアンモニアの凝縮
を避けることかできがたいからである。その際、ブタン
の蒸発は著しく弱くなり、アンモニアの発熱性凝縮か蒸
発器を冷源ではなく熱源に変えてしまう。
従って、本発明の目的は吸収式サイクルによる冷気また
は熱の新規な生産法、上述の不都合を示さない方法であ
る。
は熱の新規な生産法、上述の不都合を示さない方法であ
る。
本発明による方法は気相の二酸化炭素を用いることを特
徴とするものであるが、この気相が液相の溶媒中への吸
収工程に付せられ、これにさらに高温における脱着工程
が伴うものである。
徴とするものであるが、この気相が液相の溶媒中への吸
収工程に付せられ、これにさらに高温における脱着工程
が伴うものである。
また、好ましくは炭化水素およびハロゲン化炭化水素の
うちより選択する凝縮可能ガスの使用をも特徴としてい
る。不法は、CO2の液相を形成するのではなく、気体
のCO2の溶媒への吸収のみを行うという点で、アンモ
ニアを用いる既知の方法と異なっている。
うちより選択する凝縮可能ガスの使用をも特徴としてい
る。不法は、CO2の液相を形成するのではなく、気体
のCO2の溶媒への吸収のみを行うという点で、アンモ
ニアを用いる既知の方法と異なっている。
二酸化炭素は極めて流動性に富み、多くの利点、とりわ
け低コストおよび使用上の著しい安全性を示す流体であ
る。
け低コストおよび使用上の著しい安全性を示す流体であ
る。
炭化水素およびハロゲン化炭化水素、なかんずくメタン
およびエタンのクロロ・フルオロ置換誘導体は、冷気お
よび/または熱の生産法において工業的に用いられてい
る流体である。その無毒性の他に、その分子量が大きい
ために、これは非常に厄介な水素の拡散という性質を有
していない。
およびエタンのクロロ・フルオロ置換誘導体は、冷気お
よび/または熱の生産法において工業的に用いられてい
る流体である。その無毒性の他に、その分子量が大きい
ために、これは非常に厄介な水素の拡散という性質を有
していない。
従来よりの知見より予測し得ることに反して、以下に記
載する方法によって操作しさえすれば、二酸化炭素を凝
縮性ガスの存在下において有利に用いるのが可能である
ことが見出されたが、これこそが本発明の目的である。
載する方法によって操作しさえすれば、二酸化炭素を凝
縮性ガスの存在下において有利に用いるのが可能である
ことが見出されたが、これこそが本発明の目的である。
要するに、本発明による方法は下記の工程、すなわち
a)吸収/凝縮工程において、液相の溶媒(S)を、補
助流体(ト)と二酸化炭素をともに含む気相に接触せし
めて、溶媒(S)中の二酸化炭素溶液と流体(ト)の液
相とを得るようにし、流体(ト)は少なくとも一部溶媒
(S)中の二酸化炭素溶液と混和せず、流体(ト)は工
程(e)の条件下においては気化可能でかつ工程(a)
の条件下においては凝縮可能な流体であり、しかして溶
媒(S)への二酸化炭素の吸収熱と流体(ト)の凝縮熱
とを外部流体に伝達する工程と、 b)溶媒(S)中の二酸化炭素溶液を流体口の液相から
分離する工程と、 C)溶媒C8)中の二酸化炭素溶液を脱着工程へ送りか
っこの溶液を脱着条件下に置いて、外部流体より脱着熱
を取込みながら、二酸化炭素に乏しくなった溶媒液相と
二酸化炭素に富む蒸気相とを得るようにし、しかして二
酸化炭素に乏しくなった前記溶媒液相を吸収/凝縮工程
(a)へ再循環せしめて、そこにおいて溶媒(S)の液
相を形成する工程と、 d)吸収/凝縮工程(a)において得られかつ工程(b
)において分離された流体(ト)の凝縮液相の少なくと
も一部を、脱着工程(C)において溶媒(S)中の二酸
化炭素溶液より得られた二酸化炭素の気相の少なくとも
一部と混合する工程と、e)工程(d)において得られ
た混合物を蒸発工程に付し、外部流体より流体(ト)の
蒸発熱を取込みながら、流体(ト)の蒸気と二酸化炭素
との混合物より成る気相を回収する工程と、 f)工程(8)において得られた気相を吸収/凝縮工程
(a)に付する工程 と含むものである。
助流体(ト)と二酸化炭素をともに含む気相に接触せし
めて、溶媒(S)中の二酸化炭素溶液と流体(ト)の液
相とを得るようにし、流体(ト)は少なくとも一部溶媒
(S)中の二酸化炭素溶液と混和せず、流体(ト)は工
程(e)の条件下においては気化可能でかつ工程(a)
の条件下においては凝縮可能な流体であり、しかして溶
媒(S)への二酸化炭素の吸収熱と流体(ト)の凝縮熱
とを外部流体に伝達する工程と、 b)溶媒(S)中の二酸化炭素溶液を流体口の液相から
分離する工程と、 C)溶媒C8)中の二酸化炭素溶液を脱着工程へ送りか
っこの溶液を脱着条件下に置いて、外部流体より脱着熱
を取込みながら、二酸化炭素に乏しくなった溶媒液相と
二酸化炭素に富む蒸気相とを得るようにし、しかして二
酸化炭素に乏しくなった前記溶媒液相を吸収/凝縮工程
(a)へ再循環せしめて、そこにおいて溶媒(S)の液
相を形成する工程と、 d)吸収/凝縮工程(a)において得られかつ工程(b
)において分離された流体(ト)の凝縮液相の少なくと
も一部を、脱着工程(C)において溶媒(S)中の二酸
化炭素溶液より得られた二酸化炭素の気相の少なくとも
一部と混合する工程と、e)工程(d)において得られ
た混合物を蒸発工程に付し、外部流体より流体(ト)の
蒸発熱を取込みながら、流体(ト)の蒸気と二酸化炭素
との混合物より成る気相を回収する工程と、 f)工程(8)において得られた気相を吸収/凝縮工程
(a)に付する工程 と含むものである。
1つの特殊な実施態様によれば、工程(e)において得
られた二酸化炭素に富む蒸気相を二酸化炭素の補助溶媒
液相(ト)と混合して、前記補助液相中の二酸化炭素を
溶解するようにし、その際溶解熱を外部媒質に向って排
出し、次いで減圧して、溶解した二酸化炭素の脱着を可
能にするようにする。脱着した気体の二酸化炭素は、工
程(d)において流体(ト)の凝縮液相と混合される二
酸化炭素になる。
られた二酸化炭素に富む蒸気相を二酸化炭素の補助溶媒
液相(ト)と混合して、前記補助液相中の二酸化炭素を
溶解するようにし、その際溶解熱を外部媒質に向って排
出し、次いで減圧して、溶解した二酸化炭素の脱着を可
能にするようにする。脱着した気体の二酸化炭素は、工
程(d)において流体(ト)の凝縮液相と混合される二
酸化炭素になる。
この後者の場合においては、二酸化炭素を工程(d)に
おいて流体(ト)の凝縮液相と混合する前に、これをそ
の溶液か、ら全部脱着しておく必要はなく、前記の減圧
した溶液を流体(ト)の前記の凝縮液相と混合し、生ず
る混合物を、流体(ト)の蒸発か少fi (とも一部二
酸化炭素のその溶液よりの脱着と同時に行われる工程(
−)へ送るのが好まれる。蒸発が完了すれば、次いで、
脱着しだ液相を気体の流体(ト)と気体の二酸化炭素を
含む気相から分離する。脱着した液相は、これを工程(
a)において得る二酸化炭素に富む気相と補助溶媒液相
との前記混合帯域へ戻す。
おいて流体(ト)の凝縮液相と混合する前に、これをそ
の溶液か、ら全部脱着しておく必要はなく、前記の減圧
した溶液を流体(ト)の前記の凝縮液相と混合し、生ず
る混合物を、流体(ト)の蒸発か少fi (とも一部二
酸化炭素のその溶液よりの脱着と同時に行われる工程(
−)へ送るのが好まれる。蒸発が完了すれば、次いで、
脱着しだ液相を気体の流体(ト)と気体の二酸化炭素を
含む気相から分離する。脱着した液相は、これを工程(
a)において得る二酸化炭素に富む気相と補助溶媒液相
との前記混合帯域へ戻す。
補助溶媒(1)は二酸化炭素の主溶媒と同じ組成のもの
でも、異なる組成のものでもよい。
でも、異なる組成のものでもよい。
第1図は本発明の第1の実施態様を示すものである。
第2図は本発明の別の実施態様であって、水沫による冷
気または熱気の生産効果を増大せしめ得るものを示す。
気または熱気の生産効果を増大せしめ得るものを示す。
第3図は二酸化炭素、規定の8倍のジェタノールアミン
水溶液およびインペンタノを用いる本発明の実施態様を
例示するものである。
水溶液およびインペンタノを用いる本発明の実施態様を
例示するものである。
第4図は、用いる流体が外部の機械力を必要とせずに循
環する本発明のもう1つの実施態様に関するものである
。
環する本発明のもう1つの実施態様に関するものである
。
第1図にフローチャートを示すサイクルによれば、適宜
の溶媒(S)中の二酸化炭素溶液を沸騰器(B)内にお
いて外部熱源(+51によって加熱する。
の溶媒(S)中の二酸化炭素溶液を沸騰器(B)内にお
いて外部熱源(+51によって加熱する。
脱着した二酸化炭素は、デカンターロから管路圓を経て
来る液体のハロゲン化合物(または他の液体補助流体)
の若干量を受入れる混合器(Ml)に向って、管路(1
)によって排出される。
来る液体のハロゲン化合物(または他の液体補助流体)
の若干量を受入れる混合器(Ml)に向って、管路(1
)によって排出される。
気体の二酸化炭素と液体のハロゲン化合物の混合物は、
管路(2)を通って熱交換器(蒸発器ECI)に達し、
その中で液相は外部流体よりの熱の追加(ダクト4およ
び5)によって全部気化される。混合蒸気はダクト(3
)を経て排出され、次いて、二酸化炭素に乏しくなった
溶媒溶液をダク) 131から受入れる混合器(M2)
内に入れられる。
管路(2)を通って熱交換器(蒸発器ECI)に達し、
その中で液相は外部流体よりの熱の追加(ダクト4およ
び5)によって全部気化される。混合蒸気はダクト(3
)を経て排出され、次いて、二酸化炭素に乏しくなった
溶媒溶液をダク) 131から受入れる混合器(M2)
内に入れられる。
流体は熱交換器(EC2)に向って進み、その中で二酸
化炭素は、ダクト(7)よりはいって来て、ダクト(8
)より排出される外部流体に熱を与えて溶媒溶液に吸収
される。
化炭素は、ダクト(7)よりはいって来て、ダクト(8
)より排出される外部流体に熱を与えて溶媒溶液に吸収
される。
吸収による二酸化炭素の消失は熱交換器内に存在する蒸
気相中のこのガスの分圧を著しく低下せしめて、これを
変動せしめる。減圧弁を欠くためにこのガスの全圧は変
らず、凝縮可能ガスの分圧は増大する。
気相中のこのガスの分圧を著しく低下せしめて、これを
変動せしめる。減圧弁を欠くためにこのガスの全圧は変
らず、凝縮可能ガスの分圧は増大する。
従って、ダクト(7)とダクト8)の間を循環する外部
流体への熱の供給を伴って、熱交換器(Ec 2)内に
おけるこの流体の凝縮が起る。
流体への熱の供給を伴って、熱交換器(Ec 2)内に
おけるこの流体の凝縮が起る。
二酸化炭素のその溶媒中の溶液ならひに前記溶液と混和
しない液体はダクト(9)より排出され、デカンタ−回
内にはいる。密度差によって、混和°しない液相は分離
する。より重いと推定される凝縮可能な補助流体は、管
路圓によってデカンタ−0の基部より取出され、混合器
(Ml)内へ入れられる。
しない液体はダクト(9)より排出され、デカンタ−回
内にはいる。密度差によって、混和°しない液相は分離
する。より重いと推定される凝縮可能な補助流体は、管
路圓によってデカンタ−0の基部より取出され、混合器
(Ml)内へ入れられる。
より軽い二酸化炭素溶液はダクト+101を経て排出さ
れ、熱交換器(EC3)を通過して、ガス・エントレイ
メントによって沸騰器中)に向って管路αυ内にはいる
前に、その中で再加熱を受ける。
れ、熱交換器(EC3)を通過して、ガス・エントレイ
メントによって沸騰器中)に向って管路αυ内にはいる
前に、その中で再加熱を受ける。
二酸化炭素に乏しくなった溶液はダクト12より排出し
、熱交換器(EC3)内においてその熱の一部を失い、
ダクトa3を経て混合器(M2)にはいる。
、熱交換器(EC3)内においてその熱の一部を失い、
ダクトa3を経て混合器(M2)にはいる。
このようにして、前記のフローチャートによる熱ポンプ
が作動する場合においては、湿度水準の高い熱が沸騰器
中)に供給され、温度水準の低い熱が蒸発器(ECI)
に供給される。
が作動する場合においては、湿度水準の高い熱が沸騰器
中)に供給され、温度水準の低い熱が蒸発器(ECI)
に供給される。
中等度の温度水準の有効熱を熱交換器(EC2)内で回
収するが、この中において二酸化炭素の吸収と補助流体
の凝縮が結び付く。
収するが、この中において二酸化炭素の吸収と補助流体
の凝縮が結び付く。
冷却運転の場合は、冷源には蒸発器(ECI)がなる。
二酸化炭素、溶媒および凝縮可能な補助流体を用いる本
発明の別の実施方式は、第2図のフローチャートに例示
する通りである。沸騰器(B)において脱着した二酸化
炭素はダクト叫によって混合器(M3)に向って排出さ
れ、その中へ溶媒中の二酸化炭素に比較的富む溶液が入
れられる。この溶液は熱交換器(EC4)内においてさ
らに二酸化炭素に富むようになる。そこでは吸収反応が
増進せしめた熱を、ダク) t+7]より熱交換器(E
C4)へはいって来てダク) +181より排出される
外部流体に向って、排出する。
発明の別の実施方式は、第2図のフローチャートに例示
する通りである。沸騰器(B)において脱着した二酸化
炭素はダクト叫によって混合器(M3)に向って排出さ
れ、その中へ溶媒中の二酸化炭素に比較的富む溶液が入
れられる。この溶液は熱交換器(EC4)内においてさ
らに二酸化炭素に富むようになる。そこでは吸収反応が
増進せしめた熱を、ダク) t+7]より熱交換器(E
C4)へはいって来てダク) +181より排出される
外部流体に向って、排出する。
次いで、二酸化炭素に富むようになった溶液はダク)
Qlを経て減圧弁(vl)へ導かれる。
Qlを経て減圧弁(vl)へ導かれる。
この溶液はダクト■によって混合器(M4)に導かれ、
ここで補助流体の液相と混合される。
ここで補助流体の液相と混合される。
全体は熱交換器(EC5)内へ入れられ、そこで外部流
体より熱を取込んで(路線c!1)および(221)−
邪気化される。流出液は路線@によってデカンタ−L(
D L)へ送られる。
体より熱を取込んで(路線c!1)および(221)−
邪気化される。流出液は路線@によってデカンタ−L(
D L)へ送られる。
デカンタ−(Dl)は液相(溶媒中の二酸化炭素に比較
的に乏しくなった溶液)を、二酸化炭素および補助流体
の蒸気を含む蒸気相から分離するのを可能にする。路線
□□□によってデカンター(Dl)から抽出した液相は
ポンプ(Pl)およびダク) (251によって混合器
(め3)へ再び入れられる。
的に乏しくなった溶液)を、二酸化炭素および補助流体
の蒸気を含む蒸気相から分離するのを可能にする。路線
□□□によってデカンター(Dl)から抽出した液相は
ポンプ(Pl)およびダク) (251によって混合器
(め3)へ再び入れられる。
ダクト■によって抽出する蒸気相は混合器(M5)に入
れられるが、そこにはダクト(8)を経て溶質に乏しい
溶媒中溶液もまたはいって来る。
れられるが、そこにはダクト(8)を経て溶質に乏しい
溶媒中溶液もまたはいって来る。
全体はダク)(281を経て熱交換器(EC6)に達し
、二酸化炭素の溶液への吸収反応が行われる。
、二酸化炭素の溶液への吸収反応が行われる。
この反応の増進せしめた熱を外部流体が回収する(ダク
ト(支)および■)。
ト(支)および■)。
全圧は変らないので、結果として、CO2の消失によっ
て補助流体の分圧が増大し、熱交換器(EC5)内を支
配する操作条件下においてはその蒸気圧に達する。これ
は補助流体のCO2溶液と混和しないか、はとんど混和
しない液相への凝縮をもたらす。この凝縮は同じく外部
流体による熱回収作用を伴うものである。
て補助流体の分圧が増大し、熱交換器(EC5)内を支
配する操作条件下においてはその蒸気圧に達する。これ
は補助流体のCO2溶液と混和しないか、はとんど混和
しない液相への凝縮をもたらす。この凝縮は同じく外部
流体による熱回収作用を伴うものである。
ダクトC311の回収する混合液はデカンタ−((、)
2)内へ送られ、そこで重力によって、混和しない液相
が分離される。例えば、CO2溶液か最も重いものと認
めれば、この溶液はダク) +321で取出され、ポン
プ(P2)とダクト印)によって熱交換器(EC7)に
向って運ばれて、管路(財)を経て沸騰器(B)へはい
る前に、再加熱される。
2)内へ送られ、そこで重力によって、混和しない液相
が分離される。例えば、CO2溶液か最も重いものと認
めれば、この溶液はダク) +321で取出され、ポン
プ(P2)とダクト印)によって熱交換器(EC7)に
向って運ばれて、管路(財)を経て沸騰器(B)へはい
る前に、再加熱される。
外部流体の作用によって(ダクト(至)および+361
)、沸騰器(B)の温度が上昇せられ、二酸化炭素の脱
着が可能になる。このガスに乏しくなった溶液はダクト
(イ)、熱交換器(EC7)およびダクト■を経て減圧
弁(v2)に戻って、ダクト(4)を通って混合器(M
5)内に再循環せしめられる。
)、沸騰器(B)の温度が上昇せられ、二酸化炭素の脱
着が可能になる。このガスに乏しくなった溶液はダクト
(イ)、熱交換器(EC7)およびダクト■を経て減圧
弁(v2)に戻って、ダクト(4)を通って混合器(M
5)内に再循環せしめられる。
液態の補助流体はダク)C39)によって取出され、循
環ポンプ(P3)およびダクト(401によって混合器
(M4)へ運ばれる。
環ポンプ(P3)およびダクト(401によって混合器
(M4)へ運ばれる。
このようにして、第2図フローチャートによる熱ポンプ
としての運転の場合は、温度水準の高い熱か沸騰器(B
)に供給され、温度水準の低い熱が熱交換器(EC5)
に供給される。中等度の温度水準の有効熱は熱交換器(
EC4)および(EC6)において回収される。冷却運
転の場合は、冷源には熱交換器(EC5)がなる。
としての運転の場合は、温度水準の高い熱か沸騰器(B
)に供給され、温度水準の低い熱が熱交換器(EC5)
に供給される。中等度の温度水準の有効熱は熱交換器(
EC4)および(EC6)において回収される。冷却運
転の場合は、冷源には熱交換器(EC5)がなる。
第2図のフローチャートに例示する本発明の実施方式は
、従って、従来技術に比して新規な利点を示すものであ
る。
、従って、従来技術に比して新規な利点を示すものであ
る。
事実、フランス特許第2454591号の第1図に示す
フローチャートの如き標準的な吸収法においては、外部
媒質あるいは外部流体より回収し得る熱の量は、高い温
度水準において沸□騰器にはいる熱の量に実質的に等し
いことが認められている。
フローチャートの如き標準的な吸収法においては、外部
媒質あるいは外部流体より回収し得る熱の量は、高い温
度水準において沸□騰器にはいる熱の量に実質的に等し
いことが認められている。
第2図のフロアチャートで示す方法によっ−C例示する
如き本発明を以てすれば、熱交換器(EC5)における
外部媒質および外部流体よりの熱の回収は、CO2、常
用の溶媒および炭化水素またはハロゲン化合物の如き安
価でかつ危険のない物質のみを用いるサイクルにおける
補助流体の気化に由来する熱を以て、増加せしめられる
。
如き本発明を以てすれば、熱交換器(EC5)における
外部媒質および外部流体よりの熱の回収は、CO2、常
用の溶媒および炭化水素またはハロゲン化合物の如き安
価でかつ危険のない物質のみを用いるサイクルにおける
補助流体の気化に由来する熱を以て、増加せしめられる
。
流体(ト)は下記の如き必須条件に適合しなければなら
ない。すなわち 1)少なくとも一部は溶媒(S)中の二酸化炭素溶液と
混和してはならない。
ない。すなわち 1)少なくとも一部は溶媒(S)中の二酸化炭素溶液と
混和してはならない。
2)二酸化炭素の溶媒(S)への吸収工程の出口温度に
おいて、蒸発工程を支配する全圧よりも低い蒸気圧を有
していなければならない。
おいて、蒸発工程を支配する全圧よりも低い蒸気圧を有
していなければならない。
上記の条件を満たし、且つ二酸化炭素を可逆的に溶解し
得る(すなわち、溶液のその後の加熱によって二酸化炭
素を放出し得る)如何なる液体も溶媒(8)として用い
ることができる。可逆性というこの条件に適合しさえす
れば、溶媒は任意の化学物質、例としてはアミン類、と
りわけアルカメールアミン、ケトン類、アミド類、エー
テル類、アルコール類、スルホン類、スルホキシド類、
炭酸塩類、カルボン酸エステル類または燐酸エステル類
に属するものであればよい。具体的な溶媒を例として示
せば、水、ジエチレングリコール、N−メチルピロリド
ン、燐酸トリーn−ブチル、スルホラン、ジメチルスル
ホキシド、炭酸プロピレン、三酢酸グリコール、酢酸メ
トキシジエチレングリコール、ポリエチレングリコール
ジメチルエステル、メタノでル、炭酸ナトリウム溶液、
炭酸カリウム溶液、シアン酢酸メチル、ジメチルホルム
アミド、ゲルタロニトリル、オリゴエチレングリコール
メチルイソプロピルエステル、七ノー、ジiまたはトリ
エタノールアミン、七ノー、ジーまたはトリプロパツー
ルアミンの水溶液およびモルホリンの水溶液である。
得る(すなわち、溶液のその後の加熱によって二酸化炭
素を放出し得る)如何なる液体も溶媒(8)として用い
ることができる。可逆性というこの条件に適合しさえす
れば、溶媒は任意の化学物質、例としてはアミン類、と
りわけアルカメールアミン、ケトン類、アミド類、エー
テル類、アルコール類、スルホン類、スルホキシド類、
炭酸塩類、カルボン酸エステル類または燐酸エステル類
に属するものであればよい。具体的な溶媒を例として示
せば、水、ジエチレングリコール、N−メチルピロリド
ン、燐酸トリーn−ブチル、スルホラン、ジメチルスル
ホキシド、炭酸プロピレン、三酢酸グリコール、酢酸メ
トキシジエチレングリコール、ポリエチレングリコール
ジメチルエステル、メタノでル、炭酸ナトリウム溶液、
炭酸カリウム溶液、シアン酢酸メチル、ジメチルホルム
アミド、ゲルタロニトリル、オリゴエチレングリコール
メチルイソプロピルエステル、七ノー、ジiまたはトリ
エタノールアミン、七ノー、ジーまたはトリプロパツー
ルアミンの水溶液およびモルホリンの水溶液である。
流体(ト)は二酸化炭素の揮発度に匹敵する揮発性を有
する流体であってもよいし、例えば炭素原子数が3〜1
の間に含まれる炭化水素あるいハトリクロロトリフルオ
ロエタン(R113)またはテトラクロロジフルオロエ
タン(R112)、クロロジフルオロメタン(R22)
、クロロペンタフルオロエタン(R115)、ジクロロ
ジフルオロメタン(R12)、ジクロロフルオロメタン
(R21)、クロロジフルオロブロモメタン(R12B
1)、ジクロロテトラフルオロエタン(R114)の如
き1〜4個の炭素原子を含むハロゲン化炭化水素、もし
くはブタノールまたはペンタノールの如きアルコール、
メチルイソブチルケトンの如きケトン、メチル−n−ブ
チルエーテル、ジプロピルエーテルまたはジブチルエー
テルの如きエセテルを選択することができる。
する流体であってもよいし、例えば炭素原子数が3〜1
の間に含まれる炭化水素あるいハトリクロロトリフルオ
ロエタン(R113)またはテトラクロロジフルオロエ
タン(R112)、クロロジフルオロメタン(R22)
、クロロペンタフルオロエタン(R115)、ジクロロ
ジフルオロメタン(R12)、ジクロロフルオロメタン
(R21)、クロロジフルオロブロモメタン(R12B
1)、ジクロロテトラフルオロエタン(R114)の如
き1〜4個の炭素原子を含むハロゲン化炭化水素、もし
くはブタノールまたはペンタノールの如きアルコール、
メチルイソブチルケトンの如きケトン、メチル−n−ブ
チルエーテル、ジプロピルエーテルまたはジブチルエー
テルの如きエセテルを選択することができる。
簡単な事前の試験を行えば、流体(ト)と溶媒とのある
特定の混合物が本発明の条件に適合するか否かをさらに
一般的に確認することができるであろう。すなわち、液
態における流体(ト)が少なくとも一部は溶媒(S)、
場合によっては溶媒(1)中の二酸化炭素溶液と混和し
ないこと、および流体(ト)か工程(e)の条件下にお
いて気化可能であり、工程(a)の条件下において凝縮
可能であることを確かめることになる。
特定の混合物が本発明の条件に適合するか否かをさらに
一般的に確認することができるであろう。すなわち、液
態における流体(ト)が少なくとも一部は溶媒(S)、
場合によっては溶媒(1)中の二酸化炭素溶液と混和し
ないこと、および流体(ト)か工程(e)の条件下にお
いて気化可能であり、工程(a)の条件下において凝縮
可能であることを確かめることになる。
最適の流体(ト)の選択は与えられたLi>用について
の運転温度に左右される。
の運転温度に左右される。
流体(ト)は必ずしも単体である要はなく、別々の2種
ないし数種の混合物で出来ていてもよい。
ないし数種の混合物で出来ていてもよい。
この混合物の組成が混合物の蒸気圧の値を決定するので
、不法にとって最適の条件にすることが可能である。
、不法にとって最適の条件にすることが可能である。
流体(ト)を確定する第2の条件は、なかんずく、蒸発
工程(e)の湿度と吸収工程(a)の温度の間における
、流体(ト)の蒸気圧の変動が蒸発器(e)に定められ
た温度における二酸化炭素の蒸気圧より小さくなければ
ならないということを強(要求するものである。
工程(e)の湿度と吸収工程(a)の温度の間における
、流体(ト)の蒸気圧の変動が蒸発器(e)に定められ
た温度における二酸化炭素の蒸気圧より小さくなければ
ならないということを強(要求するものである。
□本発明を実施例1および実施例2を以て例示する。
実施例1
実施例1は第3図のフローチャートを参照して説明する
。本実施例においては、二酸化炭素は、二酸化炭素の濃
度の異なる、規定の8倍(gN)の2種のジェタノール
アミン(DEa)水溶液中で吸収、脱着され、補助流体
はインペンタン(i−1−05)である。
。本実施例においては、二酸化炭素は、二酸化炭素の濃
度の異なる、規定の8倍(gN)の2種のジェタノール
アミン(DEa)水溶液中で吸収、脱着され、補助流体
はインペンタン(i−1−05)である。
管路(41)を経て、150℃に近い温度において沸騰
器し)内に液相の二酸化炭素を入れるが、CO2のモル
比0.15は水性溶媒中のC02のモル数のDEAのモ
ル数に対する比によって見積ったものである。外部流体
が熱力(10kw)をもたらしくダクト(4りおよびに
)、これが液相の温度を160℃にする。温度上昇中に
二酸化炭素の脱着が起るが、液相の上方のその田は20
気田近(に上昇する。液相は同時に二酸化炭素に乏しく
なり、上に定義した如きモル比は0.06という値に低
下する。
器し)内に液相の二酸化炭素を入れるが、CO2のモル
比0.15は水性溶媒中のC02のモル数のDEAのモ
ル数に対する比によって見積ったものである。外部流体
が熱力(10kw)をもたらしくダクト(4りおよびに
)、これが液相の温度を160℃にする。温度上昇中に
二酸化炭素の脱着が起るが、液相の上方のその田は20
気田近(に上昇する。液相は同時に二酸化炭素に乏しく
なり、上に定義した如きモル比は0.06という値に低
下する。
二酸化炭素に富む蒸気相はダク) +44)によって混
合器(M6)に向って排出され、その中てこの蒸気相と
、時間流量661 l!/hを以てポンプ(P4)およ
びダクト(6を経て入れられるDEA水溶液中のCO2
の液相との間に緊密な接触が起る。
合器(M6)に向って排出され、その中てこの蒸気相と
、時間流量661 l!/hを以てポンプ(P4)およ
びダクト(6を経て入れられるDEA水溶液中のCO2
の液相との間に緊密な接触が起る。
この液相は脱着工程に由来するもので、CO2/DEA
モル比0.575を有している。
モル比0.575を有している。
混合物はダク) [6)を経て熱交換器(EC8)に入
る。この熱交換器は二酸化炭素の液相への吸収により発
生した熱を外部流体中に排出する(ダクト(4ηおよび
帳)ことによって、このような吸収を可能にする。
る。この熱交換器は二酸化炭素の液相への吸収により発
生した熱を外部流体中に排出する(ダクト(4ηおよび
帳)ことによって、このような吸収を可能にする。
熱交換を40℃に限定すれば、0.72という新たなC
O2/DE八モル比をへて示されるCO2含量を有する
アミン水溶液を得る。
O2/DE八モル比をへて示されるCO2含量を有する
アミン水溶液を得る。
混合物は、ダクト(49より排出されて、熱交換器(E
Cg)を通過し、該水溶液の温度を熱交換器(EC9)
内で5℃に低下せしめることによって、C02の吸収を
そこまで続行する。同時にDEA水溶液はCO2に富む
ようになり、CO2/DEAモル比は0.83に達する
に到る。
Cg)を通過し、該水溶液の温度を熱交換器(EC9)
内で5℃に低下せしめることによって、C02の吸収を
そこまで続行する。同時にDEA水溶液はCO2に富む
ようになり、CO2/DEAモル比は0.83に達する
に到る。
CO2に富むに到ったこの液相はダクトωによって熱交
換器(EC9)から出て行き、減圧弁(■3)によって
2o気田から1.2気圧に減圧される。
換器(EC9)から出て行き、減圧弁(■3)によって
2o気田から1.2気圧に減圧される。
ダクト51)により液体のインペンタンを10℃に近い
温度で入れ、ダクト■内の液体である乳濁液を形成する
。熱交換器(ECIO)のレベルにおいて、インペンタ
ンの蒸発とCo2水溶液からのCO2の脱着が同時に起
る。
温度で入れ、ダクト■内の液体である乳濁液を形成する
。熱交換器(ECIO)のレベルにおいて、インペンタ
ンの蒸発とCo2水溶液からのCO2の脱着が同時に起
る。
この二重の変化に必要な温度水準の低い熱は、ダクト(
至)を通ってはいって来てダクl−+541より出て行
く外部流体がシステムにもたらして来る。
至)を通ってはいって来てダクl−+541より出て行
く外部流体がシステムにもたらして来る。
消費熱力は10.360ワツトであり、これは二酸化炭
素の脱着のみによって取出される熱力(8710ワツト
)に比較して19%の利得を示すものである。熱交換器
(ECIO)の出口温度は0℃である。
素の脱着のみによって取出される熱力(8710ワツト
)に比較して19%の利得を示すものである。熱交換器
(ECIO)の出口温度は0℃である。
従って、ダクト時によって、0℃において1゜55気圧
の全(E(CO2については1.2気圧、インペンタン
については0.35気圧の2つの分圧の合計の和)下で
、CO2とインペンタンの混合ガスならびにC02に乏
しくなったDEA水溶液(モル比0.675)の液相を
排出する。
の全(E(CO2については1.2気圧、インペンタン
については0.35気圧の2つの分圧の合計の和)下で
、CO2とインペンタンの混合ガスならびにC02に乏
しくなったDEA水溶液(モル比0.675)の液相を
排出する。
気相と液相の分離はデカンタ−(D3)内で行われる。
C02とインペンタンより成る気相は管路(財))によ
って排出され、ダクト購酩)によってダクト(59)を
経テi!III騰器(B)ヨリ出て来テ減圧弁(V4
)によって減圧された160℃の液相とともに熱交換器
(EC11)に入る前に、デカンタ−(D4)に由来す
る二酸化炭素の小部分を受入れる。熱交換器(ECII
)内においては、CO2ガスの溶媒溶液中への一部吸収
が熱の放出を伴って起り、この熱は吸収器(5)内を通
過した後のDEA水溶液に与えられる。
って排出され、ダクト購酩)によってダクト(59)を
経テi!III騰器(B)ヨリ出て来テ減圧弁(V4
)によって減圧された160℃の液相とともに熱交換器
(EC11)に入る前に、デカンタ−(D4)に由来す
る二酸化炭素の小部分を受入れる。熱交換器(ECII
)内においては、CO2ガスの溶媒溶液中への一部吸収
が熱の放出を伴って起り、この熱は吸収器(5)内を通
過した後のDEA水溶液に与えられる。
65℃において熱交換器を出ても、気相中には二酸化炭
素がなお残存している。気相と液相の混合物は管路田に
よって吸収器(5)に導かれる。
素がなお残存している。気相と液相の混合物は管路田に
よって吸収器(5)に導かれる。
冷却回路(ダクト伯1)および((支))がCO2のア
ミン溶液中への吸収熱ならびに32℃に到るまでのイン
ペンタンの凝縮熱を回収し、溶媒溶液と平衡していたC
O2の分圧は12気圧にJ−Hする。熱交換器(EC1
0)内の全圧は1,55気田であり、蒸発脱着用熱交換
器(ECIQ)と吸収器(5)との間の約0.09気圧
の圧力損失を以て、吸収器内のインペンタンの分圧1.
26気圧が得られる。これは32℃におけるこの物質の
飽和蒸気圧に相当する。インペンタンの凝縮がDEA水
溶液へのCO2の一部吸収と同時に起る。
ミン溶液中への吸収熱ならびに32℃に到るまでのイン
ペンタンの凝縮熱を回収し、溶媒溶液と平衡していたC
O2の分圧は12気圧にJ−Hする。熱交換器(EC1
0)内の全圧は1,55気田であり、蒸発脱着用熱交換
器(ECIQ)と吸収器(5)との間の約0.09気圧
の圧力損失を以て、吸収器内のインペンタンの分圧1.
26気圧が得られる。これは32℃におけるこの物質の
飽和蒸気圧に相当する。インペンタンの凝縮がDEA水
溶液へのCO2の一部吸収と同時に起る。
液体のインペンタンとこの水溶液は相互にほとんど混和
しないので、吸収器回内においては両液相の分離が起る
。
しないので、吸収器回内においては両液相の分離が起る
。
二酸化炭素を含むアミン水溶液(モル比0.5)はポン
プ(P5)に向う管路(B3)によって取出され、この
ポンプは水溶液をしてダクト(641および熱交換器(
ECII)を通過せしめて、ダクト(41)を経て沸騰
器(B)に入る前に予熱される。
プ(P5)に向う管路(B3)によって取出され、この
ポンプは水溶液をしてダクト(641および熱交換器(
ECII)を通過せしめて、ダクト(41)を経て沸騰
器(B)に入る前に予熱される。
液体のイソペンタンはダクト霞、循環ポンプ(P6)お
よびパイプ51+を通って熱交換器(EC10)に再び
入れられる。
よびパイプ51+を通って熱交換器(EC10)に再び
入れられる。
熱交換器(ECIO)に由来しかつデカンタ−(D3
)内において分離された液体インペンタンは、ダクト霞
によって抽出されかつ熱交換器(EC9)内においてそ
の含む二酸化炭素の一部の脱着を続けることによって、
35℃まで再加熱される。熱交換器(EC9)の出口に
おいて、ダクト額が取出す液相はC02に乏しくなる(
CO2/DEAモル比0.575)。液体・気体の分離
はデカンタ−(D4)内において起る。管路571へ再
び入れた気相のCO2が管路−によって回収され、液相
はポンプ(P4)にょつてダク) +69+よりダクト
(45)を経て混合器(M6)内へ吸込まれる。
)内において分離された液体インペンタンは、ダクト霞
によって抽出されかつ熱交換器(EC9)内においてそ
の含む二酸化炭素の一部の脱着を続けることによって、
35℃まで再加熱される。熱交換器(EC9)の出口に
おいて、ダクト額が取出す液相はC02に乏しくなる(
CO2/DEAモル比0.575)。液体・気体の分離
はデカンタ−(D4)内において起る。管路571へ再
び入れた気相のCO2が管路−によって回収され、液相
はポンプ(P4)にょつてダク) +69+よりダクト
(45)を経て混合器(M6)内へ吸込まれる。
本発明による方法は、吸収−脱着状態の二酸化炭素を用
いるサイクルを補助流体のループに組合わせるものであ
るが、これによれば、実施例1の場合、脱着用熱交換器
(ECIO)に必要な出力を、インペンタンを用いない
場合に要求される8710ワツトに比較して1650ワ
ツトだけ増加せしめることができる。
いるサイクルを補助流体のループに組合わせるものであ
るが、これによれば、実施例1の場合、脱着用熱交換器
(ECIO)に必要な出力を、インペンタンを用いない
場合に要求される8710ワツトに比較して1650ワ
ツトだけ増加せしめることができる。
熱ポンプとして作動するこのようなシステムの、回収し
得る熱の高い温度水準の熱に対する比として定義される
性能係数は18710/10000すなわち1,87か
ら(18710+1650 )/10000すなわち2
,03となる。
得る熱の高い温度水準の熱に対する比として定義される
性能係数は18710/10000すなわち1,87か
ら(18710+1650 )/10000すなわち2
,03となる。
実施例2
本実施例2は第4図に例示するものである。
本発明が、二酸化炭素、ジェタノールアミン水溶液およ
びクロロジフルオロメタン(R22)の如き化合物を用
いる方法に応用したものである。
びクロロジフルオロメタン(R22)の如き化合物を用
いる方法に応用したものである。
非限定的な本実施例によって、実施例1におけるのと同
じ溶媒とともに二酸化炭素を用いるが、R22の如き流
体の気化、次いで凝縮のお蔭で流体の循環用の補助エネ
ルギーを要しないシステムに到達することの有利な可能
性が例示しである。
じ溶媒とともに二酸化炭素を用いるが、R22の如き流
体の気化、次いで凝縮のお蔭で流体の循環用の補助エネ
ルギーを要しないシステムに到達することの有利な可能
性が例示しである。
ジェタノールアミンDEAの水溶液がダクトa■によっ
て沸騰器(B)に達して、外部熱源(2)より来る熱で
そこで120℃になる。
て沸騰器(B)に達して、外部熱源(2)より来る熱で
そこで120℃になる。
CO2のモル数を溶液中に存在するDEAのモル数を以
て除したものとして定義されるモル比は0.3であり、
溶液の上方におけるC02の分圧は15気圧である。水
溶液の分圧は極めて小さいので、沸騰器(B)内におい
ては15気圧に近い田が存在する。
て除したものとして定義されるモル比は0.3であり、
溶液の上方におけるC02の分圧は15気圧である。水
溶液の分圧は極めて小さいので、沸騰器(B)内におい
ては15気圧に近い田が存在する。
主としてCO2より成る気相はダクトff31により抽
出されて熱交換1(EC12)に達する。
出されて熱交換1(EC12)に達する。
これはダク) ff4)よりさらに冷たくなってこれか
ら出て行き、液体のR22中において発泡しながら蒸発
器(EV)に受入れられる。
ら出て行き、液体のR22中において発泡しながら蒸発
器(EV)に受入れられる。
CO2の蒸気相が液体R22中を通過すると後者の一部
気化と蒸発器(EV)内に存在する各相の冷却が惹起さ
れる。ダクト(75+より入りかつダクトaωより出て
行く蛇管状の外部回路によって蒸発器(EV)内の温度
を0℃前後に保つことができる。これはクロロジフルオ
ロメタンの分圧5気圧に相当する。各囲域は実質的に等
圧になっているので、蒸発器内における液相の上方の二
酸化炭素分圧は10気圧に近い。
気化と蒸発器(EV)内に存在する各相の冷却が惹起さ
れる。ダクト(75+より入りかつダクトaωより出て
行く蛇管状の外部回路によって蒸発器(EV)内の温度
を0℃前後に保つことができる。これはクロロジフルオ
ロメタンの分圧5気圧に相当する。各囲域は実質的に等
圧になっているので、蒸発器内における液相の上方の二
酸化炭素分圧は10気圧に近い。
CO2とR22との混合物でこのように構成される気相
はダクト(資)より排出され、熱交換器(EC12)に
おいて再加熱され、ダクト(2)を経て吸収器(A3)
に達する。
はダクト(資)より排出され、熱交換器(EC12)に
おいて再加熱され、ダクト(2)を経て吸収器(A3)
に達する。
ダクトq印によって、二酸化炭素に乏しくなったジェタ
ノールアミン水溶液の復帰が可能になる。
ノールアミン水溶液の復帰が可能になる。
生成物の出口温度が外部流体の循環(ダクト(めおよび
叫))によって38℃前後に保たれている吸収器内にお
いては、全圧は実質的に恒常であり、蒸発器(EV)内
で支配的な圧力すなわち15気圧に近い。DEA溶液の
熱および濃縮の条件は、気相中に存在−するCO2が吸
収される如きものである。その残留分圧は0.1気圧で
□ある。従って、残存蒸気相の分圧は主として15気圧
に近いR22より成っているか、これはこの気相がDE
A水溶液に混和しない液相として凝縮する如きものであ
る。
叫))によって38℃前後に保たれている吸収器内にお
いては、全圧は実質的に恒常であり、蒸発器(EV)内
で支配的な圧力すなわち15気圧に近い。DEA溶液の
熱および濃縮の条件は、気相中に存在−するCO2が吸
収される如きものである。その残留分圧は0.1気圧で
□ある。従って、残存蒸気相の分圧は主として15気圧
に近いR22より成っているか、これはこの気相がDE
A水溶液に混和しない液相として凝縮する如きものであ
る。
凝縮液はダク) +821を経て蒸発器(Ev)に戻る
。CO2に富むようになったDEA水溶液はダクト□□
□より38℃前後で排出され、熱交換器(EC13)に
達して、吸収したC02の一部を放出することによって
沸騰器より来る十字流によって再加熱を受ける。
。CO2に富むようになったDEA水溶液はダクト□□
□より38℃前後で排出され、熱交換器(EC13)に
達して、吸収したC02の一部を放出することによって
沸騰器より来る十字流によって再加熱を受ける。
この現象が熱源(71)の加熱する蛇管(841内で増
幅されて、液・蒸気混合物が管路ttS+内を上昇する
コトが可能になるにガスリフト)。
幅されて、液・蒸気混合物が管路ttS+内を上昇する
コトが可能になるにガスリフト)。
第4図に示すフローチャートの方法は本発明の1つの実
施例に過ぎず、熱交換器の配置の多くの変法を、記載の
サイクルの種々の個所へ熱力を移すために採用すること
ができる。
施例に過ぎず、熱交換器の配置の多くの変法を、記載の
サイクルの種々の個所へ熱力を移すために採用すること
ができる。
実施例に示す運転条件は限定的なものと考えるべきては
ない。
ない。
二酸化炭素を用いるその他の組合わせを考慮することが
できる。
できる。
二酸化炭素の溶媒は水のみてあっても、あるいはまた有
機溶媒であってもよい。補助作業流体は炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素であっても、さらにまたアルコール族に
属するものであってもよい。
機溶媒であってもよい。補助作業流体は炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素であっても、さらにまたアルコール族に
属するものであってもよい。
不法は数百ワットより数メガワットに到る、極めて種々
の熱力のスケールについて構想することができる。
の熱力のスケールについて構想することができる。
極めて各種の設備を本発明による方法を実施するために
用いることができる。
用いることができる。
熱交換器は、チューブ・カランドリア型熱交換器あるい
は平板型熱交換器の型式のものであればよい。
は平板型熱交換器の型式のものであればよい。
吸収工程および脱着工程は、場合によっては自動撹拌機
を備えかつ棚段またはライニングあるいはその他の装置
を有し、この種の操作を行うのに化学工学において最も
頻繁に用いられる型式の塔において、これを行えばよい
。
を備えかつ棚段またはライニングあるいはその他の装置
を有し、この種の操作を行うのに化学工学において最も
頻繁に用いられる型式の塔において、これを行えばよい
。
蒸発器における脱着工程および蒸発工程の温度は有効に
は一40℃より+80℃に到る7品度範囲内にあればよ
い。
は一40℃より+80℃に到る7品度範囲内にあればよ
い。
凝縮または吸収温度は、例えば、+20℃より+120
℃に到る温度範囲内にあればよい。
℃に到る温度範囲内にあればよい。
沸騰器の加熱温度は、例えば、80℃より250℃に到
る温度範囲内にあればよい。
る温度範囲内にあればよい。
装置は一般に最高圧50気圧以下で作動するように設計
される。
される。
第1図、第2図、第3図および第4図はいJれもこの発
明の実施態様を示すフローチャーlである。 (D) (Di) seesaws (D4) @@@
デカンター1(Ml)・・・・・・ (M6)・・・混
合器、(ECI) 拳・・・・・(EC13)・・・熱
交換器、(B)・・・沸騰器、(A)(A3)・・・吸
収器、(Ev)・・拳蒸発器。 以上 特許出願人 アンスティテユ・フランセ・デュ・ベ
トロール 外4名
明の実施態様を示すフローチャーlである。 (D) (Di) seesaws (D4) @@@
デカンター1(Ml)・・・・・・ (M6)・・・混
合器、(ECI) 拳・・・・・(EC13)・・・熱
交換器、(B)・・・沸騰器、(A)(A3)・・・吸
収器、(Ev)・・拳蒸発器。 以上 特許出願人 アンスティテユ・フランセ・デュ・ベ
トロール 外4名
Claims (4)
- (1)冷気および/または熱を生産するための吸収法で
あって、下記の各工程、すなわちa)吸収/凝縮工程に
おいて、溶媒(S)の液相を、補助流体(ト)と二酸化
炭素をともに含む気相に接触せしめ、溶媒(S)中の二
酸化炭素溶液と流体(ト)の液相とを得るようにし、該
液相流体(ト)は少なくとも一部溶媒(S)中の二酸化
炭素溶液と混和せず、流体(ト)は工程(+1)の条件
下においては気化可能でかつ工程(&)の条件下におい
ては凝縮可能な流体であり、しがして溶媒(S)中への
二酸化炭素の吸収熱と流体(ト)の凝縮熱とを外部流体
へ伝達する工程と、 b)溶媒(S)中の二酸化炭素溶液を液相流体(5)か
ら分離する工程と、 C)溶媒(S)中の二酸化炭素溶液を脱着工程へ送りか
つこの溶液を脱着条件下に置いて、外部流体より脱着熱
を取込みながら、二酸化炭素に乏しくなった液相溶媒と
二酸化炭素に富む蒸気相とを得るようにし、しかして二
酸化炭素に乏しくなった前記溶媒液相を吸収/凝縮工程
(IL)に再循環せしめて、そこにおいて溶媒(S)の
液相を形成する工程と、 d)吸収/凝縮工程(a)において得られかつ工程(b
)において分離された流体(ト)の凝縮液相の少なくと
も一部を、脱着工程((1)において溶媒(S)中の二
酸化炭素溶液より得られた二酸化炭素の気相の少なくと
も一部と混合する工程と、e)工程(d)において得ら
れた混合物を蒸発工程に付し、外部流体より流体(ト)
の蒸発熱を取込みながら、流体口の蒸気と二酸化炭素と
の混合物より成る気相を回収する工程と、f)工程(e
)において得られた気相を吸収/凝縮工程(a)に付す
る工程と を含む方法。 - (2) 工程((+)の後の追加工程(C′)におい
て、工程(0)において得られた二酸化炭素に富む蒸気
相を二酸化炭素の補助溶媒液相と混合して、前記補助液
相中の二酸化炭素を溶解するようにし、溶解熱を外部媒
質に向って排出し、しかして減圧して、溶解した二酸化
炭素を脱着するようにし、脱着した二酸化炭素が、工程
(d)において、流体(ト)の凝縮液相を混合する、二
酸化炭素の少なくとも一部を特徴する特許請求の範囲第
1項記載の方法。 - (3) 工程(d)において流体(ト)の凝縮液相と
混合した気体の二酸化炭素が少なくとも一部その溶液と
して二酸化炭素の減圧した補助溶媒液相中に存在し、二
酸化炭素の脱着を工程(6)において続行して脱着が少
なくとも一部流体(ト)の蒸発と同時に行われるように
し、これより生ずる脱着した液相を気体の流体口と気体
の二酸化炭素を含む気相から分離し、しかして脱着した
液相の一部を工程(C′)へ戻す、特許請求の範囲第2
項記載の方法。 - (4) 流体(ト)が炭化水素あるいはハロゲン化炭
化水素であり、溶媒(S)がアミンの水溶液である、特
許請求の範囲第1〜3項のうちいずれかに1項記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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