JPS63182020A - 多孔壁を通す熱および物質の同時交換方法 - Google Patents

多孔壁を通す熱および物質の同時交換方法

Info

Publication number
JPS63182020A
JPS63182020A JP63005665A JP566588A JPS63182020A JP S63182020 A JPS63182020 A JP S63182020A JP 63005665 A JP63005665 A JP 63005665A JP 566588 A JP566588 A JP 566588A JP S63182020 A JPS63182020 A JP S63182020A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas phase
heat exchange
fraction
component
exchange wall
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP63005665A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2700652B2 (ja
Inventor
アレクサンドル・ロジェ
アラン・グレイエ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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 IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Publication of JPS63182020A publication Critical patent/JPS63182020A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2700652B2 publication Critical patent/JP2700652B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B01D53/22—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 diffusion
    • 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
    • B01D53/268—Drying gases or vapours by diffusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • B01D61/362—Pervaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/144—Purification; Separation; Use of additives using membranes, e.g. selective permeation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/147—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with both heat and humidity transfer between supplied and exhausted air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0015—Heat and mass exchangers, e.g. with permeable walls
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/907—Porous

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明による方法は、熱と物質との同時熱交換方法に適
用される。
この方法は特に、熱い湿潤ガス（これは熱を伝達しなか
ら冷却される）と、より冷たくかつより乾燥したガスを
含む凝縮水（これは再加熱されなから水蒸気が仕込まれ
る）との熱交換を行なうために使用できる。
従来技術およびその問題点 熱と物質とのこのような同時交換は、従来技術において
、すでに種々の方法で行なわれていた。
３８１図は、既知の第１の実施態様を示す。
熱い湿潤ガスが導管（１）を経て、ライニング塔（Ｇｌ
）に到着する。この塔で、ガスは導管（２）から来るよ
り冷たい水の流れと接触させられる。
ガスは冷却されて導管（３）から出る。冷却は補給水の
凝縮を引起こす。この水は導管（４）から排出され、ラ
イニング塔（Ｇ１）の底部において冷却水と同時にポン
プ（Ｐｉ）によって再び取られる。
このようにして再加熱された水は、ライニング塔（Ｇ２
）において、導管（５）から到着するより冷たくかつよ
り乾燥したガスと接触させられる。
このガスは、ライニング塔（Ｇ２）において操作される
接触中に水が仕込まれて、導管（８）を経て再加熱され
て出る。
ライニング塔（Ｇ２）の底部で集められた水は、導管（
７）を経て排出され、ポンプ（Ｐ２）によって再び取ら
れる。
この装置は、場所を取るものであり、２つの循環ポンプ
を要するという不都合を有する。
問題点の解決手段 本発明による方法を用いて、これらの不都合を避けるこ
とができることが発見された。
この方法は、比較的熱い気相（Ｉ）の熱および物質の比
較的冷たい気相（ＩＩ）への同時移動方法であって、気
相（１）は異なる凝縮温度を有する少なくとも２つの成
分ＡおよびＢから成り、Ａの凝縮温度はＢの凝縮温度よ
り低く、かつ少なくとも成分Ｂは、本方法の条件下で少
なくとも一部凝縮可能である方法において、気相（１）
を液体状態の少なくとも成分Ｂが透過しうる熱交換壁の
第１面と接触させて流通させること、および気相（Ｉｆ
）を多孔熱交換壁の第２面と接触させて気相（Ｉ）の流
通方向に対して実質的に平行かつ反対の方向に流通させ
ること、接触開始時の気相（ＩＩ）の温度は気相（Ｔ）
の成分Ｂの少なくとも１つのフラクションの凝縮を可能
にしかつ熱交換壁の多孔部分の厚みの少なくとも一部に
おいて生じる凝縮物の維持を可能にするのに十分に低い
が、気相（ＩＩ）の温度は前記接触中に前記気相（１）
の成分ＡおよびＢの全部の凝縮を避けるのには低すぎる
ことなく、壁の両側の圧力条件は前記第１面における成
分Ｂのフラクションの前記凝縮を可能にしかつ前記第２
面における前記凝縮フラクションの気化を可能にするた
めに互いに適合させられていること、および低温、成分
Ｂの低濃度および成分Ａの高濃度を有する気相（Ｉ）と
、高温および成分Ｂの高濃度を有する気相（ｆｆ）とを
別々に抜出すことを特徴とする方法である。
本方法の原理は、第２Ａ図の図式を参照して記載される
。
少なくとも２つの成分ＡおよびＢから成る気相（Ｉ）は
、導管（１２）を経て、熱交換区分室（ＣＥＩ）に入る
。この区分室は、第２Ｂ図に図式化されているような形
状によって、壁の両面で互いに連絡しておりかつ通じて
いる多孔網を有する熱交換”＆　（ＰＡＬ）によって、
第２の熱交換区分室（ＣＨ２）から区別されている。
気体混合物は、壁（ＰＡＬ）と接触して冷却される。成
分Ｂは、このようにして気相（１）が出会う温度および
圧力条件下で、少なくとも一部凝縮しうると思われる。
このようにして熱交換壁（ＦＡＩ）と接触して、液相が
形成される。この液相は、厚みの少なくとも一部まで、
熱交換壁（ＰＡＬ）の多孔網を満たす。
下記の２つの場合が生じうる： ・混合物中に存在する成分Ｂとは異なる１つまたは複数
の成分（成分Ａ）が凝縮しえないならば、液相はほとん
ど純粋な成分Ｂから成る。
これは例えば該−合物が、室温に近い条件下で推移する
空気と水蒸気との混合物である場合である。
・混合物中に存在しかつ成分Ｂとは異なる成分（成分Ａ
）が、壁（ＰＡＬ）と接触して、冷却中に出会う温度お
よび圧力条件下において少なくとも一部凝縮することが
でき、そのすべてが成分Ｂよりも揮発性が高いならば、
得られた液相は、成分ＡおよびＢから成ってはいるが出
発気体混合物よりも成分Ｂに富む混合物から成る。
どの場合にも、気相（１）は、区分室（ＣＥＩ）で冷却
されて、入口においてより低い成分Ｂの濃度をもって導
管（１３）を経て出る。
ｑ　（ＰＡＩ）と接触しての気相（１）の冷却は、区分
室（Ｃ２０）において気相（ＩＩ）を流通させることに
よって確実に行なわれる。この気相（ＩＩ）は、気相（
１）の区分室（ＣＥＩ）内への導入温度よりも低い温度
において、導管（１４）を経て区分室（ＧＥ２）内に入
る。
気相（ＩＩ）は、熱交換壁の多孔網内で凝縮した成分Ｂ
の少なくとも一部を蒸気状態で同伴しつつ、壁（ＰＡＬ
）を通る気相（Ｉ）との熱交換によって再加熱されて、
導管（１５）を経て区分室（Ｃ２０）から再び出る。
第２Ａ図の図式には、１つの熱交換壁しか示されていな
いが、本発明による方法においては、熱交換を実施する
ために使用される装置が、複数の壁および区分室を交互
に備えていてもよいことは明らかである。
同様に、種々の形状のものが使用しうる。例えば壁は平
面または円筒状であってもよいし、あるいは波動または
リブを有していてもよい。
気相（Ｉ）と気相（ＩＩ）を分ける１つまたは複数の多
孔熱交換壁は、比較的高い、例えば５０％以上の多孔度
と、気相（Ｉ）および気相（ＩＩ）を成す分子の寸法に
対して、一般に非常に大きな、例えば０．０１ｍｍ以上
の細孔の平均寸法とを特徴とする。その結果、液相の不
存在下においては、成分Ｂに対しては全く選択性は見ら
れない。すなわち圧力差の影響によって、液体の入って
いない多孔熱交換壁を通る成分ＡおよびＢの混合物は、
はとんど同じ組成をもって、再び出る。
従って、凝縮物の液体皮膜の存在は、選択的物質の交換
を行なうのに不可欠である。
その結果、気相（Ｉ）および気相（ＩＩ）を分ける１つ
または複数の多孔熱交換壁は、気相（Ｉ）および気相（
ＩＩ）の各々との全接触表面にわたって、厚みの少なく
とも一部が液体で満されていることが大切である。
このような条件を確保しうる配置例を第２Ｃ図に示す。
これは第２Ａ図の基本的配置を再現している。
多孔熱交換壁（ＰＡＬ）は垂直であり、毛管現象によつ
液相が満されている。この壁は、その底部において、液
相貯蔵器と通じている。この貯蔵器は、壁に沿って流れ
る（矢印（１７）によって図示された流れ）過剰の凝縮
液相を導管（１６）から排出して、一定のレベルに維持
されている。
液相貯蔵器と接触している壁（ＦＡＩ）の底部において
、不透過壁（ＥＴＩ）によって、不透過性が確保されて
いる。この壁（ＥＴＩ）の頂部は、液体貯蔵器と接触し
ている壁（ＰＡＬ）の高さよりも高い。
気相（１）および気相（ＩＩ）は、近似の圧力において
、区分室（０２１）および（Ｃ２０）内に入れられる。
しかしなから壁の両側における圧力差は、凝縮液相を細
孔内に維持する毛管超過圧力より低いままである限り許
容しうる。この超過圧力は、細孔の平均直径が小さけれ
ば小さいほど、凝縮液相の表面張力が大きければ大きい
ほど、かつ前記液相と多孔熱交換壁を成す材料との接触
角度が小さければ小さいほど一層高くなる。前記角度は
常に９０°以下でなければならない。
多孔熱交換壁（ＰＡＬ）を制作するために種々の材料が
使用されうる。
多孔熱交換壁（ＰＡＬ）は、例えば粒子のアグロメレー
ションによって製作されてもよい。
これらの粒子は下記のような種々の材料から成っていて
もよい：金属、セラミック、ポリマー等。これらはまた
種々の形状を有していてもよい：例えば粉末の実質的に
球形の粒子または細長い繊維。
従って多孔熱交換壁（ＰＡＬ）は、金属粉末のフリット
によって製作することができる。使用される金属は、例
えば銅、アルミニウム、ニッケルまたは鋼であってもよ
い。
この壁はまた、不織繊維のフェルトを用いて製作されて
もよい。これらの繊維は例えばガラス繊維またはポリマ
ー材料の繊維特に、例えばポリエステルのような繊維ポ
リマーの繊維であってもよい。
高い熱伝達成績を得るためには、多孔熱交換壁内に形成
される液体皮膜の厚みを減じるのが有利である。
これは、多孔熱交換壁（ＰＡＬ）の厚みを、例えば５ｍ
ｍ以下、好ましくは２１以下の値に制限して成しうる。
この場合特に、もしも使用される多孔質材料がフェルト
であれば、壁の機械抵抗を改善するために、これを金属
製またはポリマー材料製の格子、または液体が入ってい
ない非常に多孔質の支持片で支えるのが有利である。
この後者の場合を第３図に図示する。
この場合多孔熱交換壁（ＦＡＩ）は、厚みの薄い、好ま
しくは２１以下の厚みを有し、気相（Ｉ）と接触してい
て、凝縮液相によって濡らされる多孔熱交換壁（ＰＡＰ
）と、凝縮液相によって濡らされない多孔熱交換壁（Ｐ
ＡＳ）とを並置することによって得られる。
多孔熱交換壁（ＰＡＳ）は、高い多孔度および大きな孔
例えばｌｌｌ１１程度の相対寸法を特徴とする。
この壁は、好ましくは凝縮液相によって濡らされない材
料でできている。
多孔熱交換壁はその表面の一部においてしかも多孔質で
あってはならない。
気相（１）と気相（ＩＩ）との間で行なわれる熱と材料
との同時の交換の効率を改善するために、第４図に図示
するような多管熱交換装置を用いるのが有利である。
装置は、前記条件に対応する分離平面板から成る。
これらの平面板間に位置する区画室において、気相（Ｉ
）と気相（ＩＩ）とが交互に流通する。
装置は下記の３つの熱交換帯域から成る。
・熱交換帯域（ＥＣＣ）において、２つの相は向流で流
通する。
・導入帯域（ＥＡＩ）において、気相（Ｉ）は、オリフ
ィス（３０）　（３１）および（３２）を経て出る。隣
接オリフィスは、気相（ＩＩ）のすべての通過を妨げる
ために塞がれている。気相（ＩＩ）はオリフィス（３３
）　（１４）および（３５）から入り、隣接オリフィス
は気相（Ｉ）のすべての通過を妨げるために塞がれてい
る。
・導入帯域（ＥＡ２）において、気相（Ｉ）は、オリフ
ィス（３６）　（３７）および（３８）を経て入る。隣
接オリフィスは、気相（ＩＩ）のすべての通過を妨げる
ために塞がれている。気相（ＩＩ）はオリフィス（３９
）（４０）および（４Ｉ）から出て、隣接オリフィスは
気相（１）のすべての通過を妨げるために塞がれている
。
・本発明による方法は、２つのガス間の熱と水との同時
移動を行なうために使用することができる。
種々の適用が考えられる。
ニアコンディションされた閉鎖容器の換気によって生じ
る冷たくて乾燥した空気と、冷却される前に帯域の方へ
送られる、熱い湿潤空気との間で、このような熱交換を
、冷却群のエネルギーの消費を減貝るために実施するこ
とが特に可能である。
二のような熱と水の同時交換は、他方で非常に様々な性
質を有する気相の場合に考えられうる。
従って、液体フラクションを回収するための冷却工程前
の熱い湿潤天然ガスと、液体フラクションの分離後に冷
却工程より生じる冷たくて乾燥した天然ガスとの間の熱
および水の交換を実施することが可能である。
凝縮しうる成分は、水と異なるものであってもよい。従
って、閉鎖容器の熱い空気中に存在する溶媒を回収する
ことができる。この閉鎖容器において、この溶媒は、閉
鎖容器に送られる溶媒が除去された冷たい空気との熱交
換を行なうことによりて使用される。
熱交換装置から出て、冷却されて成分Ｂ貧化された気相
（１）の一部は、熱交換装置の外で冷却され、熱交換装
置に再送されて気相（ＩＩ）を形成してもよい。
この場合、第５図に示された図式に従って操作される。
成分ＡおよびＢの混合物から成る熱いガスは導管（４５
）を経て熱交換装置（ＤＥＣ）に達する。この装置にお
いてこのガスは気相（１）を形成する。このガスは冷却
され、成分Ｂ貧化され、成分Ａ富化されて導管（４６）
を経て、ここから再び出る。ガスの一部は導管（４７）
から排出される。
排出ガスの流量は、弁（ｖｌ）によって調節される。排
出されないガスのフラクションは、弁（ｖ２）を通って
減圧され、熱交換器（ＥＣＩ）において冷却され、導管
（４８）を経て、熱交換装置（ＤＥＣ）の方へ再送され
る。この装置において、このガスフラクションは気相（
ＩＩ）を形成する。
このガスフラクションは、当初混合物中に存在する成分
Ｂを少なくとも一部同伴しつつ、導管（４９）を経てこ
こから再び出る。
圧力を下げて、導管（４９）から出るガス中の成分Ｂ濃
度を増すことができる。このことにより、再循環ガスフ
ラクションを減じることができる。
この場合、毛管超過圧力を考慮に入れると、熱交換装置
（ＤＥＣ）の多孔熱交換壁に形成される液体皮膜が許容
しうる最大圧差を考慮しなければならない。
このような熱交換方法によって、熱交換の際に凝縮しつ
る成分の混合物を分別することができる。
第６図に示す図式は、この場合に使用しつる配列を表わ
している。この分離方法を記載するために、混合物は凝
縮しうる２成分ＡおよびＢしか含まず、Ｂは最も高い沸
騰温度を有する成分であると仮定する。ただし、この方
法はまた２つ以上の成分の混合物を、２つの異なるフラ
クションに分離するためにも使用しうる。
成分ＡおよびＢの混合物は、導管（５０）を経て到着す
る。この混合物は導管（５１）を経て到着する蒸気の流
れと混合される。生じた混合物は、導管（５２）を経て
、熱交換装置（ＤＢＣＩ）に送られる。
熱交換装置（ＤＢＣＩ）は、前に記載されたような多孔
熱交換壁を備えている。これらの壁において、液体膜が
形成される。この膜の組成は、導管（５２）を経て到着
する蒸気混合物の入口と出口とで変化する。この組成は
温度が下がるにつれて成分Ａ富化され、熱交換装置（Ｄ
ＥＣＩ）の出口において導管（５３）によって回収され
る蒸気相は、はとんど純粋の成分Ａから成っていてもよ
い。この蒸気相のフラクションは導管（５４）から排出
され、弁（Ｖ３）によって排出流量を調節することがで
きる。残存フラクションは、弁（ｖ４）を通って減圧さ
れ、熱交換器（ＥＣ３）において冷却され、ついで導管
（５５）を経て熱交換装置（ＤＢＣＩ）に送られる。こ
のフラクションは、再加熱され、成分Ｂ富化されて、導
管（５Ｂ）を経て熱交換装置（ＤＥＣＩ）から再び出、
熱交換装置（ＤＥＣ２）に送られる。熱交換装置（ＤＥ
Ｃ２）は、前記のような多孔熱交換壁を含む。これらの
壁において、導管（５６）を経て到着する蒸気混合物の
液体膜が形成される。この混合物の組成も熱交換装置（
ＤＥＣ２）の入口と出口とで変化する。ガスの組成は、
温度が上ると同時に、熱交換装置（ＤＥＣ２）の入口と
出口との間で、成分Ｂ富化される。熱交換装置（ＤＥＣ
２）の出口で導管（５７）によって回収される蒸気相は
、従ってほとんど純粋な成分Ｂから成っていてもよい。
この蒸気相は、圧縮機（超過圧機）（Ｋ１）において圧
縮され、ついで熱交換器（ＥＣ４）で加熱される。熱交
換器（ＥＣ４）における加熱工程は、不要であることも
ある。圧縮機（Ｋ１）における圧縮工程の間に得られる
温度の上昇が、十分なものであることもあるからである
。圧縮されかつ再加熱された蒸気相のフラクションは排
出される。弁（ｖ５）によって排出流量を調節すること
ができる。残存フラクションは、導管（８０）を経て、
熱交換装置（ＤＥＣ２）に送られる。このフラクション
は、冷却され、成分Ｂ貧化されかつ成分Ａ富化されて、
熱交換装置（ＤＥＣ２）から導管（５１）を経て再び出
る。
従って、導管（５０）を経て到着する成分Ａと成分Ｂと
の混合物を、本質的に成分Ａから成るフラクション（こ
れは導管（５４）から排出される）と、本質的に成分Ｂ
から成るフラクション（これは導管（５９）から排出さ
れる）とに分離することができる。
実　　施　　例 実施例１ 実施例１を、第２Ｃ図と関連させて記載する。
乾燥空気１００ｋｇ／ｈと水１１．４３ｋｇ／ｈとから
成る湿潤空気１１１．４３ｋｇ／ｈの流れ（流体Ａ）を
、温度５５℃で、導管（１２）を経て区分室（ＣＥＩ）
に導入する。乾燥空気１００　ｋｇ／ｈと水０．７４ｋ
ｇ／ｈとから成る湿潤空気１００．７４ｋｇ／ｈの流れ
（流体Ｂ）を、導管（■４）を経て区分室（ＣＢ２）に
、温度１５℃で同時に送ると、これにより流体Ａおよび
Ｂは、すべての細孔が液体形態の水で潤おわされている
多孔半透膜（ＰＡＬ）の両側で向流で流通する。
半透膜（ＰＡＬ）は、この実施例において、セルロース
繊維から成る約１■■の厚さを有する不織フェルトから
成る。
区分室（ＣＥＩ）内の通過の際、液体Ａは半透膜（ＦＡ
Ｉ）と接触して、これが含んでいる水の一部を半透膜上
に凝縮によって捨てなから冷却される。−力流体Ｂは区
分室（ＣＢ２）内を流通して再加熱され、半透膜（ＦＡ
Ｉ）と接触して水が与えられる。流体Ａおよび８間の熱
と水との交換は、下記のようなもやである。すなわち一
方で流体Ａが温度４２℃で導管（１３）を経て出て行き
、これは乾燥空気１００ｋｇ／ｈと蒸気形態の水５゜５
３　ｋｇ／　ｈとから成っている。水０．５１ｋｇ／ｈ
が温度２８．５℃で液体形態で導管（１６）から排出さ
れ、他方で流体Ｂが温度４３．６℃で導管（１５）を経
て出て行き、乾燥空気１００ｋｇ／ｈと蒸気形態の水６
．１３ｋｇ／ｈを含んでいる。
この実施例において、過剰の凝縮水は、区分室（ＣＥＩ
）から重力によって排出される。このために、不透過壁
（ＥＴＩ）は、区分室（ＣＥＩ）からの凝縮水の透過を
妨げる。この区分室（ＣＥＩ）において流体Ａは、流体
Ｂが流通する区分室（ＣＢ２）の方へ流通し、このよう
にして導管（１Ｂ）を経て、重力によるその排出を可能
にする。これは流体Ａの導管（１６）を経る排出を避け
るために、区分室（ＣＥＩ）の底部において緩衝液を一
定のレベルに維持するのに必要な配置を含む。
流体Ａから流体Ｂの方へ移動される発熱量は、４．４Ｋ
Ｗまで上がる。そのうち約４ＫＷおよび０．４ＫＷは、
各々多孔熱交換壁土の流体Ａから出る水の凝縮熱および
流体Ａの冷却による顕熱から生じる。同時に、流体Ａか
ら流体Ｂへの水の移動は、５．３９ｋｇ／ｈにまで上昇
する。
実施例２ 実施例２は、第６図と関連して記載される。
この実施例においては、熱交換装置（ＤＢＣＩ　）およ
び（ＤＥＣ２）の多孔熱交換壁（ＰＡ２）および（ＰＡ
３）は、厚さ０．８＋ａｍのフリットしたニッケルシー
トから成る。
下記のモル分率組成： ｎｃ６　　：０．　７　　、ｎＣ７：０．　３を有する
ｎ−ペンクン（ＩＩＣｓ）およびｎ−へブタン（ＩＩＣ
７）のガス混合物の１ｋｇ／ｈの流れを、導管（５０）
を経て送る。
導管（５１）を経て熱交換装置（ＤＥＣ２）から来るガ
ス６　ｋｇ／　ｈとの混合後、温度７０℃、圧カフ６０
　ｍ１１１ｇの蒸気相混合物が得られる。これは導管（
５２）を経て、熱交換装置（ＤＢＣＩ　）へ送られる。
熱交換装置（ＤＥＣＩ　）の出口において、温度３５℃
で、ヘプタン１％以下を含む蒸気相ペンタンを、導管（
５３）から回収する。０．６３ｋｇ／ｈの流量を導管（
５４）から取る。残存フラクションを、熱交換器（ＥＣ
３）において２８℃まで冷却し、５７０ｍｍ＋Ｈｇの圧
力で、蒸気相で、導管（５５）によって、熱交換装置（
ＤＥＣＩ）に送る。このフラクションは、導管（５Ｂ）
を経て、温度６７℃でそこから出て、熱交換装置（ＤＥ
Ｃ２）に送られる。熱交換装置（ＤＥＣ２）の出口にお
いて、ペンタン１％以下を含む蒸気相のへブタンを、温
度８４℃において導管（５７）によって回収する。これ
は圧縮機（Ｋｌ）において、８００　ｍｍＨｇの圧力ま
で圧縮される。ついで蒸気相は熱交換器（ＥＣ４）に送
られ、ここから蒸気相は、導管（５８）を経て温度１０
０℃で再び出る。
０．３７ｋｇ／ｈの流量が導管（５９）から取られる。
残存フラクションは、蒸気相で、導管（６０）を経て熱
交換装置（ＤＥＣ２）へ送られる。
この実施例において、ｎ−ペンタンとｎ−へブタンの混
合物は、蒸留におけるように、還流流量を得るために相
変化に頼ることが必要であるということもなく、分離さ
れた。
第６図によって示される実施態様において肝要な条件は
、各熱交換工程の際、冷却される流体は、再加熱される
流体より高い平均圧力にあるということである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来例を示すフローシート、第２Ａ図、第２Ｃ
図、第５図および第６図は、本発明の実施例を示すフロ
ーシート、第２Ｂ図は第２Ａ図中のＸ部の拡大断面図、
第３図は多孔熱交換壁の一例を示す断面図、第４図は多
管熱交換装置を示す斜視図である。 以上 特許出願人　アンスティテユやフランセ・デュ拳ペトロ
ール

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）比較的熱い気相（ I ）の熱および物質の比較的
    冷たい気相（II）への同時移動方法であって、気相（
    I ）は異なる凝縮温度を有する少なくとも２つの成分Ａ
    およびＢから成り、Ａの凝縮温度はＢの凝縮温度より低
    く、かつ少なくとも成分Ｂは、本方法の条件下で少なく
    とも一部凝縮可能である方法において、気相（ I ）を
    液体状態の少なくとも成分Ｂが透過しうる熱交換壁の第
    １面と接触させて流通させること、および気相（II）を
    多孔熱交換壁の第２面と接触させて気相（ I ）の流通
    方向に対して実質的に平行かつ反対の方向に流通させる
    こと、接触開始時の気相（II）の温度は気相（ I ）の
    成分Ｂの少なくとも１つのフラクションの凝縮を可能に
    しかつ熱交換壁の多孔部分の厚みの少なくとも一部にお
    いて生じる凝縮物の維持を可能にするのに十分に低いが
    、気相（II）の温度は前記接触中に前記気相（ I ）の
    成分ＡおよびＢの全部の凝縮を避けるのには低すぎるこ
    となく、壁の両側の圧力条件は前記第１面における成分
    Ｂのフラクションの前記凝縮を可能にしかつ前記第２面
    における前記凝縮フラクションの気化を可能にするため
    に互いに適合させられていること、および低温、成分Ｂ
    の低濃度および成分Ａの高濃度を有する気相（ I ）と
    、高温および成分Ｂの高濃度を有する気相（II）とを別
    々に抜出すことを特徴とする方法。
  2. （２）気相（ I ）を気相（II）から分離する全表面多
    孔熱交換壁の厚みの少なくとも一部に凝縮物を維持する
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項による方法。
  3. （３）多孔熱交換壁が垂直であること、および壁を通っ
    て移動しなかった凝縮液相を重力によって再び落とし、
    かつ排出し、壁に含まれる液相が毛管現象によって少な
    くとも一部入れ換えられることを特徴とする、特許請求
    の範囲第１および２項のうちの１つによる方法。
  4. （４）多孔熱交換壁が、粒子のアグロメレートから成る
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１〜３項のうちの
    １つによる方法。
  5. （５）多孔熱交換壁がポリマー材料の繊維から成ること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１〜４項のうちの１つ
    による方法。
  6. （６）多孔熱交換壁の細孔の平均寸法が０．０１ｍｍ以
    上であることを特徴とする、特許請求の範囲第１〜５項
    のうちの１つによる方法。
  7. （７）多孔熱交換壁の多孔度が５０％以上であることを
    特徴とする、特許請求の範囲第１〜６項のうちの１つに
    よる方法。
  8. （８）多孔熱交換壁が５ｍｍ以下の厚みを有することを
    特徴とする、特許請求の範囲第１〜７項のうちの１つに
    よる方法。
  9. （９）成分Ｂが水であり、かつ成分Ａが熱交換中に出会
    う温度および圧力条件下において非凝縮性のガスである
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１〜８項のうちの
    １つによる方法。
  10. （１０）成分ＡおよびＢが２つとも本方法の条件下にお
    いて凝縮しうることを特徴とする、特許請求の範囲第１
    〜９項のうちの１つによる方法。
  11. （１１）抜出された気相（ I ）を少なくとも２つのフ
    ラクションに分割すること、さらに分割された気相（
    I ）の第１フラクション（ I ａ）を冷却すること、つ
    いでこれを熱交換壁の第２面と接触させて流通させ、こ
    のようにして前記第１フラクションが気相（II）の少な
    くとも一部を成すこと、および分割された気相（ I ）
    の第２フラクション（ I ｂ）を排出することを特徴と
    する特許請求の範囲第１〜１０項のうちの１つによる方
    法。
  12. （１２）抜出された気相（ I ）を少なくとも２つのフ
    ラクションに分割すること、分割された気相（ I ）の
    第１フラクション（ I ａ）をさらに冷却すること、そ
    の圧力を下げること、ついでこれを熱交換壁の第２面と
    接触させて流通させ、このようにして前記第１フラクシ
    ョンが気相（II）の少なくとも一部を成すこと、気相（
    II）を、熱交換壁の前記第２面と接触させた後、液体状
    態の少なくとも成分Ｂが透過しうる第２熱交換壁の第１
    表面と接触させて気相（II）を流通させること、前記接
    触後に得られた気相（III）を少なくとも２つのフラク
    ションに分割すること、前記気相の第１フラクション（
    IIIａ）を排出すること、加熱し、前記気相の第２フラ
    クション（IIIｂ）の圧力を上げること、ついで前記フ
    ラクション（IIIｂ）を、第２熱交換壁の第２表面と接
    触させて、気相（II）の流通方向に対して実質的に平行
    かつ反対の方向に流通させ、第２熱交換壁の第１面との
    接触開始時の気相（II）の温度は、第２気体フラクショ
    ン（IIIｂ）の成分Ｂの少なくとも１つのフラクション
    の凝縮および第２熱交換壁の厚みの少なくとも一部にお
    いて生じる凝縮物の維持を可能にするのに充分に低いが
    、前記温度は、前記接触中に気相（IIIｂ）の前記第２
    フラクションの成分ＡおよびＢのあらゆる凝縮を避ける
    のに低すぎることはなく、第２熱交換壁の両側の圧力条
    件は、前記第２表面上の成分Ｂのフラクションの前記凝
    縮および前記第２熱交換壁の前記第１面上の前記凝縮フ
    ラクションの気化を可能にするために相互に適応させら
    れていること、および本方法に付される比較的熱い気相
    （ I ）と、前記接触から生じる気相（IV）とを混合す
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第１０項による方
    法。
JP63005665A 1987-01-13 1988-01-13 多孔壁を通す熱および物質の同時交換方法 Expired - Lifetime JP2700652B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8700359 1987-01-13
FR8700359A FR2609413B1 (fr) 1987-01-13 1987-01-13 Procede d'echange simultane de chaleur et de matiere a travers une paroi poreuse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63182020A true JPS63182020A (ja) 1988-07-27
JP2700652B2 JP2700652B2 (ja) 1998-01-21

Family

ID=9346918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63005665A Expired - Lifetime JP2700652B2 (ja) 1987-01-13 1988-01-13 多孔壁を通す熱および物質の同時交換方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4873835A (ja)
EP (1) EP0276176B1 (ja)
JP (1) JP2700652B2 (ja)
KR (1) KR930006403B1 (ja)
DE (1) DE3876254T2 (ja)
FR (1) FR2609413B1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4961758A (en) * 1988-11-15 1990-10-09 Texaco Inc. Liquid membrane process for separating gases
JP2706828B2 (ja) * 1989-11-01 1998-01-28 株式会社日立製作所 冷凍機
DE4106895C1 (ja) * 1991-03-05 1992-06-17 Dornier Gmbh, 7990 Friedrichshafen, De
US5240471A (en) * 1991-07-02 1993-08-31 L'air Liquide Multistage cascade-sweep process for membrane gas separation
US5383957A (en) * 1991-07-02 1995-01-24 L'air Liquide Multistage cascade sweep-process for membrane gas separation
US5236474A (en) * 1991-09-13 1993-08-17 Bend Research, Inc. Membrane-based removal of condensable vapors
FR2682464A1 (fr) * 1991-10-10 1993-04-16 Elf Aquitaine Procede d'amelioration des transferts de chaleur et de masse vers et/ou a travers une paroi.
US5490884A (en) * 1994-09-09 1996-02-13 Tastemaker Method and system for extracting a solute from a fluid using dense gas and a porous membrane
CA2158236A1 (en) * 1994-09-14 1996-03-15 Dwayne T. Friesen Organic and inorganic vapor permeation by countercurrent condensable sweep
US5653115A (en) * 1995-04-12 1997-08-05 Munters Corporation Air-conditioning system using a desiccant core
US6196307B1 (en) * 1998-06-17 2001-03-06 Intersil Americas Inc. High performance heat exchanger and method
FR2781387B1 (fr) * 1998-07-24 2000-09-15 Eau De Nancy Nan C I E Centre Procede pour la distillation d'un fluide a transfert horizontal de vapeur dans la zone de condensation et dispositif modulaire de mise en oeuvre du procede
US6036746A (en) * 1998-09-23 2000-03-14 University Technology Corporation Condenser system for independently controlling humidity and temperature of treatable air in a closed environment
DE19936486C1 (de) * 1999-08-03 2001-03-22 Abb Alstom Power Shg Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Wärme- und Stoffaustausch zwischen zwei strömenden, gasförmigen Fluiden
EP1093841A1 (fr) * 1999-10-21 2001-04-25 Claude Restle Echangeur massique et thermique
US6332914B1 (en) * 2000-02-28 2001-12-25 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Method and apparatus for separation of heavy and tritiated water
US6497749B2 (en) * 2001-03-30 2002-12-24 United Technologies Corporation Dehumidification process and apparatus using collodion membrane
NL1021812C1 (nl) * 2002-04-26 2003-10-28 Oxycell Holding Bv Dauwpuntskoeler.
US7524361B2 (en) * 2006-01-12 2009-04-28 Korea Institute Of Energy Research Porous hydrogen separation membrane and method for preparing the same
BE1018859A3 (nl) * 2009-08-17 2011-10-04 Gillis Danny Nico Voorwerp om vocht te verwijderen uit een samengedrukt gas met koeling.
US20110303197A1 (en) 2010-06-09 2011-12-15 Honda Motor Co., Ltd. Microcondenser device
US20150308711A1 (en) * 2014-04-28 2015-10-29 Idalex Technologies, Inc. Heat Recovery Method and Apparatus

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2478617A (en) * 1948-03-18 1949-08-09 Pierce John B Foundation Air conditioning system
US3420069A (en) * 1967-05-01 1969-01-07 Nasa Condenser-separator
SU402722A1 (ru) * 1968-01-08 1973-10-19 Каплеуловитель
US3739553A (en) * 1971-06-14 1973-06-19 H Aine Exhaust emission control means for internal combustion apparatus
US4040804A (en) * 1975-05-23 1977-08-09 Halm Instrument Co., Inc. Heat and moisture exchanger
US4101294A (en) * 1977-08-15 1978-07-18 General Electric Company Production of hot, saturated fuel gas
GB2139110B (en) * 1982-12-27 1987-05-20 Gen Electric Water vapor exchange system
US4444571A (en) * 1983-03-07 1984-04-24 Bend Research, Inc. Energy-efficient process for the stripping of gases from liquids

Also Published As

Publication number Publication date
KR880008826A (ko) 1988-09-13
EP0276176A1 (fr) 1988-07-27
JP2700652B2 (ja) 1998-01-21
US4873835A (en) 1989-10-17
DE3876254D1 (de) 1993-01-14
EP0276176B1 (fr) 1992-12-02
FR2609413B1 (fr) 1991-01-11
FR2609413A1 (fr) 1988-07-15
KR930006403B1 (ko) 1993-07-14
DE3876254T2 (de) 1993-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63182020A (ja) 多孔壁を通す熱および物質の同時交換方法
US4595459A (en) Desalinization apparatus
JP2597363B2 (ja) 熱および物質の同時移動装置
JP6180704B2 (ja) 気液接触装置
CN1180874C (zh) 通过膜蒸馏净化液体的方法
US6854278B2 (en) Method of evaporative cooling of a fluid and apparatus therefor
US4010009A (en) Glycol regeneration
RU2742649C1 (ru) Способ и система для разделения легких олефинов
US8052847B2 (en) System and method for removing moisture from liquid desiccant
US4367258A (en) Process for the decarbonation of gases
WO2004024282A2 (en) Method and apparatus for simultaneous heat and mass transfer utilizing a carrier-gas
US4617093A (en) Method and apparatus for separating components of a mixture
JPS6058499A (ja) トリグリセライド油の脱臭方法
US4104112A (en) Method and apparatus for concentrating aqueous solutions
JP3899032B2 (ja) 膜接触器を使用する液体混合物の分画
US5020588A (en) Method and apparatus for simultaneous heat and mass transfer utilizing a plurality of gas streams
KR100701910B1 (ko) 압축기로부터의 가스를 냉각하고, 이와 동시에 이 가스로부터 액체를 제거하는 압축 가스 냉각 및 액체 제거 장치
GB2160115A (en) Sea water desalination apparatus
Zhao et al. Haze particles removal and thermally induced membrane dehumidification system
EP2870989A2 (en) Gas purification method
US3330739A (en) Multi-cell flash distillation system
US11479480B2 (en) Immiscible liquid mediated humidification / dehumidification systems and methods
JPH0534082A (ja) 凝縮蒸発器
CN223716398U (zh) 热泵精馏系统
JPS61167424A (ja) 水に不溶性のガスと混合する水蒸気を分離回収する方法