(57)【要約】  本発明は、ＣＯ２及びＣＯ２より揮発性である少なくとも一つの化合物を含有する処理されるべき流体から、低ＣＯ２含量を有する少なくとも一つのガス及び高ＣＯ２含量を有する一以上の流体を生成する方法に関し、該方法は、少なくとも以下のステップを実行する：ａ）前記処理されるべき流体の冷却；及びｂ）ステップａ）において冷却された前記流体の、低ＣＯ２含量と一以上の高ＣＯ２含量流体とへの、低温での分離；ステップａ）において実行される冷却の少なくとも一部は、一以上の再生熱交換器において、低ＣＯ２含量を有するガスの少なくとも一つの画分との熱交換によって行われる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯ２及びＣＯ２より揮発性である少なくとも一つの化合物を含有する処理されるべき流体（４０）から、少なくとも一つのＣＯ２リーンガス（４４）と一以上のＣＯ２リッチ流体（６６、６８、７０）とを生成する方法であって、少なくとも以下のステップを用いる方法：
ａ）前記処理されるべき流体（４０）の冷却（１０９、１１２）；及び
ｂ）ステップａ）において冷却された前記流体（４２）の、前記ＣＯ２リーンガス（４４）と一以上のＣＯ２リッチ流体（６６、６８、７０）とへの分離；
前記ステップａ）において実行される冷却の少なくとも一部は、一以上の再生熱交換器（１１２）において、前記ＣＯ２リーンガス（４４）の少なくとも一つの画分との熱交換によって行われることを特徴とし、及び、前記ステップａ）は以下のサブステップを含むことを特徴とする：
ａ１）前記処理されるべき流体（４０）の、少なくとも第１フロー及び第２フロー（１４０、２４０）への分割；
ａ２）ステップｂ）において得られるＣＯ２リーンガス（４４）の少なくとも一つの画分と前記再生熱交換器（１１２）において熱交換することにより前記第１フロー（１４０）を冷却し、冷却された第１フロー（１４２）を得ること、及び、ステップｂ）において得られるＣＯ２リッチ流体（６６、６８、７０）の少なくとも一部と多流体熱交換器（１０９）において熱交換することにより前記第２フロー（２４０）を冷却して冷却された第２フロー（２４２）を得ること；及び
ａ３）少なくとも前記冷却された第１フロー（１４２）と前記冷却された第２フロー（２４２）とを再合流して冷却された第３フロー（４２）を形成すること、前記第３フロー（４２）は前記分離ステップｂ）に送られる。
【請求項２】
サブステップａ１）における分割によって得られる前記第１フロー（１４０）が、前記処理されるべき流体（４０）の少なくとも７５％の重量画分に相当することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記再生熱交換器（１１２）へ送られる前記ＣＯ２リーンガス（４４）の画分に、所定の流体（４７）が加えられることを特徴とする、請求項１及び２の何れかに記載の方法。
【請求項４】
前記再生熱交換器（１１２）は、固定マトリクス及び放射状循環再生熱交換器であることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記再生熱交換器（１１２）はクォーツビーズを含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｂ）は、液体又は固体の低温凝縮、吸収、吸着及び／又は透過型であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記再生熱交換器（１１２）は、水銀に適合性の材料で構成されることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのＣＯ２リーンガス及び少なくとも一つのＣＯ２リッチ流体を製造する方法に関する。特に、例えばメタンＣＨ４、酸素Ｏ２、アルゴンＡｒ、窒素Ｎ２、一酸化炭素ＣＯ、ヘリウムＨｅ及び／又は水素Ｈ２などの二酸化炭素よりも揮発性である少なくとも一つの化合物を含有する流体において二酸化物を補足するための方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、石炭、炭化水素（天然ガス、燃料油、油残留物など）、一般廃棄物、及びバイオマスなどの炭素ベースの燃料から電気及び／又は蒸気を産生するためのプラントに、さらに、製油所ガス、化学プラント、鉄及び鋼鉄のプラント又はセメント工場に、生産井の出口における天然ガスの処理のために、適用され得る。それはまた、輸送媒体の排気ガスに、又は、建築物を加温するために用いられるボイラーの燃料ガスにも適用され得る。
【０００３】
二酸化炭素は温室効果ガスであり、大気中に放出されたとき、地球温暖化をもたらし得る。この環境問題を解決するための一つの解決は補足すること、即ち、より容易に隔離できる二酸化炭素の豊富な流体を生産することである。
【０００４】
ＣＯ２液化機は、今日、管式熱交換器を用いており、高処理量（１日あたり約１０００トンより大きい）を処理することを可能にする熱交換器は存在しない。低温学の分野において、ガスを空気から分離するためのプラントは、鑞付アルミニウム熱交換器を用いており、これは、確かにコンパクトであるが、比較的高価であり（アルミニウム）、大きい圧力低下を生じる。
【０００５】
本発明の一つの目的は、極めて高い処理量（ミリオンＮｍ３／ｈのオーダーで；１Ｎｍ３は０℃の温度及び１気圧の圧力で得られた立方メートルに相当する)で処理可能な一以上の低温熱交換器を用いて、小さい温度差及び低い圧力低下で、及び、鑞付アルミニウムで作られた従来の熱交換器と比較して低いコストで、ＣＯ２及びＣＯ２より揮発性である少なくとも一つの化合物を含有する流体から二酸化炭素を補足するための改良された方法を提案することである。
【０００６】
本発明は、ＣＯ２及びＣＯ２より揮発性である少なくとも一つの化合物を含有する処理されるべき流体から、少なくとも一つのＣＯ２リーンガス（４４）及び一以上のＣＯ２リッチ流体を生成する方法であって、少なくとも以下のステップを用いる方法に関する：
ａ）前記処理されるべき流体の冷却；及び
ｂ）ステップａ）において冷却された前記流体の、前記ＣＯ２リーンガスと一以上のＣＯ２リッチ流体とへの分離；
前記ステップａ）において実行される冷却の少なくとも一部は、一以上の再生熱交換器において、前記ＣＯ２リーンガスの少なくとも一つの画分との熱交換によって行われることを特徴とし、及び、前記ステップａ）は以下のサブステップを含むことを特徴とする：
ａ１）前記処理されるべき流体の、少なくとも第１フロー及び第２フローへの分割；
ａ２）ステップｂ）において得られるＣＯ２リーンガスの少なくとも一つの画分と前記再生熱交換器において熱交換することにより前記第１フローを冷却し、冷却された第１フローを得ること、及び、ステップｂ）において得られるＣＯ２リッチ流体の少なくとも一部と多流体熱交換器において熱交換することにより前記第２フローを冷却して冷却された第２フローを得ること；及び
ａ３）少なくとも前記冷却された第１フローと前記冷却された第２フローとを再合流して冷却された第３フローを形成すること、前記第３フローは前記分離ステップｂ）に送られる。
【０００７】
処理される流体は、一般に、ボイラー又は煙道ガスを生じる任意の装置から発生する。煙道ガスは、いくつかの前処理、特に、ＮＯｘ（窒素酸化物）、粉塵、ＳＯｘ（硫黄酸化物）及び／又は水を除去するための前処理を受けていてもよい。
【０００８】
分離の前、処理されるべき流体は、ガス中又は液体形態の単相流体、又は多相流体のいずれかである。それは、前記流体の他の構成物から分離されることが望まれるＣＯ２を含有している。それらの他の構成物は、凝縮の意味で二酸化炭素より揮発性である少なくとも一以上の化合物、例えば、メタンＣＨ４、酸素Ｏ２、アルゴンＡｒ、窒素Ｎ２、一酸化炭素ＣＯ、ヘリウムＨｅ及び／又は水素Ｈ２などを含む。処理されるべき流体は、一般に、主に窒素を含むか、又は主にＣＯ又は主に水素を含む。ＣＯ２含量は、ＣＯ２数百ｐｐｍ（百万分率）から数十パーセントまで変化し得る。
【０００９】
ステップａ）において、処理されるべき流体は、一般に、状態が変化することなく冷却される。本発明者らは、この冷却を、少なくとも部分的に、ステップｂ）の対象である分離プロセスからのＣＯ２リーンガスの少なくとも一つの画分と、再生型の一以上の熱交換器において熱交換することにより達成することが特に有利であることを示した。さらに、この冷却は、一以上の他の多流体熱交換器において、分離プロセスからのＣＯ２リッチ流体との熱交換により実行され得る。
【００１０】
処理されるべき流体の冷却ステップａ）は、３つのサブステップを含む。第１のサブステップ（ステップａ１）は、この流体を、少なくとも第１フローと第２フローとに分けることに存する。第２のサブステップ（ステップａ２）において、第１フローは、ステップｂ）からのＣＯ２リーン流体の少なくとも一つの画分の通過によって冷却される一以上の再生熱交換器に送られ、第２フローは、特にステップｂ）からの冷たいＣＯ２リッチ流体の少なくとも一部分が通過する一以上の多流体熱交換器に送られる。第３のサブステップ（ステップａ３）において、一旦冷却された処理されるべき流体の第１及び第２フローは、ステップｂ）に送られる前に再合流される。
【００１１】
再生熱交換器は、熱い流体がそのエネルギーのいくらかをマトリクスに与える熱交換器である。熱い流体について冷たい流体がマトリクスを越えて断続的に通過することにより、二つの流体の間の熱の交換を可能とする。熱交換器のこの分類に分けられるものは、回転式マトリクス熱交換器及び静的又はバルブ熱交換器である。マトリクスの多孔度のために、それらは大きい熱交換面積を有するコンパクトな熱交換器である。それらは、同じ面積に対してより安価であり、交互の流れのために詰まりが少ない。一方で、マトリクスの機械的な動作又はバルブのセットは、故障や熱い流体と冷たい流体の部分的な混合をもたらす可能性がある。
【００１２】
回転式マトリクスを有する回転式再生熱交換器は、二つのタイプのフローを示す：
−マトリクスが円盤から成る場合の軸流、その回転軸はフローに平行である；
−マトリクスがフローと垂直な軸に従って回転するドラムからなる放射状フロー。
【００１３】
静的な（又はバルブ）再生熱交換器において、マトリクスは、熱い流れと冷たい流れに交互に通過される。それらの再生器は、製鉄又は製鋼工場において、又は、ガラス工業においてきわめて広く普及している。ガラス融解炉を出ていく煙道ガスからの熱回収は、セラミックパーツから製造される構造的マトリクス静的再生器で行われる。それぞれの交換機は、熱い煙道ガスと予熱されるべき燃焼空気によって連続的に通過される。ガラス槽の連続的加熱は、一対につき一つのグループの再生器によって保証される。二つのガスの切り換えは周期的（約３０分毎に逆転）である。工業上のサイトにおいて、製造操業の総合期間は停止なしで４〜１２年である。使用される材料は、それ故、高熱での腐食に耐性である。再生器は、流体通路の速すぎる目詰まりを防ぐために設計される。貯蔵マトリクスの耐火性部分の部品（assembly）は完全に組立てられる。
【００１４】
本願の場合、熱交換器のマトリクス（内部部分）は、分離ステップｂ）からのＣＯ２リーンガスの少なくとも一部分の通過によって周期的に冷却され、次いで、それらは、処理されるべき流体の通過によって加熱される。二つの流体の間の熱交換は間接的である。熱流体は、熱エネルギーを熱交換器のマトリクスに伝達し、一方、冷たい流体は、熱交換器の周期的再生のためにそれを取る。連続的な熱交換が望ましい場合、当業者に既知の方法に従って熱交換器を少なくとも二つのセクションに分ける必要がある。一方のセクションは、それを通過する冷たい流体に熱を与え、他方のセクションは、それを通過する処理されるべき流体に熱を伝達し、その役割は交替する。
【００１５】
多流体熱交換器は、回転式マトリクス（それぞれの流体専用の多数のセクション）と静的マトリクスの両方を用いて製造され得る。
【００１６】
このように、ステップａ）で実行される処理されるべき流体の冷却の一部は、一以上の再生熱交換器で行われ、これは、圧力の低下を減少させることが可能であり、それ故、エネルギー消費を減少させることが可能であり、それ故、それらのコストを減少させることが可能である。「冷却の一部」という表現は、問題の冷却を得るために与えられるべき熱の一部が一以上の再生型熱交換器に与えられることを意味する。この目的のために、処理されるべき流体は物理的に分割されてよく、一部のみが再生熱交換器に送られる。それらの再生熱交換器中で一部分のみの冷却（cooling-down）を行うことも可能である。一つの特定の態様に従って、冷却に必要な熱伝達の少なくとも７５％が再生熱交換器において実行される。これは、処理されるべき流体の７５重量％のそれらの熱交換器への通過によって実行され得る。
【００１７】
ステップｂ）は、ステップａ）におけるその冷却の後の処理されるべき流体の低温分離を含む。低温は、ここでは、０℃〜−１５０℃を意味するように理解される。この分離は、通常、等圧性である。この分離は、少なくとも、ステップａ）において冷却を行うために使用されるＣＯ２リーン流体を生じ、また、一以上のＣＯ２リッチ流体をも生じる。
【００１８】
本発明の特定の側面に従って、後半は以下の特徴の一以上を有し得る：
−サブステップａ１）における分割によって得られる前記第１フローは、前記処理されるべき流体の画分の少なくとも７５重量％に相当する。
【００１９】
−前記再生熱交換器へ送られる前記ＣＯ２リーンガスの画分に、所定の流体が加えられる。
【００２０】
−前記再生熱交換器は、固定マトリクス及び放射状循環再生熱交換器である。
【００２１】
−前記再生熱交換器はクォーツビーズを含む。
【００２２】
−前記ステップｂ）は液体又は固体の低温凝縮、吸収、吸着、及び／又は透過型である。それらのタイプの分離は別々に又は互いに組み合わせて実行され得る。
【００２３】
−前記再生熱交換器は、水銀適合性材料から構成される。
【００２４】
有利には、一以上の再生熱交換器において冷却される処理されるべき流体の画分、即ち、上記の処理されるべき流体の第１フローは、処理されるべき流体の少なくとも７５重量％に相当する。この画分は、問題の熱交換器における温度差を最小にするために、再生熱交換器に送られるＣＯ２リーンガスのフローに適合されることが好ましい。一つの特定の態様に従って、処理されるべき流体は全て、一以上の再生熱交換器において冷却される。
【００２５】
再生熱交換器における交換を改善するために、利用可能な外部の流体をＣＯ２リーンガスに、それを再生熱交換器へ導入する前に加えることも可能である。好ましくは、この追加の流体は、ＣＯ２リーン流体自体である。その温度は、好ましくは、ステップｂ）からのＣＯ２リーンガスのものと処理されるべき流体又はステップａ１）からの第１フローのものとの間である。
【００２６】
放射状床は、処理されるべき高容量の流量に対して低い圧力低下を有する。クォーツビーズは、このマトリクスのために用いられ得る材料の一つの例であり、処理されるべき流体における水銀の存在に適合性であり、安価である。
【００２７】
分離ステップｂ）は種々のタイプであり得る。特に、液体又は固体の低温凝縮であってよい。固体の低温凝縮は、処理されるべき流体をＣＯ２の三重点以下の温度にし、同時に、処理されるべき流体のＣＯ２の分圧をＣＯ２の三重点のもの以下にすることによって、初めのガス状のＣＯ２を凝固することに存する。例えば、処理されるべき流体の総圧力は大気圧に近い。この凝固操作は、ときにＣＯ２の「逆昇華（desublimation）」又は「逆昇華（anti-sublimation）」と呼ばれ、処理されるべき流体の膨張によるものである。
【００２８】
ＣＯ２より揮発性である化合物には、凝固せずにガス状態のままであるものがある。凝固していないＣＯ２と共に、それらの化合物は、前記ＣＯ２リーンガスを構成する。即ち、容量で５０％未満のＣＯ２及び好ましくは容量で１０％未満のＣＯ２を含むガスを構成する。一つの特定の態様に従って、前記ＣＯ２リーンガスは、容量で１％より多いＣＯ２を含む。他の特定の態様に従って、それは２％より多いそれらを含む。他の特定の態様に従って、それは５％より多いそれらを含む。それは、主にＣＯ２を含む固体を形成する。即ち、ガス状の状態に対して少なくとも９０容量％、好ましくは少なくとも９５容量％、及びより好ましくは少なくとも９９容量％のＣＯ２を含む固体を形成する。
【００２９】
この固体は、ＣＯ２以外の化合物を含み得る。他の化合物の例には、凝固もされ得る他の化合物、又は、前記固体内に置かれた他の流体の泡及び／又は液滴が挙げられる。これは、固体が純粋に固体ＣＯ２から構成されなくてもよいことを説明している。この「固体」は、流体包含物（液滴、泡など）のような非固体部分を含み得る。
【００３０】
この固体は、次いで、低温凝縮及び回収後、凝固していない化合物から単離される。次に、それは、液体及び／又はガス状の流体状態に変化するような温度及び圧力条件にされる。このために、前記固体の少なくとも一部の液化が起こり得る。このようにして一以上のＣＯ２リッチな一次流体が生じる。それらの流体は、「二次」と呼ばれるプロセス流体と区別するために「一次」と呼ばれる。「ＣＯ２リッチ」という表現は、上記で定義された意味の内で「主にＣＯ２を含む」ことを意味するように理解される。
【００３１】
液体低温凝縮は、処理されるべき流体を低温にし、しかし好ましくはＣＯ２の三重点のもの以上の温度で維持し、同時に、処理されるべき流体中のＣＯ２の分圧がＣＯ２の三重点のものより大きいことにより、初めのガス状ＣＯ２を液化することにある。
【００３２】
ステップｂ）は、吸収プロセス（例えば、メタノールによる）、吸着プロセス（ＴＳＡ、ＰＳＡ、ＶＰＳＡ、ＶＳＡ、ＰＴＳＡなど、のタイプのプロセス）及び／又は透過プロセス（例えば、ポリマータイプの膜による）をも含み得る。
【００３３】
本発明はまた、配管により入口において流体原料に連結された一以上の熱交換器、配管により前記熱交換器の出口に入口において連結されたＣＯ２分離ユニットを含む装置に関し、前記熱交換器の少なくとも一つが、再生型であり、前記分離ユニットの出口に配管によって入口において連結されていることを特徴とする。  
前記分離ユニットは、液体又は固体の低温凝縮、吸収、吸着及び／又は透過型である。それらのタイプの分離は、別々に又は互いに組み合わせて実行され得る。
【００３４】
配管を介しての連結は以下のタイプの構成要素を含み得る：バルブ、熱交換器、輸送されるフローの化学的性質を改変しないキャパシタ、及びバイパス（フロー分割又はフロー追加）。
【００３５】
本発明はまた、ＣＯ２及びＣＯ２より揮発性の少なくとも一つの化合物を含有する前記原料により提供される処理されるべき流体から、少なくとも一つのＣＯ２リーンガス及び一以上のＣＯ２リッチ流体を生成するための上記のような装置の使用に関する。
【００３６】
従来の熱交換器とは異なり、再生熱交換器は熱交換を効率化するための鑞付アルミニウムの構成を必要としない。これは、水銀元素（Ｈｇ）又はその化合物が処理されるべき流体中に存在する場合にかなりの利点となる。これは、例えば処理されるべき流体が石炭又は一定の重油産物の燃焼から生じる場合である。実際に、アルミニウム（この物質は水銀によって腐食される）で作られる熱交換器によることが検討される場合、流体中に存在する水銀を除去する必要がある。材料が水銀に適合性である熱交換器については、即ち、熱交換器の操作条件下で腐食しない熱交換器については、この操作はもはや必要ではない。本発明に従って、ステップａ）において行われる熱交換の少なくとも一部は、好ましくは水銀に適合性である一以上の再生熱交換器において実行されるため、抽出されるべき水銀は少ない。処理されるべき流体の全てが再生熱交換器を通る場合、水銀の除去はもはや必要ではない。
【００３７】
本発明は、これらに限定されないが、以下の説明及び例からより理解される。それらは、添付の図を参照する。
【００３８】
図１は、石炭から発電するプラントの模式図である。第１エアーのフロー１５は、石炭１４が微粉砕されるユニット３を通過して、ボイラー１のバーナーに運搬される。第２エアーのフロー１６は、石炭のほぼ完全な燃焼のために必要なさらなる酸素を提供するためにバーナーに直接供給される。水１７は、タービン８において膨張しコンデンサー９において凝縮するスチーム１８を生成するためにボイラー１に送られる。窒素、ＣＯ２、水蒸気及び他の不純物を含む煙道ガス１９は、前記不純物のいくつかを除去するために、いくつかの処理を受ける。ユニット４は、例えばアンモニアの存在下での触媒作用によって、ＮＯｘを除去する。ユニット５は、例えば静電集塵器によって、粉塵を除去し、ユニット６はＳＯ２及び／又はＳＯ３を除去するための脱硫化システムである。ユニット４及び６は、要求される産物の組成によってはなくてもよい。ユニット６（又は、６が存在しない場合は５）からくる浄化されたフロー２４は、比較的純粋なＣＯ２フロー２５及び窒素リッチ残留フロー２６を生成するために、低温凝縮による低温浄化のためのユニット７に送られる。このユニット７はまた、ＣＯ２補足ユニットとしても知られている。
【００３９】
図２は、図１の圧縮及び浄化ユニット７の模式図である。以下の構成要素が存在する：
−特にこのユニットの種々の機器を通過する時の圧力低下を補償するための、コンプレッサー１０１における煙道ガス流体２４の圧縮：この圧縮は、２つの機器の間の上流で（この場合、それはボイラードラフトとして知られるボイラー圧縮と組み合わされてもよい）、又はユニット７の下流で行われ得る；
−１ｍｇ／ｍ３未満の固体粒子のレベル、好ましくは粉塵除去６０について１００μｇ／ｍ３未満のレベルへの流体３０の微細濾過１０３；
−それが含む水蒸気を凝縮するための、０℃に近い温度（０℃〜１０℃）への、流体３２の冷却：この冷却は、直接接触（例えば、パッキングあり又はなしで冷水３６及び環境温度に近い温度の水３４を二つのレベルで注入する塔）又は間接的接触により行われ得る；
−残留水蒸気を除去するためのユニット１０７、例えば、
・固定床、流動床及び/又は回転乾燥機での吸着、吸着質は活性化アルミナ、シリカゲル又は分子篩（３Ａ、４Ａ、５Ａ、１３Ｘなど）であってよい
・直接又は間接的な接触熱交換機における低温凝縮；
−流体のＣＯ２含有量が約１５％であり、圧力が大気圧に近い場合、−１００℃近辺に位置するＣＯ２の凝固温度に近いが好ましくはそれ以上の温度に流体を冷却する、熱交換器１０９における流体４０の冷却；
−熱交換器１０９は、特に流体４０の大きい画分が流体４４の大きい画分と交換する熱交換器１１２を有することによっていくつかの平行な熱交換器に分けられる；
−熱交換器１１２は再生型であり、好ましくは、以下の構成である：
・回転熱交換器
・固定床熱交換器、特に、冷たい流体が背面内側に行く放射状床を有する。
【００４０】
さらにその上、流体４０の全てとの熱交換の釣り合いを保たせるために４６のフローを増加させることを探求してもよく、又は、流体４６の全てとの熱交換の釣り合いを保たせるために流体４０の画分を適合させてもよい。
【００４１】
ＣＯ２の低温凝縮温度（約１５容量％のＣＯ２を含有するガスについて、典型的には約−１００℃）以下にプロセス流体（４２）に冷気を供給することを可能にする熱交換を行うために、回転型の熱交換器を使用することも可能である。
【００４２】
回転熱交換器は、特に、類似の圧力及び組成を有する二つの流体の間で、熱交換容量を減少させる、効果的な熱交換を可能にする。大量の熱がＣＯ２低温凝縮プロセスで交換されるために、プロセスの最適化は、コストの削減（容量の減少及び高価な材料の減少及び温度差を適切に維持しながらの圧力低下の減少を模索することによるこの工程の最適化を必要とする。
【００４３】
−ＣＯ２枯渇流体４４を生成するために、例えば約−１２０℃の温度で流体４２に含まれるＣＯ２の少なくとも一部を固体低温凝縮するための熱交換器１１１；この温度は、目的とされる補足率の関数として選択される；そのような温度で、流体４４中の含有量は、約１．５％である、即ち、９０％の補足率である；この熱交換器において、固体ＣＯ２ ６２が生成される；この熱交換器は、いくつかのタイプのプロセス及び技術に対応し得る：
・固体ＣＯ２が、例えばスクリューによって抽出され、液体ＣＯ２の槽１２１へそれを導入するためにＣＯ２の三重点のもの以上の圧力で加圧される、二酸化炭素スノーの形態で生成される連続固体低温凝縮のための熱交換器；この加圧は、サイロのシステムにおける「バッチ様式」においても実行され得る；この連続固体低温凝縮は、以下の技術において実行され得る：
○スクレープドサーフェイス熱交換器、このスクレーパーは、例えば、固体の抽出に有利なスクリューの形態である；
○二酸化炭素スノーを運搬し、例えば二酸化炭素スノーのものよりも大きい密度を有する粒子で配管を洗浄するための流動床熱交換器；
○振動、超音波、空気又は熱の効果（二酸化炭素スノーの落下のための断続的な加熱）により固体が抽出される熱交換器；
○タンク中への周期的な「自然の」落下による平滑面上での蓄積；
・「バッチ様式」固体低温凝縮のための熱交換器；この場合、ＣＯ２の固体低温凝縮を行うために平行な幾つかの熱交換器が交互に使用され、次いで、単離され、固体ＣＯ２を液化し及び任意に部分的にそれを蒸発させるために、ＣＯ２の三重点のもの以上の圧力に加圧される；
−流体４６は、熱交換器１０９において加熱され、次いで、任意に２つの部分に分割され、一つは残留蒸気を除去するためのユニットを再生するためのものであり、他方（任意の）は、その一部を蒸発することによって水で飽和される乾燥流体５０を導入することによる直接接触塔における蒸発により冷水を生成するためのものである；
−固体低温凝縮のために−１００〜−１２０℃の冷気を生成し、熱交換器１０９のこの部分における冷却の欠如を満たすために−５６℃〜−１００℃の冷気を生成する、等エントロピー膨張タービンでのサイクル；このサイクルは、アルゴン又は窒素に富む補助流体と一緒であってもよく、又は、流体４８の画分であってもよい。
【００４４】
−固体ＣＯ２ ６２が注入される液体ＣＯ２槽１２１。この槽は、例えば純粋なＣＯ２であり得る流体７４との熱交換を補償するためのデバイスを含む。
【００４５】
−固体ＣＯ２は槽中で溶解し、潜熱及び顕熱は流体７２によって放出される。
【００４６】
−流体７２の冷媒は、次いで、プロセス中の他の場所で用いられ得る。
【００４７】
−構成要素１１１及び１２１は、ＣＯ２リーンガス４４及び幾つかのＣＯ２リッチ流体６６、６８、７０を生成する分離ユニットを共に形成する。
【００４８】
−液体ＣＯ２の蒸発は、異なる圧力レベル（例えば二つのレベル、流体６６及び６８）での、０℃〜−５６℃の冷気の提供を満たし、流体７０は、それが蒸発しないような圧力で加圧され、それ故、顕熱のみを交換する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、煙道ガス浄化ユニットを有する、石炭ベースの発電プラントを示す。
【図２】図２は、本発明に従った煙道ガスの低温ＣＯ２浄化のためのユニットを示す。
【図１】
2013503808.tif 000003
【図２】
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【国際調査報告】
2013503808.tif 000005
2013503808.tif 000006
2013503808.tif 000007
2013503808.tif 000008
2013503808.tif 000009
2013503808.tif 000010