2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ СО ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОПЛА ЛАВАЛЯ

2
1. Способ отделения диоксида углерода (CO) от газового потока, включающий:
(i) охлаждение газового потока в секции охлаждения с получением охлажденного газового потока;
2
2
2
2
2
(ii) охлаждение охлажденного газового потока в сопле Лаваля, так что часть CO в газовом потоке образует один из видов CO - твердый CO или жидкий CO, или оба эти вида CO;
2
2
2
2
2
2
(iii) отделение по меньшей мере части одного из видов CO - твердого CO или жидкого CO, или обоих этих видов CO, от охлажденного газового потока в сопле Лаваля, с получением обогащенного по CO потока и обедненного по CO потока;
2
2
(iv) расширение обедненного по CO газового потока в детандере, расположенном ниже сопла Лаваля по ходу потока, с получением охлажденного газового потока, обедненного по CO; и
2
(v) циркуляцию по меньшей мере части охлажденного газового потока, обедненного по CO, в секцию охлаждения, для охлаждения газового потока.
2. Способ по п. 1, в котором стадия (ii) включает ускорение охлажденной газовой смеси в сопле Лаваля до сверхзвуковых скоростей.
3. Способ по п. 1, в котором стадия (ii) включает ускорение охлажденной газовой смеси в сопле Лаваля до дозвуковых скоростей.
2
4. Способ по п. 1, в котором газовый поток в основном охлаждают в секции охлаждения с помощью циркулирующего газового потока, обедненного по CO.
2
5. Способ по п. 1, дополнительно включающий охлаждение обедненного по CO газового потока перед стадией (iv) с использованием клапана.
6. Способ по п. 1, в котором газовый поток сжимают перед стадией (i).
7. Способ по п. 1, в котором газовый поток не сжимают перед стадией (i).
2
2
2
8. Способ по п. 1, в котором стадия (ii) включает охлаждение газового потока в сопле Лаваля, чтобы в основном образовать твердый CO, и стадия (iii) включает отделение твердого CO от охлажденного газового потока с получением потока, обогащенного твердым CO.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
2
2
сжижение по меньшей мере части потока, обогащенного твердым CO, в блоке сжижения, с получением потока жидкого CO,
2
2
сжатие по меньшей мере части потока жидкого CO в блоке повышения давления, с получением потока жидкого CO под давлением,
2
нагревание по меньшей мере части жидкого потока под давлением с получением сжатого потока газообразного CO, и
2
циркуляцию по меньшей мере части сжатого потока газообразного CO в блок сжижения.
2
10. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере около 50% масс. CO, присутствующего в газовом потоке, отделяют на стадии (iii).
2
2
11. Способ по п. 1, в котором обедненный по CO газовый поток по существу не содержит CO.
2
12. Устройство для отделения диоксида углерода (CO) от газового потока, включающее:
(a) секцию охлаждения, выполненную для охлаждения газового потока с получением охлажденного газового потока;
2
2
2
2
2
(b) сопло Лаваля в гидравлическом соединении с секцией охлаждения, где сопло Лаваля выполнено для дополнительного охлаждения охлажденного газового потока, так что часть CO в газовом потоке образует один из видов CO - твердый CO или жидкий CO, или оба эти вида CO, и где
2
2
2
2
2
2
сопло Лаваля дополнительно выполнено для отделения по меньшей мере части одного из видов CO - твердого CO или жидкого CO, или обоих этих видов CO, от охлажденного газового потока, с получением обогащенного по CO потока и обедненного по CO потока;
2
2
(c) детандер, расположенный ниже сопла Лаваля по ходу потока и в гидравлическом соединении с соплом Лаваля, где детандер выполнен для расширения обедненного по CO газового потока с получением охлажденного потока, обедненного по CO; и
2
(d) контур циркуляции, выполненный для переноса охлажденного газового потока, обедненного по CO, в секцию охлаждения для охлаждения газового потока.
13. Устройство по п. 12, в котором сопло Лаваля выполнено для ускорения газового потока до сверхзвуковых скоростей.
14. Устройство по п. 12, в котором сопло Лаваля выполнено для ускорения газового потока до дозвуковых скоростей.
2
2
15. Устройство по п. 12, в котором сопло Лаваля дополнительно включает первое выходное отверстие для выпуска обогащенного по COпотока, и второе выходное отверстие для выпуска обедненного по CO потока.
16. Устройство по п. 12, дополнительно включающее клапан, расположенный по ходу потока ниже сопла Лаваля и выше детандера, где клапан находится в гидравлическом соединении с соплом Лаваля.
2
2
2
17. Устройство по п. 12, в котором сопло Лаваля выполнено по существу для образования твердого CO и отделения твердого CO от охлажденного газового потока с получением обогащенного по твердому COпотока.
2
2
18. Устройство по п. 17, дополнительно включающее блок сжижения в гидравлическом соединении с соплом Лаваля, где блок сжижения выполнен для сжижения по меньшей мере части обогащенного по твердому CO потока с получением потока жидкого CO.
19. Устройство по п. 18, дополнительно включающее:
2
блок повышения давления, выполненный для получения потока жидкого CO под давлением,
2
блок нагревания, выполненный для получения сжатого потока газообразного CO, и
2
блок циркуляции, выполненный для циркуляции по меньшей мере части сжатого потока газообразного CO в блок сжижения.
20. Установка получения энергии, включающая:
2
(A) узел газового двигателя, выполненный для получения газового потока, содержащего диоксид углерода (CO); и
2
(B) блок отделения CO в гидравлическом соединении с узлом газового двигателя, включающий:
(a) секцию охлаждения, выполненную для охлаждения газового потока с образованием охлажденного газового потока;
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
(b) сопло Лаваля в гидравлическом соединении с секцией охлаждения, где сопло Лаваля выполнено для дополнительного охлаждения охлажденного газового потока, так что часть CO в газовом потоке образует один из двух видов CO - твердый CO или жидкий CO, или оба эти вида CO, и где сопло Лаваля дополнительно выполнено для отделения по меньшей мере части одного из видов CO - твердого CO или жидкого CO, или обоих этих видов CO, от охлажденного газового потока, с получением обогащенного по CO потока и обедненного по CO газового потока;
2
2
(c) детандер, расположенный ниже сопла Лаваля по ходу потока и в гидравлическом соединении с соплом Лаваля, где детандер выполнен для расширения обедненного по CO газового потока, с получением охлажденного обедненного по CO газового потока; и
2
(d) контур циркуляции, выполненный для переноса охлажденного обедненного по CO газового потока в секцию охлаждения, для охлаждения газового потока.