JP2009534168A - ゼロエミッション装置 - Google Patents
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Abstract
ZED(ゼロエミッション装置)は純酸素供給システムを有し、そこで、液体酸素が、熱交換した後に、燃焼炉13へポンプで送られ、燃料を燃焼し、タービンを通過するその後の高温ガスを生成する。冷媒で最終的に冷却された結果として、その後のガスは特別のチャンバーを通過し、そこで吸収溶液が孔あけ床を通って特別なチャンバーへと下方に吸引され、その後のガスは吸収溶液(たとえば、石油やアルコール)に吸収される。よって、二酸化炭素と水は、指定した目的のために吸収溶液中で排出される。ZEDはまた、CO2を廃棄する補助部品を含む。
【選択図】図4
【選択図】図4
Description
本発明は、排出ガスのZED(ゼロエミッション装置)に関する。
たとえば発電プラントからのような産業排出ガスは、空気を汚染するばかりでなく、二酸化炭素であるCO2を含むために、地球の温度上昇の原因にもなる。最近の気候の変化に至るまで二酸化炭素排出ガス除去装置の必要性がなかったので、かかる装置はほとんどない。
本発明によれば、空気から作られた純酸素(O2)がエネルギ生成チャンバー/炉に送られる液化システム(LS)が提供され、下記利点が得られる。
第1:高酸素濃度のために、より完全燃焼すること
第2:NOXを生成する窒素がないこと
第3:ポンプで送るためのエネルギを節約すること
第1:高酸素濃度のために、より完全燃焼すること
第2:NOXを生成する窒素がないこと
第3:ポンプで送るためのエネルギを節約すること
さらに、最後にCO2を液化する液化システム(LS)がある。
化学沈殿チャンバー(CPC)が代替となる。特別なチャンバー(SC)は、石油あるいは溶媒(単数あるいは複数)がCO2を溶媒中に溶解できるようにする。ZEDの低温ガスを用いる液体溶媒用の冷却装置(CD)がある。その後の溶媒用の加熱装置(HD)がCO2を排斥するのに用いられる。使用される石油は、最初に加熱されて有機ガス成分を初めに除去してもよい。(O2の供給はLS(11)からあるいは容器に貯められた液体O2からでよく、ポンプと圧縮揚程はその場所での生成に必要な構成である。)
ZEDの特定の実施例を以下に具体的に説明する。
ZEDは、液体O2と低温の窒素が抽出されるLS(11)を有し、このO2供給システム経由で液体O2は燃焼炉CF(13)へポンプで送られ燃料を燃焼し、その後のガスはタービンT(12)を通って流れ、SC(14)で低温の有機溶媒(たとえば石油やアルコール)あるいは化学溶液(たとえば炭酸マグネシウムあるいは炭酸ナトリウム/水酸化マグネシウムあるいは水酸化ナトリウムを含む)で洗浄される。一連の熱交換器システム(HES)がその後のガス(N2およびCO2)の熱交換を行い、システムの熱を節約する。(O2供給システムは、代わりにO2容器から酸素を取ってきてもよい。)
SC(14)の後、その後のガスからのCO2は、透明な天井のおよび/または太陽光を利用する藻類プールへ放出される。(CO2はLS(15)を選択的に通って液化されてもよい。)
代替のZEDは、蒸気タービンシステムを用い、この場合にはCF13からのその後のガスはタービン(12)を通らない。
さらに代替のZEDは、LS(11)を用いず、CF13は普通に空気と燃料とを燃焼する。その後のCO2は、SC(14)で有機溶媒あるいは化学溶液に吸収され、その後に熱または化学プロセスにより遊離される。
耐熱合金または金属を用いて、CF13へのO2用噴射管を作る。
たとえば、圧縮揚程および熱交換器を含む、温度コントロールおよび圧力調整装置を液化プロセスと接続して用いる。
運転(特に記載しないが、断熱システムがある。)
1.ごく低温に冷却された空気が曲がった管26を介してLS11に導き、LS11は、空気の沸点以下の温度で液体状態のガスにより包囲される。低温ガス窒素はHESを経由して再生のために頂部バルブ28を介して放出される。
1.ごく低温に冷却された空気が曲がった管26を介してLS11に導き、LS11は、空気の沸点以下の温度で液体状態のガスにより包囲される。低温ガス窒素はHESを経由して再生のために頂部バルブ28を介して放出される。
2.その後の液体酸素はバルブ16とそのパイプを介して集められ、冷却(たとえばCO2)のためHESを通過し、CF13へポンプで送られる前にその熱成分で上昇した後に、CF13へポンプで送られ、石炭や他の燃料を燃焼する。
3.LS11を取り囲んでいる液体ガスは、HESでの熱交換のためにも送られる。
4.CF13からのその後のガスはここでT12を通過し、発電し、最後に、たとえば流路20へポンプで送られSC14へ流れ込む低温の石油/化学溶液で冷却される。
5.吸収されたCO2と凝縮した水は、更なるプロセス/分離のためバルブ27を通って流出する。(あるいは、排出ガスは冷却され吸収石油または化学溶液を用いずに、HESを経由して液体二酸化炭素を与えてもよい(たとえば図5参照)。)
6.バルブ27からのその後の液体は、全体システムの熱源を回すHESを通じて供給される熱を介して再加熱され/処理されCO2を放出する。
7.それからCO2は、太陽光の下の緑藻類貯留槽に放出される。(貯留槽の太陽光容量を増やすためヘリオスタットを用いてもよい。)(組合せた技術は、太陽光ヘリオスタットの使用を含み、所望の位置に熱供給を注入する。)
(二酸化炭素を処分する一つの方法は、高温の最終排出ガスを、炭酸マグネシウムのような炭酸塩の存在する海水中に、熱をコントロールして、放出し、重炭酸塩を形成し、同時に蒸留水を製造する。図6は、そのような蒸留機械を全体的に示す。)
(上記のプロセスで製造された重炭酸塩または液体CO2は、油田へ輸送され、水で溶解され、オイルを抜き取るときに、海水と一緒に、または、海水無しで油井中にポンプで送られてもよい。)図7は、オイルタンカーのチャンバーで水溶液中に二酸化炭素を保つ貯蔵タンクを全体的に示す。
(図3は、LS15へCO2を導くためのバルブ付きチューブ25を示す。低温源からのO2はバルブ35を介してLS15中で膨張し、排出CO2の熱を取り、バルブ45で流出し、最終的にCF13へ行き燃料を燃焼する。気体でないCO2が形成されると、バルブ65を介してポンプで除去される。圧力ドア75が開き、固体のCO2を除去する。)
(図5は、水/海水用スプレーヘッド01、CO2(ポンプで送られ、あるいは圧力下で移動する)用のバルブ付きダクト02、圧力ドア/ねじドア03およびバルブ付き輸送ダクト04を有する機械/チャンバーを全体的に示す。この機械は、CO2と水を適当な炭酸塩の存在下で重炭酸塩に変換するのに用いられる。
(図6は、内部シリンダIC05中の予め洗浄した海水の蒸留装置を全体的に示す。IC05は、海水を内包する外部シリンダOC06で囲まれる。排出CO2はコントロールされた温度(たとえば120℃)でOC06へ入り、水を加熱し、そこで炭酸塩/ケミカルと反応してたとえば重炭酸塩を形成する。IC05は熱交換により加熱され、蒸気は頂部搬送パイプCP07を上昇し、図示しないコンデンサで水に冷却される。
(図7は、水/海水と二酸化炭素を用いて溶液を形成し、たとえばタンカーのチャンバーの容器/貯留槽あるいは油井でオイルを置き換える運転を全体的に示す。油井の運転では、CO2と水/海水は圧力下で油井にポンプで送られ、ポンプ機械経由で地表にオイルを置き換え/送り出す。)
Claims (7)
- 発電用のゼロエミッション装置であって、純酸素供給システムと、二酸化炭素吸収溶液/液体を内包する特別なチャンバーが存在することを特徴とする;
ゼロエミッション装置。 - 前記吸収溶液/液体から二酸化炭素を回収する加熱装置を有する;
請求項1のゼロエミッション装置。 - 生成した二酸化炭素を取り込む最終の緑藻類貯留槽を有する;
請求項2のゼロエミッション装置。 - 発電用のゼロエミッション装置であって、純酸素供給システムと、排出二酸化炭素液化システムが存在することを特徴とする;
ゼロエミッション装置。 - 海水のような水と二酸化炭素をオイル貯留槽にポンプで送るポンプを使用することを特徴とする;
二酸化炭素排出ガス廃棄システム。 - 純酸素を燃焼炉/チャンバーに導入し燃料を燃焼する純酸素供給装置を使用することを特徴とする;
ゼロエミッション装置。 - 前記純酸素供給装置から液化媒体として放出される圧縮酸素を用いる、二酸化炭素排出ガス用液化装置を用いることを特徴とする;
請求項6のゼロエミッション装置。
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Legal Events
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