F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 25 – J
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
25
J
F25J 1/00 (2006.01) B01D 53/00 (2006.01) F25J 1/02 (2006.01) F25J 3/06 (2006.01)
Patent
CA 2361809
An apparatus (2, 20, 200) for separating CO2 from a mixture of gases includes CO2 and a second gas, the apparatus (2, 20, 200) includes an active heat exchanger (216) and a regenerating heat exchanger (221). The active heat exchanger (216) includes a heat exchange surface in contact with the mixture of gases. The mixture of gases is present in the active heat exchanger (216) at a predetermined pressure which is chosen such that CO2 freezes on the heat exchange surface when the surface is cooled by a refrigerant having a temperature below that at which CO2 freezes at the predetermined pressure. The regenerating heat exchanger (221) includes a heat exchange surface in contact with the refrigerant and also in contact with a layer of frozen CO2. The refrigerant enters the regenerating heat exchanger (221) at a temperature above that at which the CO2 in the frozen layer of CO2 sublimates. The sublimation of the solid CO2 cools the refrigerant prior to the refrigerant being expanded through an expansion valve (215), which reduces the temperature of the refrigerant to a point below the freezing point of CO2 at the predetermined pressure. The refrigerant is re-compressed by a compressor (60, 160, 218) after leaving the active heat exchanger (216). In the preferred embodiment of the present invention, the gaseous CO2 released by the regenerating heat exchanger (221) is used to precool the incoming gas mixture. A second precooling heat exchanger (167) precools the compressed refrigerant by providing thermal contact with the refrigerant leaving the active heat exchanger (216).
L'invention porte sur un appareil (2, 20, 200) de séparation de CO¿2? d'un mélange de gaz comprenant CO¿2? et un second gaz. Cet appareil (2, 20, 200) comprend un échangeur de chaleur (216) actif et un échangeur de chaleur (221) régénérant. L'échangeur de chaleur (216) actif comporte une surface en contact avec le mélange de gaz. Ce mélange de gaz est présent dans l'échangeur de chaleur (216) actif à une pression prédéterminée sélectionnée de sorte que le CO¿2? se congèle sur la surface refroidie par un réfrigérant dont la température est inférieure à celle à laquelle le CO¿2? se congèle à la pression prédéterminée. L'échangeur de chaleur (221) régénérant comporte une surface en contact avec le réfrigérant et avec une couche de CO¿2? congelé. Le réfrigérant pénètre dans l'échangeur de chaleur (221) régénérant à une température supérieure à celle à laquelle le CO¿2? de la couche congelée est sublimé. La sublimation du CO¿2? solide refroidit le réfrigérant avant que celui se dilate dans un détendeur (215), réduisant ainsi sa température à un point inférieur au point de congélation du CO¿2? à la pression prédéterminée. Le réfrigérant est recomprimé par un compresseur (60, 160, 218) après avoir quitté l'échangeur de chaleur (216) actif. Selon une réalisation préférée de cette invention, le gaz CO¿2? libéré par l'échangeur de chaleur (221) régénérant est utilisé pour prérefroidir le mélange de gaz entrant. Un second échangeur de chaleur (167) de prérefroidissement prérefroidit le réfrigérant comprimé par contact thermique avec celui-ci au moment où il quitte l'échangeur de chaleur (216) actif.
Barclay John A.
Barclay Michael A.
Brook Thomas C.
Tison Raymond R.
Cryofuel Systems Inc.
Macrae & Co.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1649704