用于通过逆升华和融化提取物质的改进方法和系统

摘要

本发明提供了用于提取气体混合物中包括的物质的方法和系统，所述提取以循环方式在2N个隔室(AA，BB，CC，DD)中执行，每个隔室设置有热交换器(A，B，C，D)，N为大于或等于3的整数。每个隔室执行包括下述连续4个步骤的循环：结霜步骤、除霜步骤、回收液相和残余气相的步骤、以及降低热交换器的温度的降温步骤。进一步，对每个隔室中从一个步骤到另一个步骤的转变进行排序使得执行除霜步骤的隔室的数量以及执行除霜步骤、回收步骤和降温步骤的隔室的总数量都等于N。

主权项

一种在提取系统中提取气体混合物中包括的物质的方法，该提取系统包括：第一供给回路(1210，121，120，1200)，用于供给用于结霜的制冷剂流体或冷却剂流体；第二供给回路(1100，110，111，1110)，用于供给用于除霜的制冷剂流体或热交换流体；第三供给回路(1000)，用于供给气体混合物；和2N个隔室(AA，BB，CC，DD)，N为大于或等于3的整数；每个隔室AA包括：热交换器(A)，能够交替地经由第一对阀(A121，A120)连接至所述第一供给回路以及经由第二对阀(A110，A111)连接至所述第二供给回路；第三对阀(A100，A101)，将所述隔室的进口和出口连接至第三供给回路，第三对阀能够控制气体混合物在所述隔室内的热交换器上的运动；和排气阀(A130)，用于排出可能在所述隔室中聚积的剩余气相或与其气相相关的液体；每个隔室中的气体混合物的处理以循环方式包括下述连续步骤：结霜步骤(FS)，被在第一热交换器温度和第一隔室压力处执行，允许所述物质从气态直接转变为固态，从而在所述热交换器上形成所述物质的固体沉积物，在所述结霜步骤结束时关闭所述第一对阀(A121，A120)和第三对阀(A100，A101)；除霜步骤(DS)，包括关闭所述隔室，并允许固体沉积物直接转变成气态，随后在热交换器的温度和所述隔室中的压力分别变为高于所述物质的三相点的温度和压力时允许固体沉积物直接转变为液态，从而在所述隔室中聚积所述物质的液相，在除霜步骤结束时关闭第二对阀(A110，A111)；回收步骤(RS)，包括打开所述排气阀(A130)，以允许已经聚积在所述隔室中的液相和剩余气相被提取，并且还同时地降低所述隔室中的压力使得压力返回到所述第一隔室压力；和用于降低热交换器的温度的步骤(TS)，包括打开所述第一对阀使得热交换器的温度返回到第一热交换器温度；该方法还包括全程排序步骤，该全程排序步骤旨在对每个隔室中的从一个步骤到另一个步骤的转变进行排序，使得经历结霜步骤的隔室的数量以及经历除霜步骤、回收步骤和降温步骤的隔室的总数量都等于N，其中，在第一循环之后，在整个所述方法中满足下述两个条件：在所述隔室中的至少一个中执行所述结霜步骤、除霜步骤、回收步骤和降温步骤中的每一个步骤；和每个隔室执行所述步骤中的由排序步骤指定的一个步骤。