| 主权项 |
1.一种从流体混合物分离流体成分之方法,包括:一第一步骤,包括吸收一流体成分,此第一步骤包括在一第一温度将一流体混合物流入一流道;其中流道包括通道中之吸着剂,及其中限制流道中之流俾在通道之至少一剖面区域中,流道高度系1cm或更小;一第二步骤,包括增加吸着剂表面温度,此第二步骤包括从一能源加入能量;及一第三步骤,包括在一第二温度从吸着剂放出一流体成分,且得到在第一步骤中吸收之流体成分,其中第二温度高于第一温度。2.如申请专利范围第1项之方法,其特征为吸着剂之热传入一微通道热交换器,及流体混合物在不通过一接触器之下接触吸着剂。3.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其特征为流道包括至少一通道壁,及吸着剂曝露在流体混合物。4.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其特征为流道具有一表面曝露在流体混合物,及包括在至少部分表面上之吸着剂。5.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其特征为第二及第三步骤系同时发生。6.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其特征为在第三步骤之后更包括一步骤,以便将热从流道传入一微通道热交换器。7.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其特征为3步骤重覆数个循环,其中各循环时间于一气态溶液时小于10秒,或于一液体溶液时小于1000秒。8.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其特征为该吸着剂系一单石孔状插入物。9.如申请专利范围第1项之方法,其特征为第一及第二步骤,共:用于一非冷凝流体混合物时,需要至多10秒,其中在第一步骤吸收之气体成分之至少20%从吸着剂中放出;或用于一液体混合物时,需要至多1000秒,其中在第一步骤吸收之流体成分之至少20%从吸着剂中放出。10.如申请专利范围第9项之方法,其特征为所有流过流道之流大致流入一孔状吸着剂。11.如申请专利范围第1项或第2项或第9项中任一项之方法,其特征为包括:一流体混合物在一第一温度及第一压力流入一第一吸着区域,其中第一吸着区域包括一第一吸着剂,其中选择第一吸着区域中之温度及压力以利于将流体成分吸着入第一吸着区域中之第一吸着剂;将第一吸着区域之热传入一微通道热交换器,及选择性从该流体混合物去除流体成分,因而产生第一吸着剂中之吸收成分及一流体混合物其在该成分中系相对贫乏;相对成分贫乏之流体混合物在一第二温度及第二压力流入一第二吸着区域,其中第二吸着区域包括一第二吸着剂,其中选择第二吸着区域中之温度及压力以利于将流体成分吸着入第二吸着区域中之第一吸着剂;将第二吸着区域之热传入一微通道热交换器,选择性去除该相对成分贫乏流体混合物中之流体成分,因而产生第二吸着剂中之吸收成分及一相对更多成分贫乏之气体混合物;其中第二温度与第一温度不同;通过至多1cm距离到大致整个第一吸着剂,将热加入第一吸着剂,以升高第一吸着剂至第三温度,且将该成分从第一吸着剂中放出;通过至多1cm距离到大致整个第二吸着剂,将热加入第二吸着剂,以升高第二吸着剂至第四温度,且将该成分从第一吸着剂中放出;及得到从第一及第二吸着剂放出之成分。12.如申请专利范围第11项之方法,其特征为第二压力与第一压力不同。13.如申请专利范围第11项之方法,其特征为第一吸着剂系一孔状吸着剂。14.如申请专利范围第11项之方法,其特征为从第一及第二吸着剂放出之成分再循环回到第一吸着区域。15.如申请专利范围第11项之方法,其特征为流体混合物系一含氢之气体混合物,而流体成分系氢。16.如申请专利范围第15项之方法,其特征为限制通过通道之流,俾在通道之至少一剖面区域中,与一通道壁之最远距离小于0.5cm,其中吸收氢气之步骤以至少0.01氢莫耳/秒(吸着剂之cm3)之率执行。17.如申请专利范围第15项之方法,其特征为吸着剂包括一钯或钯合金表面曝露在气体。18.如申请专利范围第15项之方法,其特征为得到之氢未压缩。19.如申请专利范围第15项之方法,其特征为第二步骤包括以至少每秒100℃之率增加温度。20.如申请专利范围第19项之方法,其特征为第三步骤中之解吸率藉由使用一加热横扫气体而增加。21.如申请专利范围第15项之方法,其特征为包括在一通道长度加热以驱除吸收之气体,同时将馈入引至通道开始。22.如申请专利范围第21项之方法,其特征为方法制造一产品气体,而得到之产品气体具有一氢纯度至少10倍大于含氢气体混合物,而方法以每日每cc吸着剂至少2000scf之率制造氢。23.如申请专利范围第15项之方法,其特征为第二及第三步骤共需要至多10秒,而其中第一步骤吸收氢之至少20%系从吸着剂放出。24.如申请专利范围第15项之方法,其特征为吸着剂包括一层Pd覆盖在一氢吸着剂上以选择性吸收氢入吸着剂中,而吸着剂则升至高于第一温度至少5℃之温度,俾以高于气体混合物之纯度得到放出之氢。25.如申请专利范围第24项之方法,其特征为第一步骤发生在一第一级,而其中自第二步骤得到之氢再循环入第一级,且重覆第一及第二步骤。26.一种流体分离装置,其特征为包括:一流道包括一孔状吸着剂,流道具有至少1cm或更小之大小,其中在流道之至少一剖面中,孔状吸着剂占据至少90%之剖面区域;及一微通道热交换器与流道热接触。27.如申请专利范围第26项之装置,其特征为流道包括一入口,而且入口与吸着剂之间无接触器。28.如申请专利范围第26项或第27项之装置,其特征为孔状吸着剂包括一导热毛毡或导热连续孔状泡棉。29.如申请专利范围第26项或第27项之装置,其特征为包括:至少4层,各该至少4层包括一微通道热交换器与至少3层交替,在该至少3层中包括至少一流道。30.如申请专利范围第26项或第27项之装置,其特征为吸着剂在吸着剂表面包括一助催化剂。31.如申请专利范围第26项或第27项之装置,其特征为包括至少一气体入口至一第一至少3层,其中各层包括至少一流道;至少一气体出口自该第一至少3层,包括至少一流道;该至少一第一气体出口连接至少一第二气体入口至一第二至少3层包括至少一流道;至少一第二气体出口自该第二至少3层,其中各层包括至少一流道;及更包括一第一至少4层与该第一至少3层交替,各该第一至少4层包括一微通道热交换器;及一第二至少4层与该第二至少3层交替,各该第二至少4层包括一微通道热交换器。32.一种使用如申请专利范围第26或第27项装置之方法,用以从一流体混合物中纯化一流体成分。33.一种流体分离装置,其特征为包括:流道之第一阵列;流道之第一阵列包括:至少2个流道;各至少2个流道包括一入口,一出口,及一吸着剂在入口与出口之间;各至少2个流道热接触一微通道热交换器;各至少2个流道具有至少1cm或更不之大小,其中至少一大小朝着一微通道热交换器之方向;及至少一阵列入口及至少一阵列出口;及流道之第二阵列;流道之第二阵列包括:至少2个流道;各至少2个流道包括一入口,一出口,及一吸着剂在入口与出口之间;各至少2个流道热接触一微通道热交换器;各至少2个流道具有至少1cm或更不之大小,其中至少一大小朝着一微通道热交换器之方向;及至少一阵列入口及至少一阵列出口;至少一流体导管连接第一阵列之出口与第二阵列之入口;及一阀能控制通过流体导管之流率。34.如申请专利范围第33项之装置,其特征为在第一阵列中之至少一阵列入口与第一阵列中之流道入口相同。35.一种使用如申请专利范围第33项或第34项装置之方法,包括:在第一阵列吸收一流体成分,及同时在第二阵列放出一流体成分。36.一种氢分离装置,其特征为包括:一流道具有一内表面,其在内表面之至少一部分上包括一钯,流道具有至少1cm或更少之大小;及一热交换器与流道热接触。37.如申请专利范围第36项之装置,其特征为包括一吸着剂层在流道壁上,且更包括一开启通道在流道中。38.如申请专利范围第37项之装置,其特征为开启通道具有0.1mm或更少之高度。39.如申请专利范围第36项之装置,其特征为包括一孔状吸着剂单石插入物在流道中,而其中内表面包括孔状吸着剂之表面。40.如申请专利范围第39项之装置,其特征为孔状吸着剂包括一导热毛毡或导热连续孔状泡棉。41.如申请专利范围第36,37,38,39或第40项中任一项之装置,其特征为孔状吸着剂大致填充流道。42.如申请专利范围第36项或第37项之装置,其特征为钯系一钯银合金。43.如申请专利范围第36项或第37项之装置,其特征为包括:至少4层,各该至少4层包括一微通道热交换器;及至少3层交替,该3层在各该至少3层中包括至少一流道。44.如申请专利范围第36项或第37项之装置,其特征为吸着剂包括一氢吸着剂具有一表面,涂在氢吸着剂表面之至少90%上,其中表面涂层包括钯,而其中吸着剂具有0.0001至1mm之厚度。45.如申请专利范围第36项或第37项之装置,其特征为吸着剂在吸着剂表面包括一助催化剂。46.如申请专利范围第36项或第37项之装置,其特征为包括至少一气体入口至一第一至少3层,其中各层包括至少一流道;至少一气体出口自该第一至少3层,包括至少一流道;该至少一第一气体出口连接至少一第二气体入口至一第二至少3层包括至少一流道;至少一第二气体出口自该第二至少3层,其中各层包括至少一流道;及更包括一第一至少4层与该第一至少3层交替,各该第一至少4层包括一微通道热交换器;及一第二至少4层与该第二至少3层交替,各该第二至少4层包括一微通道热交换器。47.一种使用如申请专利范围第36项或第37项装置之方法,用以从一含氢气体混合物纯化氢。48.一种氢分离装置,其特征为:一流道包括一入口,一出口,及一吸着剂在入口与出口之间;其中吸着剂包括一氢吸着剂具有一表面,涂在氢吸着剂表面之至少90%上,其中表面涂层包括钯;及一热交换器与吸着剂热接触。49.如申请专利范围第48项之装置,其特征为热交换器系一微通道热交换器,及更包括至少4层,各该至少4层包括一微通道热交换器;与至少3层交替,该至少3层在各该至少3层中包括至少一流道。50.如申请专利范围第48项或第49项之装置,其特征为氢吸着剂包括一材料选自由Ti,V,镍镧化物及Ni组成之群。51.如申请专利范围第48项或第49项之装置,其特征为包括Pd或Pd合金之表面涂层,具有小于0.025mm之厚度。52.如申请专利范围第48项或第49项之装置,其特征为吸着剂具有0.0001至1mm之厚度。53.一种使用如申请专利范围第48项或第49项装置之方法,用以从一流体混合物中纯化一流体成分。图式简单说明:图1是流道及热交换器的示意剖面图。图2是流体吸着装置(包括阀(黑色圆))的示意图。图3a是流道及热交换器的示意剖面图,吸着剂在流道壁上。图3b是流道(含一孔状吸着剂)及流路(用以与相邻吸着剂对流)的示意剖面图。图4a是流道及热交换器的示意剖面图。图4b是填充孔状吸着剂的流道示意剖面图,吸着剂在流道中以便流大致通过吸着剂。图5是吸着室配置的示意剖面图,包括(a)流分布板以便将流分布入含吸着剂隔间中;(b)一整体流道在孔状吸着剂层之间;(c)双波浪状吸着剂;(d)波浪状吸着剂其中气流在吸着剂表面;(e)波浪状吸着剂其中气流通过吸着剂;(f)吸着剂材料的线;(g)纤维;(h)具孔状吸着剂材料涂层的挡板;(i)由孔状吸着剂材料组成的挡板;及(j)具整体流道的孔状矩阵。图6是吸着剂室配置的示意图,包括(a)含有热交换流体的交叉流的吸着剂通道立体图;(b)孔状吸着剂材料的剖面图,该材料不与室壁直接接触;(c)上方是含孔状塞的室,而底部是含混合室的数个流道;(d)u型通道填充着孔状吸着剂材料;(e)孔状分隔器;及(f)混合流其引入孔状吸着剂材料层之间的流。图7是流道及热交换器的示意剖面图。图8示意的说明一多级吸着装置其中各级使用数个流道。图9a-9c示意的说明3级吸着制程。图10a及10b是氢解吸的图形。图11示意的说明2级吸着制程,中空圆表示控制热交换流体流动的阀,黑色圆表示控制产品流体流动的阀。图12示意的说明一微通道装置,其能作为吸着制程中的一级,斜线区表示一孔状吸着剂而矩形线表示热交换器通道。 |
