JP2014508240A - 車両内燃機関の排気ガスからのco2の車載での回収及び貯蔵のための廃熱を利用する膜分離方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
b.螺旋状の巻き膜モジュールユニット、
c.フラット・シート膜。
b.均質膜、
c.多孔性の支持層及び選択的なCO2透過性の材料の非常に薄い非多孔性の層から形成された合成物、
d.その中で液体が優先的にCO2を透過するために選択されている液体支持膜、
e.促進輸送膜、
f.セラミック膜。
この実施形態において、N2透過は大気へ放出される。また、CO2未透過は、上に記述されるような高密度化及び貯蔵にさらされる。
内部及び/又は外部フィンも、熱電気の装置の伝熱、及び、故にそれらの性能を増強するために使用することが可能である。高温を利用するために、熱電気の装置を、非常に接近して、あるいは、シリンダーブロックの上に、搭載してよい。適切な材料は高温に耐えるために選択されている。
Claims (19)
- 車両に動力を供給するために使用される炭化水素燃料内燃機関(ICE)により排出された排気ガスストリームと共に大気へ放出されるCO2の量を減らす方法であって、
a.前記高温の排気ガスストリームを前記ICEから前記車両に搭載された第1の廃熱回収ゾーンへ通し、
熱交換関係にある通路のための前記ICEから前記高温の排気ガスストリームを受け取るための入口と、より低い温度で冷やされた排気ストリームを放出するための排出出口と、を有する少なくとも1つの熱交換器に、前記高温排気ガスストリームを接触させ、
前記熱回収ゾーンはさらに、前記排気ガスストリームの中の前記廃熱を電気的及び/又は機械的エネルギーに変換するための少なくとも1つの熱回収装置を含み、
b.前記冷やされた排気ガスストリームを、前記廃熱回収ゾーンの前記排気ガスストリーム排出出口と連通し、CO2が浸透する透過側面を備えた膜を有する少なくとも1つの膜モジュールに接する膜分離ゾーンへ通し、前記透過側面は、CO2排出出口と、前記冷やされた排気ガスストリームに接する未透過側面と、を有し、前記未透過側面は、処理された排気ガスストリーム出口を含み、
c.前記膜モジュールの前記透過側面から高密度化ゾーンへ前記CO2を通し、前記温度及び前記CO2の体積を低減し、
d.前記車両に搭載された一時的貯蔵のための貯蔵ゾーンへ前記密度を高めたCO2を転送し、
e.低減されたCO2含有量を有する前記処理された排気ガスストリームを、前記膜モジュールの前記処理された排気ガスストリーム出口と連通する排気ガスダクトへ通し、前記大気へ前記処理されたストリームを放出する、ことを含む方法。 - 前記車両のICEのスタートアップに続いて、実質的に連続的に作動する請求項1の方法。
- 前記CO2分離膜を横切って圧力差を生成するために、前記排気ストリームの前記熱エネルギーの一部分を利用することを含む請求項1の方法。
- 前記排気ガスストリームの少なくとも1つの部分の前記圧力を増加させるために、ターボチャージャーを通して前記排気ガスストリームを通すことを含む請求項1の方法。
- 膜モジュールに導入される前に、前記排気ガスストリームの前記温度を下げるために、前記ターボチャージャーの下流の第2の廃熱回収ゾーンを通して前記排気ガスストリームを通すことを含む請求項4の方法。
- 前記排気ガスストリームの前記CO2含有量が少なくとも10%低減された請求項1の方法。
- 前記大気へ放出される前記CO2の量を減らすために、車両に動力を供給するために使用される炭化水素燃料内燃機関(ICE)により排出されたCO2を含む排気ガスストリームの車載での処理のためのシステムであって、
a.熱交換関係の通路のための前記ICEから前記高温の排気ガスストリームを受け取るための入口と、前記冷やされた排気ガスストリームのための出口と、を備えた少なくとも1つの熱交換器を含み、前記排気ガスからの廃熱を電気的及び/又は機械的エネルギーに変換するための少なくとも1つの熱交換器と共に作動する少なくとも1つの熱回収装置をさらに含み、熱交換リレーション中の前記高温排気ガスストリームを受け取り、より低い温度で前記排気ストリームを放出するための、前記車両に搭載された第1の廃熱回収ゾーンと、
b.CO2が浸透する透過側面と、前記冷やされた排気ガスストリームにより接触される未透過側面と、を有する膜モジュールを含み、前記未透過側面は、処理された排気ガスストリーム出口を含み、前記廃熱回収ゾーンからの前記排気ガスストリーム排出出口と連通する膜分離ゾーンと、
c.少なくとも前記CO2を液化するために、及び、低減されたCO2含有量の処理された排気ガスストリームを生成するために、前記CO2の前記温度及び体積を下げるための手段を含み、透過CO2を受け取るための前記膜分子の前記透過側面と連通する高密度化ゾーンと、
d.前記車両に搭載された一時的貯蔵のための前記密度を高めたCO2を受け取るための貯蔵ゾーンと、
e.前記膜モジュール・ゾーンからの前記処理された排気ガスストリーム出口と連通する排気ガスダクトと、を含むシステム。 - CO2の分離のための前記膜モジュールに通される前記排気ガスストリームの前記体積量を調整するための分流器バルブを含む請求項7のシステム。
- 前記分流器バルブは、前記ICEの前記動作条件に基づいて制御される請求項8のシステム。
- 前記分流器バルブは、少なくとも前記CO2を液化するために、前記高密度化ゾーンでの前記手段の能力に基づいて制御される請求項8のシステム。
- 前記第1の廃熱回収ゾーン又は前記膜モジュールを通過せずに、前記大気へ前記排気ガスストリームのすべて又は一部分を放出するための制御手段を含む請求項8のシステム。
- 前記膜モジュールに入る前記排気ガスストリームの前記圧力を増加させるためのターボチャージャーを含む請求項7のシステム。
- 前記膜モジュールの前記透過側面と連通するCO2のための低圧入口を含む請求項7のシステム。
- 前記膜モジュールの前記透過側面から回収された前記CO2の一部分を、前記ICEへ通すことを含む請求項1の方法。
- 前記熱回収装置により生成された前記電気的及び/又は機械的エネルギーの少なくとも一部は、前記車両に搭載された補助の電気的な及び/又は機械システムに動力を供給するために使用される請求項1の方法。
- 前記膜モジュールの前記透過側面から回収された前記CO2の一部は、前記車両に搭載された冷房装置の冷却のガスとして利用される請求項1の方法。
- 車両に動力を供給するために使用される炭化水素燃料内燃機関(ICE)により排出された排気ガスストリームと共に大気へ放出されるCO2の量を減らす方法であって、
a.前記高温の排気ガスストリームを、前記ICEから前記車両に搭載された第1の熱交換ゾーンへ通し、熱交換関係中の通路のための前記ICEから前記高温の排気ガスストリームを受け取るための入口と、より低い温度で冷やされた排気ガスストリームを放出するための排出出口と、を有する少なくとも1つの熱交換器に、高温ストリームである前記高温の排気ガスを接触させ、
前記熱交換ゾーンは、前記排気ガスストリームの前記温度を下げるために、前記少なくとも1つの熱交換器と熱交換関係の空気を通す気流を受け取るための少なくとも1つの入口をさらに含み、
b.前記冷やされた排気ガスストリームを、前記廃熱回収ゾーンの前記排気ガスストリーム排出出口と連通し、CO2が浸透する透過側面を備えた膜を有する少なくとも1つの膜モジュールに接する膜分離ゾーンへ通し、前記透過側面は、CO2排出出口と、前記冷やされた排気ガスストリームに接する未透過側面を有し、前記未透過側面は、処理された排気ガスストリーム出口を含み、
c.前記CO2を前記膜モジュールの前記透過側面から高密度化ゾーンへ通し、前記温度及び前記CO2の体積を低減させ、
d.前記車両に搭載された一時的貯蔵のための貯蔵ゾーンへ前記密度を高めたCO2を移動させ、
e.低減されたCO2含有量を有する前記処理された排気ガスストリームを、前記膜モジュールの前記処理された排気ガスストリーム出口と連通する排気ガスダクトに通し、前記大気へ前記処理されたストリームを放出する、ことを含む方法。 - 外気が前記熱交換ゾーンの前記熱交換器を通過する請求項17の方法。
- 前記熱交換ゾーンの前記熱交換器を介して前記空気を通す前に外気を冷やすことを含む請求項17の方法。
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