JPH06503412A - 壁に向けて及び/または壁を介して、熱及び物質を伝達するための改良方法 - Google Patents
壁に向けて及び/または壁を介して、熱及び物質を伝達するための改良方法Info
- Publication number
- JPH06503412A JPH06503412A JP5506673A JP50667393A JPH06503412A JP H06503412 A JPH06503412 A JP H06503412A JP 5506673 A JP5506673 A JP 5506673A JP 50667393 A JP50667393 A JP 50667393A JP H06503412 A JPH06503412 A JP H06503412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- solid phase
- porous solid
- heat
- walls
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 25
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- FRIPRWYKBIOZJU-UHFFFAOYSA-N fluorone Chemical compound C1=CC=C2OC3=CC(=O)C=CC3=CC2=C1 FRIPRWYKBIOZJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229920002627 poly(phosphazenes) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/905—Materials of manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/907—Porous
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Finishing Walls (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
壁に向けて及び/または壁を介して、熱及び物質を伝達するための改良方法
本発明は、壁に向けて及び/又は壁を介して熱及び物質を伝達するための改良方
法に関わり、必要な場合は、透過性の壁とともに使用すべきである前記のような
方法に関わる。本発明は、また、熱及び物質の改良された伝達特性を有する、壁
と伝導性材料とから成る対にも関わる。
化学的または物理化学的技術の中には、操作空間を2つの領域に分け、その上こ
れらの技術の実施を可能にするかまたは容易にするために熱量を供給または抽出
することによって、温度調整されるべき壁に向けて気体を伝達することが必要で
あるような技術があり、それらは例えば、前記の気体を、壁を通して一方の領域
からもう一方へ通過させることを含み得る。このようにして前記の壁は、1つま
たは複数の気体、液体または固体材料を含み、定常または非定常状態の媒介物(
■ed+nmlを構成する、開放または閉鎖領域を画定し得る。
ここで、壁に向けて気体を自由に通過することを保証しながら、壁の温度を、例
えば加熱によって、その使用面積の全体について一定に維持する問題がある。
同様に、少なくとも一方が気体状態である2つの流体を分ける伝導性の不透性の
壁を介して交換を実施する熱交換器についても問題がある。実際にこの型の熱交
換器では、気体流体と壁との間、最終的には他方の流体との間の熱伝達係数がと
ても小さい。
既存の方法または装置では、壁に熱伝導性の良い材料を配置することによって、
壁に向けた熱伝達を向上しうるが、それと関連しては壁付近での気体の自由な循
環が妨げられるという欠点を有し、または、壁からあらゆる障害物を除去するこ
とによって気体の通過を促進しつるが、その場合は、熱伝達が低下し、その上熱
伝達の調整が非常に悪い。
本発明は、壁に向けた気体通過及び熱伝達を同時に提供しうる方法を提案するこ
とにより、これらの欠点を克服することを目的とする。
本発明の目的は、操作空間を2領域に分ける壁の付近で、熱該方法は、流れの作
用によって、気体状の放流(effluent)を壁と接触させ、熱源から供給
される熱を壁に伝達する高い熱伝導性を有する多孔性の固相を、壁の少なくとも
一面に結合することを特徴とする。
本発明の方法は、ある透過性を示す前記の壁を介して一方の領域から他方へ物質
を伝達することを含む方法に応用されると共に、2つの領域間の熱伝達のみが存
在する、らまり壁が不透性である場合の方法にも応用されつる。
ある実施の変形例では、前記方法が透過性の壁によって一方が化学または物理化
学反応の部位である2つの領域に分けられた操作空間において実施され、前記壁
の少なくとも1つの面、特に熱源を含む領域の側の面は、壁の周辺に気体状の放
流を近づけ、熱源から発生する熱を伝達するような、多孔性で伝導性の固相に結
合されている。この方法によって壁の温度を正確に調整することができ、したが
って化学または物理化学反応の温度条件と操作空間の一方の領域から他方の領域
へ伝達すべき気体の量の両方を調整しうる。
透過性の壁とは、ある温度・圧力条件において、気相の化合物を通過させつる壁
のことである。透過性と名づけられたこの性質は、温度の変化によって修正され
、ある条件の下では、はぼゼロとなりつる。
方法の正確な適用によれば、透過性が温度に応じて、はぼ直線的に変化する壁、
または温度変化に連動した、透過性の急激な変化を示す壁が使用されるであろう
。
本発明は、同様に、壁に向けた及び/または壁を介しての物質及び熱の伝達を向
上するために、高い熱伝導性を有する多孔性の固相が結合されている壁を含む、
壁と伝導性材料との対にかかわる。
本発明の方法で使用される透過性の壁は、分離、気体状の流体の拡散または触媒
反応工程において使用される有機質または無機質の膜の型に属する。
膜は、緻密膜、つまり壁の材料の中を通過すべき化合物を溶解し、拡散し、最後
に拡張することによって、物質の伝達を保証する膜でありうる。膜は多孔膜、つ
まり細孔を通しての伝達を保証する膜でもありうる。
本発明の方法において使用できる有機膜の例としては、セルロース化合物、特に
アセテート、ポリアクリロニトリル、シリコーンゴム、ポリカーボネート・ゴム
・シリコーン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリス
ルホン、ポリアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリホスファゼン等
重合性化合物をあげることができる。
無機質膜の例としては、
一アルミナ、またはアルミナ、酸化ジルコニウム、もしくは酸化チタンを基にし
たセラミック
ーシリカ
一必要な場合は、酸による(Ib■e d’ 5eid)によって多孔性にした
、シリカベースのガラス
−例えば、ニッケルまたはステンレス鋼等の焼結金属−パラジウムまたはその合
金、もしくは銀等のような重金属(Ic+ melsox dense+)を挙
げることができる。
必要な場合、これらの膜を、機械的強度を保証する焼結支持体(an +++p
po+I 1rillel の上に配置しうる。
多孔性無機質膜の細孔の大きさは、一般的には10〜2000人である。
本発明の方法では、壁は、実質的に容量を低減化し、伝導性を向上させるために
有利には再圧縮される膨張グラファイト密度が0.001〜1.5と小さいため
に、膨張グラファイトは極めて多孔性が高く、それ故、グラファイトの性質に由
来する熱伝導性の良さを保証しながら、気体を自由に通過させつる。
本発明の特別な面に従って、異方性の熱伝達特性を有するように再圧縮された膨
張グラファイトを使用することは、壁の温度水準を効率よく制御するのに特に都
合がよい。
その場合、密度は0.02〜1.5であり、熱伝導率は一般的に0、5〜30W
/ m / Kである。
前記の再圧縮された膨張グラファイトは、一般的に5〜150の異方性係数(c
oe[l1cienl d*n1sojropie)を有する。この係数D1に
垂直な方向D2に沿って測定したグラファイトの熱伝導率に対する比によって決
定される。
使用される膨張グラファイトの量は、主として、それによって伝達されるべき熱
源との距離によって決まる。
eondael+1celによって分けられ、少なくとも一方が気体状態である
2つの流体間の熱交換の改善にも適用される。
この種の適用においては、温度水準の異なる2つの流体が、熱量を交換するため
に、壁をはさんで接触する。乱流気体と金属壁との間の伝達係数は小さく、通常
は10〜40W/rrf/’Cであり、ある場合にはll0W/rrf/’Cに
及ぶ。
本方法の別の変形例において、本発明は、気体状の流体の側の壁の少なくとも1
面に、熱伝導性の高い、多孔性の固相を結合することにより、流体と伝導性金属
壁との熱伝達を向上する′ことを目的とする。このようなシステムを使用すると
、熱伝達係数は300W/rrf/℃に達しうる。
多孔性の固体は、伝達が行なわれる、気体状の流体と金属壁との間での交換のた
めの活性面積を非常に大きくしうる。
交換が2つの気体状の流体に関わる場合、伝導性の多孔性固体を壁の両側に配置
するとよい。
この方法の変形例において使用される壁はこの型の交換器に慣用の金属壁である
。
使用する伝導性の多孔性固相は、この型の熱交換技術と両立する圧力損失(un
e perle de ch*r(e)を気体放流に与えるのに十分な多孔度を
有する固体を製造するような再圧縮率を選択して前記のように再圧縮された膨張
グラファイトであると都合がよい。
本発明の他の特徴と利点は、添付の図面に基づく、装置と方法の実施例を示す以
下の詳細な記載より、十分理解されるであろう。
一図1は、本発明の方法を実施するために使用しうる、壁と多孔性固相との対の
集合の概略断面図である。
−図2は本発明の別の実施態様による、壁と伝導材料とから成る対の集合の概略
断面図である。
図1に示されるように、6例が図示され、円断面を持ち模型の壁17によって仕
切られた管10は、再圧縮された膨張グラファイトから成る多孔性面相12中に
規則的に配置される。流体が、管IOの内部を、平行に、または図例中で、矢印
14で示されるような交互の方向に通過する。図示されていない熱源から放出さ
れる熱が、矢印1Gによって概略的に示されるように膨張グラファイトに達する
。図示されていない熱源から来る気体は、矢印18によって概略的に示されるよ
うに、膨張グラファイト内部で、’1flOの壁I7の方へ移動し、相12と管
lOの内部に存在する流体相との圧力差のために、前記管の壁を通過する。壁を
通過する気体の量は、同じ圧力条件下では、矢印16によって伝達される熱を介
して前記壁に付加された温度によって決められる。
図1の集合体は、気体を、前記管の内部を移動する流体と、化学的反応であるに
せよ、物理的反応であるにせよ、反応させるために、壁の内部に配置された空間
に導(方法及び、壁の温度が前記方法の実施に影響を与える方法において使用さ
れる。
実施例1
本発明を実施しうる方法の例として、炭化水素の部分的酸化反応を挙げることが
できる。実際は、これらの反応には主に3つの特徴がある。
−強い発熱性を示すために、反応の速度超過(■embgllemenl)を引
き起しうろコト。
一完全な酸化反応によって、常に収量が低下すること。
−副反応(le+ +exelion+ pxr■i+es)を最低限に抑える
ために、媒介物に存在する酸素量の制御が不可欠であること。
前記の理由のために、反応器(+e*ele+ulの全長にわたって、反応に必
要な酸素を供給しうる膜を有する方法の使用を既に提案した。
この型の方法において、本発明による、膜壁と伝導性の多孔性固体との対(eo
apli p*+oi−memb+11ire−+olide porewx)
を使用することによって、一方では、反応から熱量を抽出し、他方では、壁の温
度を調整しながら酸素注入を制御しうる。
実施例2
本発明の方法は、気体状態の物質の伝達および熱量の伝達による媒介物の温度調
整を含む、広範囲の化学的方法に利用しうる。 エチルベンゼンをスチレンに脱
水素化する方法は、本発明による方法の使用の別の実施例である。
エチルベンゼンをスチレンに脱水素化する反応は、吸熱性の触媒反応である。変
換を増進させるためには、一方では温度を上昇させ、他方では水素が発生するの
に応じてそれを排出するのがよい。
この排出は、水素を選択的に通過させるように細孔の大きさを調節した無機質膜
を使用して実施しうる。
実施される方法において、全く熱量が発生しないならば、反応混合物の温度は急
速に下がる。従って、この低下によって変換全体が制限される。膜状の壁に伝導
性の多孔性固体を結合させることによって、膜状の反応器を等温にすることがで
きる。
同時に、膜を介する水素の伝達速度は、その流量が膜の温度でて゛
あるTに比例する範囲内まlは制御される。
実施例3
以下の実施例は、膜による分離方法における、壁の温変調節の利点を示す。約1
000人の細孔がn−ヘキサデカンで満たされている、アルミナ製の微孔性無機
質膜によって分けられる2室から成る従来の装置において、名目上の操作条件(
desconli+1oes nomintles de fonelionn
cmenl) (20℃)のもとで、以下の組成容量:
不活性物質(Ine山sl : 2.7%、CH4:9G、8%、C2H6:4
.9%、C3H8: 1.19%、iC4HIO: 0.26%、n C4Hl
oo、 15%
をもつ混合部が処理される。
これらの名目条件における、混合物の成分の、使用した膜に対する透過性(P)
およびメタンに対する選択性を以下の表1成分 P (n?、m/n(、s、P
a) 選択性n−C4H,o9.0 37.s
同じ操作を、混合物の注入室に、壁に結合されるとともに、温度を 100℃に
上げるために、壁の加熱を保証し得る熱源にも結合された再圧縮の膨張グラファ
イト密度(欠落)の層を装備このような条件の下で得られた結果を以下の表2に
示す。
表 2
成分 透過性 選択性
これらの条件の下では、重い化合物の透過性の低下に対して、軽い気体の透過性
の十昇(メタ〕/の場合2倍)がろられた。
壁の温度調整によって、透過性が制御され、従って流れ及び選択性も制御されつ
る。
実施例4
図2において、図の例においては平面であり、2つの流体相24及び2G(少な
くども1っ24が気体状態である)を分ける不透性の壁22から成る熱交換器2
0が示されている。少なくとも気体状の流体24の側にある壁22の面23の上
に、高い熱伝導性をもつ多孔性の固相28が結合されている。図の例においては
、2つの流体24と26とが気体状であり、多孔性の固相2Bが壁22の両面2
3は、矢印30と32とが概略的に示すように、多孔性の固相28の中を移動す
る。
多孔性の固相28は0.02〜1.5の密度を持つ、再圧縮した膨張グラファイ
トを含む。前記再圧縮した膨張グラファイトが、再圧縮の結果、異方性の熱伝導
性を持つのか好ましい。このようにして、壁22の表面に垂直なり方向の熱伝導
性は、壁に平行なり2方向の熱伝導性に比べて明らかに重要である。
ガス状流体24.26と壁との間の熱伝達係数は、本発明により200〜300
W/ゴ/℃の値となった。最適な熱伝達係数を得るためには、異方性の再圧縮
膨張グラフフィトの密度は約02〜0.4であり、多孔度は0.9〜0.82で
ある。
ある型の熱交換器においては、壁22は、筒型でありうる。
本発明の方法は、本来、壁に向けて及び/または壁を介P−熱伝達及び気相の自
由な循環を必要とするあらゆる物理化学的技術に使用しつる。
上記の実施例に加えて、下記の実施例:・換気または液体もしくは気体の通気又
は酸化。
・炭化水素化合物のハロゲン化反応。
・多孔性もしくは半透過性の膜/壁、または温度変化に従う透過性を持つ膜/壁
、つまり選択的透過性を持つ壁、つまりはフィルターを通しての気体の分離。
・気体が温度変化によって補足される容器で混合物を製造するためか、または、
そこに気体を貯蔵するために、与えられた温度で、多孔性の壁を介して気体を分
配/解放するための装置。
を非限定的方法で示しつる。
Claims (21)
- 1.操作空間を2つの領域に分ける壁の周囲に、熱及び気体状態の物質を伝達す るための改良方法であって、流れの作用によって気体放流を壁と接触させ、熱源 によって供給される熱を壁に伝達する、高い熱伝導性を持つ多孔性固相が、前記 壁の少なくとも一面に結合されていることを特徴とする改良方法。
- 2.前記の使用する壁が透過性の壁であって、熱源を備えた領域の方向に向く壁 の面が前記多孔性固相に結合されているため、一方の領域から他方への気体放流 の通過調整が可能であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 3.前記壁が有機質膜であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 4.前記壁が無機質膜であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 5.前記壁が不透過性であって、伝導性の多孔性固相が気体放流が移動する領域 の方向に向く壁の上に配置されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 6.前記壁の両面が伝導性の多孔性固相を備えていることを特徴とする請求項5 に記載の方法。
- 7.前記伝導性の多孔性固相が、少なくとも部分的に再圧縮された膨張グラファ イトから成ることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 8.前記グラファイトが密度0.001〜1.5及び熱伝導性0.5〜30W/ m/Kであることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 9.前記グラファイトが、異方性の熱伝達特性を持つことを特徴とする請求項8 に記載の方法。
- 10.壁に向けた及び/または壁を介しての物質及び熱の伝達を改良するために 、高い熱伝導性を有する多孔性固相(12,28)が結合された壁(17,22 )を含む、壁と伝導材料との対。
- 11.前記壁22が不透過性であることを特徴とする請求項10に記載の対。
- 12.前記多孔性の固相(28)が壁(22)の一面(23)に結合しているこ とを特徴とする請求項11に記載の対。
- 13.前記多孔性の固相(28)が壁(22)の二面(23,25)に結合して いることを特徴とする請求項11に記載の対。
- 14.前記壁が筒状であることを特徴とする請求項11から13のいずれか一項 に記載の対。
- 15.前記壁(17)が透過性であることを特徴とする請求項10に記載の対。
- 16.前記壁(17)が有機質の膜を含むことを特徴とする請求項15に記載の 対。
- 17.前記壁(17)が無機質の膜を含むことを特徴とする請求項15に記載の 対。
- 18.前記壁(17)が10〜2000Åの大きさの細孔を含むことを特徴/4 とする請求項17に記載の対。
- 19.前記多孔性の固相が、密度0.001〜0.02の膨張グラファイトを含 むことを特徴とする請求項10から18のいずれか一項に記載の対。
- 20.前記多孔性の固相が0.02〜1.5の密度を有する、再圧縮された膨張 グラファイトを含むことを特徴とする請求項10から18のいずれか一項に記載 の対。
- 21.前記膨張のグラファイトが異方性の熱伝達特性を持つことを特徴とする請 求項20に記載の対。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9112477A FR2682464A1 (fr) | 1991-10-10 | 1991-10-10 | Procede d'amelioration des transferts de chaleur et de masse vers et/ou a travers une paroi. |
FR91/12477 | 1991-10-10 | ||
PCT/FR1992/000933 WO1993007433A1 (fr) | 1991-10-10 | 1992-10-08 | Procede d'amelioration des transferts de chaleur et de masse vers et/ou a travers une paroi |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06503412A true JPH06503412A (ja) | 1994-04-14 |
Family
ID=9417771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5506673A Pending JPH06503412A (ja) | 1991-10-10 | 1992-10-08 | 壁に向けて及び/または壁を介して、熱及び物質を伝達するための改良方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5540277A (ja) |
EP (1) | EP0562102B1 (ja) |
JP (1) | JPH06503412A (ja) |
AT (1) | ATE120538T1 (ja) |
CA (1) | CA2098106A1 (ja) |
DE (1) | DE69201860T2 (ja) |
DK (1) | DK0562102T3 (ja) |
ES (1) | ES2073307T3 (ja) |
FR (1) | FR2682464A1 (ja) |
WO (1) | WO1993007433A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013047607A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-03-07 | Sgl Carbon Se | 膨張黒鉛から成る熱伝導板とその製造方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19936486C1 (de) * | 1999-08-03 | 2001-03-22 | Abb Alstom Power Shg Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Wärme- und Stoffaustausch zwischen zwei strömenden, gasförmigen Fluiden |
EP1093841A1 (fr) * | 1999-10-21 | 2001-04-25 | Claude Restle | Echangeur massique et thermique |
CH710862B1 (de) | 1999-11-26 | 2016-09-15 | Imerys Graphite & Carbon Switzerland Sa | Verfahren zur Herstellung von Graphitpulvern mit erhöhter Schüttdichte. |
WO2003019081A1 (de) | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Zae Bayern Bayrisches Zentrum Für Angewandte Energieforschung E.V. | Stoff- und wärmeaustauscherfläche sowie stoff- und wärmeaustauschreaktor mit einer solchen stoff- und wärmeaustauscherfläche |
DE10141524C2 (de) * | 2001-08-24 | 2003-10-30 | Zae Bayern Bayerisches Zentrum Fuer Angewandte Energieforschung Ev | Stoff- und Wärmeaustauscherfläche |
CA2427944A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-17 | Timcal Ag | Electrochemical cell |
FR2893329B1 (fr) * | 2005-11-14 | 2008-05-16 | Aluminium Pechiney Soc Par Act | Cuve d'electrolyse avec echangeur thermique. |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2769772A (en) * | 1952-04-16 | 1956-11-06 | Phillips Petroleum Co | Process and apparatus for handling of carbonaceous or reactant materials |
US3170512A (en) * | 1963-03-29 | 1965-02-23 | Carrier Corp | Heat exchanger |
US3359753A (en) * | 1966-02-16 | 1967-12-26 | Arrow Tools Inc | Air dryer |
CA1040025A (en) * | 1968-01-24 | 1978-10-10 | Raytheon Company | Heat transfer structure |
US3595310A (en) * | 1969-11-12 | 1971-07-27 | Olin Corp | Modular units and use thereof in heat exchangers |
US4208373A (en) * | 1972-07-13 | 1980-06-17 | Thagard Technology Company | Reactor-tube assembly for fluid-wall reactors for high temperature chemical reaction processes |
US3948732A (en) * | 1973-05-31 | 1976-04-06 | Instrumentation Laboratory, Inc. | Cell culture assembly |
US4087327A (en) * | 1976-04-12 | 1978-05-02 | Monsanto Company | Mammalion cell culture process |
US4222434A (en) * | 1978-04-27 | 1980-09-16 | Clyde Robert A | Ceramic sponge heat-exchanger member |
JPS555152A (en) * | 1978-06-28 | 1980-01-16 | Hitachi Ltd | Production of heat exchanger |
FR2429988A1 (fr) * | 1978-06-28 | 1980-01-25 | Commissariat Energie Atomique | Echangeur de chaleur a structure poreuse anisotrope |
US4355684A (en) * | 1979-06-13 | 1982-10-26 | The Dow Chemical Company | Uniaxially compressed vermicular expanded graphite for heat exchanging |
EP0193570B1 (de) * | 1984-08-31 | 1989-11-29 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Vorrichtung zum trennen von fluidgemischen |
US5089122A (en) * | 1984-08-31 | 1992-02-18 | Fraunhofer Gesellschaft | Device for the separation of fluid mixtures |
US4804628A (en) * | 1984-10-09 | 1989-02-14 | Endotronics, Inc. | Hollow fiber cell culture device and method of operation |
US4937197A (en) * | 1984-12-11 | 1990-06-26 | Litmus Concepts, Inc. | Fecal occult blood test method |
GB8508976D0 (en) * | 1985-04-04 | 1985-05-09 | Davies G A | Reactor unit |
FI75100C (sv) * | 1986-03-03 | 1988-05-09 | Rm Metal Consulting Ky | Katalysatorbädd för exoterma reaktioner mellan gaser eller vätskor. |
US4827071A (en) * | 1986-06-09 | 1989-05-02 | Arco Chemical Technology, Inc. | Ceramic membrane and use thereof for hydrocarbon conversion |
US4791079A (en) * | 1986-06-09 | 1988-12-13 | Arco Chemical Company | Ceramic membrane for hydrocarbon conversion |
ES2021386B3 (es) * | 1986-06-16 | 1991-11-01 | Lorraine Carbone | Contacto termico de gran coeficiente de transferencia y aplicaciones en el enfriamiento de una estructura sometida a un flujo termico intenso. |
FR2609413B1 (fr) * | 1987-01-13 | 1991-01-11 | Inst Francais Du Petrole | Procede d'echange simultane de chaleur et de matiere a travers une paroi poreuse |
US4908315A (en) * | 1987-03-04 | 1990-03-13 | Agristar, Inc. | Integument and method for micropropagation and tissue culturing |
US5028541A (en) * | 1987-06-01 | 1991-07-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Flow-through cell cultivation system |
GB8721018D0 (en) * | 1987-09-07 | 1987-10-14 | Alcan Int Ltd | Porous inorganic membrane support |
US5015585A (en) * | 1988-02-23 | 1991-05-14 | Robinson James R | Method and apparatus for culturing and diffusively oxygenating cells on isotropic membranes |
US5079168A (en) * | 1988-08-10 | 1992-01-07 | Endotronics, Inc. | Cell culture apparatus |
US4959322A (en) * | 1989-03-07 | 1990-09-25 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Culturing apparatus |
-
1991
- 1991-10-10 FR FR9112477A patent/FR2682464A1/fr active Pending
-
1992
- 1992-10-08 DE DE69201860T patent/DE69201860T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-08 ES ES92922795T patent/ES2073307T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-08 WO PCT/FR1992/000933 patent/WO1993007433A1/fr active IP Right Grant
- 1992-10-08 CA CA002098106A patent/CA2098106A1/fr not_active Abandoned
- 1992-10-08 US US08/070,407 patent/US5540277A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-08 JP JP5506673A patent/JPH06503412A/ja active Pending
- 1992-10-08 DK DK92922795.7T patent/DK0562102T3/da active
- 1992-10-08 AT AT92922795T patent/ATE120538T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-10-08 EP EP92922795A patent/EP0562102B1/fr not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013047607A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-03-07 | Sgl Carbon Se | 膨張黒鉛から成る熱伝導板とその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69201860D1 (de) | 1995-05-04 |
EP0562102A1 (en) | 1993-09-29 |
ES2073307T3 (es) | 1995-08-01 |
EP0562102B1 (fr) | 1995-03-29 |
FR2682464A1 (fr) | 1993-04-16 |
ATE120538T1 (de) | 1995-04-15 |
US5540277A (en) | 1996-07-30 |
WO1993007433A1 (fr) | 1993-04-15 |
CA2098106A1 (fr) | 1993-04-10 |
DK0562102T3 (da) | 1995-08-28 |
DE69201860T2 (de) | 1995-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Oklany et al. | A simulative comparison of dense and microporous membrane reactors for the steam reforming of methane | |
Koresh et al. | Mechanism of permeation through molecular-sieve carbon membrane. Part 1.—The effect of adsorption and the dependence on pressure | |
US7678419B2 (en) | Formation of catalytic regions within porous structures using supercritical phase processing | |
Barrer | The sorption of polar and non-polar gases by zeolites | |
JPH06503412A (ja) | 壁に向けて及び/または壁を介して、熱及び物質を伝達するための改良方法 | |
WO2013001390A1 (en) | Adsorption heat exchanger devices | |
JP3770791B2 (ja) | 高温対応型膜型改質器 | |
Solymosi et al. | Nucleation as a rate-determining step in catalytic gas generation reactions from liquid phase systems | |
JP2004538232A (ja) | ヒート・パイプ冷却を用いる燃料プロセッサ | |
US2459907A (en) | Method of conducting chemical reactions | |
Ortega‐Trigueros et al. | Synthesis of high‐surface area mesoporous SiC with hierarchical porosity for use as catalyst support | |
EP0852574A1 (en) | A method of producing a composite, more precisely a nanoporous body and a nanoporous body produced thereby | |
Zhang et al. | Pure H 2 production through hollow fiber hydrogen‐selective MFI zeolite membranes using steam as sweep gas | |
Kozhevnikov et al. | Ceramic membranes with mixed conductivity and their application | |
Naono et al. | Separation of water and ethanol by the adsorption technique: selective desorption of water from micropores of active carbon | |
Hwang et al. | Stability of a silica membrane prepared by CVD using γ-and α-alumina tube as the support tube in the HI–H2O gaseous mixture | |
Ahn et al. | Dehydration of TFEA/water mixture through hydrophilic zeolite membrane by pervaporation | |
JP2005281024A (ja) | 水素の製造方法及びそれに用いられる膜型リアクター | |
Liu et al. | Permeation of ethylbenzene and hydrogen through untreated and catalytically-treated alumina membranes | |
RU2164047C1 (ru) | Способ получения композиционных металлокерамических мембран cvd-методом и устройство для его реализации | |
ARAI et al. | Thiophene hydrodesulfurization by catalytic palladium membrane systems | |
Sawamura et al. | Reverse‐selective microporous membrane for gas separation | |
JPH07232054A (ja) | 固体/気体反応中の物質移動を容易にする拡散要素 | |
JP2003192302A (ja) | 水素製造装置 | |
EP1020221B1 (en) | Catalyst for dehydrogenation of alkylaromatic hydrocarbon, process for producing the catalyst, and process for producing vinylaromatic hydrocarbon by using the catalyst |