具有同轴选择性提取装置的递送系统以及相关操作方法制造方法及图纸

本公开涉及用于递送目标物质和/或能量的系统。所述系统包括源，其配置成提供含有目标物质和非目标物质的混合物；递送导管，其联接至所述源以接收来自所述源的混合物；和与递送导管共中心的同轴提取装置。所述同轴提取装置配置成从递送导管中的混合物中选择性地提取目标物质和/或能量并且将其递送到下游设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及具有同轴(in-line)选择性提取装置的化学和/或能量递送系统以及相关的操作方法。
技术介绍
目前，工业气体(例如氧气、氮气、氢气等)和/或其他化学给料通常在蒸馏和/或其他处理设备中分离并且经由单独的管道或由货车运载的汽缸供应至不同的用户。例如，甲烷重整设备通常经由天然气管道接收甲烷(CH4)并且通过货车接收在单独汽缸中的其他反应物(例如，氢气(H2)、二氧化碳(CO2)等)。前述递送系统可能低效并且运行昂贵。例如，化学反应物的分离通常涉及吸收、吸附、低温蒸馏和/或具有高投资成本且能量密集型的其他技术。而且，管道的构建和维护以及化学品在汽缸中的单独递送可能昂贵且费时。因此，有效且性价比高的化学递送系统和装置的一些改进可能是可取的。附图说明图I是根据本技术的多个方面的递送系统的示意图。图2是根据本技术的多个方面的适用于图I的递送系统的同轴提取装置的示意性横截面图。图3是图2中的同轴提取装置的一部分的放大图。图4是根据本技术的多个方面的适用于图I的递送系统的同轴提取组件的示意性横截面图。图5A和5B是根据本技术的多个方面的供应化学品的方法的流程图。图6是根据本技术的多个方面的能量产生/递送系统的示意性方块图。图7是根据本技术的多个方面的同轴提取装置的示意性横截面图。具体实施例方式以下描述具有同轴选择性提取装置的化学和/或能量递送系统以及相关的操作方法的各种实施方案。图中所示的细节、尺寸、角度、形状和其他特征中的许多仅仅用以说明本技术的具体实施方案。因而，其他实施方案在不偏离本公开的精神或范围的前提下可以具有其他细节、尺寸、角度和特征。此外，本领域技术人员将理解，本公开的进一步的实施方案可以在没有下述细节中的一些的情况下实施。 贯穿本说明书提及“一个实施方案”或“实施方案”是指关联该实施方案所描述的具体特征、结构或特性包含在本公开的至少一个实施方案中。因此，在贯穿本说明书的不同位置的措词“在一个实施方案中”或“在实施方案中”的出现未必均指同一实施方案。此外，所述具体的特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案中以任何适合的方式进行组合。图I是根据本技术的多个方面的递送系统100的示意图。如图I中所示，递送系统100包括源102、联接至源102的递送导管104 (例如管的一部分)、至少一个同轴提取装置106 (为了说明目的示出3个，分别标记为106a-106c)，以及与同轴提取装置106联接的多个下游设备108、110和114(为了说明目的示出3个下游设备，分别标记为114a-114c)。尽管图I中所示的递送系统100具有前述特定的部件，在其他实施方案中，递送系统100还可以包括阀、压缩机、扇、组成分析仪，和/或其他适合的部件。源102可以配置成产生并且供应至递送导管104的化学品的混合物。在一个实施方案中，源102可以包括向递送导管104提供甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和/或其他适合烷烃、烯烃或炔烃的天然气设备。在另一个实施方案中，源102可以包括热解设备，所述热解设备配置成将生物质(例如木材)转化成含氢气(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的合成天然气。在进一步的实施方案中，源102还可以包括产生并且供应硫化氢(H2S)^K (H2O)和/或其他适合组合物的其他适合设备。同轴提取装置106可以配置成选择性提取、分离和/或以另外的方式获得来自由源102所供应的化学品混合物的化学组合物。所提取的化学组合物然后可被供应到相应的下游设备108、110和114，用于进一步处理。在某些实施方案中，所提取的化学组合物可以包括甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、氢气(H2)、7jC (H2O)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氧气(O2)、気气(Ar)、硫化氢(H2S)和/或其他适合的气态组合物中的至少一种。在其他实施方案中，所提取的化学组合物也可以包括汽油、柴油和/或其他适合的液相组合物。在另外的实施方案中，所提取的化学组合物可以包括气相和液相组合物的组口 ο在一个实施方案中，同轴提取装置106可以配置成从递送导管104中的含有甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和氢气(H2)的混合物提取氢气(H2)。例如，第一同轴提取装置106a可以包括提取氢气(H2)的过滤器。然后所提取的氢气(H2)可被供应到下游设备108并且例如用于原子吸收光谱照相、用作色谱法中的载气、与二氧化碳(CO2)反应以形成甲醇(CH3OH)、与氮气(N2)反应以形成氨(NH3)、用于驱动燃料电池或内燃机，和/或用于其他适合目的。在另一个实施方案中，第一同轴提取装置106a可以配置成提取水(H2O)作为蒸汽、液态水或冰。以下参照图2和3更加详细地描述同轴提取装置106的一个实例。在另一个实施方案中，同轴提取装置106可以配置成自递送导管104中的混合物中提取能量作为电、热和/或其他形式的能量。例如，在图示的实施方案中，第二同轴提取装置106b可以包括能够将混合物中的氢气(H2)与外部氧气和/或与混合物中所含的氧气转化成电和水的燃料电池(未示出)。所述电可被供应到下游设备110(例如电力网)，并且水收集在排水管112中。所收集的水可以用于蒸汽产生和/或其他适合目的。在另一个实施方案中，适当的同轴过滤器如低温半透性膜或高温氧离子运输膜如氧化锆固溶体运输燃料电池体系中的氧离子以与来自管道1002的燃料1000如氢、氨或烃反应，从而产生电和/或水和/或二氧化碳。燃料电池体系1001，如图7中所示，提供氧离子化电极1010、氧离子运输膜1008和燃料电极。电被提供到电极1006和1010之间的外部电路。在燃料选项产生水的例子中，其可通过流体通道1004、1012和/或积聚器1014 收集用于各种有用应用并且通过所示的阀1016进行分配。在燃料选项产生的产物摩尔数比反应物的摩尔数更多的例子中，其可以用于对燃料电池的一部分增压并且具有如标题为“METHODS，DEVICES, AND SYSTEMS FOR DETECTING PROPERTIES OF TARGET SAMPLES” 的美国申请所披露的应用，该美国申请的代理人案号为69545-8801. US01，与其同时在2011年2月14日提交，其公开内容通过全文引用的方式并入本文。在进一步的实施方案中，同轴提取装置106也可以包括控制器，所述控制器配置成(1)选择提取目标物质；(2)调节提取目标物质的提取速率；和/或(3)控制提取目标物质的特性(例如压力、温度等)，例如通过使用计量体系。例如，第三同轴提取装置106c可操作地联接至控制器107 (例如具有非临时性的计算机可读介质的计算机)和多个下游设备114。控制器107的非临时性的计算机可读介质可以包括接受来自至少一个下游设备114的提取目标物质的输入、调节第三同轴提取装置106c的操作特性，以及通过切换适当的阀116a-116c将提取目标物质提供到相应的下游设备114的指示。在其他实施方案中，非临时性的计算机可读介质也可以包括用于控制第三同轴提取装置106c的操作的其他适合指示。递送系统100的一个特性在于由源102产生的混合物在被供应至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊·E·麦卡利斯特，
申请(专利权)人：麦卡利斯特技术有限责任公司，
类型：
国别省市：