[发明专利]连接至凝华热交换器的循环流化床

权利要求书

1.一种用于从多种气体中分离出可冷凝蒸气以形成一固体的方法，其特征在于：所述方法包含︰

提供位于一第一腔室中的一颗粒床；

提供多个定位于所述第一腔室内侧的导管；

提供用于分离多个颗粒的一分离器；

提供将所述第一腔室与所述分离器结合的一顶部孔或将所述第一腔室与所述分离器结合的一侧边口；

提供一导管，所述导管被定向成将多个物质从所述第一腔室输送至所述分离器；

提供一热交换器；

将一工艺流传递通过位于所述第一腔室中的所述颗粒床，所述工艺流包括二氧化碳及至少一载体气体，所述颗粒床包含一部分的多个固体颗粒及所述多个用于保持冷却的所述多个物质的导管，其中二氧化碳与所述至少一载体气体在一特定的温度及/或压力下具有不同的冰点；

流化所述床的一部分的所述多个固体颗粒，其中所述部分的所述多个固体颗粒中的一些通过结合至所述分离器的所述顶部孔或通过结合至所述分离器的所述侧边口离开所述第一腔室；

冷却所述至少一载体气体，其中所述至少一载体气体通过被定向成将所述多个物质输送至所述分离器的所述导管来离开所述第一腔室；

在所述分离器中接收所述部分的所述多个固体颗粒及所述至少一载体气体；

通过所述分离器将所述部分的所述多个固体颗粒从所述至少一载体气体中分离出；

将所述部分的所述多个固体颗粒传送至位于所述第一腔室外侧的所述热交换器；

将在所述热交换器中的所述部分的所述多个固体颗粒过冷至一温度，所述温度将固态的二氧化碳降低至一更低的温度；及

将在所述热交换器中的所有的所述部分的所述多个固体颗粒再注入至所述第一腔室的所述颗粒床中，以使位于所述第一腔室中的一第二部分的二氧化碳进行凝华。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述工艺流由所述固态的二氧化碳及气态的氮气所组成。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述颗粒床包含多个固体颗粒，所述多个固体颗粒是选自于由所述固态的二氧化碳、多个金属颗粒、多个盐类、多个种子颗粒及它们的组合物所组成的群组。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述工艺流包含气态的二氧化碳及所述至少一载体气体，所述至少一载体气体是选自于由氮气、甲烷、合成气、氢气、一氧化碳、氩气、氧气及它们的组合物所组成的群组。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述分离器中接收所述部分的所述多个固体颗粒进一步包含：将所述多个固体颗粒分开成多组固体颗粒；并将所述多组固体颗粒中的至少一组传送至一位置以进行进一步的加工；以及将所述多组固体颗粒中的至少一组传送至所述热交换器。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述分离器为一单级旋风式分离器或一多级旋风式分离器。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述颗粒床中的一温度被降低至低于-78℃，且其中传送至所述分离器的步骤进一步包含：将一部分的所述多个固体颗粒传送至一第二旋风式分离器以对所述多个固体颗粒进行进一步的加工；并将一部分的所述多个固体颗粒从所述旋风式分离器传送至所述热交换器；以及将所述多个固体颗粒的一剩余部分从所述第二旋风式分离器传送至一位置以进行进一步的加工。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述颗粒床包括多个具有一平均尺寸范围从0.05毫米至20毫米的颗粒，其中所述过冷的步骤将所述多个固体颗粒的温度下降至低于-140℃。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述颗粒床包括多个具有一平均尺寸范围从0.05毫米至12毫米的颗粒，其中所述过冷的步骤使所述多个固体颗粒的温度平均下降至少35℃。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：在所述第一腔室的所述导管的一表面上的所述被流化的多个颗粒的撞击移除了从所述第一腔室的所述导管生成的至少一部分的凝结的固体。