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特開2023-39922プロセスガス調製装置及びプロセスガスを調製する方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023039922
(43)【公開日】2023-03-22
(54)【発明の名称】プロセスガス調製装置及びプロセスガスを調製する方法
(51)【国際特許分類】
   B01D 53/26 20060101AFI20230314BHJP
【FI】
B01D53/26 100
B01D53/26 200
【審査請求】有
【請求項の数】36
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022132382
(22)【出願日】2022-08-23
(31)【優先権主張番号】10 2021 209 959.9
(32)【優先日】2021-09-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(71)【出願人】
【識別番号】390009438
【氏名又は名称】グラット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Glatt GmbH
【住所又は居所原語表記】Werner-Glatt-Str. 1, D-79589 Binzen, Germany
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100191835
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真介
(74)【代理人】
【識別番号】100221981
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 大成
(72)【発明者】
【氏名】ヨッヘン・ティース
【テーマコード(参考)】
4D052
【Fターム(参考)】
4D052AA00
4D052BA03
4D052CB00
4D052DA06
4D052DB01
4D052DB03
4D052GA01
4D052GA03
4D052GB02
4D052GB03
4D052GB08
(57)【要約】
【課題】大きなエネルギー消費及びプロセスガスのための長い冷却時間を最小化するように、プロセスガス調製装置と、プロセスガスを調製する方法とを提供する。
【解決手段】本発明は、プロセス機器(3)においてプロセス材料を処理するプロセスガス(2)のためのプロセスガス調製装置(1)と、乾燥段階中及び冷却段階中にプロセス機器(2)においてプロセス材料を処理するプロセスガス(2)を調整する方法とに関するものである。
【選択図】図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセス機器(3)におけるプロセス材料を処理するプロセスガス(2)のためのプロセスガス調製装置(1)であって、プロセスガス入口(7)と、プロセス機器(3)と流動的に連通したプロセスガス出口(10)とを有し、プロセスガス(2)が、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)において流れ、プロセスガス(2)の流れ方向において装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス除湿装置(18)と、該プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置された、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス調温装置(19)とを有し、プロセスガス除湿装置(18)が、除湿装置入口(20)と、除湿装置出口(21)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温装置入口(22)と、調温装置出口(23)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温ユニット入口(49)及び調温ユニット出口(50)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための調温ユニット(51)と、冷却ユニット入口(61)及び冷却ユニット出口(62)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための冷却ユニット(63)と、バイパス入口(58)及びバイパス出口(59)を有する、調温ユニット(51)に対して並列に接続された、装置構成要素(4)として形成されたバイパスユニット(60)とを備えており、該バイパスユニット(60)には、装置構成要素(4)として形成された、調温ユニット(51)又はバイパスユニット(60)の選択的な貫流のためのバルブ機構(64)が配置されており、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(65)を有する第1の測定装置(66)を有し、該第1の測定装置(66)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置されており、制御装置(67)を有する、前記プロセスガス調製装置において、
冷却ユニット(63)が、バイパスユニット(60)の構成要素であることを特徴とするプロセスガス調製装置。
【請求項2】
プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセス機器(3)を備えており、該プロセス機器は、合目的には流動化機器(5)又はコーティング機器(6)として形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項3】
プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス搬送装置(12)を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項4】
プロセスガス搬送装置(12)が、プロセス機器(3)の上流及び/又は下流に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項5】
プロセス除湿装置(18)が、凝縮除湿ユニット入口(24)及び凝縮除湿ユニット出口(25)を有する、装置構成要素(4)として形成された凝縮除湿ユニット(26)並びに/又は吸着除湿ユニット入口(27)及び吸着除湿ユニット出口(28)を有する、装置構成要素(4)として形成された吸着除湿ユニット(29)を備えており、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)が、調製区間(13)において、吸着除湿ユニット(29)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項6】
吸着除湿ユニット(29)が、乾燥ホイール(31)として形成されていることを特徴とする請求項5に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項7】
吸着除湿ユニット(29)が、再生ユニット入口(32)及び再生ユニット出口(33)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ユニット(34)を有しており、再生ガス(35)が、再生ガス搬送装置入口(37)及び再生ガス搬送装置出口(38)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ガス搬送装置(39)によって、再生ユニット入口(32)から再生ユニット出口(33)へ延在する再生区間(36)において搬送され、再生ガス(35)の流れ方向において、再生ガス加熱装置入口(40)及び再生ガス加熱装置出口(41)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ガス加熱装置(42)と、再生ガス入口(43)及び再生ガス出口(44)を備えた吸着除湿ユニット(29)とを貫流することを特徴とする請求項5又は6に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項8】
再生区間(36)が、閉じた循環部(45)として形成されていることを特徴とする請求項7に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項9】
プロセス除湿装置(18)が、予熱ユニット入口(46)及び予熱ユニット出口(47)を有する、装置構成要素(4)として形成された予熱ユニット(48)を備えており、該予熱ユニットが、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)及び/又は吸着除湿ユニット(29)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項10】
予熱ユニット(48)が更に再生ユニット(34)にも割り当てられており、予熱ユニット(48)は、閉じた循環部(45)として形成された再生区間(36)において再生ガス加熱装置(42)の上流かつ再生ガス搬送装置(39)の下流に配置されており、これにより、プロセスガス(2)が予熱ユニット(48)の貫流時に加熱され、再生ガス(35)が予熱ユニット(48)の貫流時に冷却されることを特徴とする請求項6又は7に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項11】
再生ガス搬送装置(39)が、再生区間(36)において、吸着除湿ユニット(29)の下流に配置されていることを特徴とする請求項7~10のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項12】
第1の測定装置(66)が、プロセスガス調温装置(19)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項13】
第1の測定装置(66)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(68)を更に備えていることを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項14】
第1の測定装置(66)の相対湿度センサ(65)及び温度センサ(68)が構造的なユニットとして形成されているということを特徴とする請求項13に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項15】
調温ユニット(51)が、加熱装置入口(52)及び加熱装置出口(53)を有する、装置構成要素(4)として形成された加熱装置(54)を備えていることを特徴とする請求項1~14のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項16】
プロセスガス搬送装置(12)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1~15のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項17】
プロセスガス除湿装置(18)の上流には、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(69)を有する第2の測定装置(70)が配置されていることを特徴とする請求項1~16のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項18】
第2の測定装置(70)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(71)を更に備えていることを特徴とする請求項17に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項19】
第2の測定装置(70)の相対湿度センサ(69)及び温度センサ(71)が構造的なユニットとして形成されているということを特徴とする請求項17又は18に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項20】
プロセスガス調製装置(1)が、特にプロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置された、装置構成要素(4)として形成された加湿装置(55)を備えており、該加湿装置は、加湿装置入口(56)及び加湿装置出口(57)を有していることを特徴とする請求項1~19のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項21】
乾燥段階中及び冷却段階中にプロセス機器(3)におけるプロセス材料を処理するプロセスガス(2)を調製する方法であって、プロセスガス入口(7)と、プロセス機器(3)と流動的に連通したプロセスガス出口(10)とを有し、プロセスガス(2)が、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)において流れ、プロセスガス(2)の流れ方向において装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス除湿装置(18)と、該プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置された、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス調温装置(19)とを有し、プロセスガス除湿装置(18)が、除湿装置入口(20)と、除湿装置出口(21)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温装置入口(22)と、調温装置出口(23)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温ユニット入口(49)及び調温ユニット出口(50)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための調温ユニット(51)と、冷却ユニット入口(61)及び冷却ユニット出口(62)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための冷却ユニット(63)と、バイパス入口(58)及びバイパス出口(59)を有する、調温ユニット(51)に対して並列に接続された、装置構成要素(4)として形成されたバイパスユニット(60)とを備えており、該バイパスユニット(60)には、装置構成要素(4)として形成された、調温ユニット(51)又はバイパスユニット(60)の選択的な貫流のためのバルブ機構(64)が配置されており、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(65)を有する第1の測定装置(66)を有し、該第1の測定装置(66)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置されており、制御装置(67)を有する、プロセスガス調製装置(1)を備えた、前記方法において、
冷却ユニット(63)が、バイパスユニット(60)の構成要素であり、プロセス機器(3)におけるプロセス材料の処理時に、乾燥段階においては調温ユニット(51)が貫流され、冷却段階においては冷却ユニット(63)を有するバイパスユニット(60)が貫流されることを特徴とする方法。
【請求項22】
プロセスガス調製装置(1)を通って流れるプロセスガス(2)の湿度が閉ループ制御されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項23】
第1の測定装置(66)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(68)を備えており、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第1の絶対湿度比較が制御装置(67)において行われ、絶対湿度実際値が、第1の測定装置(66)の相対湿度センサ(65)によって測定される相対湿度値と、関連する温度センサ(68)によって測定される温度値とに基づいて特定されることを特徴とする請求項22に記載の方法。
【請求項24】
絶対湿度実際値特定が、第1の測定装置(66)において、又は制御装置(67)においてなされることを特徴とする請求項23に記載の方法。
【請求項25】
プロセスガス(2)の絶対湿度を閉ループ制御するために、制御装置(67)が、第1の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量をプロセスガス除湿装置(18)及び/又は加湿装置(55)へ伝達することを特徴とする請求項23又は24に記載の方法。
【請求項26】
湿度が、少なくとも乾燥段階中に閉ループ制御されることを特徴とする請求項22~24のいずれか1項に記載の方法。
【請求項27】
プロセスガス(2)が、特にプロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置された加湿装置(55)を用いて加湿されることを特徴とする請求項21~26のいずれか1項に記載の方法。
【請求項28】
プロセスガス除湿装置(18)が、再生ユニット(34)を有する吸着除湿ユニット(29)を備えており、該吸着除湿ユニット(29)が、再生ユニット(34)によって少なくとも部分的に再生されることを特徴とする請求項21~27のいずれか1項に記載の方法。
【請求項29】
再生ユニット(34)が、再生ガス(35)を加熱する再生ガス加熱装置(42)を備えており、その結果、再生ガス(35)が、吸着除湿ユニット(29)の貫流時に湿度を吸収し、これにより、吸着除湿ユニット(29)が、少なくとも部分的に乾燥され、これにより再生されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項30】
再生ガス(35)が、プロセスガス(2)とは逆の流れにおいて、吸着除湿ユニット(29)を貫流することを特徴とする請求項29に記載の方法。
【請求項31】
プロセスガス除湿装置(19)は予熱ユニット(48)を備えており、該予熱ユニットは、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)の上流に配置されており、予熱ユニット(48)は、凝縮除湿ユニット(26)の凍結を防止するために、又はプロセスガス(2)の加湿のためにプロセスガス(2)を加熱するために、プロセスガス入口(7)を介してプロセスガス調製装置(1)へ入るプロセスガス(2)を加熱することを特徴とする請求項21~30のいずれか1項に記載の方法。
【請求項32】
プロセスガス調製装置(1)の各装置構成要素(4)がオン及び/又はオフ可能であることを特徴とする請求項21~31のいずれか1項に記載の方法。
【請求項33】
プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(69)と、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(71)とを有する第2の測定装置(70)がプロセスガス除湿装置(18)の上流に配置されており、制御装置(67)では、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第2の絶対湿度比較が行われ、絶対湿度実際値が、第2の測定装置(70)の相対湿度センサ(69)によって測定される相対湿度値と、関連する温度センサ(71)によって測定される温度値とに基づいて特定されることを特徴とする請求項32に記載の方法。
【請求項34】
絶対湿度実際値特定が、第2の測定装置(70)において、又は制御装置(67)においてなされることを特徴とする請求項33に記載の方法。
【請求項35】
プロセスガス調製装置(1)の各装置構成要素(4)をオン及び/又はオフするために、制御装置(67)が、第2の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量を各装置構成要素(4)へ伝達することが可能であることを特徴とする請求項33又は34に記載の方法。
【請求項36】
プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス搬送装置(12)を備えており、該プロセスガス搬送装置は、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)においてプロセスガス(2)を搬送することを特徴とする請求項21~35のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロセス機器におけるプロセス材料を処理するプロセスガスのためのプロセスガス調製装置であって、プロセスガス入口と、プロセス機器と流動的に連通したプロセスガス出口とを有し、プロセスガスが、プロセスガス入口からプロセスガス出口へ延在する調製区間において流れ、プロセスガスの流れ方向において装置構成要素として形成されたプロセスガス除湿装置と、該プロセスガス除湿装置の下流に配置された、装置構成要素として形成されたプロセスガス調温装置とを有し、プロセスガス除湿装置が、除湿装置入口と、除湿装置出口とを有しており、プロセスガス調温装置が、調温装置入口と、調温装置出口とを有しており、プロセスガス調温装置が、調温ユニット入口及び調温ユニット出口を有する、装置構成要素として形成された、プロセスガスのための調温ユニットと、冷却ユニット入口及び冷却ユニット出口を有する、装置構成要素として形成された、プロセスガスのための冷却ユニットと、バイパス入口及びバイパス出口を有する、調温ユニットに対して並列に接続された、装置構成要素として形成されたバイパスユニットとを備えており、該バイパスユニットには、装置構成要素として形成された、調温ユニット又はバイパスユニットの選択的な貫流のためのバルブ機構が配置されており、プロセスガスの相対湿度を測定する相対湿度センサを有する第1の測定装置を有し、該第1の測定装置が、プロセスガス除湿装置の下流に配置されており、制御装置を有する、前記プロセスガス調製装置に関するものである。
【0002】
本発明は、乾燥段階中及び冷却段階中にプロセス機器におけるプロセス材料を処理するプロセスガスを調製する方法であって、プロセスガス入口と、プロセス機器と流動的に連通したプロセスガス出口とを有し、プロセスガスが、プロセスガス入口からプロセスガス出口へ延在する調製区間において流れ、プロセスガスの流れ方向において装置構成要素として形成されたプロセスガス除湿装置と、該プロセスガス除湿装置の下流に配置された、装置構成要素として形成されたプロセスガス調温装置とを有し、プロセスガス除湿装置が、除湿装置入口と、除湿装置出口とを有しており、プロセスガス調温装置が、調温装置入口と、調温装置出口とを有しており、プロセスガス調温装置が、調温ユニット入口及び調温ユニット出口を有する、装置構成要素として形成された、プロセスガスのための調温ユニットと、冷却ユニット入口及び冷却ユニット出口を有する、装置構成要素として形成された、プロセスガスのための冷却ユニットと、バイパス入口及びバイパス出口を有する、調温ユニットに対して並列に接続された、装置構成要素として形成されたバイパスユニットとを備えており、該バイパスユニットには、装置構成要素として形成された、調温ユニット又はバイパスユニットの選択的な貫流のためのバルブ機構が配置されており、プロセスガスの相対湿度を測定する相対湿度センサを有する第1の測定装置を有し、該第1の測定装置が、プロセスガス除湿装置の下流に配置されており、制御装置を有する、プロセスガス調製装置を備えた、前記方法に関するものである。
【背景技術】
【0003】
プロセスガス調製装置は、公知であるが、大きなエネルギー消費のほかにプロセスガスのための長い冷却時間を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、本発明の課題は、公知のプロセスガス調製装置の欠点、特に大きなエネルギー消費及びプロセスガスのための長い冷却時間を最小化するように、プロセスガス調製装置と、プロセスガスを調製する方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
当該課題は、冒頭に挙げた種類のプロセスガス調製装置において、冷却ユニットがバイパスユニットの構成要素であることによって解決される。このようなプロセスガス調製装置は、プロセス材料の乾燥段階中及び冷却段階中の大幅に低減されたエネルギー消費の利点のほかに、更に、特に周囲空気として形成されたプロセスガスのための冷却時間が、乾燥段階につづくプロセス材料の冷却段階において、バイパスユニットにおける冷却ユニットの配置によって短縮されるという利点も有している。プロセス材料の乾燥段階後、プロセスガスの冷却段階が開始される。冷却段階は、処理されたプロセス材料からの特に水の形態の湿度の「しみ出し」(結露)を回避するために必要である。なぜなら、そうでなければ、当該湿度(湿気)が凝縮し、プロセス機器におけるプロセス材料の不都合な凝集作用につながり得るためである。公知のプロセスガス調製装置では、プロセスガスの冷却がプロセスガス調温装置の上流又は下流で行われる。プロセス調温装置の上流又は下流でプロセスガスの冷却が行われる場合には、全ての装置構成要素が、冷却段階にも貫流され、したがって、プロセス材料の手前で一時的に冷却され、このことは、例えば、用いられる装置構成要素の慣性質量により非常にエネルギー及び時間がかかるものである。
【0006】
これに関するプロセスガス調製装置の一発展形態では、プロセスガス調製装置が、装置構成要素として形成されたプロセス機器を備えており、当該プロセス機器は、合目的には流動化機器として、又はコーティング機器として形成されている。流動化機器は、例えば流動床機器又は噴流床機器として形成されている。コーティング機器は、例えばコータ、特にドラムコータである。
【0007】
好ましくは、プロセスガス調製装置は、装置構成要素として形成されたプロセスガス搬送装置を備えている。プロセスガス調製装置のこのような構成の利点は、プロセスガスが、プロセスガス搬送装置、特にブロワ、真空ポンプ又はこれらに類するものによって調整可能に調製区間において搬送されることである。これに関連して、プロセスガス搬送装置は、合目的にはプロセス機器の上流及び/又は下流に配置されている。
【0008】
プロセスガス調製装置の別の発展形態によれば、プロセス除湿装置は、凝縮除湿ユニット入口及び凝縮除湿ユニット出口を有する、装置構成要素として形成された凝縮除湿ユニット並びに/又は吸着除湿ユニット入口及び吸着除湿ユニット出口を有する、装置構成要素として形成された吸着除湿ユニットを備えている。有利には、凝縮除湿ユニット及び吸着除湿ユニットの両方がプロセスガスを除湿するのに適しており、プロセスガス除湿装置における凝縮除湿ユニット及び吸着除湿ユニットを用いることで、プロセスガスの改善され、正確に調整可能な除湿が可能となる。両装置構成要素又はその組合せは、プロセスガスから除去されるべき湿度量に依存して用いられる。
【0009】
合目的には、凝縮除湿ユニットは、流体冷却凝縮器として形成されており、流体として、例えば周囲の近傍の水の範囲からの冷却水が用いられる。凝縮器として形成された凝縮除湿ユニットは、好ましくは、冷却水を用いてプロセスガスを約8℃に冷却するように寸法設定されている。これにより、プロセスガスの相対湿度が低減され、これによってプロセスガスが乾燥される。
【0010】
凝縮器として形成される凝縮除湿ユニットは、プロセスガスを調製する方法の大部分について十分に寸法設定されている。
【0011】
プロセスガス除湿装置が凝縮除湿ユニット及び吸着除湿ユニットを有している場合には、合目的には、凝縮除湿ユニットは、調製区間において吸着除湿ユニットの上流に配置されている。これにより、吸着除湿ユニットにより、プロセスガスの相対湿度は、凝縮除湿ユニットの貫流後正確に調整可能であり、吸着除湿ユニットは、好ましくは乾燥ホイールとして形成されている。
【0012】
特に、吸着除湿ユニットは、再生ユニット入口及び再生ユニット出口を備えた、装置構成要素として形成された再生ユニットを有しており、再生ガスは、再生ガス搬送装置入口及び再生ガス搬送装置出口を備えた、装置構成要素として形成された再生ガス搬送装置によって、再生ユニット入口から再生ユニット出口へ延在する再生区間において搬送され、再生ガスの流れ方向において、再生ガス加熱装置入口及び再生ガス加熱装置出口を備えた、装置構成要素として形成された再生ガス加熱装置と、再生ガス入口及び再生ガス出口を備えた吸着除湿ユニットとを貫流する。合目的には、吸着除湿ユニットの熱再生が行われる。熱再生時には、吸着除湿ユニットの乾燥手段の再生のために、再生ガスは、例えば160℃以上の温度へ加熱され、再生されるべき吸着除湿ユニットを通して案内される。高温の再生ガスは、プロセスガスから受け取った湿度を乾燥手段から取り去るとともに、好ましくは当該湿度を再生ユニット出口において合目的には周囲へ排出する。これに関して、好ましくは、再生区間は閉じた循環部として形成されている。これに対応して、このような閉じた循環部は、吸着除湿ユニットの再生を周囲条件とは無関係に、すなわち例えば吸引された周囲空気なしに行うことができるという利点を有している。
【0013】
プロセスガス調製装置の別の構成によれば、プロセス除湿装置は、予熱ユニット入口及び予熱ユニット出口を有する、装置構成要素として形成された予熱ユニットを備えており、該予熱ユニットは、合目的には、凝縮除湿ユニット及び/又は吸着除湿ユニットの上流に配置されている。予熱ユニットは、特に、凝縮除湿ユニットのための「防霜ヒータ」として用いられる。再生区間が閉じた循環部として形成されている場合には、予熱ユニットでは、吸着除湿ユニットの再生時に吸収される湿度が再生ガスから凝縮される。
【0014】
特に好ましくは、予熱ユニットは更に再生ユニットにも割り当てられており、予熱ユニットは、閉じた循環部として形成された再生区間において再生ガス加熱装置の上流かつ再生ガス搬送装置の下流に配置されており、これにより、プロセスガスは予熱ユニットの貫流時に加熱され、再生ガスは予熱ユニットの貫流時に冷却される。熱源として形成された予熱ユニットの統合により、プロセスガスの乾燥の経済性が更に高まる。
【0015】
さらに、好ましくは、再生ガス搬送装置は、再生区間において吸着除湿ユニットの下流に配置されている。再生ガス搬送装置の当該配置によって、再生区間において好ましい負圧が生成される。
【0016】
さらに、好ましくは、第1の測定装置がプロセスガス調温装置の上流に配置されている。有利には、プロセスガスにおける相対湿度は、第1の測定装置を用いて測定され、センサ信号として制御装置へ伝達される。
【0017】
湿度はプロセスガスにおける水蒸気の割合を表し、この場合、液体状の水は含まれない。相対湿度は最大限可能な飽和(状態)を表し、100%とは、プロセスガスにおいてもはや水蒸気を吸収することができないことを意味している。絶対湿度は、プロセスガス一立方メートルの当たりの水蒸気の量を表している。温度が高くなればなるほど、プロセスガス、特に空気は、より多くの水蒸気を吸収することが可能である。
【0018】
相対湿度は、近似式を用いて絶対湿度へ換算されることが可能である。このために、文献において知られた様々な近似式が存在する。相対湿度及び温度からの単位g/cm3での絶対湿度fを計算するための「簡易な」近似式
【0019】
【数1】
【0020】
により、-30℃~35℃の温度範囲及び標準大気圧において、最大0.1%の偏差を有する精度が得られ、数式において、温度Tが℃で、相対湿度rhが%で記載されており、eは自然対数の底2.71828である。温度が上述の温度範囲から大きく離れれば離れるほど、換算の結果はより正確でなくなる。
【0021】
絶対湿度への相対湿度の換算には、プロセスガスの温度が必要である。そのため、第1の測定装置は、プロセスガスの温度を測定する温度センサを更に有している。合目的には、プロセスガスの温度も測定されセンサ信号として制御装置へ伝達される。
【0022】
好ましくは、第1の測定装置の相対湿度センサ及び温度センサは、構造的なユニットとして形成されている。
【0023】
合目的にはセンサ信号として制御装置へ伝達されるプロセスガスの温度及び相対湿度を用いて、温度に依存しない絶対湿度の演算が可能となる。絶対湿度実際値への換算は、第1の測定装置又は制御装置において行われる。
【0024】
プロセスガス調製装置の他の一発展形態によれば、調温ユニットは、加熱装置入口及び加熱装置出口を有する、装置構成要素として形成された加熱装置を備えている。有利には、加熱装置は、プロセス材料の処理の乾燥段階において、プロセスガスを冷却又は加熱によって調製するのに適している。これにより、特に周囲空気の形態のプロセスガスの5~250℃の範囲における適宜の温度を設定可能である。
【0025】
プロセスガス調製装置の追加的な発展形態に対応して、プロセスガス搬送装置は、プロセスガス除湿装置の下流かつプロセスガス調温装置の上流に配置されている。プロセスガス除湿装置の下流におけるプロセスガス搬送装置の当該配置によって、調製区間における好ましい負圧が生成される。
【0026】
また、プロセスガス調製装置の一発展形態では、プロセスガスの相対湿度を測定する相対湿度センサを有する第2の測定装置がプロセスガス除湿装置の上流に配置されている。有利には、プロセスガスにおける相対湿度は、第1の測定装置を用いてプロセスガス入口において測定され、センサ信号として制御装置へ伝達される。これにより、それぞれ個々の装置構成要素の閉ループ制御及び/又は開ループ制御が他の装置構成要素とは無関係に可能となる。
【0027】
絶対湿度への相対湿度の換算には、プロセスガスの温度が必要である。そのため、第2の測定装置は、プロセスガスの温度を測定する温度センサを更に有している。特に、第2の測定装置において測定されるプロセスガスの温度も、センサ信号として制御装置へ伝達される。
【0028】
第2の測定装置の相対湿度センサ及び温度センサも、合目的には構造的なユニットとして形成されている。
【0029】
第2の測定装置において測定される温度及び相対湿度は、装置構成要素のオフ及び/又はオンの形態での個々の装置構成要素の閉ループ制御及び/又は開ループ制御のために用いられる。したがって、特に、凝縮除湿ユニット、吸着除湿ユニット、予熱ユニット及び/又は加湿装置は、相応に閉ループ制御及び/又は開ループ制御される。驚くことに、現代の革新的で前向きなこの閉ループ制御技術により、大きなエネルギー削減がもたらされ、プロセスガスの改善された調製が達成される。
【0030】
プロセスガス調製装置の別の一構成では、プロセスガス調製装置は、特にプロセスガス除湿装置の下流かつプロセスガス調温装置の上流に配置され、装置構成要素として形成された加湿装置を備えており、当該加湿装置は、加湿装置入口及び加湿装置出口を有している。加湿装置によって、プロセスガスを加湿することができるとともに、量的にプロセスガス入口においてプロセスガス調製装置へ入るプロセスガスの湿度よりも高いプロセスガスの湿度も設定することが可能である。このために、プロセスガスは、予熱ユニットによって、プロセスガスが湿度を吸収することを可能とする温度へ加熱される。
【0031】
さらに、上記課題は、冒頭で挙げた種類の方法において、冷却ユニットがバイパスユニットの構成要素であり、プロセス機器におけるプロセス材料の処理時に、乾燥段階においては調温ユニットが貫流され、冷却段階においては冷却ユニットを有するバイパスユニットが貫流されることによって解決される。プロセスガス調製装置におけるプロセスガスを調整するこのように構成された方法は、プロセス材料の乾燥段階中及び冷却段階中の大幅に低減されたエネルギー消費の利点のほかに、更に、特に周囲空気として形成されたプロセスガスのための冷却時間が、乾燥段階につづくプロセス材料の冷却段階において、バイパスユニットにおける冷却ユニットの配置によって短縮されるという利点も有している。プロセス材料の乾燥段階後、プロセスガスの冷却段階が開始される。冷却段階は、処理されたプロセス材料からの特に水の形態の湿度の「しみ出し」(結露)を回避するために必要である。なぜなら、そうでなければ、当該湿度(湿気)が凝縮し、プロセス機器3におけるプロセス材料の不都合な凝集作用につながり得るためである。公知のプロセスガス調製装置では、プロセスガスの冷却がプロセスガス調温装置の上流又は下流で行われる。プロセス調温装置の上流又は下流でプロセスガスの冷却が行われる場合には、全ての装置構成要素が、冷却段階にも貫流され、したがって、プロセス材料の手前で一時的に冷却され、このことは、例えば、用いられる装置構成要素の慣性質量により非常にエネルギー及び時間がかかるものである。方法によって、冷却段階ではプロセスガス調温装置が貫流されず、これにより、方法は、公知の方法よりも大幅に省エネルギーである。
【0032】
方法の別の有利な一構成に対応して、プロセスガス調製装置を通って流れるプロセスガスの湿度は、特に少なくとも乾燥段階中に閉ループ制御される。プロセスガスの湿度は、相対湿度を用いて、また絶対湿度を用いて閉ループ制御されることができるが、絶対湿度は相対湿度とは異なりプロセスガスの温度に依存しないため、好ましくは絶対湿度を用いて閉ループ制御される。
【0033】
好ましくは、このために、第1の測定装置は、プロセスガスの温度を測定する温度センサを備えており、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第1の絶対湿度比較が制御装置において行われ、絶対湿度実際値が、第1の測定装置の相対湿度センサによって測定される相対湿度値と、関連する温度センサによって測定される温度値とに基づいて特定される。絶対湿度実際値特定は、合目的には、第1の測定装置において、又は制御装置においてなされる。プロセスガスの絶対湿度を閉ループ制御するために、制御装置は、第1の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量をプロセスガス除湿装置及び/又は加湿装置へ伝達する。合目的には、湿度は、目標値の±3%の誤差範囲において調整される。
【0034】
これに関して、プロセスガスは、特にプロセスガス除湿装置の下流かつプロセスガス調温装置の上流に配置された加湿装置によって加湿される。加湿装置によって、プロセスガスを加湿することができるとともに、量的にプロセスガス入口においてプロセスガス調製装置へ入るプロセスガスの湿度よりも高いプロセスガスの湿度も設定することが可能である。このために、プロセスガスは、予熱ユニットによって、プロセスガスが湿度を吸収することを可能とする温度へ加熱される。加湿装置によって、プロセス機器、特に流動化機器又はコーティング機器におけるプロセス材料の処理のためのプロセスガスを調整する方法がよりフレキシブルとなる。
【0035】
方法の別の一発展形態に対応して、プロセスガス除湿装置は、再生ユニットを有する吸着除湿ユニットを備えており、吸着除湿ユニットは、再生ユニットによって少なくとも部分的に再生される。これに関連して、再生ユニットは、再生ガスを加熱する再生ガス加熱装置を備えており、その結果、再生ガスが、吸着除湿ユニットの貫流時に湿度を吸収し、これにより、吸着除湿ユニットが、少なくとも部分的に乾燥され、これにより再生される。吸着除湿ユニットは、凝縮除湿ユニットが前方に接続されているか否かにかかわらず、制御装置にメモリされた目標値が達成されるようにプロセスガスを除湿する。このことは、特に、プロセスガスの温度及び相対湿度のようなこのために重要なパラメータの正確な調整によって行われる。したがって、特に、制御装置は、実際値と目標値の比較に基づいて、再生ガス加熱装置を閉ループ制御及び/又は開ループ制御する。再生ガスは、制御装置にメモリされた目標値の達成のためにプロセスガスを相応に乾燥させるために吸着除湿ユニットが正確に湿度についての量を吸収することができるように、吸着除湿ユニットを再生する。このとき、好ましくは、再生ガスは、プロセスガスとは逆の流れにおいて吸着除湿ユニットを貫流する。
【0036】
さらに、プロセスガス除湿装置は予熱ユニットを備えており、該予熱ユニットは、合目的には、凝縮除湿ユニットの上流に配置されており、予熱ユニットは、凝縮除湿ユニットの凍結を防止するために、又はプロセスガスの加湿のためにプロセスガスを加熱するために、プロセスガス入口を介してプロセスガス調製装置へ入るプロセスガスを加熱する。予熱ユニットは、特に、凝縮除湿ユニットのための「防霜ヒータ」として用いられる。再生区間が閉じた循環部として形成されている場合には、予熱ユニットでは、吸着除湿ユニットの再生時に吸収される湿度が再生ガスから凝縮される。
【0037】
方法の追加的な一発展形態によれば、プロセスガス調製装置の各装置構成要素は、オン及び/又はオフ可能である。このために、プロセスガスの相対湿度を測定する相対湿度センサと、プロセスガスの温度を測定する温度センサとを有する第2の測定装置がプロセスガス除湿装置の上流に配置されており、制御装置では、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第2の絶対湿度比較が行われ、絶対湿度実際値が、第2の測定装置の相対湿度センサによって測定される相対湿度値と、関連する温度センサによって測定される温度値とに基づいて特定される。合目的には、絶対湿度実際値特定は、第2の測定装置において、又は制御装置においてなされる。このために、プロセスガス調製装置の各装置構成要素をオン及び/又はオフするために、制御装置は、第2の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量を各装置構成要素へ伝達することができる。
【0038】
制御装置は、絶対湿度比較に基づいて、プロセスガス調製装置のどの装置構成要素がプロセスガスの除湿のためにオン及び/又はオフされるかを決定する。以下に、実際にプロセスガス調製装置の動作時に用いられる絶対湿度目標値を示す:
-8g/cm以上の絶対湿度目標値における凝縮除湿ユニットのみを介した除湿;吸着除湿ユニットは、存在するときにはオフされている;
-8g/cm以下の絶対湿度目標値における吸着除湿ユニットのみを介した除湿;凝縮除湿ユニットは、存在するときにはオフされている;
-8g/cm以下の絶対湿度目標値、かつ、絶対湿度実際値と絶対湿度目標値の間の6g/cm以上の差における凝縮除湿ユニット及び吸着除湿ユニットを介した除湿;
-絶対湿度実際値が絶対湿度目標値よりも小さい場合の加湿装置を介した加湿。
【0039】
上述の絶対湿度目標値は、上述の絶対湿度目標値とは異なることもあり得る経験に基づく値である。
【0040】
プロセスガス調製装置は、装置構成要素として形成されたプロセスガス搬送装置を備えており、当該プロセスガス搬送装置は、プロセスガス入口からプロセスガス出口へ延在する調製区間においてプロセスガスを搬送する。方法のこのような構成の利点は、プロセスガスが、プロセスガス搬送装置、特にブロワ、真空ポンプ又はこれらに類するものによって調整可能に調製区間において搬送されることである。
【0041】
以下に、本発明を添付の図面に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0042】
図1】プロセスガス調製装置の第1の実施形態を示す図である。
図2】プロセスガス調製装置の第2の実施形態を示す図である。
図3】プロセスガス調製装置の第3の実施形態を示す図である。
図4】プロセスガス調製装置の第4の実施形態を示す図である。
図5】プロセスガス調製装置の第5の実施形態を示す図である。
図6】プロセスガス調製装置の第6の実施形態を示す図である。
図7】プロセスガス調製装置の第7の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
特に断らない限り、以下の説明は、プロセス機器3においてプロセス材料を処理するプロセスガス2のための、及びプロセス機器3においてプロセス材料を処理するプロセスガス2を調製(リサイクル、再生)するための方法のための、好ましいプロセスガス調製装置1の図面に図示された全ての実施形態に関するものである。このとき、プロセスガス調製装置1は、合目的には、装置構成要素4として構成されたプロセス機器3を備えており、当該プロセス機器は、特に流動化機器5又はコーティング機器6として形成されている。
【0044】
プロセス調製装置1は、プロセスガス入口7と、プロセス機器入口8及びプロセス機器出口9を備えたプロセス機器3と流動的に連通したプロセスガス出口10とを有している。好ましくは、プロセスガス入口7及びプロセスガス出口10は接続パイプ部として形成されており、当該接続パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。それぞれ同一の対象のより良好な区別性のために、当該対象は、以下では、例えば通路部分11a,11b,11cのように、符号においてa,b,cなどを付して示される。
【0045】
プロセスガス2は、装置構成要素4として形成されたプロセスガス搬送装置12によって、プロセスガス入口7からプロセスガス出口10へ延在する調製区間13において搬送される。プロセスガス搬送装置入口14及びプロセスガス搬送装置出口15を備えるプロセスガス搬送装置12は、このとき、合目的に真空ポンプ16として、又はブロワ17として形成されている。好ましくは、プロセスガス搬送装置入口14及びプロセスガス搬送装置出口15は、接続パイプ部として形成されており、当該接続パイプ部には、それぞれ案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されており、通路部分11は、特に配管として形成されている。
【0046】
プロセスガス調製装置1は、プロセスガス2の流れ方向において、装置構成要素4として形成されたプロセスガス除湿装置18と、プロセスガス除湿装置18の下流に配置され、装置構成要素4として形成されたプロセスガス調温装置19とを備えている。好ましくは、プロセスガス搬送装置12は、プロセスガス除湿装置18の下流かつプロセスガス調温装置19の上流に配置されている。
【0047】
プロセスガス除湿装置18は、除湿装置入口20及び除湿装置出口21を有しており、プロセスガス調温装置19は、調温装置入口22及び調温装置出口23を有している。好ましくは、除湿装置入口20、除湿装置出口21、調温装置入口22及び調温装置出口23も接続パイプ部として形成されており、当該接続パイプ部には、それぞれ特に配管の形態で、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。有利には、プロセスガス除湿装置18は、プロセスガス2の正確に調整可能な除湿を可能とすることができる。
【0048】
このとき、プロセス除湿装置18は、凝縮除湿ユニット入口24及び凝縮除湿ユニット出口25を有する、装置構成要素4として形成された凝縮除湿ユニット26並びに/又は吸着除湿ユニット入口27及び吸着除湿ユニット出口28を有する、装置構成要素4として形成された吸着除湿ユニット29を備えている。好ましくは、凝縮除湿ユニット入口24及び凝縮除湿ユニット出口10並びに吸着除湿ユニット入口27及び吸着除湿ユニット出口28は接続パイプ部として形成されており、当該接続パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。
【0049】
プロセスガス除湿装置18が凝縮除湿ユニット26のみを備えた、プロセスガス調製装置1の図1に図示された第1の実施形態と、プロセスガス除湿装置18が吸着除湿ユニット29のみを備えた図2に図示された実施形態のほかに、プロセスガス除湿装置18は、図3図7に示された他の全ての実施形態において、それぞれ凝縮除湿ユニット26と、調製区間13において凝縮除湿ユニット26の下流に配置された吸着除湿ユニット29とを有している。好ましくは、凝縮除湿ユニット26は流体冷却凝縮器30として形成されており、吸着除湿ユニット29は乾燥ホイール31として形成されている。
【0050】
流体冷却凝縮器30においては、流体として特に冷却水が使用される。このとき、凝縮器30は、特に、冷却水を用いる際にプロセスガス2を約8℃に冷却し、これによりプロセスガス2の湿度(湿気)を除去するように寸法設定されている。このような凝縮器は、実行される、プロセスガス2を調製する方法の大部分について十分に寸法設定されている。プロセスガス2の冷却は、他の温度へ行われることも可能である。上述の8℃は、冷却水網からの冷却水を使用する場合のプロセスガス調製装置1のオペレータによる経験値(経験的な値)である。
【0051】
図2に図示された実施形態では、プロセスガス除湿装置18として形成された吸着除湿ユニット29が乾燥ホイール31の形態で示されている。乾燥ホイール31として形成された吸着除湿ユニット29によって、プロセスガス2の湿度を正確に調整可能である。
【0052】
図3図6の実施形態においても、乾燥ホイール31として形成された吸着除湿ユニット29によって、プロセスガス2の湿度を正確に調整可能である。このために、吸着除湿ユニット29は、図2図6に示された実施形態においては、再生ユニット入口32及び再生ユニット出口33を備えた、装置構成要素4として形成された再生ユニット34を有している。好ましくは、再生ユニット入口32及び再生ユニット出口33は接続パイプ部として形成されており、当該接続パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。
【0053】
吸着除湿ユニット29、特に乾燥ホイール31の再生のために、再生ガス35は、再生ユニット入口32から再生ユニット出口33へ延在する再生区間36において、再生ガス搬送装置入口37及び再生ガス搬送装置出口38を備えた、装置構成要素4として形成された再生ガス搬送装置39によって搬送される。合目的には、再生ガス搬送装置入口37及び再生ガス搬送装置出口38も接続パイプ部として形成されており、当該接続パイプ部には、それぞれ例えば配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。このとき、再生ガス35の流れ方向において、再生ガス加熱装置入口40及び再生ガス加熱装置出口41を備えた、装置構成要素4として形成された再生ガス加熱装置41と、再生ガス入口43及び再生ガス出口44を備えた吸着除湿ユニット29とが貫流する。再生ガス加熱装置42として、特に熱交換器又は電気式のヒータが適している。好ましくは、再生ガス加熱装置入口40及び再生ガス加熱装置出口41並びに再生ガス入口43及び再生ガス出口44も接続パイプ部として形成されており、当該接続パイプ部には、それぞれ特に配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。合目的には、再生ガス搬送装置39は、再生区間36において吸着除湿ユニット29の下流に配置されており、更に好ましくは同時にプロセスガス調温装置19の上流に配置されており、これにより、再生区間36において好ましくは負圧を生成可能であるか、又は生成される。
【0054】
合目的には、吸着除湿ユニット29の熱再生が行われる。熱再生時には、吸着除湿ユニット29の乾燥手段の再生のために、再生ガス35は、例えば160℃の温度へ加熱され、再生されるべき吸着除湿ユニット29を通して案内される。高温の再生ガス35は、プロセスガス2から受け取った湿度を乾燥手段から取り去るとともに、当該湿度を再生ユニット出口33において合目的には周囲へ排出する。
【0055】
図3に示された実施形態では、再生ガス35として、凝縮除湿ユニット26の上流においてプロセスガス2から分岐される、プロセスガス2の一部が用いられる。分岐後、再生ガス35は、再生区間36における流れ方向において、再生ガス加熱装置42、吸着除湿ユニット29及び再生ガス搬送装置39を通って流れ、再生ユニット出口33を介して周囲へ離れ、したがって、再生ユニット34ひいてはプロセスガス調製装置1を離れる。
【0056】
図3に図示された実施形態とは異なり、再生ガス35は、 図2及び図4に図示された実施形態ではプロセスガス2の一部ではなく周囲空気から取り出されている。
【0057】
図5及び図6に記載される両実施形態では、再生区間36は、図2図4の実施形態とは異なり閉じた循環部(回路)45として形成されている。図5に示された第5の実施形態では、再生ガス35は、プロセスガス2に関して並流して吸着除湿ユニット29を貫流する。図6に図示された第6の実施形態では、プロセスガス2及び再生ガス35は、対向流原理において吸着除湿ユニット29を貫流する。閉じた循環部45は、吸着除湿ユニット29の再生を周囲条件にかかわらず、例えば周囲温度及び周囲空気にかかわらず行うことことが可能であるという利点を有している。
【0058】
図7には、プロセスガス調製装置1の第7の実施形態が示されている。このとき、プロセスガス除湿装置18の吸着除湿ユニット29は2つの容器72a,72bを備えており、当該容器は、それぞれ吸着手段で満たされている。それぞれ1つの容器72a又は72bは再生ガス35を用いて低温又は高温で再生される一方、それぞれ他の容器72a又は72bは、プロセスガス2を貫流させ、当該プロセスガスを所望の湿度へ乾燥させる。
【0059】
さらに、プロセスガス除湿装置18は、予熱ユニット入口46及び予熱ユニット出口47を有する、装置構成要素4として形成された予熱ユニット48を備えている。予熱ユニットは、特に凝縮除湿ユニット26のための「防霜ヒータ」として用いられるとともに、合目的には、凝縮除湿ユニット26及び/又は吸着除湿ユニット29の上流に配置されている。再生区間36が閉じた循環部45として形成されている場合には、予熱ユニット48では、吸着除湿ユニット29の再生時に吸収される湿度が再生ガス35から凝縮される。これに関して、有利には、予熱ユニット48は更に再生ユニット34にも割り当てられているため、予熱ユニット48は、閉じた循環部45として形成された再生区間36において再生ガス加熱装置42の上流かつ再生ガス搬送装置39の下流に配置されており、これにより、プロセスガス2は予熱ユニット48の貫流時に加熱され、再生ガス35は予熱ユニット48の貫流時に冷却される。合目的には、予熱ユニット入口46及び予熱ユニット出口47はパイプ部として形成されており、当該パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。
【0060】
プロセスガス調温装置19は、調温ユニット入口49及び調温ユニット出口50を有する、装置構成要素4として形成された、プロセスガス2のための調温ユニット51を備えている。合目的には、調温ユニット入口49及び調温ユニット出口50はパイプ部として形成されており、当該パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。ここで、調温ユニット51は、加熱装置入口52及び加熱装置出口53を有する、装置構成要素4として形成された加熱装置54を備えている。好ましくは、加熱装置入口52及び加熱装置出口53もパイプ部として形成されており、当該パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。有利には、加熱装置54は、プロセス材料の処理の乾燥段階においてプロセスガス2を冷却又は加熱によって調製するのに適しており、特に10~250℃の温度範囲を設定可能であり、好ましくは少なくとも周囲温度以上である。
【0061】
さらに、プロセスガス調製装置1は、特にプロセスガス除湿装置18の下流かつプロセスガス調温装置19の上流に配置され、装置構成要素4として形成された加湿装置55を備えており、当該加湿装置は、加湿装置入口56及び加湿装置出口57を有している。好ましくは、加湿装置入口56及び加湿装置出口57もパイプ部として形成されており、当該パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。加湿装置55によって、プロセスガス2を加湿することができるとともに、量的にプロセスガス入口7においてプロセスガス調製装置1へ入るプロセスガス2の相対湿度よりも高いプロセスガス2の相対湿度も設定することが可能である。
【0062】
さらに、プロセスガス調温装置19は、バイパス入口58及びバイパス出口59を有する、調温ユニット51に対して並列に接続された、装置構成要素4として形成されたバイパスユニット60を備えている。バイパスユニット60は、ここでも、冷却ユニット入口61及び冷却ユニット出口62を備えた、装置構成要素4として形成された、冷却ユニット63、特にプロセスガス2のための熱交換器又はこれに類するものを有している。好ましくは、冷却ユニット入口61及び冷却ユニット出口62はパイプ部として形成されており、当該パイプ部には、それぞれ合目的には配管として形成された、案内し、又は更につづく通路部分11が配置されることが可能であるか、又は配置されている。バイパスユニット60には、装置構成要素4として形成された、調温ユニット51又はバイパスユニット60の選択的な貫流のためのバルブ機構64が配置されており、冷却ユニット63は、バイパスユニット60の構成部材である。バイパスユニット60は、合目的には通路部分11として配管の形態で形成されている。バルブ機構64として、合目的には2つの3ウェイバルブが用いられるか、又は調温ユニット51若しくはバイパスユニット60の選択的な貫流に適した他のバルブ機構64が用いられる。
【0063】
プロセスガス調製装置1は、更に、プロセスガス2の相対湿度を測定する相対湿度センサ65を有する第1の測定装置66を有しており、当該第1の測定装置66は、プロセスガス除湿装置18の下流に配置されている。プロセスガス2における相対湿度は、相対湿度センサ65を用いて測定され、実際値として、センサ信号の形態で制御装置67へ伝達される。制御装置67は、全ての装置構成要素4を互いに独立して閉ループ制御し、及び/又は開ループ制御するように構成されている。装置構成要素4の各入口及び出口は、図1図7に示された実施形態に対応して、好ましくは配管の形態の通路部分11を介して互いに接続されている。プロセスガス入口7の上流かつプロセスガス出口10の下流に配置された周辺部材(周縁部)も、好ましくは配管の形態の通路部分11を介して接続されることが可能である。
【0064】
さらに、第1の測定装置66は、プロセスガス2の温度を測定する温度センサ68を更に備えている。温度値も、温度についての実際値として、センサ信号の形態で制御装置67へ伝達される。合目的には、第1の測定装置66の相対湿度センサ及び温度センサ68は、構造的なユニットとして形成されている。
【0065】
相対湿度センサ69において測定されるプロセスガス2の相対湿度及び温度センサ68において測定される温度に基づき、上述のように、プロセスガス2の絶対湿度実際値により絶対湿度が特定される。絶対湿度実際値特定は、第1の測定装置66において、又は制御装置67においてなされる。絶対湿度実際値特定が第1の測定装置66においてなされる場合については、絶対湿度実際値は、センサ信号として制御装置67へ伝達される。
【0066】
第1の測定装置66に関連した制御装置67によって、プロセスガス調製装置1を通流するプロセスガス2の湿度、好ましくは絶対湿度が閉ループ制御される。有利には、湿度は、少なくとも乾燥段階中に閉ループ制御される。閉ループ制御は、相対湿度又は絶対湿度に基づいてなされるが、絶対湿度は温度とは無関係であるため、絶対湿度に基づく閉ループ制御が好ましい。
【0067】
このために、制御装置67にメモリされた絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第1の絶対湿度比較が制御装置67においてなされ、絶対湿度実際値は、上述のように、第1の測定装置66の相対湿度センサ65によって測定された相対湿度値と、関連する温度センサ68によって測定される温度値とに基づいて特定される。
【0068】
プロセスガス2の絶対湿度を閉ループ制御するために、制御装置67は、追加として、第1の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量をプロセスガス除湿装置18へ伝達する。
【0069】
より低い湿度への乾燥のために、異なる可能性が生じ、凝縮除湿ユニット26を用いた乾燥は冷却水によって制限されている。吸着除湿ユニット29は乾燥手段の容量によって制限されており、吸収されるべき湿度は、乾燥手段の再生によって調整可能である。
【0070】
プロセスガスの絶対湿度は、対応する絶対湿度実際値及び絶対湿度目標値が、絶対湿度について、合目的には3%以下の誤差範囲において一致するように、制御装置67によって閉ループ制御されるプロセスガス除湿装置18を用いて調整される。上述の事項は、相対湿度について当てはまる。
【0071】
絶対湿度比較において絶対湿度実際値が絶対湿度目標値よりも小さい場合には、プロセスガス2が加湿される。このために、プロセスガス2は、合目的には予熱ユニット48によって加熱され、その結果、プロセスガス2の温度により、供給される湿度の吸収が可能となる。つづいて、湿度は、加湿装置55を用いてプロセスガスへ供給される。合目的には、このために、第1の測定装置66は、プロセスガス調温装置19の上流にも配置されている。
【0072】
加えて、プロセスガス除湿装置18の上流には、プロセスガス2の相対湿度を測定する相対湿度センサ69を有する第2の測定装置70が配置されている。プロセスガス2における相対湿度は、相対湿度センサ69を用いて測定され、別の実際値として、センサ信号の形態で制御装置67へ伝達される。
【0073】
第2の測定装置70も、好ましくは、プロセスガス2の温度を測定する温度センサ71を更に有しており、第2の測定装置70の相対湿度センサ69及び温度センサ71は、合目的には構造的なユニットとして形成されている。絶対湿度実際値特定が第2の測定装置70においてなされる場合については、絶対湿度実際値は、センサ信号として制御装置67へ伝達される。
【0074】
プロセスガス調製装置1の各装置構成要素4は、第2の測定装置70に基づき行われる第2の閉ループ制御及び/又は開ループ制御を介してオン/オフ可能である。
【0075】
このために、プロセスガス調製装置1の上流には、プロセスガス2の相対湿度を測定する相対湿度センサ69と、プロセスガス2の温度を測定する温度センサ71とを有する第2の測定装置70が配置されており、制御装置67では、合目的には湿度を閉ループ制御するための絶対湿度目標値とは異なる、制御装置67にメモリされた絶対湿度目標値と、絶対湿度実際値との間の第2の絶対湿度比較が行われ、絶対湿度実際値は、第2の測定装置70の相対湿度センサ69によって測定される相対湿度値と、関連する温度センサ71によって測定される温度値とに基づいて特定される。
【0076】
好ましくは、絶対湿度実際値特定は、第2の測定装置70において、又は制御装置67においてなされる。
【0077】
プロセスガス調製装置1の各装置構成要素4をオン及び/又はオフするために、制御装置67は、第2の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量を各装置構成要素4へ伝達する。これにより、方法実行中に個々の装置構成要素4をオン及び/又はオフすることが可能であるが、特に凝縮除湿ユニット26及び/又は吸着除湿ユニット29及び/又は加湿装置55をオン及び/又はオフすることが可能である。驚くことに、現代の革新的で前向きなこの閉ループ制御技術及び/又は開ループ制御技術により、大きなエネルギー削減がもたらされ、特に温度及び湿度に関してプロセスガス2の改善された調製が達成される。
【0078】
装置構成要素4の閉ループ制御及び/又は開ループ制御は、上述のように、絶対湿度、また同様に相対湿度にも基づき得る。ここでも、絶対湿度は温度に依存しないため、絶対温度についての閉ループ制御及び/又は開ループ制御が好ましい。合目的には、3%以下の誤差範囲にある。
【0079】
プロセス機器3においてプロセス材料を処理するためのプロセスガス2を調製する方法は、プロセスガス調製装置1において、以下に詳細に説明するように進行する:
【0080】
プロセス機器3、特に流動化機器5又はコーティング機器6におけるプロセス材料の処理のためのプロセスガス2の調製は、連続して進行する2つの方法段階、すなわち乾燥段階及び冷却段階へ分割されている。したがって、プロセス材料の各処理の終わりには、プロセス材料の冷却段階が存在する。当該冷却段階は、処理されたプロセス材料からの特に水の形態の湿度の「しみ出し」(結露)を回避するために必要である。なぜなら、そうでなければ、湿度(湿気)が凝縮し、プロセス機器3におけるプロセス材料の不都合な凝集作用につながるか、又はつながり得るためである。そのため、プロセス機器3におけるプロセス材料の処理時には、乾燥段階において、プロセスガス調温装置19の調温ユニット51が貫流され、冷却段階においては、冷却ユニット63を有するバイパスユニット60が貫流される。調温ユニット51の貫流時には、バイパスユニット60は貫流されず、その逆も同様である。これにより、プロセスガス調製装置1においてプロセスガス2を調製する方法は、プロセス材料の処理全体の間の明らかに低減されたエネルギー消費の利点のほかに、更に、特に周囲空気であるプロセスガス2のための冷却時間が、乾燥段階につづくプロセス材料の冷却段階において、バイパスユニット60における冷却ユニット63の配置によって短縮されるという利点も有している。これにより、プロセス材料をより迅速かつより省エネルギーで冷却することも可能である。
【0081】
プロセス機器3におけるプロセス材料の処理中には、プロセスガス入口7においてプロセスガス2がプロセスガス調製装置1へ入り、当該プロセスガス調製装置と、プロセスガス調製装置1につづくプロセス機器3とを貫流する。このとき、プロセスガス2は、プロセスガス搬送装置12によって搬送される。このとき、プロセスガス除湿装置18及びプロセスガス調温装置19のほかに、プロセスガス2は、場合によっては特にプロセスガス除湿装置18の下流かつプロセスガス調温装置19の上流に配置された加湿装置55を貫流する。加湿装置55によって、プロセスガス2を加湿することができるとともに、量的にプロセスガス入口7においてプロセスガス調製装置1へ入るプロセスガス2の相対湿度よりも高いプロセスガス2の相対湿度も設定することが可能である。加湿装置55が用いられれば、プロセスガス2は、加湿前に、合目的には予熱ユニット48によって、プロセスガス2が加湿装置55を介して供給される湿度を吸収することを保証する温度へ加熱される。
【0082】
方法においては、プロセスガス調製装置1を通って流れるプロセスガス2の湿度が、特に少なくとも乾燥段階中に閉ループ制御される。プロセスガス2の湿度は、相対湿度を用いて、また絶対湿度を用いて閉ループ制御されることができるが、絶対湿度は相対湿度とは異なりプロセスガス2の温度に依存しないため、好ましくは絶対湿度を用いて閉ループ制御される。
【0083】
好ましくは、このために、第1の測定装置66は、プロセスガス2の相対湿度を測定する相対湿度センサ65と、プロセスガス2の温度を測定する温度センサ68とを備えている。相対湿度値及び温度値は、センサ信号として制御装置67へ伝達される。
【0084】
制御装置67では、メモリされた絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第1の絶対湿度比較がなされ、絶対湿度実際値は、第1の測定装置66の相対湿度センサ65によって測定された相対湿度値と、関連する温度センサ68によって測定される温度値とに基づいて特定される。絶対湿度実際値特定は、合目的には、第1の測定装置66において、又は制御装置67においてなされる。プロセスガス2の絶対湿度を閉ループ制御するために、制御装置67は、第1の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量をプロセスガス除湿装置18へ伝達する。合目的には、湿度は、目標値の±3%の誤差範囲において調整される。
【0085】
場合によっては行われるべき加湿も、上述のように、第1の測定装置66を用いて閉ループ制御を介して行われる。
【0086】
プロセスガス除湿装置18が、特に乾燥ホイール31として形成された、プロセスガス2を乾燥させる吸着除湿ユニット29を備えていれば、プロセスガス除湿装置は、吸着除湿ユニット29を少なくとも部分的に再生する再生ユニット34を有している。このようなプロセスガス除湿装置18は、とりわけ図2図7に図示されている。
【0087】
再生ガス35は、吸着除湿ユニット29の上流において、再生ガス加熱装置42を貫流し、当該再生ガス加熱装置は、再生ガス35を乾燥させるとともに加熱し、その結果、再生ガス35は、吸着除湿ユニット29の湿度を吸収することが可能である。このとき、再生ガス35は、吸着除湿ユニット29が同様に吸着除湿ユニット29を通って流れるプロセスガス2を設定された相対湿度へ乾燥させるか、又は乾燥させることができるように、乾燥及び加熱される。したがって、特に、制御装置67は、メモリされた絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第1の絶対湿度比較に基づいて、再生ガス加熱装置42を閉ループ制御し、及び/又は開ループ制御する。このとき、好ましくは、再生ガス35は、図6に図示されているように、プロセスガス2とは逆の流れにおいて吸着除湿ユニット29を貫流する。
【0088】
さらに、プロセスガス除湿装置18は予熱ユニット48を備えており、当該予熱ユニットは、合目的には、凝縮除湿ユニット26の上流に配置されており、予熱ユニット48は、凝縮除湿ユニット26の凍結を防止するために、プロセスガス入口7を介してプロセスガス調製装置1へ入るプロセスガス2を加熱する。予熱ユニット48は、特に、凝縮除湿ユニット26のための「防霜ヒータ」として用いられる。再生区間36が閉じた循環部45として形成されている場合には、予熱ユニット48では、吸着除湿ユニット29の再生時に吸収される湿度が再生ガス35から凝縮される。
【0089】
プロセスガス調製装置1のそれぞれ個々の装置構成要素4は、オン及び/又はオフ可能である。このために、プロセスガス除湿装置18の上流には、プロセスガス2の相対湿度を測定する相対湿度センサ69と、プロセスガス2の温度を測定する温度センサ71とを有する第2の測定装置70が配置されている。制御装置では、第2の測定装置70の絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第2の絶対湿度比較がなされ、絶対湿度実際値は、第2の測定装置70の相対湿度センサ69によって測定された相対湿度値と、関連する温度センサ71によって測定される温度値とに基づいて特定される。合目的には、絶対湿度実際値特定は、第2の測定装置70において、又は制御装置67においてなされる。このために、プロセスガス調製装置1の各装置構成要素4をオン及び/又はオフするために、制御装置67は、第2の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量を各装置構成要素4へ伝達する。驚くことに、現代の革新的で前向きなこの閉ループ制御技術により、大きなエネルギー削減がもたらされ、プロセスガス2の相対湿度及び温度の改善された調製が達成される。合目的には、装置構成要素4の停止又はオフによって、設備運転のためのコストが大幅に低減される。
【0090】
制御装置67は、絶対湿度比較に基づいて、プロセスガス調製装置1のどの装置構成要素4がプロセスガス2の除湿のためにオン及び/又はオフされるかを決定する。以下に、実際にプロセスガス調製装置1の動作時に用いられる絶対湿度目標値を示す:
-8g/cm以上の絶対湿度目標値における凝縮除湿ユニット26のみを介した除湿;吸着除湿ユニット29は、存在するときにはオフされている;
-8g/cm以下の絶対湿度目標値における吸着除湿ユニット29のみを介した除湿;凝縮除湿ユニット26は、存在するときにはオフされている;
-8g/cm以下の絶対湿度目標値、かつ、絶対湿度実際値と絶対湿度目標値の間の6g/cm以上の差における凝縮除湿ユニット26及び吸着除湿ユニット29を介した除湿;
-絶対湿度実際値が絶対湿度目標値よりも小さい場合の加湿装置55を介した加湿。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【手続補正書】
【提出日】2022-12-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0090
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0090】
制御装置67は、絶対湿度比較に基づいて、プロセスガス調製装置1のどの装置構成要素4がプロセスガス2の除湿のためにオン及び/又はオフされるかを決定する。以下に、実際にプロセスガス調製装置1の動作時に用いられる絶対湿度目標値を示す:
-8g/cm以上の絶対湿度目標値における凝縮除湿ユニット26のみを介した除湿;吸着除湿ユニット29は、存在するときにはオフされている;
-8g/cm以下の絶対湿度目標値における吸着除湿ユニット29のみを介した除湿;凝縮除湿ユニット26は、存在するときにはオフされている;
-8g/cm以下の絶対湿度目標値、かつ、絶対湿度実際値と絶対湿度目標値の間の6g/cm以上の差における凝縮除湿ユニット26及び吸着除湿ユニット29を介した除湿;
-絶対湿度実際値が絶対湿度目標値よりも小さい場合の加湿装置55を介した加湿。
なお、本発明は、以下の態様も包含し得る:
1.プロセス機器(3)におけるプロセス材料を処理するプロセスガス(2)のためのプロセスガス調製装置(1)であって、プロセスガス入口(7)と、プロセス機器(3)と流動的に連通したプロセスガス出口(10)とを有し、プロセスガス(2)が、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)において流れ、プロセスガス(2)の流れ方向において装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス除湿装置(18)と、該プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置された、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス調温装置(19)とを有し、プロセスガス除湿装置(18)が、除湿装置入口(20)と、除湿装置出口(21)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温装置入口(22)と、調温装置出口(23)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温ユニット入口(49)及び調温ユニット出口(50)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための調温ユニット(51)と、冷却ユニット入口(61)及び冷却ユニット出口(62)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための冷却ユニット(63)と、バイパス入口(58)及びバイパス出口(59)を有する、調温ユニット(51)に対して並列に接続された、装置構成要素(4)として形成されたバイパスユニット(60)とを備えており、該バイパスユニット(60)には、装置構成要素(4)として形成された、調温ユニット(51)又はバイパスユニット(60)の選択的な貫流のためのバルブ機構(64)が配置されており、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(65)を有する第1の測定装置(66)を有し、該第1の測定装置(66)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置されており、制御装置(67)を有する、前記プロセスガス調製装置において、
冷却ユニット(63)が、バイパスユニット(60)の構成要素であることを特徴とするプロセスガス調製装置。
2.プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセス機器(3)を備えており、該プロセス機器は、合目的には流動化機器(5)又はコーティング機器(6)として形成されていることを特徴とする上記1.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
3.プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス搬送装置(12)を備えていることを特徴とする上記1.又は2.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
4.プロセスガス搬送装置(12)が、プロセス機器(3)の上流及び/又は下流に配置されていることを特徴とする上記3.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
5.プロセス除湿装置(18)が、凝縮除湿ユニット入口(24)及び凝縮除湿ユニット出口(25)を有する、装置構成要素(4)として形成された凝縮除湿ユニット(26)並びに/又は吸着除湿ユニット入口(27)及び吸着除湿ユニット出口(28)を有する、装置構成要素(4)として形成された吸着除湿ユニット(29)を備えており、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)が、調製区間(13)において、吸着除湿ユニット(29)の上流に配置されていることを特徴とする上記1.~4.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
6.吸着除湿ユニット(29)が、乾燥ホイール(31)として形成されていることを特徴とする上記5.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
7.吸着除湿ユニット(29)が、再生ユニット入口(32)及び再生ユニット出口(33)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ユニット(34)を有しており、再生ガス(35)が、再生ガス搬送装置入口(37)及び再生ガス搬送装置出口(38)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ガス搬送装置(39)によって、再生ユニット入口(32)から再生ユニット出口(33)へ延在する再生区間(36)において搬送され、再生ガス(35)の流れ方向において、再生ガス加熱装置入口(40)及び再生ガス加熱装置出口(41)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ガス加熱装置(42)と、再生ガス入口(43)及び再生ガス出口(44)を備えた吸着除湿ユニット(29)とを貫流することを特徴とする上記5.又は6.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
8.再生区間(36)が、閉じた循環部(45)として形成されていることを特徴とする上記7.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
9.プロセス除湿装置(18)が、予熱ユニット入口(46)及び予熱ユニット出口(47)を有する、装置構成要素(4)として形成された予熱ユニット(48)を備えており、該予熱ユニットが、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)及び/又は吸着除湿ユニット(29)の上流に配置されていることを特徴とする上記1.~8.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
10.予熱ユニット(48)が更に再生ユニット(34)にも割り当てられており、予熱ユニット(48)は、閉じた循環部(45)として形成された再生区間(36)において再生ガス加熱装置(42)の上流かつ再生ガス搬送装置(39)の下流に配置されており、これにより、プロセスガス(2)が予熱ユニット(48)の貫流時に加熱され、再生ガス(35)が予熱ユニット(48)の貫流時に冷却されることを特徴とする上記6.又は7.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
11.再生ガス搬送装置(39)が、再生区間(36)において、吸着除湿ユニット(29)の下流に配置されていることを特徴とする上記7.~10.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
12.第1の測定装置(66)が、プロセスガス調温装置(19)の上流に配置されていることを特徴とする上記1.~11.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
13.第1の測定装置(66)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(68)を更に備えていることを特徴とする上記1.~12.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
14.第1の測定装置(66)の相対湿度センサ(65)及び温度センサ(68)が構造的なユニットとして形成されているということを特徴とする上記13.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
15.調温ユニット(51)が、加熱装置入口(52)及び加熱装置出口(53)を有する、装置構成要素(4)として形成された加熱装置(54)を備えていることを特徴とする上記1.~14.のいずれか1項に記載のプロセスガス調製装置(1)。
16.プロセスガス搬送装置(12)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置されていることを特徴とする上記1.~15.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
17.プロセスガス除湿装置(18)の上流には、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(69)を有する第2の測定装置(70)が配置されていることを特徴とする上記1.~16.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
18.第2の測定装置(70)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(71)を更に備えていることを特徴とする上記17.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
19.第2の測定装置(70)の相対湿度センサ(69)及び温度センサ(71)が構造的なユニットとして形成されているということを特徴とする上記17.又は18.に記載のプロセスガス調製装置(1)。
20.プロセスガス調製装置(1)が、特にプロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置された、装置構成要素(4)として形成された加湿装置(55)を備えており、該加湿装置は、加湿装置入口(56)及び加湿装置出口(57)を有していることを特徴とする上記1.~19.のいずれか1つに記載のプロセスガス調製装置(1)。
21.乾燥段階中及び冷却段階中にプロセス機器(3)におけるプロセス材料を処理するプロセスガス(2)を調製する方法であって、プロセスガス入口(7)と、プロセス機器(3)と流動的に連通したプロセスガス出口(10)とを有し、プロセスガス(2)が、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)において流れ、プロセスガス(2)の流れ方向において装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス除湿装置(18)と、該プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置された、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス調温装置(19)とを有し、プロセスガス除湿装置(18)が、除湿装置入口(20)と、除湿装置出口(21)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温装置入口(22)と、調温装置出口(23)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温ユニット入口(49)及び調温ユニット出口(50)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための調温ユニット(51)と、冷却ユニット入口(61)及び冷却ユニット出口(62)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための冷却ユニット(63)と、バイパス入口(58)及びバイパス出口(59)を有する、調温ユニット(51)に対して並列に接続された、装置構成要素(4)として形成されたバイパスユニット(60)とを備えており、該バイパスユニット(60)には、装置構成要素(4)として形成された、調温ユニット(51)又はバイパスユニット(60)の選択的な貫流のためのバルブ機構(64)が配置されており、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(65)を有する第1の測定装置(66)を有し、該第1の測定装置(66)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置されており、制御装置(67)を有する、プロセスガス調製装置(1)を備えた、前記方法において、
冷却ユニット(63)が、バイパスユニット(60)の構成要素であり、プロセス機器(3)におけるプロセス材料の処理時に、乾燥段階においては調温ユニット(51)が貫流され、冷却段階においては冷却ユニット(63)を有するバイパスユニット(60)が貫流されることを特徴とする方法。
22.プロセスガス調製装置(1)を通って流れるプロセスガス(2)の湿度が閉ループ制御されることを特徴とする上記21.に記載の方法。
23.第1の測定装置(66)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(68)を備えており、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第1の絶対湿度比較が制御装置(67)において行われ、絶対湿度実際値が、第1の測定装置(66)の相対湿度センサ(65)によって測定される相対湿度値と、関連する温度センサ(68)によって測定される温度値とに基づいて特定されることを特徴とする上記22.に記載の方法。
24.絶対湿度実際値特定が、第1の測定装置(66)において、又は制御装置(67)においてなされることを特徴とする上記23.に記載の方法。
25.プロセスガス(2)の絶対湿度を閉ループ制御するために、制御装置(67)が、第1の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量をプロセスガス除湿装置(18)及び/又は加湿装置(55)へ伝達することを特徴とする上記23.又は24.に記載の方法。
26.湿度が、少なくとも乾燥段階中に閉ループ制御されることを特徴とする上記22.~24.のいずれか1つに記載の方法。
27.プロセスガス(2)が、特にプロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置された加湿装置(55)を用いて加湿されることを特徴とする上記21.~26.のいずれか1つに記載の方法。
28.プロセスガス除湿装置(18)が、再生ユニット(34)を有する吸着除湿ユニット(29)を備えており、該吸着除湿ユニット(29)が、再生ユニット(34)によって少なくとも部分的に再生されることを特徴とする上記21.~27.のいずれか1つに記載の方法。
29.再生ユニット(34)が、再生ガス(35)を加熱する再生ガス加熱装置(42)を備えており、その結果、再生ガス(35)が、吸着除湿ユニット(29)の貫流時に湿度を吸収し、これにより、吸着除湿ユニット(29)が、少なくとも部分的に乾燥され、これにより再生されることを特徴とする上記28.に記載の方法。
30.再生ガス(35)が、プロセスガス(2)とは逆の流れにおいて、吸着除湿ユニット(29)を貫流することを特徴とする上記29.に記載の方法。
31.プロセスガス除湿装置(19)は予熱ユニット(48)を備えており、該予熱ユニットは、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)の上流に配置されており、予熱ユニット(48)は、凝縮除湿ユニット(26)の凍結を防止するために、又はプロセスガス(2)の加湿のためにプロセスガス(2)を加熱するために、プロセスガス入口(7)を介してプロセスガス調製装置(1)へ入るプロセスガス(2)を加熱することを特徴とする上記21.~30.のいずれか1つに記載の方法。
32.プロセスガス調製装置(1)の各装置構成要素(4)がオン及び/又はオフ可能であることを特徴とする上記21.~31.のいずれか1つに記載の方法。
33.プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(69)と、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(71)とを有する第2の測定装置(70)がプロセスガス除湿装置(18)の上流に配置されており、制御装置(67)では、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第2の絶対湿度比較が行われ、絶対湿度実際値が、第2の測定装置(70)の相対湿度センサ(69)によって測定される相対湿度値と、関連する温度センサ(71)によって測定される温度値とに基づいて特定されることを特徴とする上記32.に記載の方法。
34.絶対湿度実際値特定が、第2の測定装置(70)において、又は制御装置(67)においてなされることを特徴とする上記33.に記載の方法。
35.プロセスガス調製装置(1)の各装置構成要素(4)をオン及び/又はオフするために、制御装置(67)が、第2の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量を各装置構成要素(4)へ伝達することが可能であることを特徴とする上記33.又は34.に記載の方法。
36.プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス搬送装置(12)を備えており、該プロセスガス搬送装置は、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)においてプロセスガス(2)を搬送することを特徴とする上記21.~35.のいずれか1つに記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセス機器(3)におけるプロセス材料を処理するプロセスガス(2)のためのプロセスガス調製装置(1)であって、プロセスガス入口(7)と、プロセス機器(3)と流動的に連通したプロセスガス出口(10)とを有し、プロセスガス(2)が、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)において流れ、プロセスガス(2)の流れ方向において装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス除湿装置(18)と、該プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置された、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス調温装置(19)とを有し、プロセスガス除湿装置(18)が、除湿装置入口(20)と、除湿装置出口(21)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温装置入口(22)と、調温装置出口(23)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温ユニット入口(49)及び調温ユニット出口(50)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための調温ユニット(51)と、冷却ユニット入口(61)及び冷却ユニット出口(62)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための冷却ユニット(63)と、バイパス入口(58)及びバイパス出口(59)を有する、調温ユニット(51)に対して並列に接続された、装置構成要素(4)として形成されたバイパスユニット(60)とを備えており、該バイパスユニット(60)には、装置構成要素(4)として形成された、調温ユニット(51)又はバイパスユニット(60)の選択的な貫流のためのバルブ機構(64)が配置されており、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(65)を有する第1の測定装置(66)を有し、該第1の測定装置(66)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置されており、制御装置(67)を有する、前記プロセスガス調製装置において、
冷却ユニット(63)が、バイパスユニット(60)の構成要素であることを特徴とするプロセスガス調製装置。
【請求項2】
プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセス機器(3)を備えており、該プロセス機器は、合目的には流動化機器(5)又はコーティング機器(6)として形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項3】
プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス搬送装置(12)を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項4】
プロセスガス搬送装置(12)が、プロセス機器(3)の上流及び/又は下流に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項5】
プロセス除湿装置(18)が、凝縮除湿ユニット入口(24)及び凝縮除湿ユニット出口(25)を有する、装置構成要素(4)として形成された凝縮除湿ユニット(26)並びに/又は吸着除湿ユニット入口(27)及び吸着除湿ユニット出口(28)を有する、装置構成要素(4)として形成された吸着除湿ユニット(29)を備えており、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)が、調製区間(13)において、吸着除湿ユニット(29)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項6】
吸着除湿ユニット(29)が、乾燥ホイール(31)として形成されていることを特徴とする請求項5に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項7】
吸着除湿ユニット(29)が、再生ユニット入口(32)及び再生ユニット出口(33)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ユニット(34)を有しており、再生ガス(35)が、再生ガス搬送装置入口(37)及び再生ガス搬送装置出口(38)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ガス搬送装置(39)によって、再生ユニット入口(32)から再生ユニット出口(33)へ延在する再生区間(36)において搬送され、再生ガス(35)の流れ方向において、再生ガス加熱装置入口(40)及び再生ガス加熱装置出口(41)を備えた、装置構成要素(4)として形成された再生ガス加熱装置(42)と、再生ガス入口(43)及び再生ガス出口(44)を備えた吸着除湿ユニット(29)とを貫流することを特徴とする請求項5に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項8】
再生区間(36)が、閉じた循環部(45)として形成されていることを特徴とする請求項7に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項9】
プロセス除湿装置(18)が、予熱ユニット入口(46)及び予熱ユニット出口(47)を有する、装置構成要素(4)として形成された予熱ユニット(48)を備えており、該予熱ユニットが、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)及び/又は吸着除湿ユニット(29)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項10】
予熱ユニット(48)が更に再生ユニット(34)にも割り当てられており、予熱ユニット(48)は、閉じた循環部(45)として形成された再生区間(36)において再生ガス加熱装置(42)の上流かつ再生ガス搬送装置(39)の下流に配置されており、これにより、プロセスガス(2)が予熱ユニット(48)の貫流時に加熱され、再生ガス(35)が予熱ユニット(48)の貫流時に冷却されることを特徴とする請求項6に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項11】
再生ガス搬送装置(39)が、再生区間(36)において、吸着除湿ユニット(29)の下流に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項12】
第1の測定装置(66)が、プロセスガス調温装置(19)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項13】
第1の測定装置(66)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(68)を更に備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項14】
第1の測定装置(66)の相対湿度センサ(65)及び温度センサ(68)が構造的なユニットとして形成されているということを特徴とする請求項13に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項15】
調温ユニット(51)が、加熱装置入口(52)及び加熱装置出口(53)を有する、装置構成要素(4)として形成された加熱装置(54)を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項16】
プロセスガス搬送装置(12)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項17】
プロセスガス除湿装置(18)の上流には、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(69)を有する第2の測定装置(70)が配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項18】
第2の測定装置(70)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(71)を更に備えていることを特徴とする請求項17に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項19】
第2の測定装置(70)の相対湿度センサ(69)及び温度センサ(71)が構造的なユニットとして形成されているということを特徴とする請求項17に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項20】
プロセスガス調製装置(1)が、特にプロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置された、装置構成要素(4)として形成された加湿装置(55)を備えており、該加湿装置は、加湿装置入口(56)及び加湿装置出口(57)を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロセスガス調製装置(1)。
【請求項21】
乾燥段階中及び冷却段階中にプロセス機器(3)におけるプロセス材料を処理するプロセスガス(2)を調製する方法であって、プロセスガス入口(7)と、プロセス機器(3)と流動的に連通したプロセスガス出口(10)とを有し、プロセスガス(2)が、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)において流れ、プロセスガス(2)の流れ方向において装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス除湿装置(18)と、該プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置された、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス調温装置(19)とを有し、プロセスガス除湿装置(18)が、除湿装置入口(20)と、除湿装置出口(21)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温装置入口(22)と、調温装置出口(23)とを有しており、プロセスガス調温装置(19)が、調温ユニット入口(49)及び調温ユニット出口(50)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための調温ユニット(51)と、冷却ユニット入口(61)及び冷却ユニット出口(62)を有する、装置構成要素(4)として形成された、プロセスガス(2)のための冷却ユニット(63)と、バイパス入口(58)及びバイパス出口(59)を有する、調温ユニット(51)に対して並列に接続された、装置構成要素(4)として形成されたバイパスユニット(60)とを備えており、該バイパスユニット(60)には、装置構成要素(4)として形成された、調温ユニット(51)又はバイパスユニット(60)の選択的な貫流のためのバルブ機構(64)が配置されており、プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(65)を有する第1の測定装置(66)を有し、該第1の測定装置(66)が、プロセスガス除湿装置(18)の下流に配置されており、制御装置(67)を有する、プロセスガス調製装置(1)を備えた、前記方法において、
冷却ユニット(63)が、バイパスユニット(60)の構成要素であり、プロセス機器(3)におけるプロセス材料の処理時に、乾燥段階においては調温ユニット(51)が貫流され、冷却段階においては冷却ユニット(63)を有するバイパスユニット(60)が貫流されることを特徴とする方法。
【請求項22】
プロセスガス調製装置(1)を通って流れるプロセスガス(2)の湿度が閉ループ制御されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項23】
第1の測定装置(66)が、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(68)を備えており、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第1の絶対湿度比較が制御装置(67)において行われ、絶対湿度実際値が、第1の測定装置(66)の相対湿度センサ(65)によって測定される相対湿度値と、関連する温度センサ(68)によって測定される温度値とに基づいて特定されることを特徴とする請求項22に記載の方法。
【請求項24】
絶対湿度実際値特定が、第1の測定装置(66)において、又は制御装置(67)においてなされることを特徴とする請求項23に記載の方法。
【請求項25】
プロセスガス(2)の絶対湿度を閉ループ制御するために、制御装置(67)が、第1の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量をプロセスガス除湿装置(18)及び/又は加湿装置(55)へ伝達することを特徴とする請求項23又は24に記載の方法。
【請求項26】
湿度が、少なくとも乾燥段階中に閉ループ制御されることを特徴とする請求項22~24のいずれか1項に記載の方法。
【請求項27】
プロセスガス(2)が、特にプロセスガス除湿装置(18)の下流かつプロセスガス調温装置(19)の上流に配置された加湿装置(55)を用いて加湿されることを特徴とする請求項21~24のいずれか1項に記載の方法。
【請求項28】
プロセスガス除湿装置(18)が、再生ユニット(34)を有する吸着除湿ユニット(29)を備えており、該吸着除湿ユニット(29)が、再生ユニット(34)によって少なくとも部分的に再生されることを特徴とする請求項21~24のいずれか1項に記載の方法。
【請求項29】
再生ユニット(34)が、再生ガス(35)を加熱する再生ガス加熱装置(42)を備えており、その結果、再生ガス(35)が、吸着除湿ユニット(29)の貫流時に湿度を吸収し、これにより、吸着除湿ユニット(29)が、少なくとも部分的に乾燥され、これにより再生されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
【請求項30】
再生ガス(35)が、プロセスガス(2)とは逆の流れにおいて、吸着除湿ユニット(29)を貫流することを特徴とする請求項29に記載の方法。
【請求項31】
プロセスガス除湿装置(19)は予熱ユニット(48)を備えており、該予熱ユニットは、合目的には、凝縮除湿ユニット(26)の上流に配置されており、予熱ユニット(48)は、凝縮除湿ユニット(26)の凍結を防止するために、又はプロセスガス(2)の加湿のためにプロセスガス(2)を加熱するために、プロセスガス入口(7)を介してプロセスガス調製装置(1)へ入るプロセスガス(2)を加熱することを特徴とする請求項21~24のいずれか1項に記載の方法。
【請求項32】
プロセスガス調製装置(1)の各装置構成要素(4)がオン及び/又はオフ可能であることを特徴とする請求項21~24のいずれか1項に記載の方法。
【請求項33】
プロセスガス(2)の相対湿度を測定する相対湿度センサ(69)と、プロセスガス(2)の温度を測定する温度センサ(71)とを有する第2の測定装置(70)がプロセスガス除湿装置(18)の上流に配置されており、制御装置(67)では、絶対湿度目標値と絶対湿度実際値の間の第2の絶対湿度比較が行われ、絶対湿度実際値が、第2の測定装置(70)の相対湿度センサ(69)によって測定される相対湿度値と、関連する温度センサ(71)によって測定される温度値とに基づいて特定されることを特徴とする請求項32に記載の方法。
【請求項34】
絶対湿度実際値特定が、第2の測定装置(70)において、又は制御装置(67)においてなされることを特徴とする請求項33に記載の方法。
【請求項35】
プロセスガス調製装置(1)の各装置構成要素(4)をオン及び/又はオフするために、制御装置(67)が、第2の絶対湿度比較を考慮して、絶対湿度制御量を各装置構成要素(4)へ伝達することが可能であることを特徴とする請求項33に記載の方法。
【請求項36】
プロセスガス調製装置(1)が、装置構成要素(4)として形成されたプロセスガス搬送装置(12)を備えており、該プロセスガス搬送装置は、プロセスガス入口(7)からプロセスガス出口(10)へ延在する調製区間(13)においてプロセスガス(2)を搬送することを特徴とする請求項21~24のいずれか1項に記載の方法。
【外国語明細書】