Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Maison » Le procédé Claude pour la liquéfaction

Le procédé Claude pour la liquéfaction

1902
  • Georges Claude
Usine de liquéfaction de gaz utilisant le procédé Claude pour des applications industrielles.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le procédé Claude améliore le Cycle de Hampson-Linde by incorporating an expansion engine or turbine. A portion of the compressed gas does work in an expander, causing a much larger temperature drop (nearly isentropic expansion) than Joule-Thomson expansion alone. This provides more efficient cooling, making it the dominant method for large-scale gas liquefaction and separation today.

Georges Claude a reconnu l'inefficacité thermodynamique de se fier uniquement à l'isenthalpie effet Joule-Thomson. He reasoned that making the gas perform external work during expansion would extract more energy and thus produce a greater cooling effect. In his system, the main stream of high-pressure gas is split. One part goes to an expansion engine, where it cools significantly while producing work. This extremely cold gas is then used to pre-cool the other part of the high-pressure stream in a heat exchanger. This second stream then undergoes a final Joule-Thomson expansion to produce the liquid. By combining the bulk cooling from the expander with the final-stage liquefaction from the J-T valve, the Claude cycle achieves higher efficiency and can operate at lower initial pressures than the Linde cycle. The work produced by the expander can also be recovered to help power the initial compressor, further improving overall efficiency. This principle is fundamental to virtually all modern large-scale cryogenic plants.

UNESCO Nomenclature: 2212
– Thermodynamique

Taper

Cycle thermodynamique

Perturbation

Incrémentale

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Hampson-Linde Cycle
  • cycle de Brayton (thermodynamique base du moteur à expansion)
  • effet Joule-Thomson
  • Développement de moteurs et de turbines à détente à grande vitesse fiables

Applications

  • industrie à grande échelle séparation de l'air unités (ASU)
  • production d'azote liquide, d'oxygène et d'argon
  • usines de liquéfaction d'hélium et d'hydrogène
  • liquefied natural gas (LNG) production
  • turbodétendeurs dans le traitement du gaz naturel

Brevets:

  • FR324949A

Idées d'innovations potentielles

  • turbodétendeurs pour la production d'énergie géothermique
  • cryogénique capture du carbone technologies using the claude cycle principle
  • cycles intégrés de liquéfaction et de production d'électricité pour les installations de GNL
  • Cryorefroidisseurs à cycle de Brayton fermé pour applications spatiales
  • liquéfacteurs d'hydrogène avancés pour les stations-service et les transports
  • liquéfacteurs d'hélium à petite échelle et à haut rendement pour aimants IRM
  • systèmes de stockage d'énergie cryogénique utilisant les principes du cycle de Claude
  • unités de séparation d'air alimentées par des sources d'énergie renouvelables
  • procédés GNL de nouvelle génération avec cascade de fluides mixtes et cycles Claude
  • installations mobiles d'azote pour l'entretien des puits de pétrole et de gaz
Related to: Claude process, expansion engine, liquefaction, cryogénie, air separation, Georges Claude, isentropic expansion, thermodynamics, efficiency, LNG.

Contexte historique

Le procédé Claude pour la liquéfaction

1900
1900
1902
1902
1907
1909
1910
1900
1900
1900-12-14
1902
1904
1907
1909
1910

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

Les images en pleine résolution et les téléchargements sont uniquement disponibles, et 100% gratuits, pour les membres inscrits.