一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺-复审决定


发明创造名称:一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺
外观设计名称:
决定号:190947
决定日:2019-09-16
委内编号:1F258927
优先权日:
申请(专利)号:201610215968.5
申请日:2016-04-10
复审请求人:海诺尔环保产业股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李倩
合议组组长:谢磊
参审员:邱俊杰
国际分类号:F23G5/46;F23J15/04;F25J3/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求相对于最接近的现有技术的区别技术特征为本领域常规技术手段,且效果可以预期,则认为在现有技术的基础上结合本领域常规技术手段得到该权利要求要求保护的技术方案是显而易见的,该权利要求不具有突出的实质性特点。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610215968.5,名称为“一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为海诺尔环保产业股份有限公司。申请日为2016年4月10日,公开日为2016年8月17日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年6月6日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1相对于对比文件1(CN204637849U,公告日为2015年9月16日)以及本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请日2016年4月10日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1、说明书第[0001]-[0021]段(第1-4页),2017年11月16日提交的权利要求书第1项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺,其特征在于:所述的垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺包括如下步骤:
第一步,释放热量,将焚烧垃圾所产生的尾气通过尾气依次通过若干换热装置及温差发电装置,将尾气中的余热进行回收,并最终得到温度为10℃—30℃的常温尾气;
第二步,清理粉尘,将经过第一步后的常温尾气依次通过静电除尘设备及水浴设备,将尾气中的固体颗粒及液体液滴从尾气中分离出来,并得到纯净的气态尾气;
第三步,尾气液化,对第二步得到的尾气进行调压调温作业,并直至达到二氧化碳气体液化条件,其中在未达到二氧化碳液化条件前所生产的液态气体及达到二氧化碳液化条件后依然为气态的尾气分别排出,并最终得到纯净的液态二氧化碳;
第四步,回收,根据使用需要,将液态的二氧化碳引入到储存钢瓶中即可;
所述的第一步中经过温差发电装置产生的电能为第三步对二氧化碳液化处理的设备供电,所述的三步中排出的非二氧化碳液态尾气及气态尾气分别进行回收存放,并引入到储存换热设备中作为制冷剂及高压气源应用。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年8月21日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书:将权利要求1拆分,形成权利要求1和新的从属权利要求中。复审请求人认为:本申请相对于对比文件1具有释放热量等三点不同的技术特征,对于这些特征,对设备及场地要求低,二氧化碳回收纯度高,且回收过程中资源利用率高,从而满足二氧化碳分离提取作业的同时,有效地降低了操作成本及能耗的目的。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺,其特征在于:所述的垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺包括如下步骤:
第一步,释放热量,将焚烧垃圾所产生的尾气通过尾气依次通过若干换热装置及温差发电装置,将尾气中的余热进行回收,并最终得到温度为10℃—30℃的常温尾气;
第二步,清理粉尘,将经过第一步后的常温尾气依次通过静电除尘设备及水浴设备,将尾气中的固体颗粒及液体液滴从尾气中分离出来,并得到纯净的气态尾气;
第三步,尾气液化,对第二步得到的尾气进行调压调温作业,并直至达到二氧化碳气体液化条件,其中在未达到二氧化碳液化条件前所生产的液态气体及达到二氧化碳液化条件后依然为气态的尾气分别排出,并最终得到纯净的液态二氧化碳;
第四步,回收,根据使用需要,将液态的二氧化碳引入到储存钢瓶中即可;
所述的第一步中经过温差发电装置产生的电能为第三步对二氧化碳液化处理的设备供电。
2. 如权利要求1所述的一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺,其特征在于:所述的三步中排出的非二氧化碳液态尾气及气态尾气分别进行回收存放,并引入到储存换热设备中作为制冷剂及高压气源应用。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年8月29日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,对比文件1同样可以实现复审请求人强调的目的和效果,对比文件1和常规手段的结合能够得到本申请的方案,因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年1 月28 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-2相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定;并对复审请求人的意见进行了答复。
复审请求人于2019年2月27日提交了意见陈述书和修改申请文件,复审请求人将权利要求2合并到权利要求1中,并将说明书部分内容加入权利要求书中,形成权利要求1-4。复审请求人认为:对于本申请与对比文件1的三点区别,前两项区别能够实现在满足二氧化碳分离提取作业的同时,有效的降低了操作成本及能耗的目的;对于第三项区别,对比文件1没有公开。
合议组于2019年5月27日向复审请求人再次发出复审通知书,指出:权利要求1-4相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定;并对复审请求人的意见进行了答复,评述意见如下:首先,对比文件1公开的二氧化碳及氮气分离回收工艺与本申请的发明构思和技术效果均相同。其次,对比文件1已经公开了采用换热器对尾气进行释放热量的步骤和采用温差发电装置利用尾气热量提供电能;至于降温后的尾气温度在10-30℃之间还是具体为20℃,是根据常温范围以及便于降温加压液化的目的的常规技术选择;且为了提高能源利用率并减少电能输配损失,本领域技术人员能够想到利用这些电能为该分离回收工艺中需要用电的设备供电。再次,由于对比文件1对二氧化碳分离回收的方式与本申请均为利用低温液化方式;而在空气中不同成分的液化温度不同,在达到二氧化碳液化温度之前,会有液化温度较高的气体先液化,在达到二氧化碳液化温度之后,会有液化温度较低的气体仍保持气态,因此,将先于二氧化碳液化的非二氧化碳液态尾气和二氧化碳液化后仍保持气态的尾气分别排出并根据需要回收存放是常规做法;而由于这些液态或气态的尾气经过降温加压的过程具有较低的温度和较高的压力,本领域技术人员能够将他们引入存储换热设备作为制冷剂以利用它们的冷量或者作为高压气源以利用它们的较高的压力。至于相应地液化温度和压力在常规的气体液化温度和压力的范围内,本领域技术人员能够根据实际的需要进行选择。
复审请求人于2019年7月11日提交了意见陈述书和修改的申请文件,复审请求人将权利要求1和2合并,形成新的权利要求1。复审请求人认为:新的权利要求1和对比文件1有三点区别,对于这三点区别,对设备及场地要求低、二氧化碳回收纯净度高,且回收过程中资源综合利用率高,从而达到满足对焚烧垃圾尾气值中二氧化碳高效分离提取作业的同时,还有效的降低了操作成本及能耗的目的;本申请并非对比文件简单组合所能实现。新修改的权利要求书如下:
“1.一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺,其特征在于:所述的垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺包括如下步骤:
第一步,释放热量,将焚烧垃圾所产生的尾气通过尾气依次通过若干换热装置及温差发电装置,将尾气中的余热进行回收,并最终得到温度为10℃一30℃的常温尾气;
第二步,清理粉尘,将经过第一步后的常温尾气依次通过静电除尘设备及水浴设备,将尾气中的固体颗粒及液体液滴从尾气中分离出来,并得到纯净的气态尾气;
第三步,尾气液化,对第二步得到的尾气进行调压调温作业,并直至达到二氧化碳气体液化条件,使得尾气温度恒定在20℃中,压力为5.729lMPa;其中在未达到二氧化碳液化条件前所生产的液态气体及达到二氧化碳液化条件后依然为气态的尾气分别排出,并最终得到纯净的液态二氧化碳;
第四步,回收,根据使用需要,将液态的二氧化碳引入到储存钢瓶中即可;
所述的第一步中经过温差发电装置产生的电能为第三步对二氧化碳液化处理的设备供电;所述的第三步中排出的非二氧化碳液态尾气及气态尾气分别进行回收存放,并引入到储存换热设备中作为制冷剂及高压气源应用;
所述的垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺还包括如下步骤:第一步,释放热量,将焚烧垃圾所产生的尾气通过尾气依次通过若干换热装置及温差发电装置,将尾气中的余热进行回收,并最终得到温度为20℃的常温尾气;
第二步,清理粉尘,将经过第一步后的常温尾气依次通过静电除尘设备及水浴设备,将尾气中的固体颗粒及液体液滴从尾气中分离出来,并得到纯净的气态尾气;
第三步,尾气液化,对第二步得到的尾气进行调压调温作业,使得尾气温度恒定在20℃中,压力为5.729lMPa,其中在未达到二氧化碳液化条件前所生产的液态气体及达到二氧化碳液化条件后依然为气态的尾气分别排出,并最终得到纯净的液态二氧化碳;
第四步,回收,根据使用需要,将液态的二氧化碳引入到储存钢瓶中即可。
2.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺,其特征在于:所述垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺还包括如下步骤:
第一步,释放热量,将焚烧垃圾所产生的尾气通过尾气依次通过若干换热装置及温差发电装置,将尾气中的余热进行回收,并最终得到温度为10℃的常温尾气;
第二步,清理粉尘,将经过第一步后的常温尾气依次通过静电除尘设备及水浴设备,将尾气中的固体颗粒及液体液滴从尾气中分离出来,并得到纯净的气态尾气;
第三步,尾气液化,对第二步得到的尾气进行调压调温作业,使得尾气温度恒定在-10℃中,压力为2.6487Mpa,其中在未达到二氧化碳液化条件前所生产的液态气体及达到二氧化碳液化条件后依然为气态的尾气分别排出,并最终得到纯净的液态二氧化碳;
第四步,回收,根据使用需要,将液态的二氧化碳引入到储存钢瓶中即可。
3.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺,其特征在于:所述垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺还包括如下步骤:
第一步,释放热量,将焚烧垃圾所产生的尾气通过尾气依次通过若干换热装置及温差发电装置,将尾气中的余热进行回收,并最终得到温度为10℃的常温尾气;
第二步,清理粉尘,将经过第一步后的常温尾气依次通过静电除尘设备及水浴设备,将尾气中的固体颗粒及液体液滴从尾气中分离出来,并得到纯净的气态尾气;
第三步,尾气液化,对第二步得到的尾气进行调压调温作业,使得尾气温度恒定在-30℃中,压力为1.6MPa,其中在未达到二氧化碳液化条件前所生产的液态气体及达到二氧化碳液化条件后依然为气态的尾气分别排出,并最终得到纯净的液态二氧化碳;
第四步,回收,根据使用需要,将液态的二氧化碳引入到储存钢瓶中即可。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人在复审阶段提交了修改文件,经审查,该修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定,因此,本复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2016年4月10日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1、说明书第[0001]-[0021]段(第1-4页),2019年7月11日提交的权利要求第1-3项。
(二)关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果权利要求相对于最接近的现有技术的区别技术特征为本领域常规技术手段,且效果可以预期,则认为在现有技术的基础上结合本领域常规技术手段得到该权利要求要求保护的技术方案是显而易见的,该权利要求不具有突出的实质性特点。
1、权利要求1-3不符合专利法第22条第3款的规定。
(1)权利要求1要求保护一种垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺。对比文件1公开了一种利用垃圾焚烧分离并回收二氧化氮及氮气的装置,并公开了相关分离回收工艺,其具体公开了如下技术内容(参见说明书第[0012]-[0014]段,附图1):垃圾焚烧尾气二氧化碳及氮气分离回收工艺包括垃圾焚烧尾气通过烟道7进入除尘装置2(相当于清理粉尘),除尘装置2为静电除尘装置或水雾除尘装置,将尾气中的固体颗粒及液体液滴从尾气中分离出来,得到纯净的气态尾气;除尘后的尾气经过换热器3(相当于释放热量),换热器3上另设温差发电装置12,将尾气中的余热进行回收;尾气经过低温液化装置(相当于尾气液化),对尾气进行调压调温作业,低温液化装置包括二氧化碳低温液化室8和氮气低温液化室9,二氧化碳低温液化室8和氮气低温液化室9串联,二氧化碳低温液化室8与二氧化碳收集罐10(相当于存储瓶)相连,可将液态的二氧化碳引入收集罐10中回收;尾气在二氧化碳低温液化室8中达到二氧化碳液化条件,二氧化碳液化形成液态二氧化碳,回收存放在液态二氧化碳收集罐10中;包含氮气的气态尾气进入氮气低温液化室9进行氮气低温液化,并采用氮气收集罐11将液态氮气进行回收,即达到二氧化碳液化条件后依然为气态的尾气分别排出并进行回收存放,最终得到纯净的液态二氧化碳。
权利要求1与对比文件1的区别在于:本申请第一步是释放热量,第二步是清理粉尘,对比文件1第一步是清理粉尘,第二步释放热量,即第一步和第二步的顺序互换;释放热量步骤后得到温度为20℃的常温尾气;清理粉尘的设备包括水浴设备;尾气液化步骤中,使尾气温度恒定在20℃中,压力为5.7291Mpa;存储瓶为钢瓶;温差发电装置产生的电能为尾气液化步骤中对二氧化碳液化处理的设备供电;第三步,尾气液化中,未达到二氧化碳液化条件前所产生的液态气体排出并分别进行回收存放,并将排出的非二氧化碳尾气引入到存储换热设备中作为制冷剂及高压气源。基于上述区别技术特征,本申请实际要解决的技术问题是如何充分利用能源。
在尾气回收领域,清理粉尘和释放热量均是常规的步骤,本领域技术人员能够根据需要对其先后顺序进行调整,而10℃-30℃的温度范围是降温后尾气常规的温度范围,20℃是常规的选择。本领域技术人员能够根据需要将尾气温度设置为20℃。为了最大化的利用尾气热能,减少热损失,本领域技术人员能够想到在除尘前先对高温尾气进行热量释放步骤,并使降温后的尾气温度处于10℃-30℃,并且在液化阶段本领域技术人员能够根据液化需要,将尾气温度恒定在20℃,尾气压力设置为5.7291MPa。对比文件1已经公开了采用水雾除尘装置,水浴设备和水雾除尘装置均是除尘领域常用的设备,本领域技术人员能够根据需要选择使用水浴设备进行清理粉尘步骤。同时,钢瓶是常规的液态气体存储设备,本领域技术人员能够根据需要选用。另外,对比文件1已经公开了换热器3上另设温差发电装置12,本领域技术人员出于充分利用能源的目的,能够想到将温差发电装置产生的电能应用在分离回收工艺的其他需要用电的步骤中,例如,尾气液化步骤中对二氧化碳液化处理的设备供电。而对于在二氧化碳液化之前形成的非二氧化碳液态尾气,本领域技术人员可以根据需要进行排放或者回收存放。同时,经过加压降温后的非二氧化碳液态尾气及气态尾气具有较高的压力和较低的温度是本领域的一般常识,本领域技术人员能够根据需要将其应用到存储换热设备中作为制冷剂及高压气源。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域常规的技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1的技术方案不具备突出的实质性特点,因而不具备创造性。
(2) 权利要求2对权利要求1进一步限定。其附加技术特征实质上将第一步释放热量步骤的最终常温尾气温度限定在10℃;在第三步尾气液化步骤中,将尾气温度恒定在-10℃,压力为2.6487MPa。而10℃是放热后尾气的常规温度,本领域技术人员能够根据需要设定。而-10℃和2.6487MPa的压力是常规的气体液化温度和压力,本领域技术人员能够根据需要进行选择。同时,附加技术特征的其他部分已经被对比文件1公开或属于本领域常规技术手段(具体参见权利要求1的评述)。因此,权利要求2不具备创造性。
(3)权利要求3对权利要求1进一步限定。其附加技术特征实质上将第一步释放热量步骤的最终常温尾气温度限定在10℃;在第三步尾气液化步骤中,将尾气温度恒定在-30℃,压力为1.6MPa。而10℃是放热后尾气的常规温度,本领域技术人员能够根据需要设定。而-30℃和1.6MPa的压力是常规的气体液化温度和压力,本领域技术人员能够根据需要进行选择。同时,附加技术特征的其他部分已经被对比文件1公开或属于本领域常规技术手段(具体参见权利要求1的评述)。因此,权利要求3不具备创造性。
2、针对复审请求人的意见
复审请求人认为:新的权利要求1相对于对比文件1具有释放热量等三点不同的技术特征,对于这些特征,设备及场地要求低,二氧化碳回收纯度高,且回收过程中资源利用率高,从而满足二氧化碳分离提取作业的同时,有效的降低了操作成本及能耗的目的;本申请并非对比文件简单组合所能实现。
针对复审请求人的意见,合议组经过审查认为:首先,对比文件1公开的二氧化碳及氮气分离回收工艺与本申请的发明构思相同,且能够达到设备及场地要求低、二氧化碳回收纯度高,工艺过程能源利用率高的技术效果。其次,对比文件1已经公开了采用换热器对尾气进行释放热量的步骤,且公开了采用温差发电装置利用尾气热量提供电能。至于降温后的尾气温度在20℃,是根据常温范围以及便于降温加压液化的目的,本领域技术人员可以做出的具体选择;同时,因为对比文件1已经公开了“换热器3上另设温差发电装置12”,即可以利用尾气释放的热量进行发电,为了提高能源利用率且减少电能输配损失,本领域技术人员能够想到利用这些电能为该分离回收工艺中需要用电的设备供电,即根据实际需求可以选择为二氧化碳液化处理设备供电。再次,由于对比文件1对二氧化碳分离回收的方式与本申请相同,均是利用低温液化方式;在低温液化的过程中,由于空气中不同成分的液化温度不同,在达到二氧化碳液化温度之前,会有液化温度较高的气体先液化,在达到二氧化碳液化温度之后,会有液化温度较低的气体仍保持气态,因此,在低温液化分离二氧化碳的过程中,会将先于二氧化碳液化的非二氧化碳液态尾气和二氧化碳液化后仍保持气态的尾气分别排出,并根据需要回收存放;同时,由于这些液态或气态的尾气经过降温加压的过程,具有较低的温度和较高的压力,本领域技术人员能够将他们引入存储换热设备作为制冷剂以利用它们的冷量或者作为高压气源以利用它们的较高的压力;至于液化温度和压力,本领域技术人员能够根据实际的需要在常规的气体液化温度和压力的范围内进行选择。在对比文件1的基础上结合这些常规的选择不需要付出创造性的劳动,且效果可以预期。综上,合议组对复审请求人的意见不予支持。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下复审请求审查决定
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年6 月 6日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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