CN112105441B - 二氧化碳分离回收系统及方法 - Google Patents

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Abstract

二氧化碳分离回收方法包括：使颗粒状的二氧化碳吸附材料和含二氧化碳的处理对象气体接触，使处理对象气体中包含的二氧化碳被二氧化碳吸附材料吸附的步骤；以及使吸附了二氧化碳的二氧化碳吸附材料和脱附用蒸汽接触，使二氧化碳从二氧化碳吸附材料脱离从而使该二氧化碳吸附材料再生，且回收脱离后的二氧化碳的步骤。回收二氧化碳的步骤包括：将包含与二氧化碳吸附材料接触后的脱附用蒸汽和从该二氧化碳吸附材料脱离的二氧化碳的回收气体作为热交换器的热源来利用。

Description

二氧化碳分离回收系统及方法
技术领域
本发明涉及一种利用二氧化碳吸附材料分离及回收处理对象气体中的二氧化碳的二氧化碳分离回收技术。
背景技术
以往已知有利用二氧化碳吸附材料分离及回收处理对象气体中的二氧化碳的二氧化碳分离回收系统。例如，专利文献1中公开了该种二氧化碳分离回收系统。
专利文献1的二氧化碳分离回收系统是二氧化碳吸附材料按吸附塔、再生塔、干燥塔及冷却塔的顺序被连续移送的移动层方式的系统。吸附塔中，使吸附材料与含二氧化碳的处理对象气体接触，处理对象气体中的二氧化碳被吸附材料吸附。在再生塔中，使吸附了二氧化碳的吸附材料和饱和蒸汽接触，二氧化碳从吸附材料脱离。脱离的二氧化碳被压缩泵压缩后被贮存于二氧化碳保持器（holder）。在干燥塔中，在再生塔附着饱和蒸汽的冷凝水的吸附材料通过加热被干燥。在冷却塔中，干燥的吸附材料被冷却至适合吸附二氧化碳的温度。被冷却的吸附材料通过传送带返回至吸附塔。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1： 日本特开2013-121562号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
如专利文献1所示，为了使二氧化碳吸附材料再生，在使二氧化碳吸附材料和蒸汽直接接触的系统中，从再生容器（再生塔）排出的气体（以下称为回收气体）中，除了从二氧化碳吸附材料中脱附的二氧化碳之外含有蒸汽。如此的回收气体，为了抑制压缩泵的负荷变动，理想的是在被压缩泵压缩之前水分被除去。
通常，在从含蒸汽的气体中选择性地除去蒸汽的情况中，使蒸汽冷凝成水后除去。这种蒸汽的冷凝伴随着产热。因此，如果能从上述回收气体中回收蒸汽的潜热，则可以更有效地利用能量。
本发明鉴于以上的情况，其目的在于，在二氧化碳分离回收技术中促进能量的进一步有效利用。
解决问题的手段：
根据本发明一形态的二氧化碳分离回收系统，其特征在于，具备：
颗粒状的二氧化碳吸附材料流入的吸附容器、
向所述吸附容器供给含二氧化碳的处理对象气体的处理对象气体供给管路、
通过与所述二氧化碳吸附材料接触从而二氧化碳被吸附除去的所述处理对象气体从所述吸附容器排出的处理气体排出管路、
在所述吸附容器中吸附了二氧化碳的所述二氧化碳吸附材料流入的再生容器、
向所述再生容器供给脱附用蒸汽的脱附用蒸汽供给管路、
将含有与所述二氧化碳吸附材料接触后的所述脱附用蒸汽和从该二氧化碳吸附材料中脱离的二氧化碳的回收气体从所述再生容器排出的二氧化碳回收管路以及
将在所述再生容器中使二氧化碳脱离后的所述二氧化碳吸附材料移送到所述吸附容器的移送装置，
所述二氧化碳回收管路具有以所述回收气体为热源的热交换器。
在上述系统中，所述热交换器可以以包含所述再生容器和形成于所述再生容器的所述回收气体的通路，使所述二氧化碳吸附材料和所述回收气体进行热交换的形式构成。
或者在上述系统中，所述热交换器可以以使在所述处理气体排出管路流动的处理气体和所述回收气体进行热交换的形式构成。
或者在上述系统中，可以进一步具备在所述再生容器中使二氧化碳脱离后的所述二氧化碳吸附材料流入的干燥容器、向所述干燥容器供给干燥用气体的干燥用气体供给管路以及将通过所述干燥容器的所述干燥用气体从该干燥容器排出的干燥用气体排出管路；所述热交换器是使在所述干燥用气体供给管路流动的所述干燥用气体和所述回收气体进行热交换的第一热交换器，以及使在所述干燥用气体排出管路流动的所述干燥用气体和所述回收气体进行热交换的第二热交换器中的至少一个。
根据上述二氧化碳分离回收系统，在热交换器中，回收气体的热能（包含脱附用蒸汽的潜热的能量）被回收利用，且从回收气体中除去一部分或全部水分。如此，由于二氧化碳分离回收系统利用回收气体的热能，促进系统中能量的进一步有效利用。
根据本发明其他一形态的二氧化碳分离回收系统，其特征在于，具备：
填充有颗粒状的二氧化碳吸附材料的处理容器、
向所述处理容器供给含二氧化碳的处理对象气体的处理对象气体供给管路、
通过与所述二氧化碳吸附材料接触从而二氧化碳被吸附除去的所述处理对象气体从所述处理容器排出的处理气体排出管路、
向所述处理容器供给脱附用蒸汽的脱附用蒸汽供给管路、
将含有与所述二氧化碳吸附材料接触后的所述脱附用蒸汽和从该二氧化碳吸附材料中脱离的二氧化碳的回收气体从所述处理容器排出的二氧化碳回收管路以及
切换为所述处理容器连接有所述处理对象气体供给管路及所述处理气体排出管路的状态和所述处理容器连接有所述脱附用蒸汽供给管路及二氧化碳回收管路的状态的切换装置；
所述二氧化碳回收管路具有以所述回收气体为热源的热交换器。
在上述系统中，所述热交换器可以以包含所述处理容器和形成于所述处理容器的所述回收气体的通路，使所述二氧化碳吸附材料和所述回收气体进行热交换的形式构成。
或者在上述系统中，所述热交换器可以以使在所述处理气体排出管路流动的从所述处理容器排出的处理气体和所述回收气体进行热交换的形式构成。
或者在上述系统中，可以进一步具备向所述处理容器供给干燥用气体的干燥用气体供给管路；所述热交换器以使在所述干燥用气体供给管路流动的所述干燥用气体和所述回收气体进行热交换的形式构成。
根据上述二氧化碳分离回收系统，在热交换器中，回收气体的热能（包含脱附用蒸汽的潜热的能量）被回收利用，且从回收气体中除去一部分或全部水分。如此，由于二氧化碳分离回收系统利用回收气体的热能，促进系统中能量的进一步有效利用。
在上述系统中，也可以是，所述二氧化碳回收管路具有在比所述热交换器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处冷凝所述回收气体中的水分的冷凝器；以及在比所述冷凝器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处压缩所述回收气体的压缩泵。
附着在二氧化碳吸附材料表面的冷凝水量被抑制，从而回收气体中所含蒸汽量增加，通过由设置于二氧化碳回收管路上的热交换器和冷凝器除去回收气体的水分，可以抑制压缩泵负荷的变动。
又，根据本发明其他一形态的二氧化碳分离回收方法，其特征在于，包含：
使颗粒状的二氧化碳吸附材料和含二氧化碳的处理对象气体接触，使上述处理对象气体中包含的二氧化碳被上述二氧化碳吸附材料吸附的步骤；以及
使吸附了二氧化碳的上述二氧化碳吸附材料和脱附用蒸汽接触，使二氧化碳从上述二氧化碳吸附材料脱离从而使该二氧化碳吸附材料再生，且回收脱离后的二氧化碳的步骤；
回收所述二氧化碳的步骤包括：将包含与所述二氧化碳吸附材料接触后的所述脱附用蒸汽和从该二氧化碳吸附材料脱离的二氧化碳的回收气体作为热交换器的热源来利用。
在上述方法中，可以通过所述热交换器，使所述二氧化碳吸附材料和所述回收气体进行热交换。
或者在上述方法中，可以通过所述热交换器，使与所述二氧化碳吸附材料接触后的所述处理对象气体和所述回收气体进行热交换。
根据上述二氧化碳分离回收方法，在热交换器中，回收气体的热能（包含脱附用蒸汽的潜热的能量）被回收利用，且从回收气体中除去一部分或全部水分。如此，由于二氧化碳分离回收系统利用回收气体的热能，促进系统中能量的进一步有效利用。
发明效果：
根据本发明，在二氧化碳分离回收技术中，可以促进能量的进一步有效利用。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施形态的二氧化碳分离回收系统的整体结构的框图；
图2是示出热交换器第一例的图；
图3是示出热交换器第二例的图；
图4是示出热交换器第三例的图；
图5是示出根据本发明的第二实施形态的二氧化碳分离回收系统的整体结构的框图。
具体实施方式
根据本发明的二氧化碳分离回收系统中，进行通过使颗粒状的二氧化碳吸附材料（以下简称为“吸附材料”）与含有二氧化碳的处理对象气体接触，使二氧化碳被吸附材料吸附的处理；和通过使吸附了二氧化碳的吸附材料与脱附用蒸汽接触，使二氧化碳从吸附材料脱附（脱离）使吸附材料再生的处理。从吸附材料脱离的二氧化碳被回收。
处理对象气体例如是燃烧排气。吸附材料例如是负载胺化合物的多孔物质。作为多孔物质，可以使用活性碳、活性氧化铝等。以下，参照附图说明本发明的第一实施形态及第二实施形态。
〔第一实施形态〕
图1是示出根据本发明第一实施形态的二氧化碳分离回收系统1A的整体结构的框图。图1所示的二氧化碳分离回收系统1A是具备移动层方式的多个处理容器（吸附容器31、再生容器32以及干燥容器33）的系统。
二氧化碳分离回收系统1A具备吸附容器31、再生容器32、干燥容器33、处理对象气体供给管路5、处理气体排出管路6、脱附用蒸汽供给管路7、二氧化碳回收管路8、干燥用气体供给管路4、干燥用气体排出管路9和移送装置12。
吸附容器31中由移送装置12搬送来的吸附材料10以指定的供给速度从上部入口被供给。也可以在吸附容器31的上方设置暂时收容吸附材料10的料斗（未图示），介由该料斗向吸附容器31供给吸附材料10。在吸附容器31中，通过吸附材料10从上部入口被供给且从下部出口被排出，从而吸附材料10从上向下以指定的速度移动。
在吸附容器31的下部连接有处理对象气体供给管路5。处理对象气体供给管路5包含从处理对象气体源51送至吸附容器31的处理对象气体流动的流路50和设置在该流路50的送风机52以及降温塔53。含二氧化碳的处理对象气体从处理对象气体源51通过送风机52被送往吸附容器31。在降温塔53中，处理对象气体被冷却至适于二氧化碳吸附反应的温度。
吸附容器31中形成了向上流动的处理对象气体和向下移动的吸附材料10连续接触的逆流（countercurrent）式的移动层。处理对象气体和吸附材料10接触时，吸附材料10选择地吸附处理对象气体中的二氧化碳。此时的吸附材料10的温度为例如40℃。
吸附容器31的上部连接有处理气体排出管路6。处理气体排出管路6包含从吸附容器31被排出的处理气体流动的流路60和设置于该流路60的加温器61及过滤器62。通过和吸附材料10接触从而二氧化碳被吸附除去的处理对象气体（即、处理气体）向处理气体排出管路6流出，在加温器61中为了抑制白烟被加温，在过滤器62中除去粉尘后，被释放到大气。
吸附容器31的下方配置了再生容器32，吸附容器31的下部出口和再生容器32的上部入口之间介由闭锁式料斗等压力切换装置（图示略）连接。再生容器32中，从吸附容器31被排出的吸附材料10自上部入口藉由自重流入。再生容器32中，吸附了二氧化碳的吸附材料10从上向下以指定的速度移动。
再生容器32的下部连接有脱附用蒸汽供给管路7。脱附用蒸汽供给管路7包含蒸汽产生装置71和从蒸汽产生装置71向再生容器32输送脱附用蒸汽的流路70。在蒸汽产生装置71生成的脱附用蒸汽被供给于再生容器32的下部。再生容器32中形成有向上流动的脱附用蒸汽和向下移动的吸附材料10连续接触的逆流式的移动层。
在再生容器32中，与吸附材料10接触的脱附用蒸汽的二氧化碳分压（二氧化碳浓度）与吸附材料10的表面的二氧化碳分压（二氧化碳浓度）相比明显低。该二氧化碳分压的差成为驱动力，被吸附材料10吸附的二氧化碳在脱附用蒸汽中扩散。如此，以脱附用蒸汽的二氧化碳分压和吸附材料10的表面的二氧化碳分压的差作为驱动力使二氧化碳从吸附材料10脱离，吸附材料10被再生。
再生容器32的上部连接有二氧化碳回收管路8。二氧化碳回收管路8包括二氧化碳保持器83、从再生容器32被送往二氧化碳保持器83的回收气体流动的流路80、设置在流路80中的热交换器86、冷凝器81以及压缩泵82。回收气体是含有从吸附材料10中脱离的二氧化碳和脱附用蒸汽的气体。回收气体通过由压缩泵82强制排气，从再生容器32向二氧化碳回收管路8流出。回收气体中所含水分被冷凝器81冷凝除去。水分被除去的回收气体通过由压缩泵82压缩，成为高浓度的二氧化碳，被回收到二氧化碳保持器83中。
另外，再生容器32内通过由压缩泵82被强制排气，保持在指定压力（pressure）。即，与吸附材料10接触的脱附用蒸汽的压力通过压缩泵82的工作被调整为指定压力。
在再生容器32的下方配置有干燥容器33，在再生容器32的下部出口和干燥容器33的上部入口之间，介由闭锁式料斗等压力切换装置（图示略）连接。从再生容器32排出的吸附材料10从上部入口藉由自重流入干燥容器33。在干燥容器33中，再生的吸附材料10从上向下以指定的速度移动。
干燥容器33的下部连接有干燥用气体供给管路4。干燥用气体供给管路4包含从送风机41送至干燥容器33的干燥用气体流动的流路40，和设置于该流路40的冷凝器42及加温器43。从送风机41被压送的干燥用气体在冷凝器42中被干燥，被加温器43加温至适合干燥的温度后，被送往干燥容器33。
干燥容器33中形成了向上流动的干燥用气体和向下移动的吸附材料10连续接触的逆流式的移动层。干燥用气体和吸附材料10接触后，吸附材料10的表面上附着的水分蒸发，吸附材料10被干燥。
吸附容器31的上部连接有干燥用气体排出管路9。干燥用气体排出管路9包含从干燥容器33被排出的干燥用气体流动的流路90，和设置于该流路90的加温器91及过滤器92。和吸附材料10接触过的干燥用气体向干燥用气体排出管路9流出，在加温器91中为了抑制白烟被加温，在过滤器92中除去粉尘后，被释放至大气。
从干燥容器33的下部出口被排出的吸附材料10通过移送装置12返回到吸附容器31的入口。移送装置12例如可以是传送带。在移送装置12的移送中，吸附材料10的温度因散热而降低，降低至吸附容器31中二氧化碳的吸附温度即约40℃。但是，在移送装置12的搬送中吸附材料10未下降到吸附温度的情况下，也可以在移送装置12的中途设置冷却槽（未图示）。
如上所述，二氧化碳分离回收系统1A具备：颗粒状的吸附材料10流入的吸附容器31、向吸附容器31供给含二氧化碳的处理对象气体的处理对象气体供给管路5、通过与吸附材料10接触从而二氧化碳被吸附除去的处理对象气体从吸附容器31排出的处理气体排出管路6、在吸附容器31中吸附了二氧化碳的吸附材料10流入的再生容器32、向再生容器32供给脱附用蒸汽的脱附用蒸汽供给管路7、通过与吸附材料10接触从而包含从该吸附材料10脱离的二氧化碳的脱附用蒸汽从再生容器32排出的二氧化碳回收管路8和将在再生容器32中使二氧化碳脱离后的吸附材料10向吸附容器31移送的移送装置12。
上述结构的二氧化碳分离回收系统1A中实施的二氧化碳分离回收方法包含：使颗粒状的吸附材料10和含二氧化碳的处理对象气体接触，使处理对象气体包含的二氧化碳被吸附材料10吸附的步骤；和通过使吸附了二氧化碳的吸附材料10和脱附用蒸汽接触，使二氧化碳从吸附材料10脱离从而使该吸附材料10再生，且回收脱离的二氧化碳的步骤。
另，二氧化碳分离回收系统1A在再生容器32和移送装置12之间，进一步具备在再生容器32中使二氧化碳脱离后的吸附材料10流入的干燥容器33，向干燥容器33供给干燥用气体的干燥用气体供给管路4，和将通过干燥容器33的干燥用气体从该干燥容器33排出的干燥用气体排出管路9。如后所述也可以将这些省略。
在本实施形态中，脱附用蒸汽为过热蒸汽。更详细地说明，脱附用蒸汽是在与脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度下的饱和水蒸气压以下的压力下，且比与和脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度相比温度高的过热蒸汽。由此，再生容器32内的脱附用蒸汽的压力维持在与脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度下的饱和水蒸气压以下。此外，通过脱附用蒸汽供给管路7被送往再生容器32的脱附用蒸汽温度比与脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度高。但是，脱附用蒸汽不限于此，也可以使用饱和蒸汽或常压的过热蒸汽。
另外，“与脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度”可以是再生容器32内的吸附材料10的平均温度、再生容器32的上部入口的吸附材料10的温度、或再生容器32的上下中间位置的吸附材料10的温度。又，脱附用蒸汽的饱和温度的下限值并不被特别限定，但是考虑吸附材料10的干燥效率，可以设定为比与脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度低15℃左右的温度。
在上述二氧化碳分离回收系统1A中，通过脱附用蒸汽供给管路7供给于再生容器32的水分，在吸附材料10的表面不冷凝，大部分向二氧化碳回收管路8流出。因此，流入二氧化碳回收管路8的回收气体中包含大量水蒸气。因此，在二氧化碳回收管路8中，设置有以回收气体为高热源的热交换器86和将回收气体中的水分冷凝的冷凝器81。
冷凝器81除去回收气体中的水分，且使回收气体的温度降低至适合用压缩泵82压缩的温度（例如，约10℃）。如此，回收气体中的水蒸气的一部分或全部被除去的结果是，可以提高被回收于二氧化碳保持器83的回收气体的二氧化碳浓度。且，由于水分被减少且被冷却的回收气体流入压缩泵82，能够抑制压缩泵82的负荷变动，执行稳定的运行。
从再生容器32排出的回收气体的温度与流入压缩泵82的回收气体的温度之间存在充分的差，且，回收气体中含大量蒸汽。因此，使从再生容器32排出的回收气体在流入冷凝器81之前，通过热交换器86，从而有效地利用再生容器32的排热（例如约60～70℃）。热交换器86将回收气体作为高热源，使回收气体的热能回收到冷热介质中。在热交换器86中，由于回收气体中包含的水蒸气的一部分或全部变成水，所以上述回收气体的热能中包含蒸汽的潜热的能量。另外，在热交换器86中，也能够从回收气体中除去水分。
图2是示出热交换器86的第一例的图。如图2所示，热交换器86也可以构成为对再生容器32进行保温的热交换器86A。根据第一例的热交换器86A包含再生容器32和形成于再生容器32的回收气体的通路38。通路38可以是包围再生容器32的外周的外罩（jacket）式通路。该热交换器86A中，通过再生容器32（及再生容器32内的吸附材料10）和回收气体的热交换，再生容器32被保温。
图3是示出热交换器86的第二例的图。如图3所示，热交换器86可以构成为设置在处理气体排出管路6上的加温器61（热交换器86B）。加温器61包括二氧化碳回收管路8的回收气体的流动的壳（shell）和处理气体排出管路6的处理气体的流动的管。在该加温器61中，通过在处理气体排出管路6流动的处理气体和回收气体的热交换，处理气体被加温。
另，在图3中，作为热交换器86B的一个例子示出了设置在处理气体排出管路6中的加温器61，但是加温器43和加温器91也可以与加温器61同样地构成为热交换器86B。即，热交换器86可以是作为使在干燥用气体供给管路4流动的干燥气体和回收气体进行热交换的热交换器被构成的加温器43。或者，热交换器86可以是作为使在干燥用气体排出管路9流动的干燥用气体和回收气体进行热交换的热交换器被构成的加温器91。
图4是示出热交换器86的第三例的图。如图4所示，热交换器86可以是使冷热介质88和回收气体进行热交换的热交换器86C。如此的热交换器86C例如包括二氧化碳回收管路8的回收气体的流动的壳和冷热介质88的流动的管。在该热交换器86C中，冷热介质88回收回收气体的热能。通过冷热介质88回收的热能例如可以利用于再生容器32的保温、加温器43、61、91中流体的加温，也可以在其他机器上利用。
二氧化碳分离回收系统1A具备根据上述第一至第三例的形态的热交换器86A、86B和86C中的至少一个。如此，在二氧化碳分离回收系统1A中，由于对回收气体的热能（包含蒸汽的潜热的能量）进行回收利用，促进了系统中能量的进一步有效利用。
（第二实施形态）
然后，说明本发明的第二实施形态。图5是示出根据本发明第二实施形态的二氧化碳分离回收系统1B的整体结构的框图。另，在第二实施形态的说明中，与所述的第一实施形态同一或类似的构件，通过在附图中标记同一符号省略详细的说明。
图5所示的二氧化碳分离回收系统1B是具备固定层方式的处理容器30的系统。在二氧化碳分离回收系统1B中，单一的处理容器30中，执行使吸附材料10吸附二氧化碳的处理、使二氧化碳从吸附材料10脱离使吸附材料10再生的处理以及使吸附材料10干燥的处理。
二氧化碳分离回收系统1B具备：被颗粒状吸附材料10填充的处理容器30、向处理容器30供给含二氧化碳的处理对象气体的处理对象气体供给管路5、通过与吸附材料10接触从而二氧化碳被吸附除去的处理对象气体从吸附容器31排出的处理气体排出管路6、向处理容器30供给脱附用蒸汽的脱附用蒸汽供给管路7、包含与吸附材料10接触的脱附用蒸汽和从该吸附材料10脱离的二氧化碳的回收气体从处理容器30排出的二氧化碳回收管路8。二氧化碳分离回收系统1B进一步具备向处理容器30供给干燥用气体的干燥用气体供给管路4，其也可以被省略。
处理对象气体供给管路5、脱附用蒸汽供给管路7和干燥用气体供给管路4选择性地与处理容器30的下部连接。又，处理气体排出管路6和二氧化碳回收管路8与处理容器30的上部选择性地连接。
设置于二氧化碳回收管路8中的热交换器86例如包括处理容器30和形成于处理容器30的回收气体的通路，可以是使处理容器30（以及处理容器30内的吸附材料10）和回收气体进行热交换的热交换器（参照图2的热交换器86A）。
热交换器86可以是例如以使在处理气体排出管路6流动的从处理容器30排出的处理气体和回收气体进行热交换的形式被构成的热交换器（参照图3的热交换器86B），即，加温器61。
热交换器86可以是例如以使流经干燥用气体供给管路4的干燥气体和回收气体进行热交换的形式被构成的热交换器，即，加温器43。
热交换器86可以是例如以使冷热介质和回收气体进行热交换的形式被构成的热交换器（参见图4的热交换器86C）。
二氧化碳分离回收系统1B进一步具备切换为处理容器30连接有处理对象气体供给管路5及处理气体排出管路6的状态、处理容器30连接有脱附用蒸汽供给管路7及二氧化碳回收管路8的状态和处理容器30连接有干燥用气体供给管路4及处理气体排出管路6的状态的切换装置20。
根据本实施形态的切换装置20包含：在处理容器30与处理对象气体供给管路5、处理气体排出管路6、脱附用蒸汽供给管路7、二氧化碳回收管路8以及干燥用气体供给管路4的各管路的连接部上设置的切换阀21、22、23、24、25，和使该切换阀21、22、23、24、25进行开闭动作的切换控制装置（图示略）。但是，切换装置20的形态不被本实施形态限定。例如，作为切换阀21、22、23、24、25的替代，也可以设置手动切换阀。
上述结构的二氧化碳分离回收系统1B中，作为处理容器30与处理对象气体供给管路5和处理气体排出管路6连接的状态，在处理容器30内使吸附材料10和处理对象气体接触，从而执行使吸附材料10吸附处理对象气体中的二氧化碳的处理。二氧化碳被除去的处理气体通过处理气体排出管路6被排出至系统外。
并且，通过切换到处理容器30连接脱附用蒸汽供给管路7和二氧化碳回收管路8的状态，使吸附了二氧化碳的吸附材料10和脱附用蒸汽接触，从而执行使二氧化碳从吸附材料10中脱离，吸附材料10再生的处理。包含从吸附材料中脱离的二氧化碳的回收气体从处理容器30被排出到二氧化碳回收管路8，由热交换器86利用回收气体的热能，包含的水分由冷凝器81冷凝除去，由压缩泵82压缩成高浓度的二氧化碳，被回收到二氧化碳保持器83。
且，通过切换到处理容器30连接干燥用气体供给管路4和处理气体排出管路6的状态，使再生的吸附材料10和干燥用气体接触，从而执行使吸附材料10干燥的处理。通过处理容器30的干燥用气体通过处理气体排出管路6向系统外排出。
根据该第二实施形态的二氧化碳分离回收系统1B中，与第一实施形态的二氧化碳分离回收系统1A同样，脱附用蒸汽是在与该脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度下的饱和水蒸气压以下的压力下，与和脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度相比温度高的过热蒸汽。为此，再生处理时的处理容器30内的压力通过由压缩泵82进行的处理容器30内强制排气，保持在与脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度下的饱和水蒸气压以下。另外，“与脱附用蒸汽接触的吸附材料10的温度”可以是处理容器30内吸附材料10的平均温度、处理容器30的上部入口的吸附材料10的温度、或者处理容器30的上下中间位置的吸附材料10的温度。但是，脱附用蒸汽不限于此，也可以使用饱和蒸汽或常压的过热蒸汽。
又，在该二氧化碳分离回收系统1B中也是，通过脱附用蒸汽供给管路7并供给于再生容器32的水分在吸附材料10的表面不凝结，大部分流出到二氧化碳回收管路8。因此，流入二氧化碳回收管路8的回收气体中含大量水蒸气。包含蒸汽的潜热能量的回收气体的热能被热交换器86回收利用。如此，在二氧化碳分离回收系统1B中，促进了系统中能量的进一步有效利用。
以上说明了本发明优选的实施形态，但本发明也包括，在不脱离本发明的精神的范围内，变更上述实施形态的结构和/或功能的具体内容。
例如，根据上述第一及第二实施形态的二氧化碳分离回收系统1A、1B中，作为脱附用蒸汽，利用了过热蒸汽。但是，脱附用蒸汽不限于此，也可以使用饱和蒸汽或常压的过热蒸汽。
符号说明：
1A,1B：二氧化碳分离回收系统
4：干燥用气体供给管路
5：处理对象气体供给管路
6：处理气体排出管路
7：脱附用蒸汽供给管路
8：二氧化碳回收管路
9：干燥用气体排出管路
10：吸附材料
12：移送装置
20：切换装置
21,22,23,24,25：切换阀
30：处理容器
31：吸附容器
32：再生容器
33：干燥容器
38：通路
40：流路
41：送风机
42：冷凝器
43：加温器
50：流路
51：处理对象气体源
52：送风机
53：降温塔
60：流路
61：加温器
62：过滤器
70：流路
71：蒸汽产生装置
80：流路
81：冷凝器
82：压缩泵
83：二氧化碳保持器
86,86A~C：热交换器
90：流路
91：加温器
92：过滤器。

Claims (6)

1.一种二氧化碳分离回收系统，其特征在于，具备：
颗粒状的二氧化碳吸附材料流入的吸附容器；
向所述吸附容器供给含二氧化碳的处理对象气体的处理对象气体供给管路；
通过与所述二氧化碳吸附材料接触从而二氧化碳被吸附除去的所述处理对象气体从所述吸附容器排出的处理气体排出管路；
在所述吸附容器中吸附了二氧化碳的所述二氧化碳吸附材料流入的再生容器；
向所述再生容器供给脱附用蒸汽的脱附用蒸汽供给管路；
将含有与所述二氧化碳吸附材料接触后的所述脱附用蒸汽和从该二氧化碳吸附材料中脱离的二氧化碳的回收气体从所述再生容器排出的二氧化碳回收管路；以及
将在所述再生容器中使二氧化碳脱离后的所述二氧化碳吸附材料移送到所述吸附容器的移送装置，
所述二氧化碳回收管路具有热交换器，所述热交换器包含所述再生容器和形成于所述再生容器的所述回收气体的通路，使所述再生容器和通过所述通路的所述回收气体进行热交换，以从所述回收气体中回收包含蒸汽的潜热的能量的热能。
2.一种二氧化碳分离回收系统，其特征在于，具备：
颗粒状的二氧化碳吸附材料流入的吸附容器；
向所述吸附容器供给含二氧化碳的处理对象气体的处理对象气体供给管路；
通过与所述二氧化碳吸附材料接触从而二氧化碳被吸附除去的所述处理对象气体从所述吸附容器排出的处理气体排出管路；
在所述吸附容器中吸附了二氧化碳的所述二氧化碳吸附材料流入的再生容器；
向所述再生容器供给脱附用蒸汽的脱附用蒸汽供给管路；
将含有与所述二氧化碳吸附材料接触后的所述脱附用蒸汽和从该二氧化碳吸附材料中脱离的二氧化碳的回收气体从所述再生容器排出的二氧化碳回收管路；以及
将在所述再生容器中使二氧化碳脱离后的所述二氧化碳吸附材料移送到所述吸附容器的移送装置，
所述二氧化碳回收管路具有热交换器，所述热交换器使在所述处理气体排出管路流动的处理气体和所述回收气体进行热交换，以从所述回收气体中回收包含蒸汽的潜热的能量的热能。
3.一种二氧化碳分离回收系统，其特征在于，具备：
颗粒状的二氧化碳吸附材料流入的吸附容器；
向所述吸附容器供给含二氧化碳的处理对象气体的处理对象气体供给管路；
通过与所述二氧化碳吸附材料接触从而二氧化碳被吸附除去的所述处理对象气体从所述吸附容器排出的处理气体排出管路；
在所述吸附容器中吸附了二氧化碳的所述二氧化碳吸附材料流入的再生容器；
向所述再生容器供给脱附用蒸汽的脱附用蒸汽供给管路；
将含有与所述二氧化碳吸附材料接触后的所述脱附用蒸汽和从该二氧化碳吸附材料中脱离的二氧化碳的回收气体从所述再生容器排出的二氧化碳回收管路；
将在所述再生容器中使二氧化碳脱离后的所述二氧化碳吸附材料移送到所述吸附容器的移送装置，
在所述再生容器中使二氧化碳脱离后的所述二氧化碳吸附材料流入的干燥容器；
向所述干燥容器供给干燥用气体的干燥用气体供给管路；以及
将通过所述干燥容器的所述干燥用气体从该干燥容器排出的干燥用气体排出管路，
所述二氧化碳回收管路具有热交换器，以从所述回收气体中回收包含蒸汽的潜热的能量的热能，所述热交换器是使在所述干燥用气体供给管路流动的所述干燥用气体和所述回收气体进行热交换的第一热交换器，以及使在所述干燥用气体排出管路流动的所述干燥用气体和所述回收气体进行热交换的第二热交换器中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳分离回收系统，其特征在于，
所述二氧化碳回收管路具有：在比所述热交换器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处冷凝所述回收气体中的水分的冷凝器；以及在比所述冷凝器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处压缩所述回收气体的压缩泵。
5.根据权利要求2所述的二氧化碳分离回收系统，其特征在于，
所述二氧化碳回收管路具有：在比所述热交换器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处冷凝所述回收气体中的水分的冷凝器；以及在比所述冷凝器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处压缩所述回收气体的压缩泵。
6.根据权利要求3所述的二氧化碳分离回收系统，其特征在于，
所述二氧化碳回收管路具有：在比所述热交换器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处冷凝所述回收气体中的水分的冷凝器；以及在比所述冷凝器靠近所述回收气体的气体流的下游侧处压缩所述回收气体的压缩泵。
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