JP2005254212A - Co2回収装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CO2を含有するCO2含有ガス11とCO2を吸収するCO2吸収液12とを接触させてCO2を除去する吸収塔13と、CO2を吸収したリッチ溶液14を再生する再生塔15と、該再生塔15でCO2を除去したリーン溶液16を吸収塔13で再利用するCO2回収装置であって、再生塔15の塔底部近傍に回収されたリーン溶液16を外部へ抜き出して高温スチーム17により熱交換する再生加熱器18と、吸収塔13から再生塔15にリッチ溶液14を供給するリッチ溶液供給管20に設けられ、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱により該リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21とを具備してなる。
【選択図】 図1
Description
また、CO2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生する際に、該再生塔の途中から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を用い、リーン溶液の余熱により加熱することで、エネルギー効率を向上させたCO2回収装置及び方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を説明し、ついで、好適な実施例について詳細に説明する。
図1は第1の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
図1に示すように、本発明にかかる第1の実施形態にかかるCO2回収装置は、CO2を含有するCO2含有ガス11とCO2を吸収するCO2吸収液12とを接触させてCO2を除去する吸収塔13と、CO2を吸収したリッチ溶液14を再生する再生塔15と、該再生塔15でCO2を除去したリーン溶液(再生液)16を吸収塔13で再利用するCO2回収装置であって、再生塔15の塔底部近傍に回収されたリーン溶液16を外部へ抜き出して高温スチーム17により熱交換する再生加熱器18と、吸収塔13から再生塔15にリッチ溶液14を供給するリッチ溶液供給管20に設けられ、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱により該リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21とを具備してなるものである。
なお、図1中、符号8はノズル、9はチムニートレイ、10はCO2除去排ガス、25a、25bは吸収塔13内に配設される充填層、26a、26bは再生塔15の内部に配設される充填層を各々図示する。
CO2除去装置の吸収塔13からのリッチ溶液は加熱反応により、約50℃前後で再生塔15に送られている。再生塔15には、リーン溶液熱交換器23により、約110℃前後で送られているが、スチーム凝縮水の熱(例えば137℃の場合)により、スチーム凝縮水熱交換器21を設置することにより、リッチ溶液14の温度を数度上昇させることができる。
図2は第2の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図2に示すように、本発明にかかる第2の実施形態にかかるCO2回収装置は、第1の実施形態の構成において、さらにリッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、該分岐部24にて分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に設けてなり、リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21と、前記スチーム凝縮水熱交換器21の後流側に設けたフラッシュドラム27と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記フラッシュドラム27でCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29とを具備してなり、セミリーン溶液28を供給するセミリーン溶液供給管30の端部を吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。また、第2のリッチ溶液供給管20−2は再生塔15の上段付近に接続され、再生塔15内でCO2を除去し、回収するようにしている。
また、フラッシュドラム27で除去されたCO2は、再生塔15からのCO2と合流し、別途回収される。
図3は第3の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1及び第2の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図3に示すように、本発明にかかる第3の実施形態にかかるCO2回収装置は、第1の実施の形態において、さらにリッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1の端部に設けられ、リッチ溶液14をフラッシュさせるスチーム凝縮水熱交換器31と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記スチーム凝縮水熱交換器31でCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29とを具備してなり、セミリーン溶液28を供給するセミリーン溶液供給管30の端部を吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。
スチーム凝縮水19が加圧飽和水蒸気の場合には、第2のフラッシュドラム37を設けて常圧スチームとし、該スチーム35を第1のフラッシュドラム33に供給するようにし、このスチーム35の熱によりリッチ溶液14からCO2を除去するようにしている。
前記第1のフラッシュドラム33内でCO2の一部を除去したセミリーン溶液28は、その余熱を用いてセミリーン熱交換器29でリッチ溶液14を加熱させ、その後吸収塔13の中段部分に供給される。
また、第1のフラッシュドラム33で除去されたCO2は、再生塔15からのCO2と合流し、別途回収される。
なお、第1のフラッシュドラム33は、再生塔14に対して副再生塔の機能を果たしている。
図4は第4の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第3の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図4に示すように、本発明にかかる第4の実施形態にかかるCO2回収装置は、第1の実施の形態において、さらに前記再生塔15の内部が上下に分割してなる上部再生塔15−U及び下部再生塔15−Lと、リッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装してなるスチーム凝縮水熱交換器21と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記上部再生塔15−UでCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29とを具備してなり、第1のリッチ溶液供給管20−1の端部が下部再生塔15−Lに接続し、第2のリッチ溶液供給管20−2の端部が上部再生塔15−Uに接続してなると共に、セミリーン溶液28を供給するセミリーン溶液供給管30の端部が吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。
また、上部再生塔15−Uでリッチ溶液14中のCO2の一部が除去されたセミリーン溶液28をセミリーン供給管30により外部へ取り出し、その余熱により、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に介装されたセミリーン溶液熱交換器29で熱交換するので、再生塔15に導入するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
図5は第5の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第4の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図5に示すように、本発明にかかる第5の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔15が上中下に三分割してなる上部再生塔15−U、中部再生塔15−M及び下部再生塔15−Lと、リッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装してなるリーン溶液熱交換器23と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記上部再生塔15−UでCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器29と、中部再生塔15−MでCO2を一部除去したセミリーン溶液28を抜き出し管41により再生塔の外部へ抜き出し、スチーム凝縮水19の余熱でセミリーン溶液28を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21と、を具備してなり、第1のリッチ溶液供給管20−1の端部が中部再生塔15−Mに接続し、第2のリッチ溶液供給管20−2の端部が上部再生塔15−Uに接続してなり、抜き出し管41が下部再生塔15−Lに接続してなると共に、セミリーン溶液28を供給する供給管30の端部が吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。
また、再生塔15にて再生されたリーン溶液16により、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装されたリーン溶液熱交換器23でリッチ溶液14を熱交換し、この余熱を得たリッチ溶液14は、中部再生塔15−Mに導入されるので、再生塔で使用するスチーム供給量を低減することができる。
また、上部再生塔15−Uでリッチ溶液14中のCO2の一部が除去されたセミリーン溶液28をセミリーン供給管30により外部へ取り出し、その余熱により、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に介装されたセミリーン溶液熱交換器29で熱交換するので、上部再生塔15―Uに導入するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
図6は第6の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第5の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図6に示すように、本発明にかかる第6の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔を少なくとも二分割して上部再生塔15−U、下部再生塔15−Lとし、分割した上部再生塔15−Uから抜き出し管41を介して抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液28を、前記スチーム凝縮水の余熱により加熱するスチーム凝縮水熱交換器21を具備してなり、加熱されたセミリーン溶液28を下部再生塔15−Lに供給するものである。
図7は第7の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第6の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図7に示すように、本発明にかかる第7の実施形態にかかるCO2回収装置は、第6の実施の形態の装置において、リッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた第1の分岐部24−1と、第1の分岐部24−1で分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装してなる第1のリーン溶液熱交換器23−1と、第1の分岐部24−1で分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記上部再生塔15−UでCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29と、セミリーン溶液熱交換器29で熱交換後、第1のリッチ溶液供給管20−1と第2のリッチ溶液供給管20−2とを合流部42で合流させた合流リッチ液14を熱交換する第2のリーン溶液熱交換器23−2と、セミリーン溶液28を供給する供給管30のセミリーン溶液熱交換器29の後流側に設けられた第2の分岐部24−2と、第2の分岐部24−2で分岐した第1のセミリーン溶液供給管30−1に介装してなるスチーム凝縮水熱交換器21とを具備してなり、第1のセミリーン溶液供給管30−1の端部が下部再生塔15−Lに接続してなると共に、第2の分岐部で分岐した第2のセミリーン溶液供給管30−2の端部が吸収塔13の中段部分に接続してなるようにしたものである。
図8は第8の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1及び第2の及び第3及び第4及び第5及び第6の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図8に示すように、本発明にかかる第8の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔が少なくとも二分割して上部再生塔15−U、下部再生塔15−Lとし、分割した上部再生塔15−UからCO2を一部除去したセミリーン溶液28を抜き出す抜き出し管41に介装され、該セミリーン溶液28をリーン溶液供給管22内を流れる前記リーン溶液16の余熱により加熱する第1のリーン溶液熱交換器23−1と、抜き出し管41の第1のリーン溶液熱交換器23−1の後流側に設けられ、一度加熱されたセミリーン溶液28をスチーム凝縮水19で再度加熱するスチーム凝縮水熱交換器21とを併設してなり、前記セミリーン溶液28を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液14を加熱する第2のリーン溶液熱交換器23−2をリッチ溶液供給管20に設けたものである。
図9は第9の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第8の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図9に示すように、本発明にかかる第8の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔15が上中下に三分割してなる上部再生塔15−U、中部再生塔15−M及び下部再生塔15−Lと、上部再生塔15−Uから第1の抜き出し管41−1を介して抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液28を、再生塔からのリーン溶液で加熱する第1のリーン溶液熱交換器23−1と、中部再生塔15−Mから第2の抜き出し管41−2を介して抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液28を、スチーム凝縮水で加熱するスチーム凝縮水熱交換器21と、リッチ溶液供給管20に設けられ、前記中部再生塔15−Mから抜き出したセミリーン溶液28の一部でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29と、リッチ溶液供給管20のセミリーン溶液熱交換器29の後流側に設けられ、前記セミリーン溶液28を加熱した後のリーン溶液16の余熱でリッチ溶液14を加熱する第2のリーン溶液熱交換器23−2とを具備してなり、加熱されたセミリーン溶液をそれぞれ再生塔の下段側に供給すると共に、前記セミリーン溶液熱交換器29での熱交換後のセミリーン溶液をセミリーン溶液供給管30を介して吸収塔13の中段部分に供給するようにしたものである。
また、スチーム凝縮水熱交換器21で熱交換した後のセミリーン溶液28の余熱をリッチ溶液の加熱に用いると共に、第1のリーン溶液熱交換器23−1で熱交換したリーン溶液の余熱を第2のリーン溶液熱交換器23−2でリッチ溶液の加熱に用いることで、再生塔15に供給するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
図10は、実施例1に係るCO2回収装置を示す概念図である。
図10に示すように、CO2 吸収塔13に供給されたCO2含有排ガス11は、ノズル8から供給される所定濃度の吸収液12と充填部25a、25bで向流接触させられ、燃焼排ガス中のCO2 はCO2吸収液12により吸収除去され、CO2 が吸収除去された残りのCO2除去排ガス10は外部へ送られる。CO2 吸収塔13に供給される吸収液12はCO2 を吸収し、その吸収による反応熱のため通常塔頂における温度よりも高温となり、CO2 を吸収した吸収液排出ポンプ51により、リッチ溶液14としてリーン溶液熱交換器23及びスチーム凝縮水熱交換器21に送られ、加熱されて再生塔15へ導かれる。
図10中、温度(℃)を四角で囲み、フローレイト(t/h)は平行四辺形で囲み、熱量(MMkcl/h)はかっこで示した。以下図11から21にて同様である。
図11は、実施例2に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例2では、リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21の後流側にフラッシュドラム61を設けたものである。このフラッシュドラム61の前段側において、スチーム凝縮水熱交換器21でリッチ溶液14を加熱するので、フラッシュドラム61にて、リッチ溶液14中のCO2を除去することができる。
なお、フラッシュドラム61からのリッチ溶液の温度が103.9℃であるが、CO2を一部除去しているので、再生塔15の入口温度を下げることは、塔頂部からの水蒸気の持ち出しを下げることとなり、好ましい。
実施例2においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が97.64MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、98.1%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は1.1%であった。
図12は、実施例3に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例3では、リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21の前段側にフラッシュドラム61を設けたものである。このフラッシュドラム61の後段側において、スチーム凝縮水熱交換器21でリッチ溶液14を加熱するので、再生塔15に供給するリッチ溶液14中の温度を上昇させた。
実施例3においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が97.27MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、98.5%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は1.5%であった。
図13は、実施例4に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例4では、リッチ溶液14を分岐させ、その一部をフラッシュドラム型の熱交換器31に送り、ここでスチーム凝縮水からのスチームで熱交換させ、リッチ溶液14中のCO2を除去させた。この熱交換後のセミリーン溶液28の余熱を用いてセミリーン溶液熱交換器29で分岐した他方のリッチ溶液14を熱交換させ、再生塔15に供給するリッチ溶液14中の温度を上昇させるようにした。
実施例4においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が97.56MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、98.8%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は1.2%であった。
図14は、実施例5に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例5では、リッチ溶液14を分岐させ、その一部をフラッシュドラム型の熱交換器31に送り、その途中でスチーム凝縮水熱交換器21によりスチーム凝縮水19の余熱で熱交換させ、フラッシュドラム31において、リッチ溶液14中のCO2を除去効率を向上させた。この熱交換後のセミリーン溶液28の余熱を用いてセミリーン溶液熱交換器29で分岐した他方のリッチ溶液14を熱交換させ、再生塔15に供給するリッチ溶液14中の温度を上昇させるようにした。
実施例5においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が95.52MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、96.7%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は3.3%であった。
図15は、実施例6に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例6では、再生塔15を二分割させ、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28をスチーム凝縮水熱交換器21によりスチーム凝縮水19の余熱で熱交換させ、下部再生塔15−Lに戻した。これにより、再生塔15に下部側に供給するセミリーン溶液の温度を上昇させるようにした。
実施例6においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が93.65MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、94.8%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は5.2%であった。
図16は、実施例7に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例7では、再生塔を2段に分割している。また、リッチ溶液14を分岐させ、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1にリーン溶液熱交換器23を設け、その後流側でスチーム凝縮水熱交換器21を設けて、下部再生塔15に供給するリッチ溶液14の温度を上昇させるようにしている。また、上部再生塔15−Uからのセミリーン溶液28の余熱によるセミリーン溶液熱交換器29を分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けることで、上部再生塔15−Uに供給するリッチ溶液の温度を上昇させるようにした。
実施例7においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が93.58MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、94.8%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は5.2%であった。
図17は、実施例8に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例8では、再生塔15を二分割させ、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28を先ず、第1のリーン溶液熱交換器23−1で熱交換させると共に、次いでスチーム凝縮水熱交換器21によりスチーム凝縮水19の余熱で熱交換させ、下部再生塔15−Lに戻した。これにより、再生塔15に下部側に供給するセミリーン溶液の温度を上昇させるようにした。
実施例8においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が91.1MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、92.3%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は7.7%であった。
図18は、実施例9に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例9では、再生塔15を四分割させ、第1再生塔15−1、第2再生塔15−2、第3再生塔15−3、第4再生塔15−4とした。そして、第1再生塔15−1及び第3再生塔15−3から抜き出したセミリーン溶液28は、それぞれスチーム凝縮水の余熱による第1スチーム凝縮水熱交換器21−1及び第2スチーム凝縮水熱交換器21−2で熱交換させた。再生塔の下部側の温度が高いので、スチーム凝縮水19の余熱を効率的に利用した。
実施例9においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が85.49MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、86.6%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は13.4%であった。
図19は、実施例9に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例10では、再生塔15を三分割させ、上部再生塔15−U、中部再生塔15−M、下部再生塔15−Lとした。そして、中部再生塔15−Mから抜き出したセミリーン溶液28は、スチーム凝縮水の余熱によるスーム凝縮水熱交換器21で熱交換させた。抜き出した一部のセミリーン溶液28は、リッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29へ供給され、セミリーン溶液の余熱を効率的に利用した。
また、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液は、リーン溶液16の余熱による第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換させた。
また、セミリーン溶液熱交換器29で熱交換されたリッチ溶液14は、第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換したリーン溶液16の余熱で熱交換させる第2リーン溶液熱交換器23−2において熱交換させた。
実施例9においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が91.9MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、93.0%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は7%であった。
図20は、実施例11に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例11では、再生塔15を二分割させ、上部再生塔15−U、下部再生塔15−Lとした。そして、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28は、セミリーン溶液熱交換器29で分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2のリッチ溶液を加熱させると共に、その後分岐させて、下部再生塔15−Lに供給する前にスチーム凝縮水の余熱によるスチーム凝縮水熱交換器21で熱交換させた。
また、第1のリッチ溶液供給管20−1のリッチ溶液は、第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換され、その後リッチ溶液を合流させ、リーン溶液16の余熱による第2リーン溶液熱交換器23−2で熱交換させ、再生塔15へ供給した。
実施例11においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が93.96MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、95.1%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は4.9%であった。
図21は、実施例12に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例12では、再生塔15を三分割させ、上部再生塔15−U、中部再生塔15−M、下部再生塔15−Lとした。そして、中部再生塔15−Mから抜き出したセミリーン溶液28は、スチーム凝縮水の余熱によるスーム凝縮水熱交換器21で熱交換させた。
また、リッチ溶液14を分割させ、第1のリッチ溶液供給管20−1には、リーン溶液熱交換器23を設けた。また、第2のリッチ溶液供給管20−2には、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28を用いたリーン溶液熱交換器29を用いて、熱交換させ、セミリーン溶液の余熱を効率的に利用した。
実施例12においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が91.14MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、92.3%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は7.7%であった。
12 CO2吸収液
13 吸収塔
14 リッチ溶液
15 再生塔
16 リーン溶液
17 スチーム
18 再生加熱器
19 スチーム凝縮水
21 スチーム凝縮水熱交換器
22 リーン溶液供給管
23 リーン溶液熱交換器
8 ノズル
9 チムニートレイ
10 CO2除去排ガス
Claims (21)
- CO2を含有するガスとCO2吸収液とを接触させてCO2を除去する吸収塔と、CO2を吸収したリッチ溶液を再生する再生塔と、再生塔でCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収装置であって、
再生塔の塔底部近傍に回収されたリーン溶液を外部へ抜き出して飽和スチームにより熱交換する再生加熱器と、
再生塔に供給するリッチ溶液又は再生塔の途中から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、前記再生加熱器からのスチーム凝縮水の余熱により加熱するスチーム凝縮水熱交換器とを具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記スチーム凝縮水熱交換器を前記吸収塔からのリッチ溶液を送液するリッチ溶液供給管に介装してなり、
前記スチーム凝縮水熱交換器の前流側又は後流側のいずれかにフラッシュドラムを設けてなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項2において、
リッチ溶液を分岐させるリッチ溶液供給管に設けた分岐部と、
分岐した第1のリッチ溶液供給管に設けてなり、リッチ溶液を加熱するスチーム凝縮水熱交換器と、
前記スチーム凝縮水熱交換器の後流側に設けたフラッシュドラムと、
分岐した第2のリッチ溶液供給管に設けてなり、前記フラッシュドラムでCO2を一部除去したセミリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器とを具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
リッチ溶液を分岐させるリッチ溶液供給管に設けた分岐部と、
分岐した第1のリッチ溶液供給管の端部に設けられ、リッチ溶液をフラッシュさせるスチーム凝縮水熱交換器と、
分岐した第2のリッチ溶液供給管に設けてなり、前記スチーム凝縮水熱交換器でCO2を一部除去したセミリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器とを具備してなり、
セミリーン溶液を供給するセミリーン溶液供給管の端部が吸収塔の中段部分に接続してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項4において、
前記リッチ溶液をフラッシュさせるスチーム凝縮水熱交換器が、
リッチ溶液をフラッシュさせるフラッシュ部を上部側に設けたフラッシュドラムと、
該フラッシュドラム内に設けた充填層と、
前記フラッシュドラム下部に設けられ、スチーム凝縮水からのスチームを供給するスチーム供給部とを具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記再生塔が上下に分割してなる上部再生塔及び下部再生塔と、
リッチ溶液を分岐させるリッチ溶液供給管に設けた分岐部と、
分岐した第1のリッチ溶液供給管に介装してなるスチーム凝縮水熱交換器と、
分岐した第2のリッチ溶液供給管に設けてなり、前記上部再生塔でCO2を一部除去したセミリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器とを具備してなり、
第1のリッチ溶液供給管が下部再生塔に接続し、第2のリッチ溶液供給管の端部が上部再生塔に接続してなると共に、
セミリーン溶液を供給するセミリーン溶液供給管の端部が吸収塔の中段部分に接続してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一つにおいて、
前記再生塔からのリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱するリーン溶液熱交換器を、リッチ溶液供給管に介装してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記再生塔が上中下に三分割してなる上部再生塔、中部再生塔及び下部再生塔と、
リッチ溶液を分岐させるリッチ溶液供給管に設けた分岐部と、
分岐した第1のリッチ溶液供給管に介装してなるリーン溶液熱交換器と、
分岐した第2のリッチ溶液供給管に設けてなり、前記上部再生塔でCO2を一部除去したセミリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器と、
中部再生塔でCO2を一部除去したセミリーン溶液を再生塔の外部へ抜き出し、加熱するスチーム凝縮水熱交換器と、を具備してなり、
第1のリッチ溶液供給管の端部が中部再生塔に接続してなると共に、
セミリーン溶液を供給する供給管の端部が吸収塔の中段部分に接続してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記再生塔が少なくとも二分割してなり、
分割した再生塔の上段側から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、前記スチーム凝縮水の余熱により加熱するスチーム凝縮水熱交換器を具備してなり、
加熱されたセミリーン溶液を再生塔の下段側に供給することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項9において、
前記再生塔からのリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱するリーン溶液熱交換器を、リッチ溶液供給管に介装してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項9において、
リッチ溶液を分岐させるリッチ溶液供給管に設けた第1の分岐部と、
第1の分岐部で分岐した第1のリッチ溶液供給管に介装してなる第1のリーン溶液熱交換器と、
第1の分岐部で分岐した第2のリッチ溶液供給管に設けてなり、前記上部再生塔でCO2を一部除去したセミリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器と、
セミリーン溶液熱交換器で熱交換後、第1のリッチ溶液供給管と第2のリッチ溶液供給管とを合流させた合流液を熱交換する第2のリーン溶液熱交換器と、
セミリーン溶液熱交換器の後流側に設けられた第2の分岐部と、
第2の分岐部で分岐した第1のセミリーン溶液供給管に介装してなるスチーム凝縮水熱交換器とを具備してなり、
第1のセミリーン溶液供給管の端部が再生塔の下段側に接続してなると共に、
第2の分岐部で分岐した第2のセミリーン溶液供給管の端部が吸収塔の中段部分に接続してなることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記再生塔が少なくとも二分割してなり、
分割した再生塔の上段側から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、再生塔からのリーン溶液の余熱で加熱するリーン溶液熱交換器を設けてなり、
加熱されたセミリーン溶液を再生塔の下段側に供給することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
分割した再生塔の上段側から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、再生塔からのリーン溶液の余熱で加熱する第1のリーン溶液熱交換器及びスチーム凝縮水熱交換器を併設してなり、
前記セミリーン溶液を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱する第2のリーン溶液熱交換器をリッチ溶液供給管に設けたことを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記再生塔が上中下に三分割してなる上部再生塔、中部再生塔及び下部再生塔と、
上部再生塔から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、再生塔からのリーン溶液で加熱する第1のリーン溶液熱交換器と、
中部再生塔から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、スチーム凝縮水で加熱する第1のスチーム凝縮水熱交換器と、
リッチ溶液供給管に設けられ、前記中部再生塔から抜き出したセミリーン溶液の一部でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器と、
リッチ溶液供給管のセミリーン溶液熱交換器の後流側に設けられ、前記セミリーン溶液を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱する第2のリーン溶液熱交換器とを具備してなり、
加熱されたセミリーン溶液をそれぞれ下段側に供給すると共に、
前記セミリーン溶液熱交換器での熱交換後のセミリーン溶液を吸収塔の中段部分に供給することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項4,5,8,11,14のいずれか一つにおいて、
吸収塔を上下2段に分割してなり、
前記吸収塔の中段部分に供給するセミリーン溶液を、上部吸収塔から抜き出したセミリーン液と合流させて、下段吸収塔に供給することを特徴とするCO2回収装置。 - CO2を含有するガスとCO2吸収液とを接触させてCO2を除去する吸収塔と、CO2を吸収したリッチ溶液を再生する再生塔と、再生塔でCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収装置であって、
再生塔の塔底部に回収された溶液を飽和スチームによる熱交換する再生加熱器と、
該スチーム凝縮水の余熱によりリッチ溶液を加熱するスチーム凝縮水熱交換器とを具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 - CO2を含有するガスとCO2吸収液とを接触させてCO2を除去する吸収塔と、CO2を吸収したリッチ溶液を再生する再生塔と、再生塔でCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収装置であって、
再生塔の塔底部に回収された溶液を飽和スチームによる熱交換する再生加熱器と、
該再生塔の途中から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、スチーム凝縮水の余熱により加熱するスチーム凝縮水熱交換器とを具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 - CO2を含有するガスとCO2吸収液とを接触させてCO2を除去する吸収塔と、CO2を吸収したリッチ溶液を再生する再生塔と、再生塔でCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収装置であって、
該再生塔の途中から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により加熱するリーン溶液熱交換器とを具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 - CO2を含有するガスとCO2吸収液とを吸収塔内で接触させてCO2を除去した後、該CO2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収方法であって、
再生塔の塔底部に回収された溶液をスチームにより熱交換し、該スチーム凝縮水の余熱によりリッチ溶液を加熱することを特徴とするCO2回収方法。 - CO2を含有するガスとCO2吸収液とを吸収塔内で接触させてCO2を除去した後、該CO2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収方法であって、
再生塔の塔底部に回収された溶液をスチームにより熱交換し、前記再生塔の途中から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、スチーム凝縮水の余熱により加熱することを特徴とするCO2回収方法。 - CO2を含有するガスとCO2吸収液とを吸収塔内で接触させてCO2を除去した後、該CO2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収方法であって、
該再生塔の途中から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により加熱することを特徴とするCO2回収方法。
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