JP2007008732A - System and method for recovering carbon dioxide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火力発電所のボイラ、ごみ焼却炉などの排ガスに含まれている二酸化炭素などを回収する二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法に関する。 The present invention relates to a carbon dioxide recovery system and a carbon dioxide recovery method for recovering carbon dioxide and the like contained in exhaust gas from a boiler, a waste incinerator, and the like of a thermal power plant.
近年、化石燃料の燃焼生成物である二酸化炭素の温室効果による地球温暖化の問題が大きくなっている。気候変動に関する国際連合枠組条約の京都議定書において、我が国の温室効果ガス排出削減の目標は、1990年の比率マイナス6%を2008〜2012年の間に達成することである。 In recent years, the problem of global warming due to the greenhouse effect of carbon dioxide, which is a combustion product of fossil fuel, has been increasing. In the Kyoto Protocol of the United Nations Framework Convention on Climate Change, Japan's goal of reducing greenhouse gas emissions is to achieve the 1990 ratio of minus 6% between 2008 and 2012.
このような背景の中、火力発電所、都市ごみ焼却場などから排出される二酸化炭素を、例えば、アルカリ物質であるアミン化合物の水溶液を吸収液として用いることにより、二酸化炭素を回収するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Against this background, a system for recovering carbon dioxide by using, for example, an aqueous solution of an amine compound, which is an alkaline substance, as an absorbing solution is proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
ここで、図3は、吸収液としてアミン水溶液を用い、二酸化炭素を回収する従来の二酸化炭素回収システム200の概要を示している。
Here, FIG. 3 shows an outline of a conventional carbon
図3に示された従来の二酸化炭素回収システム200では、化石燃料を燃焼して排出された排ガス201は、ガスブロワ202によって吸収塔203に導かれる。吸収塔203の上部には、温度が50℃程度の吸収液204が供給され、この供給された吸収液204は、導入された排ガス201と接触して、排ガス201中の二酸化炭素を吸収する。一方、吸収液204に二酸化炭素を吸収された残りの排ガス201は、吸収塔203の上部から大気へ放出される。
In the conventional carbon
二酸化炭素を吸収した吸収液204は、吸収塔203の下部から抜出しポンプ205によって熱交換器206に導かれ、さらに再生塔207に導かれる。
The
再生塔207に導かれた吸収液204は、加熱器208のスチーム209によって120℃程度の温度に加熱されて、撹乱される。そして、二酸化炭素が吸収液204から放散され、再び二酸化炭素を吸収できる吸収液204に再生される。再生された吸収液204は、循環ポンプ210により、熱交換器206およびクーラ211を介して吸収塔203の上部へ戻される。一方、吸収液204から放散された二酸化炭素は、クーラ212を介して分離器213に導かれ、分離器213よって水分が取り除かれた後に回収される。
The absorbing
このように構成された従来の二酸化炭素回収システム200では、再生塔207において、ほぼ大気圧下で吸収液204を120℃程度に加熱して、吸収液204を再生していた。
In the conventional carbon
このように構成された従来の二酸化炭素回収システム200では、吸収液204を再生するのに多量の熱エネルギを消費していた。さらに、従来の二酸化炭素回収システム200では、回収した二酸化炭素は、加圧して海水や河川の水に溶解して固定されたり、海や河川の所定の領域に運搬され、海水や河川の水に固定されていた。
上述した従来の二酸化炭素回収システム200では、再生塔207において、循環している膨大な吸収液204を大気圧下で加熱して二酸化炭素を放出させ、吸収液204を再生していた。そのため、二酸化炭素を放出させるために、吸収液204を120℃程度の高温に加熱する必要があり、多量の高温のスチーム209が使用され、システムの熱効率の向上を図ることは難しかった。さらに、回収した二酸化炭素は、加圧して海水や河川の水に溶解して固定されたり、海や河川の所定の領域に運搬され、海水や河川の水に固定される必要があり、そのために多くのエネルギを消費しなければならないとう問題があった。
In the conventional carbon
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、再生装置内の圧力を効率的に減圧することができ、再生装置から放出される二酸化炭素を直に海水または水に溶解して固定することができ、システムとしての省エネルギ化を促進することができる二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法を提供すること目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and can efficiently reduce the pressure in the regenerator, and the carbon dioxide released from the regenerator can be dissolved directly in seawater or water. It is an object of the present invention to provide a carbon dioxide recovery system and a carbon dioxide recovery method that can be fixed and can save energy as a system.
上記目的を達成するために、本発明の二酸化炭素回収システムは、ガス導入口、吸収用吸収液導入口、残りガス排出口および吸収液排出口を備え、前記ガス導入口から導入されたガスと前記吸収用吸収液導入口から導入された吸収液とを気液接触させて前記吸収液に前記ガス中の二酸化炭素を吸収させる吸収装置と、再生用吸収液導入口、再生吸収液排出口および二酸化炭素取出口を備え、前記二酸化炭素を吸収した吸収液から二酸化炭素を放出させて前記吸収液を再生する再生装置と、前記吸収装置の吸収液排出口から排出される吸収液を前記再生装置の再生用吸収液導入口に導く第1の吸収液ラインと、前記再生装置の再生吸収液排出口から排出される吸収液を前記吸収装置の吸収用吸収液導入口に導く第2の吸収液ラインと、海水または水を排水する排水ラインに介在され、前記排水ラインを流れる海水または水の流れを利用して、前記再生装置内の気体を流引し、前記海水または水に前記流引した気体を溶解させる気体溶解装置とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a carbon dioxide recovery system of the present invention comprises a gas inlet, an absorbing liquid inlet for absorption, a remaining gas outlet and an absorbent outlet, and a gas introduced from the gas inlet. An absorption device that causes gas-liquid contact with the absorption liquid introduced from the absorption liquid inlet for absorption and causes the absorption liquid to absorb carbon dioxide in the gas; an absorption liquid introduction port for regeneration; a regeneration absorption liquid discharge port; A regenerator comprising a carbon dioxide outlet and regenerating the absorbent by releasing carbon dioxide from the absorbent that has absorbed the carbon dioxide; and the regenerator for absorbing liquid discharged from an absorbent outlet of the absorber A first absorbing liquid line that leads to the regenerating absorbent inlet of the regenerating apparatus, and a second absorbing liquid that guides the absorbent discharged from the regenerating absorbent outlet of the regenerating apparatus to the absorbing absorbent inlet of the absorbing apparatus Line, seawater or A gas that is interposed in a drainage line that drains water and that uses the flow of seawater or water flowing through the drainage line to draw the gas in the regenerator and dissolve the drawn gas in the seawater or water. And a melting device.
この二酸化炭素回収システムによれば、再生装置内における吸収液から放出された二酸化炭素を、気体溶解装置によって海水または水の流れを利用して流引し、海水または水に溶解させて固定することができる。そのため、回収した二酸化炭素を加圧して海水や河川の水に溶解して固定したり、回収した二酸化炭素を海や河川の所定の領域に運搬して、海水や河川の水に固定する必要がなく、省エネルギ化を図ることができる。 According to this carbon dioxide recovery system, carbon dioxide released from the absorbing liquid in the regenerator is drawn by using a flow of seawater or water by a gas dissolving device, and dissolved and fixed in seawater or water. Can do. Therefore, it is necessary to pressurize the recovered carbon dioxide and dissolve and fix it in seawater or river water, or transport the recovered carbon dioxide to a predetermined area of the sea or river and fix it to seawater or river water. Energy saving can be achieved.
本発明の二酸化炭素回収方法は、ガスと吸収液とを吸収装置に導き、前記ガスと前記吸収液とを気液接触させて前記吸収液に前記ガス中の二酸化炭素を吸収させる吸収工程と、前記吸収工程で二酸化炭素を吸収した吸収液を再生装置に導き、前記吸収液から前記二酸化炭素を放出させて前記吸収液を再生する再生工程と、海水または水の流れを利用して、前記再生装置内の気体を流引し、前記海水または前記水に前記流引した気体を溶解させる気体溶解工程とを具備することを特徴とする。 In the carbon dioxide recovery method of the present invention, the gas and the absorption liquid are guided to an absorption device, the gas and the absorption liquid are brought into gas-liquid contact, and the absorption liquid absorbs carbon dioxide in the gas; The regeneration liquid that has absorbed carbon dioxide in the absorption process is guided to a regenerator, the carbon dioxide is released from the absorption liquid to regenerate the absorption liquid, and the regeneration using the flow of seawater or water. A gas dissolving step of flowing the gas in the apparatus and dissolving the drawn gas in the seawater or the water.
この二酸化炭素回収方法によれば、再生工程において吸収液から放出された二酸化炭素を、気体溶解工程において、海水または水の流れを利用して流引し、海水または水に溶解させて固定することができる。そのため、回収した二酸化炭素を加圧して海水や河川の水に溶解して固定したり、回収した二酸化炭素を海や河川の所定の領域に運搬して、海水や河川の水に固定する必要がなく、省エネルギ化を図ることができる。 According to this carbon dioxide recovery method, carbon dioxide released from the absorbing solution in the regeneration process is drawn using seawater or water flow in the gas dissolution process, and dissolved and fixed in seawater or water. Can do. Therefore, it is necessary to pressurize the recovered carbon dioxide and dissolve and fix it in seawater or river water, or transport the recovered carbon dioxide to a predetermined area of the sea or river and fix it to seawater or river water. Energy saving can be achieved.
本発明の二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法によれば、再生装置内の圧力を効率的に減圧することができ、再生装置から放出される二酸化炭素を直に海水または水に溶解して固定することができ、システムとしての省エネルギ化を促進することができる。 According to the carbon dioxide recovery system and the carbon dioxide recovery method of the present invention, the pressure in the regenerator can be efficiently reduced, and the carbon dioxide released from the regenerator is directly dissolved and fixed in seawater or water. Energy saving as a system can be promoted.
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態の二酸化炭素回収システム10を火力発電システム20に備えた二酸化炭素回収・火力発電システムの概要を示したものである。
FIG. 1 shows an outline of a carbon dioxide recovery / thermal power generation system in which a thermal
この火力発電システム20は、ボイラ100、蒸気タービン110、発電機120などから主に構成されている。
The thermal
ボイラ100には、蒸気などの作動流体を蒸気タービン110に供給する作動流体供給ライン130の一端が接続されている。作動流体供給ライン130の他端は、蒸気タービン110の、例えば、高温蒸気供給口などに接続されている。また、蒸気タービン110には、蒸気タービン110で膨張仕事をした蒸気、または蒸気タービン110で膨張仕事をした蒸気を、例えば復水器を介すことで凝縮した復水などをボイラ100に戻す作動流体回収ライン131の一端が接続されている。作動流体回収ライン131の他端は、ボイラ100に接続されている。
One end of a working
また、ボイラ100には、ガス排出ライン132の一端が接続されている。ガス排出ライン132の他端は、排熱回収器140に接続されている。また、排熱回収器140は、ガスブロワ150に連結されている。さらに、ボイラ100の下部には、燃焼用の空気を取り入れるための空気取入れ口101が設けられている。
Further, one end of a
蒸気タービン110には、冷却水として、例えば海水や水を蒸気タービン110に供給する冷却水供給ライン133の一端が接続されている。また、蒸気タービン110には、送液ポンプ160および気体溶解装置145を介在し、蒸気タービン110から排出される冷却水を導く冷却水排出ライン134の一端が接続されている。ここで、冷却水供給ライン133の他端および冷却水排出ライン134の他端は、例えば、冷却水に海水を用いる場合には、海中に至っており、例えば、冷却水に河川の水を用いる場合には、河川に至っている。また、これら以外にも、例えば、二酸化炭素回収システム10を備えるシステムが湖の近くに建設され、冷却水に湖の水を用いる場合には、冷却水供給ライン133の他端および冷却水排出ライン134の他端は、湖に至るように配設される。
One end of a cooling
次に、二酸化炭素回収システム10は、吸収塔170、再生塔180、制御部146などから主に構成されている。なお、図1において、制御部146は、後述する各ポンプ、各構成機器などと電気的に接続されているが、図の明記のため接続線の記載は省略する。
Next, the carbon dioxide recovery system 10 mainly includes an
吸収塔170の下部には、ボイラ100から排出され、排熱回収器140で熱回収された二酸化炭素を含む排ガス105を吸収塔170内に導くための排ガス導入口171が設けられている。なお、排ガス導入口171に導入されるガスは、火力発電所のボイラや都市ごみ焼却場などから排出された排ガス105に限らず、例えば、天然ガス採掘場で採掘された二酸化炭素を含む天然ガスでもよい。この天然ガスが吸収塔170内に導入された場合には、天然ガスから二酸化炭素を分離することができるので、高濃度の天然ガスを回収することができる。
Under the
また、この排ガス導入口171には、排ガス105を吸収塔170内に送気するためのガスブロワ150が連結されている。吸収塔170の上部には、再生塔180の再生吸収液排出口181から排出される吸収液106を導入する吸収用吸収液導入口172が設けられている。この吸収用吸収液導入口172には、吸収液106を噴出する吸収液噴出部173が設けられている。さらに、吸収塔170の内部には、この吸収液噴出部173から噴出された吸収液106と吸収塔170に導入された排ガス105とを主として気液接触させる充填材174が設置されている。また、吸収塔170の上端部には、残りガス排出口として機能し、充填材174を通過することで、二酸化炭素が吸収された排ガス105を大気中に排気するための排気口175が設けられている。
The
ここで、吸収液噴出部173から噴出される吸収液106は、均一に噴出されることが好ましく、例えば、吸収液噴出部173に、所定の噴霧粒径および噴霧パターンが得られる噴霧ノズルなどを用いてもよい。なお、吸収用吸収液導入口172の構成によって、吸収塔170内に吸収液106をほぼ均一に分散させることができる場合には、吸収液噴出部173を設けなくてもよい。
Here, it is preferable that the absorbing liquid 106 ejected from the absorbing
充填材174は、例えば、多孔構造、ハニカム構造などを有するもので構成され、充填材174を通過する吸収液106を撹乱する作用を有するものであればよい。また、充填材174は、吸収塔170内に多段に設置されてもよい。この充填材174を多段に設置した場合、例えば、各段に対応して吸収液106を噴出する吸収液噴出部173を設けてもよい。なお、吸収塔170内において、排ガス105と吸収液106との気液接触を効率よく行えるならば、充填材174を設置せずに、吸収塔170を構成することも可能である。
For example, the filler 174 may be any material that has a porous structure, a honeycomb structure, or the like and has an action of disturbing the absorbent 106 that passes through the filler 174. Moreover, the filler 174 may be installed in the
さらに、吸収塔170の底部には、二酸化炭素を吸収した吸収液106を排出するための吸収液排出口176が設けられている。この吸収液排出口176は、送液ポンプ161が備えられた吸収液ライン135の一端と接続されている。吸収液ライン135の他端は、再生塔180の再生用吸収液導入口182に接続されている。
Further, an absorption
再生塔180の底部には、再生された吸収液106を排出するための再生吸収液排出口181が設けられている。この再生吸収液排出口181は、送液ポンプ162および冷却器136が備えられた吸収液ライン137の一端と接続されている。吸収液ライン137の他端は、吸収塔170の吸収用吸収液導入口172に接続されている。冷却器136は、吸収液ライン137を還流する吸収液106を冷却するもので、熱交換器などで構成される。冷却器136において、吸収液106から熱を回収する冷却媒体として、例えば海水や水などを用いてもよい。
A regeneration absorption
また、再生塔180の上部には、二酸化炭素取出口184が設けられ、二酸化炭素取出口184には、再生塔180内の二酸化炭素などを冷却水排出ライン134に介在された気体溶解装置145に導く二酸化炭素導出ライン138の一端が接続されている。一方、二酸化炭素導出ライン138の他端は、気体溶解装置145の吸気孔に接続されている。
In addition, a
また、再生塔180には、底部に溜まった吸収液106を、例えば、排ガス105の熱などを利用して加熱する加熱器183が設けられている。なお、再生塔180には、例えばフラッシングタンクや、吸収塔170と同様に、充填材を備えたタンクなどが使用される。さらに、再生塔180内に吸収液106を供給する際に、例えば、吸収液106を微粒化して再生塔180内に供給することが好ましい。この場合には、再生塔180の上部に、吸収液106を微粒化する吸収液噴出部(図示しない)などを設けることが好ましい。この吸収液噴出部は、例えば、噴霧ノズル、圧力噴射ノズルや、後述する気体溶解装置145の吸気孔を閉じたような構成を有するノズルなどで構成される。なお、吸収液噴出部の構成は、これらに限られるものではなく、吸収液106を微粒化する機構を有するものであればよい。
In addition, the
上記したように、吸収塔170、吸収液ライン135、再生塔180、吸収液ライン137、吸収塔170の順に吸収液106を還流させる還流経路が形成される。
As described above, a reflux path for refluxing the
なお、送液ポンプ161、162は、制御部146からの信号に基づいて作動し、吸収液ライン135、137に流れる吸収液106の流量などを調整している。
The liquid feed pumps 161 and 162 operate based on signals from the
ここで、蒸気タービン110から排出される冷却水を導く冷却水排出ライン134に介在された気体溶解装置145について、図2を参照して説明する。なお、ここでは、蒸気タービン110から排出される冷却水が海水の場合について説明する。
Here, the
図2は、気体溶解装置145の構成の一例を示す断面図である。図2に示すように、気体溶解装置145は、冷却水排出ライン134からの海水が流れる液体流路190と、その液体流路190に流引される気体を導く気体流路191とから主に構成されている。液体流路190は、液体が流れる方向に、その断面積を徐々に減少させノズル部190aを形成し、その下流側においてその断面積を徐々に増加させる構造を有している。また、気体流路191は、液体流路190のノズル部190aの直ぐ下流側で、液体流路190と連通するように構成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the
この気体溶解装置145は、冷却水排出ライン134に介在されているので、冷却水排出ライン134を流れる海水は、液体導入孔192から気体溶解装置145内に流入し、液体流路190を通過する。液体流路190のノズル部190aを通過する海水は噴流となり、その噴流の流引作用によって、吸気孔193から気体流路191を介して、再生塔180からの気体が噴流に流引される。この海水の噴流によって、再生塔180から流引される二酸化炭素は、特に、気体溶解装置145内で海水と急速に混合し、海水に溶解する。また、一部の二酸化炭素が、気体溶解装置145を通過後、冷却水排出ライン134内を、海水とともに流れる間に溶解することもある。そして、二酸化炭素を溶解した海水は、冷却水排出ライン134を流れ、例えば、海中などに排出される。また、この気体溶解装置145において、再生塔180内の気体を流引するため、再生塔180内は減圧される。この気体溶解装置145によって、再生塔180内は、絶対圧力で、20〜80kPaに減圧することができる。
Since this
ここで、再生塔180から流引される二酸化炭素などの気体を海水へ効率よく溶解するために、例えば、液体流路190のノズル部190aより上流側で、液体流路190を流れる海水に旋回を与える構成を備えてもよい。なお、気体溶解装置145の構成は、上記した構成に限られるものではなく、上記した作用効果を発揮できるものであればよい。
Here, in order to efficiently dissolve the gas such as carbon dioxide drawn from the
上記した気体溶解装置145の構成を備えるものとして、具体的には、アスピレータ(水流ポンプ)などが挙げられる。ここで、冷却水排出ライン134に介在させる気体溶解装置145の数は、特に限定されるものではなく、用途や運転条件に応じて適宜に設定される。なお、気体溶解装置145を複数設置する場合には、二酸化炭素導出ライン138の他端は、各気体溶解装置145の吸気孔に対応させて分岐して構成される。
Specific examples of the apparatus having the configuration of the
なお、ここでは、蒸気タービン110から排出される冷却水が海水の場合について説明したが、冷却水が水の場合にも同様の作用効果を得ることができる。
Here, the case where the cooling water discharged from the
次に、吸収液106について説明する。
Next, the absorbing
吸収液106の主な溶質として、炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムを用いることができる。
Sodium carbonate or potassium carbonate can be used as the main solute of the absorbing
主な溶質として炭酸ナトリウムを用いた場合には、水100g当たりに10〜28gの炭酸ナトリウムを溶かして、重量濃度を9〜22%に調整された吸収液106が用いられる。
When sodium carbonate is used as the main solute, an absorbing
この場合、吸収塔170における吸収液106の温度は、40〜75℃に設定され、再生塔180における吸収液106の温度は、60〜90℃に設定されている。
In this case, the temperature of the absorbing liquid 106 in the
ここで、吸収塔170における吸収液106の温度を40〜75℃の範囲に設定したのは、炭酸ナトリウムを主な溶質とする吸収液106が40℃未満であると、吸収液106への二酸化炭素の吸収が遅く、75℃を超えると、吸収液106に吸収された二酸化炭素が吸収塔170内で放散し始めるからである。
Here, the temperature of the
また、再生塔180における吸収液106の温度を60〜90℃の範囲に設定したのは、炭酸ナトリウムを主な溶質とする吸収液106が60℃未満であると、二酸化炭素の放出が遅く、90℃を超えると、吸収液106から多量の水分が消失するからである。
In addition, the temperature of the absorbing liquid 106 in the
一方、主な溶質として炭酸カリウムを用いた場合には、水100g当たりに10〜43gの炭酸カリウムを溶かして、重量濃度を9〜30%に調整された吸収液106が用いられる。
On the other hand, when potassium carbonate is used as the main solute, an absorbing
この場合、吸収塔170における吸収液106の温度は、40〜75℃程度に設定され、再生塔180における吸収液106の温度は、70〜95℃程度に設定されている。
In this case, the temperature of the absorbing liquid 106 in the
ここで、吸収塔170における吸収液106の温度を40〜75℃に設定したのは、炭酸カリウムを主な溶質とする吸収液106の温度が40℃を下回ると、吸収液106への二酸化炭素の吸収が遅くなり、75℃を上回ると吸収液106から多量の水分が消失するからである。また、再生塔180における吸収液106の温度を70〜95℃に設定したのは、炭酸カリウムを主な溶質とする吸収液106の温度が70℃を下回ると、二酸化炭素の放出が遅くなり、95℃を上回ると、吸収液106から水蒸気が多量に発生するからである。
Here, the temperature of the
次に、二酸化炭素回収システム10の作用について説明する。 Next, the operation of the carbon dioxide recovery system 10 will be described.
ボイラ100から排出された排ガス105は、ガスブロワ150によって吸収塔170内に供給される。排ガス105が吸収塔170内に供給されると、吸収液106は、吸収液ライン137を介して吸収塔170の上部の吸収液噴出部173から噴出される。吸収塔170内では、吸収液106と排ガス105が気液接触し、吸収液106は、排ガス105に含まれる二酸化炭素を吸収する。また、窒素や吸収されなかった二酸化炭素などを含む残りの排ガスは、吸収塔170の排気口175から大気中に放出される。
The
二酸化炭素を吸収した吸収液106は、送液ポンプ161によって、吸収液ライン135を介して、再生塔180の再生用吸収液導入口182から再生塔180内に導かれる。再生塔180内は、絶対圧力で20〜80kPaの減圧状態になっており、吸収液106は、吸収した二酸化炭素を放出する。この際、再生塔180の底部に貯留された吸収液106の一部は、加熱器183により加熱され、水蒸気を発生する。この水蒸気は、再生塔180の下部から上部へ流れ、上部からの吸収液106と気液接触する。この接触により、吸収液106に吸収されていた二酸化炭素が水蒸気中に放出され、吸収液106が再生される。なお、水蒸気との接触により吸収液106から二酸化炭素が放出されるが、これ以外にも、再生塔180内が減圧されていることによっても、吸収液106から二酸化炭素が放出され、さらに再生塔180の底部に貯留された吸収液106の一部が水蒸気を発生する。
The absorbing liquid 106 that has absorbed carbon dioxide is introduced into the
また、再生塔180の底部に貯留された、再生された吸収液106は、送液ポンプ162によって、吸収液ライン137を介して、吸収塔170の吸収用吸収液導入口172から吸収塔170内に導かれ、上記した二酸化炭素の吸収工程を再び行う。なお、吸収液ライン137を流れる吸収液106の温度が高い場合には、吸収液ライン137に介在した冷却器136によって、吸収液106を冷却する。また、冷却器136における冷媒の流量などは、例えば、制御部146からの信号に基づいて調整される。
Further, the regenerated
一方、再生塔180内に放出された二酸化炭素などは、気体溶解装置145を流れる海水の流引作用によって、気体溶解装置145の吸気孔193に導かれる。そして、気体溶解装置145を流れる海水とともに、冷却水排出ライン134に導かれる。そして、二酸化炭素などが気体溶解装置145によって流引されて、冷却水排出ライン134に導かれるので、再生塔180内は減圧され、所定の減圧状態を維持することができる。なお、再生塔180から流引されるものには、二酸化炭素や水蒸気の他に、例えば、再生塔180内で水蒸気が凝縮して形成された水滴などが含まれてもよい。
On the other hand, carbon dioxide or the like released into the
気体溶解装置145に流引された二酸化炭素は、海水と急速に混合され、海水に溶解し、固定される。また、気体溶解装置145を通過後、一部の二酸化炭素が、冷却水排出ライン134内を海水とともに流れる間に溶解することもある。そして、二酸化炭素を溶解した海水は、冷却水排出ライン134を流れ、例えば、海中などに排出される。また、例えば、冷却水排出ライン134から排出される二酸化炭素を溶解した海水を、外海に排出することで、海水に溶け込んだ二酸化炭素が自然界に影響を及ぼさないようにすることができる。
The carbon dioxide flowed to the
上記したように、一実施の形態の二酸化炭素回収システム10では、気体溶解装置145よって、再生塔180内の圧力を減じることができるため、真空ポンプなどを用いて再生塔180内の減圧を行う場合に比べて、再生塔180内の減圧に要するエネルギを大幅に削減することができる。また、気体溶解装置145よって、再生塔180内の圧力を減じることができるため、再生塔180における吸収液106の加熱温度を下げて、吸収液106の再生エネルギを削減することができる。
As described above, in the carbon dioxide recovery system 10 according to the embodiment, since the pressure in the
さらに、再生塔180内における吸収液106から放出された二酸化炭素を、気体溶解装置145によって流引し、海水などに溶解させて固定することができるので、回収した二酸化炭素を加圧して海水や河川の水に溶解して固定したり、回収した二酸化炭素を海や河川の所定の領域に運搬して、海水や河川の水に固定する必要がなく、省エネルギ化を図ることができる。また、例えば、冷却水排出ライン134を流れる冷却水に、蒸気タービン110の冷却水を用いる場合には、多量の海水が用いられるため、多量の二酸化炭素を溶解し、固定することができる。
Furthermore, since the carbon dioxide released from the absorbing liquid 106 in the
さらに、二酸化炭素回収システム10では、過大なエネルギを使わずに、火力発電所などから排出される大量の二酸化炭素を回収することができるので、地球温暖化防止に寄与することができる。 Furthermore, since the carbon dioxide recovery system 10 can recover a large amount of carbon dioxide discharged from a thermal power plant without using excessive energy, it can contribute to prevention of global warming.
なお、上記した一実施の形態では、気体溶解装置145を冷却水排出ライン134を介在させた一例を示したが、さらに、気体溶解装置145を、海水や水を冷媒とする冷却器136の冷媒の戻り配管に介在させてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the
また、上記した一実施の形態では、火力発電システム20に、本発明の二酸化炭素回収システム10を採用する一例を示したが、本発明の二酸化炭素回収システムの用途は、これに限られるものではない。例えば、都市ごみ焼却場、天然ガス採掘場に採用することもできるし、さらに、船舶動力システムに採用することもできる。
In the above-described embodiment, an example in which the carbon dioxide recovery system 10 of the present invention is adopted for the thermal
10…二酸化炭素回収システム、20…火力発電システム、100…ボイラ、105…排ガス、106…吸収液、110…蒸気タービン、120…発電機、133…冷却水供給ライン、134…冷却水排出ライン、135,137…吸収液ライン、138…二酸化炭素導出ライン、145…気体溶解装置、146…制御部、150…ガスブロワ、170…吸収塔、180…再生塔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Carbon dioxide recovery system, 20 ... Thermal power generation system, 100 ... Boiler, 105 ... Exhaust gas, 106 ... Absorption liquid, 110 ... Steam turbine, 120 ... Generator, 133 ... Cooling water supply line, 134 ... Cooling water discharge line, 135, 137 ... Absorbing liquid line, 138 ... Carbon dioxide outlet line, 145 ... Gas dissolving device, 146 ... Control unit, 150 ... Gas blower, 170 ... Absorption tower, 180 ... Regeneration tower.
Claims (5)
再生用吸収液導入口、再生吸収液排出口および二酸化炭素取出口を備え、前記二酸化炭素を吸収した吸収液から二酸化炭素を放出させて前記吸収液を再生する再生装置と、
前記吸収装置の吸収液排出口から排出される吸収液を前記再生装置の再生用吸収液導入口に導く第1の吸収液ラインと、
前記再生装置の再生吸収液排出口から排出される吸収液を前記吸収装置の吸収用吸収液導入口に導く第2の吸収液ラインと、
海水または水を排水する排水ラインに介在され、前記排水ラインを流れる海水または水の流れを利用して、前記再生装置内の気体を流引し、前記海水または水に前記流引した気体を溶解させる気体溶解装置と
を具備することを特徴とする二酸化炭素回収システム。 A gas introduction port, an absorption liquid introduction port for absorption, a remaining gas discharge port and an absorption liquid discharge port are provided, and the gas introduced from the gas introduction port and the absorption liquid introduced from the absorption liquid introduction port for absorption are gas-liquid. An absorption device that makes the absorption liquid absorb carbon dioxide in the gas,
A regeneration device comprising a regeneration absorbent inlet, a regeneration absorbent outlet, and a carbon dioxide outlet, and regenerating the absorbent by releasing carbon dioxide from the absorbent that has absorbed the carbon dioxide;
A first absorbing liquid line for guiding the absorbing liquid discharged from the absorbing liquid discharge port of the absorbing apparatus to the regenerating absorbing liquid inlet of the regenerating apparatus;
A second absorption liquid line for guiding the absorption liquid discharged from the regeneration absorption liquid discharge port of the regeneration apparatus to the absorption liquid introduction port for absorption of the absorption apparatus;
Intervene in a drainage line for draining seawater or water, and use the flow of seawater or water flowing through the drainage line to draw the gas in the regenerator and dissolve the drawn gas in the seawater or water. A carbon dioxide recovery system comprising: a gas dissolving device.
前記吸収工程で二酸化炭素を吸収した吸収液を再生装置に導き、前記吸収液から前記二酸化炭素を放出させて前記吸収液を再生する再生工程と、
海水または水の流れを利用して、前記再生装置内の気体を流引し、前記海水または前記水に前記流引した気体を溶解させる気体溶解工程と
を具備することを特徴とする二酸化炭素回収方法。 An absorption step of guiding the gas and the absorption liquid to an absorption device, bringing the gas and the absorption liquid into gas-liquid contact, and allowing the absorption liquid to absorb carbon dioxide in the gas;
A regenerating step of regenerating the absorbing solution by guiding the absorbing solution that has absorbed carbon dioxide in the absorbing step to a regenerating device, releasing the carbon dioxide from the absorbing solution;
A carbon dioxide recovery process comprising: a gas dissolving step of flowing a gas in the regenerator using a flow of seawater or water and dissolving the drawn gas in the seawater or the water. Method.
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JP2009097507A (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Turbine facility co-producing alkaline carbonate and power generating facility co-producing alkaline carbonate |
CN108525502A (en) * | 2018-06-14 | 2018-09-14 | 辽阳博仕流体设备有限公司 | Overhead supplies jet stream and regenerates integrated desulfurization device |
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- 2005-06-28 JP JP2005187933A patent/JP2007008732A/en not_active Withdrawn
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