JP2011177685A - Purification device and carbon dioxide recovery system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浄化装置及び二酸化炭素回収システムに関するものである。 The present invention relates to a purification device and a carbon dioxide recovery system.
近年、大量の化石燃料を使用する火力発電所等を対象に、燃焼排ガスとアミン系吸収液を接触させ、燃焼排ガス中の二酸化炭素を分離回収する方法、及び回収された二酸化炭素を大気へ放出することなく貯蔵する方法が研究されている。 In recent years, for thermal power plants that use large amounts of fossil fuels, a method for separating and recovering carbon dioxide in combustion exhaust gas by bringing the combustion exhaust gas into contact with an amine-based absorbent and releasing the recovered carbon dioxide to the atmosphere Research has been done on how to store without doing.
具体的には、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素をアミン系吸収液に吸収させる吸収塔と、二酸化炭素を吸収した吸収液(リッチ液)が吸収塔から供給され、リッチ液を加熱し、リッチ液から二酸化炭素ガスを放出させて吸収液を再生する再生塔と、を備えた二酸化炭素回収システムが知られている(例えば特許文献1参照)。 Specifically, an absorption tower that absorbs carbon dioxide contained in combustion exhaust gas in an amine-based absorption liquid and an absorption liquid (rich liquid) that has absorbed carbon dioxide are supplied from the absorption tower, the rich liquid is heated, and the rich liquid A carbon dioxide recovery system including a regeneration tower that regenerates an absorbing solution by releasing carbon dioxide gas from the carbon dioxide is known (for example, see Patent Document 1).
燃焼排ガス中には、二酸化炭素以外にも窒素、酸素、他の酸性ガス成分、窒素酸化物、硫黄酸化物、塩化水素、煤塵等の固形分などが含まれ得る。アミン系吸収液はアルカリ性であるため、これら排ガス中の二酸化炭素以外の成分も併せて吸収する。吸収液に煤塵が取り込まれると、煤塵の成分であるカルシウムやナトリウム、ケイ素などがわずかながらイオンとして溶出する。 The combustion exhaust gas may contain solids such as nitrogen, oxygen, other acidic gas components, nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrogen chloride, and dust in addition to carbon dioxide. Since the amine-based absorbing liquid is alkaline, it absorbs components other than carbon dioxide in these exhaust gases. When dust is taken into the absorption liquid, the components of dust, such as calcium, sodium, and silicon, are slightly eluted as ions.
吸収液は装置内で循環しているため、プラント構造材料の腐食の進行に伴い、構造材料の表面から溶出する金属イオン成分、例えば鉄イオンやクロムイオンなどが液中に蓄積される。また、吸収液主成分のアミンは有機物であるため、液の加熱および冷却サイクルを繰り返すことで、アミン成分の熱分解が進行し、有機酸、たとえばギ酸、酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、シュウ酸などが生成される。 Since the absorbing liquid circulates in the apparatus, metal ion components eluted from the surface of the structural material, such as iron ions and chromium ions, are accumulated in the liquid as the plant structural material progresses in corrosion. In addition, since the amine as the main component of the absorbing liquid is an organic substance, by repeating heating and cooling cycles of the liquid, the thermal decomposition of the amine component proceeds, and organic acids such as formic acid, acetic acid, glycolic acid, propionic acid, oxalic acid Etc. are generated.
これらの不純物が系内に蓄積することにより、再生熱交換器やリボイラーなどにスケールが生成され、液中から二酸化炭素を放出するために必要なエネルギー量を増加させるという問題があった。また、酸性ガスの吸収によって吸収液のpHが酸性側に偏り、吸収液の二酸化炭素吸収能が低下するという問題があった。 When these impurities accumulate in the system, scales are generated in the regenerative heat exchanger, reboiler, and the like, and there is a problem that the amount of energy required for releasing carbon dioxide from the liquid is increased. Further, there is a problem that the pH of the absorbing solution is biased to the acidic side due to the absorption of the acidic gas, and the carbon dioxide absorbing ability of the absorbing solution is lowered.
そのため、吸収液を連続使用する場合には、これらの不純物を定期的に除去する必要がある。従来、フィルタを用いて固形分を除去し、固形分の除去後にイオン成分を除去することでアミン溶液を再生していた。しかし、多段のフィルタ等を設けることになり、装置の設置スペースが大きくなるという問題があった。 For this reason, when the absorbing solution is continuously used, it is necessary to periodically remove these impurities. Conventionally, an amine solution has been regenerated by removing a solid content using a filter and removing an ionic component after removing the solid content. However, a multi-stage filter or the like is provided, and there is a problem that an installation space for the apparatus becomes large.
陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂を用いて、液中に含まれる不純物、特にイオン成分を除去する手法が知られている(例えば特許文献2参照)。しかし、イオン交換樹脂は温度が100℃を超えると、交換基が安定でなくなり溶出するため、液温が低い状態で処理を行う必要がある。そのため、不純物を除去するにあたり、吸収液の温度を下げることになり、熱損失が大きくなるという問題があった。 A technique for removing impurities contained in a liquid, particularly an ionic component, using an anion exchange resin and a cation exchange resin is known (see, for example, Patent Document 2). However, when the temperature of the ion exchange resin exceeds 100 ° C., the exchange group becomes unstable and elutes, so it is necessary to perform the treatment at a low liquid temperature. Therefore, when removing impurities, the temperature of the absorbing solution is lowered, and there is a problem that heat loss increases.
本発明は、吸収液中に存在する不純物を熱損失少なく、かつ効率的に除去する浄化装置及び二酸化炭素回収システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the purification apparatus and carbon dioxide recovery system which remove efficiently the impurities which exist in absorption liquid with little heat loss.
本発明の一態様による浄化装置は、容器と、アニオンを含む液体を前記容器に導入する第1ラインと、前記容器内に設けられ、金属メッシュ又は多孔性高分子膜からなる支持体、及び前記支持体の表面に形成されバリウム化合物を含む化合物層を有するフィルタと、前記フィルタを通過した前記液体を前記容器から排出する第2ラインと、を備えるものである。 A purification apparatus according to an aspect of the present invention includes a container, a first line for introducing a liquid containing an anion into the container, a support provided in the container and made of a metal mesh or a porous polymer membrane, and the A filter having a compound layer formed on the surface of the support and containing a barium compound, and a second line for discharging the liquid that has passed through the filter from the container.
本発明の一態様による二酸化炭素回収システムは、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を吸収液に吸収させ、二酸化炭素を含む吸収液を排出する吸収塔と、前記吸収塔から排出された吸収液が供給され、当該吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを除去し、当該吸収液を再生して排出する再生塔と、前記再生塔に連結され、前記再生塔内の吸収液を加熱するリボイラーと、前記吸収塔と前記再生塔との間に設けられ、前記再生塔から排出されて前記吸収塔に供給される吸収液を熱源として、前記吸収塔から排出されて前記再生塔に供給される吸収液を加熱する再生熱交換器と、前記再生塔内の吸収液又は前記再生塔から排出された吸収液からアニオンを除去して吸収液を浄化する浄化装置と、を備え、前記浄化装置は、容器と、前記吸収液を前記容器に導入する第1ラインと、前記容器内に設けられ、金属メッシュ又は多孔性高分子膜からなる支持体、及び前記支持体の表面に形成されバリウム化合物を含む化合物層を有し、吸収液からアニオンを除去するフィルタと、前記フィルタを通過した吸収液を前記容器から排出する第2ラインと、を備えるものである。 A carbon dioxide recovery system according to an aspect of the present invention is provided with an absorption tower that absorbs carbon dioxide contained in combustion exhaust gas into an absorption liquid and discharges the absorption liquid containing carbon dioxide, and an absorption liquid discharged from the absorption tower is supplied. A carbon dioxide gas containing vapor from the absorption liquid, and regenerating and discharging the absorption liquid; a reboiler connected to the regeneration tower and heating the absorption liquid in the regeneration tower; An absorption liquid that is provided between the absorption tower and the regeneration tower and that is discharged from the regeneration tower and supplied to the absorption tower is used as a heat source. A regenerative heat exchanger that heats, and a purification device that purifies the absorption liquid by removing anions from the absorption liquid in the regeneration tower or the absorption liquid discharged from the regeneration tower, the purification apparatus comprising: a container; , Before the absorption liquid A first line to be introduced into the container; a support provided in the container and made of a metal mesh or a porous polymer film; and a compound layer formed on the surface of the support and containing a barium compound, And a second line for discharging the absorbing liquid that has passed through the filter from the container.
本発明の一態様による二酸化炭素回収システムは、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を吸収液に吸収させ、二酸化炭素を含む吸収液を排出する吸収塔と、前記吸収塔から排出された吸収液が供給され、当該吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを除去し、当該吸収液を再生して排出する再生塔と、前記再生塔に連結され、前記再生塔内の吸収液を加熱するリボイラーと、前記吸収塔と前記再生塔との間に設けられ、前記再生塔から排出されて前記吸収塔に供給される吸収液を熱源として、前記吸収塔から排出されて前記再生塔に供給される吸収液を加熱する再生熱交換器と、前記吸収塔から排出された吸収液からアニオンを除去して吸収液を浄化する浄化装置と、を備え、前記浄化装置は、容器と、前記吸収液を前記容器に導入する第1ラインと、前記容器内に設けられ、金属メッシュ又は多孔性高分子膜からなる支持体、及び前記支持体の表面に形成されバリウム化合物を含む化合物層を有し、吸収液からアニオンを除去するフィルタと、前記フィルタを通過した吸収液を前記容器から排出する第2ラインと、を備えるものである。 A carbon dioxide recovery system according to an aspect of the present invention is provided with an absorption tower that absorbs carbon dioxide contained in combustion exhaust gas into an absorption liquid and discharges the absorption liquid containing carbon dioxide, and an absorption liquid discharged from the absorption tower is supplied. A carbon dioxide gas containing vapor from the absorption liquid, and regenerating and discharging the absorption liquid; a reboiler connected to the regeneration tower and heating the absorption liquid in the regeneration tower; An absorption liquid that is provided between the absorption tower and the regeneration tower and that is discharged from the regeneration tower and supplied to the absorption tower is used as a heat source. A regenerative heat exchanger that heats, and a purification device that purifies the absorption liquid by removing anions from the absorption liquid discharged from the absorption tower, the purification apparatus containing a container and the absorption liquid in the container First line to introduce And a filter that is provided in the container and includes a metal mesh or a porous polymer film, and a compound layer that is formed on the surface of the support and includes a barium compound, and removes anions from the absorbing solution. And a second line for discharging the absorption liquid that has passed through the filter from the container.
本発明によれば、吸収液中に存在する不純物を熱損失少なく、かつ効率的に除去できる。 According to the present invention, impurities present in the absorbing liquid can be efficiently removed with little heat loss.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)図1に本発明の第1の実施形態に係る二酸化炭素回収システムの概略構成を示す。ここで二酸化炭素回収システムは、二酸化炭素を吸収可能な吸収液を用いて、化石燃料の燃焼により生成された燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を回収するものである。二酸化炭素を吸収可能な吸収液には、例えばアミン化合物を水に溶かしたアミン化合物水溶液が使用される。 (First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a carbon dioxide recovery system according to a first embodiment of the present invention. Here, the carbon dioxide recovery system recovers carbon dioxide contained in combustion exhaust gas generated by the combustion of fossil fuel using an absorbing liquid capable of absorbing carbon dioxide. As the absorbing solution capable of absorbing carbon dioxide, for example, an amine compound aqueous solution in which an amine compound is dissolved in water is used.
図1に示すように二酸化炭素回収システム1は、燃焼排ガス102aに含まれる二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔103と、吸収塔103から二酸化炭素を吸収した吸収液(以下、リッチ液104aと記す)が供給され、このリッチ液104aを加熱し、吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを放出させて、二酸化炭素ガスと蒸気とを含む排出ガス102cを排出し、吸収液を再生する再生塔105とを備える。
As shown in FIG. 1, the carbon dioxide recovery system 1 includes an
例えば、火力発電所などの発電設備において生成された燃焼排ガス102aが吸収塔103の下部に供給され、吸収塔103の頂部から二酸化炭素が取り除かれた燃焼排ガス102bが排出されるようになっている。
For example, the
リボイラー106は、再生塔105に貯留されていたリーン液104bの一部を加熱してその温度を上昇させて蒸気を生成し、再生塔105に供給する。なお、リボイラー106においてリーン液104bを加熱する際、リーン液104bから微量の二酸化炭素ガスが放出され、蒸気とともに再生塔105に供給される。そして、この蒸気により、再生塔105においてリッチ液104aが加熱されて二酸化炭素ガスが放出される。
The
吸収塔103と再生塔105との間に、再生塔105から吸収塔103に供給されるリーン液104bを熱源として、吸収塔103から再生塔105に供給されるリッチ液104aを加熱する再生熱交換器107が設けられ、リーン液104bの熱を回収するように構成されている。再生熱交換器107からのリーン液104bは冷却器114により冷却され、吸収塔103の上部に供給される。
Regenerative heat exchange is performed between the
吸収塔103の上部に供給されたリーン液104bは、吸収塔103内において上部から下降する。一方、吸収塔103に供給された燃焼排ガス102aは、吸収塔103内において下部から頂部に向けて上昇する。そのため、二酸化炭素を含む燃焼排ガス102aとリーン液104bが向流接触(直接接触)し、燃焼排ガス102aから二酸化炭素が取り除かれてリーン液104bに吸収され、リッチ液104aが生成される。二酸化炭素が取り除かれた燃焼排ガス102bは、吸収塔103の頂部から排出される。
The
燃焼排ガス102aは、脱硝、除塵、脱硫プロセスを経た後に吸収塔103に供給されるが、これらのプロセスで完全には除去されない。燃焼排ガス102a中に残存したこれらの微量成分は、吸収塔103において二酸化炭素と共にリーン液104bに吸収される。そのため、吸収液には、硫酸イオン(SO4 2−)やシュウ酸イオン((COO)2 2−)等のアニオンが不純物として含まれる。
The
浄化装置10は、吸収液からアニオンを除去するものであり、再生塔105内の吸収液をリボイラー106へ導くライン110に連結されている。吸収液は流入ライン13を介して浄化装置10に供給され、浄化装置10により浄化された吸収液が流出ライン14を介してライン110に戻される。浄化装置10の構成については後述する。
The
ガス冷却器116は、再生塔105から排出された排出ガス102cを、冷却水(冷却媒体)を用いて水分凝縮し、気液分離器117に供給する。
The
気液分離器117は、水分凝縮された排出ガス102cを、二酸化炭素ガスと吸収液成分を含む還流水とに分離する。気液分離器117から排出された二酸化炭素ガス102dは、貯蔵設備(図示せず)で貯蔵される。気液分離器117からの還流水は、再生塔105に戻される。
The gas-
次に、図2〜図4を用いて浄化装置10の構成について説明する。図2は浄化装置10の構成の一例を示す。浄化装置10は、容器11及びフィルタ12を有するろ過器である。容器11は上部と下部とがフランジにより繋ぎ合わされている。浄化装置10の容器11下部に、流入ライン13を介して吸収液が供給される。吸収液は容器11内を流れて、フィルタ12によりろ過される。フィルタ12によりろ過された吸収液は、容器11上部から流出ライン14を介してライン110に戻される。
Next, the structure of the
図3に示すように、フィルタ12は、金属メッシュ21及びバリウム化合物層22を有する。金属メッシュ21は、バリウム化合物層22を支持する支持体であり、中空構造になっている。バリウム化合物層22は金属メッシュ21の表面に形成されるろ過助剤である。吸収液はバリウム化合物層22、金属メッシュ21を通過し、中空部分を介して容器11上部へ流れる。
As shown in FIG. 3, the
金属メッシュ21には、耐薬品性、特にアルカリ雰囲気中にて溶出しないことが求められる。従って、金属メッシュ21は、ニッケル基合金、又は、Crを多く含むステンレス、好ましくはCrを20wt%以上含有するステンレスにより構成された金属メッシュであることが望ましい。
The
バリウム化合物層22は、金属系バリウム化合物を粉体や多孔質粒子としたものである。バリウム化合物は、図4に示すように、活性炭、ゼオライト等の微細孔を多数有する担体に担持させてもよい。
The
吸収液中に存在する硫酸イオン(SO4 2−)やシュウ酸イオン((COO)2 2−)などのアニオンは、バリウムイオンと反応する。バリウム化合物層22の金属系バリウム化合物に含まれるバリウムイオンと、吸収液中のアニオンとが化学反応し、固形分として金属系バリウム化合物の表面に析出し、固定される。これにより、吸収液中からアニオンを除去することができる。
Anions such as sulfate ions (SO 4 2− ) and oxalate ions ((COO) 2 2− ) present in the absorbing solution react with barium ions. The barium ions contained in the metal-based barium compound of the
また、バリウム化合物層22は、吸収液中の固形分も同時に除去する。バリウム化合物層22を設けることにより、金属メッシュ21のみで固形分を除去する場合よりも、小さな粒径の固形分を除去することができる。
In addition, the
バリウム化合物から吸収液中にバリウムイオンがわずかに溶出するおそれがあるが、バリウムイオン自体は吸収液の性能を著しく低下させる原因にはならない。そのため、バリウム化合物は、吸収液中のアニオン除去に用いる材料に好適である。また、吸収液中の固形分が金属メッシュ21と直接接触しないため、目詰まりの進行を遅くできる。
Although barium ions may be slightly eluted from the barium compound into the absorbing solution, the barium ions themselves do not cause a significant decrease in the performance of the absorbing solution. Therefore, the barium compound is suitable for a material used for removing anions in the absorbing solution. Moreover, since the solid content in the absorbing liquid is not in direct contact with the
本実施形態では、フィルタ12に用いるバリウム化合物として、バリウムを含有する様々な化合物を使用できるが、特にアミン溶液中にて難溶性であり、スケールの原因となるイオンや、除去対象イオンを含有しないバリウム化合物を使用することが好ましい。また、融点及び熱安定性が高いバリウム化合物がさらに好ましく、例えばチタン酸バリウムやジルコン酸バリウムなどが好適である。また、チタン酸バリウムとジルコン酸バリウムとの混合物を使用してもよい。
In the present embodiment, various compounds containing barium can be used as the barium compound used in the
バリウム系化合物は高温においても溶解することがないため、吸収液を高温の状態にしたまま、吸収液中の不純物(アニオン)や固形分を効果的に除去することができる。従って、熱損失を抑制し、吸収液を送液するラインの汚損を防止できる。 Since barium compounds do not dissolve even at high temperatures, impurities (anions) and solids in the absorption liquid can be effectively removed while the absorption liquid is kept at a high temperature. Therefore, heat loss can be suppressed and fouling of the line for feeding the absorbing liquid can be prevented.
浄化装置10は、吸収液が吸収塔103に送液される前にアニオンを除去するため、吸収塔103において、燃焼排ガス102a中に含まれる酸性ガスを効率的に除去できる。また、再生熱交換器107やリボイラー106におけるスケール発生を防止し、二酸化炭素を放出するために必要なエネルギーが増加することを防止できる。
Since the
このように、本実施形態では、バリウム化合物を用いることで、吸収液中に存在する不純物(アニオン)を熱損失少なく、かつ効率的に除去できる。また、吸収液中に含まれるイオン分と固形物を一緒に除去できるため、不純物除去のためのプロセスを簡略化でき、コストを削減できる。 Thus, in this embodiment, by using a barium compound, impurities (anions) present in the absorbing liquid can be efficiently removed with little heat loss. In addition, since the ions and solids contained in the absorbing solution can be removed together, the process for removing impurities can be simplified and the cost can be reduced.
上記第1の実施形態では、浄化装置10をライン110に連結していたが、再生塔105と再生熱交換器107との間に設け、再生塔105から排出されたリーン液104b中の不純物を除去するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
また、フィルタ12において、金属メッシュ21の代わりに、耐熱性に優れた多孔性の高分子膜を用いてもよい。高分子膜は、耐薬品性が求められることから、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素含有の高分子で構成される高分子膜が好ましい。高分子膜を使用した場合のフィルタ12の構造は、逆洗などにより繰り返し使用できる中空糸型やプリーツ型とすることが望ましい。
In the
浄化装置10は、図5に示すようなボディフィード型ろ過器で構成してもよい。これは、図2に示す浄化装置10に、分岐ライン31、ろ過助剤導入ライン32、タンク33、送液ライン34をさらに設けた構成となっている。なお、浄化装置10のフィルタは、金属メッシュ21のみで構成してもよいし、図3に示すように金属メッシュ12及びバリウム化合物層22により構成してもよい。
The
分岐ライン31は流入ライン13を流れる吸収液の一部をタンク33に導く。ろ過助剤導入ライン32は、ろ過助剤をタンク33に導入する。ろ過助剤はバリウム化合物である。タンク33は吸収液とろ過助剤を混合する。送液ライン34はろ過助剤が混合された吸収液をタンク33から流入ライン13に戻す。容器11において吸収液がろ過され、流出ライン14を介して排出される。
The
容器11内のフィルタ12では、吸収液に含まれる固形分と、ろ過助剤として添加されたバリウム化合物が捕集される。ボディフィードにより粒子の抵抗が小さくなり、ろ過量を多くとることができ、かつ、ろ過時間を長く取ることができる。ろ過時間を長く取ることにより、バリウム化合物と吸収液との接触時間が長くなることから、不純物(アニオン)をさらに効率良く除去できる。
In the
洗浄装置10は、フィルタを用いたろ過器でなく、バリウム系化合物を担持させた担体を充填した反応層(固定床)を用いてもよい。固定床にすることで、吸収液とバリウム化合物との接触時間が長くなり、さらに効率よく液中からアニオンを除去することができる。
The
(第2の実施形態)図6に本発明の第2の実施形態に係る二酸化炭素回収システムの概略構成を示す。本実施形態は、図1に示す第1の実施形態と比較して、浄化装置10が吸収塔103と再生熱交換器107との間に設けられ、リッチ液104aから不純物を除去する点が異なる。図6において、図1に示す第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a schematic configuration of a carbon dioxide recovery system according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the
リッチ液104a中には吸収塔103にて吸収した二酸化炭素だけでなく、不純物が大量に含まれている。浄化装置10は、吸収液が再生熱交換器107および再生塔105において昇温される前に、吸収液中の固形分およびアニオンを除去する。
The
これにより、再生塔105において吸収液を昇温する際の熱損失を低減できる。また、吸収液中に含まれる不純物は、吸収液の昇温の際に、アミンの分解を促進する効果がある。そのため、浄化装置10が、吸収液の昇温前にこれらの不純物を除去することにより、吸収液特性の変化を防止することができる。
Thereby, the heat loss at the time of heating up absorption liquid in the
浄化装置10は、二酸化炭素回収システム内の吸収液が流れるあらゆる箇所に設けることができる。例えば、冷却器114と吸収塔103との間に設け、リーン液104bから不純物を除去するようにしてもよい。
The
冷却器114を通過した吸収液は温度が低いため、浄化装置10の後段において、高温条件で使用することができないイオン交換樹脂を用いたイオン交換処理によるイオン除去を行ってもよい。これにより、液中に含まれる不純物をさらに除去することができる。
Since the absorption liquid that has passed through the cooler 114 has a low temperature, ion removal by ion exchange treatment using an ion exchange resin that cannot be used under high temperature conditions may be performed in the subsequent stage of the
イオン交換処理を加えた場合の、二酸化炭素回収システム内を循環する吸収液中の硫酸イオン濃度の変遷を図7に示す。吸収塔103における二酸化炭素の吸収に伴い不純物も吸収され、吸収液中の硫酸イオン濃度が増加する。その後、吸収液が吸収塔103から排出されてから、再生塔105で再生され、再生塔105から排出され、再生熱交換器107に到達するまでの間に、浄化装置10により不純物が除去され、硫酸イオン濃度が低下する。そして、冷却器114を通過した吸収液に対してイオン交換処理が施され、吸収液中の硫酸イオン濃度がさらに低下する。このようにして吸収液の硫酸イオン濃度を極めて小さくできるため、二酸炭素吸収性能の劣化を防止することができる。
FIG. 7 shows the transition of the sulfate ion concentration in the absorption liquid circulating in the carbon dioxide recovery system when the ion exchange treatment is applied. Impurities are also absorbed with the absorption of carbon dioxide in the
図8に示すように、ライン110と、吸収塔103と再生熱交換器107との間との2箇所に浄化装置10を設けてもよい。このように浄化装置10を複数箇所に設けることで、吸収液中の不純物をさらに除去できる。また、一方の浄化装置10での浄化処理を停止し、フィルタ12の交換等を行っている間も、他方の浄化装置10により浄化処理を行うことができる。
As shown in FIG. 8, the
上記実施形態では、浄化装置10を二酸化炭素回収システムにおいて使用する例について説明したが、浄化装置10は、液体中のアニオン除去が要求される様々な状況に適用できる。
Although the example which uses the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
10 浄化装置
103 吸収塔
105 再生塔
106 リボイラー
107 再生熱交換器
DESCRIPTION OF
Claims (8)
アニオンを含む液体を前記容器に導入する第1ラインと、
前記容器内に設けられ、金属メッシュ又は多孔性高分子膜からなる支持体、及び前記支持体の表面に形成されバリウム化合物を含む化合物層を有するフィルタと、
前記フィルタを通過した前記液体を前記容器から排出する第2ラインと、
を備える浄化装置。 A container,
A first line for introducing a liquid containing anions into the container;
A filter provided in the container, comprising a support made of a metal mesh or a porous polymer film, and a compound layer formed on the surface of the support and containing a barium compound;
A second line for discharging the liquid that has passed through the filter from the container;
A purification device comprising:
前記吸収塔から排出された吸収液が供給され、当該吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを除去し、当該吸収液を再生して排出する再生塔と、
前記再生塔に連結され、前記再生塔内の吸収液を加熱するリボイラーと、
前記吸収塔と前記再生塔との間に設けられ、前記再生塔から排出されて前記吸収塔に供給される吸収液を熱源として、前記吸収塔から排出されて前記再生塔に供給される吸収液を加熱する再生熱交換器と、
前記再生塔内の吸収液又は前記再生塔から排出された吸収液からアニオンを除去して吸収液を浄化する浄化装置と、
を備え、
前記浄化装置は、
容器と、
前記吸収液を前記容器に導入する第1ラインと、
前記容器内に設けられ、金属メッシュ又は多孔性高分子膜からなる支持体、及び前記支持体の表面に形成されバリウム化合物を含む化合物層を有し、吸収液からアニオンを除去するフィルタと、
前記フィルタを通過した吸収液を前記容器から排出する第2ラインと、
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収システム。 An absorption tower for absorbing carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas into the absorption liquid and discharging the absorption liquid containing carbon dioxide;
An absorption liquid discharged from the absorption tower is supplied, a carbon dioxide gas containing steam is removed from the absorption liquid, and a regeneration tower that regenerates and discharges the absorption liquid;
A reboiler connected to the regeneration tower for heating the absorption liquid in the regeneration tower;
Absorbing liquid provided between the absorption tower and the regeneration tower, discharged from the regeneration tower and supplied to the absorption tower as a heat source, and discharged from the absorption tower and supplied to the regeneration tower A regenerative heat exchanger that heats,
A purification device for purifying the absorbent by removing anions from the absorbent in the regeneration tower or the absorbent discharged from the regeneration tower;
With
The purification device comprises:
A container,
A first line for introducing the absorbent into the container;
A filter provided in the container, having a support made of a metal mesh or a porous polymer film, and a compound layer formed on the surface of the support and containing a barium compound, and for removing anions from the absorbing solution;
A second line for discharging the absorption liquid that has passed through the filter from the container;
A carbon dioxide recovery system comprising:
前記吸収塔から排出された吸収液が供給され、当該吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを除去し、当該吸収液を再生して排出する再生塔と、
前記再生塔に連結され、前記再生塔内の吸収液を加熱するリボイラーと、
前記吸収塔と前記再生塔との間に設けられ、前記再生塔から排出されて前記吸収塔に供給される吸収液を熱源として、前記吸収塔から排出されて前記再生塔に供給される吸収液を加熱する再生熱交換器と、
前記吸収塔から排出された吸収液からアニオンを除去して吸収液を浄化する浄化装置と、
を備え、
前記浄化装置は、
容器と、
前記吸収液を前記容器に導入する第1ラインと、
前記容器内に設けられ、金属メッシュ又は多孔性高分子膜からなる支持体、及び前記支持体の表面に形成されバリウム化合物を含む化合物層を有し、吸収液からアニオンを除去するフィルタと、
前記フィルタを通過した吸収液を前記容器から排出する第2ラインと、
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収システム。 An absorption tower for absorbing carbon dioxide contained in the combustion exhaust gas into the absorption liquid and discharging the absorption liquid containing carbon dioxide;
An absorption liquid discharged from the absorption tower is supplied, a carbon dioxide gas containing steam is removed from the absorption liquid, and a regeneration tower that regenerates and discharges the absorption liquid;
A reboiler connected to the regeneration tower for heating the absorption liquid in the regeneration tower;
Absorbing liquid provided between the absorption tower and the regeneration tower, discharged from the regeneration tower and supplied to the absorption tower as a heat source, and discharged from the absorption tower and supplied to the regeneration tower A regenerative heat exchanger that heats,
A purification device for purifying the absorption liquid by removing anions from the absorption liquid discharged from the absorption tower;
With
The purification device comprises:
A container,
A first line for introducing the absorbent into the container;
A filter provided in the container, having a support made of a metal mesh or a porous polymer film, and a compound layer formed on the surface of the support and containing a barium compound, and for removing anions from the absorbing solution;
A second line for discharging the absorption liquid that has passed through the filter from the container;
A carbon dioxide recovery system comprising:
タンクと、
前記第1ラインを流れる吸収液の一部を前記タンクに導く第3ラインと、
前記タンクにバリウム化合物を供給する第4ラインと、
前記タンク内の前記吸収液と前記バリウム化合物との混合液を前記第1ラインに戻す第5ラインと、
をさらに備えることを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載の二酸化炭素回収システム。 The purification device comprises:
A tank,
A third line for guiding a part of the absorbent flowing through the first line to the tank;
A fourth line for supplying a barium compound to the tank;
A fifth line for returning the mixed liquid of the absorbing liquid and the barium compound in the tank to the first line;
The carbon dioxide recovery system according to claim 2, further comprising:
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101315709B1 (en) | 2011-11-01 | 2013-10-10 | 기아자동차주식회사 | Equipment for trapping carbon dioxide |
JP2016536137A (en) * | 2013-09-19 | 2016-11-24 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | Optimization of stripper supply configuration for rich / lean solvent regeneration |
JPWO2014136599A1 (en) * | 2013-03-04 | 2017-02-09 | 三菱重工業株式会社 | CO2 recovery system and CO2 recovery method |
CN106422733A (en) * | 2016-10-27 | 2017-02-22 | 上海交通大学 | Heating furnace tail gas carbon capturing device and method achieved by means of slab yard waste heat |
WO2019087900A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | Acidic gas elimination device and acidic gas elimination method |
KR20220101941A (en) | 2021-01-12 | 2022-07-19 | 고려대학교 산학협력단 | Carbon dioxide absorbent capable of generating high-density thermal energy induced by carbon dioxide |
CN115245728A (en) * | 2021-09-02 | 2022-10-28 | 上海蓝景膜技术工程有限公司 | Device for capturing carbon in tail gas after combustion and application thereof |
JP7448926B1 (en) | 2023-05-31 | 2024-03-13 | 株式会社徳岡テクノ | Carbon dioxide adsorption method, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide adsorption system |
-
2010
- 2010-03-03 JP JP2010046637A patent/JP2011177685A/en not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101315709B1 (en) | 2011-11-01 | 2013-10-10 | 기아자동차주식회사 | Equipment for trapping carbon dioxide |
JPWO2014136599A1 (en) * | 2013-03-04 | 2017-02-09 | 三菱重工業株式会社 | CO2 recovery system and CO2 recovery method |
US9623366B2 (en) | 2013-03-04 | 2017-04-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | CO2 recovery system and CO2 recovery method |
JP2016536137A (en) * | 2013-09-19 | 2016-11-24 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | Optimization of stripper supply configuration for rich / lean solvent regeneration |
CN106422733A (en) * | 2016-10-27 | 2017-02-22 | 上海交通大学 | Heating furnace tail gas carbon capturing device and method achieved by means of slab yard waste heat |
JP2019081153A (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | Acidic gas removal apparatus and acidic gas removal method |
WO2019087900A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | Acidic gas elimination device and acidic gas elimination method |
CN110958911A (en) * | 2017-10-31 | 2020-04-03 | 三菱重工工程株式会社 | Acid gas removal device and acid gas removal method |
US11273407B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-03-15 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Acid gas removal device and acid gas removal method |
CN110958911B (en) * | 2017-10-31 | 2022-04-12 | 三菱重工工程株式会社 | Acid gas removal device and acid gas removal method |
KR20220101941A (en) | 2021-01-12 | 2022-07-19 | 고려대학교 산학협력단 | Carbon dioxide absorbent capable of generating high-density thermal energy induced by carbon dioxide |
CN115245728A (en) * | 2021-09-02 | 2022-10-28 | 上海蓝景膜技术工程有限公司 | Device for capturing carbon in tail gas after combustion and application thereof |
JP7448926B1 (en) | 2023-05-31 | 2024-03-13 | 株式会社徳岡テクノ | Carbon dioxide adsorption method, carbon dioxide treatment device, and carbon dioxide adsorption system |
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