JP2012106180A - 二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法 - Google Patents

二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法 Download PDF

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Abstract

【課題】二酸化炭素含有ガスの熱エネルギを回収することが可能な二酸化炭素回収装置を提供する。
【解決手段】二酸化炭素含有ガス111が導入され、二酸化炭素を吸収する吸収液と接触させて二酸化炭素を吸収したリッチ液301を生成して排出する吸収塔101と、吸収塔101から排出されたリッチ液301を加熱して一部の二酸化炭素を含有する蒸気を放散させたセミリーン液320、306を排出する二酸化炭素放出器103、104と、二酸化炭素放出器103、104から放出されたセミリーン液320、306を加熱して残存していた二酸化炭素を含有する蒸気を放散させて分離したリーン液316を生成して吸収塔101に戻す再生塔102Aを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法に関する。
近年、二酸化炭素の回収に関し、地球規模で懸念される地球温暖化問題に対する有効な対策として二酸化炭素回収貯留技術が注目されている。特に、火力発電所やプロセス排出ガスを対象に、二酸化炭素を水溶液により回収する手法が検討されている。
このような二酸化炭素回収装置として、例えば特許文献1には、二酸化炭素含有ガスを吸収液に吸収させてリッチ液を生成する吸収塔と、吸収塔から排出されたリッチ液を加熱することにより二酸化炭素を蒸気と共に放散させて分離し、生成されたリーン液を吸収塔に戻す放散塔と、放散塔から吸収塔に供給されるリーン液が通過する第1の熱交換器と、放散塔で分離された二酸化炭素含有蒸気が通過する第2の熱交換器と、吸収塔から排出されたリッチ液を第1、第2の熱交換器に分流する分流装置とを備え、第1、第2の熱交換器に導入されたリッチ液がそれぞれリーン液及び二酸化炭素含有蒸気と熱交換した後に、放散塔に供給されるようにしたものが開示されている。
特開2009−214089号公報
上述した従来の二酸化炭素回収装置では、放散塔で分離された二酸化炭素含有蒸気の有する熱エネルギを、分流したリッチ液によって第2の熱交換器において回収することできるが、第1の熱交換器を通過するリッチ液の流量が低下して温度が上昇し易くなり、結果として高温側流体であるリーン液との温度差が小さくなることによって、この部位におけるリーン液からの熱エネルギ回収量が、分流しない場合よりも低下してしまうという問題点がある。この傾向は、二酸化炭素回収装置の消費蒸気量低減のために、伝熱面積を増やす等の方策により第1の熱交換器の高性能化を図った場合において、より顕著となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、リッチ液によるリーン液および二酸化炭素含有蒸気からの熱回収を効果的に行うことが可能な二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法を提供することを目的とする。
本発明の二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素含有ガスが導入され、二酸化炭素を吸収する吸収液と接触させて二酸化炭素を吸収したリッチ液を生成し排出する吸収塔と、前記吸収塔から排出された前記リッチ液を加熱することにより、一部の二酸化炭素を含有する蒸気を放散させたセミリーン液を排出する二酸化炭素放出器と、前記二酸化炭素放出器から放出された前記セミリーン液を加熱することにより、残存していた二酸化炭素を含有する蒸気を放散させて分離したリーン液を生成して前記吸収塔に戻す再生塔とを備えることを特徴とする。
本発明の二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法によれば、リッチ液によるリーン液および二酸化炭素含有蒸気からの熱回収を効果的に行うことが可能である。
本発明の実施の形態1による二酸化炭素回収装置1の構成を示した配置図。 本発明の実施の形態2による二酸化炭素回収装置2の構成を示した配置図。 本発明の実施の形態2による二酸化炭素回収装置2の変形例を示した配置図。 本発明の実施の形態3による二酸化炭素回収装置3の構成を示した配置図。 本発明の実施の形態4による二酸化炭素回収装置4の構成を示した配置図。 本発明の実施の形態5による二酸化炭素回収装置5の構成を示した配置図。 本発明の実施の形態6による二酸化炭素回収装置6の構成を示した配置図。 本発明の実施の形態7による二酸化炭素回収装置7の構成を示した配置図。
以下、本発明の実施の形態1〜7による二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法について、図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1による二酸化炭素回収装置について、その構成を示した図1を用いて説明する。
本実施の形態1による二酸化炭素回収装置1は、主要な構成要素として、吸収塔101、二酸化炭素放出器103、104、気液分離器132、冷却器105、106、再生塔102A、リボイラ108を備えている。
さらに二酸化炭素回収装置1は、ポンプ201、202、203、分流装置107、合流装置109を備えている。
吸収塔101において、二酸化炭素含有ガス111が導入され、二酸化炭素を吸収する吸収液と接触し、二酸化炭素を吸収したリッチ液301が生成される。
ここで吸収塔101は、例えば向流型気液接触装置から成り、下部から供給された二酸化炭素含有ガス111を、上部から流下するリーン液319と気液接触させるように構成されている。
吸収塔101に供給される二酸化炭素含有ガス111は特に限定されるものではないが、例えば燃焼排ガスやプロセス排ガス等であってもよく、必要に応じて冷却処理後に導入してもよい。
また吸収液は特に限定されるものではなく、例えばモノエタノールアミン(MEA)、ジエタノールアミン(DEA)等のアミン系水溶液を用いてもよい。吸収塔101で二酸化炭素が除去された脱二酸化炭素ガス112は、吸収塔101の上部から排出される。
吸収塔101から排出されたリッチ液301は、ポンプ201を介して分流装置107に与えられ、所望の流量比でリッチ液302、303に分流される。
リッチ液302、303はそれぞれ二酸化炭素放出器103、104において加熱され、一部の二酸化炭素が蒸気と共に放散され、二酸化炭素の一部が液体から除去された気液2相のセミリーン液320、306となって排出される。
ここで、第1の二酸化炭素放出器である二酸化炭素放出器103では、再生塔102Aから吸収塔101に供給されるリーン液316が通過する。
第2の二酸化炭素放出器である二酸化炭素放出器104では、後述する再生塔102Aで分離された二酸化炭素含有蒸気310が通過する。
これにより、二酸化炭素放出器103、104にそれぞれ供給されたリッチ液302、303が、リーン液316、二酸化炭素含有蒸気310との熱交換により加熱され、一部の二酸化炭素を蒸気と共に放散させる。
二酸化炭素放出器104では水蒸気の一部が凝縮し、排出された二酸化炭素含有蒸気311は冷却器105へ供給され、外部から供給される冷水等の冷媒により冷却されて気液分離器132に排出される。気液分離器132において、二酸化炭素315と凝縮水314とに分離されて排出される。
二酸化炭素の一部が放出されたセミリーン液320、306は、それぞれポンプ202、203を介して合流装置109にて合流し、再生塔102Aに供給される。
再生塔102Aは充填層102aを備え、セミリーン液309が加熱されることにより大部分の二酸化炭素が蒸気と共に放散されて分離し上部から二酸化炭素含有蒸気310として排出され、二酸化炭素の大部分が除去されたリーン液316が吸収塔101に戻される。
再生塔102Aは、例えば向流型気液接触装置であり、貯留液の加熱はリボイラ108において外部供給熱である高温蒸気と熱交換することにより行われる。
再生塔102Aから吸収塔101にリーン液316が供給される経路において、二酸化炭素放出器103と吸収塔101との間に冷却器106が設けられている。外部から供給される冷水等の冷媒によりリーン液318が冷却された後、リーン液319として吸収塔101に戻される。
以上の構成を備える本実施の形態1の二酸化炭素回収装置1によれば、以下のような作用、効果が得られる。
先ず吸収塔101において、二酸化炭素含有ガス111が吸収液に吸収されてリッチ液301が生成される二酸化炭素の吸収工程が行われる。
吸収塔101から排出されたリッチ液301は分流され、それぞれ二酸化炭素放出器103、104において一部の二酸化炭素が放散された気液2相のセミリーン液320、306となって再生塔102Aに供給され、リボイラ108により加熱されて二酸化炭素含有蒸気131として循環供給され、残存していた二酸化炭素含有蒸気が放散される。
この二酸化炭素含有蒸気は、再生塔102Aの上部から二酸化炭素含有蒸気310として排出される一方、リーン液316が吸収塔101に戻される。
このようにして、二酸化炭素を吸収したリッチ液301がリーン液316となるまでの間にエネルギの再利用のための再生工程が行われる。
再生工程においては、再生塔102Aから排出されたリーン液316が二酸化炭素放出器103、冷却器106を通過して吸収塔101に供給されると共に、再生塔102Aで分離された二酸化炭素含有蒸気310が二酸化炭素放出器104、冷却器105を通過して気液分離器132に供給される。
吸収塔101から排出されたリッチ液301は、分流装置107で分流されて二酸化炭素放出器103、104に導入され、それぞれリーン液316、二酸化炭素含有蒸気310と熱交換した後、再生塔102Aに供給される。
2つの二酸化炭素放出器103、104を用いて、再生塔102Aに導入するセミリーン液320、306の温度を十分高めることができると共に二酸化炭素の一部が放散されるが、二酸化炭素の放散およびそれに伴う水分の蒸発は吸熱反応であり、二酸化炭素放出器103内におけるリッチ液とリーン液の温度差、あるいは二酸化炭素放出器104内におけるリッチ液と二酸化炭素含有蒸気の温度差を、リッチ液が相変化しない場合に比べて大きくすることができるので、リッチ液によるリーン液および二酸化炭素含有蒸気からの熱回収をより効果的に行うことが可能になる。
また、二酸化炭素放出器103、104における圧力を低く設定することでセミリーン液320、306を液体と二酸化炭素含有蒸気とに容易に2相化させることができ、2相化の程度および熱回収の効率を高めることができるので、再生塔102Aにおいて二酸化炭素を放散させるための熱エネルギをより一層低減することができる。
この結果、冷却器106、105にそれぞれ導入されるリーン液318、二酸化炭素含有蒸気311の温度を低く設定することができることから、冷却器106、105における冷却負荷を軽減して冷却損失を抑制することができる。
このように本実施の形態1によれば、リッチ液によるリーン液および二酸化炭素含有蒸気からの熱回収を効果的に行うことが可能になる。
尚、気液分離器132で分離された凝縮水314は、本実施の形態1においては再生塔102Aに戻すように構成されている。しかし、この凝縮水314は吸収塔101に戻すことや、二酸化炭素放出器103後のリーン液318と合流させることも可能であり、或いは他の用途に利用してもよい。
さらに、本実施の形態1ではポンプ201〜203を備えているが、必ずしも全てを設ける必要はなくその数を減らすことも可能である。
本実施の形態1では、分流装置107が吸収塔101の外部に設けられており、リッチ液301の流路を分流装置107により分岐した後2本の配管を介して二酸化炭素放出器103、104に供給している。しかしこの構成には限定されず、吸収塔101から分岐して二酸化炭素放出器103、104に供給する等、二酸化炭素放出器103、104の双方に所望の流量比で供給できる構成であればよい。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2による二酸化炭素回収装置2について、その構成を示した図2を用いて説明する。
本実施の形態2による二酸化炭素回収装置2は、上記実施の形態1による二酸化炭素回収装置1と比較し、気液分離器133、134、135、および合流装置110、ポンプ204を備えている点で相違する。
吸収塔101から排出されたリッチ液301は、分流装置107を介してリッチ液302、303として二酸化炭素放出器103、104に供給され、それぞれ加熱されて一部の二酸化炭素が蒸気と共に放散され、二酸化炭素の一部が液体から除去された気液2相のセミリーン液320、306となって排出される。
二酸化炭素放出器103では、再生塔102Aから吸収塔101に供給されるリーン液316が通過する。二酸化炭素放出器104では、再生塔102Aで分離された二酸化炭素含有蒸気310が、後述するように他の二酸化炭素含有蒸気305、308と共に合流装置110において合流して通過する。
これにより、二酸化炭素放出器103、104にそれぞれ供給されたリッチ液302、303が、リーン液316、二酸化炭素含有蒸気305、308、310との熱交換により加熱され、一部の二酸化炭素を蒸気と共に放散させる。
二酸化炭素放出器104では水蒸気の一部が凝縮し、排出された二酸化炭素含有蒸気311が気液分離器135に供給されると、二酸化炭素含有蒸気313と凝縮水312とに分離されて排出される。二酸化炭素含有蒸気313は冷却器105へ供給され、外部から供給される冷水等の冷媒により冷却されて気液分離器132に排出される。気液分離器132において、二酸化炭素315と凝縮水314とに分離されて排出される。気液分離器135から排出された凝縮水312はポンプ204を介して、気液分離器132から排出された凝縮水314と共に再生塔102Aに戻される。なお、気液分離器135を設置することなく、二酸化炭素含有蒸気311を直接冷却器105に供給することも可能である。
二酸化炭素放出器103、104からそれぞれ排出されたセミリーン液320、306は、それぞれ気液分離器133、134により二酸化炭素含有蒸気305、308とセミリーン液304、307とに分離される。
二酸化炭素含有蒸気305、308は、再生塔102Aから排出された二酸化炭素含有蒸気310と共に合流装置110に与えられて合流し、二酸化炭素放出器104に与えられる。
二酸化炭素の一部が放出されたセミリーン液304、307は、それぞれポンプ202、203を介して合流装置109にて合流し、再生塔102Aに供給される。
他の構成並びに動作は上記実施の形態1と同様であり、説明を省略する。
本実施の形態2においても、上記実施の形態1と同様に二酸化炭素放出器103、104において圧力を低く設定することで、セミリーン液320、306を、液体と二酸化炭素含有蒸気とに容易に2相化させることができ、より効果的な熱回収が可能になる。
また、本実施の形態2によれば、再生塔102Aと気液分離器133、134がガス単一相で連通しており、従って、気液分離器133と二酸化炭素放出器103、および気液分離器134と二酸化炭素放出器104とが近接している場合には、再生塔102Aと二酸化炭素放出器103、104が気液2相のセミリーン液の供給ラインで連通している上記実施の形態1に比べて配管での圧力損失が小さくなるので、二酸化炭素放出器103、104内部のリッチ液圧力をより低く設定することができ、また二酸化炭素放出器103、104が低位置に設置されている場合に顕著になる再生塔102Aに至る配管内の液相ヘッド分が存在しないか小さい分だけ、二酸化炭素放出器103、104内部のリッチ液圧力をより低く設定することができるので、セミリーン液320、306の2相化の程度をより高めることができ、リッチ液によるリーン液および二酸化炭素含有蒸気からの熱回収をより効果的に行うことが可能になる。
さらに、気液分離器133、134により二酸化炭素がある程度分離された後にセミリーン液304、307が再生塔102Aに供給されるので、再生塔102Aにおいて二酸化炭素が再吸収されることをより抑制することができる。
尚、本実施の形態2においては、例えば図3に示すように、セミリーン液320、306を合流した後に気液分離器133に導入し、ここで分離された二酸化炭素含有蒸気305と、再生塔102Aから排出された二酸化炭素含有蒸気310を合流し、二酸化炭素放出器104に供給する等の構成とすることも可能である。
さらに、本実施の形態2ではポンプ201〜204を備えているが、再生塔102Aの設置位置を低く設定する等により、全て設ける必要はなくその数を減らすことも可能である。
他の構成並びに動作は上記実施の形態1と同様であり、説明を省略する。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3による二酸化炭素回収装置3について、その構成を示した図4を用いて説明する。
本実施の形態3による二酸化炭素回収装置3は、上記実施の形態2による二酸化炭素回収装置2と比較し、二酸化炭素放出器121、122、冷却器113、気液分離器136、およびポンプ205、206を備えている点で相違する。
吸収塔101から排出されたリッチ液301は、分流装置107を介してリッチ液302として第1の二酸化炭素放出器である二酸化炭素放出器103に供給され、加熱されて一部の二酸化炭素が蒸気と共に放散され、二酸化炭素の一部が液体から除去された気液2相のセミリーン液320となって排出される。一方、リッチ液303は第2の二酸化炭素放出器である二酸化炭素放出器121、122、104に順次供給され、それぞれ加熱されて一部の二酸化炭素が蒸気と共に放散され、二酸化炭素の一部が液体から除去された気液2相のセミリーン液306となって排出される。
二酸化炭素放出器103では、再生塔102Aから吸収塔101に供給されるリーン液316が通過することにより、これがリッチ液302との熱交換を行ってリッチ液302を加熱し、一部の二酸化炭素を蒸気と共に放散させる。
二酸化炭素放出器121では、気液分離器134から排出された二酸化炭素含有蒸気308が通過し、二酸化炭素放出器122では、再生塔102Aで分離された二酸化炭素含有蒸気310が通過し、二酸化炭素放出器104では、気液分離器133から排出された二酸化炭素含有蒸気305が通過する。これにより、二酸化炭素放出器121、122、104に順次供給されたリッチ液303が、二酸化炭素含有蒸気308、310、305との熱交換により加熱され、一部の二酸化炭素を蒸気と共に放散させる。
二酸化炭素放出器121、104では水蒸気の一部が凝縮し、排出された二酸化炭素含有蒸気128、311が合流装置110に与えられて合流し、二酸化炭素含有蒸気124として気液分離器135に供給されると、二酸化炭素含有蒸気313と凝縮水312とに分離されて排出される。二酸化炭素含有蒸気313は冷却器105へ供給され、外部から供給される冷水等の冷媒により冷却されて気液分離器132に排出される。気液分離器132において、二酸化炭素315と凝縮水314とに分離されて排出される。気液分離器135から排出された凝縮水312はポンプ204を介して、気液分離器132から排出された凝縮水314と共に再生塔102Aに戻される。なお、気液分離器135を設置することなく、二酸化炭素含有蒸気124を直接冷却器105に供給することも可能である。
二酸化炭素放出器122では水蒸気の一部が凝縮し、排出された二酸化炭素含有蒸気127は冷却器113へ供給され、外部から供給される冷水等の冷媒により冷却されて気液分離器136に排出される。気液分離器136において、二酸化炭素325と凝縮水324とに分離されて排出される。気液分離器136ら排出された凝縮水324はポンプ206を介して再生塔102Aに戻される。
二酸化炭素放出器103、104からそれぞれ排出されたセミリーン液320、306は、それぞれ気液分離器133、134により二酸化炭素含有蒸気305、308とセミリーン液304、307とに分離される。
二酸化炭素の一部が放出されたセミリーン液304、307は、それぞれポンプ202、203を介して合流装置109にて合流し、再生塔102Aに供給される。
このように、二酸化炭素含有蒸気305と308の供給ラインと、二酸化炭素含有蒸気310の供給ラインとを合流させないことにより、二酸化炭素315の供給ライン等に設置された圧力調整弁(図示せず)の調整によって、上記実施の形態2とは異なり、気液分離器133、134内部の圧力を再生塔102A内部の圧力よりも大幅に低くすることができ、したがって二酸化炭素放出器103、121、122、104内部のリッチ液圧力も低くすることができるので、セミリーン液320、306の2相化の程度をより高めることができ、リッチ液によるリーン液および二酸化炭素含有蒸気からの熱回収をより効果的に行うことが可能になる。
また、セミリーン液320、306を合流した後に気液分離器に導入し、ここで分離された二酸化炭素含有蒸気と、再生塔102Aから排出された二酸化炭素含有蒸気310を合流させず、個別の二酸化炭素放出器によってリッチ液303を順次加熱する構成とすることによっても、二酸化炭素放出器内部のリッチ液圧力を、再生塔102A内部の圧力よりも低くすることが可能になる。
他の構成並びに動作は上記実施の形態2と同様であり、説明を省略する。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4による二酸化炭素回収装置4について、その構成を示した図5を用いて説明する。
本実施の形態4による二酸化炭素回収装置4は、上記実施の形態1による二酸化炭素回収装置1と比較し、リーン液冷却器123を備えている点で相違する。
分流されて供給されたリッチ液303は、二酸化炭素放出器104の手前に設置されたリーン液冷却器123において、二酸化炭素放出器103から排出されたリーン液318を冷却し、自身は加熱される。リーン液からの熱回収を最大限行うことにより、リボイラ108において供給される高温蒸気の使用量を低減することが可能になり、また、冷却器106における冷却負荷を軽減することにより、動力使用量も削減される。
他の構成並びに動作は上記実施の形態1と同様であり、説明を省略する。
なお、このリーン液冷却器123の設置は、他にも実施の形態2や、実施の形態3に示す二酸化炭素回収装置に対して行うことも勿論可能であり、同様の効果を発揮する。
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5による二酸化炭素回収装置5について、その構成を示した図6を用いて説明する。
上記実施の形態1〜4において、二酸化炭素放出器104は再生塔102Aの外部に設けられている。これに対し本実施の形態5では、二酸化炭素放出器104が再生塔102Bの外部には設けられていない。このため、分流装置107から排出されたリッチ液303が直接再生塔102Bに供給される。二酸化炭素放出器104が再生塔102Bの外部に設けられていないことに伴い、合流装置109が不要となる。
そして、再生塔102Bの内部において、セミリーン液320およびリッチ液303と、二酸化炭素含有蒸気131との熱交換が行われる。上記実施の形態1〜4における再生塔102Aは充填層102aのみ備えているが、本実施の形態5における再生塔102Bは下段の充填層102aに加えてその上段に充填層102bを備えている。リッチ液303は上段の充填層102bの上方から供給されて充填層102bを通過して下方へ移動する。セミリーン液320は充填層102aと102bとの間に供給されて下段の充填層102aを通過して下方へ移動する。充填層102a、102bを上方へ向かって二酸化炭素含有蒸気131が通過して熱交換が行われる。即ち、二酸化炭素放出器104の替わりに、再生塔102B内において同等の機能を有する充填層102bが第2の二酸化炭素放出器として設けられている。なお、セミリーン液320に含まれる二酸化炭素含有蒸気は、再生塔102Bに導入された後に上方へ向かって移動するので、これもまた二酸化炭素含有蒸気131と共にリッチ液303の加熱媒体として作用する。
再生塔102Bの上部から排出された二酸化炭素含有蒸気310は、上記実施の形態1〜4では二酸化炭素放出器104等を通過するが、本実施の形態5では直接冷却器105に与えられて冷却され、気液分離器132に与えられる。
本実施の形態5によれば、二酸化炭素放出器104、合流装置109が設けられていないことに伴い、上記実施の形態1より必要な配管が少なく製造コストの低減が可能である。なお、本実施の形態5ではポンプ201〜203を備えているが、必ずしも全てを設ける必要はなくその数を減らすことも可能である。
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6による二酸化炭素回収装置6について、その構成を示した図7を用いて説明する。
本実施の形態6による二酸化炭素回収装置6は、上記実施の形態5による二酸化炭素回収装置5と比較し、気液分離器133を備えている点で相違する。
二酸化炭素放出器103から排出されたセミリーン液320は、気液分離器133により二酸化炭素含有蒸気305とセミリーン液304とに分離される。
セミリーン液304はポンプ202により充填層102aと102bとの間に供給されて下段の充填層102aを通過して下方へ移動する。二酸化炭素含有蒸気305は、セミリーン液304と同じか、より高い位置において、再生塔102Bに供給されて上方へ向かって移動し、二酸化炭素含有蒸気131と共にセミリーン液303の加熱媒体として作用する。
本実施の形態6によれば、再生塔102Bと気液分離器133がガス単一相で連通しており、従って、気液分離器133と二酸化炭素放出器103とが近接している場合には、再生塔102Bと二酸化炭素放出器103が気液2相のセミリーン液の供給ラインで連通している上記実施の形態5に比べて配管での圧力損失が小さくなるので、二酸化炭素放出器103内部のリッチ液圧力をより低く設定することができ、また二酸化炭素放出器103が低位置に設置されている場合に顕著になる再生塔102Bに至る配管内の液相ヘッド分が存在しないか小さい分だけ、二酸化炭素放出器103内部のリッチ液圧力をより低く設定することができるので、セミリーン液320の2相化の程度をより高めることができ、リッチ液によるリーン液および二酸化炭素含有蒸気からの熱回収をより効果的に行うことが可能になる。
他の構成並びに動作は上記実施の形態5と同様であり、説明を省略する。
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7による二酸化炭素回収装置7について、その構成を示した図8を用いて説明する。
本実施の形態7による二酸化炭素回収装置7は、上記実施の形態5による二酸化炭素回収装置5と比較し、リーン液冷却器123を備えている点で相違する。
分流されて供給されたリッチ液303は、再生塔102Bの手前に設置されたリーン液冷却器123において、二酸化炭素放出器103から排出されたリーン液318を冷却し、自身は加熱される。リーン液からの熱回収を最大限行うことにより、リボイラ108において供給される高温蒸気の使用量を低減することが可能になり、また、冷却器106における冷却負荷を軽減することにより、動力使用量も削減される。
他の構成並びに動作は上記実施の形態5と同様であり、説明を省略する。
なお、このリーン液冷却器123の設置は、他にも実施の形態6に示す二酸化炭素回収装置に対して行うことも勿論可能であり、同様の効果を発揮する。
以上、本発明の実施の形態1〜7について説明したがいずれも一例であって本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲内において変形することが可能である。
1〜4 二酸化炭素回収装置
101 吸収塔
102A、102B 再生塔
103、104、121、122 二酸化炭素放出器
123 リーン液冷却器
105、106、113 冷却器
107 分流装置
108 リボイラ
109、110 合流装置
132〜136 気液分離器

Claims (9)

  1. 二酸化炭素含有ガスが導入され、二酸化炭素を吸収する吸収液と接触させて二酸化炭素を吸収したリッチ液を生成し排出する吸収塔と、
    前記吸収塔から排出された前記リッチ液を加熱することにより、一部の二酸化炭素を含有する蒸気を放散させたセミリーン液を排出する二酸化炭素放出器と、
    前記二酸化炭素放出器から排出された前記セミリーン液を加熱することにより、残存していた二酸化炭素を含有する蒸気を放散させて分離したリーン液を生成して前記吸収塔に戻す再生塔と、
    を備えることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
  2. 前記二酸化炭素放出器として、前記リーン液を熱源とする第1の二酸化炭素放出器と、前記再生塔から放散された前記二酸化炭素を含有する蒸気を熱源とする第2の二酸化炭素放出器とを有し、前記吸収塔から排出された前記リッチ液が前記第1の二酸化炭素放出器と前記第2の二酸化炭素放出器とに分流されて供給されることを特徴とする請求項1記載の二酸化炭素回収装置。
  3. 前記第1の二酸化炭素放出器から排出された前記セミリーン液から前記二酸化炭素を含有する蒸気を分離して、二酸化炭素含有蒸気を前記第2の二酸化炭素放出器に供給すると共に、分離された液体を前記再生塔に供給する第1の気液分離器をさらに備えることを特徴とする請求項2記載の二酸化炭素回収装置。
  4. 前記第2の二酸化炭素放出器から排出された前記セミリーン液から前記二酸化炭素を含有する蒸気を分離して、二酸化炭素含有蒸気を前記第2の二酸化炭素放出器に供給すると共に、分離された液体を前記再生塔に供給する第2の気液分離器をさらに備えることを特徴とする請求項2記載の二酸化炭素回収装置。
  5. 前記第1の二酸化炭素放出器から排出された前記セミリーン液と前記第2の二酸化炭素放出器から排出された前記セミリーン液とを合流して得たセミリーン液から、前記二酸化炭素を含有する蒸気を分離して、二酸化炭素含有蒸気を前記第2の二酸化炭素放出器に供給すると共に、分離された液体を前記再生塔に供給する第3の気液分離器をさらに備えることを特徴とする請求項2記載の二酸化炭素回収装置。
  6. 前記第1の気液分離器の圧力または前記第2の気液分離器の圧力または前記第3の気液分離器の圧力を、前記再生塔の圧力以下に設定することを特徴とする請求項3乃至5何れか1項に記載の二酸化炭素回収装置。
  7. 分流されて供給された前記リッチ液が、前記第2の二酸化炭素放出器の手前に設置されたリーン液冷却器において、前記第1の二酸化炭素放出器から排出された前記リーン液を冷却することを特徴とする請求項2乃至6何れか1項に記載の二酸化炭素回収装置。
  8. 前記第2の二酸化炭素放出器に熱源として供給された前記二酸化炭素を含有する蒸気を冷却する冷却器をさらに備えることを特徴とする請求項2記載の二酸化炭素回収装置。
  9. 二酸化炭素含有ガスを導入し、二酸化炭素を吸収する吸収液と接触させて二酸化炭素を吸収したリッチ液を生成し排出する工程と、
    前記リッチ液を加熱することにより、一部の二酸化炭素を含有する蒸気を放散させたセミリーン液を排出する工程と、
    前記セミリーン液を加熱することにより、残存していた二酸化炭素を含有する蒸気を放散させて分離したリーン液を生成する工程と、
    を備えることを特徴とする二酸化炭素回収方法。
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