JP2015123380A - 酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】酸性ガスを吸収した吸収液から酸性ガスを分離回収するのに必要な熱エネルギを低減し得る酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法を提供する。
【解決手段】実施形態の酸性ガスの除去装置は、酸性ガスを含有する排気ガスと感温性含窒素化合物を含む酸性ガス吸収剤を内部で接触させ、前記排気ガスから前記酸性ガスを除去する吸収塔と、酸性ガス吸収液を、前記感温性含窒素化合物の下限臨界共溶温度以上に加熱して、リッチ吸収液とリーン吸収液に相分離させる相分離槽と、前記リッチ吸収液を加熱して、前記リッチ吸収液中の前記酸性ガスを放出させる再生塔とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法に関する。

近年、地球の温暖化現象の一因として二酸化炭素（ＣＯ_２）濃度の上昇による温室効果が指摘され、地球規模で環境を守る国際的な対策が急務となっている。ＣＯ_２の発生源としては産業活動によるところが大きく、その排出抑制への機運が高まっている。

ＣＯ_２をはじめとする酸性ガスの濃度の上昇を抑制するための技術としては、省エネルギ製品の開発、排出する酸性ガスの分離回収技術、酸性ガスの資源としての利用や隔離貯留させる技術、酸性ガスを排出しない自然エネルギや原子力エネルギなどの代替エネルギへの転換などがある。酸性ガスの分離回収技術としては、吸収法、吸着法、膜分離法、深冷法などがある。中でも吸収法は、ガスを大量に処理するのに適しており、工場や発電所への適用が検討されている。

特に、石炭、石油、天然ガス等の化石燃料を使用する火力発電所などの設備では、化石燃料を燃焼する際に発生する排気ガスを化学吸収剤と接触させ、燃焼排気ガス中のＣＯ_２を除去して回収する方法、さらに回収されたＣＯ_２を貯蔵する方法が行われている。また、化学吸収剤を用いてＣＯ_２以外に硫化水素（Ｈ_２Ｓ）等の酸性ガスを除去することが提案されている。

吸収法において使用される化学吸収剤としては、経済的でありまた除去装置の大型化が容易であることから、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）に代表されるアミノアルコール類が使用されている。さらに、酸性ガスの選択度が非常に高く、また再生に要するエネルギが少ないことから、構造的に立体障害を有するアミノアルコール類を用いた化学吸収剤についての研究がなされている。この場合、例えば、炭酸ガスを含むガスを吸収塔内でアルカノールアミン水溶液と接触させて炭酸ガスを吸収させた後、その炭酸ガス吸収液の全量を加熱して脱離塔で炭酸ガスを脱離回収させる。

このように、アミノアルコール類を用いることで、再生エネルギの低減を図る試みが数多くなされているが、さらなる再生エネルギの低減を可能とする化学吸収剤ないし再生方法が求められている。

また、再生エネルギを低下させる方法として、ＣＯ_２ガスを吸収させた化学吸収剤を固体と液体、又は液体と液体に相分離させて、ＣＯ_２濃度の高い相を再生する方法が検討されている。固液相分離型の方法としては、ＣＯ_２ガスを吸収させて固体反応生成物を形成する方法が提案されているが、固体反応生成物は、液体吸収液に比べて再生塔に輸送しにくい。液液相分離型の方法としては、非水溶性溶媒に溶解させたアミンをＣＯ_２と反応させる方法が知られており、非水溶性の有機溶媒に溶解させたアミン化合物や水溶性のアミン化合物にＣＯ_２を吸収させる方法が知られている。

また、液液相分離型の方法として、酸性化合物を含んだ吸収溶液を加熱した場合に分割する性質を有する脱混合（ｄｅｍｉｘｉｎｇ）吸収溶液を使用し、酸性ガス吸収後に、これを蒸留し、酸性ガス吸収液の一部を酸性化合物に富む画分（ｆｒａｃｔｉｏｎ）と酸性化合物に乏しい画分との２相に分離し、酸性化合物が富化された画分を再度蒸留に供して再生することで、吸収溶液の再生に必要となるエネルギを抑えることが提案されている。

特許第２８７１３３４号 特開２０１０−１８８３３６号公報

しかしながら、非水溶性の有機溶媒を使用する方法では、吸収塔内において吸収液が均一になりにくい。また、アミン化合物を用いる場合にも、水に対する溶解性が不十分である、蒸気圧が高い等の課題がある。

また、脱混合（ｄｅｍｉｘｉｎｇ）吸収溶液を使用する方法では、脱混合吸収溶液の、酸性ガス吸収温度である４０℃付近における水への溶解性が悪く、溶解を促進する物質を添加することが行われている。さらに、吸収溶液を相分離させる前に加熱しているため、再生エネルギの低減が十分ではない。

本発明は上記した課題を解消するためになされたもので、酸性ガスを吸収した吸収液から酸性ガスを分離回収するのに必要な熱エネルギを低減し得る酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法を提供することを目的とする。

実施形態の酸性ガスの除去装置は、酸性ガスを含有する排気ガスと感温性含窒素化合物を含む酸性ガス吸収剤を内部で接触させて前記酸性ガスを前記酸性ガス吸収剤に吸収させ、前記排気ガスから前記酸性ガスを除去する吸収塔と、前記酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収液を前記感温性含窒素化合物の下限臨界共溶温度以上に加熱する加熱器と、加熱された酸性ガス吸収液をリッチ吸収液とリーン吸収液に相分離させる相分離槽と、前記リッチ吸収液中の前記酸性ガスを放出させる再生塔と、前記再生塔に備えられ、前記リッチ吸収液を加熱する加熱器とを備え、前記感温性含窒素化合物は、下記一般式（１）で示され、相分離性を有するとともに、下限臨界共溶温度未満で水溶性を示す化合物であることを特徴とする。

・・・（１）
（上記式（１）中、Ｒ^１は、ヒドロキシアルキル基であり、Ｒ^２は炭素数３〜１０の非置換の環状アルキル基であり、Ｒ^３は水素原子又は非置換のアルキル基である。）

実施形態の酸性ガス除去装置の概略図である。

例えば、酸性ガスであるＣＯ_２を分離回収する工程は、既設の発電設備等に付加して設置されるため、その運転コストをできるだけ低減させることが求められる。これまでの本発明者らの調査結果によると、発電量の２０〜３０％に相当する熱エネルギがＣＯ_２の分離回収に必要とされており、このエネルギを低減することが要望されている。特に、ＣＯ_２を吸収した吸収液からＣＯ_２を放出させる再生工程において、多量の熱エネルギを必要とすることから、熱エネルギをいかに最小にするかが重要である。

本発明者らは、酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収剤（酸性ガス吸収液、以下同じ。)中に水が約５０質量％含まれているために、再生工程においてＣＯ_２を吸収液から放出させる際に水の蒸発が生じ、この水の気化熱としての多大な熱エネルギを必要としていることに着目した。そして、特定の感温性含窒素化合物を含む酸性ガス吸収剤を用い、酸性ガス吸収液をＣＯ_２濃度の高いリッチ吸収液とＣＯ_２濃度の低いリ−ン吸収液に相分離させた後、リッチ吸収液を再生する液液相分離型の酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法を完成した。

本発明の実施形態に係る酸性ガス除去装置について図１を参照して説明する。
図１は、実施形態の酸性ガス除去装置の概略図である。図１に示す酸性ガス除去装置１は、火力発電所等、化石燃料を使用する設備から発生する燃焼排気ガス等、ＣＯ_２ガス、硫化水素ガス等の酸性ガスを含むガス（以下、排気ガスと示す。）中の酸性ガスを、酸性ガス吸収剤用いて分離回収する装置である。以下、酸性ガスがＣＯ_２である場合を例に説明するが、これに限定されない。

図１に示す酸性ガス除去装置１は、排気ガスと酸性ガス吸収剤を気液接触させ、この排気ガス中の酸性ガスを酸性ガス吸収剤に吸収させて除去する吸収塔２と、酸性ガス吸収液を加熱する加熱器としての熱交換器７と、加熱された酸性ガス吸収液リッチ吸収液とリ−ン吸収液に相分離させる相分離槽３と、リッチ吸収液を加熱して、リッチ吸収液から酸性ガスを分離し、酸性ガスを回収するとともに酸性ガス吸収剤を再生させる再生塔４とを備えている。再生塔４の下部には、再生塔４内のリッチ吸収液を加熱する加熱器２５が備えられている。

吸収塔２の下部には、処理対象である排気ガスを導入するガス供給口５が開口されている。また、吸収塔２の塔底部には、吸収塔２内の酸性ガス吸収液を排出する排出口６が開口され、排出口６には、酸性ガス吸収液を、熱交換器７を経て、相分離槽３に送液する送液管８が接続されている。

また、吸収塔２の上部には、酸性ガスを除去した後のガスを排出するガス排出口９及び酸性ガス吸収剤を供給する供給口１０が開口されている。また、吸収塔２には、相分離槽３で発生した水蒸気を冷却して吸収塔２に還流させる還流水ライン１１が接続されている。

吸収塔２の、酸性ガス吸収剤の供給口１０は、送液管１２によって吸収剤冷却器１３に接続されている。さらに、吸収剤冷却器１３は、送液管１４によって、相分離槽３の上部に開口された導出口１５に接続されており、相分離槽３内のリーン吸収液が、導出口１５から導出された後、送液管１４、送液管１２を経て吸収塔２に送液されるように構成されている。また、吸収剤冷却器１３は、送液管１６によって、熱交換器７を介して再生塔４の下部に開口された導出口１７に接続されている。送液管１６には、ポンプ１８が介装されていて、再生塔４内で再生された酸性ガス吸収剤が吸収塔２に送液される。このように、相分離槽３及び再生塔４において再生された酸性ガス吸収液が吸収剤冷却器１３を経て吸収塔２に供給される。

相分離槽３の上部には、相分離槽３内で、酸性ガス吸収液から分離されたＣＯ_２と、加熱により発生した水蒸気を抽出してＣＯ_２と水に分離する還流冷却機構が備えられている。還流冷却機構は、相分離槽３から水蒸気を伴うＣＯ_２ガスを抽出して冷却する還流冷却器１９と、冷却したＣＯ_２及び水を収容する還流ドラム２０と、還流ドラム２０から還流水を吸収塔２に送液する還流水ライン１１と、還流水ラインに介装された還流水ポンプ２１とから構成されている。還流ドラム２０には、水蒸気の分離されたＣＯ_２を回収する回収二酸化炭素ライン２２が接続されている。還流水ライン１１は、吸収塔２に直接接続されていてもよく、送液管１２に接続されていてもよい。

また、相分離槽３の下部には、リッチ吸収液を導出する導出口２３が開口されている。相分離槽３は、相分離槽３内の酸性ガス吸収液を加熱する加熱器を備えていてもよい。

再生塔４の塔頂部には、相分離槽３に備えられるものと同様の還流冷却機構、すなわち、還流冷却器２７、還流ドラム２８及び還流水ポンプ２９からなる還流冷却機構が接続されている。そして、還流ドラム２８内の還流水が、還流水ライン３０によって再生塔４に還流されるよう構成されている。また、還流ドラム２８には、水蒸気の分離されたＣＯ_２を回収する回収二酸化炭素ライン３１が接続されている。

なお、本実施形態において、リッチ吸収液は、酸性ガス吸収剤の温度が２０〜６０℃の範囲においてＣＯ_２分圧が１〜２０ｋＰａの条件でＣＯ_２を吸収した吸収液である。また、リーン吸収液は、リッチ吸収液よりもＣＯ_２吸収量が少ない吸収液であり、例えば、リッチ吸収液が５０℃以上に加熱されることでＣＯ_２を部分的に放出し、得られる吸収液をいう。

（酸性ガス吸収剤）
先ず、本実施形態に用いられる酸性ガス吸収剤について説明する。本実施形態の酸性ガス吸収剤は、上記した排気ガス中の、ＣＯ_２ガス、硫化水素ガス等の酸性ガスを吸収し、回収するための化学吸収剤である。

(感温性含窒素化合物)
本実施形態の酸性ガス吸収剤は、以下に説明する感温性含窒素化合物を含有する。
感温性含窒素化合物は、分子内に１個以上のアミノ基及び１個以上のアルコール性水酸基を有する化合物であり、かつ酸性ガス吸収性能を示すとともに、下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ：lower critical solution temperature）未満で水溶性を、ＬＣＳＴ以上で非水溶性を示す。ここで、ＬＣＳＴとは、低温で溶解していた化合物が温度の上昇により相分離を起こす温度を指す。感温性含窒素化合物は、ＬＣＳＴ以上で相分離を起こす性質（相分離性）を有する化合物である。なお、本明細書において、「水溶性」とは、水に可溶であることを意味し、具体的には水１質量部に対して０．３質量部以上溶解することを意味する。

本実施形態においては、以下に詳述するように、酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収液をＬＣＳＴ以上に加熱することによって、感温性含窒素化合物の作用効果により、酸性ガス吸収液を酸性ガス濃度の高いリッチ吸収液と、酸性ガス濃度の低いリーン吸収液に相分離させることができる。この相分離過程で酸性ガス吸収液中の酸性ガスの一部が放出され、さらにリッチ吸収液を加熱することにより残りの酸性ガスが放出される。このように、リッチ吸収液のみを加熱して再生することにより、加熱する酸性ガス吸収液の量を少なくできる。これにより、本実施形態では、酸性ガス吸収液の全量を加熱する従来の方法に比べて分離回収エネルギを小さくすることができる。

感温性含窒素化合物としては、分子内に１個以上のアミノ基及び１個以上のアルコール性水酸基を有し、かつＬＣＳＴを有する水溶性の化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式（１）で示される感温性含窒素化合物(Ａ)を用いることができる。

・・・（１）
（上記式（１）中、Ｒ^１は、ヒドロキシアルキル基であり、Ｒ^２は炭素数３〜１０の非置換の環状アルキル基であり、Ｒ^３は水素原子又は非置換のアルキル基である。）

上記式（１）中、Ｒ^１は、ヒドロキシアルキル基であり、感温性含窒素化合物に主として親水性を付与する。Ｒ^１を構成するアルキル基は、直鎖状又は分岐状である。また、Ｒ^１が有するヒドロキシ基の数は、１個以上であれば特に限定されず、当該ヒドロキシ基のアルキル基への結合位置についても特に限定されない。Ｒ^１が有するヒドロキシ基の数及び結合位置は、感温性含窒素化合物（Ａ）に求められるＬＣＳＴ、水溶性及び酸性ガス吸収性能により適宜選択すればよい。Ｒ^１の炭素数は好ましくは２〜４であり、酸性ガス吸収性能及び水溶性の点からヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基または２，３−ジヒドロキシプロピル基であることがより好ましく、ヒドロキシエチル基であることがさらに好ましい。

上記式（１）中、Ｒ^２は、炭素数３〜１０、より好ましくは炭素数３〜８の非置換の環状アルキル基である。感温性含窒素化合物（Ａ）は、酸性ガスと種々の反応生成物を生成することで、酸性ガスを吸収するが、感温性含窒素化合物（Ａ）が立体障害有する場合には、この立体障害が反応生成物の種類に対して大きく影響する。例えば、感温性含窒素化合物（Ａ）がＣＯ_２を吸収する場合には、立体障害を有することで重炭酸イオンの生成に有利に働く。感温性含窒素化合物（Ａ）とＣＯ_２から重炭酸イオンを生成する反応は、比較的反応熱が低いため、感温性含窒素化合物（Ａ）が適度な立体障害を有することで、ＣＯ_２吸収における反応熱を低減し、ＣＯ_２吸収能を向上させることができる。

上記式（１）中、Ｒ^２は、感温性含窒素化合物（Ａ）に適度な立体障害を付与することで酸性ガス吸収性を向上させる働きをする。Ｒ^２が環状アルキル基であることで、例えばＲ^２が鎖状アルキル基である場合に比べて立体障害の大きい構造を有し、酸性ガス吸収性能に優れるものとなる。

Ｒ^２としては、上記した環状アルキル基の中でも、酸性ガス吸収性能及び水溶性の観点から、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましい。特に、シクロペンチル基、シクロへキシル基が好ましく、この場合には、感温性含窒素化合物（Ａ）の水に対する良好な溶解性を維持しつつ、感温性含窒素化合物（Ａ）に高い立体障害を付与することができる。したがって、酸性ガスの吸収時において、反応熱の低減の効果が高められ、優れた酸性ガス吸収能力を得ることができる。

上記式（１）中、Ｒ^３は、水素原子又は非置換のアルキル基である。Ｒ^３は、感温性含窒素化合物（Ａ）に求められる酸性ガス吸収性能及び相分離性能に応じて、例えば、上記Ｒ^１、Ｒ^２が発現する物性との相互作用等を考慮して適宜選択し得る。具体的には、Ｒ^２の炭素数が３〜１０である場合には、Ｒ^３は水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましい。また、Ｒ^２がシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基である場合には、Ｒ^３はメチル基であると、感温性含窒素化合物（Ａ）が良好な酸性ガス吸収性能を発揮しつつ、良好な相分離性を示す。

感温性含窒素化合物（Ａ）として、相分離性と酸性ガス吸収性能の点から、２−（シクロペンチルアミノ）エタノール、１−（シクロペンチルアミノ）−２−プロパノール、３−（シクロペンチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、４−（シクロペンチルアミノ）−１−ブタノール、２−（シクロヘキシルアミノ）エタノール、１−（シクロヘキシルアミノ）−２−プロパノール、３−（シクロヘキシルアミノ）−１，２−プロパンジオール、２−（シクロへプチルアミノ）エタノール、１−（シクロへプチルアミノ）−２−プロパノール、１−（シクロヘプチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、２−（シクロオクチルアミノ）エタノール、３−（シクロオクチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、３−（シクロヘキシルアミノ）−１−プロパノール、２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、１−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、３−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、４−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）−１−ブタノール、２−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、１−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、２−（Ｎ−シクロへプチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、１−（Ｎ−シクロへプチル−Ｎ−メチルアミノ）−２−プロパノール、３−（Ｎ−シクロヘプチル−Ｎ−メチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、２−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、３−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−メチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−１−プロパノール、２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−エチルアミノ）エタノール、１−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−エチルアミノ）−２−プロパノール、３−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−エチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、４−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−エチルアミノ）−１−ブタノール、２−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、１−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−エチルアミノ）−２−プロパノール、３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−エチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、２−（Ｎ−シクロへプチル−Ｎ−エチルアミノ）エタノール、１−（Ｎ−シクロへプチル−Ｎ−エチルアミノ）−２−プロパノール、３−（Ｎ−シクロヘプチル−Ｎ−エチルアミノ）−１，２−プロパンジオール、２−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−エチルアミノ）エタノール、３−（Ｎ−シクロオクチル−Ｎ−エチルアミノ）−１，２−プロパンジオール及び３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−エチルアミノ）−１−プロパノール等が好適に用いられる。

感温性窒素化合物（Ａ）のＬＣＳＴは、５０℃以上１００℃以下であることが好ましく、５０℃以上８０℃以下であることがより好ましい。以下に説明するように、感温性窒素化合物（Ａ）は、ＬＣＳＴ未満においても昇温過程で吸収した酸性ガスの一部を放出する。すなわち、ＬＣＳＴが１００℃を超える場合には、相分離の際の加熱温度が高くなり、酸性ガスの放出に使用するエネルギが増大する。一方、ＬＣＳＴが５０℃よりも低くなると、酸性ガス吸収剤が酸性ガスを吸収する際に相分離してしまい、酸性ガスの吸収効率が低下することがある。

（酸性ガス吸収剤）
本実施形態の酸性ガス吸収剤は、上述した感温性窒素化合物（Ａ）を水に溶解させて調製される。水としては特に限定されず、主にイオン交換水が用いられる。

酸性ガス吸収剤中の感温性窒素化合物（Ａ）の含有量は、酸性ガス吸収剤全量に対して１５〜５０質量％であることが好ましく、２０〜５０質量％がより好ましい。一般に、アミン化合物を酸性ガス吸収剤として用いる場合には、アミン化合物の濃度が高い方が単位体積あたりの酸性ガスの吸収量、脱離量が多く、また酸性ガスの吸収速度、脱離速度が速い。そのため、エネルギ消費量やプラント設備の大きさを低減し、処理効率を向上させる点で好ましい。しかし、酸性ガス吸収剤中のアミン化合物の濃度が高すぎると、酸性ガス吸収剤に含まれる水が、酸性ガス吸収に対する活性剤としての機能を十分に発揮できなくなる。また、酸性ガス吸収剤中のアミン化合物の濃度が高すぎると、酸性ガス吸収剤の粘度が上昇するなどの欠点が無視できなくなる。酸性ガス吸収剤における感温性窒素化合物（Ａ）の含有量が５０質量％以下の場合、酸性ガス吸収剤の粘度の上昇や、活性剤としての水の機能低下などの現象は見られない。また、感温性窒素化合物（Ａ）の含有量を１５質量％以上とすることで、十分な酸性ガス吸収剤の吸収量、吸収速度を得ることができ、優れた処理効率を得ることができる。

また、感温性窒素化合物（Ａ）の含有量が１５〜５０質量％であると、酸性ガス吸収剤をＣＯ_２回収用として用いた場合、ＣＯ_２吸収量及びＣＯ_２吸収速度が高いだけでなく、ＣＯ_２脱離量及びＣＯ_２脱離速度も高い。このため、ＣＯ_２の回収を効率的に行える点で有利である。

（反応促進剤）
本実施形態の酸性ガス吸収剤は、反応促進剤として、さらに、アミノアルコール類、ヘテロ環式アミン類及び多価アミン類から選ばれる１種以上の化合物を含有することが好ましい。上記した反応促進剤は、いずれも分子内にアミノ基を有する水溶性の化合物である。

アミノ基の中でも２級又は３級アミノ基は、ＣＯ_２との反応において、アミノ基を構成する窒素原子がＣＯ_２と結合し、カルバメートイオンを形成することで、反応初期段階における吸収速度の向上に寄与する。さらに２級アミノ基の窒素原子は、これに結合したＣＯ_２を重炭酸イオン（ＨＣＯ_３ ⁻）に転換する役割を担っており、反応後半段階の速度向上に寄与する。そのため、上記した反応促進剤を含有することで、酸性ガス吸収剤の酸性ガス吸収性能を向上させることができる。

本実施形態におけるアミノアルコール類は、窒素原子に置換基として１個以上のヒドロキシアルキル基を有するアミンであり、酸性ガス吸収に対する反応性及び水溶性を示す化合物であれば特に限定されない。アミノアルコール類は、１級又は２級アミンであることが好ましく、この場合には、置換基として２個のヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルキル基及びアルキル基を有していることが好ましい。上記アルキル基及びヒドロキシアルキル基は直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。アミノアルコール類は、水溶性及び反応性の観点から、上記アルキル基及びヒドロキシアルキル基としては、炭素数１〜８であることが好ましく、炭素数２〜４であることがより好ましい。また、アミノアルコール類が複数の置換基を有する場合にはこれらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。

このようなアミノアルコール類として、例えばモノエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１，３−ジプロパノール、メチルアミノエタノール、エチルアミノエタノール、プロピルアミノエタノール、ジエタノールアミン、２−メチルアミノエタノール、２−（エチルアミノ）エタノール、２−プロピルアミノエタノール、ｎ−ブチルアミノエタノール、２−（イソプロピルアミノ）エタノール、３−エチルアミノプロパノール等が挙げられる。

これらの中でも、アミノアルコール類としては、反応熱が低く吸収量が多いものが好ましく、特に、２−（イソプロピルアミノ）エタノール、２−（エチルアミノ）エタノール及び２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールが好ましい。

本実施形態におけるヘテロ環式アミン類は１〜４個の炭素原子と１〜３個の窒素原子で構成される飽和のヘテロ環式アミン又はその誘導体であり、水溶性を示す化合物である。

ヘテロ環式アミン誘導体は、ヘテロ環式アミンのヘテロ環上に、１又は２以上の置換基を有する化合物である。ヘテロ環式アミン誘導体において、置換基は、ヒドロキシ基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基及びアミノアルキル基から選ばれる１種以上であることが好ましい。この場合には、これらの炭素数は１〜３であることが好ましく、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、アミノメチル基及びアミノエチル基がより好ましい。また、当該置換基の結合位置は特に限定されず、ヘテロ環上の炭素原子及び窒素原子のいずれに結合していてもよい。ヘテロ環式アミン誘導体が複数の置換基を有する場合、これらの複数の置換基は互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。

ヘテロ環式アミンは、一般に揮発性を有する化合物であるが、ヘテロ環式アミン誘導体においては、ヘテロ環に置換基を有することで、揮発性が抑えられる。一方、ヘテロ環式アミンは、炭素原子に置換基を有しないため、置換基を有するヘテロ環式アミン誘導体に比べて、反応性に優れる。したがって、ヘテロ環式アミン類は、反応促進剤に要求される性質に応じて、上記したヘテロ環式アミン又はヘテロ環式アミン誘導体の中から適宜選択して用いればよい。

ヘテロ環式アミン類として具体的には、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサヒドロ−１Ｈ−アゼピン、ヘキサメチレンテトラミン、ピペラジン等のヘテロ環式アミン及びこれらの誘導体が挙げられる。
アゼチジン誘導体としては、１−メチルアゼチジン、１−エチルアゼチジン、２−メチルアゼチジン、２−アゼチジルメタノール、２−（２−アミノエチル）アゼチジン等が挙げられる。ピロリジン誘導体としては、１−メチルピロリジン、２−メチルピロリジン、２−ブチルピロリジン、２−ピロリジルメタノール、２−（２−アミノエチル）ピロリジン等が挙げられる。ピペリジン誘導体としては、１−メチルピペリジン、２−エチルピペリジン、３−プロピルピペリジン、４−エチルピペリジン、２−ピペリジルメタノール、３−ピペリジルエタノール、２−（２−アミノエチル）ピロリジン等が挙げられる。
また、ピペラジン誘導体としては、２−メチルピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、２，６−ジメチルピペラジン、１−メチルピペラジン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、１−（２−アミノエチル）ピペラジン等が挙げられる。

これらの中でも、特に上記したピペラジン誘導体は、酸性ガス吸収量及び吸収速度向上の観点から望ましい。

多価アミン類は、１分子内に合計２個以上の１級及び／又は２級アミノ基を有するアルキルアミンであり、水溶性の化合物であれば特に限定されない。多価アミンとしては、例えばアルキル基の炭素数が好ましくは３〜８であるアルキルポリアミンや、水溶性のポリアルキルポリアミンなどを用いることができる。

アルキル基の炭素数が好ましくは３〜８であるアルキルポリアミンとして具体的には、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンが挙げられる。また、水溶性のポリアルキルポリアミンとしては、上記したアルキルポリアミンの炭素鎖が重合したポリアルキルポリアミンが挙げられる。多価アミン類としては、上記した中でも、水溶性と反応性向上の点から、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，３−ペンタメチレンジアミン、１，５−ペンタメチレンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミンであることがより好ましい。

なお、本実施形態において、反応促進剤としては上記した化合物の１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

反応促進剤の含有量は、酸性ガス吸収剤全量に対して１〜１５質量％であることが好ましい。反応促進剤の含有量が１質量％未満であると、酸性ガス吸収速度を向上させる効果を十分に得られないおそれがある。酸性ガス吸収剤に含まれる反応促進剤の含有量が１５質量％を超えると、吸収剤の粘度が過度に高くなり、かえって反応性が低下するおそれがある。

上述した酸性ガス吸収剤を、酸性ガス除去方法及び酸性ガス除去装置に用いる場合には、酸性ガス吸収剤に、酸性ガス吸収性能を向上させるための上記反応促進剤以外の含窒素化合物、プラント設備の腐食を防止するためのリン酸系等の防食剤、泡立ち防止のためのシリコーン系等の消泡剤、酸性ガス吸収剤の劣化防止のための酸化防止剤、ｐＨを調整するためのｐＨ調整剤等のその他の化合物を、酸性ガス吸収剤の効果を損なわない範囲で添加してもよい。また、酸性ガス吸収剤は、ｐＨ調整剤を添加することで、ｐＨ値を９以上に調整することが好ましい。酸性ガス吸収剤のｐＨ値は、排気ガス中に含まれる酸性ガスの種類、濃度、流量等によって、適宜調整することができる。

（酸性ガス除去方法）
次に、実施形態の酸性ガス除去方法について説明する。本実施形態の酸性ガス除去方法は、吸収塔２内で酸性ガス吸収剤とＣＯ_２を含有する排気ガスを接触させて、酸性ガス吸収剤にＣＯ_２を吸収させる吸収工程と、吸収工程で得られた酸性ガス吸収液を予熱して相分離槽３内で相分離させる相分離工程と、相分離工程で得られたリッチ吸収液を分離して加熱し、再生塔４内で酸性ガスを脱離させて回収する再生工程と備えている。

図１に示す酸性ガス除去装置１において、排気ガスは、ガス供給口５を介して吸収塔２の下部に導入される。また、吸収塔２の上部の供給口１０から、酸性ガス吸収剤が供給されて吸収塔２内部に収容される。

吸収塔２内において、排気ガスが上述した酸性ガス吸収剤と気液接触し、これにより、排気ガス中のＣＯ_２が酸性ガス吸収剤に吸収されて除去される。ＣＯ_２が除去された後の排気ガスは、ガス排出口９から吸収塔２の外部に排出される（吸収工程）。

吸収塔２内において、排気ガスと酸性ガス吸収剤を気液接触させる方法は特に限定されず、例えば、酸性ガス吸収剤中に排気ガスをバブリングさせる方法、排気ガス気流中に酸性ガス吸収剤を霧状に降らせる方法（噴霧方式、スプレー方式）、磁製の充填材や金属網製の充填材を収容した吸収塔２内で、排気ガスと酸性ガス吸収剤を向流接触させる方法などによって行われる。

吸収塔２における酸性ガス吸収剤の温度は、好ましくは室温以上６０℃以下、より好ましくは室温以上５０℃以下、より好ましくは２０〜４５℃程度である。酸性ガス吸収剤が低温度であるほど、ＣＯ_２の吸収量は増加する傾向があるが、温度を低下させるためのエネルギが必要であるため、酸性ガス吸収剤の温度の下限値は、プロセス上のガス温度や熱回収目標等によって決定される。吸収工程における圧力は、大気圧であることが好ましい。より高い圧力まで加圧することで吸収性能を高めることもできるが、圧縮のために要するエネルギ消費を抑えるためである。また、ＣＯ_２吸収の際に生じた熱は、加熱器２５におくられて、再生塔４に供給される酸性ガス吸収剤の予熱のために用いられる。

また、吸収塔２において、上述した感温性窒素化合物（Ａ）を１５〜５０質量％含む酸性ガス吸収剤の、４０℃におけるＣＯ_２吸収量は、酸性ガス吸収剤中に含まれる感温性窒素化合物（Ａ）１ｍｏｌ当り０．２０〜０．８５ｍｏｌ程度である。また、吸収工程において、上述した感温性窒素化合物（Ａ）を１５〜５０質量％含む酸性ガス吸収剤において、ＣＯ_２の吸収を開始した時点から数分経過後における感温性窒素化合物（Ａ）１ｍｏｌ当りのＣＯ_２吸収速度は０．００６〜０．００９ｍｏｌ／ｍｏｌ／ｍｉｎ程度である。

ここで、ＣＯ_２吸収量は、酸性ガス吸収剤中の無機炭素量を赤外線式ガス濃度測定装置で測定した値である。また、ＣＯ_２吸収速度は、ＣＯ_２の吸収を開始した時点から数分経過した時点において赤外線式二酸化炭素計を用いて測定して求めた値である。

吸収塔２内でＣＯ_２を吸収した酸性ガス吸収剤（酸性ガス吸収液）は、熱交換器７で加熱され、相分離槽３に送液される。酸性ガス吸収液は、加熱されることで相分離し、酸性ガス濃度の高い酸性ガス吸収液（リッチ吸収液）と、酸性ガス濃度が低い酸性ガス吸収液（リ−ン吸収液）の２相に分かれて相分離槽３内に収容される（相分離工程）。なお、熱交換器７では、再生塔４で再生された酸性ガス吸収剤と、酸性ガス吸収液とが熱交換されることで、酸性ガス吸収液が加熱されるとともに、再生された酸性ガス吸収剤が冷却される。

相分離槽３における酸性ガス吸収液の温度（以下、相分離温度と称する。）は感温性含窒素化合物（Ａ）のＬＣＳＴ以上であり、好ましくは５０℃以上、より好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは６０〜１００℃程度である。相分離温度が高いほど脱離量は増加し、また、相分離しやすくなるが、温度を上げると酸性ガス吸収液の加熱に要するエネルギが増す。このため、相分離温度はプロセス上のガス温度や熱回収目標等によって決定される。また、再生エネルギ低減の観点から、相分離工程における酸性ガス吸収液の加熱温度は、後述する再生工程でのリッチ吸収液の加熱温度以下であることが好ましい。

このように、相分離槽３で、酸性ガス吸収液中のＣＯ_２が脱離し、酸性ガス吸収液の一部が再生される。さらに、リッチ吸収液は、循環使用（リサイクル）するために、相分離槽３の下部から送液管２４を通って再生塔４の上部に供給される。

また、相分離槽３のリーン吸収液は、送液管１４を通り、吸収剤冷却器１３に送液され、ここで冷却される。冷却されたリ−ン吸収液は、送液管１２を通じて吸収塔２に戻され、再び酸性ガス吸収剤として循環使用（リサイクル）される。

また、相分離槽３において酸性ガス吸収液から分離されたＣＯ_２は、相分離槽３で発生した水蒸気とともに相分離槽３の上部から抜き出され、還流冷却器１９を介して還流ドラム２０に供給される。還流冷却器１９でＣＯ_２と水蒸気の混合ガスが冷却され、水蒸気の凝縮により生じた水は還流ドラム２０から還流水ライン１１を通り、還流水ポンプ２１によって吸収塔２に戻される。また、水蒸気の除去されたＣＯ_２は、回収二酸化炭素ライン２２によりＣＯ_２を回収する工程に供給される。還流水ライン１１が送液管１２に接続されている場合には、水は、送液管１２を通じて、再生された酸性ガス吸収剤とともに吸収塔２に送液される。

再生塔４に供給されたリッチ吸収液は、リッチ吸収液が再生塔４の上部から下部に通流され、再生塔４の下部に備えられた加熱器２５（リボイラー）で加熱される。この過程でリッチ吸収液中のＣＯ_２が放出される。これにより、純粋なあるいは高濃度のＣＯ_２が回収されるとともに、酸性ガス吸収剤が再生される（再生工程）。

再生塔４としては、蒸留塔、棚段塔、スプレー塔、磁製の充填材や金属網製の充填材の入った充填塔を用いることができる。例えば、棚段塔、スプレー塔、充填塔を用いる場合等には、リッチ吸収液を再生塔４の上部から噴霧することで、再生塔４内で液界面を広げてＣＯ_２を脱離させることができる。これらにより、上述した感温性含窒素化合物（Ａ）に結合したカルバミン酸アニオンや重炭酸イオンからＣＯ_２を遊離させて放出させることができる。

再生塔４における、リッチ吸収液の温度は好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは９０〜１２０℃程度である。リッチ吸収液の温度が高いほど脱離量は増加するが、温度を上げるとリッチ吸収液の加熱に要するエネルギが増す。このため、再生塔４におけるリッチ吸収液の温度はプロセス上のガス温度や熱回収目標等によって決定される。再生工程は、水の蒸発を抑える観点から、好ましくは圧力が１気圧以上３気圧以下、より好ましくは１気圧以上２気圧以下で行う。

上記した感温性窒素化合物（Ａ）を１５〜５０質量％含む酸性ガス吸収剤の７０℃におけるＣＯ_２脱離量は、吸収したＣＯ_２の５０％以上程度である。

再生塔４で再生された酸性ガス吸収剤は、再生塔４の下部から送液管１６を通り、ポンプ１８によって熱交換器７、吸収剤冷却器１３に送液され、リ−ン吸収液とともに、送液管１２から吸収塔２に戻される。なお、吸収剤冷却器１３において、再生された酸性ガス吸収剤は３０〜５０℃に冷却される。

一方、酸性ガス吸収剤から分離されたＣＯ_２は、再生塔４で発生した水蒸気とともに再生塔４上部から抜き出され、還流冷却器２７を介して還流ドラム２８に供給される。還流冷却器２７でＣＯ_２と水蒸気の混合ガスが冷却され、水蒸気の凝縮により生じた水は還流ドラム２８から還流水ポンプ２９によって再生塔４に戻される。また、水蒸気の除去されたＣＯ_２は、回収二酸化炭素ライン３１によりＣＯ_２を回収する工程に供給される。

このようにして回収されたＣＯ_２は、例えば９５〜９９体積％程度と極めて純度が高いものである。この純粋なＣＯ_２あるいは高濃度のＣＯ_２は、化学品、あるいは高分子物質の合成原料、食品冷凍用の冷剤等として用いられる。その他、回収したＣＯ_２を、現在技術開発されつつある地下等へ隔離貯蔵することも可能である。

なお、上述した工程のうち、酸性ガス吸収剤からＣＯ_２を分離して酸性ガス吸収剤を再生する工程、すなわち、相分離工程及び再生工程が、最も多量のエネルギを消費する部分であり、この工程で、全体工程の約５０〜８０％程度のエネルギを消費する。したがって本実施形態の酸性ガス除去方法によれば、相分離工程で、再生工程よりも低い温度で、酸性ガス吸収剤中のＣＯ_２の５０％以上程度を分離することができるため、再生工程における消費エネルギを低減することができる。したがって、ＣＯ_２の吸収分離のコストを低減でき、排気ガスからのＣＯ_２除去を、経済的に有利に行うことができる。

本実施形態の酸性ガス除去装置１によれば、吸収塔３で、ＣＯ_２の吸収特性及び脱離特性に優れた酸性ガス吸収剤にＣＯ_２を吸収させ、酸性ガス吸収液を、相分離槽３で相分離させ、酸性ガス濃度の高いリッチ吸収液を分離して再生することで、ＣＯ_２の吸収除去を低エネルギで行うことが可能となる。

このように、本実施形態によれば、上記の実施形態の酸性ガス吸収剤を用いることで、酸性ガスを分離、再生するために必要なエネルギを低減することができる。このため、排気ガスからの酸性ガスの除去及び酸性ガス吸収剤の再生を、経済的に有利な条件で行うことができる。

次に、実験例について説明する。

（実験例１）
２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール４５質量部とピペラジン５質量部を５０質量部の水に溶解させ、酸性ガス吸収剤を調製した。得られた酸性ガス吸収剤に４０℃でＣＯ_２ガスを約１０体積％含有するガスを流速０．５Ｌ/ｍｉｎで約２時間通気し、ＣＯ_２ガスを吸収させたところ、総吸収量は３６ＮＬ/Ｌであった。その後、酸性ガス吸収剤を徐々に８０℃まで加熱し、リッチ吸収液とリ−ン吸収液に相分離した。この際、酸性ガス吸収剤が最初に吸収した全ＣＯ_２ガスの７０％が放出された。なお、相分離した酸性ガス吸収剤のリッチ吸収液とリ−ン吸収液の体積比は４対６であり、それぞれのＣＯ_２吸収量は２１ＮＬ／Ｌ、１０ＮＬ／Ｌであった。さらに、リッチ吸収液とリ−ン吸収液を分離し、リッチ吸収液のみを１００℃に加熱したところ、吸収した全ＣＯ_２ガスの２０％が放出された。以上より、酸性ガス吸収剤は、１００℃では９０％以上のＣＯ_２ガスを放出することが判明した。

（実験例２）
２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノールに代えて２−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）エタノールを用いた以外は、実験例１と同様の条件でＣＯ_２の回収を行った。その結果、８０℃におけるＣＯ_２の放出量は約７１％であり、１００℃では９０％以上となった。

（実験例３）
２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノールに代えて、２−（Ｎ−オクチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノールを用いた以外は、実験例１と同様の条件でＣＯ_２の回収を行った。その結果、５０℃におけるＣＯ_２の放出量は約６５％であり、１００℃では９０％以上となった。

（実験例４）
２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノールに代えて、３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）プロパノールを用いた以外は、実験例１と同様の条件でＣＯ_２ガスの回収を行った。その結果、８０℃におけるＣＯ_２の放出量は約６９％であり、１００℃では９０％以上となった。

（実験例５）
２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノールに代えて、２−（Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノールを用いた以外は、実験例１と同様の条件でＣＯ_２の回収を行った。その結果、８０℃におけるＣＯ_２の放出量は約５０％であり、１００℃では８０％となった。なお、実験例５では、１００℃においても相分離することはなく、放出量は８０％程度であった。

以上、上記実験例から明らかなように、本発明による酸性ガス吸収剤を用いた実験例１〜４においては、１００℃の高温では９０％以上のＣＯ_２を放出できることが判明し、８０℃でも６９％以上のＣＯ_２を放出できることが分かった。また、酸性ガス吸収液の全量を加熱しなくても９０％回収できることから、酸性ガス吸収剤の再生エネルギが低減できることが分かった。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…酸性ガス除去装置、２…吸収塔、３…相分離槽、４…再生塔、５…ガス供給口、６…ガス排出口、７…熱交換器、８…送液管、９…ガス排出口、１０…供給口、１１…還流水ライン、１２…送液管、１３…吸収剤冷却器、１４…送液管、１５…導出口、１６…送液管、１７…導出口、１８…ポンプ、１９…還流冷却器、２０…還流ドラム、２１…還流水ポンプ、２２…回収二酸化炭素ライン、２３…導出口、２４…送液管、２５…加熱器、２６…供給口、２７…還流冷却器、２８…還流ドラム、２９…還流水ポンプ、３０…還流水ライン、３１…回収二酸化炭素ライン。

Claims (11)

1. 酸性ガスを含有する排気ガスと感温性含窒素化合物を含む酸性ガス吸収剤を内部で接触させて前記酸性ガスを前記酸性ガス吸収剤に吸収させ、前記排気ガスから前記酸性ガスを除去する吸収塔と、
   前記酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収液を前記感温性含窒素化合物の下限臨界共溶温度以上に加熱する加熱器と、
   加熱された酸性ガス吸収液をリッチ吸収液とリーン吸収液に相分離させる相分離槽と、
   前記リッチ吸収液中の前記酸性ガスを放出させる再生塔と、
   前記再生塔に備えられ、前記リッチ吸収液を加熱する加熱器と
   を備え、
   前記感温性含窒素化合物は、下記一般式（１）で示され、相分離性を有するとともに、下限臨界共溶温度未満で水溶性を示す化合物であることを特徴とする酸性ガスの除去装置。
   

   

   ・・・（１）
   （上記式（１）中、Ｒ^１は、ヒドロキシアルキル基であり、Ｒ^２は炭素数３〜１０の非置換の環状アルキル基であり、Ｒ^３は水素原子又は非置換のアルキル基である。）
2. 前記感温性含窒素化合物の前記下限臨界共溶温度は、５０℃以上１００℃以下であることを特徴とする請求項１記載の除去装置。
3. 前記感温性含窒素化合物において、Ｒ^２はシクロブチル基、シクロペンチル基又はシクロヘキシル基であることを特徴とする請求項１又は２記載の除去装置。
4. 前記感温性含窒素化合物は、２−（Ｎ−シクロペンチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、２−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール、２−（Ｎ−オクチル−Ｎ−メチルアミノ）エタノール及び３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）プロパノールから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の除去装置。
5. 前記酸性ガス吸収剤全量に対する前記含窒素化合物の含有量は１５〜５０質量％であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の除去装置。
6. 前記酸性ガス吸収剤は、反応促進剤としてアミノアルコール類、ヘテロ環式アミン類及び多価アミン類から選ばれる１種以上を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の除去装置。
7. 前記ヘテロ環式アミン類は、ピペラジン、２−メチルピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン及び２，６−ジメチルピペラジンから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項６記載の除去装置。
8. 前記アミノアルコール類は、２−（イソプロピルアミノ）エタノール、２−（エチルアミノ）エタノール及び２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項６記載の除去装置。
9. 前記多価アミン類は、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，３−ペンタメチレンジアミン、１，５−ペンタメチレンジアミン及び１，６−ヘキサメチレンジアミンから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項６記載の除去装置。
10. 前記酸性ガス吸収剤全量に対する前記反応促進剤の含有量は、１〜１５質量％であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項記載の除去装置。
11. 酸性ガスを含有する排気ガスと感温性含窒素化合物を含む酸性ガス吸収剤を吸収塔内部で接触させて前記酸性ガスを前記酸性ガス吸収剤に吸収させ、前記排気ガスから前記酸性ガスを除去する吸収工程と、
    前記酸性ガスを吸収した酸性ガス吸収液を、前記感温性含窒素化合物の下限臨界共溶温度以上に加熱して、リッチ吸収液とリーン吸収液に相分離させる相分離工程と、
    前記リッチ吸収液を加熱して、前記リッチ吸収液中の前記酸性ガスを放出させる再生工程と
    を備え、
    前記感温性含窒素化合物は、下記一般式（１）で示され、相分離性を有するとともに、下限臨界共溶温度未満で水溶性を示す化合物であることを特徴とする酸性ガスの除去方法。
    

    

    ・・・（１）
    （上記式（１）中、Ｒ^１は、ヒドロキシアルキル基であり、Ｒ^２は炭素数３〜１０の非置換の環状アルキル基であり、Ｒ^３は水素原子又は非置換のアルキル基である。）

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