JP2015147171A - Co2回収装置及びco2回収装置のろ過膜装置の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 分岐されたリーン溶液1005B−1中に残存する固形分11をフィルター12により捕集するろ過膜装置13を備え、フィルター12で固形分11を捕集したろ過膜装置13に対して、系内を循環している低濃度のCO2吸収液を洗浄水(含吸収液)16Aとして用いてフィルター12を洗浄し、洗浄に用いた低濃度のCO2吸収液をリーン溶液供給ラインL13に戻す粗洗浄を行うと共に、系外からのCO2吸収液を含まない洗浄水21により、フィルター12を仕上げ洗浄し、固形分11に付着しているCO2吸収液を洗浄・除去し、CO2吸収液を含む仕上げ洗浄水21aをリーン溶液供給ラインL13に戻し、吸収塔1004内の水バランスを調整して系内の水分量を所定の値に保持し、系内を循環するCO2吸収液の濃度を所定濃度に維持する。
【選択図】図1
Description
これにより、吸収塔1004と吸収液再生塔1006とを循環するCO2吸収液中の固形分濃度の低減を図ることができる。
図2−1〜2−5は、本実施例に係るろ過膜装置の操作過程の概略図である。
通常のCO2回収操作においては、図2−1に示すように、吸収塔1004と吸収液再生塔1006とを循環する場合には、バルブV11、V12を閉鎖すると共に、バルブV13を解放して、閉鎖系内で、CO2吸収液1005(リーン溶液1005B)循環再利用している。
この仕上げ洗浄を実施することで、粗洗浄では除去できなかったフィルター12及び固形分11に付着していたCO2吸収液を洗浄・除去することができる。
CO2吸収液の水バランスの第1の調整操作としては、第1の水洗部1013−1の洗浄水1013aの温度を制御することにより行う。具体的には、第1の水洗部1013−1の洗浄水1013aの温度を熱交換部1013bで調整する。具体的には、洗浄水1003aを熱交換する際、熱交換部1013bで熱交換温度を高く維持して、第1の水洗部1013−1を通過する際、洗浄水1003a中の水分を気化させて、CO2吸収液除去排ガス1001C中への水の同伴量の増大を図る。これにより、系外へ放出する水分量の増大を図る。
図3の右側に示す従来技術の低濃度のCO2吸収液を用いた場合の損失を100とした場合、フィルター12に対して粗洗浄と仕上げ洗浄との両方を実施することで、系外に排出する損失量が1/3に低減している。
なお、水バランスの確認としては、吸収塔1004の底部の水溜り部1004b内の貯留水をレベル計31により計測し、制御部32で適正となるように熱交換部1003bで温度調整する指令(※2)を出すようにしている。なお、制御部32を用いずに、作業員が水バランスを適正に操作するようにしてもよい。
また、ろ過方式としては、自然ろ過、加圧ろ過、減圧ろ過、遠心ろ過のいずれを適用するようにしてもよい。
この固形物廃棄工程S15では、先ず洗浄水21を抜いて空気を正洗浄と同方向から供給して乾燥させる。その後、圧縮した空気18をろ過膜装置本体17内に逆方向から供給し、ろ過材を吹き飛ばし、コーティング層を廃棄物19として除去する(図2−5参照)。
また、フィルター12の洗浄においては、系内の低濃度のCO2吸収液を含む洗浄水16Aとして利用し、粗洗浄を実施した後、系外からCO2吸収液を含まない洗浄水21で仕上げ洗浄を実施するので、排出固形物に付着するCO2吸収液の損失量の低減と、吸収液からの効率的な固形物除去を図ることができる。
そして、外部から導入した洗浄水量に応じた系統内の水バランスの調整を行うことで、常に適正なCO2吸収液の濃度を維持することで、適正なCO2回収操作を実施することとなる。
これにより、1系統のろ過膜装置13でフィルター12の洗浄をしている際においても、別の1系統でリーン溶液中の固形物をフィルター12で除去できるので、連続して固形物の分離とフィルター12の再生とを交互に行うことができる。
図5は、本発明の実施例2に係るCO2回収装置の概略図である。図中、前記図1に示す本発明の実施例1に係るCO2回収装置10Aと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
実施例1では、低濃度のCO2吸収液を含む洗浄水として、吸収塔1004での洗浄液1013aを用いているが、本実施例では、分離ドラム1026で分離した凝縮水1028を洗浄水16Bとして用いる。
図6は、本発明の実施例3に係るCO2回収装置の概略図である。図中、前記図1に示す本発明の実施例1に係るCO2回収装置10Aと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
第1の水洗部1013−1は、実施例1と同様に分離ドラム1026で分離した低濃度のCO2吸収液を含む凝縮水1028を用いて、排出するCO2吸収液除去排ガス1001Cの洗浄を行っている。
ここで、本実施例では、洗浄水1013cを熱交換する際、循環ラインL19に介装した熱交換部1013dで熱交換温度を高く維持して、第2の水洗部1013−2を通過する際、洗浄水1003c中の水分を気化させて、CO2吸収液除去排ガス1001C中への水の同伴量の増大を図る。これにより、系外へ放出する水分量の増大を図る。
実施例1のように、吸収塔上部側の第1の水洗部1013−1での洗浄水1013aをろ過膜装置13のフィルター12の洗浄水として用いないのは、上段側の第1の水洗部1013−1の仕上げ洗浄の洗浄性能を低下させないようにするためである。
11 固形分
12 フィルター
13 ろ過膜装置
16A、16B 洗浄水(含吸収液)
21 CO2吸収液を含まない洗浄水(吸収液無)
17 ろ過膜装置本体
1001A CO2含有排ガス
1001B CO2除去排ガス
1001C CO2吸収液除去排ガス
1004 吸収塔
1005 CO2吸収液
1005A リッチ溶液
1005B リーン溶液
1006 吸収液再生塔
1010 CO2回収部
1030 冷却塔
1031 冷却水
Claims (12)
- CO2を含有する排ガスと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熱交換により再生する吸収液再生塔と、
前記吸収塔から前記リッチ溶液を抜出すと共に、前記吸収液再生塔側に導入するリッチ溶液供給ラインと、
前記吸収液再生塔で再生されたCO2が放散されたリーン溶液を前記吸収液再生塔から抜出すと共に、前記吸収塔に導入し、リーン溶液を前記吸収塔でCO2吸収液として再利用するリーン溶液供給ラインと、を備えると共に、
前記リーン溶液供給ライン或いはリッチ溶液供給ライン又はその両方から分岐された溶液分岐ラインに介装され、分岐された前記溶液中に残存する固形分をフィルターにより捕集すると共に、前記フィルターを通過したろ過液を前記溶液供給ラインに戻すろ過膜装置と、を備えると共に、
前記フィルターで前記固形分を捕集したろ過膜装置に対して、系内を循環している低濃度のCO2吸収液を洗浄水として用いて前記フィルターを洗浄し、洗浄に用いた低濃度のCO2吸収液を前記溶液供給ラインに戻す粗洗浄を行うと共に、系外からのCO2吸収液を含まない洗浄水により、前記フィルターを仕上げ洗浄し、捕集した固形分からCO2吸収液を洗浄・除去し、このCO2吸収液を含む仕上げ洗浄水を前記溶液供給ラインに戻し、次いで、吸収塔内の水バランスを調整して系内の水分量を所定の値に保持し、系内を循環するCO2吸収液の濃度を所定濃度に維持することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記吸収塔内の水バランスの調整を、前記水洗部の洗浄水の温度を制御することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記吸収塔内の水バランスの調整を、前記吸収塔に導入する前の前記CO2含有排ガスを冷却する冷却塔の冷却水の温度を制御することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一つにおいて、
前記吸収液再生塔が、該吸収液再生塔の頭頂部から放出された水蒸気を伴ったCO2ガスを含む放出ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラムを備えると共に、
前記吸収塔が、CO2を含有する排ガスとCO2吸収液とを接触させて前記排ガス中のCO2を吸収するCO2回収部と、
前記CO2回収部の上段側に配設され、CO2を除去したCO2除去排ガスを冷却すると共に、同伴するCO2吸収液を洗浄水により回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、
前記水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを備え、
前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、前記分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のCO2吸収液を、粗洗浄の洗浄水として用いることを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1乃至4の何れか一つにおいて、
前記フィルターで捕集した固形物を、系外から供給する気体又は洗浄液により逆洗して除去することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1乃至5の何れか一つにおいて、
前記フィルターを少なくとも2系統設け、交互にCO2吸収液中の固形物を捕集することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1乃至6の何れか一つにおいて、
前記CO2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするCO2回収装置。 - CO2を含有する排ガスとCO2吸収液とを吸収塔のCO2回収部内で接触させて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中に残存する固形分をろ過膜装置に設けられているフィルターによりろ過するろ過膜装置の洗浄方法であって、
系内を循環している低濃度のCO2吸収液を前記ろ過膜装置に送給し、前記低濃度のCO2吸収液を用いて前記フィルターを粗洗浄し、前記フィルターを洗浄した前記低濃度のCO2吸収液を再度系内に戻すと共に、系外からCO2吸収液を含まない洗浄液を用いて前記フィルターを仕上げ洗浄し、前記フィルターを洗浄した前記低濃度のCO2吸収液を再度系内に戻し、
その後、系外からの洗浄水が供給されて増加した水分量の調整を行い、循環する系内の水バランスを維持することを特徴とするCO2回収装置のろ過膜装置の洗浄方法。 - 請求項8において、
前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のCO2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするCO2回収装置のろ過膜装置の洗浄方法。 - 請求項8又は9において、
前記CO2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするCO2回収装置のろ過膜装置の洗浄方法。 - 請求項8乃至10のいずれか一つにおいて、
前記吸収塔内の水バランスの調整を、前記水洗部の洗浄水の温度を制御することを特徴とするCO2回収装置のろ過膜装置の洗浄方法。 - 請求項8乃至10のいずれか一つにおいて、
前記吸収塔内の水バランスの調整を、前記吸収塔に導入する前の前記CO2含有排ガスを冷却する冷却塔冷却水の温度を制御することを特徴とするCO2回収装置のろ過膜装置の洗浄方法。
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