JP2017056383A - Carbon dioxide recovery device and carbon dioxide recovery method - Google Patents

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Tetsuya Kaseda
哲也 綛田
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Yasuhiro Kato
康博 加藤
斗 小川
Hakaru Ogawa
斗 小川
武彦 村松
Takehiko Muramatsu
武彦 村松
満 宇田津
Mitsuru Udatsu
満 宇田津
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a COrecovery device and a COrecovery method capable of stably and continuously absorbing COin a gas to be treated while efficiently performing the regeneration of a COabsorber absorbed with CO.SOLUTION: A COrecovery device 10A is equipped with: absorption columns 22A, 22B housed with absorbers 23A, 23B; a vacuum pump 12; gas to be treated supply lines L11-1 to L11-3; steam supply lines L13-1 to L13-3; regulating valves V11-1, V11-2, V12-1, V12-2, V15-1, V15-2, V16-1 and V16-2 for regulating the supply amount of an exhaust gas 21 or steam 26 to the absorption columns 22A, 22B corresponding to the absorption amounts of COin the absorbers 23A, 23B. COin a gas to be treated is absorbed into the absorber 23A or 23B in one of the absorption columns 22A, 22B and the absorber 23A or 23B is regenerated in the other absorption column by using the vacuum pump 12 and the steam 26.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、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。   Embodiments described herein relate generally to a carbon dioxide recovery device and a carbon dioxide recovery method.

発電所や製鉄所などの燃焼排ガスに含まれるＣＯ２が大気中に放出されることで温室効果をもたらし、地球温暖化の大きな原因となっていると考えられている。地球温暖化問題に対する有効な対策として、例えば、発電所などから排出される燃焼排ガス中のＣＯ２を分離して回収し、回収されたＣＯ２を大気へ放散することなく地中に貯留することで、大気へのＣＯ２排出量を削減できるＣＯ２分離回収・貯留（ＣＣＳ：Carbon dioxide Capture and Storage）の導入が推進されている。 It is considered that CO 2 contained in combustion exhaust gas from power plants, steelworks, etc. is released into the atmosphere, resulting in a greenhouse effect and a major cause of global warming. As an effective measure against the global warming problem, for example, separating and recovering CO 2 in combustion exhaust gas discharged from a power plant, etc., and storing the recovered CO 2 in the ground without releasing it to the atmosphere in, CO 2 separation and recovery and storage can be reduced CO 2 emissions to the atmosphere: the introduction of (CCS Carbon dioxide Capture and Storage) is promoted.

ＣＯ２を含有する排ガスからＣＯ２を分離回収する技術として、アミノ基含有化合物（アミン系化合物）を含む吸収液を用いる方法が検討されてきた。具体的には、排ガスとアミノ基含有化合物を含む吸収液を接触させて、排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させる吸収塔と、ＣＯ２を吸収した吸収液を加熱して、吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備えるＣＯ２回収装置が知られている。しかし、吸収液を用いて排ガスからＣＯ２を分離回収する方法では、再生塔において吸収液を再生するために加熱を行う必要があり、エネルギー損失が大きくなる。 As a technique for separating and recovering CO 2 from exhaust gas containing CO 2 , a method using an absorbing liquid containing an amino group-containing compound (amine compound) has been studied. Specifically, the absorption liquid containing the exhaust gas and the amino group-containing compound is brought into contact to absorb the CO 2 in the exhaust gas into the absorption liquid, and the absorption liquid that has absorbed the CO 2 is heated. There is known a CO 2 recovery device including a regeneration tower for releasing CO 2 . However, in the method of separating and recovering CO 2 from the exhaust gas using the absorbing liquid, it is necessary to perform heating in order to regenerate the absorbing liquid in the regeneration tower, resulting in a large energy loss.

そこで、エネルギー損失を抑えつつ、排ガスからＣＯ２を分離回収する方法として、塩基性イオン交換樹脂などの固体アミンで形成された固体のＣＯ２吸収材やＣＯ２吸着剤などを用いる方法の開発も進められている。このようなＣＯ２吸収材などを用いて排ガスからＣＯ２を分離回収する方法として、ＣＯ２をアミンと反応させて吸着したＣＯ２吸着剤が充填された反応塔内に高温の水蒸気を導入して、ＣＯ２吸着剤を加熱することで、ＣＯ２吸着剤からＣＯ２を解離させ、ＣＯ２吸着剤がＣＯ２を吸着できるような状態に再生している。そして、ＣＯ２吸着剤の再生後、反応塔にＣＯ２を含有する排ガスを供給して、ＣＯ２吸着剤にＣＯ２を吸着させ、ＣＯ２の吸着と、ＣＯ２吸着剤の再生とを交互に繰り返し行っている（特許文献１参照）。 Therefore, as a method for separating and recovering CO 2 from exhaust gas while suppressing energy loss, development of a method using a solid CO 2 absorbent or CO 2 adsorbent formed with a solid amine such as a basic ion exchange resin is also possible. It is being advanced. As a method for separating and recovering CO 2 from exhaust gas using such a CO 2 absorbent, etc., high-temperature steam is introduced into a reaction tower filled with a CO 2 adsorbent adsorbed by reacting CO 2 with an amine. Te, by heating the CO 2 adsorbent, to dissociate CO 2 from the CO 2 adsorbent, CO 2 adsorbent is playing like state capable of adsorbing CO 2. Then, alternating after the reproduction of the CO 2 adsorbent, and supplies the exhaust gas containing CO 2 into the reaction tower, adsorbing the CO 2 in the CO 2 adsorbent, and adsorption of CO 2, and regeneration of the CO 2 adsorbent (See Patent Document 1).

特開平６−１３４３０２号公報JP-A-6-134302

しかし、このようなＣＯ２吸収材を用いて排ガスからＣＯ２を分離回収する方法では、ＣＯ２吸収材を加熱してＣＯ２を解離させた後、ＣＯ２吸収材を乾燥させてＣＯ２吸収材に凝縮した水を除去する必要がある。そのため、従来の方法では、ＣＯ２吸収材の加熱および乾燥に余分にエネルギーを消費する。また、ＣＯ２吸収材は熱伝導性が低いため、ＣＯ２吸収材を加熱または冷却する際に所定の温度に達するまでに長い時間を要し、ＣＯ２吸収材の再生に時間を要する。さらに、ＣＯ２吸収材の加熱が繰り返し行われることにより、ＣＯ２吸収材の劣化が早まる可能性もある。 However, such a CO 2 absorber how the CO 2 is separated and recovered from the exhaust gas by using, after dissociation of CO 2 by heating the CO 2 absorbent material, drying the CO 2 absorbing material CO 2 absorption It is necessary to remove water condensed on the material. Therefore, in the conventional method, extra energy is consumed for heating and drying the CO 2 absorbent. Further, the CO 2 absorbing material has low thermal conductivity, it takes a long time to reach a predetermined temperature when heating or cooling the CO 2 absorbent material, it takes time for reproduction of the CO 2 absorbing material. Furthermore, the CO 2 absorbent may be rapidly deteriorated by repeatedly heating the CO 2 absorbent.

そのため、ＣＯ２吸収材を用いたＣＯ２回収方法の更なる利用を図る上では、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収材の再生を効率良く行いつつ、排ガスなど被処理ガス中のＣＯ２を安定して連続して吸収できる必要がある。 Therefore, in achieving further use of a CO 2 recovery method using the CO 2 absorbing material, while performing efficiently regeneration of the CO 2 absorbing material that has absorbed CO 2, stabilize the CO 2 of the exhaust gas such as the process gas Therefore, it is necessary to be able to absorb continuously.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＣＯ２吸収材の再生を効率良く行うと共に、被処理ガス中のＣＯ２を安定して連続して吸収することができるＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法を提供することである。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is that a CO 2 recovery device and CO 2 that can efficiently regenerate the CO 2 absorbent and stably and continuously absorb CO 2 in the gas to be treated. It is to provide a recovery method.

一の実施形態による二酸化炭素回収装置は、ＣＯ２を含有する被処理ガスからＣＯ２を除去するＣＯ２回収装置であって、前記被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部と、前記複数の吸収塔内の圧力を低減する吸引部と、前記被処理ガスを前記複数の吸収塔に供給するガス供給ラインと、蒸気を前記複数の吸収塔に供給する蒸気供給ラインと、を具備してなり、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔において、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔において、前記吸引部および蒸気を用いて、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させ、前記吸収材を再生させる。 CO carbon dioxide recovery apparatus according to an embodiment is a CO 2 recovery device for removing CO 2 from a gas to be treated containing CO 2, which causes absorption of CO 2 in the treated gas was absorbed An absorption part containing a plurality of absorption towers in which an absorbing material for desorbing 2 is housed, a suction part for reducing the pressure in the plurality of absorption towers, and the gas to be treated to the plurality of absorption towers A gas supply line for supplying to the plurality of absorption towers, and a steam supply line for supplying steam to the plurality of absorption towers. In one or more absorption towers of the plurality of absorption towers, the CO 2 causes absorbed by the absorbent material, leaving the other one or more of the absorption column of the plurality of the absorption tower, by using the suction unit and vapor, the CO 2 which is absorbed by the absorbent material And release the absorbent.

別の実施形態によるＣＯ２回収方法は、被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部を具備してなるＣＯ２回収装置を用いて、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔に前記被処理ガスを供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔の前記吸収材から吸収されたＣＯ２を脱離させて前記吸収材を再生するＣＯ２回収方法であって、前記被処理ガスを、前記吸収塔に供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させる吸収工程と、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる放出工程と、を含み、前記放出工程は、前記吸収塔にＣＯ２ガスを供給して、前記吸収塔内に残留する前記被処理ガスを前記吸収塔から排出する洗浄工程と、前記吸収塔内のガスを吸引して塔内の圧力を下げると共に、前記吸収塔に蒸気を供給して前記吸収塔内のＣＯ２分圧を下げ、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる再生工程と、前記吸収塔内にパージガスを供給して前記吸収塔内から前記蒸気を排出し、前記吸収塔内の圧力を常圧に戻す洗浄昇圧工程と、を含み、前記吸収工程および前記放出工程を前記複数の吸収塔で繰り返し行い、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔では前記吸収工程を行い、他の一つ以上の吸収塔では前記放出工程を行い、前記被処理ガスの前記吸収部への供給を連続的に行う。 A CO 2 recovery method according to another embodiment includes an absorption section comprising a plurality of absorption towers that absorbs CO 2 in a gas to be treated and contains an absorbent that desorbs absorbed CO 2. The CO 2 recovery device is used to supply the gas to be processed to one or more of the plurality of absorption towers, and CO 2 in the gas to be processed is used as the absorbent. A CO 2 recovery method for regenerating the absorber by absorbing and desorbing CO 2 absorbed from the absorber of one or more other absorption towers of the plurality of absorption towers, An absorption step of supplying a gas to be treated to the absorption tower, and absorbing the CO 2 in the gas to be treated by the absorber; and a releasing step of desorbing the CO 2 absorbed by the absorber. The release step includes supplying CO 2 gas to the absorption tower; A cleaning step of discharging the gas to be treated remaining in the absorption tower from the absorption tower, and reducing the pressure in the tower by sucking the gas in the absorption tower and supplying steam to the absorption tower Reducing the CO 2 partial pressure in the absorption tower and desorbing CO 2 absorbed by the absorbent; supplying a purge gas into the absorption tower to discharge the vapor from the absorption tower; Washing pressure raising step for returning the pressure in the absorption tower to normal pressure, and repeatedly performing the absorption step and the discharge step in the plurality of absorption towers, and in one or more absorption towers of the plurality of absorption towers The absorption step is performed, the discharge step is performed in one or more other absorption towers, and the gas to be treated is continuously supplied to the absorption section.

本発明によれば、ＣＯ２吸収材の再生を効率良く行うと共に、被処理ガス中のＣＯ２を安定して連続して吸収することができる。 According to the present invention, the regeneration of the CO 2 absorbing material efficiently conducts, can be absorbed continuously CO 2 to be treated in the gas stably.

第１の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a structure of a CO 2 recovery apparatus according to the first embodiment. 各吸収塔の工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of each absorption tower. 吸収工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of an absorption process. ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。There explanatory diagram showing a flow of a closed state and the gas regulating valve of the CO 2 recovery in the apparatus. ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。There explanatory diagram showing a flow of a closed state and the gas regulating valve of the CO 2 recovery in the apparatus. 洗浄工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a washing | cleaning process. ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。There explanatory diagram showing a flow of a closed state and the gas regulating valve of the CO 2 recovery in the apparatus. 再生工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a reproduction | regeneration process. ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。There explanatory diagram showing a flow of a closed state and the gas regulating valve of the CO 2 recovery in the apparatus. 洗浄昇圧工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a washing | cleaning pressurization process. 第２の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the CO2 collection | recovery apparatus by 2nd Embodiment. 各吸収塔の工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of each absorption tower. ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と排ガスの流れを示す説明図ある。There explanatory diagram showing a flow of a closed state and the exhaust gas control valve CO 2 recovery in the apparatus. ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と排ガスの流れを示す説明図ある。There explanatory diagram showing a flow of a closed state and the exhaust gas control valve CO 2 recovery in the apparatus. ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と排ガスの流れを示す説明図ある。There explanatory diagram showing a flow of a closed state and the exhaust gas control valve CO 2 recovery in the apparatus. 第３の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a structure of a CO 2 recovery apparatus according to a third embodiment. 各吸収塔の工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of each absorption tower.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

［第１の実施形態］
第１の実施形態による二酸化炭素（ＣＯ２）回収装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、ＣＯ２回収装置１０Ａは、吸収部１１Ａ、真空ポンプ（吸引部）１２、冷却器（冷却部）１３、気液分離器（気液分離部）１４、ＣＯ２タンク（ＣＯ２供給部）１５、加熱器（加熱部）１６、制御部１７、ガス供給ラインＬ１１−１〜Ｌ１１−３、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１〜Ｌ１２−３、蒸気供給ラインＬ１３−１〜Ｌ１３−３、パージガス供給ラインＬ１４−１〜Ｌ１４−３、およびガス排出ラインＬ１５−１、Ｌ１５−２を有する。 [First Embodiment]
A carbon dioxide (CO 2 ) recovery apparatus according to a first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the CO 2 recovery apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the CO 2 recovery apparatus 10A includes an absorption unit 11A, a vacuum pump (suction unit) 12, a cooler (cooling unit) 13, a gas-liquid separator (gas-liquid separation unit) 14, a CO 2 tank ( CO 2 supply unit) 15, heater (heating unit) 16, control unit 17, gas supply lines L11-1 to L11-3, CO 2 gas supply lines L12-1 to L12-3, steam supply lines L13-1 to L13-1 L13-3, purge gas supply lines L14-1 to L14-3, and gas discharge lines L15-1 and L15-2.

ガス供給ラインＬ１１−１〜Ｌ１１−３は、被処理ガスである、ＣＯ２を含有する排ガス２１を、吸収部１１の吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。ガス供給ラインＬ１１−１は、その途中からガス供給ラインＬ１１−２、Ｌ１１−３に分岐し、ガス供給ラインＬ１１−２は吸収塔２２Ａに接続され、ガス供給ラインＬ１１−３は吸収塔２２Ｂに接続されている。排ガス２１は、ガス供給ラインＬ１１−１からガス供給ラインＬ１１−２またはガス供給ラインＬ１１−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。排ガス２１は、ＣＯ２を含有する排気ガスであり、例えば、火力発電所などのボイラやガスタービンなどから排出される燃焼排ガス、製鉄所で発生するプロセス排ガスなどである。また、ガス供給ラインＬ１１−２には調節弁Ｖ１１−２が設けられ、ガス供給ラインＬ１１−３には調節弁Ｖ１１−３が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給されるガス量は、調節弁Ｖ１１−２、Ｖ１１−３により調整される。 The gas supply lines L11-1 to L11-3 supply the exhaust gas 21 containing CO 2 that is the gas to be processed to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B of the absorption section 11. The gas supply line L11-1 branches from the middle to gas supply lines L11-2 and L11-3, the gas supply line L11-2 is connected to the absorption tower 22A, and the gas supply line L11-3 is connected to the absorption tower 22B. It is connected. The exhaust gas 21 is supplied from the gas supply line L11-1 to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B through the gas supply line L11-2 or the gas supply line L11-3. The exhaust gas 21 is an exhaust gas containing CO 2 , for example, a combustion exhaust gas discharged from a boiler such as a thermal power plant, a gas turbine, or the like, a process exhaust gas generated at a steel plant, or the like. The gas supply line L11-2 is provided with a control valve V11-2, the gas supply line L11-3 is provided with a control valve V11-3, and the amount of gas supplied to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B is as follows. These are adjusted by the control valves V11-2 and V11-3.

吸収部１１Ａは、吸収塔２２Ａ、２２Ｂを備えている。吸収塔２２Ａ、２２Ｂは、吸収材２３Ａ、２３Ｂを内部に収容している。吸収材２３Ａ、２３Ｂは、排ガス２１中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させることができるものである。吸収材２３Ａ、２３Ｂとしては、ＣＯ２分圧の低いガスからでも十分にＣＯ２を吸収できる固体の吸収材料が用いられる。ＣＯ２分圧の低いガスとしては、例えば、１気圧以下のガスである。ＣＯ２の吸収量としては、例えば、３ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましい。吸収材２３Ａ、２３Ｂとしては、例えば、ＣＯ２の吸収および放出できるアミノ基含有化合物（アミン系化合物）を多孔体の表面または細孔内に担持させた材料、多孔体自身がＣＯ２の吸収および放出が可能である材料を用いることができる。 Absorption part 11A is provided with absorption towers 22A and 22B. Absorption towers 22A and 22B accommodate absorbers 23A and 23B inside. The absorbers 23A and 23B are capable of absorbing CO 2 in the exhaust gas 21 and desorbing the absorbed CO 2 . As the absorbents 23A and 23B, solid absorbent materials that can sufficiently absorb CO 2 even from a gas having a low CO 2 partial pressure are used. The gas having a low CO 2 partial pressure is, for example, a gas of 1 atm or less. The absorption amount of CO 2 is preferably 3 mmol / g or more, for example. As the absorbents 23A and 23B, for example, a material in which an amino group-containing compound (amine compound) capable of absorbing and releasing CO 2 is supported on the surface or pores of the porous body, the porous body itself absorbs and absorbs CO 2 . Materials that can be released can be used.

前記多孔体としては、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、アルミナ、シリカ、イオン交換樹脂、多孔質樹脂、金属有機構造体（ＭＯＦ：Metal organic frameworks）、有機構造体（ＣＯＦ：Covalent organic frameworks）など複数の細孔を有する多孔質材料などが用いられる。これらの中でも、ＭＯＦまたはＣＯＦは、細孔表面積が大きく、ＣＯ２吸収量の増大が期待でき、多孔体として用いるのに特に好ましい。多孔体の形状は、ペレット状、板状、または粒状などが挙げられる。多孔体は、含浸法、混練法、ゾルゲル法、イオン交換法、または蒸着法などを用いて形成することができる。多孔体の平均細孔径は、多孔体に担持されたアミン系化合物と、排ガス２１中のＣＯ２との接触頻度が向上し、ＣＯ２の吸収が促進できると共に、吸収されたＣＯ２の脱離の性能を上げられるため、５０ｎｍ以下であることが好ましい。 Examples of the porous body include zeolite, activated carbon, silica gel, alumina, silica, ion exchange resin, porous resin, metal organic structures (MOF), and organic structures (COF: Covalent organic frameworks). A porous material having pores is used. Among these, MOF or COF is particularly preferable for use as a porous body because it has a large pore surface area and can be expected to increase CO 2 absorption. Examples of the shape of the porous body include a pellet shape, a plate shape, and a granular shape. The porous body can be formed using an impregnation method, a kneading method, a sol-gel method, an ion exchange method, an evaporation method, or the like. The average pore diameter of the porous body is such that the contact frequency between the amine compound supported on the porous body and CO 2 in the exhaust gas 21 is improved, and the absorption of CO 2 can be promoted and the absorbed CO 2 is desorbed. Therefore, it is preferable that the thickness is 50 nm or less.

前記アミノ基含有化合物としては、モノエタノールアミンやメチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミンなどのアルカノールアミン類や、エチレンジアミンなどのアルキルジアミン類、ポリエチレンイミンなどのアミノ基を有するポリマーなどが挙げられる。アミノ基含有化合物の多孔体への担持方法としては、例えば含浸法などを用いることができる。   Examples of the amino group-containing compound include alkanolamines such as monoethanolamine, methyldiethanolamine, and isopropanolamine, alkyldiamines such as ethylenediamine, and polymers having amino groups such as polyethyleneimine. As a method for supporting the amino group-containing compound on the porous body, for example, an impregnation method can be used.

前記多孔体自身がＣＯ２の吸収および放出が可能である材料としては、活性炭などの細孔を有する多孔質の炭素材料からなる吸収材や、オープンメタルサイトを有するＭＯＦなどが挙げられる。オープンメタルサイトを有するＭＯＦとしては、例えば、“O. M. Yaghi et al., PNAS, 2009, 106, 49, 20637”に開示されているような、ＭＯＦなどを用いることができる。なお、炭素材料とは、炭素から構成された材料または炭素を含有する任意の材料をいう。 Examples of the material that the porous body itself can absorb and release CO 2 include an absorbent made of a porous carbon material having pores such as activated carbon, and an MOF having an open metal site. As the MOF having an open metal site, for example, MOF as disclosed in “OM Yaghi et al., PNAS, 2009, 106, 49, 20637” can be used. The carbon material refers to a material composed of carbon or an arbitrary material containing carbon.

吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内で、排ガス２１に含まれるＣＯ２が除去されたＣＯ２除去排ガス２４は、ガス排出ラインＬ１５−１またはガス排出ラインＬ１５−２を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出される。ガス排出ラインＬ１５−１には調節弁Ｖ１５−１が設けられ、ガス排出ラインＬ１５−２には調節弁Ｖ１５−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出されるガス（本実施形態では、ＣＯ２除去排ガス２４、ＣＯ２ガス２５）の排出量は、調節弁Ｖ１５−１、Ｖ１５−２により調整される。 Absorption column 22A, in 22B, CO 2 flue gas 24 from which CO 2 has been removed contained in the exhaust gas 21 passes through the gas discharge line L15-1 or gas discharge line L15-2, absorption tower 22A or absorption tower 22B Discharged from. The gas discharge line L15-1 is provided with a control valve V15-1, and the gas discharge line L15-2 is provided with a control valve V15-2. The gas discharged from the absorption tower 22A or the absorption tower 22B (this embodiment) Then, the discharge amount of the CO 2 removal exhaust gas 24 and the CO 2 gas 25) is adjusted by the control valves V15-1 and V15-2.

ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１〜Ｌ１２−３は、ＣＯ２ガス２５を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１は、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１の途中でＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２、Ｌ１２−３に分岐している。吸収塔２２ＡはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２と接続され、吸収塔２２ＢはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３と接続されている。ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１は、ＣＯ２タンク１５と接続されており、ＣＯ２タンク１５内に貯蔵されているＣＯ２ガス２５は、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１からＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２またはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。また、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２には調節弁Ｖ１２−１が設けられ、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３には調節弁Ｖ１２−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２ＢへのＣＯ２の供給量は、調節弁Ｖ１２−１、Ｖ１２−２により調整される。 The CO 2 gas supply lines L12-1 to L12-3 supply the CO 2 gas 25 to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B. CO 2 gas supply line L12-1 is the way the CO 2 gas supply line L12-2 of CO 2 gas supply line L12-1, branches into L12-3. The absorption tower 22A is connected to the CO 2 gas supply line L12-2, and the absorption tower 22B is connected to the CO 2 gas supply line L12-3. CO 2 gas supply line L12-1 is, CO 2 tank 15 which is connected to, CO 2 CO 2 gas 25 that is stored in the tank 15 is, CO 2 gas from the supply line L12-1 CO 2 gas supply line The gas is supplied to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B through the L12-2 or CO 2 gas supply line L12-3. The CO 2 gas supply line L12-2 is provided with a control valve V12-1, the CO 2 gas supply line L12-3 is provided with a control valve V12-2, and CO to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B is provided. The supply amount of 2 is adjusted by the control valves V12-1 and V12-2.

蒸気供給ラインＬ１３−１〜Ｌ１３−３は、蒸気２６を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。蒸気供給ラインＬ１３−１は、気液分離器１４に接続され、蒸気供給ラインＬ１３−１の途中で蒸気供給ラインＬ１３−２、Ｌ１３−３に分岐している。蒸気供給ラインＬ１３−１は、気液分離器１４から供給される水２７を加熱器１６で加熱させて生じた蒸気２６を蒸気供給ラインＬ１３−２、Ｌ１３−３に供給している。加熱器１６としては、例えばリボイラーなどを用いることができる。吸収塔２２Ａは蒸気供給ラインＬ１３−２と接続され、吸収塔２２Ｂは蒸気供給ラインＬ１３−３と接続されている。気液分離器１４内の水２７は、蒸気供給ラインＬ１３―１を通って、加熱器１６で加熱されて蒸気２６になった後、蒸気供給ラインＬ１３―１から蒸気供給ラインＬ１３−２または蒸気供給ラインＬ１３−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。また、蒸気供給ラインＬ１３−２には調節弁Ｖ１３−１が設けられ、蒸気供給ラインＬ１３−３には調節弁Ｖ１３−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂへの蒸気の供給量は、調節弁Ｖ１３−１、Ｖ１３−２により調整される。   The steam supply lines L13-1 to L13-3 supply the steam 26 to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B. The steam supply line L13-1 is connected to the gas-liquid separator 14, and branches to the steam supply lines L13-2 and L13-3 in the middle of the steam supply line L13-1. The steam supply line L13-1 supplies the steam 26 generated by heating the water 27 supplied from the gas-liquid separator 14 with the heater 16 to the steam supply lines L13-2 and L13-3. For example, a reboiler or the like can be used as the heater 16. The absorption tower 22A is connected to the steam supply line L13-2, and the absorption tower 22B is connected to the steam supply line L13-3. The water 27 in the gas-liquid separator 14 passes through the steam supply line L13-1 and is heated by the heater 16 to become the steam 26, and then the steam supply line L13-1 to the steam supply line L13-2 or steam. The gas is supplied to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B through the supply line L13-3. The steam supply line L13-2 is provided with a control valve V13-1, the steam supply line L13-3 is provided with a control valve V13-2, and the amount of steam supplied to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B is as follows. The adjustment valves V13-1 and V13-2 are used for adjustment.

また、本実施形態では、蒸気２６として、水２７を加熱して生じた水蒸気を用いており、蒸気２６は、後述するように、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−２に排出された後、冷却されて水２７に戻され、得られた水２７を気液分離器１４で気液分離して再利用している。   In the present embodiment, water vapor generated by heating the water 27 is used as the vapor 26, and the vapor 26 was discharged to the second gas discharge lines L16-1 and L16-2 as described later. Thereafter, it is cooled and returned to the water 27, and the obtained water 27 is gas-liquid separated by the gas-liquid separator 14 and reused.

水２７を加熱器１６または冷却器１３で蒸発、凝縮するために多大なエネルギーが必要となるため、蒸発熱の小さい溶媒を蒸発させて生じる蒸気を用いることが好ましい。蒸発熱の小さい溶媒として、例えば、エタノール、メタノールなどのアルコール、トルエン、アセトンなどの揮発性溶媒などを用いることができる。また、蒸発熱の小さい溶媒として、アルコール、トルエン、アセトンなどの他に、吸収材に影響を及ぼさず、ＣＯ２との分離が容易であり、かつ蒸発熱の小さい溶媒であれば用いることができる。このような蒸発熱の小さい溶媒を使用すれば、溶媒を加熱器１６で加熱するときに必要なエネルギーを削減できると共に、蒸気２６を冷却器１３で冷却し凝縮するときの発熱量も小さくなるため冷却器１３の運転エネルギーも削減することができる。そのため、蒸気２６の生成に用いられる溶媒として、蒸発熱の小さい溶媒を用いることで、蒸気２６の生成および凝縮に必要なエネルギーを抑制することができる。 Since a large amount of energy is required to evaporate and condense the water 27 with the heater 16 or the cooler 13, it is preferable to use steam generated by evaporating a solvent having a small heat of evaporation. As the solvent having a small heat of evaporation, for example, an alcohol such as ethanol or methanol, a volatile solvent such as toluene or acetone, or the like can be used. Further, as a small solvent evaporating heat, alcohol, toluene, in addition to such as acetone, without adversely affecting the absorbent material, it is easy to separate the CO 2, and can be used as long as it has a low solvent evaporating heat . If such a solvent having a small heat of evaporation is used, energy required when the solvent is heated by the heater 16 can be reduced, and the amount of heat generated when the vapor 26 is cooled and condensed by the cooler 13 is also reduced. The operating energy of the cooler 13 can also be reduced. Therefore, the energy required for the production | generation and condensation of the vapor | steam 26 can be suppressed by using a solvent with small evaporation heat as a solvent used for the production | generation of the vapor | steam 26. FIG.

パージガス供給ラインＬ１４−１〜Ｌ１４−３は、パージガス２８を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。パージガス供給ラインＬ１４−１は、その途中でパージガス供給ラインＬ１４−２、Ｌ１４−３に分岐している。吸収塔２２Ａはパージガス供給ラインＬ１４−２と接続され、吸収塔２２Ｂはパージガス供給ラインＬ１４−３と接続されている。パージガス２８は、パージガス供給ラインＬ１４−１からパージガス供給ラインＬ１４−２またはパージガス供給ラインＬ１４−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。また、パージガス供給ラインＬ１４−２には調節弁Ｖ１４−１が設けられ、パージガス供給ラインＬ１４−３には調節弁Ｖ１４−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂへのパージガス２８の供給量は、調節弁Ｖ１４−１、Ｖ１４−２により調整される。   The purge gas supply lines L14-1 to L14-3 supply the purge gas 28 to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B. The purge gas supply line L14-1 branches to the purge gas supply lines L14-2 and L14-3 in the middle thereof. The absorption tower 22A is connected to the purge gas supply line L14-2, and the absorption tower 22B is connected to the purge gas supply line L14-3. The purge gas 28 is supplied from the purge gas supply line L14-1 to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B through the purge gas supply line L14-2 or the purge gas supply line L14-3. The purge gas supply line L14-2 is provided with a control valve V14-1, the purge gas supply line L14-3 is provided with a control valve V14-2, and the supply amount of the purge gas 28 to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B. Is adjusted by the control valves V14-1 and V14-2.

なお、本実施形態では、パージガス２８をパージガス供給ラインＬ１４−１またはパージガス供給ラインＬ１４−２を介して、直接、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、パージガス供給ラインＬ１４−１は、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１と接続して、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２またはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３を通して、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂにパージガス２８を供給してもよい。 In the present embodiment, the purge gas 28 is directly supplied to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B via the purge gas supply line L14-1 or the purge gas supply line L14-2. However, the present invention is not limited to this. It is not a thing. For example, purge gas supply line L14-1 is connected to the CO 2 gas supply line L12-1, through the CO 2 gas supply line L12-2 or CO 2 gas supply line L12-3, the absorption tower 22A or absorption tower 22B A purge gas 28 may be supplied.

第２ガス排出ラインＬ１６−１〜Ｌ１６−３は、吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内に供給された気体（本実施形態では、蒸気２６またはパージガス２８）を排出している。吸収塔２２Ａは第２ガス排出ラインＬ１６−１と接続され、吸収塔２２Ｂは第２ガス排出ラインＬ１６−２と接続されている。吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内に供給された蒸気２６またはパージガス２８は、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから第２ガス排出ラインＬ１６−１または第２ガス排出ラインＬ１６−２を通って、第２ガス排出ラインＬ１６−３に排出される。第２ガス排出ラインＬ１６−１には調節弁Ｖ１６−１が設けられ、第２ガス排出ラインＬ１６−２には調節弁Ｖ１６−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出される気体（本実施形態では、蒸気２６またはパージガス２８）の排出量は、調節弁Ｖ１６−１、Ｖ１６−２により調整される。   The second gas discharge lines L16-1 to L16-3 discharge the gas (in this embodiment, the vapor 26 or the purge gas 28) supplied into the absorption towers 22A and 22B. The absorption tower 22A is connected to the second gas discharge line L16-1, and the absorption tower 22B is connected to the second gas discharge line L16-2. The vapor 26 or the purge gas 28 supplied into the absorption towers 22A and 22B is discharged from the absorption tower 22A or the absorption tower 22B through the second gas discharge line L16-1 or the second gas discharge line L16-2. It is discharged to the line L16-3. The second gas discharge line L16-1 is provided with a control valve V16-1, and the second gas discharge line L16-2 is provided with a control valve V16-2. The gas discharged from the absorption tower 22A or the absorption tower 22B. (In this embodiment, the discharge amount of the steam 26 or the purge gas 28) is adjusted by the control valves V16-1 and V16-2.

第２ガス排出ラインＬ１６−３には、真空ポンプ１２および冷却器１３が設けられている。真空ポンプ１２は、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内を真空引きして、塔内の圧力を低減させる。吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内を真空引きする際には、真空ポンプ１２を稼働させて、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内の気体を第２ガス排出ラインＬ１６−１または第２ガス排出ラインＬ１６−２を通って第２ガス排出ラインＬ１６−３に吸引する。吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出された蒸気２６またはパージガス２８は、冷却器１３で冷却された後、気液分離器１４に供給され、気液分離される。蒸気２６が冷却されて生じた水２７は、蒸気供給ラインＬ１３−１に供給され、パージガス２８は、放出ラインＬ１７を介して外部に放出される。   A vacuum pump 12 and a cooler 13 are provided in the second gas discharge line L16-3. The vacuum pump 12 evacuates the absorption tower 22A or the absorption tower 22B to reduce the pressure in the tower. When the inside of the absorption tower 22A or the absorption tower 22B is evacuated, the vacuum pump 12 is operated so that the gas in the absorption tower 22A or the absorption tower 22B is discharged into the second gas discharge line L16-1 or second The gas is sucked into the second gas discharge line L16-3 through the gas discharge line L16-2. The steam 26 or the purge gas 28 discharged from the absorption tower 22A or the absorption tower 22B is cooled by the cooler 13, and then supplied to the gas-liquid separator 14 for gas-liquid separation. Water 27 generated by cooling the steam 26 is supplied to the steam supply line L13-1, and the purge gas 28 is discharged to the outside through the discharge line L17.

なお、本実施形態では、真空ポンプ１２は、第２ガス排出ラインＬ１６−３に設けているが、放出ラインＬ１７に設けられていてもよい。   In the present embodiment, the vacuum pump 12 is provided in the second gas discharge line L16-3, but may be provided in the discharge line L17.

また、本実施形態では、吸収材２３Ａ、２３Ｂに吸収されたＣＯ２は、真空ポンプ１２により吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内の圧力を低減することで吸収材２３Ａ、２３Ｂから脱離させ、蒸気２６に同伴させて放出される。このとき、蒸気２６に同伴して吸収材２３Ａ、２３Ｂから放出されたＣＯ２は、放出ラインＬ１７からＣＯ２循環ラインＬ１８に供給して、ＣＯ２タンク１５に回収される。また、放出ラインＬ１７には調節弁Ｖ１７が設けられ、ＣＯ２循環ラインＬ１８には調節弁Ｖ１８が設けられ、パージガス２８の放出、および吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから放出されたＣＯ２の回収は、調節弁Ｖ１７、Ｖ１８の開度を調整することにより行われる。 In the present embodiment, the CO 2 absorbed by the absorbents 23A and 23B is desorbed from the absorbents 23A and 23B by reducing the pressure in the absorption tower 22A or the absorption tower 22B with the vacuum pump 12. The steam 26 is released along with it. At this time, CO 2 released from the absorbents 23A and 23B accompanying the vapor 26 is supplied from the discharge line L17 to the CO 2 circulation line L18 and is recovered in the CO 2 tank 15. The discharge line L17 is provided with a control valve V17, and the CO 2 circulation line L18 is provided with a control valve V18. The purge gas 28 is released and the CO 2 discharged from the absorption tower 22A or the absorption tower 22B is recovered. , By adjusting the opening of the control valves V17, V18.

吸収塔２２Ａ、２２Ｂには、塔内の圧力を測定するため、圧力計３１Ａ、３１Ｂが設けられている。   In the absorption towers 22A and 22B, pressure gauges 31A and 31B are provided to measure the pressure in the tower.

ガス供給ラインＬ１１−１、ガス排出ラインＬ１５−１、Ｌ１５−２、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−２には、ＣＯ２濃度計（ＣＯ２濃度測定部）３２Ａ〜３２Ｄが設けられ、それぞれのラインを流れるガス中のＣＯ２濃度が測定される。 The gas supply line L11-1, the gas discharge lines L15-1, L15-2, and the second gas discharge lines L16-1, L16-2 are provided with CO 2 concentration meters (CO 2 concentration measuring units) 32A to 32D. , The CO 2 concentration in the gas flowing through each line is measured.

制御部１７は、真空ポンプ１２、圧力計３１Ａ、３１Ｂ、ＣＯ２濃度計３２Ａ〜３２Ｄ、上記各調節弁などＣＯ２回収装置１０Ａを構成する各部材に接続されており、真空ポンプ１２およびそれぞれの上記調節弁は、制御部１７により制御されている。これにより、制御部１７は、ＣＯ２濃度計３２Ａ、３２Ｂの測定結果により得られたＣＯ２除去排ガス２４中のＣＯ２濃度に応じて、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される排ガス２１、ＣＯ２除去排ガス２４、水２７、蒸気２６、またはパージガス２８の供給量、ならびにそれぞれの吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内の圧力を個別に調整することができる。 Control unit 17, the vacuum pump 12, pressure gauge 31A, 31B, CO 2 concentration meter 32A through 32D, is connected to the respective members constituting the CO 2 recovery apparatus 10A like the above control valves, the vacuum pump 12 and the respective The control valve is controlled by the control unit 17. Thereby, the control part 17 is the exhaust gas 21 supplied to the absorption tower 22A or the absorption tower 22B according to the CO 2 concentration in the CO 2 removal exhaust gas 24 obtained from the measurement results of the CO 2 concentration meters 32A and 32B. The supply amount of the CO 2 removal exhaust gas 24, water 27, steam 26, or purge gas 28, and the pressure in the respective absorption towers 22A, 22B can be individually adjusted.

本実施形態では、制御部１７は、排ガス２１を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの何れかに交互に供給させて、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの一方の吸収塔で排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させて除去すると共に、他方の吸収塔には排ガス２１を供給しないように調整する。また、吸収材２３Ａまたは吸収材２３ＢがＣＯ２を吸収して吸収材２３Ａまたは吸収材２３Ｂの吸収性能が低下している場合などには、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに、ＣＯ２ガス２５、蒸気２６、またはパージガス２８を供給して、吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ｂの再生が行われる。 In the present embodiment, the control unit 17 alternately supplies the exhaust gas 21 to either the absorption tower 22A or the absorption tower 22B, and the CO 2 in the exhaust gas 21 is absorbed by one of the absorption tower 22A or the absorption tower 22B. The absorbent 23A is absorbed and removed, and adjustment is made so that the exhaust gas 21 is not supplied to the other absorption tower. Further, when the absorbing material 23A or the absorbing material 23B absorbs CO 2 and the absorbing performance of the absorbing material 23A or the absorbing material 23B is reduced, the absorbing tower 22A or the absorbing tower 22B has a CO 2 gas 25, Steam 26 or purge gas 28 is supplied to desorb the CO 2 absorbed by the absorbent 23B, and the absorbent 23B is regenerated.

（ＣＯ２回収装置１０Ａを用いた排ガス２１ＡのＣＯ２回収方法）
次に、ＣＯ２回収装置１０Ａを用いて排ガス２１ＡのＣＯ２を回収するための運転方法の一例について説明する。図２は、吸収塔２２Ａおよび吸収塔２２Ｂの工程の一例を示す説明図であり、図４、図５、図７、および図９は、ＣＯ２回収装置１０Ａ内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図である。図４、図５、図７、および図９中、調節弁のバルブを白抜きで表示しているものは、調節弁を開放していることを意味し、調節弁のバルブを黒抜きで表示しているものは、調節弁を閉じていることを意味し、気体の流れは太線で示す。なお、図４、図５、図７、および図９では、吸収塔２２Ｂ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略する。 (CO 2 recovery method for exhaust gas 21A with CO 2 recovery apparatus 10A)
Next, an example of an operation method for recovering CO 2 of the exhaust gas 21A using the CO 2 recovery apparatus 10A will be described. FIG. 2 is an explanatory view showing an example of the steps of the absorption tower 22A and the absorption tower 22B. FIGS. 4, 5, 7, and 9 show the open / close state of the control valve and the gas in the CO 2 recovery apparatus 10A. It is explanatory drawing which shows the flow. In FIG. 4, FIG. 5, FIG. 7 and FIG. 9, when the control valve is indicated in white, it means that the control valve is open, and the control valve is indicated in black. This means that the control valve is closed, and the gas flow is indicated by a bold line. In FIG. 4, FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 9, the open / close state of the control valve and the gas flow used for controlling the supply amount of gas and the like on the absorption tower 22B side are omitted.

図２に示すように、吸収塔２２Ａに排ガス２１を供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させる（吸収工程Ｓ１１）と共に、吸収塔２２Ｂでは、吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ｂを再生している（放出工程Ｓ１２）。一方、吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１を行っている場合には、吸収塔２２Ｂでは放出工程Ｓ１２が行われ、吸収塔２２Ａで放出工程Ｓ１２を行っている場合には、吸収塔２２Ｂでは吸収工程Ｓ１１が行われている。なお、運転開始時など、吸収材２３Ｂの吸収性能が低下していない場合などには、吸収塔２２Ｂで放出工程Ｓ１２は行わなくてもよい。 As shown in FIG. 2, the exhaust gas 21 is supplied to the absorption tower 22A, and the CO 2 in the exhaust gas 21 is absorbed by the absorbent 23A (absorption process S11), and at the absorption tower 22B, it is absorbed by the absorbent 23B. CO 2 is desorbed and the absorbent 23B is regenerated (release step S12). On the other hand, when the absorption step S11 is performed in the absorption tower 22A, the release step S12 is performed in the absorption tower 22B, and when the release step S12 is performed in the absorption tower 22A, the absorption step S11 is performed in the absorption tower 22B. Has been done. In addition, when the absorption performance of the absorbent 23B is not lowered, such as at the start of operation, the discharge step S12 may not be performed in the absorption tower 22B.

吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１が行われる場合について説明する。図３は、吸収工程Ｓ１１の一例を示すフローチャートである。図３に示すように、排ガス２１を吸収塔２２Ａに供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させ、排ガス２１からＣＯ２を除去する（ステップＳ３１）。 A case where the absorption step S11 is performed in the absorption tower 22A will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the absorption step S11. As shown in FIG. 3, the exhaust gas 21 is supplied to the absorption tower 22A, the CO 2 in the exhaust gas 21 is absorbed by the absorbent 23A, and the CO 2 is removed from the exhaust gas 21 (step S31).

具体的には、まず、全ての調節弁が閉じられている状態で、制御部１７は、図４に示すように、調節弁Ｖ１１−１、Ｖ１５−１を開放して、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−２を通して、吸収塔２２Ａに供給する。排ガス２１は吸収塔２２Ａに供給されると、排ガス２１が吸収塔２２Ａ内の吸収材２３Ａを通過する際に、排ガス２１中のＣＯ２が吸収材２３Ａに吸収され、排ガス２１からＣＯ２が除去される。ＣＯ２が除去されたＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ａからガス排出ラインＬ１５−１を通って、系外に排出される。 Specifically, first, with all the control valves closed, the control unit 17 opens the control valves V11-1 and V15-1 to supply the exhaust gas 21 as shown in FIG. It supplies to absorption tower 22A through line L11-1, L11-2. When the exhaust gas 21 is supplied to the absorption tower 22A, when the exhaust gas 21 passes through the absorbent 23A in the absorption tower 22A, CO 2 in the exhaust gas 21 is absorbed by the absorbent 23A, and CO 2 is removed from the exhaust gas 21. Is done. CO 2 flue gas 24 from which CO 2 has been removed passes through the gas discharge line L15-1 from the absorption column 22A, and is discharged out of the system.

吸収工程Ｓ１１では、吸収塔２２Ａ内を加圧または加熱する必要がないため、吸収塔２２Ａ内の圧力は常圧付近で行うことができると共に、吸収塔２２Ａ内の温度は常温付近または排ガス温度付近で行うことができる。そのため、吸収工程Ｓ１１では、吸収塔２２Ａ内の加圧もしくは減圧、または吸収塔２２Ａ内を加熱もしくは冷却することで生じるエネルギー損失を抑制することができる。また、本明細書において、常圧付近とは、例えば、常圧から±１０ＫＰａの誤差範囲内をいい、常温付近とは、常温を含む所定の温度範囲内であり、一般的には常温よりも高い温度を含む意味に解釈でき、排ガス温度付近とは、排ガス温度を含む所定の温度範囲内であり、一般的には排ガス温度よりも低い温度を含む意味に解釈できる。   In the absorption step S11, since there is no need to pressurize or heat the absorption tower 22A, the pressure in the absorption tower 22A can be performed near normal pressure, and the temperature in the absorption tower 22A is near room temperature or near the exhaust gas temperature. Can be done. Therefore, in the absorption step S11, energy loss caused by pressurization or decompression in the absorption tower 22A, or heating or cooling of the absorption tower 22A can be suppressed. Further, in the present specification, the vicinity of normal pressure means, for example, within an error range of ± 10 KPa from the normal pressure, and the vicinity of normal temperature is within a predetermined temperature range including normal temperature, which is generally higher than normal temperature. It can be interpreted to include a high temperature, and the vicinity of the exhaust gas temperature is within a predetermined temperature range including the exhaust gas temperature, and can generally be interpreted to include a temperature lower than the exhaust gas temperature.

次に、ＣＯ２除去排ガス２４中のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度計３２Ｂで測定する（ステップＳ３２）。制御部１７は、ＣＯ２濃度計３２ＢのＣＯ２濃度の測定結果より、ＣＯ２除去排ガス２４のＣＯ２濃度が第１の所定値以下か否かを判断する（ステップＳ３３）。なお、本明細書において、第１の所定値とは、吸収材２３Ａが飽和状態（例えば、約８５％まで飽和した状態）に近く、吸収材２３ＡがＣＯ２吸収能力を十分に発揮できていないといえるＣＯ２濃度の値をいう。また、この第１の所定値は、プラント設備などで目標とするＣＯ２回収率によって異なる。 Next, the CO 2 concentration in the CO 2 removal exhaust gas 24 is measured by the CO 2 concentration meter 32B (step S32). Control unit 17, CO from 2 concentration meter 32B CO 2 concentration of the measurement results of, CO 2 concentration of CO 2 flue gas 24 determines whether the first predetermined value or less (step S33). In the present specification, the first predetermined value means that the absorbing material 23A is close to a saturated state (for example, a state saturated to about 85%), and the absorbing material 23A has not sufficiently exhibited the CO 2 absorbing ability. This is the CO 2 concentration value. Further, the first predetermined value varies depending on the target CO 2 recovery rate in the plant facility or the like.

制御部１７は、ＣＯ２除去排ガス２４のＣＯ２濃度が第１の所定値以下と判断したら（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、吸収材２３Ａの吸収性能はまだ飽和状態に達していないと判断し、吸収塔２２Ａへの排ガス２１の導入を継続する。 When the control unit 17 determines that the CO 2 concentration of the CO 2 removal exhaust gas 24 is equal to or lower than the first predetermined value (step S33: Yes), the control unit 17 determines that the absorption performance of the absorbent 23A has not yet reached the saturation state and absorbs the absorption. The introduction of the exhaust gas 21 to the tower 22A is continued.

一方、ＣＯ２除去排ガス２４のＣＯ２濃度が第１の所定値よりも高いと判断したら（ステップＳ３３：Ｎｏ）、吸収材２３Ａの吸収性能は飽和状態に達していると判断し、調節弁Ｖ１１−１を閉じて、吸収工程Ｓ１１を停止し、図２に示す放出工程（ステップＳ１２）に切り替える。 On the other hand, if it is determined that the CO 2 concentration of the CO 2 removal exhaust gas 24 is higher than the first predetermined value (step S33: No), it is determined that the absorption performance of the absorbent 23A has reached a saturated state, and the control valve V11. -1 is closed, the absorption step S11 is stopped, and the discharge step (step S12) shown in FIG. 2 is switched to.

放出工程（ステップＳ１２）では、吸収材２３Ａに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ａを再生する。 In the release step (step S12), CO 2 absorbed by the absorbent 23A is desorbed to regenerate the absorbent 23A.

放出工程Ｓ１２について具体的に説明する。まず、制御部１７は、図５に示すように、調節弁Ｖ１２−１を開放して、吸収塔２２ＡにＣＯ２ガス２５を供給して、吸収塔２２Ａ内に残留する排ガス２１、ＣＯ２除去排ガス２４などを吸収塔２２Ａの外部に排出する（洗浄工程Ｓ２１）。 The discharge step S12 will be specifically described. First, as shown in FIG. 5, the control unit 17 opens the control valve V12-1, supplies the CO 2 gas 25 to the absorption tower 22A, and removes the exhaust gas 21 and CO 2 remaining in the absorption tower 22A. Exhaust gas 24 and the like are discharged outside the absorption tower 22A (cleaning step S21).

図６は、洗浄工程Ｓ２１の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、ＣＯ２ガス２５を吸収塔２２Ａに供給し、吸収塔２２Ａ内に残留する排ガス２１、ＣＯ２除去排ガス２４などをＣＯ２ガス２５と共に吸収塔２２Ａ内からガス排出ラインＬ１５−１を通って、外部に排出する（ステップＳ４１）。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of the cleaning step S21. As shown in FIG. 6, the CO 2 gas 25 is supplied to the absorption tower 22A, and the exhaust gas 21, the CO 2 removal exhaust gas 24 and the like remaining in the absorption tower 22A are discharged from the absorption tower 22A together with the CO 2 gas 25 to the gas discharge line L15. -1 and discharged to the outside (step S41).

これにより、吸収塔２２Ａ内に残存していたＣＯ２除去排ガス２４など不要なガス成分は、塔内から排出されるため、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が高められる。そのため、後段の再生工程（ステップＳ２２）で、高濃度のＣＯ２を回収することができる。また、洗浄工程Ｓ２１において、ＣＯ２ガス２５を多く吸収塔２２Ａ内に供給するほど、吸収塔２２Ａ内に残存する不要なガス成分が排出されて、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度は上昇するが、ＣＯ２が外部に排出される量が増大し、ＣＯ２の回収率が低下するため、目的のＣＯ２濃度、ＣＯ２回収率に合わせて、ＣＯ２ガス２５の供給量を適宜調節することが好ましい。 As a result, unnecessary gas components such as the CO 2 removal exhaust gas 24 remaining in the absorption tower 22A are discharged from the tower, so that the CO 2 concentration in the absorption tower 22A is increased. Therefore, a high concentration of CO 2 can be recovered in the subsequent regeneration step (step S22). In the cleaning step S21, the more CO 2 gas 25 is supplied into the absorption tower 22A, the more unnecessary gas components remaining in the absorption tower 22A are discharged, and the CO 2 concentration in the absorption tower 22A increases. Since the amount of CO 2 discharged to the outside increases and the CO 2 recovery rate decreases, the supply amount of the CO 2 gas 25 is appropriately adjusted according to the target CO 2 concentration and CO 2 recovery rate. Is preferred.

次に、制御部１７は、吸収塔２２Ａから排出されるＣＯ２ガス２５中のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度計３２Ｂで測定し（ステップＳ４２）、ＣＯ２濃度が第２の所定値以下か否か判断する（ステップＳ４３）。なお、本明細書において、第２の所定値とは、吸収塔２２Ａ内に残留するガス成分が十分に排出され、吸収材２３Ａが飽和状態（例えば、約８５％まで飽和した状態）に近く、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が十分高い値をいう。また、この第２の所定値は、プラント設備などで目標とするＣＯ２回収率及びＣＯ２濃度によって変わる。 Next, the control unit 17 measures the CO 2 concentration in the CO 2 gas 25 discharged from the absorption tower 22A with the CO 2 concentration meter 32B (step S42), and whether the CO 2 concentration is equal to or less than a second predetermined value. (Step S43). In the present specification, the second predetermined value means that the gas component remaining in the absorption tower 22A is sufficiently discharged and the absorbent 23A is close to a saturated state (for example, a state saturated to about 85%) The CO 2 concentration in the absorption tower 22A is a sufficiently high value. In addition, the second predetermined value varies depending on the target CO 2 recovery rate and CO 2 concentration in the plant facility or the like.

制御部１７は、吸収塔２２Ａから排出されるＣＯ２ガス２５のＣＯ２濃度が第２の所定値以下の場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、吸収塔２２Ａ内に残留するガス成分がまだ吸収塔２２Ａから排出されている状態にあるため、吸収塔２２Ａ内にガス成分が残留し、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が十分高まっていないと判断し、ＣＯ２ガス２５の吸収塔２２Ａへの供給を継続する。 When the CO 2 concentration of the CO 2 gas 25 discharged from the absorption tower 22A is equal to or lower than the second predetermined value (step S44: Yes), the control unit 17 causes the gas component remaining in the absorption tower 22A to still be absorbed in the absorption tower 22A. Since the gas component remains in the absorption tower 22A and the CO 2 concentration in the absorption tower 22A is not sufficiently increased, the supply of the CO 2 gas 25 to the absorption tower 22A is determined. continue.

一方、吸収塔２２Ａから排出されるＣＯ２ガス２５のＣＯ２濃度が第２の所定値よりも高い場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、吸収塔２２Ａ内に残留するガス成分の大部分が吸収塔２２Ａから排出され、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が十分高まったと判断し、調節弁Ｖ１２−１、Ｖ１５−１を閉じて、図２に示す再生工程（ステップＳ２２）に移行する。 On the other hand, when the CO 2 concentration of the CO 2 gas 25 discharged from the absorption tower 22A is higher than the second predetermined value (step S43: No), most of the gas components remaining in the absorption tower 22A are the absorption tower 22A. It is determined that the CO 2 concentration in the absorption tower 22A has sufficiently increased, the control valves V12-1 and V15-1 are closed, and the process proceeds to the regeneration step (step S22) shown in FIG.

再生工程（ステップＳ２２）では、図７に示すように、真空ポンプ１２を稼働して、調節弁Ｖ１３−１、Ｖ１６−１を開放し、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２ガス２５などガス成分を吸引して塔内の圧力を下げる。また、吸収塔２２Ａに蒸気２６を供給して、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧を下げる。これにより、吸収材２３Ａに吸収されたＣＯ２を脱離させる。 In the regeneration process (step S22), as shown in FIG. 7, the vacuum pump 12 is operated, the control valves V13-1 and V16-1 are opened, and gas components such as the CO 2 gas 25 in the absorption tower 22A are sucked. And reduce the pressure in the tower. Further, by supplying steam 26 into the absorber 22A, it lowers the partial pressure of CO 2 absorption tower 22A. Thereby, CO 2 absorbed by the absorbent 23A is desorbed.

図８は、再生工程Ｓ２２の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、真空ポンプ１２を稼働すると共に、蒸気２６を吸収塔２２Ａ内に供給する（ステップＳ５１）。真空ポンプ１２により吸収塔２２Ａ内を真空引きして、吸収塔２２Ａ内のガス成分を吸引し、吸収塔２２Ａ内の圧力を下げる。吸収塔２２Ａ内の圧力は、常圧以下であることが好ましいが、高真空状態（例えば、１×１０−３〜１ｋＰａ未満程度）にまで吸収塔２２Ａ内の圧力を低下させる必要はなく、例えば、吸収塔２２Ａ内を、１．０〜５０ｋＰａ程度の真空状態でよい。また、吸収塔２２Ａ内に供給された蒸気２６により吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧を下げる。これにより、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧がほぼゼロとなることで、吸収材２３Ａに吸収されたＣＯ２が脱離され、吸収材２３ＡからＣＯ２を放出させることができる。また、真空ポンプ１２により吸収塔２２Ａ内の圧力を下げる際、吸収塔２２Ａ内に導入した蒸気２６が凝縮しない程度の圧力にまで下げるようにすることが好ましい。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of the regeneration step S22. As shown in FIG. 8, while operating the vacuum pump 12, the vapor | steam 26 is supplied in 22 A of absorption towers (step S51). The inside of the absorption tower 22A is evacuated by the vacuum pump 12, the gas component in the absorption tower 22A is sucked, and the pressure in the absorption tower 22A is lowered. The pressure in the absorption tower 22A is preferably equal to or lower than normal pressure, but it is not necessary to reduce the pressure in the absorption tower 22A to a high vacuum state (for example, about 1 × 10 −3 to less than 1 kPa). The inside of the absorption tower 22A may be in a vacuum state of about 1.0 to 50 kPa. Further, the CO 2 partial pressure in the absorption tower 22A is lowered by the vapor 26 supplied into the absorption tower 22A. Thereby, the CO 2 partial pressure in the absorption tower 22A becomes substantially zero, so that the CO 2 absorbed by the absorbent 23A is desorbed, and CO 2 can be released from the absorbent 23A. Further, when the pressure in the absorption tower 22A is reduced by the vacuum pump 12, it is preferable to reduce the pressure to a level at which the vapor 26 introduced into the absorption tower 22A does not condense.

吸収塔２２Ａ内に供給される蒸気２６は、気液分離器１４から供給された水２７が加熱器１６で加熱されて生成されたものが用いられ、蒸気供給ラインＬ１３−１、Ｌ１３−２を通って、吸収塔２２Ａに供給される。   The steam 26 supplied into the absorption tower 22A is produced by heating the water 27 supplied from the gas-liquid separator 14 with the heater 16, and the steam supply lines L13-1 and L13-2 are used. Then, it is supplied to the absorption tower 22A.

再生工程（ステップＳ２２）では、吸収塔２２Ａ内の温度は、上記吸収工程Ｓ１１と同程度で行われることが好ましく、吸収塔２２Ａ内の温度は、例えば、常温付近、または排ガス温度付近とすることが好ましい。再生工程Ｓ２２では、吸収塔２２Ａ内を加熱または冷却する必要がないため、吸収塔２２Ａ内を加熱または冷却することで生じるエネルギー損失を抑制することができる。   In the regeneration step (step S22), the temperature in the absorption tower 22A is preferably performed at the same level as the absorption step S11, and the temperature in the absorption tower 22A is, for example, near room temperature or near the exhaust gas temperature. Is preferred. In the regeneration step S22, since there is no need to heat or cool the absorption tower 22A, energy loss caused by heating or cooling the absorption tower 22A can be suppressed.

吸収材２３Ａから放出されたＣＯ２と蒸気２６との混合気体３３は、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−３を通って、冷却器１３で冷却され、蒸気２６は凝縮して水２７に戻される。その後、水２７は、気液分離器１４で混合気体３３中のＣＯ２と分離される。気液分離器１４で分離された水２７は、蒸気供給ラインＬ１３−１を通って、加熱器１６で再び加熱され、蒸気２６となって、吸収塔２２Ａに供給される。 The mixed gas 33 of CO 2 and steam 26 released from the absorbent 23A is cooled by the cooler 13 through the second gas discharge lines L16-1 and L16-3, and the steam 26 is condensed to form water 27. Returned to Thereafter, the water 27 is separated from the CO 2 in the mixed gas 33 by the gas-liquid separator 14. The water 27 separated by the gas-liquid separator 14 passes through the steam supply line L13-1, is heated again by the heater 16, becomes steam 26, and is supplied to the absorption tower 22A.

制御部１７は、調節弁Ｖ１８を開放することで、気液分離器１４で分離されたＣＯ２ガス２５は、放出ラインＬ１７、ＣＯ２循環ラインＬ１８を通って、ＣＯ２タンク１５に供給され、保存される。 The controller 17 opens the control valve V18 so that the CO 2 gas 25 separated by the gas-liquid separator 14 is supplied to the CO 2 tank 15 through the discharge line L17 and the CO 2 circulation line L18. Saved.

次に、吸収塔２２Ａから排出される混合気体３３中のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度計３２Ｄで測定し（ステップＳ５２）、制御部１７は、混合気体３３中のＣＯ２濃度が第３の所定値以下か否か判断する（ステップＳ５３）。第３の所定値とは、吸収材２３Ａが排ガス２１中のＣＯ２を吸収するのに有効に用いることができるまで吸収材２３Ａに吸収されていたＣＯ２が放出され、蒸気２６に含まれているＣＯ２濃度の低い値をいい、吸収材２３Ａが排ガス２１中のＣＯ２を吸収するのに有効に用いるためには、吸収材２３Ａに残るＣＯ２は、極力少ないことが好ましいため、蒸気２６中のＣＯ２濃度が０の場合でもよい。 Next, the CO 2 concentration in the mixed gas 33 discharged from the absorption tower 22A is measured by the CO 2 concentration meter 32D (step S52), and the control unit 17 determines that the CO 2 concentration in the mixed gas 33 is the third predetermined value. It is determined whether the value is equal to or less than the value (step S53). And the third predetermined value, the absorbent material 23A is that CO 2 which has been absorbed into the absorbent material 23A until it can be used effectively to absorb CO 2 in the flue gas 21 is released, is included in the steam 26 since refers to low values of CO 2 concentrations are, for absorbent 23A is effectively used to absorb CO 2 in the flue gas 21, CO 2 remains in the absorbent material 23A is preferably as small as possible, steam 26 The CO 2 concentration in the inside may be zero.

制御部１７は、蒸気２６中のＣＯ２濃度が第３の所定値以下でない場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）には、吸収材２３Ａは再生されていないと判断し、真空ポンプ１２による吸収塔２２Ａ内の真空引きと、吸収塔２２Ａ内への蒸気２６の供給とを継続する。一方、蒸気２６中のＣＯ２濃度が第３の所定値以下である場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）には、吸収材２３ＡからＣＯ２が十分放出され、吸収材２３Ａが再生されたと判断し、調節弁Ｖ１３−１、Ｖ１６−１、およびＶ１８を閉じて、図２に示す洗浄昇圧工程（ステップＳ２３）に移行する。 When the CO 2 concentration in the steam 26 is not equal to or less than the third predetermined value (step S53: No), the control unit 17 determines that the absorbent 23A is not regenerated, and the vacuum pump 12 uses the inside of the absorption tower 22A. Evacuation and supply of the vapor 26 into the absorption tower 22A is continued. On the other hand, when the CO 2 concentration in the vapor 26 is equal to or lower than the third predetermined value (step S53: Yes), it is determined that CO 2 is sufficiently released from the absorbent 23A and the absorbent 23A is regenerated, and the adjustment is performed. The valves V13-1, V16-1, and V18 are closed, and the process proceeds to the cleaning boosting step (step S23) shown in FIG.

洗浄昇圧工程（ステップＳ２３）では、図９に示すように、調節弁Ｖ１４−１、Ｖ１６−１、Ｖ１７を開放し、吸収塔２２Ａ内にパージガス２８を供給して吸収塔２２Ａ内から蒸気２６を排出し、吸収塔２２Ａ内の圧力を常圧に戻している。パージガス２８として、窒素ガスなどの不活性ガスまたは空気などを用いることができる。   In the washing pressure increasing step (step S23), as shown in FIG. 9, the control valves V14-1, V16-1, and V17 are opened, the purge gas 28 is supplied into the absorption tower 22A, and the vapor 26 is discharged from the absorption tower 22A. The pressure in the absorption tower 22A is returned to normal pressure. As the purge gas 28, an inert gas such as nitrogen gas or air can be used.

図１０は、洗浄昇圧工程Ｓ２３の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、パージガス２８を、パージガス供給ラインＬ１４−１、Ｌ１４−２を通して吸収塔２２Ａ内に供給する（ステップＳ６１）。パージガス２８を吸収塔２２Ａ内に供給することにより、吸収塔２２Ａ内に残留する蒸気２６がパージガス２８と共に吸収塔２２Ａから排出され、塔内は、パージガス２８で満たされる。   FIG. 10 is a flowchart showing an example of the cleaning boosting step S23. As shown in FIG. 10, the purge gas 28 is supplied into the absorption tower 22A through the purge gas supply lines L14-1 and L14-2 (step S61). By supplying the purge gas 28 into the absorption tower 22A, the vapor 26 remaining in the absorption tower 22A is discharged together with the purge gas 28 from the absorption tower 22A, and the inside of the tower is filled with the purge gas 28.

蒸気２６とパージガス２８との混合気体３４は、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−３を通って、冷却器１３で冷却された後、気液分離器１４に送られる。気液分離器１４に供給された混合気体３４中のパージガス２８は、放出ラインＬ１７を通って系外に放出される。また、吸収塔２２Ａ内に残留していた蒸気２６は、冷却器１３で冷却されて水２７となり、この冷却器１３で生じた水２７は、気液分離器１４から蒸気供給ラインＬ１３−１を通って加熱器１６で蒸気２６に変換された後、吸収塔２２Ａに再利用されるため、系外に放出されることを軽減することができる。   The mixed gas 34 of the steam 26 and the purge gas 28 passes through the second gas discharge lines L16-1 and L16-3, is cooled by the cooler 13, and then is sent to the gas-liquid separator 14. The purge gas 28 in the mixed gas 34 supplied to the gas-liquid separator 14 is discharged out of the system through the discharge line L17. Further, the steam 26 remaining in the absorption tower 22A is cooled by the cooler 13 to become water 27. The water 27 generated in the cooler 13 passes from the gas-liquid separator 14 to the steam supply line L13-1. Then, after being converted to the vapor 26 by the heater 16, it is reused in the absorption tower 22 </ b> A, so that it is possible to reduce the release from the system.

次に、吸収塔２２Ａ内にパージガス２８を供給して塔内の蒸気２６を排出した後、圧力計３１Ａにより吸収塔２２Ａ内の圧力を測定し（ステップＳ６２）、吸収塔２２Ａ内の圧力が常圧に戻っていない場合（ステップＳ６３：Ｎｏ）には、パージガス２８の吸収塔２２Ａ内への供給を継続する。一方、吸収塔２２Ａ内の圧力が常圧に戻っている場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）には、調節弁Ｖ１６−１、Ｖ１７を閉じ、吸収塔２２Ａ内をパージガス２８で充満させた後、調節弁Ｖ１４−１を閉じ、パージガス２８の吸収塔２２Ａ内への供給を停止する。   Next, after supplying the purge gas 28 into the absorption tower 22A and discharging the vapor 26 in the tower, the pressure in the absorption tower 22A is measured by the pressure gauge 31A (step S62), and the pressure in the absorption tower 22A is normally maintained. If the pressure has not been returned (step S63: No), the supply of the purge gas 28 into the absorption tower 22A is continued. On the other hand, when the pressure in the absorption tower 22A has returned to the normal pressure (step S63: YES), the control valves V16-1 and V17 are closed and the absorption tower 22A is filled with the purge gas 28, and then the control valve V14-1 is closed and the supply of the purge gas 28 into the absorption tower 22A is stopped.

一方、図２に示すように、吸収塔２２Ｂでは、吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１を行っている間、吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ｂを再生している（放出工程Ｓ１２）。その後、吸収塔２２Ａで放出工程Ｓ１２が行われる間、吸収塔２２Ｂでは、排ガス２１を吸収塔２２Ｂ内に供給して排ガス２１中のＣＯ２を除去する（吸収工程Ｓ１１）。吸収塔２２Ｂ側で行われる吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２の内容については、上記の吸収塔２２Ａで行う吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２と同様であるため、説明は省略する。 On the other hand, as shown in FIG. 2, in the absorption tower 22B, during the absorption step S11 in the absorption tower 22A, CO 2 absorbed by the absorbent 23B is desorbed to regenerate the absorbent 23B ( Release step S12). Thereafter, while the release step S12 is performed in the absorption tower 22A, the absorption tower 22B supplies the exhaust gas 21 into the absorption tower 22B to remove CO 2 in the exhaust gas 21 (absorption step S11). The contents of the absorption process S11 and the discharge process S12 performed on the absorption tower 22B side are the same as the absorption process S11 and the discharge process S12 performed in the absorption tower 22A, and thus the description thereof is omitted.

本実施形態では、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２は、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂで同時に行っているが、異なるタイミングで別々で行ってもよい。   In the present embodiment, the absorption step S11 and the release step S12 are performed simultaneously in the absorption tower 22A or the absorption tower 22B, but may be performed separately at different timings.

このように、一方の吸収塔２２Ａが吸収工程Ｓ１１を行っている間、他方の吸収塔２２Ｂでは放出工程Ｓ１２が行われ、一方の吸収塔２２Ａが吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替えたときに、他方の吸収塔２２Ｂは放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替え、これら吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２が交互に繰り返し行われ、吸収部１１に排ガス２１を連続的に供給し、排ガス２１中のＣＯ２を回収することができる。 Thus, while one absorption tower 22A is performing the absorption step S11, when the other absorption tower 22B is performing the release step S12, the one absorption tower 22A is switched from the absorption step S11 to the release step S12. The other absorption tower 22B is switched from the release step S12 to the absorption step S11, and the absorption step S11 and the release step S12 are alternately repeated to continuously supply the exhaust gas 21 to the absorption unit 11, and to reduce the CO in the exhaust gas 21. 2 can be recovered.

よって、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂで、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２を交互に繰り返し行い、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの何れかが排ガス２１中のＣＯ２を塔内で吸収して除去することができる。また、吸収材２３Ａおよび吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を放出して再生する際、再生工程Ｓ２２において、真空引きによる吸収塔２２Ａ内の圧力低下と、吸収塔２２Ａ内への蒸気２６の供給によるＣＯ２分圧の低下とを併用して、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧を低下させることにより、吸収材２３Ａまたは吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させることができる。そのため、吸収材２３Ａまたは吸収材２３ＢからＣＯ２を脱離させるために加熱処理を施すなど温度変化によるエネルギー損失について考慮する必要が無いため、低エネルギーで吸収材２３Ａ、２３Ｂの再生を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収材の再生を効率良く行うことができると共に、排ガス２１中のＣＯ２を安定して連続して吸収することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the CO 2 recovery apparatus 10A repeats the absorption step S11 and the release step S12 alternately in the absorption tower 22A or the absorption tower 22B, and either the absorption tower 22A or the absorption tower 22B detects the exhaust gas. CO 2 in 21 can be absorbed and removed in the column. Further, when CO 2 absorbed by the absorbent 23A and the absorbent 23B is released and regenerated, in the regeneration step S22, the pressure in the absorption tower 22A is reduced by evacuation and the supply of steam 26 into the absorption tower 22A. to a combination of the reduction of CO 2 partial pressure due, by reducing the partial pressure of CO 2 absorption tower 22A, the absorbent material 23A or absorbent material 23B to absorb the CO 2 can be released. For this reason, there is no need to consider energy loss due to temperature change such as heat treatment to desorb CO 2 from the absorbent 23A or the absorbent 23B. Therefore, the absorbents 23A and 23B can be regenerated with low energy. it can. Therefore, according to this embodiment, CO 2 recovery apparatus 10A, the reproduction of the CO 2 absorbent having absorbed CO 2 it is possible to efficiently perform, in succession CO 2 in the flue gas 21 stably absorbed can do.

また、吸収材２３Ａ、２３Ｂを再生する際、吸収塔内の圧力を下げずに吸収塔内に蒸気を導入するような一般的な蒸気導入法を用いる場合、吸収材に凝縮した水を除去するため、乾燥処理を行い、吸収材を乾燥させる必要がある。これに対し、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、吸収材２３Ａ、２３Ｂを再生する際に、真空引きにより、蒸気２６が凝縮しない程度に圧力を下げながら、蒸気２６を吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内に供給することにより、一般的な蒸気導入法で必要とされる乾燥処理を省略することができる。また、再生時に加熱処理を行う必要がないため、加熱処理の繰り返しによるＣＯ２吸収材の劣化を防止することができると共に、吸収材２３Ａ、２３Ｂが所定の温度まで加熱または冷却されるまでに要する時間を省略することができ、ＣＯ２吸収材の再生に要する時間の短縮を図ることができる。 Further, when regenerating the absorbents 23A and 23B, when using a general steam introduction method in which steam is introduced into the absorption tower without lowering the pressure in the absorption tower, water condensed in the absorbent is removed. Therefore, it is necessary to perform a drying process and dry the absorbent material. On the other hand, according to the present embodiment, the CO 2 recovery apparatus 10A, when regenerating the absorbents 23A and 23B, absorbs the steam 26 while reducing the pressure so that the steam 26 is not condensed by evacuation. By supplying into 22A and 22B, the drying process required by the general steam introduction method can be omitted. Further, since it is not necessary to perform heat treatment during regeneration, it is possible to prevent deterioration of the CO 2 absorbent due to repeated heat treatment, and it is necessary for the absorbents 23A and 23B to be heated or cooled to a predetermined temperature. Time can be omitted, and the time required for regeneration of the CO 2 absorbent can be shortened.

さらに、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、上記のように、真空引きによる吸収塔２２Ａ内の圧力低下と、吸収塔２２Ａ内への蒸気２６の供給によるＣＯ２分圧の低下とを併用することにより、吸収材２３Ａ、２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させている。そのため、本実施形態によれば、ＣＯ２脱離のために吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内を高真空状態（例えば、１×１０−３〜１ｋＰａ程度）にまで減圧する必要が無く、高真空状態にまで減圧するために要するエネルギーを抑制することができると共にコストを低減することができる。 Further, according to the present embodiment, the CO 2 recovery apparatus 10A, as described above, reduces the pressure in the absorption tower 22A due to evacuation and the CO 2 partial pressure due to the supply of the steam 26 into the absorption tower 22A. And CO 2 absorbed by the absorbents 23A and 23B are desorbed. Therefore, according to this embodiment, there is no need to depressurize the absorption towers 22A and 22B to a high vacuum state (for example, about 1 × 10 −3 to 1 kPa) for CO 2 desorption, and the high vacuum state is achieved. It is possible to suppress the energy required to reduce the pressure up to and reduce the cost.

なお、本実施形態においては、ＣＯ２回収装置１０Ａは、制御部１７を備え、ＣＯ２回収装置１０Ａの運転を制御して、吸収塔２２Ａ、２２Ｂの吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２を制御しているが、制御部１７を備えなくてもよく、吸収塔２２Ａ、２２Ｂの吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２の制御を手動で行ってもよい。 In the present embodiment, the CO 2 recovery device 10A includes the control unit 17, controls the operation of the CO 2 recovery device 10A, and controls the absorption step S11 and the release step S12 of the absorption towers 22A and 22B. However, the controller 17 may not be provided, and the absorption process S11 and the discharge process S12 of the absorption towers 22A and 22B may be controlled manually.

（第２の実施形態）
第２の実施形態によるＣＯ２回収装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施形態によるＣＯ２回収装置では、吸収部が吸収塔を３つ備えるようにしたものである。図１１は、第２の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。図１１に示すように、ＣＯ２回収装置１０Ｂは、３つの吸収塔２２Ａ〜２２Ｃを備える吸収部１１Ｂと、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３とを備えている。 (Second Embodiment)
A CO 2 recovery device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as the said embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. In the CO 2 recovery apparatus according to the present embodiment, the absorption section includes three absorption towers. FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the CO 2 recovery device according to the second embodiment. As shown in FIG. 11, the CO 2 recovery device 10B includes an absorption unit 11B including three absorption towers 22A to 22C, and CO 2 removal exhaust gas supply lines L21-1 to L21-3.

吸収塔２２Ｃは、吸収塔２２Ａ、２２Ｂと同様、ガス供給ラインＬ１１−４、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−４、蒸気供給ラインＬ１３−４、パージガス供給ラインＬ１４−４、ガス排出ラインＬ１５−３、および第２ガス排出ラインＬ１６−４などがそれぞれ接続されている。また、これらのライン上には、調節弁Ｖ１１−３、Ｖ１２−３、Ｖ１３−３、Ｖ１４−３、Ｖ１５−３、またはＶ１６−３が設けられ、それぞれのライン上を流れる気体などの流量を調整している。 Similarly to the absorption towers 22A and 22B, the absorption tower 22C includes a gas supply line L11-4, a CO 2 gas supply line L12-4, a steam supply line L13-4, a purge gas supply line L14-4, a gas discharge line L15-3, The second gas discharge line L16-4 and the like are connected to each other. In addition, control valves V11-3, V12-3, V13-3, V14-3, V15-3, or V16-3 are provided on these lines, and the flow rate of gas or the like flowing on each line is controlled. It is adjusted.

ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３は、ガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３のいずれかのラインから分岐して設けられ、ガス供給ラインＬ１１−２〜Ｌ１１−４のいずれかのラインに接続されている。本実施形態では、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１は、ガス排出ラインＬ１５−１から分岐してガス供給ラインＬ１１−３に接続され、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−２は、ガス排出ラインＬ１５−２から分岐してガス供給ラインＬ１１−４に接続され、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−３は、ガス排出ラインＬ１５−３から分岐してガス供給ラインＬ１１−２に接続されている。 The CO 2 removal exhaust gas supply lines L21-1 to L21-3 are branched from any one of the gas discharge lines L15-1 to L15-3, and any one of the gas supply lines L11-2 to L11-4 is provided. Connected to the line. In the present embodiment, the CO 2 removal exhaust gas supply line L21-1 is branched from the gas discharge line L15-1 and connected to the gas supply line L11-3, and the CO 2 removal exhaust gas supply line L21-2 is a gas discharge line. A branch from L15-2 is connected to the gas supply line L11-4, and a CO 2 removal exhaust gas supply line L21-3 is branched from the gas discharge line L15-3 and connected to the gas supply line L11-2.

ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３には、調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３がそれぞれ設けられ、ガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３に供給されるＣＯ２除去排ガス２４のガス量は、調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３により調整される。 Control valves V21-1 to V21-3 are provided in the CO 2 removal exhaust gas supply lines L21-1 to L21-3, respectively, and the CO 2 removal exhaust gas 24 supplied to the gas discharge lines L15-1 to L15-3. The amount of gas is adjusted by the control valves V21-1 to V21-3.

また、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３には、逆流防止弁（逆止弁）４１−１〜４１−３のいずれかの逆止弁が設けられている。これにより、ガス供給ラインＬ１１−２〜Ｌ１１−４のいずれかのラインを流れる排ガス２１がＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３に侵入して、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３内を流れるＣＯ２除去排ガス２４が、ガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３側に逆流することを防止することができる。 The CO 2 removal exhaust gas supply lines L21-1 to L21-3 are provided with any one of the check valves (check valves) 41-1 to 41-3. Thereby, the exhaust gas 21 flowing through any one of the gas supply lines L11-2 to L11-4 enters the CO 2 removal exhaust gas supply lines L21-1 to L21-3, and the CO 2 removal exhaust gas supply line L21-1 It is possible to prevent the CO 2 removal exhaust gas 24 flowing through ~ L21-3 from flowing backward to the gas discharge lines L15-1 to L15-3.

本実施形態では、調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３は、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３のガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３側、すなわち、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３の上流側に設けられている。逆止弁４１−１〜４１−３は、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３のガス供給ラインＬ１１−２〜Ｌ１１−４側、すなわち、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３の下流側に設けられている。調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３は、逆止弁４１−１〜４１−３よりもＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３の上流側に設けられていれば、その設置場所は限定されない。 In this embodiment, regulating valve V21-1~V21-3 a gas discharge line L15-1~L15-3 side of the CO 2 reducing gas supply line L21-1～L21-3, i.e., the CO 2 reducing gas supply line It is provided on the upstream side of L21-1 to L21-3. The check valve 41-1～41-3 a gas supply line L11-2~L11-4 side of the CO 2 reducing gas supply line L21-1～L21-3, i.e., the CO 2 reducing gas supply line L21-1~ It is provided on the downstream side of L21-3. If the control valves V21-1 to V21-3 are provided on the upstream side of the CO 2 removal exhaust gas supply lines L21-1 to L21-3 with respect to the check valves 41-1 to 41-3, the installation location thereof is It is not limited.

本実施形態では、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つの吸収塔に排ガス２１が直列に流れ、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つの吸収塔で連続して吸収工程Ｓ１１が行われ、排ガス２１中のＣＯ２の吸収を行いつつ、残りの１つの吸収塔で放出工程Ｓ１２が行われる。このように、ＣＯ２吸収性能が低下した吸収材を含む吸収塔を再生させるサイクルが繰り返されている。なお、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２は、上記第１の実施形態と同様に行われる。 In the present embodiment, the exhaust gas 21 flows in series in any two absorption towers of the absorption towers 22A to 22C, and the absorption step S11 is continuously performed in any two absorption towers of the absorption towers 22A to 22C. While absorbing the CO 2 therein, the release step S12 is performed in the remaining one absorption tower. Thus, the cycle of CO 2 absorbing performance to regenerate the absorption column containing an absorbent material having reduced is repeated. In addition, absorption process S11 and discharge | release process S12 are performed similarly to the said 1st Embodiment.

図１２は、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの工程の一例を示すフローチャートであり、図１３〜図１５は、ＣＯ２回収装置１０Ｂ内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図である。なお、図１３〜図１５中、調節弁のバルブを白抜きで表示しているものは、調節弁を開放していることを意味し、調節弁のバルブを黒抜きで表示しているものは、調節弁を閉じていることを意味し、排ガス２１およびＣＯ２除去排ガス２４の流れは太線で示す。また、図１３では、吸収塔２２Ｃ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略し、図１４では、吸収塔２２Ａ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略し、図１５では、吸収塔２２Ｂ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略する。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of the steps of the absorption towers 22A to 22C, and FIGS. 13 to 15 are explanatory diagrams showing the open / close state of the control valve in the CO 2 recovery apparatus 10B and the gas flow. In FIG. 13 to FIG. 15, the control valve that is indicated by white means that the control valve is open, and the control valve that is indicated by black is indicated. This means that the control valve is closed, and the flows of the exhaust gas 21 and the CO 2 removal exhaust gas 24 are indicated by bold lines. In FIG. 13, the open / close state of the control valve and the gas flow used for controlling the supply amount of gas and the like on the absorption tower 22C side are omitted, and the supply of gas and the like is omitted on the absorption tower 22A side in FIG. The open / close state of the control valve used to control the amount and the like and the flow of gas are omitted, and in FIG. 15, the open / close state of the control valve used to control the supply amount of gas etc. on the absorption tower 22B side. The gas flow is omitted.

図１２に示すように、吸収塔２２Ａおよび吸収塔２２Ｂで吸収工程Ｓ１１が行われ、吸収塔２２Ｃで放出工程Ｓ１２が行われる。このとき、排ガス２１は、吸収塔２２Ａおよび吸収塔２２Ｂにこの順に連続して直列で流れ、吸収塔２２Ａで、一段目の吸収工程Ｓ１１が行われ、吸収塔２２Ｂで、二段目の吸収工程Ｓ１１が行われる。   As shown in FIG. 12, the absorption step S11 is performed in the absorption tower 22A and the absorption tower 22B, and the release step S12 is performed in the absorption tower 22C. At this time, the exhaust gas 21 continuously flows in series in this order into the absorption tower 22A and the absorption tower 22B, the first absorption step S11 is performed in the absorption tower 22A, and the second absorption step in the absorption tower 22B. S11 is performed.

図１３に示すように、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−２を通して、吸収塔２２Ａに供給し、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（一段目））。そして、吸収塔２２Ａからガス排出ラインＬ１５−１に排出されたＣＯ２除去排ガス２４は、ガス排出ラインＬ１５−１からＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１を通って、ガス供給ラインＬ１１−３に送られ、吸収塔２２Ｂに供給される。吸収塔２２Ｂで、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留しているＣＯ２を吸収材２３Ｂに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（二段目））。これにより、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留するＣＯ２の含有量は、さらに小さくできる。その後、ＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ｂからガス排出ラインＬ１５−２を通って、外部に排出される。 As shown in FIG. 13, the exhaust gas 21 is supplied to the absorption tower 22A through the gas supply lines L11-1 and L11-2, and the CO 2 in the exhaust gas 21 is absorbed by the absorbent 23A (absorption process S11 (first stage)). ). Then, the CO 2 removal exhaust gas 24 discharged from the absorption tower 22A to the gas discharge line L15-1 passes through the CO 2 removal exhaust gas supply line L21-1 from the gas discharge line L15-1 to the gas supply line L11-3. Sent to the absorption tower 22B. In the absorption tower 22B, to absorb CO 2 remaining in the CO 2 flue gas 24 to the absorbent material 23B (absorption step S11 (second stage)). Thereby, the content of CO 2 remaining in the CO 2 removal exhaust gas 24 can be further reduced. Thereafter, the CO 2 removal exhaust gas 24 is discharged to the outside from the absorption tower 22B through the gas discharge line L15-2.

吸収塔２２Ａは、吸収塔２２Ｂよりも排ガス２１の流れ方向の上流側に位置し、吸収塔２２Ａでは、吸収塔２２Ｂよりも先に吸収工程Ｓ１１が行われているため、吸収塔２２Ａの吸収材２３Ａは、吸収塔２２Ｂ内の吸収材２３Ｂよりも先にＣＯ２吸収性能が低下する。 The absorption tower 22A is located upstream of the absorption tower 22B in the flow direction of the exhaust gas 21. In the absorption tower 22A, the absorption step S11 is performed before the absorption tower 22B. 23A is, CO 2 absorption performance is reduced before the absorbent material 23B in the absorption tower 22B.

そこで、次に、吸収塔２２ＡのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｂでは吸収工程Ｓ１１を継続して行いつつ、吸収塔２２Ａは吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替え、吸収塔２２Ｃが新たに放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。 Therefore, next, when the CO 2 absorption performance of the absorption tower 22A decreases, the absorption tower 22B continues to perform the absorption step S11, while the absorption tower 22A switches from the absorption step S11 to the release step S12, and the absorption tower 22B 22C is newly switched from the release step S12 to the absorption step S11.

図１４に示すように、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−３を通して、吸収塔２２Ｂに供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ｂに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（一段目））。そして、吸収材２３Ｂから排出されたＣＯ２除去排ガス２４は、ガス排出ラインＬ１５−２からＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−２を通って、ガス供給ラインＬ１１−４に送られ、吸収塔２２Ｃに供給される。吸収塔２２Ｃで、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留しているＣＯ２を吸収材２３Ｃに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（二段目））。これにより、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留するＣＯ２の含有量は、さらに小さくできる。その後、ＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ｃからガス排出ラインＬ１５−３を通って、外部に排出される。 As shown in FIG. 14, the exhaust gas 21 is supplied to the absorption tower 22B through the gas supply lines L11-1 and L11-3, and the CO 2 in the exhaust gas 21 is absorbed by the absorbent 23B (absorption process S11 (first step )). Then, the CO 2 removal exhaust gas 24 discharged from the absorbent 23B is sent from the gas discharge line L15-2 to the gas supply line L11-4 through the CO 2 removal exhaust gas supply line L21-2, and then to the absorption tower 22C. Supplied. In the absorption tower 22C, to absorb CO 2 remaining in the CO 2 flue gas 24 in absorber 23C (absorption step S11 (second stage)). Thereby, the content of CO 2 remaining in the CO 2 removal exhaust gas 24 can be further reduced. Thereafter, the CO 2 removal exhaust gas 24 is discharged to the outside from the absorption tower 22C through the gas discharge line L15-3.

吸収塔２２Ｂは、吸収塔２２Ｃよりも排ガス２１の流れ方向の上流側に位置し、吸収塔２２Ｂでは、吸収塔２２Ｃよりも先に吸収工程Ｓ１１が行われているため、吸収塔２２Ｂの吸収材２３Ｂは、吸収塔２２Ｃ内の吸収材２３Ｃよりも先にＣＯ２吸収性能が低下する。 The absorption tower 22B is located upstream of the absorption tower 22C in the flow direction of the exhaust gas 21. In the absorption tower 22B, the absorption step S11 is performed before the absorption tower 22C. 23B is, CO 2 absorption performance is reduced before the absorbent material 23C in the absorption tower 22C.

そこで、次に、吸収塔２２ＢのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｃでは吸収工程Ｓ１１を継続して行いつつ、吸収塔２２Ｂは吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替え、吸収塔２２Ａが新たに放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。 Therefore, next, when the CO 2 absorption performance of the absorption tower 22B deteriorates, the absorption tower 22B continues to perform the absorption process S11, while the absorption tower 22B switches from the absorption process S11 to the release process S12, and the absorption tower 22C 22A is newly switched from the release step S12 to the absorption step S11.

図１５に示すように、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−４を通して、吸収塔２２Ｃに供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ｃに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（一段目））。そして、吸収材２３Ｃから排出されたＣＯ２除去排ガス２４は、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−３を通って、ガス供給ラインＬ１１−２に送られ、吸収塔２２Ａに供給される。吸収塔２２Ａで、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留しているＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（二段目））。これにより、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留するＣＯ２の含有量は、さらに小さくできる。その後、ＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ａからガス排出ラインＬ１５−２を通って、外部に排出される。 As shown in FIG. 15, the exhaust gas 21 is supplied to the absorption tower 22C through the gas supply lines L11-1 and L11-4, and the CO 2 in the exhaust gas 21 is absorbed by the absorbent 23C (absorption process S11 (first step )). The CO 2 removal exhaust gas 24 discharged from the absorbent 23C is sent to the gas supply line L11-2 through the CO 2 removal exhaust gas supply line L21-3 and supplied to the absorption tower 22A. In the absorption tower 22A, to absorb CO 2 remaining in the CO 2 flue gas 24 to the absorbent material 23A (absorption step S11 (second stage)). Thereby, the content of CO 2 remaining in the CO 2 removal exhaust gas 24 can be further reduced. Thereafter, the CO 2 removal exhaust gas 24 is discharged to the outside from the absorption tower 22A through the gas discharge line L15-2.

吸収塔２２Ｃは、吸収塔２２Ａよりも排ガス２１の流れ方向の上流側に位置し、吸収塔２２Ｃでは、吸収塔２２Ａよりも先に吸収工程Ｓ１１が行われているため、吸収塔２２Ｃの吸収材２３Ｃは、吸収塔２２Ａ内の吸収材２３Ａよりも先にＣＯ２吸収性能が低下する。吸収塔２２ＣのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、図１３に示すように、吸収塔２２Ａでは吸収工程Ｓ１１を継続して行いつつ、吸収塔２２Ｃは吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替えて、新たに吸収塔２２Ｂが放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替える。 The absorption tower 22C is located upstream of the absorption tower 22A in the flow direction of the exhaust gas 21. In the absorption tower 22C, the absorption step S11 is performed before the absorption tower 22A. 23C is, CO 2 absorption performance is reduced before the absorbent material 23A in the absorption tower 22A. When the CO 2 absorption performance of the absorption tower 22C is reduced, as shown in FIG. 13, the absorption tower 22A continues to perform the absorption step S11, while the absorption tower 22C switches from the absorption step S11 to the release step S12. The absorption tower 22B newly switches from the discharge step S12 to the absorption step S11.

このように、ＣＯ２回収装置１０Ｂでは、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃのいずれか２つの吸収塔の中でも、最初に吸収工程Ｓ１１に切り替えられた吸収塔のＣＯ２吸収性能が低下した場合には、放出工程Ｓ１２に切り替える。その際、後に吸収工程Ｓ１１に切り替えられた吸収塔ではまだＣＯ２吸収性能が低下していないため、そのまま吸収工程Ｓ１１を行うと共に、放出工程Ｓ１２でＣＯ２吸収性能が回復した吸収塔を新たに放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替える。以上の通り、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの間で、このようなサイクルが繰り返し行われる。 As described above, in the CO 2 recovery apparatus 10B, among any two absorption towers of the absorption towers 22A to 22C, when the CO 2 absorption performance of the absorption tower first switched to the absorption step S11 is lowered, the release is performed. Switch to step S12. At that time, since the CO 2 absorption performance has not been lowered yet in the absorption tower that has been switched to the absorption process S11 later, the absorption process S11 is performed as it is, and a new absorption tower whose CO 2 absorption performance has been recovered in the release process S12 is newly added. Switching from the discharge step S12 to the absorption step S11. As described above, such a cycle is repeatedly performed between the absorption towers 22A to 22C.

したがって、本実施形態によれば、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３を介して、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つの吸収塔に、排ガス２１が直列に流れるように構成されている。よって、本実施形態によれば、同時期に、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つで吸収工程Ｓ１１を行うことができるため、排ガス２１中のＣＯ２の回収率を向上させることができる。また、一般に、吸収塔で用いられる吸収材は、ＣＯ２吸収容量が限界になる前に、吸収材の再生処理を施すが、本実施形態では、常時、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃのうちの何れか２つの吸収塔で吸収工程Ｓ１１が行われているため、２つの吸収塔のうち、最初に吸収工程Ｓ１１に切り替えた吸収塔の吸収材のＣＯ２吸収容量が限界になるまで、排ガス２１中のＣＯ２の吸収に使用するまでことができる。 Therefore, according to the present embodiment, the exhaust gas 21 is configured to flow in series to any two absorption towers of the absorption towers 22A to 22C via the CO 2 removal exhaust gas supply lines L21-1 to L21-3. ing. Therefore, according to this embodiment, since the absorption step S11 can be performed in any two of the absorption towers 22A to 22C at the same time, the recovery rate of CO 2 in the exhaust gas 21 can be improved. In general, the absorbent used in the absorption tower is subjected to regeneration treatment of the absorbent before the CO 2 absorption capacity reaches its limit. In this embodiment, the absorbent is always one of the absorption towers 22A to 22C. Since the absorption step S11 is performed in two absorption towers, in the exhaust gas 21 until the CO 2 absorption capacity of the absorption material of the absorption tower first switched to the absorption step S11 becomes the limit among the two absorption towers. it can until used for the absorption of CO 2.

（第３の実施形態）
第３の実施形態によるＣＯ２回収装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施形態によるＣＯ２回収装置では、吸収部が吸収塔を４つ備えるようにしたものである。図１６は、第３の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。図１６に示すように、ＣＯ２回収装置１０Ｃでは、吸収部１１Ｃは、４つの吸収塔２２Ａ〜２２Ｄを備えている。 (Third embodiment)
A CO 2 recovery device according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as the said embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted. In the CO 2 recovery apparatus according to the present embodiment, the absorption section includes four absorption towers. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration of a CO 2 recovery device according to the third embodiment. As shown in FIG. 16, in the CO 2 recovery apparatus 10C, the absorption unit 11C includes four absorption towers 22A to 22D.

吸収塔２２Ｄには、ガス供給ラインＬ１１−５、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−５、蒸気供給ラインＬ１３−５、パージガス供給ラインＬ１４−５、ガス排出ラインＬ１５−４、および第２ガス排出ラインＬ１６−５がそれぞれ接続されている。また、これらのライン上には調節弁Ｖ１１−４、Ｖ１２−４、Ｖ１３−４、Ｖ１４−４、Ｖ１５−４、またはＶ１６−４が設けられ、それぞれのライン上を流れる気体等の流量を調整している。 The absorption tower 22D includes a gas supply line L11-5, a CO 2 gas supply line L12-5, a steam supply line L13-5, a purge gas supply line L14-5, a gas discharge line L15-4, and a second gas discharge line L16. -5 is connected to each other. In addition, control valves V11-4, V12-4, V13-4, V14-4, V15-4, or V16-4 are provided on these lines, and the flow rate of gas and the like flowing on each line is adjusted. doing.

本実施形態では、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの何れか１つの吸収塔で吸収工程Ｓ１１が行われる。残りの３つの吸収塔では、放出工程Ｓ１２の洗浄工程Ｓ２１と、再生工程Ｓ２２と、洗浄昇圧工程Ｓ２３との何れかが行われる。そのため、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの何れか１つの吸収塔で排ガス２１中のＣＯ２の吸収を行いつつ、残りの３つの吸収塔で放出工程Ｓ１２が行われ、ＣＯ２吸収性能が低下した吸収材を含む吸収塔を回復させるサイクルが繰り返されている。 In the present embodiment, the absorption step S11 is performed in any one of the absorption towers 22A to 22D. In the remaining three absorption towers, any of the cleaning step S21 of the discharge step S12, the regeneration step S22, and the cleaning boosting step S23 is performed. Therefore, while absorbing CO 2 in the exhaust gas 21 by any one of the absorption towers 22A to 22D, the release step S12 is performed in the remaining three absorption towers, and the CO 2 absorption performance is reduced. The cycle for recovering the absorption tower containing is repeated.

図１７は、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの各工程の一例を示すフローチャートである。図１７に示すように、吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１が行われ、吸収塔２２Ｂ〜２２Ｄで放出工程Ｓ１２が行われている。吸収塔２２Ｂ〜２２Ｄのうち、吸収塔２２Ｂでは洗浄工程Ｓ２１が行われ、吸収塔２２Ｃでは再生工程Ｓ２２が行われ、吸収塔２２Ｄでは洗浄昇圧工程Ｓ２３が行われる。   FIG. 17 is a flowchart showing an example of each step of the absorption towers 22A to 22D. As shown in FIG. 17, the absorption step S11 is performed in the absorption tower 22A, and the release step S12 is performed in the absorption towers 22B to 22D. Among the absorption towers 22B to 22D, the absorption tower 22B performs the cleaning step S21, the absorption tower 22C performs the regeneration step S22, and the absorption tower 22D performs the cleaning pressure increasing step S23.

吸収塔２２ＡのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ａは洗浄工程Ｓ２１に移行すると共に、吸収塔２２Ｂは再生工程Ｓ２２に移行し、吸収塔２２Ｃは洗浄昇圧工程Ｓ２３に移行し、吸収塔２２Ｄが新たに吸収工程Ｓ１１に切り替える。 When the CO 2 absorption performance of the absorption tower 22A is reduced, the absorption tower 22A moves to the cleaning step S21, the absorption tower 22B moves to the regeneration step S22, the absorption tower 22C moves to the washing pressure increase step S23, Absorption tower 22D newly switches to absorption process S11.

次に、吸収塔２２ＤのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｄは洗浄工程Ｓ２１に移行する。このとき、吸収塔２２Ａは再生工程Ｓ２２に移行し、吸収塔２２Ｂは洗浄昇圧工程Ｓ２３に移行し、吸収塔２２Ｃは新たに吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。 Next, when the CO 2 absorption performance of the absorption tower 22D deteriorates, the absorption tower 22D moves to the cleaning step S21. At this time, the absorption tower 22A moves to the regeneration step S22, the absorption tower 22B moves to the washing pressure raising step S23, and the absorption tower 22C is newly switched to the absorption step S11.

次に、吸収塔２２ＣのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｃは洗浄工程Ｓ２１に移行する。このとき、吸収塔２２Ａは洗浄昇圧工程Ｓ２３に移行し、吸収塔２２Ｄは再生工程Ｓ２２に移行し、吸収塔２２Ｃは新たに吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。 Next, when the CO 2 absorption performance of the absorption tower 22C decreases, the absorption tower 22C moves to the cleaning step S21. At this time, the absorption tower 22A moves to the washing pressure raising step S23, the absorption tower 22D moves to the regeneration step S22, and the absorption tower 22C is newly switched to the absorption step S11.

このように、ＣＯ２回収装置１０Ｃでは、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの何れか１つの吸収塔が吸収工程Ｓ１１を行い、残りの３つの吸収塔で放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）の何れかを行い、吸収工程Ｓ１１が行われていた吸収塔を放出工程Ｓ１２に切り替える際、放出工程Ｓ１２の洗浄昇圧工程Ｓ２３でＣＯ２吸収性能の回復が完了した吸収塔を新たに吸収工程Ｓ１１に切り替え、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの間でこのようなサイクルが繰り返される。 As described above, in the CO 2 recovery apparatus 10C, any one of the absorption towers 22A to 22D performs the absorption process S11, and the remaining three absorption towers include the three processes (the washing process S21, the regeneration process). When the absorption tower where the absorption step S11 has been performed is switched to the release step S12 by performing any one of the step S22 and the washing step-up step S23), the recovery of the CO 2 absorption performance is completed in the washing step-up step S23 of the release step S12. The absorption tower is newly switched to the absorption step S11, and such a cycle is repeated between the absorption towers 22A to 22D.

よって、本実施形態によれば、複数の吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで、吸収工程Ｓ１１、洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、および洗浄昇圧工程Ｓ２３の４つの工程の何れかを行うようにすることにより、それぞれの工程の処理時間に合わせて、各吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで行われる工程を次の工程に移行させることができる。通常、吸収塔で吸収工程Ｓ１１と放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）とは、それぞれの工程が完了するまでに要する時間が異なる。本実施形態によれば、それぞれの吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで行われる、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）の組み合わせを最適化することにより、各吸収塔２２Ａ〜２２Ｄにおいてそれぞれ次の工程を行うための待機時間の短縮化を図ることができる。例えば、吸収工程Ｓ１１が他の工程に比べて最も遅く終了する場合には、吸収工程Ｓ１１は吸収塔２２Ａ〜２２Ｄのうちの３つの吸収塔で行われ、放出工程Ｓ１２（例えば、再生工程Ｓ２２）は残りの１つの吸収塔で行われるように調整することができる。   Therefore, according to the present embodiment, by performing any one of the four steps of the absorption step S11, the cleaning step S21, the regeneration step S22, and the cleaning boosting step S23 in the plurality of absorption towers 22A to 22D, According to the processing time of each process, the process performed by each absorption tower 22A-22D can be transferred to the following process. Usually, the time required for completing each step is different from the three steps (the washing step S21, the regeneration step S22, and the washing step-up step S23) of the absorption step S11 and the discharge step S12 in the absorption tower. According to this embodiment, the combination of the three steps (cleaning step S21, regeneration step S22, and cleaning boosting step S23) of the absorption step S11 and the discharge step S12 performed in the respective absorption towers 22A to 22D is optimized. Accordingly, it is possible to shorten the waiting time for performing the next step in each of the absorption towers 22A to 22D. For example, when the absorption process S11 is completed later than the other processes, the absorption process S11 is performed in three absorption towers among the absorption towers 22A to 22D, and the discharge process S12 (for example, the regeneration process S22). Can be adjusted to take place in the remaining one absorption tower.

したがって、本実施形態によれば、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで行われる工程の組み合わせを最適化して、各吸収塔２２Ａ〜２２Ｄにおいてそれぞれ次の工程を行うための待機時間を短縮することにより、排ガス２１中のＣＯ２の回収と、ＣＯ２を吸収された吸収材の回復とを効率良く行うことができる。 Therefore, according to the present embodiment, the exhaust gas 21 is reduced by optimizing the combination of steps performed in the absorption towers 22A to 22D and shortening the standby time for performing the next step in each of the absorption towers 22A to 22D. recovery and CO 2 in, and a recovery of the absorbent which has been absorbed CO 2 can be efficiently performed.

なお、本実施形態では、放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）がそれぞれ異なる吸収塔で行われている場合について説明したが、放出工程Ｓ１２を構成する三つの工程のうちの何れか二つの工程を一緒に行うようにしてもよい。例えば、３つの吸収塔のうちの何れかの吸収塔では洗浄工程Ｓ２１を行い、残りの吸収塔では再生工程Ｓ２２と洗浄昇圧工程Ｓ２３とを行うようにしてもよい。また、３つの吸収塔のうちの何れかの吸収塔では、洗浄工程Ｓ２１および再生工程Ｓ２２を行い、残りの吸収塔では洗浄昇圧工程Ｓ２３を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, the case where the three steps of the discharge step S12 (the cleaning step S21, the regeneration step S22, and the cleaning step-up step S23) are performed in different absorption towers has been described, but the discharge step S12 is configured. Any two of the three steps may be performed together. For example, the washing step S21 may be performed in any one of the three absorption towers, and the regeneration step S22 and the washing pressure increasing step S23 may be performed in the remaining absorption towers. Further, the washing step S21 and the regeneration step S22 may be performed in any one of the three absorption towers, and the washing pressure increasing step S23 may be performed in the remaining absorption towers.

上記の各実施形態においては、吸収部が２〜４つの吸収塔を備えている場合について説明したが、これに限定されず、さらに複数備えていてもよい。   In each of the above-described embodiments, the case where the absorption unit includes 2 to 4 absorption towers has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a plurality of absorption towers may be provided.

上記の各実施形態においては、被処理ガスがＣＯ２を含む排ガス２１である場合について説明したが、本実施形態によれば、ＣＯ２以外に、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ、ＣＳ２、ＮＨ３、またはＨＣＮなど他の酸性ガスを含んでいても同様に適用することができる。 In each of the above embodiments, the case where the gas to be treated is the exhaust gas 21 containing CO 2 has been described. However, according to this embodiment, in addition to CO 2 , H 2 S, COS, CS 2 , NH 3 , Alternatively, it can be applied in the same manner even if it contains other acidic gas such as HCN.

以上の通り、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、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。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。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various combinations, omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１０Ａ〜１０Ｃ ＣＯ２回収装置
１１Ａ〜１１Ｄ 吸収部
１２ 真空ポンプ（吸引部）
１３ 冷却器（冷却部）
１４ 気液分離器（気液分離部）
１５ ＣＯ２タンク（ＣＯ２供給部）
１６ 加熱器（加熱部）
１７ 制御部
２１ 排ガス
２２Ａ〜２２Ｄ 吸収塔
２３Ａ〜２３Ｄ 吸収材
２４ ＣＯ２除去排ガス
２５ ＣＯ２ガス
２６ 蒸気
２７ 水
２８ パージガス
３１Ａ〜３１Ｄ 圧力計
３２Ａ〜３２Ｄ ＣＯ２濃度計（ＣＯ２濃度測定部）
３３、３４ 混合気体
４１−１〜４１−３ 逆流防止弁
Ｌ１１−１〜Ｌ１１−５ ガス供給ライン
Ｌ１２−１〜Ｌ１２−５ ＣＯ２ガス供給ライン
Ｌ１３−１〜Ｌ１３−５ 蒸気供給ライン
Ｌ１４−１〜Ｌ１４−５ パージガス供給ライン
Ｌ１５−１〜Ｌ１５−４ ガス排出ライン
Ｌ１６−１〜Ｌ１６−５ 第２ガス排出ライン
Ｌ１７ 放出ライン
Ｌ１８ ＣＯ２循環ライン
Ｌ２１−１〜Ｌ２１−３ ＣＯ２除去排ガス供給ライン
Ｖ１１−１〜Ｖ１１−４、Ｖ１２−１〜Ｖ１２−４、Ｖ１３−１〜Ｖ１３−４、Ｖ１４−１〜Ｖ１４−４、Ｖ１５−１〜Ｖ１５−４、Ｖ１６−１〜Ｖ１６−４、Ｖ１７、Ｖ１８、Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３ 調節弁 10A to 10C CO 2 recovery device 11A to 11D Absorber 12 Vacuum pump (suction unit)
13 Cooler (cooling part)
14 Gas-liquid separator (gas-liquid separator)
15 CO 2 tank (CO 2 supply part)
16 Heater (heating unit)
17 control unit 21 exhaust 22A~22D absorption tower 23A~23D absorbing material 24 CO 2 flue gas 25 CO 2 gas 26 vapor 27 water 28 purge 31A~31D pressure gauge 32A through 32D CO 2 concentration meter (CO 2 concentration measurement unit)
33 and 34 mixed gas 41-1～41-3 check valve L11-1~L11-5 gas supply line L12-1~L12-5 CO 2 gas supply line L13-1~L13-5 steam supply line L14-1 ~L14-5 purge gas supply line L15-1~L15-4 gas discharge line L16-1~L16-5 second gas discharge line L17 discharge line L18 CO 2 circulation line L21-1～L21-3 CO 2 flue gas supply line V11-1 to V11-4, V12-1 to V12-4, V13-1 to V13-4, V14-1 to V14-4, V15-1 to V15-4, V16-1 to V16-4, V17, V18, V21-1 to V21-3 Regulating valve

Claims (15)

ＣＯ２を含有する被処理ガスからＣＯ２を除去するＣＯ２回収装置であって、
前記被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部と、
前記複数の吸収塔内の圧力を低減する吸引部と、
前記被処理ガスを前記複数の吸収塔に供給するガス供給ラインと、
蒸気を前記複数の吸収塔に供給する蒸気供給ラインと、
を具備してなり、
前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔において、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔において、前記吸引部および蒸気を用いて、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させ、前記吸収材を再生させることを特徴とする、二酸化炭素回収装置。 A CO 2 recovery device for removing CO 2 from a gas to be treated containing CO 2,
An absorption part comprising a plurality of absorption towers, in which an absorbing material for absorbing CO 2 in the gas to be treated and absorbing the absorbed CO 2 is housed;
A suction section for reducing the pressure in the plurality of absorption towers;
A gas supply line for supplying the gas to be treated to the plurality of absorption towers;
A steam supply line for supplying steam to the plurality of absorption towers;
Comprising
In one or more absorption towers of the plurality of absorption towers, the absorbent material absorbs CO 2 in the gas to be treated, and in one or more other absorption towers of the plurality of absorption towers The carbon dioxide recovery apparatus, wherein the absorbent is regenerated by desorbing CO 2 absorbed by the absorbent using the suction part and steam. ＣＯ２ガスを前記複数の吸収塔に供給するＣＯ２ガス供給ラインをさらに具備してなる、請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。 The CO 2 gas becomes further include a CO 2 gas supply line for supplying to the plurality of absorption tower, the carbon dioxide recovery apparatus according to claim 1. パージガスを前記複数の吸収塔に供給するパージガス供給ラインをさらに具備してなる、請求項１または２に記載の二酸化炭素回収装置。   The carbon dioxide recovery apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a purge gas supply line for supplying a purge gas to the plurality of absorption towers. 前記複数の吸収塔内の前記吸収材のＣＯ２の吸収量に応じて、それぞれの前記吸収塔への前記被処理ガス、および蒸気の供給量、ならびにそれぞれの前記吸収塔内の圧力を個別に調整する制御部をさらに具備してなる、請求項１〜３の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。 According to the amount of CO 2 absorbed by the absorbent in the plurality of absorption towers, the supply amount of the gas to be treated and the vapor to each of the absorption towers, and the pressure in each of the absorption towers are individually set. The carbon dioxide recovery device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a controller to be adjusted. 前記複数の吸収塔でＣＯ２が除去された被処理ガスまたは前記複数の吸収塔に供給される前記ＣＯ２ガスを排出するガス排出ラインと、
前記ガス排出ラインに設けられた、前記複数の吸収塔から排出された被処理ガスまたはＣＯ２ガスのＣＯ２濃度を測定するＣＯ２濃度測定部と、
をさらに具備してなり、
前記制御部は、前記複数の吸収塔から排出された被処理ガス中のＣＯ２濃度が、第１の所定値よりも高い場合には、前記被処理ガスの供給を停止すると共に、他の前記複数の吸収塔に前記被処理ガスを供給する、請求項１〜４の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。 A gas discharge line for discharging the gas to be treated from which CO 2 has been removed by the plurality of absorption towers or the CO 2 gas supplied to the plurality of absorption towers;
Wherein provided in the gas discharge line, and CO 2 concentration measuring unit that measures the CO 2 concentration of the gas to be treated or CO 2 gas discharged from the plurality of absorption tower,
Further comprising
When the CO 2 concentration in the gas to be processed discharged from the plurality of absorption towers is higher than the first predetermined value, the control unit stops supplying the gas to be processed and The carbon dioxide recovery apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas to be treated is supplied to a plurality of absorption towers. 前記吸収部は、前記複数の吸収塔のうちの一方の吸収塔から他方の吸収塔に、前記一方の吸収塔でＣＯ２が除去された被処理ガスを供給するＣＯ２除去排ガス供給ラインをさらに具備してなる、請求項１〜４の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。 The absorption unit further includes a CO 2 removal exhaust gas supply line for supplying a gas to be treated from which CO 2 has been removed by the one absorption tower from one absorption tower of the plurality of absorption towers to the other absorption tower. The carbon dioxide recovery device according to any one of claims 1 to 4, which is provided. 前記吸収材から脱離されたＣＯ２、または蒸気を含む混合気体が排出される第２ガス排出ラインと、
前記混合気体を冷却する冷却部と、
前記蒸気供給ラインに接続された、冷却された混合気体をＣＯ２と水とに気液分離する気液分離部と、
前記気液分離部で生じた前記水を加熱して蒸気にする加熱部と、
前記気液分離部で生じたＣＯ２を貯蔵するＣＯ２供給部と、
をさらに具備してなる、請求項１〜６の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。 A second gas discharge line from which CO 2 desorbed from the absorbent or a mixed gas containing steam is discharged;
A cooling unit for cooling the mixed gas;
A gas-liquid separator connected to the steam supply line for gas-liquid separation of the cooled mixed gas into CO 2 and water;
A heating unit that heats the water generated in the gas-liquid separation unit into steam;
A CO 2 supply unit for storing CO 2 generated in the gas-liquid separation unit;
The carbon dioxide recovery apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising: 前記吸収材が、多孔体の表面または細孔内にアミノ基含有化合物を担持してなるもの、またはＣＯ２の吸収および放出できる材料で形成された多孔体である、請求項１〜７の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。 The absorbent material is made by carrying an amino group-containing compound in the surface or pores of the porous body, or a porous body formed by the absorption and release material capable of CO 2, any of Claim 1 to 7 The carbon dioxide recovery device according to claim 1. 前記蒸気が、水または揮発性溶媒を蒸発させたものである、請求項１〜８の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。   The carbon dioxide recovery apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the steam is obtained by evaporating water or a volatile solvent. 被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部を具備してなるＣＯ２回収装置を用いて、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔に前記被処理ガスを供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔の前記吸収材から吸収されたＣＯ２を脱離させて前記吸収材を再生するＣＯ２回収方法であって、
前記被処理ガスを、前記吸収塔に供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させる吸収工程と、
前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる放出工程と、を含み、
前記放出工程は、
前記吸収塔にＣＯ２ガスを供給して、前記吸収塔内に残留する前記被処理ガスを前記吸収塔から排出する洗浄工程と、
前記吸収塔内のガスを吸引して塔内の圧力を下げると共に、前記吸収塔に蒸気を供給して前記吸収塔内のＣＯ２分圧を下げ、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる再生工程と、
前記吸収塔内にパージガスを供給して前記吸収塔内から前記蒸気を排出し、前記吸収塔内の圧力を常圧に戻す洗浄昇圧工程と、
を含み、
前記吸収工程および前記放出工程を前記複数の吸収塔で繰り返し行い、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔では前記吸収工程を行い、他の一つ以上の吸収塔では前記放出工程を行い、前記被処理ガスの前記吸収部への供給を連続的に行うことを特徴とする、二酸化炭素回収方法。 Using a CO 2 recovery apparatus comprising an absorption part comprising a plurality of absorption towers, in which an absorbent that absorbs CO 2 in the gas to be treated and absorbs the absorbed CO 2 is accommodated. The gas to be treated is supplied to one or more absorption towers of the plurality of absorption towers so that CO 2 in the gas to be treated is absorbed by the absorbent, and among the plurality of absorption towers A CO 2 recovery method for regenerating the absorbent by desorbing CO 2 absorbed from the absorbent of one or more other absorption towers,
An absorption step of supplying the gas to be treated to the absorption tower and absorbing the CO 2 in the gas to be treated by the absorbent;
Desorbing CO 2 absorbed by the absorbent, and
The releasing step includes
A cleaning step of supplying CO 2 gas to the absorption tower and discharging the gas to be treated remaining in the absorption tower from the absorption tower;
The gas in the absorption tower is sucked to lower the pressure in the tower, and steam is supplied to the absorption tower to lower the partial pressure of CO 2 in the absorption tower to remove the CO 2 absorbed by the absorbent. A regeneration process to separate,
A cleaning and boosting step of supplying a purge gas into the absorption tower to discharge the vapor from the absorption tower and returning the pressure in the absorption tower to normal pressure,
Including
The absorption step and the release step are repeatedly performed in the plurality of absorption towers, the absorption step is performed in one or more of the plurality of absorption towers, and the discharge step is performed in one or more other absorption towers. And continuously supplying the gas to be treated to the absorption section. 前記複数の吸収塔でＣＯ２が除去された被処理ガス中のＣＯ２濃度が、第１の所定値よりも高い場合には、前記吸収工程から前記放出工程に切り替える、請求項１０に記載の二酸化炭素回収方法。 The CO 2 concentration in the gas to be treated from which CO 2 has been removed by the plurality of absorption towers is switched from the absorption step to the release step when the CO 2 concentration is higher than a first predetermined value. Carbon dioxide recovery method. ２つ以上の直列に配置された前記吸収塔で前記吸収工程を行うと共に、他の前記吸収塔で前記放出工程を行い、
前記吸収工程を行っている前記吸収塔のうち、何れか一つの前記吸収塔内の前記吸収材のＣＯ２吸収性能が飽和状態になった場合、ＣＯ２吸収性能が飽和状態になった吸収材を含む吸収塔を前記吸収工程から前記放出工程に切り替えると共に、前記放出工程を行っていた前記吸収塔のうちの少なくとも一つの前記吸収塔を前記吸収工程に切り替える、請求項１０または１１に記載の二酸化炭素回収方法。 Performing the absorption step in two or more of the absorption towers arranged in series, and performing the release step in the other absorption tower,
The absorption of said absorption tower which is performing the process, if the CO 2 absorption performance of any one of the absorber of the absorption tower is saturated, absorbent CO 2 absorption performance is saturated The absorption tower including the above is switched from the absorption process to the release process, and at least one of the absorption towers that has been performing the release process is switched to the absorption process. Carbon dioxide recovery method. １つ以上の前記吸収塔で前記吸収工程を行うと共に、３つ以上の前記吸収塔で前記放出工程を行い、かつ３つ以上の前記吸収塔では、前記洗浄工程、再生工程、および洗浄昇圧工程の何れかを行い、
ＣＯ２吸収性能が飽和状態になった吸収材を含む前記吸収塔を前記吸収工程から前記放出工程に切り替える際、前記洗浄工程を行っていた吸収塔を前記再生工程に移行し、前記再生工程を行っていた吸収塔を前記洗浄昇圧工程に移行し、前記洗浄昇圧工程を行っていた吸収塔を前記吸収工程に移行する、請求項１０または１１記載の二酸化炭素回収方法。 The absorption process is performed in one or more of the absorption towers, the discharge process is performed in three or more of the absorption towers, and the cleaning process, the regeneration process, and the cleaning pressure increasing process are performed in three or more of the absorption towers. Do one of the following
When switching the absorption tower containing the absorbent in which the CO 2 absorption performance is saturated from the absorption process to the release process, the absorption tower that has been performing the washing process is transferred to the regeneration process, and the regeneration process is performed. The carbon dioxide recovery method according to claim 10 or 11, wherein the absorption tower that has been used is transferred to the washing pressure raising step, and the absorption tower that has been subjected to the washing pressure raising step is transferred to the absorption step. 前記吸収工程および前記放出工程は、複数の前記吸収塔で、同時にまたは別々に行う、請求項１３に記載の二酸化炭素回収方法。   The carbon dioxide recovery method according to claim 13, wherein the absorption step and the release step are performed simultaneously or separately in a plurality of the absorption towers. 前記吸収工程は、常温または排ガス温度で行われ、前記吸収部に供給される前記被処理ガスのＣＯ２分圧を常圧とする、請求項１０〜１４の何れか一項に記載の二酸化炭素回収方法。 The carbon dioxide according to any one of claims 10 to 14, wherein the absorption step is performed at normal temperature or exhaust gas temperature, and a CO 2 partial pressure of the gas to be processed supplied to the absorption unit is set to a normal pressure. Collection method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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