JP2018187536A - 二酸化炭素の回収システム及び回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の吸収装置を用いた二酸化炭素の回収において、導入されるガスの流量変動に対応して各吸収装置におけるガス流量を常時適正範囲に維持し、処理効率を高める。【解決手段】 二酸化炭素の回収システムは、化学吸収法によって二酸化炭素を回収する複数の吸収装置と、導入されるガスを複数の吸収装置に分配して供給可能な供給系と、複数の吸収装置の各々へ供給するガスの流量を調整可能な調整機構と、導入されるガスの流量変動に応じて調整機構を制御して、ガスが供給される吸収装置におけるガスの流量が、吸収装置において効率的に処理可能なガス流量の最小値以上に維持されるように、複数の吸収装置の各々へ供給するガスの流量を変更する制御機構とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、気体−液体間の接触における物質移動を利用して、燃焼ガス等のような二酸化炭素を含むガスから二酸化炭素を分離、除去又は回収し、排ガスの浄化等にも利用可能である二酸化炭素の回収システム及び回収方法に関する。

従来、化学プラントや火力発電所等において、気液接触を利用して、様々な種類のガスを含む排ガス等の被処理ガスから特定のガスを分離、除去又は回収するガス分離装置が使用されている。例えば、二酸化炭素の回収システムでは、モノエタノールアミン水溶液等の吸収液に二酸化炭素を含むガスを接触させる吸収装置を用いて二酸化炭素を吸収分離し、吸収した後の吸収液を加熱しながら気液接触させる再生装置を用いて二酸化炭素を気相に放出させて回収する。また、排ガスから有害ガス成分を除去するためのガス浄化装置や、混合ガスから特定ガス成分を分離するためのガス分離装置においても、気液接触を利用して吸収液による特定ガス成分の吸収が行われる。更に、高温の液体又はガスを冷却する冷却装置においても気液接触が利用されている。

一般的に、気液接触を行う装置は、液体とガスとの接触面積を増大させるための充填材を有し、充填材表面において液体とガスとを気液接触させて、ガス中の特定ガス成分や熱を液体に吸収させる。気液接触面積の増大に有用な充填材の形態として、様々なものが提案されている。しかし、形状や構造が複雑な不規則充填物は、加工や装填に手間が掛かるため、大容量の処理を行う工業分野においては、製造コストの削減や作業上の手間の簡略化の観点から、簡素な構成の規則充填材を使用する吸収装置の利用が進められている。

産業設備において生じる排ガスから二酸化炭素を回収する場合、排出される排ガスは大量になる。回収システムの保守及び修繕のために排ガスの取り入れを停止する動作が適切でないと、設備に負荷が掛かって悪影響を生じる可能性がある。下記特許文献１では、排ガスの取り入れを停止する際に設備に負荷が掛からないような排ガスの取り入れについて記載している。

又、排ガスの排出量は、設備の稼動状況によって変動する。例えば、火力発電設備においては、電力需要に基づいて発電を行うので、排ガスの排出量は、発電量に応じて変動する。従って、発電施設から排出される排ガスを処理するには、排出量の変動に対処し得るような機能が回収システムに求められる。下記特許文献２においては、排ガスの流量や温度の変動に応じて、吸収液の循環量及び再生用の加熱量を変更することが記載される。一方、下記特許文献３においては、排ガスの量が変動しても二酸化炭素の回収率を維持するために、排ガスの二酸化炭素濃度を検出し、検出濃度に基づいて排ガスの処理率を決定することが記載される。

特許第５０３９６５１号公報 特許第５２３７２０４号公報 特開２０１３−１５８６８５号公報

充填材や気液接触板を有する吸収装置においては、充填材表面の形状や構造等に起因して、ガス又は液体の偏流による気液接触効率の低下、ガスの流通抵抗による圧力損失の激増、フラッディング現象（液体の流下及び滴下がガス流圧によって阻止される状態）等が生じる。従って、吸収装置の設計においては、上述の点を考慮して、ガス処理に関する適正な流量範囲が設定される。産業設備から排出される大流量の排ガスを処理する場合、単独で対処可能な大規模な吸収装置の設計は、建設及び設置条件等の観点から困難であるので、排ガスの排出規模に応じて複数の吸収装置を組み合わせて、排ガスの流量に対応可能なシステムが構成される。

一方、ガスの流量が、吸収装置に設定される適正範囲より低いと、二酸化炭素の吸収自体は良好であるが、処理効率は低下する。従って、複数の吸収装置を組み合わせたシステムにおいて、各吸収装置における流量調整を一律に行うと、排ガスの排出量が減少した時に、システム全体としての操業効率もかなり低下し得る。

又、排ガスの流量が低下して、吸収液単位当たりの二酸化炭素吸収量（最大二酸化炭素濃度）が低下すると、吸収液における吸収容量の利用効率は低下する。従って、ガス処理量に比べて、再生処理による吸収剤の消耗が進行し易くなる。

本発明は、上述した問題点に鑑みて創案されたものであって、複数の吸収装置を用いてガスから二酸化炭素を回収する際に、各吸収装置におけるガス流量が常時適正範囲に維持されるように、導入されるガスの流量変動に対応して各吸収装置へのガス分配を調整可能な二酸化炭素回収システム及び二酸化炭素の回収方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明者等は、吸収装置におけるガス流量と吸収効率との関係について検討したところ、複数の吸収装置を用いた並行処理において、所定のガス流量未満での処理を回避するようなガス分配を行うことによって、利用効率を低下させずに良好なガス処理を実現可能であることを見出した。

本発明の一態様によれば、二酸化炭素の回収システムは、化学吸収法によって二酸化炭素を回収する複数の吸収装置と、導入されるガスを前記複数の吸収装置に分配して供給可能な供給系と、前記複数の吸収装置の各々へ供給するガスの流量を調整可能な調整機構と、導入されるガスの流量変動に応じて前記調整機構を制御して、ガスが供給される吸収装置におけるガスの流量が、吸収装置において効率的に処理可能なガス流量の最小値以上に維持されるように、前記複数の吸収装置の各々へ供給するガスの流量を変更する制御機構とを有することを要旨とする。

前記調整機構は、前記複数の吸収装置のうちガスが供給される吸収装置の数の変更、及び、前記複数の吸収装置の各々に供給するガス流量の変更が可能なように、前記供給系に設置される複数の流量調整弁を含む。

前記複数の吸収装置は、効率的に処理可能なガス流量が実質的に等しくなるような処理能力を各々有する場合、前記制御機構は、導入されるガス流量を検出する検出器を有し、前記制御機構は、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と前記複数の吸収装置の数との積以上である時は、前記複数の吸収装置の各々に供給するガス流量が前記ガス流の最小値以上になるように前記調整機構を制御し、それにより前記複数の吸収装置の全てにガスが供給され、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と前記複数の吸収装置の数との積未満である時は、前記複数の吸収装置の一部への供給を停止して他の吸収装置におけるガス流量を前記最小値以上に維持するように前記調整機構を制御するように設定することができる。この形態において、前記制御機構は、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と全吸収装置の数との積以上である時に、前記複数の吸収装置の全てに実質的に均等にガスが供給されるように前記調整機構を制御することができる。或いは、前記制御機構は、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と全吸収装置の数との積以上である時に、吸収装置が処理可能なガス流量の最大値でガスが供給される吸収装置の数が最大になるように前記調整機構を制御することができる。更に、前記制御機構は、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と前記複数の吸収装置の数との積未満である時に、ガスが供給される吸収装置におけるガス流量が実質的に等しくなるように前記調整機構を制御することができる。

前記複数の吸収装置は、各々、吸収液を前記ガスに気液接触させて前記ガスに含まれる二酸化炭素を吸収することによって二酸化炭素を回収する装置であり、二酸化炭素の回収システムは、更に、二酸化炭素を吸収した吸収液から加熱により二酸化炭素を放出させて吸収液を再生する、前記複数の吸収装置と同数である複数の再生装置と、前記複数の吸収装置と前記複数の再生装置との間で吸収液を循環可能な循環系であって、前記複数の吸収装置と前記複数の再生装置とが各々対をなすように接続し、対をなす吸収装置と再生装置との間で吸収液が循環する前記循環系と、前記循環系を循環する吸収液が前記複数の吸収装置の各々を流通する流量を調整可能な循環調整機構とを有し、前記制御機構は、前記複数の吸収装置の各々において、供給されるガスの流量に対応した流量で吸収液が流通するように、前記調整機構の制御に対応して前記循環調整機構を制御するように構成することができる。

或いは、二酸化炭素の回収システムは、更に、二酸化炭素を吸収した吸収液から加熱により二酸化炭素を放出させて吸収液を再生する、前記複数の吸収装置より数が少ない１つ以上の再生装置と、前記複数の吸収装置と前記１つ以上の再生装置との間で吸収液を循環可能な循環系であって、前記複数の吸収装置で二酸化炭素を吸収した吸収液は、一旦統合されて前記１つ以上の再生装置に供給されて、前記１つ以上の再生装置で再生された吸収液は、前記複数の吸収装置へ分配還流されるように前記複数の吸収装置と前記１つ以上の再生装置とを接続する前記循環系と、前記循環系を循環する吸収液が前記複数の吸収装置の各々を流通する流量を調整可能な循環調整機構とを有し、前記制御機構は、前記複数の吸収装置の各々において、供給されるガスの流量に対応した流量で吸収液が流通するように、前記調整機構の制御に対応して前記循環調整機構を制御するように構成することができる。前記１つ以上の再生装置の数が複数である場合、前記循環系における前記複数の吸収装置と前記複数の再生装置との接続は、一旦統合された二酸化炭素を吸収した吸収液が前記複数の再生装置へ分配供給されて、前記複数の再生装置で再生された吸収液が一旦統合されて前記複数の吸収装置へ分配還流されるように構成すると良い。

又、本発明の一態様によれば、二酸化炭素の回収方法は、化学吸収法によって二酸化炭素を回収する複数の吸収工程と、導入されるガスを前記複数の吸収工程に分配して供給する供給工程と、前記複数の吸収工程の各々へ供給するガスの流量を調整する調整工程と、導入されるガスの流量変動に応じて前記調整工程を制御して、ガスが供給される吸収工程におけるガスの流量が、吸収工程において効率的に処理可能なガス流量の最小値以上に維持されるように、前記複数の吸収工程の各々へ供給するガスの流量を変更する制御工程とを有することを要旨とする。

発電設備等の産業設備から排出される排ガスの流量変動に応じたガス分配によって、並列する複数の吸収装置の各々におけるガス流量が適正範囲に維持されるので、吸収装置の稼動効率が常時良好であり、操業時のエネルギー効率が良好な二酸化炭素の回収システムを提供可能である。

二酸化炭素の回収システムの第１の実施形態を示す概略構成図。 二酸化炭素の回収システムの第２の実施形態を示す概略構成図。 二酸化炭素の回収システムの第３の実施形態を示す概略構成図。 二酸化炭素の回収システムの第４の実施形態を示す概略構成図。

本発明の実施形態について、単に例として、添付の図面を参照して以下に説明する。実施形態において示す寸法、材料、その他の具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、本発明を限定するものではない。尚、明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

本発明に係る二酸化炭素の回収システムは、例えば、図１のように概略的に記載することができ、化学吸収法によって二酸化炭素を回収する複数の吸収装置を有する。図１においては、並列する２つの吸収装置を有する回収システムを記載するが、本発明の構成は、吸収装置の数が多い回収システムにおいて、より有益性が高まり、並行処理における効率が改善できる。尚、図において、電気的接続は破線で示す。

回収システム１は、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂと、導入されるガスＧを複数の吸収装置２Ａ，２Ｂに分配して供給可能な供給系とを有する。供給系は、出口側が複数の流路３ａ，３ｂに分岐した流路３によって構成され、流路３の入口側から導入されるガスＧが流路３を通じて吸収装置２Ａ，２Ｂの各々へ供給されるように、吸収装置２Ａ，２Ｂが流路３によって接続される。吸収装置２Ａ，２Ｂは、ガスＧに吸収液を気液接触させて、ガスＧに含まれる二酸化炭素を吸収液に吸収させ、これによって二酸化炭素がガスＧから回収される。この実施形態は、２つの吸収装置２Ａ，２Ｂを有し、ガスＧは２つの吸収装置へ分配して供給可能なように構成される。回収システム１は、更に、ガスの流量を調整可能な調整機構として、複数の流量調整弁４Ａ，４Ｂを有し、分岐した流路３ａ，３ｂの各々に設置される。従って、流量調整弁４Ａ，４Ｂの制御によって、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々へ供給するガスＧの流量を調整できる。流量調整弁４Ａ，４Ｂは、ガスＧの供給を停止できるので、流量調整弁４ａ，４Ｂの制御によって、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に供給するガス流量の変更だけでなく、複数の吸収装置２Ａ，２ＢのうちガスＧが供給される吸収装置の数の変更も可能である。

回収システム１は、更に、システムに導入されるガスＧの流量を検出する検出器５と、検出器５の検出値に基づいて流量調整弁４Ａ，４Ｂを制御する制御装置６とを有する。検出器５、及び、流量調整弁４Ａ，４Ｂの各々は、制御装置６と電気的に接続され、検出器５で検出した値は、電気信号として制御装置６へ送信される。制御装置６においては、吸収装置２Ａ，２Ｂにおけるガスの流量が、吸収装置２Ａ，２Ｂにおいて効率的に処理可能なガス流量の最小値以上（つまり、適正範囲内）に維持されるようなガスＧの供給配分が、演算処理によって決定される。この配分に従って、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に供給されるガスの流量に対応する制御信号が流量調整弁４Ａ，４Ｂの各々へ伝達される。つまり、検出器５及び制御装置６は、調整機構を制御する制御機構として機能して、導入されるガスＧの流量変動に応じて、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの各々へ供給するガスの流量を変更する。分岐した流路３ａ，３ｂには検出器７Ａ，７Ｂが各々設置され、流路３ａ，３ｂにおける実際のガス流量を検出する。検出器７Ａ，７Ｂは、流量調整弁４Ａ，４Ｂの電気接続系統に組み込まれ、これらの検出値を参照して、流量調整弁４Ａ，４Ｂによる流量調整が制御装置６で決定される供給配分に対応するように監視される。

概して、吸収装置におけるガスの処理効率は、使用する充填材の性能に依存する。充填材の性能は、ＨＥＴＰ（１理論段数当たりの充填高さ）という数値で表され、この数値が小さい方が性能が良いと評価される。様々な充填材の性能評価において、ＨＥＴＰ値とＦファクター（ガス流量と、ガス密度の平方根との積）との関係が調査されており、公知の文献（参照：Anil Krishana JAMMULA, "NEW LIQUID HOLDUP, LOAD POINT AND FLOODING VELOCITY MODELS IN DIFFERENT REGIONS OF OPERATIONS FOR A ATRUCTURED PACKED COLUMN"(Dec. 2014), submitted to the Faculty of the Graduate College of the Oklahoma State University）によれば、ＨＥＴＰ値が低下して極小となる範囲が、Ｆファクターにおいて存在する（特に、上記文献の第７６頁、図４．９）。つまり、Ｆファクターがこの範囲以外の値であると、ＨＥＴＰ値が非常に高くなる。これは、Ｆファクターの要素であるガス流量が特定の範囲内にある時に充填材の性能が高くなることを意味する。つまり、吸収装置におけるガスの処理効率は、ガス流量との間に相関関係があり、良好な処理効率を達成可能である好適なガス流量の範囲が存在する。

吸収装置の設計において、処理可能なガス流量（処理能力）は、空塔速度（充填材を装填しない状態でガスが流通可能な速度）以下の範囲で設定される。一般的な市販の充填材において、前述のＨＥＴＰ値が極小となるＦファクターの範囲は、概して０．５〜２．５程度であり、これを超えると、フラッディング（flooding）が起こる。従って、吸収装置は、運転可能範囲におけるガス流量が、０．５〜２．５のＦファクターに対応するガス流量の範囲内に最大限含まれるように設計するのが一般的であり、運転効率の観点から、処理可能なガス流量の最大値（最大処理能力）が０．５〜２．５のＦファクターに相当するように設定される。つまり、吸収装置における好適なガス流量範囲の最大値は、処理能力の１００％での運転時のガス流量となるように設計される。これは、Ｆファクターが０．５未満になる低い流量の範囲、つまり、好適なガス流量範囲から外れる流量範囲が存在するを意味する。これに従えば、吸収装置の好適なガス流量範囲は、装置に設定される最大流量を基準とする比率で、例えば、約０．２５〜１倍となる。そして、好適な流量範囲より低いガス流量においては、処理効率が顕著に減少して、吸収装置の稼動収支上好ましくない。故に、好適な流量範囲未満での処理は避けるべきである。この点に関して、複数の吸収装置を利用する回収システムにおいては、全吸収装置において好適な流量範囲未満である場合でも、一部の吸収装置への供給を停止することによって、他の吸収装置における流量を増加させて装置当たりの処理効率を改善することが可能である。つまり、ガス供給は、全ての吸収装置に対して均等分配する供給に限定する必要がない。従って、導入されるガスの流量が変動した際に、ガスを均等分配すると各吸収装置におけるガス流量が好適な流量範囲未満になる場合には、一部の吸収装置への供給を停止すれば良く、これにより、残りの吸収装置における流量が好適な流量範囲に達するように各吸収装置への供給流量を調整することができる。その結果、吸収装置を効率的に稼動することができる。

従って、回収システム１において実施される二酸化炭素の回収方法は、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂにおいて化学吸収法によって二酸化炭素を回収する複数の吸収工程と、導入されるガスを複数の吸収工程に分配して供給する供給工程と、流量調整弁４Ａ，４Ｂを用いて複数の吸収工程の各々へ供給するガスの流量を調整する調整工程と、制御装置６によって、導入されるガスの流量変動に応じて調整工程を制御する制御工程とを有する。制御工程においては、吸収工程におけるガスの流量が、吸収工程において効率的に処理可能なガス流量の最小値以上に維持されるように、複数の吸収工程の各々へ供給するガスの流量を変更する。このような制御の一例を、図１を参照しながら、以下に具体的に説明する。但し、図１の回収システムにおける吸収装置の数は２であるが、以下においては、吸収装置の数が２つである場合に限らず、数ｎの吸収装置を有するシステムに一般化して説明する。

図１の回収システム１は、実質的に等しい処理能力を有する複数の吸収装置２Ａ，２Ｂを用いて構成される。従って、各吸収装置において効率的に処理可能な好適なガス流量の範囲は、実質的に同一と見なして良く、好適な流量範囲の最大値Ｖ（最大流量）及び最小値ｖ（最小流量）を全吸収装置に統一して設定することができる。導入されるガスの均等分配によって全ての吸収装置へ最小流量以上でガスを供給可能である時、導入されるガス流量ｓは、下記式で示す条件１を満たし、最小値ｖと吸収装置の数ｎとの積以上である（式中、ｎは２以上の自然数）、ｒは最小値と最大値との比率（＝ｖ／Ｖ））。

（数１）
ｓ ≧ ｎｖ ＝ ｎ（ｒＶ） ［条件１］

導入されるガス流量ｓが、上記の範囲内で変動する場合、各吸収装置へ供給するガスの流量は、一律に変更して均等分配を維持するように調整する、或いは、吸収装置の一部のみについて供給流量を変更するように調整する、の何れの調整でも、導入ガスの流量変動に対応することが可能である。

一方、導入されるガス流量ｓが条件１を満たさない（つまり、ｓ＜ｎｖ）時は、一部（少なくとも１つ）の吸収装置への供給を停止して、残りの吸収装置における流量が最小値ｖ以上に維持されるように制御される。この場合、供給を停止する吸収装置の数ｎ’（ｎ’は、ｎ以下の自然数）は、下記式で示す条件２を満たすような値になる。

（数２）
（ｎｖ−ｓ）／ｖ ≦ ｎ’ ≦ ｎ−（ｓ／Ｖ） ［条件２］

条件２を満たす数ｎ’が複数存在する時、導入ガスの流量変動によって停止される吸収装置の数ｎ’の変動が少なくなるように数ｎ’を決定するとよく、これにより、吸収装置の停止／再稼動の繰り返しを少なくすることができる。好ましくは、停止する数ｎ’を変更せずに、各吸収装置への供給流量の変更によって対応できるとよい。

或いは、処理可能なガス流量の最大値Ｖでガスが供給される吸収装置の数が最大になるような分配供給を行ってもよい。この場合には、条件２を満たす数ｎ’の最大値を求めて、数ｎ’の吸収装置への供給を停止する。更に、下記式の条件３を満たす数ｘ（ｘは、ｎ以下の自然数）の最大値を求めて、数ｘの吸収装置における供給流量は最大値Ｖに設定する。残りの数（ｎ−ｎ’−ｘ）の吸収装置における供給流量は、（ｓ−ｘＶ）／（ｎ−ｎ’−ｘ）となる。

（数３）
ｖ ≦ ｓ−ｘＶ ［条件３］

簡単な例として、ガス流量の適正範囲の最小値ｖと最大値Ｖとの比率ｒ（＝ｖ／Ｖ）が２５％である吸収装置を２つ有する回収システムを想定する。回収システムに導入されるガスの流量が、最大処理流量（２Ｖ）の２５％未満（０．５Ｖ未満）である時、１つの吸収装置を停止することで、適正範囲のガス流量での処理が可能である。例えば、最大処理流量の１５％（０．３Ｖ）の時に、１つの吸収装置を停止して、もう１つの吸収装置に全てのガスを供給すると、この吸収装置におけるガス流量は、最大値Ｖの３０％になり、適正範囲の最小値を超える。吸収装置の数が２の場合、導入されるガス流量が最大処理流量の１２．５％以上であれば、適正範囲のガス流量での処理が可能である。吸収装置の数がｎの場合には、導入ガス流量が、最大処理流量の２５／ｎ％以上において、適正範囲のガス流量での処理が可能となる。

上述のような供給制御は、検出器５、制御装置６、及び、流量調整弁４Ａ，４Ｂによって実施される。制御装置６は、検出器５によって検出されるガス流量ｓに基づいて、上記の条件１について判断し、検出器５によって検出されるガス流量ｓが、最小値ｖと複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの数ｎとの積以上である時は、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に供給するガス流量が最小値ｖ以上になるように、各流量調整弁４Ａ，４Ｂを制御する電気信号を送信し、それにより、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの全てにガスＧが供給される。この際に、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの全てに実質的に均等にガスを供給する場合は、導入されるガス流量ｓを吸収装置の数ｎで除した値を、各吸収装置への供給流量として決定し、これに対応した電気信号を送信して流量調整弁４Ａ，４Ｂを制御する。

検出器５によって検出されるガス流量ｓが、最小値ｖと複数の吸収装置の数ｎとの積未満である時は、供給を停止する吸収装置の数ｎ’として、上記条件２を満たすｎ’を決定する。この決定に基づいて、複数の吸収装置の一部への供給を停止して他の吸収装置におけるガス流量を最小値ｖ以上に維持するように流量調整弁を制御する電気信号を送信する。それにより、ガスＧが供給される吸収装置においては、好適な流量範囲での供給が確保される。この時、ガスが供給される吸収装置におけるガス流量が実質的に等しくなるように調整する場合は、数（ｎ−ｎ’）の吸収装置へのガス流量ｓが、ｓ／（ｎ−ｎ’）になるように流量調整弁４Ａ，４Ｂが制御される。

図１の回収システム１は、更に、複数の再生装置８Ａ，８Ｂを有し、再生装置の数は、吸収装置と同数である。更に、回収システム１は、供給路９Ａ，９Ｂ及び還流路１０Ａ，１０Ｂによって構成される循環系を有し、循環系は、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂと複数の再生装置８Ａ，８Ｂとが各々対をなすように接続する２つの経路を形成する。従って、吸収液は、循環系を通じて、対をなす吸収装置２Ａと再生装置８Ａ、及び、吸収装置２Ｂと再生装置８Ｂの間で、互いに独立して循環可能である。再生装置８Ａ，８Ｂは、二酸化炭素を吸収した吸収液を加熱し、吸収液から二酸化炭素を放出させて吸収液を再生する装置である。吸収装置２Ａ，２Ｂの各々においてガスＧから二酸化炭素を吸収した吸収液Ｌ’は、再生装置８Ａ，８Ｂの各々において、加熱により再生され、再生された吸収液Ｌは、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に還流される。吸収液Ｌ，Ｌ’の循環は、循環系に設けられるポンプＰによって付勢される。

前述のように、回収システム１に導入されるガスＧの流量変動によって、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々へ供給されるガスの流量が変更される。これに応じて、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に供給される（循環される）吸収液の流量も適正量に調整するために、流量調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂが、供給路９Ａ，９Ｂ及び還流路１０Ａ，１０Ｂに各々設置されている。つまり、流量調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂは、循環系を循環する吸収液が複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの各々を流通する流量を調整可能な循環調整機構として機能する。回収システム１の制御機構は、調整機構の制御に対応して循環調整機構を制御し、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂの各々において、供給されるガスの流量に対応した流量で吸収液が流通するように構成される。具体的には、流量調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂは、制御装置６と電気的に接続され、吸収装置２Ａ，２Ｂに分配供給されるガス流量が制御装置６において決定されると、それに対応した流量で吸収液が吸収装置２Ａ，２Ｂを通じて循環するように、流量調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂが制御される。吸収液の流量を監視するために、検出器１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂが循環系に付設され、これらの検出値に基づいて、流量調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂが適切に流量を調整するように電気的接続を介して制御される。吸収液の流量は、吸収装置に供給されるガスの流量に比例するように調整してよいが、これに限定されず、使用する吸収液の吸収特性を考慮して吸収液の流量調整を設定することができる。

従って、吸収液は、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に供給されるガスＧの流量に対応して調整される適正流量で、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々の上部に供給され、充填材が装填される気液接触部Ｆを流下する間にガスＧから二酸化炭素を吸収する。吸収装置２Ａ，２Ｂの底部に流下して一時貯留された吸収液Ｌ’は、再生装置８Ａ，８Ｂの上部に上述の適正流量で供給され、充填材が装填される気液接触部Ｆ’を流下する間にリボイラＲｅによって加熱されて二酸化炭素を放出し、吸収液は再生される。再生装置８Ａ，８Ｂの底部に一時貯留された吸収液Ｌは、吸収装置２Ａ，２Ｂの上部に還流される前に、循環系に設けられる熱交換器Ｅにおいて、再生装置８Ａ，８Ｂへ供給される吸収液との熱交換によって冷却され、更に、水冷式の冷却器Ｒａにおいて十分に冷却される。

吸収装置２Ａ，２Ｂの各々において、吸収液によって二酸化炭素が除去されたガスＧ’は、装置上部で冷却された後に、頂部に各々接続される排気路１５ａ，１５ｂを通じて排出されて、排気路１５ａ，１５ｂが統合された排気路１５から外部へ放出される。又、再生装置８Ａ，８Ｂの各々において、吸収液から放出される二酸化炭素Ｃは、装置上部で冷却された後に、頂部に各々接続される回収路１６ａ，１６ｂを通じて排出される。回収路１６ａ，１６ｂの各々には、水冷式の冷却器Ｒａ及び気液分離器Ｓが設けられ、二酸化炭素Ｃは、冷却器Ｒａによって十分に冷却されて水蒸気が凝縮する。凝縮水は、気液分離器Ｓにおいて二酸化炭素Ｃから分離除去されて再生装置の上部へ還流され、二酸化炭素Ｃの冷却に利用される。凝縮水が除去された二酸化炭素Ｃは、回収路１６ａ，１６ｂが統合された回収路１６から回収される。回収された二酸化炭素Ｃは、液化製品の調製、土壌中への埋設処理等に適宜使用することができる。

吸収液の流量は、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に供給されるガスＧの流量変動に応じて変更されるので、これに対応して、再生装置８Ａ，８Ｂの各々において吸収液の再生に必要な熱エネルギーの供給量も変動する。従って、再生装置８Ａ，８Ｂの各々におけるリボイラＲｅからの供給熱量を、ガスＧの供給流量の変動に応じて調整可能なように構成される。具体的には、リボイラＲｅへ供給されるスチームの流量を、流量調整弁等（図示は省略する）を用いて変更することで、再生装置８Ａ，８Ｂの各々への供給熱量を調節することができる。制御装置６との電気接続によって熱量供給の自動制御を行うようにするとよい。尚、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に供給されるガスの流量変動によって、再生装置８Ａ，８Ｂの各々から放出される二酸化炭素Ｃの流量も変動するので、必要であれば、冷却器Ｒａにおける冷却効率を調整可能なように構成してもよい。例えば、冷却器Ｒａに供給される冷却水の流量を変更することによって、二酸化炭素Ｃの流量変動に対応することができる。

上述においては、実質的に等しい処理能力を有する複数の吸収装置２Ａ，２Ｂを用いて構成される回収システム１について記載している。しかし、本発明は、複数の吸収装置が同等の処理能力を有するものに限定されず、複数の吸収装置における処理能力（最大処理流量）は異なっていても良い。図２の回収システム２０は、処理能力が異なる複数の吸収装置を有するシステムの一例である。この回収システム２０は、３つの吸収装置２Ａ，２Ｃ，２Ｄと、これらの各々に対になって設けられる３つの再生装置８Ａ，８Ｃ，８Ｄとを有し、吸収装置２Ａ及び再生装置８Ａの処理能力が最大であり、吸収装置２Ｄ及び再生装置８Ｄの処理能力が最小である。

回収システム２０に導入されるガスＧの流量は、検出器５によって検出され、ガスＧの流量が変化したら、制御装置６は、検出器５の検出値に基づいて、ガスの供給を停止する吸収装置の有無及び数を決定する。これに従って、流路３ａ、３ｃ、３ｄ上の流量調整弁４Ａ，４Ｃ，４Ｄが制御され、各吸収装置へ分配供給されるガスの流量が調整される。検出器７Ａ，７Ｃ，７Ｄにおけるガス流量の検出値に基づいて、流量調整が的確であるか監視される。更に、各吸収装置へ供給されるガスの流量に応じて、制御装置６は、電気接続を通じて、供給路９Ａ，９Ｃ，９Ｄ上の流量調整弁１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｄ、及び、還流路１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｄ上の流量調整弁１２Ａ，１２Ｃ，１２Ｄを制御する。この制御によって、供給路及び還流路を循環する吸収液の流量も適正に調整される。吸収液の循環流量の調整に伴って、再生エネルギーの供給量についても、供給配分が決定されたガスの流量に基づいて前述と同様に調整することができる。

回収システム２０において、導入されるガスＧの流量が変動した時にガスの供給を停止する吸収装置の有無及び数は、各吸収装置におけるガス流量の適正範囲の最低値を合算した合計値に基づいて決定される。導入されるガスＧの流量がこの合計値を下回った場合に、一部の吸収装置へのガス供給が停止され、残りの吸収装置へ供給されるガス流量が適正範囲の最低値以上になるように調整される。この調整として、例えば、導入されるガスＧの流量と最低値の合計値との差が小さい時には、処理能力（又は最低値）が小さい吸収装置を停止し、差が大きい時は、処理能力（又は最低値）が大きい吸収装置を停止するような調整が挙げられる。導入されるガスＧの流量変動がある程度の幅内で繰り返される場合、この流動変動の幅が、吸収装置におけるガス流量の適正範囲の幅の合計に収まるように、ガスを供給する吸収装置を選択すると、吸収装置の停止／再稼動の繰り返しを少なくすることができる。従って、この点に関しては、処理能力が小さい吸収装置への供給を優先的に停止するような供給配分が有利になる。

図１，２の回収システムは、吸収装置と再生装置とが対を成すように、吸収装置と同数の再生装置が設けられる実施形態であるが、本発明は、この点に関して更に変形することが可能である。具体的には、図３の回収システム２１に示すように、複数の吸収装置と、吸収装置より数が少ない再生装置とを有するように回収システムを構成してもよい。つまり、再生装置の数は、１つ以上であって良く、単数でも複数でも良い。再生装置の稼動には、再生エネルギーを安定して供給する必要があり、特に加圧下での再生では、圧力条件も安定させる必要がある。従って、再生装置を一旦停止すると、再稼動する前に加熱及び圧力条件を安定化させる時間が必要となり、ガスの供給配分及び吸収液の流量調整を行う際の律速段階となるのを避けるには慣らし運転が必要となり得る。又、停止／再稼動の繰り返しは、再生装置に与える負荷も増大させるので、再生装置の停止／再稼動は、可能な限り回避することが好ましい。複数の吸収装置のうちの一部が停止した際に再生装置の停止を伴わなければ、システムに導入されるガスＧの流量変動に対してより迅速に対応することができるので、システム全体としての処理効率やメンテナンス等の点において有利である。再生装置の処理能力は、再生エネルギーの供給に依存し、設計の幅は吸収装置に比べて広いので、複数の吸収装置から供給される吸収液の再生を単独で処理可能なように再生装置を設計することが可能である。

図３の回収システム２１は、図１と同様に２つの吸収装置２Ａ，２Ｂを有するが、再生装置８Ｅは１つのみである。回収システム２１に導入されるガスＧを吸収装置２Ａ，２Ｂへ供給する供給系は、図１と同様に構成される。つまり、ガスＧを吸収装置２Ａ，２Ｂへ分配供給可能なように、流路３が流路３ａ，３ｂに分岐して吸収装置２Ａ，２Ｂの各々に接続される。回収システム２１は、図１と同様に、複数の流量調整弁４Ａ，４Ｂを有して分岐した流路３ａ，３ｂの各々に設置されるので、流量調整弁４Ａ，４Ｂの制御によって、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々へ供給するガスＧの流量調整、及び、ガスＧが供給される吸収装置の数の変更が可能である。

一方、回収システム２１における吸収装置と再生装置の数は異なるので、吸収液を循環させる循環系は、吸収装置と再生装置とを対にするようには接続しない。回収システム２１の循環系は、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂで二酸化炭素を吸収した吸収液Ｌ’が、一旦一つに統合されてから再生装置８Ｅに供給されて、再生装置８Ｅで再生された吸収液Ｌは、複数の吸収装置２Ａ，２Ｂへ分配還流されるように構成される。つまり、吸収装置２Ａの底部から吸収液Ｌ’を送出する供給路９ａと、吸収装置２Ｂの底部から吸収液Ｌ’を送出する供給路９ｂとが供給路９ｕに統合され、これが再生装置８Ｅの上部に接続される。再生装置８Ｅの底部から吸収液Ｌを送出する還流路１０ｕは、２つの還流路１０ａ，１０ｂに分岐され、これらの末端は、吸収装置２Ａ，２Ｂの上部に各々接続されるので、再生された吸収液Ｌは、複数の吸収装置へ分配還流される。供給路９ａ，９ｂには、流量調整弁１１Ａ，１１Ｂが各々設置され、還流路１０ａ，１０ｂには、流量調整弁１２Ａ，１２Ｂが各々設置され、これらによって、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々を流通する吸収液の流量を調整できる。

回収システム２１は、図１の実施形態と同様に、ガス供給の調整機構及び吸収液の循環調整機構を有し、制御機構は、図１の形態と同様に作用して、調整機構を制御すると共に、これに対応して循環調整機構を制御する。詳細には、回収システム２１に導入されるガスＧの流動変動に応じて、制御装置６は、流量調整弁４Ａ，４Ｂを制御して、吸収装置２Ａ，２Ｂへ供給されるガスの流量を適正に調整すると共に、流量調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂを制御して、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々を流通する吸収液の流量を適正に調整する。これにより、吸収装置２Ａ，２Ｂの各々において、供給されるガスの流量に対応した流量で吸収液が流通する。

回収システム２１においては、導入されるガスＧの流量変動に応じて吸収装置２Ａ，２Ｂの何れかへのガス供給が停止された時でも、再生装置の停止は行われない。例えば、吸収装置２Ｂにおけるガス供給及び吸収液の流通を停止した時、供給路９ｕ及び還流路１０ｕを通じて再生装置８Ｅを流通する吸収液の流量は、吸収装置２Ａを流通する吸収液の流量に等しい。このようにして、図１の回収システム１と同様に、導入されるガスＧの流量変動に対応して流量が調整された吸収液は、再生装置８Ｅにおいて加熱再生され、放出された二酸化炭素Ｃは、回収路１６ｅから回収される。

図３の回収システム２１において、吸収装置２Ａ，２Ｂは、処理能力が同等であっても異なっていても良く、例えば、図２の回収システム２０のように、処理能力が異なる複数の吸収装置を用いて回収システムを構成してもよい。

回収システム２１のような実施形態は、複数の吸収装置の処理能力の総計に対応し得る処理能力を単独で有する再生装置を用いて構成することが可能である。従って、そのような再生装置の処理能力の範囲において、図３の実施形態における吸収装置の数を増加させるように変更することができる。この点に関し、複数の吸収装置の処理能力の総計が、再生装置の処理能力を超える場合には、例えば、図４に示すような実施形態に構成するとよい。つまり、再生装置の数は、吸収装置の数より少なければ、１つに限らず、１つ以上の再生装置を有して良い。

図４は、複数（図４では３つ）の吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇと、吸収装置より少ない複数（図４では２つ）の再生装置８Ｈ，８Ｉとを有する回収システム２２を記載する。尚、この回収システム２２において、複数の吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇは、処理能力が同等であっても異なっても良く、又、複数の再生装置８Ｈ，８Ｉも、処理能力が同等であっても異なっても良い。ガスＧの流路３は、流路３ｅ，３ｆ，３ｇに分岐して吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇに各々接続される。吸収液の循環系を構成する供給路及び還流路のうち、供給路は、吸収装置からの送出側において分岐する供給路９ｅ，９ｆ，９ｇと、再生装置への投入側において分岐する供給路９ｈ，９ｉと、これらを中間で統合する供給路９ｕとによって構成される。循環系を構成する還流路は、再生装置からの送出側において分岐する還流路１０ｈ，１０ｉと、吸収装置への投入側において分岐する還流路１０ｅ，１０ｆ，１０ｇと、これらを中間で統合する還流路１０ｕとによって構成される。従って、吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇにおいて二酸化炭素を吸収して送出された吸収液Ｌ’は、供給路９ｕにおいて一旦合流した後に、再生装置８Ｈ，８Ｉへ分配供給され、再生装置８Ｈ，８Ｉにおいて再生されて送出された吸収液Ｌは、還流路１０ｕにおいて一旦合流した後に、吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇに分配還流される。

回収システム２２に導入されるガスＧの流量は、検出器５によって検出され、ガスＧの流量が変化したら、制御装置６は、検出器５の検出値に基づいて、ガスの供給を停止する吸収装置の有無及び数を決定し、各吸収装置におけるガス流量を設定する。これに従って、流路３ｅ、３ｆ、３ｇ上の流量調整弁４Ｅ，４Ｆ，４Ｇが制御され、各吸収装置へ分配供給されるガスの流量が調整される。検出器７Ｅ，７Ｆ，７Ｇにおけるガス流量の検出値に基づいて、流量調整が的確であるか監視される。更に、各吸収装置へ供給されるガスの流量に応じて、制御装置６は、電気接続を通じて、供給路９ｅ，９ｆ，９ｇ上の流量調整弁１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ、及び、還流路１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ上の流量調整弁１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇを制御する。この制御によって、吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇの各々を流通する吸収液の流量が適正に調整される。検出器１３Ｅ，１３Ｆ，１３Ｇ及び検出器１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇにおける吸収液の流量の検出値に基づいて、吸収装置に関する流量調整が的確であるか監視される。同時に、制御装置６は、供給路９ｈ，９ｉ上の流量調整弁２３Ｈ，２３Ｉ、及び、還流路１０ｈ，１０ｉ上の流量調整弁２４Ｈ，２４Ｉを制御する。この制御によって、再生装置８Ｈ，８Ｉの各々へ分配供給される吸収液の流量は、吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇを流通する吸収液の流量変更に応じて適正に調整される。検出器２５Ｈ，２５Ｉ及び検出器２６Ｈ，２６Ｉにおける吸収液の流量の検出値に基づいて、再生装置に関する流量調整が的確であるか監視される。

回収システム２２においても、図３の回収システム２１と同様に、吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇの何れかへのガス供給が停止された時でも、再生装置の停止は行われない。例えば、吸収装置２Ｇにおけるガス供給及び吸収液の流通を停止した時、吸収装置２Ｅ，２Ｆの各々を流通する吸収液の流量の合計が、再生装置８Ｈ，８Ｉの各々を流通する吸収液の流量の合計に等しくなるように調整される。従って、この合計流量が、供給路９ｕ及び還流路１０ｕを通じて回収システムを循環する吸収液の流量となる。このようにして、前述の回収システム１，２０，２１と同様にして、導入されるガスＧの流量変動に対応して吸収装置２Ｅ，２Ｆ，２Ｇにおける流量が調整された吸収液は、再生装置８Ｈ，８Ｉにおいて加熱再生される。吸収液から放出された二酸化炭素Ｃは、回収路１６ｈ，１６ｉ上での冷却及び気液分離を経て、共に回収路１６から回収される。

図４のように複数の再生装置８Ｈ，８Ｉを有する回収システム２２では、一旦統合した二酸化炭素を吸収した吸収液を再生装置８Ｈ，８Ｉへ分配供給する際に、流量調整弁２３Ｈ，２３Ｉ，２４Ｈ，２４Ｉによる流量調整を利用して、分配供給の比率を適宜変更することができる。例えば、再生装置の処理能力に対応した比率で吸収液を再生装置８Ｈ，８Ｉへ分配供給する、或いは、一部の再生装置における吸収液の流量を固定して、残部の再生装置における流量変更によって導入されるガスＧの流量変動に対応する等の実施形態が可能である。尚、再生装置の数が２つである場合、一方の再生装置へ投入される吸収液の流量を調整すれば、残りの吸収液は他方の再生装置へ投入されるので、流量調整弁２３Ｈ，２３Ｉの一方を省略することは可能である。

上述のように、回収システム２２においては、導入されるガスＧの流量変動に対応して、各吸収装置へのガスの供給配分の調整（供給停止を含む）、各吸収装置における吸収液の流量調整（循環停止を含む）、各再生装置における吸収液の流量調整（循環停止を含まない）、及び、各再生装置への再生エネルギーの供給量の調整（供給停止を含まない）が行われる。再生エネルギーの供給調整は、再生装置における吸収液の流量に基づいて同様に調整すればよい。

上述から理解されるように、図３及び図４のように吸収装置の数より少ない再生装置を用いて、吸収装置の一部の稼働を停止する際に再生装置の稼動停止を回避することが可能な回収システムを構成することができる。これにより、再生装置の再稼動のための調整が不要になる。つまり、吸収液の流量調整を行う際に律速段階となり得る要因を排除できるので、導入されるガスＧの流量変動に対応して、吸収液の流量調整を迅速に行うことができる。

尚、上述のような回収システムにおいて、吸収装置及び再生装置の気液接触部Ｆ、Ｆ’の形状は、必要に応じて適宜設計変更が可能であり、四角柱状や円柱状に限らず、多角柱状や楕円柱状等も含む様々な軸性形状から適宜選択することができる。従って、それらを構成する充填材の装填形状についても同様である。充填材についても、市販の様々な充填物から適宜選択して使用することができる。又、市販品に限定されず、平板やコルゲート板等を利用して、任意に充填材を構成することもできる。ガスと液体とを接触させる際のガスの流通抵抗は、操業時の消費エネルギーを左右するので、特に、吸収装置については、これらを考慮して、好適な流通空間になるように充填材の選択及び設計を行うとよい。

上述のような回収システムは、化学プラントや火力発電所等の設備内で発生した廃ガス（排ガス）や反応ガスを導入して、二酸化炭素を好適に回収することができる。吸収液としては、環状アミン化合物やアルカノール系アミン、フェノール系アミン、アルカリ金属塩等のアルカリ剤の水溶液が屡々用いられる。二酸化炭素の回収において屡々用いられるモノエタノールアミン（ＭＥＡ）水溶液では、二酸化炭素との反応によって、カルバミン酸塩・アミン塩（カーバメート）、炭酸塩、重炭酸塩等が生じる。

このため、回収システムを構成する各部は、上述したようなガスＧの成分や吸収液Ｌに含まれる化学薬剤に対して耐性を有する素材で製造される。そのような素材として、例えば、ステンレス綱、アルミニウム、ニッケル、チタン、炭素鋼、真鍮、銅、モネル、銀、スズ、ニオブ等の金属や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＴＦＥ等の樹脂が挙げられる。充填材も、少なくとも表面が、上述のような、処理するガスＧ及び使用する吸収液Ｌとの反応（腐食）を生じない耐食性の素材で構成される。素材は、やすりがけ、サンドブラスト処理、紫外線オゾン処理、プラズマ処理などの表面加工によって表面に微小な凹凸を形成して表面粗さを付与したものであっても良く、また、コーティング等による表面の改質によって、上述のような使用条件に合うように調製した素材であってもよい。気液接触を行う条件に応じて、好適な強度を保持し得るように素材を適宜選択することができる。

尚、上述において、吸収装置は、ガスＧ及び吸収液Ｌが対向する接触形態として説明しているが、ガスＧ及び吸収液Ｌを気液接触部Ｆの上方から供給して、ガスＧ及び吸収液Ｌが並行する接触形態に変更することも可能である。

並列する複数の吸収装置を用いて、各吸収装置におけるガス流量を適正範囲に維持しつつ、導入されるガス流量の変動に対応した並行処理を実施可能な二酸化炭素の回収システムが提供可能であり、排ガスの排出流量が変動する発電設備等の様々な産業設備や大型装置に適用するためのガス処理システムとして有用である。経済性の向上に基づく汎用化によって、燃焼ガス等の排ガスの処理の普及による環境保護等に貢献可能である。

１，２０，２１，２２ 回収システム
２Ａ〜２Ｇ 吸収装置
３，３ａ〜３ｇ 流路
４Ａ〜４Ｇ 流量調整弁
５ 検出器
６ 制御装置
７Ａ，７Ｂ 検出器
８Ａ〜８Ｅ，８Ｈ，８Ｉ 再生装置
９Ａ〜９Ｄ 供給路
９ａ，９ｂ，９ｅ〜９ｉ，９ｕ 供給路
１０Ａ〜Ｄ 還流路
１０ａ，１０ｂ，１０ｅ〜１０ｉ，１０ｕ 還流路
１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ 流量調整弁
１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ 検出器
１５，１５ａ，１５ｂ 排気路
１６，１６ａ，１６ｂ 回収路
２３Ｈ，２３Ｉ，２４Ｈ，２４Ｉ 流量調整弁
２５Ｈ，２５Ｉ，２６Ｈ，２６Ｉ 検出器
Ｐ ポンプ
Ｆ，Ｆ’ 気液接触部
Ｅ 熱交換器
Ｒａ 冷却器
Ｒｅ リボイラ
Ｃ 二酸化炭素
Ｌ，Ｌ’ 吸収液
Ｇ，Ｇ’ ガス

Claims (10)

1. 化学吸収法によって二酸化炭素を回収する複数の吸収装置と、
   導入されるガスを前記複数の吸収装置に分配して供給可能な供給系と、
   前記複数の吸収装置の各々へ供給するガスの流量を調整可能な調整機構と、
   導入されるガスの流量変動に応じて前記調整機構を制御して、ガスが供給される吸収装置におけるガスの流量が、吸収装置において効率的に処理可能なガス流量の最小値以上に維持されるように、前記複数の吸収装置の各々へ供給するガスの流量を変更する制御機構と
   を有する二酸化炭素の回収システム。
2. 前記調整機構は、前記複数の吸収装置のうちガスが供給される吸収装置の数の変更、及び、前記複数の吸収装置の各々に供給するガス流量の変更が可能なように、前記供給系に設置される複数の流量調整弁を含む請求項１に記載の二酸化炭素の回収システム。
3. 前記複数の吸収装置は、効率的に処理可能なガス流量が実質的に等しくなるような処理能力を各々有し、前記制御機構は、導入されるガス流量を検出する検出器を有し、
   前記制御機構は、
   前記検出器によって検出されるガス流量が、ガス流量の前記最小値と前記複数の吸収装置の数との積以上である時は、前記複数の吸収装置の各々に供給するガス流量が前記最小値以上になるように前記調整機構を制御し、それにより前記複数の吸収装置の全てにガスが供給され、
   前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と前記複数の吸収装置の数との積未満である時は、前記複数の吸収装置の一部への供給を停止して他の吸収装置におけるガス流量を前記最小値以上に維持するように前記調整機構を制御する請求項１又は２に記載の二酸化炭素の回収システム。
4. 前記制御機構は、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と全吸収装置の数との積以上である時に、前記複数の吸収装置の全てに実質的に均等にガスが供給されるように前記調整機構を制御する請求項３に記載の二酸化炭素の回収システム。
5. 前記制御機構は、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と全吸収装置の数との積以上である時に、吸収装置が処理可能なガス流量の最大値でガスが供給される吸収装置の数が最大になるように前記調整機構を制御する請求項３に記載の二酸化炭素の回収システム。
6. 前記制御機構は、前記検出器によって検出されるガス流量が、前記最小値と前記複数の吸収装置の数との積未満である時に、ガスが供給される吸収装置におけるガス流量が実質的に等しくなるように前記調整機構を制御する請求項３〜５の何れか一項に記載の二酸化炭素の回収システム。
7. 前記複数の吸収装置は、各々、吸収液を前記ガスに気液接触させて前記ガスに含まれる二酸化炭素を吸収することによって二酸化炭素を回収する装置であり、
   更に、
   二酸化炭素を吸収した吸収液から加熱により二酸化炭素を放出させて吸収液を再生する、前記複数の吸収装置と同数である複数の再生装置と、
   前記複数の吸収装置と前記複数の再生装置との間で吸収液を循環可能な循環系であって、前記複数の吸収装置と前記複数の再生装置とが各々対をなすように接続し、対をなす吸収装置と再生装置との間で吸収液が循環する前記循環系と、
   前記循環系を循環する吸収液が前記複数の吸収装置の各々を流通する流量を調整可能な循環調整機構と
   を有し、前記制御機構は、前記複数の吸収装置の各々において、供給されるガスの流量に対応した流量で吸収液が流通するように、前記調整機構の制御に対応して前記循環調整機構を制御する請求項１〜６の何れか一項に記載の二酸化炭素の回収システム。
8. 前記複数の吸収装置は、各々、吸収液を前記ガスに気液接触させて前記ガスに含まれる二酸化炭素を吸収することによって二酸化炭素を回収する装置であり、
   更に、
   二酸化炭素を吸収した吸収液から加熱により二酸化炭素を放出させて吸収液を再生する、前記複数の吸収装置より数が少ない１つ以上の再生装置と、
   前記複数の吸収装置と前記１つ以上の再生装置との間で吸収液を循環可能な循環系であって、前記複数の吸収装置で二酸化炭素を吸収した吸収液は、一旦統合されて前記１つ以上の再生装置に供給されて、前記１つ以上の再生装置で再生された吸収液は、前記複数の吸収装置へ分配還流されるように前記複数の吸収装置と前記１つ以上の再生装置とを接続する前記循環系と、
   前記循環系を循環する吸収液が前記複数の吸収装置の各々を流通する流量を調整可能な循環調整機構と
   を有し、前記制御機構は、前記複数の吸収装置の各々において、供給されるガスの流量に対応した流量で吸収液が流通するように、前記調整機構の制御に対応して前記循環調整機構を制御する請求項１〜６の何れか一項に記載の二酸化炭素の回収システム。
9. 前記１つ以上の再生装置の数は複数であり、前記循環系における前記複数の吸収装置と前記複数の再生装置との接続は、一旦統合された二酸化炭素を吸収した吸収液が前記複数の再生装置へ分配供給されて、前記複数の再生装置で再生された吸収液が一旦統合されて前記複数の吸収装置へ分配還流されるように構成される請求項８に記載の二酸化炭素の回収システム。
10. 化学吸収法によって二酸化炭素を回収する複数の吸収工程と、
    導入されるガスを前記複数の吸収工程に分配して供給する供給工程と、
    前記複数の吸収工程の各々へ供給するガスの流量を調整する調整工程と、
    導入されるガスの流量変動に応じて前記調整工程を制御して、ガスが供給される吸収工程におけるガスの流量が、吸収工程において効率的に処理可能なガス流量の最小値以上に維持されるように、前記複数の吸収工程の各々へ供給するガスの流量を変更する制御工程と
    を有する二酸化炭素の回収方法。

Images