JP2023145852A - 二酸化炭素回収設備、及び二酸化炭素回収方法 - Google Patents

二酸化炭素回収設備、及び二酸化炭素回収方法 Download PDF

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Abstract

【課題】排気ガス中から高濃度の二酸化炭素を回収しつつも、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑える。【解決手段】二酸化炭素吸着物が内部に充填されている吸着塔と、前記吸着塔内を真空吸引する吸引機と、前記吸引機の吐出口に接続されている吐出ラインと、前記吐出ラインに接続されている二酸化炭素回収ラインと、前記二酸化炭素回収ラインに設けられている回収ガス弁と、前記吐出ラインに接続されている非回収ガスラインと、前記非回収ガスラインに設けられている非回収ガス弁と、制御装置と、を備える。制御装置は、前記吸着塔内の圧力が予め定められた回収圧力を基準にして低真空の場合に、前記回収ガス弁を閉じて、前記非回収ガス弁を開け、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして高真空の場合に、前記非回収ガス弁を閉じて、前記回収ガス弁を開ける。【選択図】図１

Description

本開示は、二酸化炭素回収設備、及び二酸化炭素回収方法に関する。
地球環境保全の観点から二酸化炭素の排出量を削減するため、排気ガス中に含まれている二酸化炭素を回収する設備が検討されている。
排気ガスから二酸化炭素を回収する設備としては、例えば、以下の非特許文献１に開示されている設備がある。この設備は、送風機と、除湿器と、第一段吸着塔と、第一吸引機と、第二段吸着塔と、第二吸引機と、を備える。送風機は、排気ガスを除湿塔に送る。除湿塔は、排気ガス中の水分を除去する。第一段吸着塔及び第二段吸着塔は、内部に二酸化炭素を吸着可能な吸着剤が充填されている。第一段吸着塔は、除湿器を通過した排気ガス中の二酸化炭素を吸着する。第一吸引機は、第一段吸着塔内を真空吸引して、第一段吸着塔内の吸着剤から二酸化炭素を離脱させ、この二酸化炭素を含むガスを第二段吸着塔に送る。第二段吸着塔は、第一吸引機を介して、第一段吸着塔からのガス中の二酸化炭素を吸着する。第二吸引機は、第二段吸着塔内を真空吸引して、第二段吸着塔内の吸着剤から二酸化炭素を離脱させ、この二酸化炭素を含むガスをタンクに送る。なお、排気ガスを連続処理するため、第一段吸着塔及び第二段吸着塔は、いずれも、複数基存在する必要がある。
この設備では、二段階で二酸化炭素の吸着を実行するので、高濃度の二酸化炭素を回収できる。
「三菱重工技報 Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．６ （１９９８－１１）」、三菱重工業株式会社、１９９８年１１月、ｐ４０６～４０９
非特許文献１に記載の設備は、高濃度の二酸化炭素を回収するために、第一段吸着塔、第一吸引機、第二段吸着塔、第二吸引機を備えている。このため、非特許文献１に記載の設備では、設備を構成する機器数が多くなり、設備の設置面積が大きくなる上に、設備コストが嵩む。
そこで、本開示は、排気ガス中から高濃度の二酸化炭素を回収しつつも、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる二酸化炭素回収設備、及び二酸化炭素回収方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての二酸化炭素回収設備は、
少なくとも窒素と二酸化炭素を含む排気ガスから二酸化炭素を回収可能な二酸化炭素回収設備において、高圧下で二酸化炭素を吸着し、低圧下で二酸化炭素を放出できる二酸化炭素吸着剤で形成されている二酸化炭素吸着物が内部に充填されている吸着塔と、前記吸着塔内に前記排気ガスを送る送風機と、前記吸着塔内を真空吸引する吸引機と、前記吸引機の吐出口に接続されている吐出ラインと、前記吐出ラインに接続されている二酸化炭素回収ラインと、前記二酸化炭素回収ラインに設けられている回収ガス弁と、前記吐出ラインに接続されている非回収ガスラインと、前記非回収ガスラインに設けられている非回収ガス弁と、前記吸着塔内の圧力が予め定められた回収圧力を基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記回収ガス弁を閉じて、前記非回収ガス弁を開け、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記非回収ガス弁を閉じて、前記回収ガス弁を開ける制御装置と、を備える。
発明者は、吸着塔内を真空吸引し、そのときの吸着塔内の圧力に応じた吸引ガス中のガス成分を分析した。発明者は、この分析により、以下の現象を見つけた。吸着塔内の真空度が低い場合、吸引ガス中の窒素濃度が高く、吸引ガス中の二酸化炭素濃度が低い。吸着塔４１内の真空度を高めると、次第に、吸引ガス中の窒素濃度が低くなり、吸引ガス中の二酸化炭素濃度が高くなる。この現象は、二酸化炭素吸着物に対する二酸化炭素の吸着力が、二酸化炭素吸着物に対する窒素の吸着力より高いためである、と考えられる。
そこで、発明者は、以上の現象に基づき、第一態様における二酸化炭素回収設備を想到した。本態様では、吸着塔内の圧力が予め定められた回収圧力を基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合には、吸引ガスをタンク等に回収せず、吸着塔内の圧力が回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合には、吸引ガスをタンク等に回収するようにした。このため、本態様では、高濃度の二酸化炭素を回収できる。
また、本態様では、非特許文献１に記載の設備のように、第一段吸着塔及び第二段吸着塔を設けなくても、以上のように、高濃度の二酸化炭素を回収できるので、設備を構成する機器数を抑えることができる。よって、本態様では、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。
さらに、本態様では、二段階で吸着工程を実行しなくても、高濃度の二酸化炭素を回収できるので、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての二酸化炭素回収方法は、
少なくとも窒素と二酸化炭素を含む排気ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法において、高圧下で二酸化炭素を吸着し、低圧下で二酸化炭素を放出できる二酸化炭素吸着剤で形成されている二酸化炭素吸着物が内部に充填されている吸着塔内に、前記排気ガスを流入させて、前記二酸化炭素吸着剤に前記排気ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、前記吸着塔内を真空吸引して、前記二酸化炭素吸着剤に吸着していた二酸化炭素を前記二酸化炭素吸着剤から離脱させる離脱工程と、を実行する。前記離脱工程は、前記吸着塔からのガスを回収ガスとして、回収ガスタンクに導く二酸化炭素回収工程と、前記吸着塔からのガスを非回収ガスとして前記回収ガスタンクを除く場所に導く非回収ガス流通工程と、前記二酸化炭素回収工程及び前記非回収ガス流通工程の実行を制御する制御工程と、を含む。前記制御工程では、前記吸着塔内の圧力が予め定められた回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記二酸化炭素回収工程を実行させ、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして低真空である場合又は低真空であると想定される場合に、前記非回収ガス流通工程を実行させる。
本態様では、前記一態様における二酸化炭素回収設備と同様の効果を得ることができる。すなわち、本態様でも、非特許文献１に記載の設備のように、第一段吸着塔及び第二段吸着塔を設けなくても、高濃度の二酸炭素を回収できる。また、本態様でも、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
本開示の一態様によれば、排気ガス中から高濃度の二酸化炭素を回収しつつも、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。
本開示に係る第一実施形態における二酸化炭素回収設備の系統図（その１）である。 本開示に係る第一実施形態における二酸化炭素回収設備の系統図（その２）である。 本開示に係る一実施形態における二酸化炭素吸着物の要部斜視図である。 本開示に係る第一実施形態における二酸化炭素回収設備の動作を示すフローチャートである。 ＮａＸタイプのゼオライトを用いたときの分析結果を示す説明図である。 ＬｉＸタイプのゼオライトを用いたときの分析結果を示す説明図である。 ＣａＸタイプのゼオライトを用いたときの分析結果を示す説明図である。 本開示に係る第一実施形態における吸収塔内のゲージ圧の時間経過に伴う変化を示すグラフである。 本開示に係る第二実施形態における二酸化炭素回収設備の系統図である。 本開示に係る第二実施形態における二酸化炭素回収設備の動作を示すフローチャートである。 本開示に係る第三実施形態における二酸化炭素回収設備の系統図である。 本開示に係る第三実施形態における二酸化炭素回収設備の動作を示すフローチャートである。 本開示に係る第三実施形態における吸収塔内のゲージ圧の時間経過に伴う変化を示すグラフである。 本開示に係る第四実施形態における二酸化炭素回収設備の系統図である。 本開示に係る第四実施形態における一態様の吸引機の構成を示す説明図である。 本開示に係る第四実施形態における他態様の吸引機の構成を示す説明図である。 本開示に係る第四実施形態における二酸化炭素回収設備の動作を示すフローチャートである。 本開示に係る第四実施形態における吸収塔内のゲージ圧の時間経過に伴う変化を示すグラフである。 本開示に係る第五実施形態における二酸化炭素回収設備の系統図である。 本開示に係る第五実施形態における二酸化炭素回収設備の動作を示すフローチャートである。 本開示に係る第五実施形態における吸収塔内のゲージ圧の時間経過に伴う変化を示すグラフである。
本開示に係る二酸化炭素回収設備の各種実施形態及び各種変形例について、図面を参照して以下に説明する。
「第一実施形態」
二酸化炭素回収設備の第一実施形態について、図１～図８を参照して説明する。
本実施形態における二酸化炭素回収設備は、図１に示すように、排気ガス発生源１からの排気ガス中から二酸化炭素を回収する設備である。排気ガス発生源１としては、例えば、焼却炉、ボイラー、ガスタービン等がある。排気ガス発生源１からの排気ガスの組成は、例えば、以下の通りである。
Ｎ２：７５．９ｖｏｌ％、Ｏ２：９．６ｖｏｌ％、ＣＯ２：５．４ｖｏｌ％、Ｈ２Ｏ：９．２ｖｏｌ％
この二酸化炭素回収設備は、前処理装置１０と、二酸化炭素回収装置４０と、を備える。前処理装置１０は、排気ガスから二酸化炭素回収装置４０での二酸化炭素回収を阻害する成分を除去する装置である。二酸化炭素回収装置４０は、前処理装置１０からの排気ガスから、主として二酸化炭素を回収する装置である。
前処理装置１０は、二基の除湿塔１１を備える。二基の除湿塔１１は、いずれも、容器１２と、容器１２内に充填されている水分吸着物１５と、を有する。水分吸着物１５は、水分を吸着可能な水分吸着剤で形成されている。水分吸着剤としては、例えば、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト等がある。二基の除湿塔１１の容器１２は、いずれも、第一口１３と第二口１４とを有する。第一口１３は、容器１２中で水分吸着物１５を基準にして一方の側に形成され、第二口１４は、容器１２中で水分吸着物１５を基準にして他方の側に形成されている。なお、以下では、二基の除湿塔１１のうち、一基の除湿塔１１を第一除湿塔１１ａとし、残りの一基の除湿塔１１を第二除湿塔１１ｂとする。
二酸化炭素回収装置４０は、三基の吸着塔４１を備える。三基の吸着塔４１は、いずれも、容器４２と、容器４２内に充填されている二酸化炭素吸着物４５と、を有する。二酸化炭素吸着物４５は、高圧下で二酸化炭素を吸着し、低圧下で二酸化炭素を離脱させることができる二酸化炭素吸着剤で形成されている。本実施形態における二酸化炭素吸着剤は、ゼオライトである。三基の吸着塔４１の容器４２は、いずれも、第一口４３と第二口４４とを有する。第一口４３は、容器４２中で二酸化炭素吸着物４５を基準にして一方の側に形成され、第二口４４は、容器４２中で二酸化炭素吸着物４５を基準にして他方の側に形成されている。なお、以下では、三基の吸着塔４１のうち、一基の吸着塔４１を第一吸着塔４１ａとし、他の一基の吸着塔４１を第二吸着塔４１ｂとし、残りの一基の吸着塔４１を第三吸着塔４１ｃとする。二酸化炭素吸着物４５は、図３に示すように、互に同じ方向に貫通した複数の貫通孔４６が形成されている多孔構造物である。なお、図３に示す多孔構造物をハニカム構造体ということもある。
二酸化炭素吸着剤の一種であるゼオライトは、二酸化炭素のみならず、水分も吸着可能である。このため、排気ガス中に水分が含まれている場合、ゼオライトによる二酸化炭素の吸着能力が低下する。そこで、本実施形態では、前処理装置１０で、排気ガス中の水分を除去する。
前処理装置１０は、前述の第一除湿塔１１ａ及び第二除湿塔１１ｂの他、送風機１６と、除湿真空ポンプ１７と、排気ガスライン２０と、乾燥排気ガスライン２３と、水分リッチガスライン２７と、オフガスライン３０と、第一排気ガス弁３５ａと、第二排気ガス弁３５ｂと、除湿側第一乾燥排気ガス弁３６ａと、除湿側第二乾燥排気ガス弁３６ｂと、第一水分リッチガス弁３７ａと、第二水分リッチガス弁３７ｂと、除湿側第一オフガス弁３８ａと、除湿側第二オフガス弁３８ｂと、を有する。
排気ガスライン２０は、主排気ガスライン２１と、第一排気ガスライン２２ａと、第二排気ガスライン２２ｂと、を有する。主排気ガスライン２１の一端は、排気ガス発生源１に接続されている。主排気ガスライン２１の他端には、第一排気ガスライン２２ａの一端及び第二排気ガスライン２２ｂの一端が接続されている。よって、第一排気ガスライン２２ａ及び第二排気ガスライン２２ｂは、主排気ガスライン２１から分岐したラインである。主排気ガスライン２１には、送風機１６が設けられている。第一排気ガスライン２２ａの他端は、第一除湿塔１１ａの第一口１３に接続され、第二排気ガスライン２２ｂの他端は、第二除湿塔１１ｂの第一口１３に接続されている。第一排気ガスライン２２ａには、第一排気ガス弁３５ａが設けられている。第二排気ガスライン２２ｂには、第二排気ガス弁３５ｂが設けられている。
乾燥排気ガスライン２３は、除湿側第一乾燥排気ガスライン２４ａと、除湿側第二乾燥排気ガスライン２４ｂと、主乾燥排気ガスライン２５と、回収側第一乾燥排気ガスライン２６ａと、回収側第二乾燥排気ガスライン２６ｂと、回収側第三乾燥排気ガスライン２６ｃと、を有する。除湿側第一乾燥排気ガスライン２４ａの一端は、第一除湿塔１１ａの第二口１４に接続され、除湿側第二乾燥排気ガスライン２４ｂの一端は、第二除湿塔１１ｂの第二口１４に接続されている。除湿側第一乾燥排気ガスライン２４ａには、除湿側第一乾燥排気ガス弁３６ａが設けられている。除湿側第二乾燥排気ガスライン２４ｂには、除湿側第二乾燥排気ガス弁３６ｂが設けられている。除湿側第一乾燥排気ガスライン２４ａの他端及び除湿側第二乾燥排気ガスライン２４ｂの他端には、主乾燥排気ガスライン２５の一端が接続されている。主乾燥排気ガスライン２５の他端には、回収側第一乾燥排気ガスライン２６ａの一端、回収側第二乾燥排気ガスライン２６ｂの一端、及び回収側第三乾燥排気ガスライン２６ｃの一端が接続されている。よって、回収側第一乾燥排気ガスライン２６ａ、回収側第二乾燥排気ガスライン２６ｂ、及び回収側第三乾燥排気ガスライン２６ｃは、主乾燥排気ガスライン２５から分岐したラインである。回収側第一乾燥排気ガスライン２６ａの他端は、第一吸着塔４１ａの第一口４３に接続されている。回収側第二乾燥排気ガスライン２６ｂの他端は、第二吸着塔４１ｂの第一口４３に接続されている。回収側第三乾燥排気ガスライン２６ｃの他端は、第三吸着塔４１ｃの第一口４３に接続されている。
水分リッチガスライン２７は、第一水分リッチガスライン２８ａと、第二水分リッチガスライン２８ｂと、主水分リッチガスライン２９と、を有する。第一水分リッチガスライン２８ａの一端は、第一排気ガスライン２２ａ中で、第一排気ガス弁３５ａよりも第一除湿塔１１ａ側の位置に接続されている。第二水分リッチガスライン２８ｂの一端は、第二排気ガスライン２２ｂ中で、第二排気ガス弁３５ｂよりも第二除湿塔１１ｂ側の位置に接続されている。第一水分リッチガスライン２８ａには、第一水分リッチガス弁３７ａが設けられ、第二水分リッチガスライン２８ｂには、第二水分リッチガス弁３７ｂが設けられている。第一水分リッチガスライン２８ａの他端及び第二水分リッチガスライン２８ｂの他端には、主水分リッチガスライン２９の一端が接続されている。この主水分リッチガスライン２９の他端には、除湿真空ポンプ１７の吸込口が接続されている。
オフガスライン３０は、回収側第一オフガスライン３１ａと、回収側第二オフガスライン３１ｂと、回収側第三オフガスライン３１ｃと、主オフガスライン３２と、除湿側第一オフガスライン３３ａと、除湿側第二オフガスライン３３ｂと、を有する。回収側第一オフガスライン３１ａの一端は、第一吸着塔４１ａの第二口４４に接続されている。回収側第二オフガスライン３１ｂの一端は、第二吸着塔４１ｂの第二口４４に接続されている。回収側第三オフガスライン３１ｃの一端は、第三吸着塔４１ｃの第二口４４に接続されている。回収側第一オフガスライン３１ａの他端、回収側第二オフガスライン３１ｂの他端、及び回収側第三オフガスライン３１ｃの他端は、主オフガスライン３２の一端側の部分に接続されている。主オフガスライン３２の他端には、除湿側第一オフガスライン３３ａの一端、及び除湿側第二オフガスライン３３ｂの一端が接続されている。除湿側第一オフガスライン３３ａの他端は、第一除湿塔１１ａの第二口１４に接続されている。除湿側第二オフガスライン３３ｂの他端は、第二除湿塔１１ｂの第二口１４に接続されている。除湿側第一オフガスライン３３ａには、除湿側第一オフガス弁３８ａが設けられている。除湿側第二オフガスライン３３ｂには、除湿側第二オフガス弁３８ｂが設けられている。
二酸化炭素回収装置４０は、前述の第一吸着塔４１ａ、第二吸着塔４１ｂ、及び第三吸着塔４１ｃの他、送風機１６と、乾燥排気ガスライン２３と、吸引機５０と、回収側第一乾燥排気ガス弁５６ａと、回収側第二乾燥排気ガス弁５６ｂと、回収側第三乾燥排気ガス弁５６ｃと、第一吸引弁５７ａと、第二吸引弁５７ｂと、第三吸引弁５７ｃと、回収側第一オフガス弁５８ａと、回収側第二オフガス弁５８ｂと、回収側第三オフガス弁５８ｃと、回収ガス弁６０と、非回収ガス弁６１と、回収ガスタンク６３と、吸引ライン６５と、オフガスライン３０と、吐出ライン６８と、二酸化炭素回収ライン７０と、非回収ガスライン７１と、制御装置８０と、を備える。
二酸化炭素回収装置４０の構成要素のうち、送風機１６、乾燥排気ガスライン２３、及びオフガスライン３０は、二酸化炭素回収装置４０の構成要素であると共に、前処理装置１０の構成要素でもある。
回収側第一乾燥排気ガス弁５６ａは、前述の回収側第一乾燥排気ガスライン２６ａに設けられている。回収側第二乾燥排気ガス弁５６ｂは、前述の回収側第二乾燥排気ガスライン２６ｂに設けられている。回収側第三乾燥排気ガス弁５６ｃは、前述の回収側第三乾燥排気ガスライン２６ｃに設けられている。回収側第一オフガス弁５８ａは、前述の回収側第一オフガスライン３１ａに設けられている。回収側第二オフガス弁５８ｂは、前述の回収側第二オフガスライン３１ｂに設けられている。回収側第三オフガス弁５８ｃは、前述の回収側第三オフガスライン３１ｃに設けられている。
吸引ライン６５は、第一吸引ライン６６ａと、第二吸引ライン６６ｂと、第三吸引ライン６６ｃと、主吸引ライン６７と、を有する。第一吸引ライン６６ａの一端は、回収側第一乾燥排気ガスライン２６ａ中で、回収側第一乾燥排気ガス弁５６ａよりも第一吸着塔４１ａ側の位置に接続されている。第一吸引ライン６６ａには、第一吸引弁５７ａが設けられている。第二吸引ライン６６ｂの一端は、回収側第二乾燥排気ガスライン２６ｂ中で、回収側第二乾燥排気ガス弁５６ｂよりも第二吸着塔４１ｂ側の位置に接続されている。第二吸引ライン６６ｂには、第二吸引弁５７ｂが設けられている。第三吸引ライン６６ｃの一端は、回収側第三乾燥排気ガスライン２６ｃ中で、回収側第三乾燥排気ガス弁５６ｃよりも第三吸着塔４１ｃ側の位置に接続されている。第三吸引ライン６６ｃには、第三吸引弁５７ｃが設けられている。第一吸引ライン６６ａの他端、第二吸引ライン６６ｂの他端、及び第三吸引ライン６６ｃの他端は、主吸引ライン６７の一端側の部分に接続されている。主吸引ライン６７の他端は、吸引機５０の吸込口に接続されている。
吸引機５０は、例えば、真空ポンプである。
吐出ライン６８の一端は、吸引機５０の吐出口に接続されている。吐出ライン６８の他端には、二酸化炭素回収ライン７０の一端及び非回収ガスライン７１の一端が接続されている。非回収ガスライン７１は、端部が開放されている非回収ガス放出ライン７２ａを有する。非回収ガス弁６１は、非回収ガス放出ライン７２ａに設けられている放出弁６２ａを有する。二酸化炭素回収ライン７０の他端は、回収ガスタンク６３に接続されている。二酸化炭素回収ライン７０には、回収ガス弁６０が設けられている。
制御装置８０は、３基の吸着塔４１毎に設けられている圧力計８１と、圧力計８１で検知された圧力に基づき、回収ガス弁６０及び放出弁６２ａの動作を制御する弁制御器８２と、を有する。
次に、以上で説明した二酸化炭素回収設備の動作について、図４に示すフローチャートに従って説明する。
二酸化炭素回収設備は、前処理Ｓ１０と、二酸化炭素回収処理Ｓ２０とを実行する。前処理Ｓ１０は、前処理装置１０により実行され、二酸化炭素回収処理Ｓ２０は、二酸化炭素回収装置４０により実行される。
前処理Ｓ１０では、除湿工程Ｓ１１及び再生工程Ｓ１２が実行される。仮に、第一除湿塔１１ａ内の水分吸着物１５の水分吸着量が極めて少なく、第二除湿塔１１ｂ内の水分吸着物１５の水分吸着量が多いとする。この場合、図１に示すように、第一排気ガス弁３５ａが開状態、第二排気ガス弁３５ｂが閉状態、除湿側第一乾燥排気ガス弁３６ａが開状態、除湿側第二乾燥排気ガス弁３６ｂが閉状態、第一水分リッチガス弁３７ａが閉状態、第二水分リッチガス弁３７ｂが開状態、除湿側第一オフガス弁３８ａが閉状態、除湿側第二オフガス弁３８ｂが開状態になる。
この場合、排気ガス発生源１からの排気ガスは、主排気ガスライン２１、送風機１６、第一排気ガスライン２２ａ、及び第一排気ガス弁３５ａを介して、第一除湿塔１１ａ内に流入する。第一除湿塔１１ａ内に流入した排気ガスは、第一除湿塔１１ａ内の水分吸着物１５を通過する過程で、排気ガス中に含まれている水分の多くが水分吸着物１５に吸着され、残りは、乾燥排気ガスとして、第一除湿塔１１ａから排気される。すなわち、第一除湿塔１１ａでは、排気ガスの除湿が行われる。この乾燥排気ガスは、除湿側第一乾燥排気ガスライン２４ａ、除湿側第一乾燥排気ガス弁３６ａ、主乾燥排気ガスライン２５を介して、二酸化炭素回収装置４０へ送られる（除湿工程Ｓ１１）。
さらに、この場合、二酸化炭素回収装置４０から、水分の少ないオフガスが、主オフガスライン３２、除湿側第二オフガスライン３３ｂ、除湿側第二オフガス弁３８ｂを介して、第二除湿塔１１ｂ内に流入する。第二除湿塔１１ｂ内に流入したオフガスは、第二除湿塔１１ｂ内の水分吸着物１５を通過する過程で、この水分吸着物１５から水分を離脱させて、水分ともに第二除湿塔１１ｂから排気される。すなわち、第二除湿塔１１ｂでは、水分吸着物１５の再生が行われる。水分を含むオフガスは、水分リッチガスとして、第二水分リッチガスライン２８ｂ、第二水分リッチガス弁３７ｂ、主水分リッチガスライン２９、及び除湿真空ポンプ１７を介して、外部に放出される（再生工程Ｓ１２）。なお、水分リッチガスの放出先としては、大気であってもよいし、タンクであってもよい。
以上のように、第一除湿塔１１ａで除湿工程Ｓ１１が実行されると、第一除湿塔１１ａ内の水分吸着物１５の水分吸着量が多くなる。また、第二除湿塔１１ｂで再生工程Ｓ１２が実行されると、第二除湿塔１１ｂ内の水分吸着物１５の水分吸着量が極めて少なくなる。
また、仮に、第一除湿塔１１ａ内の水分吸着物１５の水分吸着量が多く、第二除湿塔１１ｂ内の水分吸着物１５の水分吸着量が極めて少ないとする。この場合、図２に示すように、第一排気ガス弁３５ａが閉状態、第二排気ガス弁３５ｂが開状態、除湿側第一乾燥排気ガス弁３６ａが閉状態、除湿側第二乾燥排気ガス弁３６ｂが開状態、第一水分リッチガス弁３７ａが開状態、第二水分リッチガス弁３７ｂが閉状態、除湿側第一オフガス弁３８ａが開状態、除湿側第二オフガス弁３８ｂが閉状態になる。
この場合、排気ガス発生源１からの排気ガスは、主排気ガスライン２１、送風機１６、第二排気ガスライン２２ｂ、及び第二排気ガス弁３５ｂを介して、第二除湿塔１１ｂ内に流入する。第二除湿塔１１ｂ内に流入した排気ガスは、第二除湿塔１１ｂ内の水分吸着物１５を通過する過程で、排気ガス中に含まれている水分の多くが水分吸着物１５に吸着され、残りは、乾燥排気ガスとして、第二除湿塔１１ｂから排気される。すなわち、第二除湿塔１１ｂでは、排気ガスの除湿が行われる。この乾燥排気ガスは、除湿側第二乾燥排気ガスライン２４ｂ、除湿側第二乾燥排気ガス弁３６ｂ、主乾燥排気ガスライン２５を介して、二酸化炭素回収装置４０へ送られる（除湿工程Ｓ１１）。
さらに、この場合、二酸化炭素回収装置４０から、水分の少ないオフガスが、主オフガスライン３２、除湿側第一オフガスライン３３ａ、除湿側第一オフガス弁３８ａを介して、第一除湿塔１１ａ内に流入する。第一除湿塔１１ａ内に流入したオフガスは、第一除湿塔１１ａ内の水分吸着物１５を通過する過程で、この水分吸着物１５から水分を離脱させて、水分ともに第一除湿塔１１ａから排気される。すなわち、第一除湿塔１１ａでは、水分吸着物１５の再生が行われる。水分を含むオフガスは、水分リッチガスとして、第一水分リッチガスライン２８ａ、第一水分リッチガス弁３７ａ、主水分リッチガスライン２９、及び除湿真空ポンプ１７を介して、外部に放出される（再生工程Ｓ１２）。
以上のように、前処理装置１０の第一除湿塔１１ａ及び第二除湿塔１１ｂでは、除湿工程Ｓ１１後に、再生工程Ｓ１２が実行され、再生工程Ｓ１２後に除湿工程Ｓ１１が実行される。また、第一除湿塔１１ａで除湿工程Ｓ１１が実行されている場合、第二除湿塔１１ｂで再生工程Ｓ１２が実行される。また、第二除湿塔１１ｂで除湿工程Ｓ１１が実行されている場合、第一除湿塔１１ａで再生工程Ｓ１２が実行される。このため、本実施形態では、排気ガス中の水分を連続的に除去することができる。
二酸化炭素回収処理Ｓ２０では、吸着工程Ｓ２１、離脱工程Ｓ２２、及び昇圧工程Ｓ３２が実行される。仮に、第一吸着塔４１ａ内の二酸化炭素吸着物４５及び第二吸着塔４１ｂ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量が極めて少なく、第三吸着塔４１ｃ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量が多いとする。さらに、第一吸着塔４１ａ内は負圧で、第二吸着塔４１ｂ内はほぼ大気圧であるとする。この場合、図１に示すように、回収側第一乾燥排気ガス弁５６ａが閉状態、回収側第二乾燥排気ガス弁５６ｂが開状態、回収側第三乾燥排気ガス弁５６ｃが閉状態、第一吸引弁５７ａが閉状態、第二吸引弁５７ｂが閉状態、第三吸引弁５７ｃが開状態、回収側第一オフガス弁５８ａが半開状態、回収側第二オフガス弁５８ｂが開状態、回収側第三オフガス弁５８ｃが閉状態になる。
この場合、前処理装置１０からの乾燥排気ガスは、主乾燥排気ガスライン２５、回収側第二乾燥排気ガスライン２６ｂ、回収側第二乾燥排気ガス弁５６ｂを介して、第二吸着塔４１ｂ内に流入する。第二吸着塔４１ｂ内に流入した乾燥排気ガスは、第二吸着塔４１ｂ内の二酸化炭素吸着物４５を通過する過程で、乾燥排気ガス中に含まれている二酸化炭素の多くが二酸化炭素吸着物４５に吸着され、残りはオフガスとして、第二吸着塔４１ｂから排気される。すなわち、第二吸着塔４１ｂ内の二酸化炭素吸着物４５は、乾燥排気ガス中の二酸化炭素を吸着する（吸着工程Ｓ２１）。二酸化炭素吸着物４５は、前述したように、多孔構造物である。このため、第二吸着塔４１ｂ内でのガスの流れで、流動化せず、吸着塔４１内からの二酸化炭素吸着物４５の流出を回避することができる。第二吸着塔４１ｂから排気されたオフガスの一部は、回収側第二オフガスライン３１ｂ、回収側第二オフガス弁５８ｂ、主オフガスライン３２を介して、再生工程Ｓ１２中の除湿塔１１に送られる。
また、第二吸着塔４１ｂから排気されたオフガスの残りの一部は、回収側第二オフガスライン３１ｂ、回収側第二オフガス弁５８ｂ、主オフガスライン３２、回収側第一オフガスライン３１ａ、回収側第一オフガス弁５８ａを介して、第一吸着塔４１ａ内に送られる。この結果、第一吸着塔４１ａ内は、負圧からほぼ大気圧に昇圧される（昇圧工程Ｓ３２）。
さらに、この場合、第三吸着塔４１ｃ内が、第三吸引ライン６６ｃ、第三吸引弁５７ｃ、及び主吸引ライン６７を介して、吸引機５０により真空吸引される。この結果、第三吸着塔４１ｃ内の二酸化炭素吸着物４５に吸着していた二酸化炭素が離脱し、吸引機５０から吐出される（離脱工程Ｓ２２）。なお、離脱工程Ｓ２２については、後ほど、詳細に説明する。
以上のように、第二吸着塔４１ｂで吸着工程Ｓ２１が実行されると、第二吸着塔４１ｂ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量が多くなる。また、第三吸着塔４１ｃで離脱工程Ｓ２２が実行されると、第三吸着塔４１ｃ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量が極めて少なくなると共に、第三吸着塔４１ｃ内が負圧になる。また、第一吸着塔４１ａで昇圧工程Ｓ３２が実行されると、第一吸着塔４１ａ内がほぼ大気圧になる。なお、このとき、第一吸着塔４１ａ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量は極めて少ない。
また、仮に、第一吸着塔４１ａ内の二酸化炭素吸着物４５及び第三吸着塔４１ｃ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量が極めて少なく、第二吸着塔４１ｂ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量が多いとする。さらに、第一吸着塔４１ａ内はほぼ大気圧で、第三吸着塔４１ｃ内は負圧であるとする。この場合、図２に示すように、回収側第一乾燥排気ガス弁５６ａが開状態、回収側第二乾燥排気ガス弁５６ｂが閉状態、回収側第三乾燥排気ガス弁５６ｃが閉状態、第一吸引弁５７ａが閉状態、第二吸引弁５７ｂが開状態、第三吸引弁５７ｃが閉状態、回収側第一オフガス弁５８ａが開状態、回収側第二オフガス弁５８ｂが閉状態、回収側第三オフガス弁５８ｃが半開状態になる。
この場合、前処理装置１０からの乾燥排気ガスは、主乾燥排気ガスライン２５、回収側第一乾燥排気ガスライン２６ａ、回収側第一乾燥排気ガス弁５６ａを介して、第一吸着塔４１ａ内に流入する。第一吸着塔４１ａ内に流入した乾燥排気ガスは、第一吸着塔４１ａ内の二酸化炭素吸着物４５を通過する過程で、乾燥排気ガス中に含まれている二酸化炭素の多くが二酸化炭素吸着物４５に吸着され、残りはオフガスとして、第一吸着塔４１ａから排気される。すなわち、第一吸着塔４１ａは、乾燥排気ガス中の二酸化炭素を吸着する（吸着工程Ｓ２１）。第一吸着塔４１ａから排気されたオフガスの一部は、回収側第一オフガスライン３１ａ、回収側第一オフガス弁５８ａ、主オフガスライン３２を介して、再生工程Ｓ１２中の除湿塔１１に送られる。
また、第一吸着塔４１ａから排気されたオフガスの残りの一部は、回収側第一オフガスライン３１ａ、回収側第一オフガス弁５８ａ、主オフガスライン３２、回収側第三オフガスライン３１ｃ、回収側第三オフガス弁５８ｃを介して、第三吸着塔４１ｃ内に送られる。この結果、第三吸着塔４１ｃ内は、負圧からほぼ大気圧に昇圧される（昇圧工程Ｓ３２）。
さらに、この場合、第二吸着塔４１ｂ内が、第二吸引ライン６６ｂ、第二吸引弁５７ｂ、及び主吸引ライン６７を介して、吸引機５０により真空吸引される。この結果、第二吸着塔４１ｂ内の二酸化炭素吸着物４５に吸着していた二酸化炭素が離脱し、吸引機５０から吐出される（離脱工程Ｓ２２）。
以上のように、二酸化炭素回収装置４０の第一吸着塔４１ａ、第二吸着塔４１ｂ、及び第三吸着塔４１ｃでは、吸着工程Ｓ２１後に離脱工程Ｓ２２が実行され、離脱工程Ｓ２２後に昇圧工程Ｓ３２が実行され、昇圧工程Ｓ３２後に吸着工程Ｓ２１が実行される。また、第二吸着塔４１ｂで吸着工程Ｓ２１が実行されている場合、第三吸着塔４１ｃで離脱工程Ｓ２２が実行され、第一吸着塔４１ａで昇圧工程Ｓ３２が実行される。また、第二吸着塔４１ｂ内の二酸化炭素吸着物４５の二酸化炭素吸着量が多くなると、この第二吸着塔４１ｂで離脱工程Ｓ２２が実行され、第三吸着塔４１ｃで昇圧工程Ｓ３２が実行され、第一吸着塔４１ａで吸着工程Ｓ２１が実行される。このため、本実施形態では、乾燥排気ガス中の二酸化炭素を連続的に回収することができる。
本実施形態では、前述したように、離脱工程Ｓ２２後に昇圧工程Ｓ３２が実行される。離脱工程Ｓ２２後の吸着塔４１内の真空度は高い。このため、仮に、真空度が高い状態のまま、吸着工程Ｓ２１を実行すると、吸着塔４１内に排気ガスを送っても、二酸化炭素吸着物４５中を排気ガスが吹き抜け、二酸化炭素の吸着効率が低下する。そこで、本実施形態では、離脱工程Ｓ２２後に昇圧工程Ｓ３２を実行し、その後に吸着工程Ｓ２１を実行する。
ところで、本実施形態で二酸化炭素吸着剤として用いているゼオライトは、結晶性アルミノケイ酸塩の総称である。このゼオライトの化学式は、以下のように表すことができる。
Ｍｅ２／ｘＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｍＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ Ｍｅ：Ｘ価の陽イオン
ゼオライトの結晶構造は、一様ではなく、例えば、Ａ型、Ｘ型、Ｙ型、ベータ型等がある。また、以上の化学式で示されるＭｅとして、Ｎａイオン、Ｌｉイオン、Ｃａイオン等が用いられる。よって、ゼオライトには、その結晶構造の違いや、陽イオンの違いにより、各種タイプのゼオライトが存在する。例えば、結晶構造がＸ型で、ＭｅとしてＮａイオンを用いたゼオライトは、ＮａＸタイプとして表される。また、結晶構造がＸ型で、ＭｅとしてＬｉイオンを用いたゼオライトは、ＬｉＸタイプとして表され、結晶構造がＸ型で、ＭｅとしてＣａイオンを用いたゼオライトは、ＣａＸタイプとして表される。
発明者は、吸着塔４１内を真空吸引し、そのときの吸着塔４１内のゲージ圧に応じた吸引ガス中のガス成分を分析した。このガス分析結果を図５～図７に示す。なお、図５は、ＮａＸタイプのゼオライトを用いたときの分析結果を示す。図６は、ＬｉａＸタイプのゼオライトを用いたときの分析結果を示す。図７は、ＣａＸタイプのゼオライトを用いたときの分析結果を示す。
図５～図７に示すように、いずれのタイプのゼオライトであって、吸着塔４１内の真空度が低い場合、言い換えると、吸着塔４１内のゲージ圧が高い場合、吸引ガス中の窒素濃度が高く、吸引ガス中の二酸化炭素濃度が低い。吸着塔４１内の真空度を高めると、言い換えると、吸着塔４１内のゲージ圧を低くすると、次第に、吸引ガス中の窒素濃度が低くなり、吸引ガス中の二酸化炭素濃度が高くなる。例えば、吸着塔４１内のゲージ圧が－８０ｋＰａの場合、いずれもタイプのゼオライトであっても、吸引ガス中の二酸化炭素の濃度は、ほぼ８０％になる。
発明者は、以上の分析結果から、吸着塔４１内の圧力が予め定められた回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合には、吸引ガスをタンク等に回収せず、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして、高真空の場合には、吸引ガスをタンク等に回収して、高濃度の二酸化炭素を回収できるようにした。なお、本実施形態及び以下の各実施形態では、回収圧力Ｐｃを－８０ｋＰａＧとしている。
前述の離脱工程Ｓ２２は、図４に示すように、制御工程Ｓ２３と、非回収ガス流通工程Ｓ２７と、二酸化炭素回収工程Ｓ３１と、を含む。制御工程Ｓ２３は、離脱工程Ｓ２２中の吸着塔４１内の圧力を圧力計８１で検知する圧力検知工程Ｓ２４と、圧力計８１で検知された圧力に基づき弁制御器８２が回収ガス弁６０及び放出弁６２ａの開閉を制御するガス流通制御工程Ｓ２６と、を含む。また、非回収ガス流通工程Ｓ２７は、吸引機５０からの吸引ガスを大気に放出する非回収ガス放出工程Ｓ２８を含む。
離脱工程Ｓ２２の実行対象である吸着塔４１内が吸引機５０により真空吸引されると、図８に示すように、時間経過に伴って、吸着塔４１内のゲージ圧が次第に低下する、言い換えると吸着塔４１内の真空度が次第に高まる。弁制御器８２は、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合に、回収ガス弁６０に対して閉指示を与え、放出弁６２ａに開指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６）。この結果、回収ガス弁６０は閉状態になり、放出弁６２ａが開状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、非回収ガス放出ライン７２ａ及び放出弁６２ａを介して、大気に放出される（非回収ガス放出工程Ｓ２８）。
吸着塔４１内のゲージ圧が次第に低下して、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、弁制御器８２は、回収ガス弁６０に開指示を与え、放出弁６２ａに閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６）。この結果、回収ガス弁６０は開状態になり、放出弁６２ａが閉状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、回収ガスタンク６３に回収される（二酸化炭素回収工程Ｓ３１）。
以上のように、本実施形態では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、吸引機５０からの吸引ガスを回収ガスタンク６３に導く。前述したように、吸着塔４１内の真空度が回収圧力Ｐｃ（－８０ｋＰａＧ）より高真空の場合、吸引ガス中の二酸化炭素の濃度はほぼ８０％以上になる。よって、本実施形態では、高濃度の二酸化炭素を回収することができる。
また、本実施形態では、前述の非特許文献１に記載の設備のように、第一段吸着塔及び第二段吸着塔を設けなくても、以上のように、高濃度の二酸化炭素を回収できるので、設備を構成する機器数を抑えることができる。よって、本実施形態では、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。
さらに、本実施形態では、二段階で吸着工程Ｓ２１を実行しなくても、高濃度の二酸化炭素を回収できるので、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
「第二実施形態」
二酸化炭素回収設備の第二実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。
本実施形態における二酸化炭素回収設備は、図９に示すように、第一実施形態における二酸化炭素回収設備と同様、前処理装置１０と、二酸化炭素回収装置４０ａと、を備える。本実施形態の前処理装置１０は、第一実施形態における前処理装置１０と同じである。一方、本実施形態における二酸化炭素回収装置４０ａは、第一実施形態における二酸化炭素回収装置４０と異なる。
第一実施形態における二酸化炭素回収装置４０では、非回収ガスライン７１が非回収ガス放出ライン７２ａを有し、非回収ガス弁６１が放出弁６２ａを有する。一方、本実施形態における二酸化炭素回収装置４０ａでは、非回収ガスライン７１ａがリサイクルライン７２ｂを有し、非回収ガス弁６１ａがリサイクル弁６２ｂを有する。このため、制御装置８０ａが有する弁制御器８２ａの動作も、第一実施形態における制御装置８０が有する弁制御器８２の動作と異なる。
リサイクルライン７２ｂの一端は、吐出ライン６８の他端に接続され、リサイクルライン７２ｂの他端は、主乾燥排気ガスライン２５に接続されている。このリサイクルライン７２ｂには、前述のリサイクル弁６２ｂが設けられている。
すなわち、本実施形態では、第一実施形態における非回収ガス放出ライン７２ａの替りにリサイクルライン７２ｂが設けられ、第一実施形態における放出弁６２ａの替りにリサイクル弁６２ｂが設けられている。
次に、本実施形態における二酸化炭素回収設備の動作について、図１０に示すフローチャートに従って説明する。
本実施形態における二酸化炭素回収設備も、第一実施形態における二酸化炭素回収設備と同様、前処理Ｓ１０と、二酸化炭素回収処理Ｓ２０ａとを実行する。前処理Ｓ１０は、第一実施形態における前処理Ｓ１０と同じである。一方、二酸化炭素回収処理Ｓ２０ａは、第一実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０と異なる。
本実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０ａも、第一実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０と同様、吸着工程Ｓ２１と、離脱工程Ｓ２２ａと、昇圧工程Ｓ３２を含む。本実施形態における吸着工程Ｓ２１は、第一実施形態における吸着工程Ｓ２１と同じである。また、本実施形態における昇圧工程Ｓ３２は、第一実施形態における昇圧工程Ｓ３２と同じである。本実施形態における離脱工程Ｓ２２ａも、第一実施形態における離脱工程Ｓ２２と同様、制御工程Ｓ２３ａと、非回収ガス流通工程Ｓ２７ａと、二酸化炭素回収工程Ｓ３１と、を含む。本実施形態における制御工程Ｓ２３ａも、第一実施形態における制御工程Ｓ２３と同様、圧力検知工程Ｓ２４と、ガス流通制御工程Ｓ２６ａと、を含む。但し、本実施形態では、前述したように、第一実施形態における放出弁６２ａの替りにリサイクル弁６２ｂが設けられているため、弁制御器８２ａによるガス流通制御工程Ｓ２６ａでの制御内容が第一実施形態におけるガス流通制御工程Ｓ２６と異なる。さらに、非回収ガス流通工程Ｓ２７ａは、第一実施形態における非回収ガス流通工程Ｓ２７の非回収ガス放出工程Ｓ２８の替りに、リサイクル工程Ｓ２９を含む。
離脱工程Ｓ２２ａの実行対象である吸着塔４１内が吸引機５０により真空吸引されると、図８を用いて前述したように、時間経過に伴って、吸着塔４１内のゲージ圧が次第に低下する、言い換えると吸着塔４１内の真空度が次第に高まる。弁制御器８２ａは、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合に、回収ガス弁６０に対して閉指示を与え、リサイクル弁６２ｂに開指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ａ）。この結果、回収ガス弁６０は閉状態になり、リサイクル弁６２ｂが開状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、リサイクルライン７２ｂ、リサイクル弁６２ｂ、及び主乾燥排気ガスライン２５を介して、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入する（リサイクル工程Ｓ２９）。
離脱工程Ｓ２２ａの実行対象である吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃよりも低真空である場合も、吸引ガス中には、二酸化炭素が含まれている。そこで、本実施形態では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合に、乾燥排気ガスと共に吸引機５０からの吸引ガスを、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入させ、この吸引ガス中の二酸化炭素を吸着塔４１内の二酸化炭素吸着物４５に吸着させる。
吸着塔４１内のゲージ圧がさらに低下して、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、弁制御器８２ａは、回収ガス弁６０に開指示を与え、放出弁６２ａに閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ａ）。この結果、回収ガス弁６０は開状態になり、放出弁６２ａが閉状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、回収ガスタンク６３に回収される（二酸化炭素回収工程Ｓ３１）。
以上のように、本実施形態でも、第一実施形態と同様、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、吸引機５０からの吸引ガスを回収ガスタンク６３に導く。よって、本実施形態でも、第一実施形態と同様、高濃度の二酸化炭素を回収することができる。このため、本実施形態でも、第一実施形態と同様、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。さらに、本実施形態でも、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
また、本実施形態では、以上で説明したように、離脱工程Ｓ２２ａの実行対象である吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃよりも低真空である場合、吸引機５０からの吸引ガスを、大気に放出せず、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入させる。このため、本実施形態では、第一実施形態よりも、二酸化炭素の放出量を減らすことができる。
「第三実施形態」
二酸化炭素回収設備の第三実施形態について、図１１～図１３を参照して説明する。
本実施形態における二酸化炭素回収設備は、図１１に示すように、以上の各実施形態における二酸化炭素回収設備と同様、前処理装置１０と、二酸化炭素回収装置４０ｂと、を備える。本実施形態の前処理装置１０は、第一実施形態における前処理装置１０と同じである。一方、本実施形態における二酸化炭素回収装置４０ｂは、第一実施形態における二酸化炭素回収装置４０と異なる。
第一実施形態における二酸化炭素回収装置４０では、非回収ガスライン７１が非回収ガス放出ライン７２ａを有し、非回収ガス弁６１が放出弁６２ａを有する。一方、本実施形態における二酸化炭素回収装置４０ｂでは、非回収ガスライン７１ｂが非回収ガス放出ライン７２ａの他にリサイクルライン７２ｂを有する。また、本実施形態における非回収ガス弁６１ｂは、放出弁６２ａの他にリサイクル弁６２ｂを有する。このため、制御装置８０ｂが有する弁制御器８２ｂの動作も第一実施形態における制御装置８０が有する弁制御器８２の動作と異なる。
第二実施形態と同様、リサイクルライン７２ｂの一端は、吐出ライン６８の他端に接続され、リサイクルライン７２ｂの他端は、主乾燥排気ガスライン２５に接続されている。このリサイクルライン７２ｂには、前述のリサイクル弁６２ｂが設けられている。
次に、本実施形態における二酸化炭素回収設備の動作について、図１２に示すフローチャートに従って説明する。
本実施形態における二酸化炭素回収設備も、第一実施形態における二酸化炭素回収設備と同様、前処理Ｓ１０と、二酸化炭素回収処理Ｓ２０ｂとを実行する。前処理Ｓ１０は、第一実施形態における前処理Ｓ１０と同じである。一方、二酸化炭素回収処理Ｓ２０ｂは、第一実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０と異なる。
本実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０ｂも、第一実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０と同様、吸着工程Ｓ２１と、離脱工程Ｓ２２ｂと、昇圧工程Ｓ３２を含む。本実施形態における吸着工程Ｓ２１は、第一実施形態における吸着工程Ｓ２１と同じである。また、本実施形態における昇圧工程Ｓ３２は、第一実施形態における昇圧工程Ｓ３２と同じである。本実施形態における離脱工程Ｓ２２ｂも、第一実施形態における離脱工程Ｓ２２と同様、制御工程Ｓ２３ｂと、非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂと、二酸化炭素回収工程Ｓ３１と、を含む。本実施形態における制御工程Ｓ２３ｂも、第一実施形態における制御工程Ｓ２３と同様、圧力検知工程Ｓ２４と、ガス流通制御工程Ｓ２６ｂと、を含む。但し、本実施形態では、前述したように、回収ガス弁６０が放出弁６２ａの他にリサイクル弁６２ｂを有するため、弁制御器８２ｂによるガス流通制御工程Ｓ２６ｂでの制御内容が第一実施形態におけるガス流通制御工程Ｓ２６と異なる。さらに、本実施形態における非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂは、非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂの他にリサイクル工程Ｓ２９ｂを含む。
離脱工程Ｓ２２ｂの実行対象である吸着塔４１内が吸引機５０により真空吸引されると、図１３に示すように、時間経過に伴って、吸着塔４１内のゲージ圧が次第に低下する、言い換えると吸着塔４１内の真空度が次第に高まる。弁制御器８２ｂは、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより低真空である場合に、放出弁６２ａに開指示を与え、リサイクル弁６２ｂ及び回収ガス弁６０に閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、リサイクル弁６２ｂ及び回収ガス弁６０は閉状態になり、放出弁６２ａが開状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、非回収ガス放出ライン７２ａ及び放出弁６２ａを介して、大気に放出される（非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂ）。
なお、前述のリサイクル圧力Ｐｒは、回収圧力Ｐｃと大気圧との間の圧力であって、回収圧力Ｐｃよりも大気圧に近い圧力である。さらに、このリサイクル圧力Ｐｒは、このリサイクル圧力Ｐｒより低真空の場合に、吸引機５０からの吸引ガス中の二酸化炭素濃度が乾燥排気ガス中の二酸化炭素濃度よりも低くなる、圧力である。このリサイクル圧力Ｐｒは、例えば、－１０ｋＰａＧである。
吸着塔４１内のゲージ圧がさらに低下して、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより高真空で且つ回収圧力Ｐｃより低真空になると、弁制御器８２ｂは、リサイクル弁６２ｂに開指示を与え、放出弁６２ａ及び回収ガス弁６０に閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、放出弁６２ａ及び回収ガス弁６０は閉状態になり、リサイクル弁６２ｂが開状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、リサイクルライン７２ｂ、リサイクル弁６２ｂ、主乾燥排気ガスライン２５を介して、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入する（リサイクル工程Ｓ２９ｂ）。
吸着塔４１内のゲージ圧がさらに低下して、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、弁制御器８２ｂは、回収ガス弁６０に開指示を与え、放出弁６２ａ及びリサイクル弁６２ｂに閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、回収ガス弁６０は開状態になり、放出弁６２ａ及びリサイクル弁６２ｂが閉状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、回収ガスタンク６３に回収される（二酸化炭素回収工程Ｓ３１）。
以上のように、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、吸引機５０からの吸引ガスを回収ガスタンク６３に導く。よって、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、高濃度の二酸化炭素を回収することができる。このため、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。さらに、本実施形態でも、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
また、本実施形態では、以上で説明したように、離脱工程Ｓ２２ｂの実行対象である吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより高真空で且つ回収圧力Ｐｃより低真空である場合、吸引機５０からの吸引ガスを、大気に放出せず、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入させる。このため、本実施形態では、第一実施形態よりも、二酸化炭素の放出量を減らすことができる。
ここで、離脱工程Ｓ２２ｂの実行対象である吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより低真空である場合、吸引機５０からの吸引ガス中の二酸化炭素濃度は、乾燥排気ガス中の二酸化炭素濃度よりも低い。よって、二酸化炭素を大気に放出する量はわずかである。また、仮に、吸引機５０からの吸引ガスを、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入させたとすると、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内には、乾燥排気ガスと共に、この乾燥排気ガスより二酸化炭素濃度が低いガスが流入することになる。この場合、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内の二酸化炭素吸着物４５による二酸化炭素の吸着効率が低下する。本実施形態では、以上の観点から、離脱工程Ｓ２２ｂの実行対象である吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより低真空である場合、吸引機５０からの吸引ガスを大気に放出することにしている。
「第四実施形態」
二酸化炭素回収設備の第四実施形態について、図１４～図１８を参照して説明する。
本実施形態における二酸化炭素回収設備は、図１４に示すように、以上の各実施形態における二酸化炭素回収設備と同様、前処理装置１０と、二酸化炭素回収装置４０ｃと、を備える。本実施形態の前処理装置１０は、第一実施形態における前処理装置１０と同じである。一方、本実施形態における二酸化炭素回収装置４０ｃは、第三実施形態における二酸化炭素回収装置４０ｂの変形例である。
本実施形態における吸引機５０ｘは、吸引力を変えることが可能な吸引機である。また、本実施形態における制御装置８０ｃは、第三実施形態における制御装置８０ｂの圧力計８１及び弁制御器８２ｂの他に、吸引機５０の動作を制御する吸引機制御器８３を有する。
吸引力を変えることが可能な吸引機５０ｘとしては、例えば、図１５に示す吸引機ｘａや図１６に示す吸引機５０ｘｂがある。図１５に示す吸引機５０ｘａは、吸引機本体５１と、この吸引機本体５１を駆動するモータ５２と、モータ５２の回転数を制御するインバータ５３と、を有する。この吸引機５０ｘａでは、インバータ５３によりモータ５２の回転数が変えられることにより、吸引機本体５１の吸引力が変化する。また、図１６に示す吸引機５０ｘｂは、第一吸引機本体５１ａと、この第一吸引機本体５１ａを駆動する第一モータ５２ａと、第一モータ５２ａの駆動を制御する第一スイッチ５４ａと、第二吸引機本体５１ｂと、この第二吸引機本体５１ｂを駆動する第二モータ５２ｂと、第二モータ５２ｂの駆動を制御する第二スイッチ５４ｂと、を有する。このため、第一スイッチ５４ａ及び第二スイッチ５４ｂを制御することで、第一吸引機本体５１ａが動作している状態から第二吸引機本体５１ｂが動作している状態に切り替えることができる。第二吸引機本体５１ｂの吸引力は、第一吸引機本体５１ａの吸引力よりも高い。このため、この吸引機５０ｘｂでは、第一吸引機本体５１ａが動作している状態から第二吸引機本体５１ｂが動作している状態に切り替えることで、吸引機５０ｘｂの吸引力が変化する。第一吸引機本体５１ａ及び第二吸引機本体５１ｂとしては、例えば、真空ポンプが考えられる。なお、第一吸引機本体５１ａの吸引力は第二吸引機本体５１ｂの吸引力より低いため、この第一吸引機本体５１ａはブロワーであってもよい。
本実施形態における非回収ガスライン７１ｂは、第三実施形態における非回収ガスライン７１ｂと同じである。すなわち、本実施形態における非回収ガスライン７１ｂも、非回収ガス放出ライン７２ａとリサイクルライン７２ｂとを有する。また、本実施形態における非回収ガス弁６１ｂは、第三実施形態における非回収ガス弁６１ｂと同じである。すなわち、本実施形態における非回収ガス弁６１ｂも、放出弁６２ａとリサイクル弁６２ｂとを有する。
本実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０ｃも、図１７に示すように、第三実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０ｂと同様、吸着工程Ｓ２１と、離脱工程Ｓ２２ｃと、昇圧工程Ｓ３２を含む。本実施形態における吸着工程Ｓ２１は、第三実施形態における吸着工程Ｓ２１と同じである。また、本実施形態における昇圧工程Ｓ３２は、第三実施形態における昇圧工程Ｓ３２と同じである。本実施形態における離脱工程Ｓ２２ｃも、第三実施形態における離脱工程Ｓ２２ｂと同様、制御工程Ｓ２３ｃと、非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂと、二酸化炭素回収工程Ｓ３１と、を含む。本実施形態における制御工程Ｓ２３ｃも、第三実施形態における制御工程Ｓ２３ｂと同様、圧力検知工程Ｓ２４と、ガス流通制御工程Ｓ２６ｂと、を含む。さらに、本実施形態における制御工程Ｓ２３ｃは、吸引力制御工程Ｓ２５を含む。すなわち、本実施形態における制御工程Ｓ２３ｃは、圧力検知工程Ｓ２４と、吸引力制御工程Ｓ２５と、ガス流通制御工程Ｓ２６ｂと、を含む。本実施形態における非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂは、第三実施形態における非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂと同様、非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂとリサイクル工程Ｓ２９ｂとを含む。本実施形態における二酸化炭素回収工程Ｓ３１は、第三実施形態における二酸化炭素回収工程Ｓ３１と同じである。
離脱工程Ｓ２２ｃの実行対象である吸着塔４１内が吸引機５０により真空吸引されると、図１８に示すように、時間経過に伴って、吸着塔４１内のゲージ圧が次第に低下する、言い換えると吸着塔４１内の真空度が次第に高まる。弁制御器８２ｂは、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより低真空である場合に、第三実施形態と同様、放出弁６２ａに開指示を与え、リサイクル弁６２ｂ及び回収ガス弁６０に閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、リサイクル弁６２ｂ及び回収ガス弁６０は閉状態になり、放出弁６２ａが開状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、非回収ガス放出ライン７２ａ及び放出弁６２ａを介して、大気に放出される（非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂ）。
吸着塔４１内のゲージ圧がさらに低下して、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより高真空で且つ回収圧力Ｐｃより低真空になると、弁制御器８２ｂは、リサイクル弁６２ｂに開指示を与え、放出弁６２ａ及び回収ガス弁６０に閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、放出弁６２ａ及び回収ガス弁６０は閉状態になり、リサイクル弁６２ｂが開状態になって、吸引機５０からの吸引ガスは、リサイクルライン７２ｂ、リサイクル弁６２ｂ、主乾燥排気ガスライン２５を介して、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入する（リサイクル工程Ｓ２９ｂ）。
圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力が吸引力変更圧力Ｐｓになると、吸引機制御器８３は、吸引機５０ｘに対して吸引力が高まるよう指示する（吸引力制御工程Ｓ２５）。この結果、吸引機５０ｘの吸引力が高まり、図１８に示すように、吸着塔４１内の圧力が急激に低下する。
なお、前述の吸引力変更圧力Ｐｓは、回収圧力Ｐｃと大気圧との間の圧力であって、大気圧よりも回収圧力Ｐｃに近い圧力、又は、回収圧力Ｐｃと同じ圧力である。この吸引力変更圧力Ｐｓは、例えば、－７０ｋＰａＧである。
吸着塔４１内のゲージ圧がさらに低下して、圧力計８１で検知された吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、弁制御器８２ｂは、回収ガス弁６０に開指示を与え、放出弁６２ａ及びリサイクル弁６２ｂに閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、回収ガス弁６０は開状態になり、放出弁６２ａ及びリサイクル弁６２ｂが閉状態になって、吸引機５０ｘからの吸引ガスは、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、回収ガスタンク６３に回収される（二酸化炭素回収工程Ｓ３１）。
以上のように、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になると、吸引機５０ｘからの吸引ガスを回収ガスタンク６３に導く。よって、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、高濃度の二酸化炭素を回収することができる。このため、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。さらに、本実施形態でも、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
また、本実施形態でも、第三実施形態と同様に、非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂ及びリサイクル工程Ｓ２９ｂを実行するので、第三実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、回収圧力Ｐｃに近い圧力、又は回収圧力Ｐｃと同じ圧力である吸引力変更圧力Ｐｓになると、吸引機５０ｘによる吸引力を高めるため、この吸引力変更圧力Ｐｓになった以降、前述したように、吸着塔４１内の圧力が急激に低下する。このため、本実施形態では、第三実施形態よりも、二酸化炭素回収工程Ｓ３１の実行時間を短くすることができる。
なお、本実施形態は、第三実施形態の変形例であるが、本実施形態における特徴構成を第一実施形態や第二実施形態に適用してもよい。すなわち、第一実施形態及び第二実施形態における吸引機として、吸引力を変更可能な吸引機５０ｘを用い、この吸引機５０ｘの吸引力を吸引機制御器８３で制御するようにしてもよい。
「第五実施形態」
二酸化炭素回収設備の第五実施形態について、図１９～図２１を参照して説明する。
本実施形態における二酸化炭素回収設備は、図１９に示すように、以上の各実施形態における二酸化炭素回収設備と同様、前処理装置１０と、二酸化炭素回収装置４０ｄと、を備える。本実施形態の前処理装置１０は、第一実施形態における前処理装置１０と同じである。一方、本実施形態における二酸化炭素回収装置４０ｄは、第三実施形態における二酸化炭素回収装置４０ｂの変形例である。
本実施形態における吸引機５０ｘも、第四実施形態における吸引機５０ｘと同様、吸引力を変えることが可能な吸引機である。また、本実施形態における制御装置８０ｄは、第三実施形態における制御装置８０ｂの弁制御器８２ｂの他に、吸引機５０ｘの動作を制御する吸引機制御器８３ｄを有する。但し、本実施形態における制御装置８０ｄは、第三実施形態における制御装置８０ｂの圧力計８１を有していない。よって、本実施形態における制御装置８０ｄは、第四実施形態における制御装置８０ｃの構成要素から圧力計８１を除いた装置である。
本実施形態における非回収ガスライン７１ｂは、第三実施形態及び第四実施形態における非回収ガスライン７１ｂと同じである。すなわち、本実施形態における非回収ガスライン７１ｂも、非回収ガス放出ライン７２ａとリサイクルライン７２ｂとを有する。また、本実施形態における非回収ガス弁６１ｂは、第三実施形態及び第四実施形態における非回収ガス弁６１ｂと同じである。すなわち、本実施形態における非回収ガス弁６１ｂも、放出弁６２ａとリサイクル弁６２ｂとを有する。
本実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０ｄも、図２０に示すように、第三実施形態における二酸化炭素回収処理Ｓ２０ｃと同様、吸着工程Ｓ２１と、離脱工程Ｓ２２ｄと、昇圧工程Ｓ３２を含む。本実施形態における吸着工程Ｓ２１は、第三実施形態における吸着工程Ｓ２１と同じである。また、本実施形態における昇圧工程Ｓ３２は、第三実施形態における昇圧工程Ｓ３２と同じである。本実施形態における離脱工程Ｓ２２ｄも、第三実施形態における離脱工程Ｓ２２ｃと同様、制御工程Ｓ２３ｄと、非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂと、二酸化炭素回収工程Ｓ３１と、を含む。本実施形態における制御工程Ｓ２３ｄも、第三実施形態における制御工程Ｓ２３ｂと同様、ガス流通制御工程Ｓ２６ｂを含む。さらに、本実施形態における制御工程Ｓ２３ｄは、第四実施形態における制御工程Ｓ２３ｃと同様、吸引力制御工程Ｓ２５ｄを含む。すなわち、本実施形態における制御工程Ｓ２３ｄは、ガス流通制御工程Ｓ２６ｂと吸引力制御工程Ｓ２５ｄとを含む。なお、本実施形態における制御工程Ｓ２３ｄは、第三実施形態及び第四実施形態における制御工程Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃと異なり、圧力検知工程Ｓ２４を含まない。本実施形態における非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂは、第三実施形態及び第四実施形態における非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂと同様、非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂとリサイクル工程Ｓ２９ｂとを含む。本実施形態における二酸化炭素回収工程Ｓ３１は、第三実施形態及び第四実施形態における二酸化炭素回収工程Ｓ３１と同じである。
離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が吸引機５０ｘにより真空吸引されると、図２１に示すように、時間経過に伴って、吸着塔４１内のゲージ圧が次第に低下する、言い換えると吸着塔４１内の真空度が次第に高まる。
本実施形態における弁制御器８２ｂ及び吸引機制御器８３ｄの制御動作は、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が真空吸引され始めてからの時間で管理される。この時間としては、第一時間Ｔ１と第二時間Ｔ２とがある。図２１に示すように、第一時間Ｔ１は、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が真空吸引され始めてから、吸着塔４１内の圧力が前述のリサイクル圧力Ｐｒになったと想定される時間である。第二時間Ｔ２は、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が真空吸引され始めてから、吸着塔４１内の圧力が前述の吸引力変更圧力Ｐｓになったと想定される時間である。よって、本実施形態における弁制御器８２ｂ及び吸引機制御器８３ｄは、第一時間Ｔ１経過するまでは、吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより低真空であるとして動作する。また、本実施形態における弁制御器８２ｂ及び吸引機制御器８３ｄは、第一時間Ｔ１経過した後であって、第二時間Ｔ２経過するまでは、吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒより高真空で且つ回収圧力Ｐｃより低真空であるとして動作する。さらに、本実施形態における弁制御器８２ｂ及び吸引機制御器８３ｄは、第二時間Ｔ２経過した後に、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃより高真空であるとして動作する。
弁制御器８２ｂは、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が真空吸引され始めてから第一時間Ｔ１経過するまでは、放出弁６２ａに開指示を与え、リサイクル弁６２ｂ及び回収ガス弁６０に閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、リサイクル弁６２ｂ及び回収ガス弁６０は閉状態になり、放出弁６２ａが開状態になって、吸引機５０ｘからの吸引ガスは、非回収ガス放出ライン７２ａ及び放出弁６２ａを介して、大気に放出される（非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂ）。つまり、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒになったと想定されるまでは、第三実施形態及び第四実施形態と同様、非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂが実行される。
離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が真空吸引され始めてから第二時間Ｔ２経過すると、吸引機制御器８３ｄは、吸引機５０ｘに対して吸引力が高まるよう指示する（吸引力制御工程Ｓ２５ｄ）。この結果、吸引機５０ｘの吸引力が高まり、図２１に示すように、吸着塔４１内の圧力が急激に低下する。つまり、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が吸引力変更圧力Ｐｓになったと想定されると、吸引力制御工程Ｓ２５ｄが実行される。
弁制御器８２ｂは、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が真空吸引され始めてから第一時間Ｔ１経過した後であって、第二時間Ｔ２経過して吸引力が高められるまでは、リサイクル弁６２ｂに開指示を与え、放出弁６２ａ及び回収ガス弁６０に閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、放出弁６２ａ及び回収ガス弁６０は閉状態になり、リサイクル弁６２ｂが開状態になって、吸引機５０ｘからの吸引ガスは、リサイクルライン７２ｂ、リサイクル弁６２ｂ、主乾燥排気ガスライン２５を介して、吸着工程Ｓ２１の実行対象である吸着塔４１内に流入する（リサイクル工程Ｓ２９ｂ）。つまり、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内がリサイクル圧力Ｐｒより高真空で回収圧力Ｐｃより低真空である想定される間は、第三実施形態及び第四実施形態と同様、リサイクル工程Ｓ２９ｂが実行される。
離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が真空吸引され始めてから第二時間Ｔ２経過して吸引力が高められると、弁制御器８２ｂは、回収ガス弁６０に開指示を与え、放出弁６２ａ及びリサイクル弁６２ｂに閉指示を与える（ガス流通制御工程Ｓ２６ｂ）。この結果、回収ガス弁６０は開状態になり、放出弁６２ａ及びリサイクル弁６２ｂが閉状態になって、吸引機５０ｘからの吸引ガスは、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、回収ガスタンク６３に回収される（二酸化炭素回収工程Ｓ３１）。つまり、離脱工程Ｓ２２ｄの実行対象である吸着塔４１内が回収圧力Ｐｃになったと想定されると、二酸化炭素回収工程Ｓ３１が実行される。
以上のように、本実施形態では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空になったと想定されると、吸引機５０ｘからの吸引ガスを回収ガスタンク６３に導く。よって、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、高濃度の二酸化炭素を回収することができる。このため、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。さらに、本実施形態でも、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
また、本実施形態でも、第三実施形態と同様に、非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂ及びリサイクル工程Ｓ２９ｂを実行するので、第三実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、吸引力変更圧力Ｐｓになったと想定される第二時間Ｔ２を経過すると、吸引機５０ｘによる吸引力を高めるため、このとき以降、前述したように、吸着塔４１内の圧力が急激に低下する。このため、本実施形態では、第四実施形態と同様、第三実施形態よりも、二酸化炭素回収工程Ｓ３１の実行時間を短くすることができる。
また、本実施形態では、第四実施形態のように、圧力計８１を必要としないので、第四実施形態よりも設備コストを抑えることができる。
なお、本実施形態は、第三実施形態の変形例であるが、本実施形態における特徴構成を第一実施形態や第二実施形態に適用してもよい。すなわち、第一実施形態及び第二実施形態における吸引機として、吸引力を変更可能な吸引機５０ｘを用い、この吸引機５０ｘの吸引力を吸引機制御器８３ｄで制御するようにしてもよい。
例えば、本実施形態における特徴構成を第一実施形態に適用した形態では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃより低真空であると想定される場合に、非回収ガス放出工程Ｓ２８が実行され、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃより高真空であると想定される場合に、二酸化炭素回収工程Ｓ３１が実行される。
また、本実施形態における特徴構成を第二実施形態に適用した形態では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃより低真空であると想定される場合に、リサイクル工程Ｓ２９が実行され、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃより高真空であると想定される場合に、二酸化炭素回収工程Ｓ３１が実行される。
「変形例」
以上の実施形態における二酸化炭素回収設備は、いずれも、前処理装置１０を備えている。しかしながら、排気ガス発生源１からの排気ガス中の水分が極めて少ない場合には、前処理装置１０を省いてもよい。この場合、以上の各実施形態のおける主乾燥排気ガスライン２５の一端が排気ガス発生源１に接続され、この主乾燥排気ガスライン２５に送風機１６が設けられる。
以上の各実施形態における吸着塔４１の二酸化炭素吸着物４５として多孔構造物の吸着物を用いている。しかしながら、二酸化炭素吸着物として、小径（例えば、０．１ｍｍ～５．０ｍｍ）の多数の球形体（ビーズ状）や、最大寸法が小寸法（例えば、０．１ｍｍ～５．０ｍｍ）の多数のペレットや、粉末を用いてもよい。但し、二酸化炭素吸着物として、多数の球形体や多数のペレットや粉末を用いた場合、吸着塔４１内の流れで流動化し、吸着塔４１から流出する可能性がある。一方で、これらの二酸化炭素吸着物を用いた場合、吸着塔４１内が高真空のときに、この吸着塔４１内に排気ガスを送っても、多数の二酸化炭素吸着物間を排気ガスが吹き抜けることがなくなる。このため、これら二酸化炭素吸着物を用いた場合には、離脱工程後の昇圧工程を省いてもよい。
以上の各実施形態における回収圧力Ｐｃは－８０ｋＰａＧである。しかしながら、吸引ガス中の二酸化炭素に関する所望の濃度によっては、回収圧力Ｐｃを－７５～－９５ｋＰａＧ中のいずれかの値にしてもよい。
以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加、変更、置き換え、部分的削除等が可能である。
「付記」
以上の実施形態及び変形例における二酸化炭素回収設備は、例えば、以下のように把握される。
（１）第一態様における二酸化炭素回収設備は、
少なくとも窒素と二酸化炭素を含む排気ガスから二酸化炭素を回収可能な二酸化炭素回収設備において、高圧下で二酸化炭素を吸着し、低圧下で二酸化炭素を放出できる二酸化炭素吸着剤で形成されている二酸化炭素吸着物４５が内部に充填されている吸着塔４１と、前記吸着塔４１内に前記排気ガスを送る送風機１６と、前記吸着塔４１内を真空吸引する吸引機５０，５０ｘと、前記吸引機５０，５０ｘの吐出口に接続されている吐出ライン６８と、前記吐出ライン６８に接続されている二酸化炭素回収ライン７０と、前記二酸化炭素回収ライン７０に設けられている回収ガス弁６０と、前記吐出ライン６８に接続されている非回収ガスライン７１と、前記非回収ガスライン７１に設けられている非回収ガス弁６１，６１ａ，６１ｂと、前記吸着塔４１内の圧力が予め定められた回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記回収ガス弁６０を閉じて、前記非回収ガス弁６１，６１ａ，６１ｂを開け、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記非回収ガス弁６１，６１ａ，６１ｂを閉じて、前記回収ガス弁６０を開ける制御装置８０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄと、を備える。
発明者は、吸着塔４１内を真空吸引し、そのときの吸着塔４１内の圧力に応じた吸引ガス中のガス成分を分析した。発明者は、この分析により、以下の現象を見つけた。吸着塔４１内の真空度が低い場合、吸引ガス中の窒素濃度が高く、吸引ガス中の二酸化炭素濃度が低い。吸着塔４１内の真空度を高めると、次第に、吸引ガス中の窒素濃度が低くなり、吸引ガス中の二酸化炭素濃度が高くなる。この現象は、二酸化炭素吸着物４５に対する二酸化炭素の吸着力が、二酸化炭素吸着物４５に対する窒素の吸着力より高いためである、と考えられる。
そこで、発明者は、以上の現象に基づき、第一態様における二酸化炭素回収設備を想到した。本態様では、吸着塔４１内の圧力が予め定められた回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合には、吸引ガスをタンク等に回収せず、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合には、吸引ガスをタンク等に回収するようにした。このため、本態様では、高濃度の二酸化炭素を回収できる。
また、本態様では、非特許文献１に記載の設備のように、第一段吸着塔及び第二段吸着塔を設けなくても、以上のように、高濃度の二酸化炭素を回収できるので、設備を構成する機器数を抑えることができる。よって、本態様では、設備の設置面積の増加及び設備コストの増加を抑えることができる。
さらに、本態様では、二段階で吸着工程を実行しなくても、高濃度の二酸化炭素を回収できるので、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
（２）第二態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第一態様における二酸化炭素回収設備において、前記制御装置８０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、前記吸着塔４１内の圧力を検知できる圧力計８１と、前記圧力計８１で検知された圧力に基づき、前記回収ガス弁６０及び前記非回収ガス弁６１，６１ａ，６１ｂの開閉を制御する弁制御器８２，８２ａ，８２ｂと、を有する。
（３）第三態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第二態様における二酸化炭素回収設備において、前記制御装置８０ｃは、前記圧力計８１で検知された圧力に基づき、前記吸引機５０ｘの動作を制御する吸引機制御器８３を有する。前記吸引機制御器８３は、前記圧力計８１で検知された圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも高く且つ大気圧よりも前記回収圧力Ｐｃに近い圧力又は前記回収圧力Ｐｃである吸引力変更圧力Ｐｓになると、前記吸引機５０ｘの吸引力が高まるよう前記吸引機５０ｘを動作させる。
本態様では、吸着塔４１内の圧力が吸引力変更圧力Ｐｓになると、吸引機５０ｘの吸引力が高まる。このため、本態様では、このときから吸着塔４１内の圧力が急激に低下する。よって、本態様では、二酸化炭素回収工程Ｓ３１の開始時に、吸着塔４１内の圧力が急激に低下していることになり、この二酸化炭素回収工程Ｓ３１の実行時間を短くすることができる。
（４）第四態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第一態様における二酸化炭素回収設備において、前記制御装置８０ｄは、前記吸引機５０ｘの動作を制御する吸引機制御器８３ｄと、前記回収ガス弁６０及び前記非回収ガス弁６１ｂの開閉を制御する弁制御器８２ｂと、を有する。前記吸引機制御器８３ｄは、前記吸引機５０ｘにより前記吸着塔４１内を真空吸引させてから予め定められた時間Ｔ２が経過すると、前記吸引機５０ｘの吸引力が高まるよう前記吸引機５０ｘを動作させる。前記弁制御器８２ｂは、前記吸引機制御器８３ｄが前記吸引機５０ｘの吸引力を高める以前は前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも低真空であるとして、前記回収ガス弁６０を閉じて、前記非回収ガス弁６１ｂを開け、前記吸引機制御器８３ｄが前記吸引機５０ｘの吸引力を高めた後は前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも高真空であるとして、前記非回収ガス弁６１ｂを閉じて、前記回収ガス弁６０を開ける。
本態様では、吸引機５０ｘにより吸着塔４１内を真空吸引させてから予め定められた時間Ｔ２が経過すると、吸引機５０ｘの吸引力が高まる。このため、本態様では、このときから吸着塔４１内の圧力が急激に低下する。よって、本態様では、第三態様と同様、二酸化炭素回収工程Ｓ３１の開始時に、吸着塔４１内の圧力を急激に低下させることが可能になり、この二酸化炭素回収工程Ｓ３１の実行時間を短くすることができる。
（５）第五態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収設備において、前記非回収ガスライン７１は、端部が開放されている非回収ガス放出ライン７２ａを有する。前記非回収ガス弁６１は、前記非回収ガス放出ライン７２ａに設けられている放出弁６２ａを有する。前記制御装置８０，８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記放出弁６２ａを開け、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記放出弁６２ａを閉じる。
本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定されると、放出弁６２ａが開き、非回収ガス放出ライン７２ａ及び放出弁６２ａを介して、吸引機５０，５０ｘにより吸引された吸引ガスが大気に放出される。また、本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定されると、放出弁６２ａが閉じ、回収ガス弁６０が開き、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、吸引ガスがタンク等に回収される。
（６）第六態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収設備において、前記排気ガス中に含まれている水分を除去できる前処理装置１０をさらに備える。前記前処理装置１０は、前記送風機１６からの前記排気ガス中に含まれている水分を除去可能な除湿塔１１と、前記除湿塔１１を通った前記排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔４１に導く乾燥排気ガスライン２３と、を備える。前記非回収ガスライン７１は、前記乾燥排気ガスライン２３に接続されているリサイクルライン７２ｂを有する。前記非回収ガス弁６１ａは、前記リサイクルライン７２ｂに設けられているリサイクル弁６２ｂを有する。前記制御装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも低真空の場合又は低真空でると想定される場合に、前記リサイクル弁６２ｂを開け、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記リサイクル弁６２ｂを閉じる。
本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合、リサイクル弁６２ｂが開き、リサイクルライン７２ｂ、リサイクル弁６２ｂ、乾燥排気ガスライン２３を介して、吸引機５０，５０ｘにより吸引された吸引ガスが、二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１に送られる。また、本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定されると、リサイクル弁６２ｂが閉じ、回収ガス弁６０が開き、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、吸引ガスがタンク等に回収される。吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合でも、吸引ガス中には二酸化炭素が含まれる。本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合、吸引ガスを大気に放出せず、この吸引ガスを二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１に送る。よって、本態様では、二酸化炭素の放出量を減らすことができる。
（７）第七態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収設備において、前記排気ガス中に含まれている水分を除去できる前処理装置１０をさらに備える。前記前処理装置１０は、前記送風機１６からの前記排気ガス中に含まれている水分を除去可能な除湿塔１１と、前記除湿塔１１を通った前記排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔４１に導く乾燥排気ガスライン２３と、を備える。前記非回収ガスライン７１ｂは、端部が開放されている非回収ガス放出ライン７２ａと、前記乾燥排気ガスライン２３に接続されているリサイクルライン７２ｂと、を有する。前記非回収ガス弁６１ｂは、前記非回収ガス放出ライン７２ａに設けられている放出弁６２ａと、前記リサイクルライン７２ｂに設けられているリサイクル弁６２ｂと、を有する。前記制御装置８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃより低真空で且つ前記回収圧力Ｐｃよりも大気圧に近いリサイクル圧力Ｐｒより低真空である場合、又は前記リサイクル圧力Ｐｒより低真空であると想定される場合に、前記放出弁６２ａを開け、前記リサイクル弁６２ｂを閉じる。前記制御装置８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃより低真空で且つ前記リサイクル圧力Ｐｒより高真空である場合、又は、前記回収圧力Ｐｃより低真空で且つ前記リサイクル圧力Ｐｒより高真空であると想定される場合に、前記放出弁６２ａを閉じ、前記リサイクル弁６２ｂを開ける。前記制御装置８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記放出弁６２ａ及び前記リサイクル弁６２ｂを閉じる。
本態様では、吸着塔４１内の圧力がリサイクル圧力Ｐｒを基準にして低真空の場合又はリサイクル圧力Ｐｒより低真空であると想定される場合、放出弁６２ａが開き、リサイクル弁６２ｂが閉じて、非回収ガス放出ライン７２ａ及び放出弁６２ａを介して、吸引機５０，５０ｘにより吸引された吸引ガスが大気に放出される。また、本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃより低真空で且つリサイクル圧力Ｐｒより高真空である場合、又は、回収圧力Ｐｃより低真空で且つリサイクル圧力Ｐｒより高真空であると想定される場合に、放出弁６２ａが閉じ、リサイクル弁６２ｂが開いて、リサイクルライン７２ｂ、リサイクル弁６２ｂ、乾燥排気ガスライン２３を介して、吸引機５０，５０ｘにより吸引された吸引ガスが、二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１に送られる。また、本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定されると、放出弁６２ａ及びリサイクル弁６２ｂが閉じ、回収ガス弁６０が開き、二酸化炭素回収ライン７０及び回収ガス弁６０を介して、吸引ガスがタンク等に回収される。
吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合でも、吸引ガス中には二酸化炭素が含まれる。本態様では、吸着塔４１内の圧力が回収圧力Ｐｃより低真空で且つリサイクル圧力Ｐｒより高真空である場合、又は、回収圧力Ｐｃより低真空で且つリサイクル圧力Ｐｒより高真空であると想定される場合に、吸引ガスは大気に放出されず、この吸引ガスが二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１に送られる。よって、本態様では、二酸化炭素の放出量を減らすことができる。また、本態様では、リサイクルライン７２ｂを介して、二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１に送られるガス中の二酸化炭素濃度は、タンク等に回収されるガス中の二酸化炭素濃度より低いものの、大気に放出されるガス中の二酸化炭素濃度より高くなる。よって、二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１内には二酸化炭素濃度が高いガスが送られる。このため、本態様では、二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１内の二酸化炭素吸着物４５による二酸化炭素の吸着率を高めることができる。
（８）第八態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第一態様から前記第七態様のうちのいずれか一態様における前記二酸化炭素吸着剤はゼオライトである。
（９）第九態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第八態様における二酸化炭素回収設備において、前記回収圧力Ｐｃは、－７５～－９５ｋＰａＧである。
（１０）第十態様における二酸化炭素回収設備は、
前記第一態様から前記第九態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収設備において、前記二酸化炭素吸着物４５は、互に同じ方向に貫通した複数の貫通孔４６が形成されている多孔構造物である。
本態様では、二酸化炭素吸着物４５が多孔構造物であるため、吸着塔４１内でのガスの流れで、流動化せず、吸着塔４１内からの二酸化炭素吸着物４５の流出を回避することができる。
以上の実施形態及び変形例における二酸化炭素回収方法は、例えば、以下のように把握される。
（１１）第十一態様における二酸化炭素回収方法は、
少なくとも窒素と二酸化炭素を含む排気ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法において、高圧下で二酸化炭素を吸着し、低圧下で二酸化炭素を放出できる二酸化炭素吸着剤で形成されている二酸化炭素吸着物４５が内部に充填されている吸着塔４１内に、前記排気ガスを流入させて、前記二酸化炭素吸着剤に前記排気ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着工程Ｓ２１と、前記吸着塔４１内を真空吸引して、前記二酸化炭素吸着剤に吸着していた二酸化炭素を前記二酸化炭素吸着剤から離脱させる離脱工程Ｓ２２，Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂ，Ｓ２２ｃ，Ｓ２２ｄと、を実行する。前記離脱工程Ｓ２２，Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂ，Ｓ２２ｃ，Ｓ２２ｄは、前記吸着塔４１からのガスを回収ガスとして、回収ガスタンク６３に導く二酸化炭素回収工程Ｓ３１と、前記吸着塔４１からのガスを非回収ガスとして前記回収ガスタンク６３を除く場所に導く非回収ガス流通工程Ｓ２７，Ｓ２７ａ，Ｓ２７ｂと、前記二酸化炭素回収工程Ｓ３１及び前記非回収ガス流通工程Ｓ２７，Ｓ２７ａ，Ｓ２７ｂの実行を制御する制御工程Ｓ２３，Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄと、を含む。前記制御工程Ｓ２３，Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄでは、前記吸着塔４１内の圧力が予め定められた回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記二酸化炭素回収工程Ｓ３１を実行させ、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして低真空である場合又は低真空であると想定される場合に、前記非回収ガス流通工程Ｓ２７，Ｓ２７ａ，Ｓ２７ｂを実行させる。
本態様では、前記第一態様における二酸化炭素回収設備と同様の効果を得ることができる。すなわち、本態様でも、非特許文献１に記載の設備のように、第一段吸着塔及び第二段吸着塔を設けなくても、高濃度の二酸炭素を回収できる。また、本態様でも、排気ガス中から二酸化炭素を回収する時間を短くすることができる。
（１２）第十二態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十一態様における二酸化炭素回収方法において、前記制御工程Ｓ２３，Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃは、前記吸着塔４１内の圧力を検知する圧力検知工程Ｓ２４と、前記圧力検知工程Ｓ２４で検知された圧力に基づき、前記二酸化炭素回収工程Ｓ３１と前記非回収ガス流通工程Ｓ２７，Ｓ２７ａ，Ｓ２７ｂとのうち一方の工程を実行させるガス流通制御工程Ｓ２６，Ｓ２６ａ，Ｓ２６ｂと、を含む。
（１３）第十三態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十二態様における二酸化炭素回収方法において、前記制御工程Ｓ２３ｃは、前記吸着塔４１内を真空吸引する吸引力を制御する吸引力制御工程Ｓ２５を含む。前記吸引力制御工程Ｓ２５では、前記圧力検知工程Ｓ２４で検知された圧力が、前記回収圧力Ｐｃよりも高く且つ大気圧よりも前記回収圧力Ｐｃに近い圧力又は前記回収圧力Ｐｃである吸引力変更圧力Ｐｓになると、前記吸引力を高める。
本態様では、前記第三態様における二酸化炭素回収設備と同様、二酸化炭素回収工程Ｓ３１の実行時間を短くすることができる。
（１４）第十四態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十一態様における二酸化炭素回収方法において、前記制御工程Ｓ２３ｄは、前記吸着塔４１内を真空吸引する吸引力を制御する吸引力制御工程Ｓ２５ｄと、前記二酸化炭素回収工程Ｓ３１と前記非回収ガス流通工程Ｓ２７とのうち一方の工程を実行させるガス流通制御工程Ｓ２６ｂと、を含む。前記吸引力制御工程Ｓ２５ｄでは、前記吸着塔４１内を真空吸引し始めてから予め定められた時間Ｔ２が経過すると、前記吸引力を高める。前記ガス流通制御工程Ｓ２６ｂでは、前記吸引力制御工程Ｓ２５ｄで前記吸引力を高める以前は前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも低真空であるとして、前記非回収ガス流通工程Ｓ２７を実行させ、前記吸引力制御工程Ｓ２５ｄで前記吸引力を高めた後は前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃよりも高真空であるとして、前記二酸化炭素回収工程Ｓ３１を実行させる。
本態様では、前記第四態様における二酸化炭素回収設備と同様、二酸化炭素回収工程Ｓ３１の実行時間を短くすることができる。
（１５）第十五態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十一態様から前記第十四態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収方法において、前記非回収ガス流通工程Ｓ２７，Ｓ２７ｂは、前記非回収ガスを大気に放出する非回収ガス放出工程Ｓ２８，Ｓ２８ｂを含む。前記制御工程Ｓ２３，Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄでは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程Ｓ２８，Ｓ２８ｂを実行させ、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程Ｓ２８，Ｓ２８ｂを実行させない。
本態様では、前記第五態様における二酸化炭素回収設備と同様の効果を得ることができる。
（１６）第十六態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十一態様から前記第十四態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収方法において、前記排気ガス中に含まれている水分を除去する前処理Ｓ１０をさらに実行する。前記前処理Ｓ１０は、前記排気ガスを除湿塔１１内に送って、前記排気ガス中の水分を除去し、前記除湿塔１１を通った前記排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔４１に導く除湿工程Ｓ１１を含む。前記非回収ガス流通工程Ｓ２７ａ，Ｓ２７ｂは、前記非回収ガスを前記乾燥排気ガス中に混入させるリサイクル工程Ｓ２９，Ｓ２９ｂを含む。前記制御工程Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄでは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記リサイクル工程Ｓ２９，Ｓ２９ｂを実行させ、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃを基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記リサイクル工程Ｓ２９，Ｓ２９ｂを実行させない。
本態様では、前記第六態様における二酸化炭素回収設備と同様、二酸化炭素の放出量を減らすことができる。
（１７）第十七態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十一態様から前記第十四態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収方法において、前記排気ガス中に含まれている水分を除去する前処理Ｓ１０をさらに実行する。前記前処理Ｓ１０は、前記排気ガスを除湿塔１１内に送って、前記排気ガス中の水分を除去し、前記除湿塔１１を通った排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔４１に導く除湿工程Ｓ１１を含む。前記非回収ガス流通工程Ｓ２７ｂ，Ｓ２７ｃ，Ｓ２７ｄは、前記非回収ガスを大気に放出する非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂと、前記非回収ガスを前記乾燥排気ガス中に混入させるリサイクル工程Ｓ２９ｂと、を含む。前記制御工程Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄでは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃより低真空で且つ前記回収圧力Ｐｃよりも大気圧に近いリサイクル圧力Ｐｒより低真空である場合、又は前記リサイクル圧力Ｐｒより低真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂを実行させ、前記リサイクル工程Ｓ２９ｂを実行させない。前記制御工程Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄでは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃより低真空で且つ前記リサイクル圧力Ｐｒより高真空である場合、又は、前記回収圧力Ｐｃより低真空で且つ前記リサイクル圧力Ｐｒより高真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂを実行させず、前記リサイクル工程Ｓ２９ｂを実行させる。前記制御工程Ｓ２３ｂ，Ｓ２３ｃ，Ｓ２３ｄでは、前記吸着塔４１内の圧力が前記回収圧力Ｐｃより高真空である場合又は高真空であると想定される場合、前記非回収ガス放出工程Ｓ２８ｂ及び前記リサイクル工程Ｓ２９ｂを実行させない。
本態様では、前記第七態様における二酸化炭素回収設備と同様、二酸化炭素の放出量を減らすことができる。さらに、本態様では、二酸化炭素の吸着工程Ｓ２１中の吸着塔４１内の二酸化炭素吸着物４５による二酸化炭素の吸着率を高めることができる。
（１８）第十八態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十一態様から前記第十七態様のうちのいずれか一態様における二酸化炭素回収方法において、前記二酸化炭素吸着剤としてゼオライトを用いる。
（１９）第十九態様における二酸化炭素回収方法は、
前記第十八態様における二酸化炭素回収方法において、前記回収圧力Ｐｃは、－７５～－９５ｋＰａＧである。
１：排気ガス発生源
１０：前処理装置
１１：除湿塔
１１ａ：第一除湿塔
１１ｂ：第二除湿塔
１２：容器
１３：第一口
１４：第二口
１５：水分吸着物
１６：送風機
１７：除湿真空ポンプ
２０：排気ガスライン
２１：主排気ガスライン
２２ａ：第一排気ガスライン
２２ｂ：第二排気ガスライン
２３：乾燥排気ガスライン
２４ａ：除湿側第一乾燥排気ガスライン
２４ｂ：除湿側第二乾燥排気ガスライン
２５：主乾燥排気ガスライン
２６ａ：回収側第一乾燥排気ガスライン
２６ｂ：回収側第二乾燥排気ガスライン
２６ｃ：回収側第三乾燥排気ガスライン
２７：水分リッチガスライン
２８ａ：第一水分リッチガスライン
２８ｂ：第二水分リッチガスライン
２９：主水分リッチガスライン
３０：オフガスライン
３１ａ：回収側第一オフガスライン
３１ｂ：回収側第二オフガスライン
３１ｃ：回収側第三オフガスライン
３２：主オフガスライン
３３ａ：除湿側第一オフガスライン
３３ｂ：除湿側第二オフガスライン
３５ａ：第一排気ガス弁
３５ｂ：第二排気ガス弁
３６ａ：除湿側第一乾燥排気ガス弁
３６ｂ：除湿側第二乾燥排気ガス弁
３７ａ：第一水分リッチガス弁
３７ｂ：第二水分リッチガス弁
３８ａ：除湿側第一オフガス弁
３８ｂ：除湿側第二オフガス弁
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ：二酸化炭素回収装置
４１：吸着塔
４１ａ：第一吸着塔
４１ｂ：第二吸着塔
４１ｃ：第三吸着塔
４２：容器
４３：第一口
４４：第二口
４５：二酸化炭素吸着物
４６：貫通孔
５０，５０ｘ，５０ｘａ,５０ｘｂ：吸引機
５１：吸引機本体
５１ａ：第一吸引機本体
５１ｂ：第二吸引機本体
５２：モータ
５２ａ：第一モータ
５２ｂ：第二モータ
５３：インバータ
５４ａ：第一スイッチ
５４ｂ：第二スイッチ
５６ａ：回収側第一乾燥排気ガス弁
５６ｂ：回収側第二乾燥排気ガス弁
５６ｃ：回収側第三乾燥排気ガス弁
５７ａ：第一吸引弁
５７ｂ：第二吸引弁
５７ｃ：第三吸引弁
５８ａ：回収側第一オフガス弁
５８ｂ：回収側第二オフガス弁
５８ｃ：回収側第三オフガス弁
６０：回収ガス弁
６１，６１ａ，６１ｂ：非回収ガス弁
６２ａ：放出弁
６２ｂ：リサイクル弁
６３：回収ガスタンク
６５：吸引ライン
６６ａ：第一吸引ライン
６６ｂ：第二吸引ライン
６６ｃ：第三吸引ライン
６７：主吸引ライン
６８：吐出ライン
７０：二酸化炭素回収ライン
７１，７１ａ，７１ｂ：非回収ガスライン
７２ａ：非回収ガス放出ライン
７２ｂ：リサイクルライン
８０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ：制御装置
８１：圧力計
８２，８２ａ，８２ｂ：弁制御器
８３，８３ｄ：吸引機制御器

Claims (19)

  1. 少なくとも窒素と二酸化炭素を含む排気ガスから二酸化炭素を回収可能な二酸化炭素回収設備において、
    高圧下で二酸化炭素を吸着し、低圧下で二酸化炭素を放出できる二酸化炭素吸着剤で形成されている二酸化炭素吸着物が内部に充填されている吸着塔と、
    前記吸着塔内に前記排気ガスを送る送風機と、
    前記吸着塔内を真空吸引する吸引機と、
    前記吸引機の吐出口に接続されている吐出ラインと、
    前記吐出ラインに接続されている二酸化炭素回収ラインと、
    前記二酸化炭素回収ラインに設けられている回収ガス弁と、
    前記吐出ラインに接続されている非回収ガスラインと、
    前記非回収ガスラインに設けられている非回収ガス弁と、
    前記吸着塔内の圧力が予め定められた回収圧力を基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記回収ガス弁を閉じて、前記非回収ガス弁を開け、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記非回収ガス弁を閉じて、前記回収ガス弁を開ける制御装置と、
    を備える二酸化炭素回収設備。
  2. 請求項１に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記制御装置は、前記吸着塔内の圧力を検知できる圧力計と、前記圧力計で検知された圧力に基づき、前記回収ガス弁及び前記非回収ガス弁の開閉を制御する弁制御器と、を有する、
    二酸化炭素回収設備。
  3. 請求項２に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記制御装置は、前記圧力計で検知された圧力に基づき、前記吸引機の動作を制御する吸引機制御器を有し、
    前記吸引機制御器は、前記圧力計で検知された圧力が前記回収圧力よりも高く且つ大気圧よりも前記回収圧力に近い圧力又は前記回収圧力である吸引力変更圧力になると、前記吸引機の吸引力が高まるよう前記吸引機を動作させる、
    二酸化炭素回収設備。
  4. 請求項１に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記制御装置は、前記吸引機の動作を制御する吸引機制御器と、前記回収ガス弁及び前記非回収ガス弁の開閉を制御する弁制御器と、を有し、
    前記吸引機制御器は、前記吸引機により前記吸着塔内を真空吸引させてから予め定められた時間が経過すると、前記吸引機の吸引力が高まるよう前記吸引機を動作させ、
    前記弁制御器は、前記吸引機制御器が前記吸引機の吸引力を高める以前は前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力よりも低真空であるとして、前記回収ガス弁を閉じて、前記非回収ガス弁を開け、前記吸引機制御器が前記吸引機の吸引力を高めた後は前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力よりも高真空であるとして、前記非回収ガス弁を閉じて、前記回収ガス弁を開ける、
    二酸化炭素回収設備。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記非回収ガスラインは、端部が開放されている非回収ガス放出ラインを有し、
    前記非回収ガス弁は、前記非回収ガス放出ラインに設けられている放出弁を有し、
    前記制御装置は、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記放出弁を開け、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記放出弁を閉じる、
    二酸化炭素回収設備。
  6. 請求項１から４のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記排気ガス中に含まれている水分を除去できる前処理装置をさらに備え、
    前記前処理装置は、前記送風機からの前記排気ガス中に含まれている水分を除去可能な除湿塔と、前記除湿塔を通った前記排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔に導く乾燥排気ガスラインと、を備え、
    前記非回収ガスラインは、前記乾燥排気ガスラインに接続されているリサイクルラインを有し、
    前記非回収ガス弁は、前記リサイクルラインに設けられているリサイクル弁を有し、
    前記制御装置は、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力よりも低真空の場合又は低真空でると想定される場合に、前記リサイクル弁を開け、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力よりも高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記リサイクル弁を閉じる、
    二酸化炭素回収設備。
  7. 請求項１から４のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記排気ガス中に含まれている水分を除去できる前処理装置をさらに備え、
    前記前処理装置は、前記送風機からの前記排気ガス中に含まれている水分を除去可能な除湿塔と、前記除湿塔を通った前記排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔に導く乾燥排気ガスラインと、を備え、
    前記非回収ガスラインは、端部が開放されている非回収ガス放出ラインと、前記乾燥排気ガスラインに接続されているリサイクルラインと、を有し、
    前記非回収ガス弁は、前記非回収ガス放出ラインに設けられている放出弁と、前記リサイクルラインに設けられているリサイクル弁と、を有し、
    前記制御装置は、
    前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力より低真空で且つ前記回収圧力よりも大気圧に近いリサイクル圧力より低真空である場合、又は前記リサイクル圧力より低真空であると想定される場合に、前記放出弁を開け、前記リサイクル弁を閉じ、
    前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力より低真空で且つ前記リサイクル圧力より高真空である場合、又は、前記回収圧力より低真空で且つ前記リサイクル圧力より高真空であると想定される場合に、前記放出弁を閉じ、前記リサイクル弁を開け、
    前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力よりも高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記放出弁及び前記リサイクル弁を閉じる、
    二酸化炭素回収設備。
  8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記二酸化炭素吸着剤はゼオライトである、
    二酸化炭素回収設備。
  9. 請求項８に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記回収圧力は、－７５～－９５ｋＰａＧである、
    二酸化炭素回収設備。
  10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収設備において、
    前記二酸化炭素吸着物は、互に同じ方向に貫通した複数の貫通孔が形成されている多孔構造物である、
    二酸化炭素回収設備。
  11. 少なくとも窒素と二酸化炭素を含む排気ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法において、
    高圧下で二酸化炭素を吸着し、低圧下で二酸化炭素を放出できる二酸化炭素吸着剤で形成されている二酸化炭素吸着物が内部に充填されている吸着塔内に、前記排気ガスを流入させて、前記二酸化炭素吸着剤に前記排気ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、
    前記吸着塔内を真空吸引して、前記二酸化炭素吸着剤に吸着していた二酸化炭素を前記二酸化炭素吸着剤から離脱させる離脱工程と、
    を実行し、
    前記離脱工程は、前記吸着塔からのガスを回収ガスとして、回収ガスタンクに導く二酸化炭素回収工程と、前記吸着塔からのガスを非回収ガスとして前記回収ガスタンクを除く場所に導く非回収ガス流通工程と、前記二酸化炭素回収工程及び前記非回収ガス流通工程の実行を制御する制御工程と、を含み、
    前記制御工程では、前記吸着塔内の圧力が予め定められた回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記二酸化炭素回収工程を実行させ、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして低真空である場合又は低真空であると想定される場合に、前記非回収ガス流通工程を実行させる、
    二酸化炭素回収方法。
  12. 請求項１１に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記制御工程は、前記吸着塔内の圧力を検知する圧力検知工程と、前記圧力検知工程で検知された圧力に基づき、前記二酸化炭素回収工程と前記非回収ガス流通工程とのうち一方の工程を実行させるガス流通制御工程と、を含む、
    二酸化炭素回収方法。
  13. 請求項１２に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記制御工程は、前記吸着塔内を真空吸引する吸引力を制御する吸引力制御工程を含み、
    前記吸引力制御工程では、前記圧力検知工程で検知された圧力が、前記回収圧力よりも高く且つ大気圧よりも前記回収圧力に近い圧力又は前記回収圧力である吸引力変更圧力になると、前記吸引力を高める、
    二酸化炭素回収方法。
  14. 請求項１１に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記制御工程は、前記吸着塔内を真空吸引する吸引力を制御する吸引力制御工程と、前記二酸化炭素回収工程と前記非回収ガス流通工程とのうち一方の工程を実行させるガス流通制御工程と、を含み、
    前記吸引力制御工程では、前記吸着塔内を真空吸引し始めてから予め定められた時間が経過すると、前記吸引力を高め、
    前記ガス流通制御工程では、前記吸引力制御工程で前記吸引力を高める以前は前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力よりも低真空であるとして、前記非回収ガス流通工程を実行させ、前記吸引力制御工程で前記吸引力を高めた後は前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力よりも高真空であるとして、前記二酸化炭素回収工程を実行させる、
    二酸化炭素回収方法。
  15. 請求項１１から１４のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記非回収ガス流通工程は、前記非回収ガスを大気に放出する非回収ガス放出工程を含み、
    前記制御工程では、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程を実行させ、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程を実行させない、
    二酸化炭素回収方法。
  16. 請求項１１から１４のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記排気ガス中に含まれている水分を除去する前処理をさらに実行し、
    前記前処理は、前記排気ガスを除湿塔内に送って、前記排気ガス中の水分を除去し、前記除湿塔を通った前記排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔に導く除湿工程を含み、
    前記非回収ガス流通工程は、前記非回収ガスを前記乾燥排気ガス中に混入させるリサイクル工程を含み、
    前記制御工程では、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして低真空の場合又は低真空であると想定される場合に、前記リサイクル工程を実行させ、前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力を基準にして高真空の場合又は高真空であると想定される場合に、前記リサイクル工程を実行させない、
    二酸化炭素回収方法。
  17. 請求項１１から１４のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記排気ガス中に含まれている水分を除去する前処理をさらに実行し、
    前記前処理は、前記排気ガスを除湿塔内に送って、前記排気ガス中の水分を除去し、前記除湿塔を通った排気ガスである乾燥排気ガスを前記吸着塔に導く除湿工程を含み、
    前記非回収ガス流通工程は、前記非回収ガスを大気に放出する非回収ガス放出工程と、前記非回収ガスを前記乾燥排気ガス中に混入させるリサイクル工程と、を含み、
    前記制御工程では、
    前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力より低真空で且つ前記回収圧力よりも大気圧に近いリサイクル圧力より低真空である場合、又は前記リサイクル圧力より低真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程を実行させ、前記リサイクル工程を実行させず、
    前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力より低真空で且つ前記リサイクル圧力より高真空である場合、又は、前記回収圧力より低真空で且つ前記リサイクル圧力より高真空であると想定される場合に、前記非回収ガス放出工程を実行させず、前記リサイクル工程を実行させ、
    前記吸着塔内の圧力が前記回収圧力より高真空である場合又は高真空であると想定される場合、前記非回収ガス放出工程及び前記リサイクル工程を実行させない、
    二酸化炭素回収方法。
  18. 請求項１１から１７のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記二酸化炭素吸着剤としてゼオライトを用いる、
    二酸化炭素回収方法。
  19. 請求項１８に記載の二酸化炭素回収方法において、
    前記回収圧力は、－７５～－９５ｋＰａＧである、
    二酸化炭素回収方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2539443B2 (ja) * 1987-07-29 1996-10-02 関西熱化学株式会社 製鉄所排ガスからｃｏ▲下２▼を高純度で分離回収する方法
JP3571672B2 (ja) * 2001-06-19 2004-09-29 エア・ウォーター株式会社 燃焼排ガス中の炭酸ガスを濃縮する方法
JP6575050B2 (ja) * 2014-08-12 2019-09-18 株式会社Ihi 二酸化炭素の回収方法及び回収装置
JP7291649B2 (ja) * 2020-02-26 2023-06-15 株式会社豊田中央研究所 二酸化炭素回収装置、炭化水素製造装置、および二酸化炭素回収方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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