JP2551903B2 - 燃焼排ガスからｃｏ２を分離・回収する方法及び装置 - Google Patents
燃焼排ガスからｃｏ２を分離・回収する方法及び装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鉄所、発電所、化学
工場等から大量に排出される燃焼排ガスから、ＣＯ2 を
分離・回収する方法及び装置に関するものである。
工場等から大量に排出される燃焼排ガスから、ＣＯ2 を
分離・回収する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃焼排ガス、例えばボイラ排ガスはＣＯ
2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｏ2 を主成分としており、この排ガ
スから地球温暖化物質であるＣＯ2 を分離する技術とし
て、ＰＳＡ（圧力変動吸着、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉ
ｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法が知られている。例え
ば、特開平１−１６４７１４号公報には、ＰＳＡ方式の
ＣＯ2 製造法において、原料ガス中のＣＯ2 濃度を検知
し、この濃度により洗浄工程に供給する洗浄ガス量を制
御するＣＯ2 精製法が記載されている。また、特開平１
−１０８１０６号公報には、ＰＳＡ式ＣＯ2 回収方法に
おいて、前処理ＰＳＡにより原料ガス中の水分を除去し
た後、ＣＯ2 ＰＳＡによりＣＯ2 を吸着、脱着してＣＯ
2 を回収するＣＯ2 回収方法が記載されている。
2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｏ2 を主成分としており、この排ガ
スから地球温暖化物質であるＣＯ2 を分離する技術とし
て、ＰＳＡ（圧力変動吸着、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉ
ｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法が知られている。例え
ば、特開平１−１６４７１４号公報には、ＰＳＡ方式の
ＣＯ2 製造法において、原料ガス中のＣＯ2 濃度を検知
し、この濃度により洗浄工程に供給する洗浄ガス量を制
御するＣＯ2 精製法が記載されている。また、特開平１
−１０８１０６号公報には、ＰＳＡ式ＣＯ2 回収方法に
おいて、前処理ＰＳＡにより原料ガス中の水分を除去し
た後、ＣＯ2 ＰＳＡによりＣＯ2 を吸着、脱着してＣＯ
2 を回収するＣＯ2 回収方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開平１−１６
４７１４号公報に記載された方法は、原料ガス中のＣＯ
2 濃度を検知して活性炭が装入されたＰＳＡを制御する
ものであり、特開平１−１０８１０６号公報に記載され
た方法は、合成ゼオライトが装入されたＰＳＡの前処理
として水分除去を行うものであり、いずれも、一段のＰ
ＳＡのみで加圧状態でＣＯ2 を分離するので、回収され
たＣＯ2 濃度が低いという問題点がある。なお、上記の
公報には、後述の本発明の特徴である吸着材の種類によ
り特性が異なることを利用して、加圧ＰＳＡと常圧ＰＳ
Ａとを組み合わせて効果的なＰＳＡプロセスを構成する
ことは、何も記載されていない。
４７１４号公報に記載された方法は、原料ガス中のＣＯ
2 濃度を検知して活性炭が装入されたＰＳＡを制御する
ものであり、特開平１−１０８１０６号公報に記載され
た方法は、合成ゼオライトが装入されたＰＳＡの前処理
として水分除去を行うものであり、いずれも、一段のＰ
ＳＡのみで加圧状態でＣＯ2 を分離するので、回収され
たＣＯ2 濃度が低いという問題点がある。なお、上記の
公報には、後述の本発明の特徴である吸着材の種類によ
り特性が異なることを利用して、加圧ＰＳＡと常圧ＰＳ
Ａとを組み合わせて効果的なＰＳＡプロセスを構成する
ことは、何も記載されていない。
【０００４】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、ＰＳＡに使用する吸着材として、
加圧（高いＣＯ2 分圧）域で有効な活性炭、分子ふるい
炭素（ＭＳＣ、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｉｎｇ
Ｃａｒｂｏｎ）等の炭素系吸着材、又はハイドロタルサ
イト系吸着材と、常圧域で有効なゼオライトとを用い、
両者を組み合わせて、高濃度のＣＯ2 を回収することが
できるようにしたＰＳＡのハイブリッドプロセスを提供
することにある。また、本発明の他の目的は、加圧ＰＳ
Ａのオフガスの持つ圧力エネルギーをＰＳＡ動作エネル
ギーとして回収することにある。
で、本発明の目的は、ＰＳＡに使用する吸着材として、
加圧（高いＣＯ2 分圧）域で有効な活性炭、分子ふるい
炭素（ＭＳＣ、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｉｎｇ
Ｃａｒｂｏｎ）等の炭素系吸着材、又はハイドロタルサ
イト系吸着材と、常圧域で有効なゼオライトとを用い、
両者を組み合わせて、高濃度のＣＯ2 を回収することが
できるようにしたＰＳＡのハイブリッドプロセスを提供
することにある。また、本発明の他の目的は、加圧ＰＳ
Ａのオフガスの持つ圧力エネルギーをＰＳＡ動作エネル
ギーとして回収することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明の方法は、図１に示すように燃焼
排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）法により分
離・回収する方法において、排ガスを除湿した後、炭素
系吸着材又はハイドロタルサイト系吸着材を充填した第
１ＰＳＡ装置１６に排ガスを加圧状態で通し大気圧で再
生してＣＯ2 に富むガスを得、ついで、このＣＯ2 に富
むガスをゼオライト系吸着材を充填した第２ＰＳＡ装置
２０に常圧状態で通し減圧状態で再生して高濃度のＣＯ
2 を分離・回収することを特徴としている。また、本発
明の他の方法は、図２に示すように、燃焼排ガス中のＣ
Ｏ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）法により分離・回収する
方法において、炭素系吸着材又はハイドロタルサイト系
吸着材を充填した第１ＰＳＡ装置１６に排ガスを加圧状
態で通し大気圧で再生してＣＯ2 に富むガスを得た後、
このＣＯ2 に富むガスを除湿し、ついで、このＣＯ2 に
富むガスをゼオライト系吸着材を充填した第２ＰＳＡ装
置２０に常圧状態で通し減圧状態で再生して高濃度のＣ
Ｏ2 を分離・回収することを特徴としている。これらの
方法において、第１ＰＳＡ装置１６から非吸着成分とし
て排出される加圧状態のＮ2 を主成分とするＰＳＡオフ
ガスを、ＰＳＡ装置の自動弁駆動用の計装気体として用
いることが好ましい。
成するために、本発明の方法は、図１に示すように燃焼
排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）法により分
離・回収する方法において、排ガスを除湿した後、炭素
系吸着材又はハイドロタルサイト系吸着材を充填した第
１ＰＳＡ装置１６に排ガスを加圧状態で通し大気圧で再
生してＣＯ2 に富むガスを得、ついで、このＣＯ2 に富
むガスをゼオライト系吸着材を充填した第２ＰＳＡ装置
２０に常圧状態で通し減圧状態で再生して高濃度のＣＯ
2 を分離・回収することを特徴としている。また、本発
明の他の方法は、図２に示すように、燃焼排ガス中のＣ
Ｏ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）法により分離・回収する
方法において、炭素系吸着材又はハイドロタルサイト系
吸着材を充填した第１ＰＳＡ装置１６に排ガスを加圧状
態で通し大気圧で再生してＣＯ2 に富むガスを得た後、
このＣＯ2 に富むガスを除湿し、ついで、このＣＯ2 に
富むガスをゼオライト系吸着材を充填した第２ＰＳＡ装
置２０に常圧状態で通し減圧状態で再生して高濃度のＣ
Ｏ2 を分離・回収することを特徴としている。これらの
方法において、第１ＰＳＡ装置１６から非吸着成分とし
て排出される加圧状態のＮ2 を主成分とするＰＳＡオフ
ガスを、ＰＳＡ装置の自動弁駆動用の計装気体として用
いることが好ましい。
【０００６】本発明の装置は、図１に示すように、燃焼
排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）装置により
分離・回収する装置において、排ガス中の水分を除去す
る除湿塔１４と、除湿された排ガス中のＣＯ2 を分離す
るために、炭素系吸着材又はハイドロタルサイト系吸着
材を充填した複数の充填槽からなる予備濃縮用の加圧吸
着−大気圧再生式の第１ＰＳＡ装置１６と、第１ＰＳＡ
装置からのＣＯ2 に富むガスから高濃度のＣＯ2 を分離
・回収するために、ゼオライト系吸着材を充填した複数
の充填槽からなる濃縮回収用の常圧吸着−真空再生式の
第２ＰＳＡ装置２０と、を備えたことを特徴としてい
る。また、本発明の他の装置は、図２に示すように、燃
焼排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）装置によ
り分離・回収する装置において、排ガス中のＣＯ2 を分
離するために、炭素系吸着材又はハイドロタルサイト系
吸着材を充填した複数の充填槽からなる予備濃縮用の加
圧吸着−大気圧再生式の第１ＰＳＡ装置１６と、第１Ｐ
ＳＡ装置からのＣＯ2 に富むガス中の水分を除去する除
湿塔１４と、除湿されたＣＯ2 に富むガスから高濃度の
ＣＯ2 を分離・回収するために、ゼオライト系吸着材を
充填した複数の充填槽からなる濃縮回収用の常圧−真空
再生式の第２ＰＳＡ装置２０と、を備えたことを特徴と
している。本発明において、「高濃度のＣＯ2 」とは、
９５vol ％以上、好ましくは９９．９vol ％以上のＣＯ
2 のことを言う。また、ハイドロタルサイト系吸着材と
は、下記の数式で表わされる化合物のことを言う。ここ
で、 Ｍ2 + ：二価金属、たとえばＭｇ2 + ，Ｚｎ2 + ，Ｎｉ
2 + Ｍ3 + ：三価金属、たとえばＡｌ3 + ，Ｆｅ3 + ，Ｃｒ
3 + Ａn - ：ｎ価アニオン、たとえばＣｌ- ，ＮＯ3 - ，Ｃ
Ｏ3 2 - ，サリチル酸，しゅう酸，クエン酸 などで、ｘは、０＜ｘ＜０．３３の範囲にある。
排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）装置により
分離・回収する装置において、排ガス中の水分を除去す
る除湿塔１４と、除湿された排ガス中のＣＯ2 を分離す
るために、炭素系吸着材又はハイドロタルサイト系吸着
材を充填した複数の充填槽からなる予備濃縮用の加圧吸
着−大気圧再生式の第１ＰＳＡ装置１６と、第１ＰＳＡ
装置からのＣＯ2 に富むガスから高濃度のＣＯ2 を分離
・回収するために、ゼオライト系吸着材を充填した複数
の充填槽からなる濃縮回収用の常圧吸着−真空再生式の
第２ＰＳＡ装置２０と、を備えたことを特徴としてい
る。また、本発明の他の装置は、図２に示すように、燃
焼排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変動吸着）装置によ
り分離・回収する装置において、排ガス中のＣＯ2 を分
離するために、炭素系吸着材又はハイドロタルサイト系
吸着材を充填した複数の充填槽からなる予備濃縮用の加
圧吸着−大気圧再生式の第１ＰＳＡ装置１６と、第１Ｐ
ＳＡ装置からのＣＯ2 に富むガス中の水分を除去する除
湿塔１４と、除湿されたＣＯ2 に富むガスから高濃度の
ＣＯ2 を分離・回収するために、ゼオライト系吸着材を
充填した複数の充填槽からなる濃縮回収用の常圧−真空
再生式の第２ＰＳＡ装置２０と、を備えたことを特徴と
している。本発明において、「高濃度のＣＯ2 」とは、
９５vol ％以上、好ましくは９９．９vol ％以上のＣＯ
2 のことを言う。また、ハイドロタルサイト系吸着材と
は、下記の数式で表わされる化合物のことを言う。ここ
で、 Ｍ2 + ：二価金属、たとえばＭｇ2 + ，Ｚｎ2 + ，Ｎｉ
2 + Ｍ3 + ：三価金属、たとえばＡｌ3 + ，Ｆｅ3 + ，Ｃｒ
3 + Ａn - ：ｎ価アニオン、たとえばＣｌ- ，ＮＯ3 - ，Ｃ
Ｏ3 2 - ，サリチル酸，しゅう酸，クエン酸 などで、ｘは、０＜ｘ＜０．３３の範囲にある。
【０００７】
【数１】
【０００８】図３は、排ガス中のＣＯ2 分圧とＣＯ2 吸
着容量との関係を示すグラフである。実線はゼオライト
を示し、破線は活性炭を示している。圧力の低い領域で
は、ゼオライトのＣＯ2 吸着性能が優れ、圧力が増すに
つれて徐々にＣＯ2 吸着量が増加するが、大きく増加す
ることはなく、ほぼ横ばい状態となる。一方、活性炭の
場合は、圧力の低い領域では、ＣＯ2 吸着性能はゼオラ
イトの場合よりも悪く、圧力にほぼ正比例してＣＯ2 吸
着量が増加する。このため、ある圧力になると、逆転し
て、ゼオライトの吸着性能より活性炭の吸着性能が大き
くなる。低圧力域では、ゼオライトのＣＯ2 吸着量は圧
力の上昇に伴い急激に増加するので、この圧力Ｐまでを
ゼオライトを装入した第２ＰＳＡ装置の適用範囲とし、
この圧力Ｐより大きい圧力を炭素系吸着材又はハイドロ
タルサイト系吸着材を装入した第１ＰＳＡ装置の適用範
囲とする。このように構成することにより、効率よくＣ
Ｏ2 を分離・回収することができる。
着容量との関係を示すグラフである。実線はゼオライト
を示し、破線は活性炭を示している。圧力の低い領域で
は、ゼオライトのＣＯ2 吸着性能が優れ、圧力が増すに
つれて徐々にＣＯ2 吸着量が増加するが、大きく増加す
ることはなく、ほぼ横ばい状態となる。一方、活性炭の
場合は、圧力の低い領域では、ＣＯ2 吸着性能はゼオラ
イトの場合よりも悪く、圧力にほぼ正比例してＣＯ2 吸
着量が増加する。このため、ある圧力になると、逆転し
て、ゼオライトの吸着性能より活性炭の吸着性能が大き
くなる。低圧力域では、ゼオライトのＣＯ2 吸着量は圧
力の上昇に伴い急激に増加するので、この圧力Ｐまでを
ゼオライトを装入した第２ＰＳＡ装置の適用範囲とし、
この圧力Ｐより大きい圧力を炭素系吸着材又はハイドロ
タルサイト系吸着材を装入した第１ＰＳＡ装置の適用範
囲とする。このように構成することにより、効率よくＣ
Ｏ2 を分離・回収することができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の材質、形状、その相対配置などは、とくに
特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみ
に限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎな
い。 実施例１ 図１は、本発明の一実施例を示している。ＣＯ2 を含む
排ガスを、コンプレッサー１０で約５kg／cm Ｇ以上に
加圧し、ミストセパレータ１２でミストを分離した後、
シリカゲル、アルミナなどの除湿材を充填した除湿塔１
４に導入して除湿した後、第１ＰＳＡ装置１６を導入す
る。第１ＰＳＡ装置１６は、活性炭、分子ふるい（Ｍｏ
ｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ、ＭＳ
Ｃ）等の炭素系吸着材又はハイドロタルサイト（Ｈｙｄ
ｒｏｔａｌｃｉｔｅ）系吸着材が充填された複数（図１
では一例として２基）の充填槽からなり、複数の弁（図
示せず）の切替操作により、大気圧以上の加圧状態で吸
着し、ほぼ大気圧で再生できるように構成されている。
なお、炭素系吸着材及びハイドロタルサイト系吸着材
は、大気圧以上の加圧状態において、ＣＯ2 吸着能が高
く、かつ、水分の吸着によるＣＯ2 吸着能の劣化が少な
い。
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の材質、形状、その相対配置などは、とくに
特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみ
に限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎな
い。 実施例１ 図１は、本発明の一実施例を示している。ＣＯ2 を含む
排ガスを、コンプレッサー１０で約５kg／cm Ｇ以上に
加圧し、ミストセパレータ１２でミストを分離した後、
シリカゲル、アルミナなどの除湿材を充填した除湿塔１
４に導入して除湿した後、第１ＰＳＡ装置１６を導入す
る。第１ＰＳＡ装置１６は、活性炭、分子ふるい（Ｍｏ
ｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ、ＭＳ
Ｃ）等の炭素系吸着材又はハイドロタルサイト（Ｈｙｄ
ｒｏｔａｌｃｉｔｅ）系吸着材が充填された複数（図１
では一例として２基）の充填槽からなり、複数の弁（図
示せず）の切替操作により、大気圧以上の加圧状態で吸
着し、ほぼ大気圧で再生できるように構成されている。
なお、炭素系吸着材及びハイドロタルサイト系吸着材
は、大気圧以上の加圧状態において、ＣＯ2 吸着能が高
く、かつ、水分の吸着によるＣＯ2 吸着能の劣化が少な
い。
【００１０】第１ＰＳＡ装置１６において、大気圧での
再生操作により、ＣＯ2 が予備濃縮（粗精製）されてＣ
Ｏ2 が２５〜６０vol ％のＣＯ2 に富むガス (ＣＯ2 リ
ッチガス) と、Ｎ2 に富むガス（Ｎ2 リッチガス）とが
分離される。そして、Ｎ2 リッチガスはＮ2 タンク１８
に貯留される。ＣＯ2 リッチガスは、合成ゼオライト
（例えばモレキュラーシービングゼオライト５Ａ型、１
３Ｘ型等）等のゼオライト系吸着材を充填した複数（図
１では一例として２基）の充填槽からなる第２ＰＳＡ装
置２０に導入される。この第２ＰＳＡ装置２０は、複数
の弁（図示せず）の切替操作により、常圧で吸着し、真
空（減圧）で再生できるように構成されている。２２は
真空ポンプである。なお、ゼオライト系吸着材は、大気
圧以下でＣＯ2 吸着能が高く、かつ、水分の吸着により
ＣＯ2 吸着能の低下が起こる。また、ＣＯ2 濃度が３０
％以上でないと効果的でない。このため、予備濃縮され
たＣＯ2 リッチガスを処理するのに適している。
再生操作により、ＣＯ2 が予備濃縮（粗精製）されてＣ
Ｏ2 が２５〜６０vol ％のＣＯ2 に富むガス (ＣＯ2 リ
ッチガス) と、Ｎ2 に富むガス（Ｎ2 リッチガス）とが
分離される。そして、Ｎ2 リッチガスはＮ2 タンク１８
に貯留される。ＣＯ2 リッチガスは、合成ゼオライト
（例えばモレキュラーシービングゼオライト５Ａ型、１
３Ｘ型等）等のゼオライト系吸着材を充填した複数（図
１では一例として２基）の充填槽からなる第２ＰＳＡ装
置２０に導入される。この第２ＰＳＡ装置２０は、複数
の弁（図示せず）の切替操作により、常圧で吸着し、真
空（減圧）で再生できるように構成されている。２２は
真空ポンプである。なお、ゼオライト系吸着材は、大気
圧以下でＣＯ2 吸着能が高く、かつ、水分の吸着により
ＣＯ2 吸着能の低下が起こる。また、ＣＯ2 濃度が３０
％以上でないと効果的でない。このため、予備濃縮され
たＣＯ2 リッチガスを処理するのに適している。
【００１１】第２ＰＳＡ装置２０において、真空での再
生操作により、ＣＯ2 が濃縮（精製）回収され、ＣＯ2
タンク２４に貯留される。この場合、ＣＯ2 濃度は９５
〜９９．９vol ％である。ＣＯ2 タンク２４内のＣＯ2
はＣＯ2 製品とされるが、一部は第２ＰＳＡ装置２０内
の塔内残留Ｎ2 パージ用として第２ＰＳＡ装置２０に導
入され、ＣＯ2 純度の向上を図るように構成されてい
る。そして、第２ＰＳＡ装置２０のオフガスは、ボイラ
排ガス中のＣＯ2 濃度が、オフガス中のＣＯ2 濃度より
大きい時はベントガスとして放出され、ボイラ排ガス中
のＣＯ2 濃度がオフガス中のＣＯ2 濃度より小さい時は
排ガスへリサイクルされ、ＣＯ2 回収率の向上を図るよ
うに構成されている。２６はＣＯ2 センサである。ま
た、前記Ｎ2 タンク１８内のＮ2 リッチガスは、計装用
ユーティリティガス（バルブ駆動用等）として利用さ
れ、装置内消費動力の削減を図るように構成されてい
る。２８は起動時に使用する空気コンプレッサーであ
る。
生操作により、ＣＯ2 が濃縮（精製）回収され、ＣＯ2
タンク２４に貯留される。この場合、ＣＯ2 濃度は９５
〜９９．９vol ％である。ＣＯ2 タンク２４内のＣＯ2
はＣＯ2 製品とされるが、一部は第２ＰＳＡ装置２０内
の塔内残留Ｎ2 パージ用として第２ＰＳＡ装置２０に導
入され、ＣＯ2 純度の向上を図るように構成されてい
る。そして、第２ＰＳＡ装置２０のオフガスは、ボイラ
排ガス中のＣＯ2 濃度が、オフガス中のＣＯ2 濃度より
大きい時はベントガスとして放出され、ボイラ排ガス中
のＣＯ2 濃度がオフガス中のＣＯ2 濃度より小さい時は
排ガスへリサイクルされ、ＣＯ2 回収率の向上を図るよ
うに構成されている。２６はＣＯ2 センサである。ま
た、前記Ｎ2 タンク１８内のＮ2 リッチガスは、計装用
ユーティリティガス（バルブ駆動用等）として利用さ
れ、装置内消費動力の削減を図るように構成されてい
る。２８は起動時に使用する空気コンプレッサーであ
る。
【００１２】実施例２ 本実施例は、図２に示すように、除湿塔１４を第１ＰＳ
Ａ装置１６の下流側に設置したものである。本実施例
は、除湿塔１４に導入されるガス量が減少するので、除
湿塔を小型にすることができるという利点を有してい
る。他の構成、作用効果は実施例１の場合と同様であ
る。
Ａ装置１６の下流側に設置したものである。本実施例
は、除湿塔１４に導入されるガス量が減少するので、除
湿塔を小型にすることができるという利点を有してい
る。他の構成、作用効果は実施例１の場合と同様であ
る。
【００１３】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 燃焼排ガスを炭素系吸着材又はハイドロタルサ
イト系吸着材を充填した第１段目の加圧吸着−常圧再生
式のＰＳＡ装置で処理してＣＯ2 を粗精製し、つぎにこ
の回収したガス（ＣＯ2 リッチガス）をゼオライト系吸
着材を充填した第２段目の常圧吸着−真空再生式のＰＳ
Ａ装置にて処理するものであるので、すなわち、吸着材
の特性の相違を有効に利用するものであるので、高濃度
のＣＯ2 を回収することができる。 （２） 第１段目の加圧ＰＳＡで吸着されずに排出され
る、加圧状態のＮ2 リッチオフガスを、ＰＳＡ装置駆動
用の切替弁の作動用等に利用する場合は、計装用空気の
代替となり、計装用空気コンプレッサー動力等を削減で
きるので、プロセス内消費エネルギーを軽減することが
できる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 燃焼排ガスを炭素系吸着材又はハイドロタルサ
イト系吸着材を充填した第１段目の加圧吸着−常圧再生
式のＰＳＡ装置で処理してＣＯ2 を粗精製し、つぎにこ
の回収したガス（ＣＯ2 リッチガス）をゼオライト系吸
着材を充填した第２段目の常圧吸着−真空再生式のＰＳ
Ａ装置にて処理するものであるので、すなわち、吸着材
の特性の相違を有効に利用するものであるので、高濃度
のＣＯ2 を回収することができる。 （２） 第１段目の加圧ＰＳＡで吸着されずに排出され
る、加圧状態のＮ2 リッチオフガスを、ＰＳＡ装置駆動
用の切替弁の作動用等に利用する場合は、計装用空気の
代替となり、計装用空気コンプレッサー動力等を削減で
きるので、プロセス内消費エネルギーを軽減することが
できる。
【図１】本発明の燃焼排ガスからＣＯ2 を回収する装置
の一実施例を示す構成説明図である。
の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】本発明の装置の他の実施例を示す構成説明図で
ある。
ある。
【図３】排ガス中のＣＯ2 分圧とＣＯ2 吸着容量との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
１０ コンプレッサー １４ 除湿塔 １６ 第１ＰＳＡ装置 １８ Ｎ2 タンク ２０ 第２ＰＳＡ装置 ２２ 真空ポンプ ２４ ＣＯ2 タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 忠 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 梶畠 賀敬 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 西村 和也 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 堺 松成 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社 電力技術研 究所内 (72)発明者 佐治 明 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社 電力技術研 究所内 (72)発明者 市川 昌彦 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社 電力技術研 究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変
動吸着）法により分離・回収する方法において、 排ガスを除湿した後、炭素系吸着材又はハイドロタルサ
イト系吸着材を充填した第１ＰＳＡ装置（１６）に排ガ
スを加圧状態で通し大気圧で再生してＣＯ2 に富むガス
を得、ついで、このＣＯ2 に富むガスをゼオライト系吸
着材を充填した第２ＰＳＡ装置（２０）に常圧状態で通
し減圧状態で再生して高濃度のＣＯ2 を分離・回収する
ことを特徴とする燃焼排ガスからＣＯ2 を分離・回収す
る方法。 - 【請求項２】 燃焼排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変
動吸着）法により分離・回収する方法において、 炭素系吸着材又はハイドロタルサイト系吸着材を充填し
た第１ＰＳＡ装置（１６）に排ガスを加圧状態で通し大
気圧で再生してＣＯ2 に富むガスを得た後、このＣＯ2
に富むガスを除湿し、ついで、このＣＯ2 に富むガスを
ゼオライト系吸着材を充填した第２ＰＳＡ装置（２０）
に常圧状態で通し減圧状態で再生して高濃度のＣＯ2 を
分離・回収することを特徴とする燃焼排ガスからＣＯ2
を分離・回収する方法。 - 【請求項３】 第１ＰＳＡ装置（１６）から非吸着成分
として排出される加圧状態のＮ2 を主成分とするＰＳＡ
オフガスを、ＰＳＡ装置の自動弁駆動用の計装気体とし
て用いることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼排
ガスからＣＯ2 を分離・回収する方法。 - 【請求項４】 燃焼排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変
動吸着）装置により分離・回収する装置において、 排ガス中の水分を除去する除湿塔（１４）と、 除湿された排ガス中のＣＯ2 を分離するために、炭素系
吸着材又はハイドロタルサイト系吸着材を充填した複数
の充填槽からなる予備濃縮用の加圧吸着−大気圧再生式
の第１ＰＳＡ装置（１６）と、 第１ＰＳＡ装置（１６）からのＣＯ2 に富むガスから高
濃度のＣＯ2 を分離・回収するために、ゼオライト系吸
着材を充填した複数の充填槽からなる濃縮回収用の常圧
吸着−真空再生式の第２ＰＳＡ装置（２０）と、を備え
たことを特徴とする燃焼排ガスからＣＯ2 を分離・回収
する装置。 - 【請求項５】 燃焼排ガス中のＣＯ2 をＰＳＡ（圧力変
動吸着）装置により分離・回収する装置において、 排ガス中のＣＯ2 を分離するために、炭素系吸着材又は
ハイドロタルサイト系吸着材を充填した複数の充填槽か
らなる予備濃縮用の加圧吸着−大気圧再生式の第１ＰＳ
Ａ装置（１６）と、 第１ＰＳＡ装置（１６）からのＣＯ2 に富むガス中の水
分を除去する除湿塔（１４）と、 除湿されたＣＯ2 に富むガスから高濃度のＣＯ2 を分離
・回収するために、ゼオライト系吸着材を充填した複数
の充填槽からなる濃縮回収用の常圧−真空再生式の第２
ＰＳＡ装置（２０）と、を備えたことを特徴とする燃焼
排ガスからＣＯ2 を分離・回収する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269704A JP2551903B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 燃焼排ガスからｃｏ２を分離・回収する方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269704A JP2551903B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 燃焼排ガスからｃｏ２を分離・回収する方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691126A JPH0691126A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2551903B2 true JP2551903B2 (ja) | 1996-11-06 |
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ID=17476027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4269704A Expired - Fee Related JP2551903B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 燃焼排ガスからｃｏ２を分離・回収する方法及び装置 |
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| JP (1) | JP2551903B2 (ja) |
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-
1992
- 1992-09-11 JP JP4269704A patent/JP2551903B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0691126A (ja) | 1994-04-05 |
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