JP4831834B2 - Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２吸収液回収方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＯ₂除去排ガスに同伴するＣＯ₂吸収液の放出量を軽減しＣＯ₂吸収液の回収効率の向上を図ったＣＯ₂回収装置及びＣＯ₂吸収液回収方法に関する。

近年、地球の温暖化現象の原因の一つとして、ＣＯ₂による温室効果が指摘され、地球環境を守る上で国際的にもその対策が急務となってきた。ＣＯ₂の発生源としては化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の活動分野に及び、その排出抑制への要求が一層強まる傾向にある。これに伴い大量の化石燃料を使用する火力発電所などの動力発生設備を対象に、ボイラの燃焼排ガスをアミン系ＣＯ₂吸収液と接触させ、燃焼排ガス中のＣＯ₂を除去、回収する方法及び回収されたＣＯ₂を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的に研究されている。

また、前記のようなＣＯ₂吸収液を用い、燃焼排ガスからＣＯ₂を除去・回収する工程としては、吸収塔において燃焼排ガスとＣＯ₂吸収液とを接触させる工程、ＣＯ₂を吸収した吸収液を再生塔において加熱し、ＣＯ₂を遊離させると共に吸収液を再生して再び吸収塔に循環して再使用するものが採用されている（例えば、特許文献１参照）。

前記従来のＣＯ₂回収装置１０００は、図９に示すように、例えばボイラやガスタービン等の産業設備から排出されたＣＯ₂を含有するＣＯ₂含有排ガス１００２Ａを冷却塔１００４において冷却水１００３によって冷却し、冷却されたＣＯ₂含有排ガス１００２Ａを吸収塔１００６においてアルカノールアミンをベースとするＣＯ₂吸収液１００５と向流接触し、ＣＯ₂含有排ガス１００２Ａ中のＣＯ₂はＣＯ₂吸収液１００５に吸収され、前記ＣＯ₂含有排ガス１００２ＡからＣＯ₂を除去する。そして、ＣＯ₂を吸収したＣＯ₂吸収液（リッチ溶液）１００８は、再生塔１００７においてＣＯ₂を放出し、再生塔１００７下部に至る頃には、大部分のＣＯ₂が除去され、ＣＯ₂吸収液１００５を再生するものである。この再生されたＣＯ₂吸収液１００５が再び吸収塔１００６に送給され、再利用されるものである。

この従来のＣＯ₂回収装置１０００を用いたＣＯ₂回収方法では、まずＣＯ₂含有排ガス１００２Ａは、冷却塔１００４において冷却水１００３により冷却された後、前記吸収塔１００６に送給される。

前記吸収塔１００６において、ＣＯ₂含有排ガス１００２Ａは、吸収塔１００６の下部側に設けられたＣＯ₂回収部１０１０で、液分散器であるノズル１０１１−１から供給されるＣＯ₂吸収液１００５と向流接触し、ＣＯ₂含有排ガス１００２Ａ中のＣＯ₂は、例えば、化学反応（Ｒ−ＮＨ₂＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂→Ｒ−ＮＨ₃ＨＣＯ₃）によりＣＯ₂吸収液１００５に吸収される。そして、ＣＯ₂吸収液回収用デミスタ１０１２においてＣＯ₂除去後のＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストが除去される。

そして、ＣＯ₂吸収液ミストが除去された後のＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂは、水洗部１０１３−１でノズル１０１１−２から供給されるＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４と気液接触して、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液１００５が回収される。
また、凝縮水受部１０１７−１で回収されたＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４は、第一の循環ラインＬ１を介して送給され、水洗部１０１３−１の洗浄水として再利用され、前記ＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４の余剰分は、吸収塔１００６下部に第一の保留水排出ラインＬ２を介して排出される。

そして、水洗用デミスタ１０１５−１でＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中の洗浄水ミストが除去される。その後、水洗部１０１３−２で、ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２ＣはＣＯ₂吸収液回収用水１０１６と気液接触し、ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に残存するＣＯ₂吸収液１００５が回収される。

凝縮水受部１０１７−２で回収されたＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４は第二の循環ラインＬ３を介して送給され、ＣＯ₂吸収液回収用水１０１６として再利用される。また、前記ＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４の余剰分は、凝縮水受部１０１７−１に第二の保留水排出ラインＬ４を介して送給されＣＯ₂吸収液ミストを回収するために利用される。

そして、水洗用デミスタ１０１５−２で、ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中の洗浄水ミストが除去される。その後、吸収塔１００６の頂部からＣＯ₂吸収液１００５の除去されたＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃが排出される。

また、リッチ溶液１００８は、リッチ・リーン溶液熱交換器１０１６において、再生塔１００７で再生されたリーン溶液１００９により加熱され、再生塔１００７に供給される。再生塔１００７内部に供給されたリッチ溶液１００８は、吸熱により、大部分のＣＯ₂を放出する。再生塔１００７内で一部のＣＯ₂を放出したＣＯ₂吸収液１００５は「セミリーン溶液」と呼称される。この図示しないセミリーン溶液は、再生塔１００７底部に至る頃には、大部分のＣＯ₂が除去されたリーン溶液１００９となる。このリーン溶液１００９は再生加熱器１０３０で飽和スチーム１０３１により加熱される。

一方、再生塔１００７の塔頂部からは塔内においてリッチ溶液１００８及び図示しないセミリーン溶液から水蒸気を伴ったＣＯ₂ガス１０２０が放出される。そして、水蒸気を伴ったＣＯ₂ガス１０２０は、コンデンサ１０２１により水蒸気が凝縮され、分離ドラム１０２２にて水が分離された後、ＣＯ₂ガス１０２３が系外に放出されて回収される。分離ドラム１０２２にて分離された水は再生塔１００７の上部に供給される。また残りの水はＣＯ₂吸収液回収用水１０１６として水洗部１０１３−２の頂部に供給され、ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃに残存するＣＯ₂吸収液１００５を吸収する。

尚、図９中、前記ＣＯ₂回収装置１０００は、既設の排ガス源からＣＯ₂を回収するために後付で設けられる場合と、新設排ガス源に同時付設される場合とがある。

このように、前記従来のＣＯ₂回収装置１０００では、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液１００５を回収し、吸収塔１００６から排出されるＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液１００５の放出量を軽減していた。

特開２００２−１２６４３９号公報

しかしながら、前記従来のＣＯ₂回収装置１０００では、例えば水洗用デミスタ１０１５−１において、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミスト及び洗浄水ミストが十分に回収されず、ＣＯ₂吸収液１００５の損失を非常に低いレベルに低減できない場合があり、吸収塔１００６からＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃに同伴して放出されるＣＯ₂吸収液１００５の放出量を十分に削減できない場合がある、という問題がある。

また、ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃに同伴してＣＯ₂吸収液１００５が放出されることで、リーン溶液１００９にアミン等のＣＯ₂吸収液１００５を別途更に補う必要がある、という問題がある。

本発明は、前記問題に鑑み、ＣＯ₂除去排ガスに同伴するＣＯ₂吸収液の放出量を軽減する共に、リーン溶液に供給するＣＯ₂吸収液成分を軽減し、ＣＯ₂吸収液の回収効率を一層向上させたＣＯ₂回収装置及びＣＯ₂吸収液回収方法を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＣＯ₂を含有する排ガスとＣＯ₂吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ₂を吸収するＣＯ₂回収部と、前記ＣＯ₂回収部の上段側に配設され、ＣＯ₂を除去したＣＯ₂除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ₂吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、前記ＣＯ₂回収部の上段側に配設され、前記ＣＯ₂除去排ガスに同伴するＣＯ₂吸収液ミストを除去するＣＯ₂吸収液回収用デミスタと、前記水洗部の上段側に配設され、前記ＣＯ₂除去排ガスに同伴する洗浄水ミストを除去する少なくとも一つ以上の水洗用デミスタと、前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有してなる吸収塔と、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ₂を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ₂回収装置であって、前記吸収塔に配設された前記水洗用デミスタのうち、前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設された水洗用デミスタが、圧力損失が、７５〜２５０ｍｍＨ ₂ Ｏである少なくとも二層構造からなるデミスタであり、前記少なくとも二層構造からなるデミスタの下層部がガラス繊維層であると共に、上層部がワイヤメッシュ層であることを特徴とするＣＯ₂回収装置にある。

第２の発明は、ＣＯ ₂ を含有する排ガスとＣＯ ₂ 吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ ₂ を吸収するＣＯ ₂ 回収部と、前記ＣＯ ₂ 回収部の上段側に配設され、ＣＯ ₂ を除去したＣＯ ₂ 除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ ₂ 吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、前記ＣＯ ₂ 回収部の上段側に配設され、前記ＣＯ ₂ 除去排ガスに同伴するＣＯ ₂ 吸収液ミストを除去するＣＯ ₂ 吸収液回収用デミスタと、前記水洗部の上段側に配設され、前記ＣＯ ₂ 除去排ガスに同伴する洗浄水ミストを除去する少なくとも一つ以上の水洗用デミスタと、前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有してなる吸収塔と、ＣＯ ₂ を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ ₂ を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ ₂ 回収装置であって、前記吸収塔に配設された前記水洗用デミスタのうち、前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設された水洗用デミスタが、圧力損失が、７０〜２５０ｍｍＨ₂Ｏである少なくとも二層構造からなるデミスタであり、前記少なくとも二層構造からなるデミスタの上層部及び下層部がワイヤメッシュ層であると共に、前記ワイヤメッシュ層の間の中間層がガラス繊維層であることを特徴とするＣＯ₂回収装置にある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部に水を供給する第一の液分散器と前記少なくとも二層構造からなるデミスタとの間に配設され、前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設された前記水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部から供給された排水を導入するチムニートレイを具備してなることを特徴とするＣＯ₂回収装置にある。

第４の発明は、請求項１乃至３の何れか一つのＣＯ₂回収装置を用いて、排ガス中のＣＯ₂を除去したＣＯ₂除去排ガスに同伴する洗浄水ミスト及びＣＯ₂吸収液を回収することを特徴とするＣＯ₂吸収液回収方法にある。

本発明によれば、前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設したデミスタを少なくとも二層構造からなるものとしているため、ＣＯ₂除去排ガスに同伴するＣＯ₂吸収液の放出量を軽減しＣＯ₂吸収液の回収効率を向上させることができる。
また、ＣＯ₂吸収液除去排ガスに同伴して放出されるＣＯ₂吸収液を削減することで、
リーン溶液に別途更に補うアミン等のＣＯ₂吸収液の供給量を軽減することができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明による実施例１に係るＣＯ₂回収装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るＣＯ₂回収装置の構成を示す概略図であり、図２は、図１中の水洗用デミスタの要部拡大図である。図中、前記図９に示したＣＯ₂回収装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図１、２に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ａは、ＣＯ₂を含有するＣＯ₂含有排ガス１００２ＡとＣＯ₂吸収液１００５とを接触させて前記ＣＯ₂含有排ガス１００２Ａ中のＣＯ₂を吸収するＣＯ₂回収部１０１０と、前記ＣＯ₂回収部１０１０の上段側に配設され、ＣＯ₂を除去したＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂを冷却すると共に、同伴するＣＯ₂吸収液を回収する水洗部１０１３と、前記ＣＯ₂回収部１０１０の上段側に配設され、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミストを除去するＣＯ₂吸収液回収用デミスタ１０１２と、前記水洗部１０１３の上段側に配設され、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴する洗浄水ミストを除去する水洗用デミスタ１０１５Ａと、前記水洗部１０１３の下方側に配設され、前記水洗部１０１３内の凝縮水を回収する凝縮水受部１０１７とを有してなる吸収塔１００６と、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液１００８を再生し熱交換する再生塔１００７と、該再生塔１００７でＣＯ₂を除去したリーン溶液１００９を前記吸収塔１００６で再利用するＣＯ₂回収装置であって、前記吸収塔１００６に配設された前記水洗用デミスタ１０１５Ａが、圧力損失の高い少なくとも二層構造からなるデミスタである。
ここで、本発明におけるＣＯ₂吸収液ミストとは、例えばＣＯ₂吸収液がアミンと反応して生成されたアミン化合物等をいう。

また、本実施例では、前記水洗用デミスタ１０１５Ａの下層部をガラス繊維層１１とすると共に、上層部をワイヤメッシュ層１２としている。これにより、ガス中のミストの捕集効率を向上させることができるため、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミスト及び洗浄水ミストを高度に回収することができる。

この結果、前記水洗部１０１３でのＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミストの濃度を低減し、前記水洗部１０１３に送給されるＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの流入を防止することができる。

また、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のミストには、例えば０．数μｍ〜数十μｍサイズのものが多く、これらのミストは洗浄水として用いる前記ＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４では十分に回収されない。本実施例のように、水洗用デミスタ１０１５Ａを圧力損失の高い二層構造とすることにより、特に、数μｍサイズのミストも高度に回収することができ、図９に示すような従来のＣＯ₂回収装置１０００では除去できなったＣＯ₂吸収液ミストも回収することができるため、ミストの捕集効率を向上させることができる。これにより、前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に同伴するＣＯ₂吸収液ミストの損失の低減を図ることができる。

また、本発明においては、前記水洗用デミスタ１０１５Ａの圧力損失としては、前記水洗用デミスタ１０１５Ａの圧力損失によるＣＯ₂吸収液ミスト回収による効果、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率の点から、例えば５０〜２５０ｍｍＨ₂Ｏとすることが好ましく、更には例えば７５〜１５０ｍｍＨ₂Ｏとすることがより好ましい。

図３、４は、二層構造からなるデミスタの圧力損失に対するＣＯ₂吸収液除去排ガスに同伴する吸収液ミストとして存在しているアミン化合物のアミン濃度の割合を示す図である。ここで、図３は、二層構造からなるデミスタの圧力損失とＣＯ₂吸収液除去排ガス中の吸収液ミストによるアミン濃度の相対比を示す図である。また、図４は、二層構造からなるデミスタの圧力損失とＣＯ₂吸収液除去排ガス中のＣＯ₂吸収液ミストによるアミン濃度の低減率を示す図である。

図３、４に示すように、前記二層構造からなるデミスタの圧力損失が大きくなるに従って、前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度は低くなり、前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のアミン濃度低減率が増大することが確認された。

また、前記二層構造からなるデミスタの圧力損失が例えば５０ｍｍＨ₂Ｏ未満では、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度が高くなり、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のアミン濃度低減率が急激に悪化することが確認された。

これは、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストは前記二層構造からなるデミスタによってＣＯ₂吸収液ミストは慣性衝突により捕集されるが、このＣＯ₂吸収液ミストの粒径別の捕集効率は、圧力損失が小さいと前記二層構造からなるデミスタでのＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率が低下するためである。
即ち、前記二層構造からなるデミスタでのＣＯ₂吸収液ミストの粒径別の捕集効率は、圧力損失に依存し、圧力損失が例えば５０ｍｍＨ₂Ｏ未満では、前記二層構造からなるデミスタでのＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率が急激に悪化するためである。

また、二層構造からなるデミスタの圧力損失が例えば２５０ｍｍＨ₂Ｏを超えると前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のアミン濃度の減少の効果は低く、前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のアミン濃度低減率はそれほど大きく変動しないことが確認された。

これは、前記二層構造からなるデミスタの圧力損失が上がると、前記二層構造からなるデミスタでの前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率が高くなり、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの大部分が回収されているためである。
即ち、前記二層構造からなるデミスタの圧力損失が例えば２５０ｍｍＨ₂Ｏを超えると、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの大部分が回収されているため、圧力損失をそれ以上昇させても前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストのミスト捕集効率の効果は小さいためである。

よって、前記水洗用デミスタ１０１５Ａの圧力損失によるＣＯ₂吸収液ミスト回収による効果、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率の点から、前記水洗用デミスタ１０１５Ａの圧力損失としては、例えば５０〜２５０ｍｍＨ₂Ｏとすることが好ましく、更には例えば７５〜１５０ｍｍＨ₂Ｏとすることがより好ましい。これにより、前記吸収塔１００６内で前記リーン溶液１００９を用いてＣＯ₂を吸収するために補うアミンの添加量を軽減することができる。

また、本実施例においては、水洗用デミスタ１０１５Ａ−１の構成は二層構造に限定されるものではなく、三層以上としてもよい。例えば図５に示すように水洗用デミスタ１０１５Ｂは、水洗用デミスタ１０１５Ｂの上層部及び下層部を二つのワイヤメッシュ層１２とし、二つの前記ワイヤメッシュ層１２の間の中間層をガラス繊維層１１としてもよい。

また、図６は、本実施例の他の変形例であり、吸収塔に水洗用デミスタを二つ配設したものである。
図６に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｂは、前記吸収塔１００６に水洗部１０１３−１、１０１３−２と、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１、１０１５−２とをそれぞれ二つ配設している。これら二つの前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１、１０１５−２のうち、前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部１０１３−１の上段側に配設された水洗用デミスタ１０１５Ａ−１を圧力損失の高い少なくとも二層構造からなるデミスタを配設してなるものである。

前記吸収塔１００６に水洗部１０１３−１、１０１３−２と、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１、１０１５−２とをそれぞれ二つ配設することにより、更に前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ及び前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率を上昇させることができるため、前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に同伴するＣＯ₂吸収液ミストの損失を低減することができる。

また、ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度については、従来のＣＯ₂回収装置１０００では、前記水洗部１０１３−１から排出されるＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度が例えば１６ｐｐｍで、前記水洗部１０１３−２から排出されるＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度は例えば３ｐｐｍであり、前記水洗部１０１３−２で洗浄水として用いられる前記ＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４中のアミン濃度は、前記水洗部１０１３−１でのＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４中のアミン濃度に比べて１桁程度低い。このとき、実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｂでは、前記水洗部１０１３−１から排出されるＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度が例えば９ｐｐｍとなり、前記水洗部１０１３−２から排出されるＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度が例えば２ｐｐｍとなる。

そのため、従来のＣＯ₂回収装置１０００を用いれば吸収塔１００６から排出されるＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度が例えば３ｐｐｍであったのに対し、本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｂでは、吸収塔１００６から排出されるＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中のＣＯ₂吸収液ミストのアミン濃度が例えば２ｐｐｍにまで低減することができる。

本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｂは、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１を二層構造からなるデミスタとし、前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率を上昇させることができるため、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１の圧力損失を例えば７５ｍｍＨ₂Ｏとすると、図９に示すような従来のＣＯ₂回収装置１０００に比べて、前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に同伴するＣＯ₂吸収液ミストの損失を例えば４０％程度の低減を図ることができる。

また、本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｂにおいて、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１の圧力損失を例えば１７５ｍｍＨ₂Ｏとすると、図９に示すような従来のＣＯ₂回収装置１０００に比べて、前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に同伴するＣＯ₂吸収液ミストの損失を例えば８０％程度の低減を図ることができる。

このように、本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ａ、１０Ｂによれば、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ、１０１５Ａ−１の下層部をガラス繊維層１１とし、上層部をワイヤメッシュ層１２とした二層構造からなるデミスタを配設することにより、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミスト及び洗浄水ミストを高度に回収することができると共に、前記水洗部１０１３−２でのＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃに同伴するＣＯ₂吸収液ミストの濃度を低減することができる。この結果、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ、１０１５Ａ−１のＣＯ₂吸収液ミストの捕集効果と前記水洗部１０１３−２でのＣＯ₂吸収液ミストの低濃度維持効果との相乗作用により、更に効果的に前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に同伴するＣＯ₂吸収液の損失の低減を図ることができる。

本発明による実施例２に係るＣＯ₂回収装置について、図面を参照して説明する。
図７は、本実施例に係るＣＯ₂回収装置の構成を示す概略図であり、図８は、図７中の一方の水洗用デミスタの要部拡大図である。
また、本実施例では、実施例１に係る他の変形例である図６に示すＣＯ₂回収装置１０Ｂを用いて説明する。本実施例に係るＣＯ₂回収装置は、実施例１に係るＣＯ₂回収装置の構成と同様であるため、同一部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
図７、８に示すように、本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｃは、実施例１に係るＣＯ₂回収装置１０Ｂの前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部１０１３−１に水を供給するノズル１０１１−２と前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１との間に、前記水洗部１０１３−２内の凝縮水１０１４を回収する凝縮水受部１０１７−２から供給された排水を導入するチムニートレイ２０を配設してなるものである。

本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｃでは、前記ノズル１０１１−２と前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１との間に前記チムニートレイ２０を配設し、前記水洗部１０１３−２内の凝縮水１０１４を回収する凝縮水受部１０１７−２から供給された凝縮水１０１４を凝縮水排出ラインＬ５を介して前記チムニートレイ２０に送給するようにしている。前記チムニートレイ２０に溜めた前記ＣＯ₂吸収液を含む凝縮水１０１４とＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂとを気液接触させることにより、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミストを回収することができる。これにより、ＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率を向上させることができる。

本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｃは、前記チムニートレイ２０で前記ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂ中のＣＯ₂吸収液ミストの捕集効率を上昇させることができるため、前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１の圧力損失を例えば１１０ｍｍＨ₂Ｏとすると、図９に示すような従来のＣＯ₂回収装置１０００に比べて前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に同伴するＣＯ₂吸収液ミストの損失を例えば８０％程度の低減を図ることができ、実施例１に係るＣＯ₂回収装置１０Ｂに比べて前記ＣＯ₂吸収液除去排ガス１００２Ｃ中に同伴するＣＯ₂吸収液ミストの損失を例えば４０％程度の低減を図ることができる。

このように、本実施例に係るＣＯ₂回収装置１０Ｃによれば、前記ノズル１０１１−２と前記水洗用デミスタ１０１５Ａ−１との間にチムニートレイ２０を配設することにより、ＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミスト及び洗浄水ミストを回収することができるため、前記水洗部１０１３−２でのＣＯ₂除去排ガス１００２Ｂに同伴するＣＯ₂吸収液ミストの濃度を更に低減し、吸収塔１００６から排出されるＣＯ₂吸収液ミストの損失の低減を図ることができる。

以上のように、本発明に係るＣＯ₂回収装置及びＣＯ₂吸収液回収方法は、ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設したデミスタを圧力損失の高い少なくとも二層構造からなるものとし、ＣＯ₂除去排ガスに同伴するＣＯ₂吸収液の回収効率を向上させることができるため、ＣＯ₂吸収液除去排ガスに同伴して放出されるＣＯ₂吸収液の低減を図ったＣＯ₂回収装置のＣＯ₂除去排ガス中のＣＯ₂吸収液の回収処理に用いて適している。

本発明の実施例１に係るＣＯ₂回収装置の構成を示す概略図である。 図１中の水洗用デミスタの要部拡大図である。 デミスタでの圧力損失とＣＯ₂吸収液除去排ガス中のアミン濃度の相対比を示す図である。 デミスタでの圧力損失とＣＯ₂吸収液除去排ガス中のアミン濃度の低減率を示す図である。 水洗用デミスタの他の構成を示す概略図である。 本発明の実施例１に係るＣＯ₂回収装置の他の変形例の構成を示す概略図である。 本発明の実施例２に係るＣＯ₂回収装置の概略図である。 図７中の一方の水洗用デミスタの要部拡大図である。 従来のＣＯ₂回収装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１０Ａ〜１０Ｃ ＣＯ₂回収装置
１１ ガラス繊維層
１２ ワイヤメッシュ層
２０ チムニートレイ
１００２Ａ ＣＯ₂含有排ガス
１００３ 冷却水
１００４ 冷却塔
１００５ ＣＯ₂吸収液
１００６ 吸収塔
１００７ 再生塔
１００８ リッチ溶液
１００９ リーン溶液
１０１０ ＣＯ₂回収部
１０１１−１〜１０１１−３ ノズル
１０１２ ＣＯ₂吸収液回収用デミスタ
１０１３、１０１３−１、１０１３−２ 水洗部
１０１４ ＣＯ₂吸収液を含む凝縮水
１０１５Ａ、１０１５Ａ−１、１０１５Ｂ 第一の水洗用デミスタ
１０１５−２ 第二の水洗用デミスタ
１０１６ ＣＯ₂吸収液回収用水
１０１７−１、１０１７−２ 凝縮水受部
１０１８ リーン溶液供給ライン
Ｌ１ 第一の循環ライン
Ｌ２ 第一の保留水排出ライン
Ｌ３ 第二の循環ライン
Ｌ４ 第二の保留水排出ライン
Ｌ５ 凝縮水排出ライン

Claims (4)

1. ＣＯ₂を含有する排ガスとＣＯ₂吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ₂を吸収するＣＯ₂回収部と、前記ＣＯ₂回収部の上段側に配設され、ＣＯ₂を除去したＣＯ₂除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ₂吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、前記ＣＯ₂回収部の上段側に配設され、前記ＣＯ₂除去排ガスに同伴するＣＯ₂吸収液ミストを除去するＣＯ₂吸収液回収用デミスタと、前記水洗部の上段側に配設され、前記ＣＯ₂除去排ガスに同伴する洗浄水ミストを除去する少なくとも一つ以上の水洗用デミスタと、前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有してなる吸収塔と、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ₂を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ₂回収装置であって、
   前記吸収塔に配設された前記水洗用デミスタのうち、前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設された水洗用デミスタが、圧力損失が、７５〜２５０ｍｍＨ ₂ Ｏである少なくとも二層構造からなるデミスタであり、
   前記少なくとも二層構造からなるデミスタの下層部がガラス繊維層であると共に、上層部がワイヤメッシュ層であることを特徴とするＣＯ₂回収装置。
2. ＣＯ ₂ を含有する排ガスとＣＯ ₂ 吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ ₂ を吸収するＣＯ ₂ 回収部と、前記ＣＯ ₂ 回収部の上段側に配設され、ＣＯ ₂ を除去したＣＯ ₂ 除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ ₂ 吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、前記ＣＯ ₂ 回収部の上段側に配設され、前記ＣＯ ₂ 除去排ガスに同伴するＣＯ ₂ 吸収液ミストを除去するＣＯ ₂ 吸収液回収用デミスタと、前記水洗部の上段側に配設され、前記ＣＯ ₂ 除去排ガスに同伴する洗浄水ミストを除去する少なくとも一つ以上の水洗用デミスタと、前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有してなる吸収塔と、ＣＯ ₂ を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ ₂ を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ ₂ 回収装置であって、
   前記吸収塔に配設された前記水洗用デミスタのうち、前記ＣＯ ₂ 除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設された水洗用デミスタが、圧力損失が、７５〜２５０ｍｍＨ ₂ Ｏである少なくとも二層構造からなるデミスタであり、
   前記少なくとも二層構造からなるデミスタの上層部及び下層部がワイヤメッシュ層であると共に、前記ワイヤメッシュ層の間の中間層がガラス繊維層であることを特徴とするＣＯ₂回収装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部に水を供給する第一の液分散器と前記少なくとも二層構造からなるデミスタとの間に配設され、
   前記ＣＯ₂除去排ガスが最初に通過する水洗部の上段側に配設された前記水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部から供給された排水を導入するチムニートレイを具備してなることを特徴とするＣＯ₂回収装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一つのＣＯ₂回収装置を用いて、排ガス中のＣＯ₂を除去したＣＯ₂除去排ガスに同伴する洗浄水ミスト及びＣＯ₂吸収液を回収することを特徴とするＣＯ₂吸収液回収方法。

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