JP5235468B2 - Test apparatus and test method for carbon dioxide recovery system - Google Patents

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Description

本発明は、二酸化炭素回収システムの試験装置及び試験方法に関し、特に、火力発電所から排出された排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを固化して回収する二酸化炭素回収システムの試験に用いられる二酸化炭素回収システムの試験装置及び試験方法に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a test apparatus and test method for a carbon dioxide recovery system, and in particular, carbon dioxide recovery used for a test of a carbon dioxide recovery system that solidifies and recovers carbon dioxide gas contained in exhaust gas discharged from a thermal power plant. The present invention relates to a system test apparatus and a test method.

火力発電所は、石炭や液化天然ガス等の燃料をボイラで燃焼させて水蒸気を生成し、この水蒸気によってタービンを駆動して発電を行う。火力発電所は、燃料の燃焼に伴って二酸化炭素を、例えば、１５％程度含む排ガスを排出する。火力発電所から排出される排ガスに含まれる二酸化炭素は、地球温暖化の原因物質となるため、従来から、排ガスに含まれる二酸化炭素を回収する試みが行われている。   Thermal power plants generate steam by burning fuel such as coal and liquefied natural gas in a boiler, and generate power by driving a turbine with the steam. Thermal power plants emit exhaust gas containing, for example, about 15% of carbon dioxide as fuel is burned. Since carbon dioxide contained in the exhaust gas discharged from the thermal power plant becomes a causative substance of global warming, attempts have been made to recover carbon dioxide contained in the exhaust gas.

火力発電所から排出された排ガスから二酸化炭素を回収する方法の一例として、バブリングドライヤと称される装置内に収容された液体冷媒に排ガスを導入することによって、排ガスから二酸化炭素ガスを取り出し、さらに、この二酸化炭素ガスをＣＯ２固化装置（サブリメータ）で、例えば、−１２０℃程度に冷却してドライアイス化するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２７９６４１号公報 As an example of a method for recovering carbon dioxide from exhaust gas discharged from a thermal power plant, carbon dioxide gas is taken out from the exhaust gas by introducing the exhaust gas into a liquid refrigerant housed in a device called a bubbling dryer, The carbon dioxide gas has been proposed to be cooled to, for example, about −120 ° C. by a CO 2 solidifying device (sublimator) to form dry ice (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-279541 A

ここで、この種の二酸化炭素回収システムは、小規模の試験装置を用いた試験では二酸化炭素の回収を行うことができることが確認されているものの、実際に火力発電所から排出される大量の排ガスを処理することが可能な装置の実現には、多くの技術的な課題が存在している。   Here, although this type of carbon dioxide recovery system has been confirmed to be able to recover carbon dioxide in a test using a small-scale test apparatus, a large amount of exhaust gas actually discharged from a thermal power plant There are many technical problems in realizing an apparatus capable of processing the above.

このため、従来、二酸化炭素回収システムは、バブリングドライヤやサブリメータ等の各装置の試験をベンチスケールの試験装置によって行い、これらの装置の単体でのデータ採取を行っていた。   For this reason, conventionally, a carbon dioxide recovery system performs a test of each device such as a bubbling dryer and a sublimator using a bench-scale test device, and collects data of these devices alone.

一方、ベンチスケールの試験装置を用いた試験の結果に基づく改良の結果、バブリングドライヤやサブリメータ等の各装置の単体での性能は、向上している。このため、二酸化炭素回収システムは、その実用化に向けて、ベンチスケールの試験装置よりもより有用なデータを取得することができる試験装置の開発が望まれている。   On the other hand, as a result of improvements based on the results of tests using bench-scale test apparatuses, the performance of each apparatus such as a bubbling dryer and a sublimator has improved. For this reason, the development of a test apparatus capable of acquiring more useful data than a bench scale test apparatus is desired for practical use of the carbon dioxide recovery system.

本発明の課題は、二酸化炭素回収システムの実用化に向けてより有用なデータを取得できる二酸化炭素回収システムの試験装置及び試験方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a test apparatus and a test method for a carbon dioxide recovery system that can acquire more useful data for practical use of the carbon dioxide recovery system.

本発明者らは、発電所から排出される排ガスを実際に用いて試験を行うとともに、バブリングドライヤに導入される排ガスから予め水分を除去する水分除去装置を設けることによって、二酸化炭素回収システムの実用化に向けてより有用なデータを取得できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventors have actually used the exhaust gas discharged from the power plant and conducted a test, and by providing a moisture removal device that removes moisture from the exhaust gas introduced into the bubbling dryer in advance, the carbon dioxide recovery system is practically used. As a result, it was found that more useful data can be acquired for the realization of the present invention, and the present invention has been completed.

請求項１の発明は、火力発電所から排出された排ガスを液体冷媒中に導入することによって、前記排ガスに含まれる水分を固化して前記液体冷媒に捕集させる第１の水分除去装置と、前記第１の水分除去装置に接続され、前記第１の水分除去装置から排出された前記排ガスを冷却して前記排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを固化する二酸化炭素固化装置と、前記火力発電所と前記第１の水分除去装置との間に設けられ、前記火力発電所から前記第１の水分除去装置に送給される前記排ガスから、この排ガスに含まれる水分の一部を予め除去する第２の水分除去装置とを備える二酸化炭素回収システムの試験装置である。   The invention according to claim 1 is a first moisture removing device that solidifies moisture contained in the exhaust gas and collects it in the liquid refrigerant by introducing the exhaust gas discharged from the thermal power plant into the liquid refrigerant; A carbon dioxide solidifying device connected to the first moisture removing device and cooling the exhaust gas discharged from the first moisture removing device to solidify carbon dioxide gas contained in the exhaust gas; and the thermal power plant, A second part is provided between the first moisture removing device and removes a part of moisture contained in the exhaust gas from the exhaust gas supplied from the thermal power plant to the first moisture removing device in advance. It is a test device of a carbon dioxide recovery system provided with a water removal device.

請求項１に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置は、火力発電所から排出される排ガスを用いて、二酸化炭素回収システムの試験を行う。そして、火力発電所から排出された排ガスは、第１の水分回収部において水分が除去された後、二酸化炭素固化装置によって二酸化炭素が固化されて回収される。   A test apparatus for a carbon dioxide recovery system according to claim 1 tests a carbon dioxide recovery system using exhaust gas discharged from a thermal power plant. And after the water | moisture content is removed in the 1st water | moisture-content recovery part, the carbon dioxide is solidified and collect | recovered by the carbon dioxide solidification apparatus from the exhaust gas discharged | emitted from the thermal power plant.

ここで、二酸化炭素回収システムには、第１の水分除去装置に送られる排ガスに含まれる水分を予め除去する装置（例えば、コンデンサ等）が備えられるのが一般的である。そして、本発明の二酸化炭素回収システムの試験装置は、第２の水分回収装置を設けたので、装置の構成が二酸化炭素回収システムに近くなる。したがって、二酸化炭素回収システムの実用化にむけて有用なデータを取得することができる。   Here, the carbon dioxide recovery system is generally provided with a device (for example, a condenser or the like) that removes moisture contained in the exhaust gas sent to the first moisture removing device in advance. And since the test apparatus of the carbon dioxide recovery system of this invention provided the 2nd moisture recovery apparatus, the structure of an apparatus becomes close to a carbon dioxide recovery system. Therefore, useful data can be acquired for practical use of the carbon dioxide recovery system.

請求項２の発明は、請求項１に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置であって、前記第２の水分除去装置は、前記排ガスを冷却して前記排ガスに含まれる水分を液化する凝縮器と、この液化された水分を前記排ガスから回収する水回収装置とをさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験装置である。   A second aspect of the present invention is the carbon dioxide recovery system test apparatus according to the first aspect, wherein the second moisture removing device cools the exhaust gas to liquefy the moisture contained in the exhaust gas. And a water recovery device for recovering the liquefied water from the exhaust gas.

請求項２に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置では、凝縮器において排ガスに含まれる水分が液化され、この液化された水分（水）が水回収部で回収される。凝縮器は、排ガスを冷却するだけなので、簡単な構造で排ガスから容易に水分を取り除くことができる。   In the test apparatus for the carbon dioxide recovery system according to the second aspect, the moisture contained in the exhaust gas is liquefied in the condenser, and the liquefied moisture (water) is recovered by the water recovery unit. Since the condenser only cools the exhaust gas, moisture can be easily removed from the exhaust gas with a simple structure.

請求項３の発明は、請求項２に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置であって、前記第２の水分除去装置は、前記凝縮器よりも前記排ガスの送給方向上流側に、前記排ガスに含まれる水蒸気を捕集部材によって直接捕集する水蒸気捕集装置をさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験装置である。   A third aspect of the present invention is the carbon dioxide recovery system testing apparatus according to the second aspect, wherein the second moisture removing device is located upstream of the condenser in the exhaust gas supply direction. The carbon dioxide recovery system test apparatus further includes a water vapor collecting device that directly collects the water vapor contained in the gas by the collecting member.

請求項３に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置によれば、凝縮器の手前で水蒸気捕集装置によって排ガスに含まれる水蒸気を捕集するので、凝縮器の負荷を低減できる。   According to the test apparatus for a carbon dioxide recovery system according to the third aspect, since the water vapor contained in the exhaust gas is collected by the water vapor collection device before the condenser, the load on the condenser can be reduced.

請求項４の発明は、請求項３に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置であって、前記第２の水分除去装置は、前記水蒸気捕集装置の出口側に前記火力発電所からの排ガスを昇圧する送気装置をさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験装置である。   A fourth aspect of the present invention is the carbon dioxide recovery system test apparatus according to the third aspect, wherein the second moisture removing device emits the exhaust gas from the thermal power plant to the outlet side of the water vapor collecting device. A test apparatus for a carbon dioxide recovery system, further comprising an air supply device for increasing pressure.

請求項４に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置によれば、水蒸気捕集装置から排出された排ガスの流速を送気装置により昇圧させる。これにより、試験装置に排ガスを送気可能となる。   According to the test apparatus for the carbon dioxide recovery system of the fourth aspect, the flow rate of the exhaust gas discharged from the steam collecting device is increased by the air supply device. Thereby, exhaust gas can be supplied to the test apparatus.

請求項５の発明は、請求項２又は請求項３に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置であって、前記凝縮器よりも前記排ガスの送給方向上流側に、前記火力発電所からの排ガスを昇圧する送気装置をさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験装置である。   The invention of claim 5 is a test apparatus for a carbon dioxide recovery system according to claim 2 or claim 3, wherein the exhaust gas from the thermal power plant is located upstream of the condenser in the exhaust gas supply direction. A test apparatus for a carbon dioxide recovery system, further comprising an air supply device for boosting the pressure.

請求項５に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置によれば、火力発電所から第２の水分除去装置までの距離が離れていても、確実に排ガスを凝縮器に送り込むことができる。   According to the test apparatus for the carbon dioxide recovery system of the fifth aspect, even if the distance from the thermal power plant to the second moisture removing device is long, the exhaust gas can be reliably sent to the condenser.

請求項６の発明は、火力発電所から排出された排ガスからこの排ガスに含まれる水分の一部を除去する第１の水分除去工程と、前記排ガスを液体冷媒中に導入することによって、前記排ガスに含まれる水分を固化して前記液体冷媒に捕集させる第２の水分除去工程と、前記水分が除去された排ガスを冷却して、前記排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを固化する二酸化炭素固化工程とを備える二酸化炭素回収システムの試験方法である。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a first moisture removal step of removing a part of moisture contained in the exhaust gas from the exhaust gas discharged from the thermal power plant, and introducing the exhaust gas into a liquid refrigerant, thereby A second moisture removing step for solidifying the moisture contained in the liquid refrigerant and collecting it in the liquid refrigerant; and a carbon dioxide solidifying step for solidifying the carbon dioxide gas contained in the exhaust gas by cooling the exhaust gas from which the moisture has been removed. And a carbon dioxide recovery system test method.

請求項７の発明は、請求項６に記載の二酸化炭素回収システムの試験方法であって、前記第１の水分除去工程は、前記排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる水分を液化する水分凝縮工程と、この液化された水分を前記排ガスから回収する水回収工程とを備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験方法である。   A seventh aspect of the invention is a test method for a carbon dioxide recovery system according to the sixth aspect, wherein the first moisture removal step cools the exhaust gas to liquefy the moisture contained in the exhaust gas. A test method for a carbon dioxide recovery system comprising a step and a water recovery step of recovering the liquefied water from the exhaust gas.

請求項８の発明は、請求項７に記載の二酸化炭素回収システムの試験方法であって、前記第１の水分除去工程は、前記水分凝縮工程よりも前に、前記排ガスに含まれる水蒸気を捕集部材によって直接捕集する水蒸気捕集工程をさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験方法である。   The invention of claim 8 is the carbon dioxide recovery system test method according to claim 7, wherein the first moisture removal step captures water vapor contained in the exhaust gas before the moisture condensation step. A test method for a carbon dioxide recovery system, further comprising a water vapor collecting step of directly collecting by a collecting member.

請求項９の発明は、請求項８に記載の二酸化炭素回収システムの試験方法であって、前記第１の水分除去工程は、前記水蒸気捕集工程の後に、前記排ガスを昇圧する工程をさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験方法である。   Invention of Claim 9 is a test method of the carbon dioxide recovery system of Claim 8, Comprising: The said 1st moisture removal process is further equipped with the process of pressurizing the said waste gas after the said water vapor collection process. This is a test method for a carbon dioxide recovery system.

請求項１０の発明は、請求項７又は請求項８に記載の二酸化炭素回収システムの試験方法であって、前記水分凝縮工程よりも前に、前記排ガスを昇圧する昇圧工程をさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験方法である。   A tenth aspect of the invention is the carbon dioxide recovery system testing method according to the seventh or eighth aspect, further comprising a step of boosting the exhaust gas before the moisture condensation step. This is a test method for the carbon dioxide recovery system.

本発明の二酸化炭素回収システムの試験装置及び試験方法によれば、二酸化炭素回収システムの実用化に向けてより有用なデータを取得することができる。   According to the test apparatus and test method for a carbon dioxide recovery system of the present invention, more useful data can be acquired for practical use of the carbon dioxide recovery system.

以下、図面を用いて本発明を適用した二酸化炭素回収システムの試験装置（以下、単に試験装置と称して説明する）、及び、二酸化炭素回収システムの試験方法（以下、単に試験方法と称して説明する）の実施形態について、公知の二酸化炭素回収システムと対比して説明する。   Hereinafter, a test apparatus for a carbon dioxide recovery system to which the present invention is applied (hereinafter simply referred to as a test apparatus) and a test method for a carbon dioxide recovery system (hereinafter simply referred to as a test method) will be described with reference to the drawings. Embodiment) will be described in comparison with a known carbon dioxide recovery system.

図１は、公知の二酸化炭素回収システムの構成を示す概略図である。
以下、図１に示す二酸化炭素回収システムの構成について、この図１を用いて簡単に説明する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a known carbon dioxide recovery system.
Hereinafter, the configuration of the carbon dioxide recovery system shown in FIG. 1 will be briefly described with reference to FIG.

二酸化炭素回収システム１は、火力発電所１００に備えられた石炭焚きボイラ１０１から排出される排ガス（石炭の燃焼ガス）に含まれる二酸化炭素ガスを回収するものである。火力発電所１００から排出される排ガスには、二酸化炭素ガスが、例えば、１５％程度含まれている。   The carbon dioxide recovery system 1 recovers carbon dioxide gas contained in exhaust gas (coal combustion gas) discharged from a coal-fired boiler 101 provided in the thermal power plant 100. The exhaust gas discharged from the thermal power plant 100 contains about 15% of carbon dioxide gas, for example.

二酸化炭素回収システム１は、コンデンサ１１０、バブリングドライヤ１２０、サブリメータ１３０、液炭酸タンク１４０、及び、冷凍機１５０を備えている。二酸化炭素回収システム１を形成するこれらの各要素は、配管等によって接続されており、排ガス等の気体、及び、液化窒素等の液体は、配管を介して上記各要素間を移動する。   The carbon dioxide recovery system 1 includes a condenser 110, a bubbling dryer 120, a sublimator 130, a liquid carbonic acid tank 140, and a refrigerator 150. Each of these elements forming the carbon dioxide recovery system 1 is connected by piping or the like, and a gas such as exhaust gas and a liquid such as liquefied nitrogen move between the above elements via the piping.

コンデンサ１１０は、石炭焚きボイラ１０１から排出された排ガスを、バブリングドライヤ１２０に供給される前に予め除湿するものであり、石炭焚きボイラ１０１とバブリングドライヤ１２０との間に配置されている。   The condenser 110 dehumidifies the exhaust gas discharged from the coal-fired boiler 101 before being supplied to the bubbling dryer 120, and is disposed between the coal-fired boiler 101 and the bubbling dryer 120.

コンデンサ１１０は、例えば、工業用水を収容した容器を備えており、石炭焚きボイラ１０１とバブリングドライヤ１２０とを接続する配管は、この工業用水内に通されている。排ガスは、コンデンサ１１０において工業用水と熱交換を行うことによって、水分の一部が凝縮され、水分の一部が除去される。   The capacitor 110 includes, for example, a container containing industrial water, and a pipe connecting the coal-fired boiler 101 and the bubbling dryer 120 is passed through the industrial water. The exhaust gas is subjected to heat exchange with industrial water in the condenser 110, whereby a part of the moisture is condensed and a part of the moisture is removed.

バブリングドライヤ１２０は、コンデンサ１１０に接続されており、コンデンサ１１０から排出された排ガスから、さらに水分を除去するとともに、排ガスに含まれる、例えば、窒素酸化物等の他の不純物も除去するものである。   The bubbling dryer 120 is connected to the capacitor 110, and further removes moisture from the exhaust gas discharged from the capacitor 110, and also removes other impurities such as nitrogen oxides contained in the exhaust gas. .

バブリングドライヤ１２０は、脱水塔１２１及び図示しない冷却装置を備えている。   The bubbling dryer 120 includes a dehydration tower 121 and a cooling device (not shown).

脱水塔１２１は、その内部に、例えば、シリコンオイル１２２が充填されている。このシリコンオイル１２２は、冷却装置によって、例えば、−４０℃程度に冷却されている。   The dehydration tower 121 is filled with, for example, silicon oil 122 therein. The silicon oil 122 is cooled to, for example, about −40 ° C. by a cooling device.

コンデンサ１１０から排出された排ガスは、脱水塔１２１の内部に導入され、シリコンオイル中を気泡となって脱水塔１２１内を移動する。二酸化炭素ガスの凝固点は、条件にもよるが、一般に−７９℃程度であるので、バブリングドライヤ１２０に導入された排ガスは、水分や窒素酸化物のみが液化又は固化される一方で、二酸化炭素ガスは、固化されない。   The exhaust gas discharged from the condenser 110 is introduced into the dehydration tower 121 and moves in the dehydration tower 121 as bubbles in the silicon oil. Although the freezing point of carbon dioxide gas is generally about −79 ° C. depending on conditions, the exhaust gas introduced into the bubbling dryer 120 is liquefied or solidified only with water and nitrogen oxides, while carbon dioxide gas Is not solidified.

水分等を捕集したシリコンオイルは、図示しない固液分離装置に送られ、水等の不純物が分離される。   The silicon oil that collects moisture and the like is sent to a solid-liquid separation device (not shown) to separate impurities such as water.

サブリメータ１３０は、液化窒素を冷媒として排ガスを冷却することによって、この排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを固体化（ドライアイス化）する部分であり、バブリングドライヤ１２０に接続されている。二酸化炭素をドライアイス化する理由は、気体よりも固体の方が取り扱いが容易だからである。液化窒素の温度は、二酸化炭素の凝固点よりも低く、例えば、−１２０℃程度に設定されている。   The sublimator 130 is a part that solidifies (dry ice) the carbon dioxide gas contained in the exhaust gas by cooling the exhaust gas using liquefied nitrogen as a refrigerant, and is connected to the bubbling dryer 120. The reason for converting carbon dioxide to dry ice is that solids are easier to handle than gases. The temperature of liquefied nitrogen is lower than the freezing point of carbon dioxide, and is set to, for example, about -120 ° C.

サブリメータ１３０は、伝熱管１３１を備えており、液化窒素は、この伝熱管１３１内に通される。サブリメータ１３０内に導入された排ガスは、液化窒素によって冷却されて固化（ドライアイス化）し、固体の状態でサブリメータ１３０から取り出される。   The sublimator 130 includes a heat transfer tube 131, and liquefied nitrogen is passed through the heat transfer tube 131. The exhaust gas introduced into the sublimator 130 is cooled by liquefied nitrogen and solidified (dried ice), and taken out from the sublimator 130 in a solid state.

固体の二酸化炭素（ドライアイス）は、この後、図示しない耐圧容器内で加圧されることによって液化され、この液化された二酸化炭素（液炭酸）は、液炭酸タンク１４０に貯蔵される。この液炭酸の用途は、特に限定されず、さまざまな工業用途に使用される。   Thereafter, the solid carbon dioxide (dry ice) is liquefied by being pressurized in a pressure vessel (not shown), and the liquefied carbon dioxide (liquid carbonic acid) is stored in the liquid carbonic acid tank 140. The use of the liquid carbonic acid is not particularly limited, and is used for various industrial uses.

バブリングドライヤ１２０及びサブリメータ１３０で固体化されない窒素ガス等を含む脱炭酸ガスは、コンデンサ１１０に戻され、工業用水を冷却した後、火力発電所１００に備えられた煙突１０２から大気中に放出される。   The decarbonized gas including nitrogen gas that is not solidified by the bubbling dryer 120 and the sublimator 130 is returned to the condenser 110, and after cooling the industrial water, it is discharged into the atmosphere from the chimney 102 provided in the thermal power plant 100. .

冷凍機１５０は、バブリングドライヤ１２０の冷却装置、及び、サブリメータ１３０の伝熱管１３１にそれぞれ接続されており、冷媒として使用されている液化窒素を冷却するものである。液化窒素は、バブリングドライヤ１２０、サブリメータ１３０、及び、冷凍機１５０の間で循環して使用される。   The refrigerator 150 is connected to the cooling device of the bubbling dryer 120 and the heat transfer tube 131 of the sublimator 130, and cools liquefied nitrogen used as a refrigerant. The liquefied nitrogen is used by being circulated between the bubbling dryer 120, the sublimator 130, and the refrigerator 150.

以上説明した二酸化炭素回収システム１は、前述したように火力発電所１００から排出される排ガスを処理して二酸化炭素を回収するものであり、小規模の試験装置では二酸化炭素の回収を良好に行うことができる。しかし、二酸化炭素回収システム１は、火力発電所１００から排出される、例えば、時間あたり数万ｍ３の排ガスを処理できる大規模な処理装置は、現時点では実用化されていない。 The carbon dioxide recovery system 1 described above is for recovering carbon dioxide by treating the exhaust gas discharged from the thermal power plant 100 as described above. In a small-scale test apparatus, the carbon dioxide is recovered well. be able to. However, the carbon dioxide recovery system 1 has not been put into practical use at the present time, for example, a large-scale processing apparatus that can process exhaust gas discharged from the thermal power plant 100, for example, tens of thousands of m 3 per hour.

そして、以下説明する試験装置は、上述した図１に示す二酸化炭素回収システム１の実用化に向けて行われる、二酸化炭素回収システム１の試験に用いられるものである。   And the test apparatus demonstrated below is used for the test of the carbon dioxide recovery system 1 performed toward the practical use of the carbon dioxide recovery system 1 shown in FIG. 1 mentioned above.

実施形態の試験装置は、火力発電所に備えられた石炭焚きボイラから排出される排ガスの一部を実際に使用して、バブリングドライヤの試作機やサブリメータの試作機の処理能力を試験するものであり、従来の模擬ガスを用いた試験装置に比べ、二酸化炭素回収システムの実用化に向けて、より有用なデータを得ることができるものである。   The test apparatus of the embodiment tests the processing capacity of a prototype of a bubbling dryer and a prototype of a sublimator by actually using a part of exhaust gas discharged from a coal fired boiler provided in a thermal power plant. Yes, more useful data can be obtained for the practical application of the carbon dioxide recovery system compared with the conventional test apparatus using the simulated gas.

この実施形態の試験装置の排ガス処理能力は、特に限定されないが、必ずしも火力発電所１００から排出される排ガスの全量を処理できる必要はない。本実施形態の試験装置は、例えば、時間あたり３０ｍ３程度の排ガス処理能力を有する。 The exhaust gas treatment capacity of the test apparatus of this embodiment is not particularly limited, but it is not always necessary to be able to treat the entire amount of exhaust gas discharged from the thermal power plant 100. The test apparatus of this embodiment has an exhaust gas treatment capacity of about 30 m 3 per hour, for example.

以下、実施形態の試験装置１０の構成を説明する。
図２は、実施形態の試験装置の構成を示す概略図である。 Hereinafter, the configuration of the test apparatus 10 of the embodiment will be described.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the test apparatus according to the embodiment.

実施形態の試験装置１０は、火力発電所１００に備えられた脱硫装置１０３と煙突１０２とを接続する配管に設けられた分岐管から排ガスの一部を取り出し、この排ガスから二酸化炭素を回収するようになっている。試験装置１０は、バブリングドライヤ２０、サブリメータ３０、及び、水分除去装置４０を備えている。   The test apparatus 10 of the embodiment extracts a part of exhaust gas from a branch pipe provided in a pipe connecting the desulfurization apparatus 103 and the chimney 102 provided in the thermal power plant 100, and recovers carbon dioxide from the exhaust gas. It has become. The test apparatus 10 includes a bubbling dryer 20, a sublimator 30, and a moisture removing apparatus 40.

バブリングドライヤ２０は、前述した二酸化炭素回収システム１に備えられたバブリングドライヤ１２０と同様に機能する部分であり、火力発電所１００から排出される排ガスから水分や窒素酸化物等を除去する第１の水分除去装置である。   The bubbling dryer 20 functions in the same manner as the bubbling dryer 120 provided in the carbon dioxide recovery system 1 described above. The bubbling dryer 20 removes moisture, nitrogen oxides, and the like from the exhaust gas discharged from the thermal power plant 100. It is a water removal device.

バブリングドライヤ２０は、二重構造２１となっており、外側に液体窒素を供給し、内側に液体冷媒であるシリコンオイル２２が収容されている。排ガスは、バブリングドライヤ２０の下部に設けられたガス導入口２３からバブリングドライヤ２０内に導入されて気泡化する。   The bubbling dryer 20 has a double structure 21, and supplies liquid nitrogen to the outside and contains silicon oil 22 that is a liquid refrigerant on the inside. The exhaust gas is introduced into the bubbling dryer 20 from a gas inlet 23 provided in the lower part of the bubbling dryer 20 and is bubbled.

バブリングドライヤ２０の内部には、エアレータ２４及び遮蔽板２５（２５ａ、２５ｂ）が設けられている。   Inside the bubbling dryer 20, an aerator 24 and a shielding plate 25 (25a, 25b) are provided.

エアレータ２４は、バブリングドライヤ２０のガス導入口２３の上方に設けられ、ガス導入口２３から導入された排ガスの気泡を微細化するガス気泡微細化装置である。気泡は、微細化されることによってシリコンオイル２２との接触面積が増加し、かつ、気泡の中心部にも熱が伝わりやすくなるので、排ガスの冷却効率が向上する。   The aerator 24 is a gas bubble refining device that is provided above the gas inlet 23 of the bubbling dryer 20 and that refines the bubbles of the exhaust gas introduced from the gas inlet 23. By reducing the size of the bubbles, the contact area with the silicon oil 22 is increased, and heat is easily transmitted to the center of the bubbles, so that the exhaust gas cooling efficiency is improved.

遮蔽板２５は、バブリングドライヤ２０の上部であって、シリコンオイル２２の液面よりも上方に設けられた一組の板状の部材であり、バブリングドライヤ２０の内周面からそれぞれ斜め下方に突き出して設けられている。一方の遮蔽板２５ａの先端部は、他方の遮蔽板２５ｂの先端部よりも上方に設けられ、排ガスは、これらの遮蔽板２５ａ、２５ｂの間を通過可能になっている。   The shielding plate 25 is a pair of plate-like members provided above the bubbling dryer 20 and above the liquid level of the silicon oil 22 and protrudes obliquely downward from the inner peripheral surface of the bubbling dryer 20. Is provided. The tip of one shielding plate 25a is provided above the tip of the other shielding plate 25b, and the exhaust gas can pass between these shielding plates 25a and 25b.

排ガスの気泡は、シリコンオイル２２内を浮上し、シリコンオイル２２の液面に達することによって大気中に放出される。シリコンオイル２２は、気泡が大気中に放出されるのに伴って液面から飛散するが、遮蔽板２５が設けられているので、飛散したシリコンオイル２２がバブリングドライヤ２０の上部に設けられたガス取出口２６からバブリングドライヤ２０の外部に流出することが防止される。   The exhaust gas bubbles rise in the silicon oil 22 and reach the liquid level of the silicon oil 22 to be released into the atmosphere. The silicon oil 22 scatters from the liquid level as bubbles are released into the atmosphere, but since the shielding plate 25 is provided, the scattered silicon oil 22 is a gas provided above the bubbling dryer 20. Outflow from the outlet 26 to the outside of the bubbling dryer 20 is prevented.

サブリメータ３０は、前述した二酸化炭素回収システム１に備えられたサブリメータ１３０と同様に機能する部分であり、バブリングドライヤ２０に配管を介して接続されている。サブリメータ３０は、バブリングドライヤ２０から排出された排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを固化する二酸化炭素固化装置である。   The sublimator 30 is a part that functions in the same manner as the sublimator 130 provided in the carbon dioxide recovery system 1 described above, and is connected to the bubbling dryer 20 via a pipe. The sublimator 30 is a carbon dioxide solidifying device that solidifies carbon dioxide gas contained in the exhaust gas discharged from the bubbling dryer 20.

サブリメータ３０は、導入部３１、排出部３２、接続部３３、及び、伝熱管３４を備えている。
導入部３１は、筒体であり、一方の端部が導入用配管３５を介してバブリングドライヤ２０に接続され、バブリングドライヤ２０から排出された排ガスが導入されるようになっている。 The sublimator 30 includes an introduction part 31, a discharge part 32, a connection part 33, and a heat transfer tube 34.
The introduction part 31 is a cylindrical body, and one end thereof is connected to the bubbling dryer 20 via the introduction pipe 35 so that the exhaust gas discharged from the bubbling dryer 20 is introduced.

排出部３２は、導入部３１と略平行に設けられた筒体であり、後述する接続部３３を介して導入部３１に連通されている。排出部３２には、一方の端部に排出用配管３６が接続されており、脱炭酸ガスは、この排出用配管３６を介して火力発電所１００に戻され、煙突１０２から大気中に排出される。   The discharge part 32 is a cylindrical body provided substantially in parallel with the introduction part 31 and communicates with the introduction part 31 via a connection part 33 described later. A discharge pipe 36 is connected to one end of the discharge section 32, and the decarbonized gas is returned to the thermal power plant 100 through the discharge pipe 36 and discharged from the chimney 102 to the atmosphere. The

これらの導入部３１及び排出部３２の内部には、それぞれ図示しないフィンが設けられており、ドライアイスは、これらのフィンに付着するようになっている。   Fins (not shown) are provided in the introduction part 31 and the discharge part 32, respectively, so that dry ice adheres to these fins.

接続部３３は、導入部３１及び排出部３２の他方の端部同士を接続する筒体であり、サブリメータ３０は、全体的な形状がＵ字状（コの字状）になっている。   The connecting portion 33 is a cylindrical body that connects the other ends of the introducing portion 31 and the discharging portion 32, and the sublimator 30 has an overall U shape (U shape).

接続部３３は、振動発生装置３７を備えている。サブリメータ３０は、この振動発生装置３７が発生する振動によって、ドライアイスがフィンから脱落するようになっている。   The connection unit 33 includes a vibration generator 37. The sublimator 30 is configured such that the dry ice falls off the fins due to the vibration generated by the vibration generator 37.

伝熱管３４は、導入部３１の内部及び排出部３２の双方の内部に１０本ずつ配置されている。伝熱管３４の内部には、液化窒素が流れるようになっており、導入部３１及び排出部３２の内部を通過する排ガスを冷却するようになっている。液化窒素は、排出部３２側から導入され、排出部３２、導入部３１を経て、導入部３１側からサブリメータ３０の外部に排出される。   Ten heat transfer tubes 34 are arranged inside each of the introduction part 31 and the discharge part 32. Liquefied nitrogen flows inside the heat transfer tube 34, and the exhaust gas passing through the inside of the introduction part 31 and the discharge part 32 is cooled. The liquefied nitrogen is introduced from the discharge unit 32 side, and is discharged from the introduction unit 31 side to the outside of the sub-remeter 30 through the discharge unit 32 and the introduction unit 31.

サブリメータ３０から排出された液化窒素は、バブリングドライヤ２０に送られ、シリコンオイル２２を冷却する冷媒として機能するようになっている。ここで、本実施形態において、液化窒素は、サブリメータ３０の外部に設けられたボンベ３８から、サブリメータ３０に供給されるようになっているが、図１に示す二酸化炭素回収システム１と同様に、冷凍機を設けて液化窒素を循環させてもよい。   The liquefied nitrogen discharged from the sublimator 30 is sent to the bubbling dryer 20 and functions as a refrigerant for cooling the silicon oil 22. Here, in the present embodiment, liquefied nitrogen is supplied to the sublimator 30 from a cylinder 38 provided outside the sublimator 30, but as in the carbon dioxide recovery system 1 shown in FIG. A refrigerator may be provided to circulate the liquefied nitrogen.

また、図２において、前述の導入用配管３５及び排出用配管３６は、機能の理解を容易にするために離間して配置されているが、これらは、近接して配置され、互いの内部を通過する排ガスと脱炭酸ガスとの熱交換を行うようになっている。   In FIG. 2, the introduction pipe 35 and the discharge pipe 36 are arranged apart from each other for easy understanding of the function. Heat exchange between passing exhaust gas and decarbonation gas is performed.

導入用配管３５内を流れる排ガスは、例えば、−４０℃程度であるのに対し、排出用配管３６内を流れる脱炭酸ガスは、例えば、−１２０℃程度に冷却されている。このように、試験装置１０は、大気中に放出され脱炭酸ガスを利用して導入部３１に導入される排ガスを冷却するので、効率がよい。   The exhaust gas flowing in the introduction pipe 35 is, for example, about −40 ° C., whereas the decarbonation gas flowing in the discharge pipe 36 is cooled to, for example, about −120 ° C. As described above, the test apparatus 10 is efficient because it cools the exhaust gas that is released into the atmosphere and is introduced into the introduction unit 31 using decarbonation gas.

水分除去装置４０は、火力発電所１００及びバブリングドライヤ２０にそれぞれ配管を介して接続されており、火力発電所１００から排出されバブリングドライヤ２０に導入される排ガスを、バブリングドライヤ２０の手前で予め除湿する第２の水分除去装置である。   The moisture removing device 40 is connected to the thermal power plant 100 and the bubbling dryer 20 via pipes, and the exhaust gas discharged from the thermal power plant 100 and introduced into the bubbling dryer 20 is dehumidified in front of the bubbling dryer 20 in advance. This is a second moisture removing device.

水分除去装置４０は、ミストエリミネータ４１、ブロワ４２、熱交換器４３、冷却器４４、及び、集水器４５を備えている。   The moisture removing device 40 includes a mist eliminator 41, a blower 42, a heat exchanger 43, a cooler 44, and a water collector 45.

ミストエリミネータ４１は、排ガスに含まれる水蒸気（ミスト）を直接捕集して排ガスから水蒸気の一部を除去する水蒸気除去装置である。ミストエリミネータ４１は、図示しない捕集部材を備えており、この捕集部材によって水蒸気を直接捕集するようになっている。   The mist eliminator 41 is a water vapor removing device that directly collects water vapor (mist) contained in the exhaust gas and removes a part of the water vapor from the exhaust gas. The mist eliminator 41 includes a collecting member (not shown) and directly collects water vapor by the collecting member.

このようなミストエリミネータ４１については、例えば、特開平９−４７６１７号公報等に開示されている。ただし、ミストエリミネータ４１に備えられた捕集部材の形状は、特に限定されず、例えば、ブレード状であってもフィルタ状であってもよい。   Such a mist eliminator 41 is disclosed, for example, in JP-A-9-47617. However, the shape of the collecting member provided in the mist eliminator 41 is not particularly limited, and may be, for example, a blade shape or a filter shape.

ブロワ４２は、ミストエリミネータ４１から排出された排ガスを昇圧して後述する熱交換器４３に送給する送気装置である。試験装置１０は、例えば、火力発電所１００から数１００ｍ離れた場所に設置される場合があるので、ブロワ４２によって排ガスを昇圧するようになっている。   The blower 42 is an air supply device that pressurizes the exhaust gas discharged from the mist eliminator 41 and supplies it to a heat exchanger 43 described later. Since the test apparatus 10 may be installed at a location several hundred meters away from the thermal power plant 100, for example, the exhaust gas is boosted by the blower 42.

熱交換器４３は、例えば、１℃程度に冷却された水を冷媒にして、排ガスが流れる配管を、例えば、４℃程度に冷却することによって排ガスに含まれる水分を凝縮する凝縮装置である。   The heat exchanger 43 is a condensing device that condenses moisture contained in the exhaust gas by cooling the pipe in which the exhaust gas flows to, for example, about 4 ° C. using water cooled to about 1 ° C. as a refrigerant.

冷却器４４は、熱交換器４３の冷媒である水を、例えば、１℃程度に冷却するものである。冷却器４４と熱交換器４３とは、２系統の配管によって接続されている。このうちの一方は冷却器４４で冷却された水（１℃）を熱交換器４３に送る系統であり、他方は、排ガスとの熱交換を行った水を熱交換器４３から冷却器４４に戻す系統である。このように、排ガス冷却用の水は、冷却器４４と熱交換器４３との間で循環されるようになっている。   The cooler 44 cools water, which is a refrigerant of the heat exchanger 43, to about 1 ° C., for example. The cooler 44 and the heat exchanger 43 are connected by two lines of piping. One of them is a system that sends water (1 ° C.) cooled by the cooler 44 to the heat exchanger 43, and the other is water that exchanges heat with exhaust gas from the heat exchanger 43 to the cooler 44. It is a system to return. Thus, the exhaust gas cooling water is circulated between the cooler 44 and the heat exchanger 43.

集水器４５は、熱交換器４３とバブリングドライヤ２０とを接続する配管の途中に設けられた水回収装置であり、枡型に形成されている。排ガスの流路は、この集水器４５内において流路面積が、熱交換器４３とバブリングドライヤ２０を接続する配管よりも広くなっており、排ガスは、集水器４５内を流れる際にその流速が低下するようになっている。   The water collector 45 is a water recovery device provided in the middle of a pipe connecting the heat exchanger 43 and the bubbling dryer 20, and is formed in a bowl shape. The flow path of the exhaust gas has a larger flow area in the water collector 45 than the pipe connecting the heat exchanger 43 and the bubbling dryer 20, and when the exhaust gas flows through the water collector 45, The flow rate is reduced.

集水器４５は、排ガスの流速を低下させることによって、凝縮された水（液体）を重力によって排ガスから分離するようになっており、排ガスから分離した水は、集水器４５の下部から取り出される。   The water collector 45 is configured to separate condensed water (liquid) from the exhaust gas by gravity by reducing the flow rate of the exhaust gas, and the water separated from the exhaust gas is taken out from the lower portion of the water collector 45. It is.

また、バブリングドライヤ２０、サブリメータ３０、及び、水分除去装置４０の装置内部には、それぞれ、排ガスの温度や水分濃度等を測定可能な図示しないセンサが設けられている。このようなセンサは、試験装置１０を形成する各要素間に設けられたガス送給用の配管、及び、試験装置１０と発電所とを接続するガス送給用の配管の内部にも適宜設けられており、排ガスや脱炭酸ガスの温度や水分濃度等をモニタリングできるようになっている。   In addition, sensors (not shown) that can measure the temperature, moisture concentration, and the like of the exhaust gas are provided inside the bubbling dryer 20, the sublimator 30, and the moisture removing device 40, respectively. Such a sensor is also appropriately provided inside the gas supply pipe provided between the elements forming the test apparatus 10 and the gas supply pipe connecting the test apparatus 10 and the power plant. The temperature and moisture concentration of exhaust gas and decarbonation gas can be monitored.

次に、試験装置１０を用いた試験方法について説明する。
火力発電所１００から排出された排ガスは、まず、ミストエリミネータ４１によって水蒸気の一部が直接捕集（水蒸気捕集工程）され、水分濃度が低下する。 Next, a test method using the test apparatus 10 will be described.
First, the mist eliminator 41 directly collects a part of the water vapor from the thermal power plant 100 (water vapor collecting process), and the water concentration decreases.

次いで、排ガスは、ブロワ４２によって熱交換器４３に送られ（昇圧工程）、冷却器４４によって冷却された水と熱交換を行ことによって、水分が凝縮される（水分凝縮工程）。この熱交換器４３で生成された水（液体）は、集水器４５で排ガスから分離され（水回収工程）、排ガスの水分濃度は、さらに低下する。   Next, the exhaust gas is sent to the heat exchanger 43 by the blower 42 (pressure increase process), and moisture is condensed by exchanging heat with the water cooled by the cooler 44 (moisture condensation process). The water (liquid) generated by the heat exchanger 43 is separated from the exhaust gas by the water collector 45 (water recovery process), and the moisture concentration of the exhaust gas further decreases.

この後、排ガスは、バブリングドライヤ２０に送られ、シリコンオイル２２中に導入されることによって、水分が固化され（第２の水分除去工程）、水分濃度が、さらに低下する。   Thereafter, the exhaust gas is sent to the bubbling dryer 20 and introduced into the silicon oil 22 to solidify the moisture (second moisture removal step), and the moisture concentration further decreases.

バブリングドライヤ２０から排出された排ガスは、サブリメータ３０に送られ、例えば、−１２０℃程度に冷却されることによってドライアイス化し、排ガスから分離される（二酸化炭素固化工程）。   The exhaust gas discharged from the bubbling dryer 20 is sent to the sublimator 30 and, for example, is cooled to about −120 ° C. to become dry ice and separated from the exhaust gas (carbon dioxide solidification step).

以上説明した実施形態の試験装置１０及び試験方法によれば、以下の効果を得ることができる。   According to the test apparatus 10 and the test method of the embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）二酸化炭素回収システム１に備えられたコンデンサ１１０と同様に機能する水分除去装置４０を設けたから、試験装置１０の構成が、図１に示す二酸化炭素回収システムに近いものになる。したがって、二酸化炭素回収システム１の実用化に向けてより有用なデータを取得することができる。 (1) Since the water removal device 40 that functions in the same manner as the capacitor 110 provided in the carbon dioxide recovery system 1 is provided, the configuration of the test device 10 is close to the carbon dioxide recovery system shown in FIG. Therefore, more useful data can be acquired for practical use of the carbon dioxide recovery system 1.

（２）火力発電所１００から排出された排ガスを実際に用いてバブリングドライヤ２０、及び、サブリメータ３０の性能評価を行うので、模擬ガスを用いた試験に比べ、二酸化炭素回収システム１の実用化に向けてより有用なデータを取得することができる。また、その試験方法も、二酸化炭素回収システム１による二酸化炭素回収方法と同様の工程を備えるため、二酸化炭素回収システム１の実用化に向けてより有用なデータを取得することができる。 (2) Since the performance evaluation of the bubbling dryer 20 and the sublimator 30 is actually performed using the exhaust gas discharged from the thermal power plant 100, the carbon dioxide recovery system 1 can be put into practical use as compared with the test using the simulated gas. More useful data can be acquired. Moreover, since the test method also includes the same steps as the carbon dioxide recovery method by the carbon dioxide recovery system 1, more useful data can be acquired for practical use of the carbon dioxide recovery system 1.

（３）バブリングドライヤ２０に導入される排ガス中の水分濃度は、バブリングドライヤ２０の負荷を軽減するためにもできるだけ低い方が望ましいが、本実施形態の試験装置１０は、水分除去装置４０を備えるので、バブリングドライヤ２０の負荷を軽減できる。 (3) The moisture concentration in the exhaust gas introduced into the bubbling dryer 20 is desirably as low as possible in order to reduce the load on the bubbling dryer 20, but the test apparatus 10 of the present embodiment includes a moisture removing device 40. Therefore, the load of the bubbling dryer 20 can be reduced.

［変形形態］
本発明の構成は、以上説明した実施形態に記載したものに限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。 [Deformation]
The configuration of the present invention is not limited to that described in the above-described embodiment, and various modifications and changes are possible, and these are also included in the technical scope of the present invention.

（１）本発明の二酸化炭素回収システムの試験装置の構成は、実施形態に記載したものに限られず、適宜変更が可能である。例えば、実施形態において、ブロワは、ミストエリミネータと熱交換器との間に備えられたが、ブロワは、これに限らず、例えば、ミストエリミネータよりも排ガスの送給方向上流側に設けられていてもよい。また、ブロワは、火力発電所と試験装置との距離や、排ガスの量に応じて複数台を設けてもよい。 (1) The configuration of the test apparatus of the carbon dioxide recovery system of the present invention is not limited to that described in the embodiment, and can be changed as appropriate. For example, in the embodiment, the blower is provided between the mist eliminator and the heat exchanger. However, the blower is not limited thereto, and is provided, for example, upstream of the mist eliminator in the exhaust gas supply direction. Also good. A plurality of blowers may be provided according to the distance between the thermal power plant and the test apparatus and the amount of exhaust gas.

（２）実施形態の水分除去装置に備えられた熱交換器は、水を冷媒として排ガスを冷却したが、排ガスに含まれる水分を固化させない程度に排ガスを冷却できれば、冷媒の種類は、これに限定されない。 (2) The heat exchanger provided in the moisture removing apparatus of the embodiment cooled the exhaust gas using water as a refrigerant. However, if the exhaust gas can be cooled to such an extent that the moisture contained in the exhaust gas is not solidified, the type of the refrigerant is It is not limited.

（３）実施形態の二酸化炭素回収装置の試験装置の排ガス処理能力は、例えば、時間あたり、３００ｍ３であったが、試験装置の能力は、これに限られず、より多くの二酸化炭素を処理できるようにしてもよい。 (3) The exhaust gas treatment capacity of the test apparatus of the carbon dioxide recovery apparatus of the embodiment is, for example, 300 m 3 per hour, but the capacity of the test apparatus is not limited to this, and more carbon dioxide can be treated. You may do it.

（４）実施形態のサブリメータは、横置きタイプであったが、サブリメータは、これに限らず、縦置きタイプであってもよい。 (4) Although the sublimator of the embodiment is a horizontal type, the sublimator is not limited to this and may be a vertical type.

（５）実施形態の二酸化炭素回収システムの試験装置は、火力発電所から排出される石炭の燃焼ガスから二酸化炭素を回収したが、これに限らず、例えば、天然ガスの燃焼ガスから二酸化炭素を回収してもよい。 (5) The carbon dioxide recovery system test apparatus of the embodiment recovered carbon dioxide from coal combustion gas discharged from a thermal power plant, but is not limited thereto, for example, carbon dioxide from natural gas combustion gas. It may be recovered.

二酸化炭素回収システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a carbon dioxide collection system. 実施形態の二酸化炭素回収システムの試験装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the test device of the carbon dioxide collection system of embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 二酸化炭素回収システム
１０ 二酸化炭素回収システムの試験装置
２０ バブリングドライヤ（第１の水分除去装置）
２２ シリコンオイル（液体冷媒）
３０ サブリメータ（二酸化炭素回収装置）
４０ 水分除去装置（第２の水分除去装置）
４１ ミストエリミネータ（水蒸気除去装置）
４２ ブロワ（送気装置）
４３ 熱交換器（凝縮器）
４４ 冷却機
４５ 集水器（水回収装置）
１００ 火力発電所 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbon dioxide recovery system 10 Carbon dioxide recovery system test device 20 Bubbling dryer (first moisture removing device)
22 Silicon oil (liquid refrigerant)
30 sublimator (carbon dioxide recovery device)
40 Moisture removal device (second moisture removal device)
41 Mist eliminator (water vapor removal device)
42 Blower (air supply device)
43 Heat exchanger (condenser)
44 Cooler 45 Water collector (Water recovery device)
100 thermal power plant

Claims (6)

火力発電所から排出された排ガスを液体冷媒中に導入することによって、前記排ガスに含まれる水分を固化して前記液体冷媒に捕集させる第１の水分除去装置と、
前記第１の水分除去装置に接続され、前記第１の水分除去装置から排出された前記排ガスを冷却して前記排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを固化する二酸化炭素固化装置と、
前記火力発電所と前記第１の水分除去装置との間に設けられ、前記火力発電所から前記第１の水分除去装置に送給される前記排ガスから、この排ガスに含まれる水分の一部を予め除去する第２の水分除去装置と
を備え、
前記第２の水分除去装置は、前記排ガスを冷却して前記排ガスに含まれる水分を液化する凝縮器と、この液化された水分を前記排ガスから回収する水回収装置と、前記凝縮器よりも前記排ガスの送給方向上流側に、前記排ガスに含まれる水蒸気を捕集部材によって直接捕集する水蒸気捕集装置と、をさらに備えること
を特徴とする二酸化炭素回収システムの試験装置。 A first moisture removing device that solidifies moisture contained in the exhaust gas and collects it in the liquid refrigerant by introducing the exhaust gas discharged from the thermal power plant into the liquid refrigerant;
A carbon dioxide solidifying device connected to the first moisture removing device and cooling the exhaust gas discharged from the first moisture removing device to solidify carbon dioxide gas contained in the exhaust gas;
A part of the moisture contained in the exhaust gas is provided from the exhaust gas that is provided between the thermal power plant and the first moisture removing device and is supplied from the thermal power plant to the first moisture removing device. A second moisture removing device for removing in advance ,
The second moisture removing device includes a condenser that cools the exhaust gas to liquefy the moisture contained in the exhaust gas, a water recovery device that recovers the liquefied moisture from the exhaust gas, and the condenser more than the condenser. A test apparatus for a carbon dioxide recovery system, further comprising: a water vapor collecting device that directly collects the water vapor contained in the exhaust gas by a collecting member on the upstream side in the exhaust gas supply direction . 請求項１に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置であって、
前記第２の水分除去装置は、前記水蒸気捕集装置の出口側に前記火力発電所からの排ガスを昇圧する送気装置をさらに備えること
を特徴とする二酸化炭素回収システムの試験装置。 A test apparatus for a carbon dioxide recovery system according to claim 1 ,
The second moisture removing device further includes an air supply device for boosting the exhaust gas from the thermal power plant on the outlet side of the water vapor collecting device. 請求項１又は請求項２に記載の二酸化炭素回収システムの試験装置であって、
前記凝縮器よりも前記排ガスの送給方向上流側に、前記火力発電所からの排ガスを昇圧する送気装置をさらに備えること
を特徴とする二酸化炭素回収システムの試験装置。 A test apparatus for a carbon dioxide recovery system according to claim 1 or 2 ,
A test apparatus for a carbon dioxide recovery system, further comprising an air supply device that boosts the exhaust gas from the thermal power plant upstream of the condenser in the exhaust gas supply direction. 火力発電所から排出された排ガスからこの排ガスに含まれる水分の一部を除去する第１の水分除去工程と、
前記排ガスを液体冷媒中に導入することによって、前記排ガスに含まれる水分を固化して前記液体冷媒に捕集させる第２の水分除去工程と、
前記水分が除去された排ガスを冷却して、前記排ガスに含まれる二酸化炭素ガスを固化する二酸化炭素固化工程と
を備え、
前記第１の水分除去工程は、前記排ガスを冷却してこの排ガスに含まれる水分を液化する水分凝縮工程と、この液化された水分を前記排ガスから回収する水回収工程と、前記水分凝縮工程よりも前に、前記排ガスに含まれる水蒸気を捕集部材によって直接捕集する水蒸気捕集工程と、を備えること
を特徴とする二酸化炭素回収システムの試験方法。 A first moisture removal step for removing a part of moisture contained in the exhaust gas from the exhaust gas discharged from the thermal power plant;
A second moisture removal step of solidifying moisture contained in the exhaust gas and collecting it in the liquid refrigerant by introducing the exhaust gas into the liquid refrigerant;
A carbon dioxide solidification step of cooling the exhaust gas from which the moisture has been removed, and solidifying the carbon dioxide gas contained in the exhaust gas ,
The first moisture removing step includes: a moisture condensation step for cooling the exhaust gas to liquefy the moisture contained in the exhaust gas; a water recovery step for recovering the liquefied moisture from the exhaust gas; and the moisture condensation step. And a water vapor collecting step of directly collecting the water vapor contained in the exhaust gas by the collecting member . 請求項４に記載の二酸化炭素回収システムの試験方法であって、
前記第１の水分除去工程は、前記水蒸気捕集工程の後に、前記排ガスを昇圧する昇圧工程をさらに備えること
を特徴とする二酸化炭素回収システムの試験方法。 A test method for a carbon dioxide recovery system according to claim 4 ,
The test method for a carbon dioxide recovery system, wherein the first moisture removing step further includes a pressure increasing step for increasing the pressure of the exhaust gas after the water vapor collecting step. 請求項４又は請求項５に記載の二酸化炭素回収システムの試験方法であって、
前記水分凝縮工程よりも前に、前記排ガスを昇圧する昇圧工程をさらに備えることを特徴とする二酸化炭素回収システムの試験方法。
A test method for a carbon dioxide recovery system according to claim 4 or 5 ,
A test method for a carbon dioxide recovery system, further comprising a step of boosting the exhaust gas before the moisture condensation step.
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