JP5703240B2 - アミン回収装置、アミン回収方法、及び二酸化炭素回収システム - Google Patents
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
11、21、31 充填層
12、22、32 保持部
13、23、33 ポンプ
14、24、34 冷却器
15、25、35 分散器
16、26、36 密度計
17、27、37 コントローラ
36 pH計測器
71、72、73 光イオン化検出器
80、81 切替器
90 プロトン移動反応質量分析計
100 二酸化炭素回収システム
103 吸収塔
105 再生塔
106 リボイラー
107 再生熱交換器
113 タンク
114 吸収液冷却器
117 凝縮器
Claims (11)
- 二酸化炭素を含む燃焼排ガスと、ピペラジンを含有する吸収液とを接触させて、二酸化炭素を前記吸収液に吸収させる二酸化炭素回収部と、
循環させた第1洗浄水と、二酸化炭素が吸収された前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するピペラジンを前記第1洗浄水に吸収させ、前記第1洗浄水のピペラジン濃度が第1所定値以上になった場合、前記第1洗浄水の一部を前記二酸化炭素回収部に供給される前記吸収液に合流させる第1洗浄部と、
循環させた第2洗浄水と、前記第1洗浄部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するピペラジンを前記第2洗浄水に吸収させ、前記第2洗浄水のピペラジン濃度が第2所定値以上になった場合、前記第2洗浄水の一部を前記第1洗浄部に供給する第2洗浄部と、
酸性溶液と、前記第2洗浄部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させる第3洗浄部と、を備えるアミン回収装置。 - 前記第1洗浄水の密度を測定する第1密度計と、
前記第1密度計の測定結果に基づいて前記第1洗浄水のピペラジン濃度を算出し、算出したピペラジン濃度と前記第1所定値との比較結果に基づいて、前記第1洗浄水の一部を排出する第1バルブの開閉制御を行う第1コントローラと、
前記第2洗浄水の密度を測定する第2密度計と、
前記第2密度計の測定結果に基づいて前記第2洗浄水のピペラジン濃度を算出し、算出したピペラジン濃度と前記第2所定値との比較結果に基づいて、前記第2洗浄水の一部を前記第1洗浄部へ供給するための第2バルブ及び前記第2洗浄部へ純水を補給するための第3バルブの開閉制御を行う第2コントローラと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のアミン回収装置。 - 前記酸性溶液のpHを計測するpH計測器と、
前記pH計測器により計測されたpHと所定値との比較結果に基づいて、前記第3洗浄部を循環する前記酸性溶液の一部を排出するための第4バルブ及び前記第3洗浄部へ新品又は再生された酸性溶液を補給するための第5バルブの開閉制御を行う第3コントローラと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のアミン回収装置。 - 前記酸性溶液とは異なる第2酸性溶液と、前記第3洗浄部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させる第4洗浄部をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアミン回収装置。
- 前記第1洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度を測定する第1光イオン化検出器と、
前記第2洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度を測定する第2光イオン化検出器と、
前記第3洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度を測定する第3光イオン化検出器と、
をさらに備え、
前記第1光イオン化検出器の測定結果が所定値を超えた場合、前記第1及び第2コントローラが、前記第1洗浄水の循環量の増加又は前記第1洗浄水の一部の入れ替えを行い、
前記第2光イオン化検出器の測定結果が所定値を超えた場合、前記第2コントローラが、前記第2洗浄水の循環量の増加又は前記第2洗浄水の一部の入れ替えを行い、
前記第3光イオン化検出器の測定結果が所定値を超えた場合、前記第3コントローラが、前記酸性溶液の循環量の増加又は前記酸性溶液の一部の入れ替えを行うことを特徴とする請求項3に記載のアミン回収装置。 - 燃焼排ガスのアミン濃度を測定する光イオン化検出器と、
前記第1洗浄部を通過した前記燃焼排ガス、前記第2洗浄部を通過した前記燃焼排ガス、及び前記第3洗浄部を通過した前記燃焼排ガスを切り替えて前記光イオン化検出器に供給する切替器と、
をさらに備え、
前記第1洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度が所定値を超えた場合、前記第1及び第2コントローラが、前記第1洗浄水の循環量の増加又は前記第1洗浄水の一部の入れ替えを行い、
前記第2洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度が所定値を超えた場合、前記第2コントローラが、前記第2洗浄水の循環量の増加又は前記第2洗浄水の一部の入れ替えを行い、
前記第3洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度が所定値を超えた場合、前記第3コントローラが、前記酸性溶液の循環量の増加又は前記酸性溶液の一部の入れ替えを行うことを特徴とする請求項3に記載のアミン回収装置。 - 前記第1洗浄部を循環する前記第1洗浄水を冷却する第1冷却器と、
前記第1洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度を測定する第1光イオン化検出器と、
前記第2洗浄部を循環する前記第2洗浄水を冷却する第2冷却器と、
前記第2洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度を測定する第2光イオン化検出器と、
前記第3洗浄部を循環する前記酸性溶液を冷却する第3冷却器と、
前記第3洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度を測定する第3光イオン化検出器と、
をさらに備え、
前記第1光イオン化検出器の測定結果が所定値を超えた場合、前記第1及び第2コントローラが、前記第1洗浄水の循環量の増加、前記第1洗浄水の一部の入れ替え、又は前記第1洗浄水の温度を下げる制御を行い、
前記第2光イオン化検出器の測定結果が所定値を超えた場合、前記第2コントローラが、前記第2洗浄水の循環量の増加、前記第2洗浄水の一部の入れ替え、又は前記第2洗浄水の温度を下げる制御を行い、
前記第3光イオン化検出器の測定結果が所定値を超えた場合、前記第3コントローラが、前記酸性溶液の循環量の増加、前記酸性溶液の一部の入れ替え、又は前記酸性溶液の温度を下げる制御を行うことを特徴とする請求項3に記載のアミン回収装置。 - 前記第3洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン濃度を測定する光イオン化検出器と、
前記第1洗浄部を循環する前記第1洗浄水の循環量、入れ替え、又は温度の制御と、前記第2洗浄部を循環する前記第2洗浄水の循環量、入れ替え、又は温度の制御と、前記第3洗浄部を循環する前記酸性溶液の循環量、入れ替え、又は温度の制御とを行うコントローラと、
をさらに備え、
前記光イオン化検出器の測定結果が所定値を超えた場合、前記コントローラは、前記第1洗浄水、前記第2洗浄水、及び前記酸性溶液の少なくともいずれか1つについて、循環量の増加、一部の入れ替え、又は温度を下げる制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のアミン回収装置。 - 前記第3洗浄部を通過した前記燃焼排ガスのアミン成分を分析するプロトン移動反応質量分析計をさらに備え、
前記コントローラは、前記プロトン移動反応質量分析計の分析結果に基づいて、前記第1洗浄水、前記第2洗浄水、及び前記酸性溶液の少なくともいずれか1つについて、循環量の増加、一部の入れ替え、又は温度を下げる制御を行うことを特徴とする請求項8に記載のアミン回収装置。 - 二酸化炭素を含む燃焼排ガスと、ピペラジンを含有する吸収液とを接触させて、二酸化炭素を前記吸収液に吸収させる工程と、
循環させた第1洗浄水と、二酸化炭素が吸収された前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するピペラジンを第1洗浄水に吸収させる工程と、
前記第1洗浄水のピペラジン濃度が第1所定値以上になった場合に、前記第1洗浄水の一部を前記燃焼排ガスと接触する前の前記吸収液に合流させる工程と、
循環させた第2洗浄水と、前記第1洗浄水と接触した後の前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するピペラジンを第2洗浄水に吸収させる工程と、
前記第2洗浄水のピペラジン濃度が第2所定値以上になった場合に、前記第2洗浄水の一部を前記第1洗浄水に合流させる工程と、
酸性溶液と、前記第2洗浄水と接触した後の前記燃焼排ガスとを接触させる工程と、
を備えるアミン回収方法。 - 燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を、ピペラジンを含有する吸収液に吸収させ、二酸化炭素を含む吸収液を排出する吸収塔と、
前記吸収塔から排出された吸収液が供給され、当該吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを除去し、当該吸収液を再生して排出する再生塔と、
前記再生塔に連結され、前記再生塔内の吸収液を加熱するリボイラーと、
前記吸収塔と前記再生塔との間に設けられ、前記再生塔から排出されて前記吸収塔に供給される吸収液を熱源として、前記吸収塔から排出されて前記再生塔に供給される吸収液を加熱する再生熱交換器と、
前記再生熱交換器と前記吸収塔との間に設けられ、前記吸収塔に供給される吸収液を一時保留するタンクと、
を備え、
前記吸収塔は、
二酸化炭素を含む前記燃焼排ガスと、前記タンクから供給される吸収液とを接触させて、二酸化炭素を前記吸収液に吸収させる二酸化炭素回収部と、
循環させた第1洗浄水と、二酸化炭素が吸収された前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するピペラジンを前記第1洗浄水に吸収させ、前記第1洗浄水のピペラジン濃度が第1所定値以上になった場合、前記第1洗浄水の一部を前記タンクに供給する第1洗浄部と、
循環させた第2洗浄水と、前記第1洗浄部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するピペラジンを前記第2洗浄水に吸収させ、前記第2洗浄水のピペラジン濃度が第2所定値以上になった場合、前記第2洗浄水の一部を前記第1洗浄部に供給する第2洗浄部と、
酸性溶液と、前記第2洗浄部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させる第3洗浄部と、を有することを特徴とする二酸化炭素回収システム。
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