JP5766089B2 - Carbon dioxide recovery and purification method and system - Google Patents

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Description

本発明は、供給先から二酸化炭素を回収して精製し、精製した二酸化炭素を必要に応じてさらに精製した後、供給先に供給する二酸化炭素回収精製方法及びシステムに関し、特に、半導体デバイス製造をはじめとする電子部品の製造工程などにおいて使用できる超高純度の二酸化炭素を供給先に供給できる方法及びシステムに関する。   The present invention relates to a carbon dioxide recovery and purification method and system for collecting carbon dioxide from a supply destination and purifying it, and further purifying the purified carbon dioxide as necessary, and then supplying it to the supply destination. The present invention relates to a method and a system capable of supplying ultra-pure carbon dioxide that can be used in a manufacturing process of electronic components such as the beginning to a supplier.

二酸化炭素(CO2)は、気体状態で各種の用途に用いられるほか、液体状態あるいは超臨界状態で、例えば、洗浄や乾燥などの工程に使用される。近年では半導体デバイスの製造における洗浄工程においても液体CO2や超臨界CO2の使用が提案されている。半導体デバイス製造などにおいて液体CO2や超臨界CO2を使用する場合には、不純物量を極めて少なくし高純度に精製した液体CO2や超臨界CO2を供給する必要がある。また、半導体デバイス製造プロセスなどにおいて使用したCO2については、これを回収して精製し、再び同じ製造プロセスに対して供給するようにすることが求められている。 Carbon dioxide (CO 2 ) is used in various forms in a gaseous state, and is used in a liquid state or a supercritical state, for example, in a process such as cleaning or drying. In recent years, the use of liquid CO 2 or supercritical CO 2 has also been proposed in a cleaning process in the manufacture of semiconductor devices. When liquid CO 2 or supercritical CO 2 is used in the manufacture of semiconductor devices or the like, it is necessary to supply liquid CO 2 or supercritical CO 2 purified to a high purity with a very small amount of impurities. Further, CO 2 used in a semiconductor device manufacturing process or the like is required to be recovered and purified and supplied again to the same manufacturing process.

特許文献1は、超臨界CO2あるいは液体CO2を用いた洗浄装置あるいは乾燥装置からCO2を回収して精製し、洗浄装置において再びそのCO2を利用できるようにした再生回収装置を開示している。特許文献1に示される再生回収装置は、回収した流体CO2の圧力を降下させて不純物を液相側に残す気液分離機構と、気液分離機構からの気体CO2を液化して精製する液化精製機構と、気液分離機構と液化精製機構との間に配置されたミスト分離機構やフィルタと、を備えている。 Patent Document 1 discloses a regeneration and recovery apparatus in which CO 2 is recovered and purified from a cleaning apparatus or a drying apparatus using supercritical CO 2 or liquid CO 2 so that the CO 2 can be used again in the cleaning apparatus. ing. The regeneration and recovery apparatus disclosed in Patent Document 1 lowers the pressure of recovered fluid CO 2 to leave impurities on the liquid phase side, and liquefies and purifies gas CO 2 from the gas-liquid separation mechanism. A liquefaction purification mechanism, and a mist separation mechanism and a filter disposed between the gas-liquid separation mechanism and the liquefaction purification mechanism are provided.

ところで、半導体デバイス製造プロセスで用いられる洗浄装置や乾燥装置から回収されるCO2には、水分や油分、揮発性の不純物が含まれ、特に、イソプロピルアルコール(IPA)などのアルコール類が含まれる。特許文献1の再生回収装置は、難揮発性のパーティクルやミストなどを効率よく取り除くことができるが、IPAに代表される揮発性のアルコールをCO2から除去することに関して必ずしも適したものではない。 By the way, CO 2 recovered from a cleaning device or a drying device used in a semiconductor device manufacturing process includes moisture, oil, and volatile impurities, and particularly includes alcohols such as isopropyl alcohol (IPA). The regeneration and recovery apparatus of Patent Document 1 can efficiently remove hardly volatile particles and mist, but is not necessarily suitable for removing volatile alcohol represented by IPA from CO 2 .

不純物を取り除いてCO2を精製する技術として各種のものが知られている。例えば、特許文献2は、CO2中の硫化カルボニル(COS)、リン含有化合物、ケイ素含有化合物及び非メタン炭化水素などの不純物を混合金属酸化物に吸着させて除去する技術を開示している。特許文献3は、CO2中から水分、含酸素化合物、芳香族化合物及び含イオウ化合物を除去するために、Yゼオライトと乾燥剤とを吸着材として充填した吸着塔に対してCO2ガスを通すこと、2台の吸着塔を並列に設け、一方の吸着塔で不純物の吸着除去処理を行っているときに他方の吸着塔の再生を行うことを開示している。特許文献4は、イオウ化合物、含酸素化合物及び炭化水素などの不純物をCO2から除去して精製CO2を生成するために、種々の精製ユニットにCO2を通すことと、精製後のCO2について分析を行うことを開示されている。特許文献5は、水分、炭化水素及びイオウ化合物をCO2から除去するために、乾燥剤とYゼオライトと活性炭とを吸着材として単一の容器に充填して構成された吸着塔にCO2を通すことを開示している。 Various techniques for purifying CO 2 by removing impurities are known. For example, Patent Document 2 discloses a technique for removing impurities such as carbonyl sulfide (COS), phosphorus-containing compounds, silicon-containing compounds, and non-methane hydrocarbons in CO 2 by adsorbing them on a mixed metal oxide. Patent Document 3, the water from in CO 2, oxygen-containing compounds, to remove aromatics and sulfur-containing compounds is passed through the CO 2 gas and a Y zeolite and a drying agent to the adsorption tower filled as an adsorbent In other words, it is disclosed that two adsorption towers are provided in parallel and the other adsorption tower is regenerated when impurity adsorption removal processing is performed in one of the adsorption towers. Patent Document 4, sulfur compounds, oxygenates and impurities such as hydrocarbons to produce a purified CO 2 is removed from the CO 2, and passing the CO 2 to various purification units, after purification CO 2 It is disclosed to conduct an analysis on. Patent Document 5, water, hydrocarbons and sulfur compounds for removal from the CO 2, the CO 2 and desiccant and Y zeolite and activated carbon adsorption tower constructed by filling in a single container as an adsorbent It is disclosed to pass.

吸着材を用いて不純物を吸着除去する方法は、二酸化炭素の精製方法として一般的であるから、供給先から回収したCO2を精製して供給先に供給する際に、水分や油分、揮発性の不純物などを取り除くために吸着材を用いることは十分に考えられることである。しかしながら吸着材には、これ以上吸着を行うと後段に不純物が漏れてしまうことになる限界があるので、この限界に至る前までにCO2の通気を停止しないと、精製後のCO2に不純物が混入するといった不具合が生じる。そこで、例えば、限界に至らないと想定される一定時間の経過でもって通気を停止するか、あるいは、精製後のCO2に要求される値に対して安全側のしきい値を設定した上で、吸着材を通過した後のCO2の分析を行い、しきい値を超えた場合に、後段に不純物が漏れてしまう限界が近いと判断して、通気を停止する。この場合、厳密に要求値を満足させるためには吸着材が限界に至るかなり前にCO2の通気を停止する必要があり、通気の停止後には吸着材の再生処理や交換を行うことから、吸着材の吸着容量を有効に使い切れない、という課題が生じる。また、想定を超えて入口不純物濃度が一時的に上昇した場合には、精製されたCO2に要求される値が満たされなくなるおそれもある。 The method of adsorbing and removing impurities using an adsorbent is a common method for purifying carbon dioxide. Therefore, when CO 2 recovered from a supply destination is purified and supplied to the supply destination, moisture, oil, volatile It is fully conceivable to use an adsorbent to remove impurities and the like. However, the adsorbent has a limit that will cause impurities to leak later if it is further adsorbed, so if the aeration of CO 2 is not stopped before this limit is reached, impurities will be added to the purified CO 2 . The problem of mixing in occurs. Therefore, for example, the aeration is stopped after a lapse of a certain time assumed not to reach the limit, or the threshold value on the safe side with respect to the value required for the purified CO 2 is set. Then, the analysis of CO 2 after passing through the adsorbent is performed, and when the threshold value is exceeded, it is determined that the limit of the impurity leaking to the subsequent stage is close, and the ventilation is stopped. In this case, in order to satisfy the required value strictly, it is necessary to stop the aeration of CO 2 long before the adsorbent reaches the limit, and after the aeration is stopped, the adsorbent is regenerated or replaced. There arises a problem that the adsorption capacity of the adsorbent cannot be used effectively. In addition, if the inlet impurity concentration temporarily rises beyond the assumption, the value required for the purified CO 2 may not be satisfied.

特開2005−281016号公報JP 2005-281016 A 特表2006−502957号公報JP-T-2006-502957 特表2009−506967号公報Special table 2009-506967 特表2009−512612号公報Special table 2009-512612 gazette 特表2009−504383号公報Special table 2009-504383

半導体デバイス製造プロセスから回収した二酸化炭素を精製して再びその半導体デバイス製造プロセスに供給するようにした技術についてはこれまでもいくつか提案がある。そのような技術において、回収した二酸化炭素に含まれる水分、油分あるいは揮発性不純物などを除去するためには、吸着材を使用することが現実的であると考えられる。しかしながら、吸着材を用いる場合にはその吸着材の吸着可能量を十分に生かしきれない、という問題点が生じ、このため、イニシャルコストや再生頻度の上昇にともなうランニングコストなどの上昇につながっている。   There have been some proposals for techniques for purifying carbon dioxide recovered from a semiconductor device manufacturing process and supplying it again to the semiconductor device manufacturing process. In such a technique, it is considered realistic to use an adsorbent in order to remove moisture, oil or volatile impurities contained in the recovered carbon dioxide. However, when an adsorbent is used, there is a problem that the adsorbable amount of the adsorbent cannot be fully utilized, which leads to an increase in initial cost and running cost accompanying an increase in regeneration frequency. .

本発明の目的は、供給先から二酸化炭素を回収して精製し、精製された二酸化炭素を必要に応じてさらに精製した後、供給先に再び供給する二酸化炭素回収精製方法及びシステムであって、二酸化炭素中のパーティクル、水分、油分及び揮発性の不純物を容易に低減できて、かつ、吸着材の吸着容量を十分に活用できる方法及びシステムを提供することにある。   An object of the present invention is a carbon dioxide recovery and purification method and system for recovering and purifying carbon dioxide from a supply destination, further purifying the purified carbon dioxide as necessary, and then supplying it again to the supply destination. It is an object of the present invention to provide a method and system that can easily reduce particles, moisture, oil, and volatile impurities in carbon dioxide and that can sufficiently utilize the adsorption capacity of an adsorbent.

本発明の二酸化炭素回収精製システムは、二酸化炭素の供給先から二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素を精製して再供給する二酸化炭素回収精製システムであって、供給先から回収した流体に含まれる不純物と二酸化炭素とを分離する気液分離器と、気液分離器の出口から流出する気相状態の二酸化炭素を凝縮して液体状態の二酸化炭素を生成する凝縮器と、凝縮器内で液体状態である二酸化炭素を直接もしくは最終的に供給先に供給する供給ラインと、気液分離器の出口から凝縮器までの精製ラインに設けられ、精製ラインを流れる気相状態の二酸化炭素から不純物を吸着除去する相互に直列接続された複数の吸着部と、複数の吸着部の相互間の接続位置の少なくとも1つを流れる二酸化炭素をサンプリングして不純物を測定する分析部と、を備えることを特徴とする。   The carbon dioxide recovery and purification system of the present invention is a carbon dioxide recovery and purification system that recovers carbon dioxide from a carbon dioxide supply destination, purifies the recovered carbon dioxide, and supplies it again, and is included in the fluid recovered from the supply destination. A gas-liquid separator that separates carbon dioxide from carbon dioxide, a condenser that condenses gas phase carbon dioxide flowing out from the outlet of the gas-liquid separator to produce liquid carbon dioxide, and a condenser Impurities from gas phase carbon dioxide flowing in the purification line, which are provided in the supply line that supplies carbon dioxide in the liquid state directly or finally to the supply destination and the purification line from the outlet of the gas-liquid separator to the condenser The amount of impurities measured by sampling carbon dioxide flowing through at least one of a plurality of adsorbing portions connected in series to each other and adsorbing portions of the plurality of adsorbing portions. Characterized in that it comprises a part, a.

本発明の二酸化炭素回収精製方法は、二酸化炭素の供給先から二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素を精製して再供給する二酸化炭素回収精製方法であって、供給先から回収した流体に含まれる不純物と二酸化炭素とを気液分離器において分離する工程と、気液分離器の出口から流れ出る気体状態の二酸化炭素を凝縮器により凝縮して液体状態の二酸化炭素とする工程と、前記凝縮器内で液体状態である二酸化炭素を直接もしくは最終的に供給先に送出する工程と、気液分離器の出口から凝縮器までのライン上の位置で、相互に直列接続された複数の吸着部に気相状態の二酸化炭素を通気することにより、気相状態の二酸化炭素から不純物を吸着除去する不純物除去工程と、複数の吸着部の相互間の接続位置の少なくとも1つを流れる二酸化炭素をサンプリングして不純物を測定する分析工程と、分析工程での測定結果に応じて複数の吸着部への二酸化炭素の通気状態を制御する制御工程と、を有することを特徴とする。   The carbon dioxide recovery and purification method of the present invention is a carbon dioxide recovery and purification method for recovering carbon dioxide from a carbon dioxide supply destination, purifying the recovered carbon dioxide, and re-supplying the carbon dioxide. Separating the impurities and carbon dioxide generated in the gas-liquid separator, condensing the gaseous carbon dioxide flowing out from the outlet of the gas-liquid separator with a condenser to form liquid carbon dioxide, and the condenser In the process of sending carbon dioxide, which is in a liquid state, directly or finally to the supply destination, and in the position on the line from the outlet of the gas-liquid separator to the condenser, a plurality of adsorption parts connected in series with each other By venting the carbon dioxide in the gas phase, an impurity removal step for adsorbing and removing impurities from the carbon dioxide in the gas phase, and at least one of the connection positions between the plurality of adsorption parts An analysis step of measuring the impurities by sampling carbon, and having a control step of controlling the ventilation state of the carbon dioxide into the plurality of suction portion, the depending on the measurement result in the analysis step.

回収した流体に含まれる不純物と二酸化炭素を分離する気液分離器と気化した二酸化炭素を凝縮させる凝縮器との間の位置に、相互に直列に接続された複数の吸着部を設け、さらに、複数の吸着部の相互間の接続位置の少なくとも1つを流れる二酸化炭素をサンプリングして不純物を測定できるようにすることにより、サンプリング位置より上流側の吸着部が、これ以上吸着を行わせると後段に不純物が漏れるという限界に到達したことを検出できる。上流側の吸着部がこの限界に達した時点では、サンプリング位置より下流側の吸着部はほとんど不純物を吸着していないので、不純物は確実に下流側の吸着部で吸着除去でき、このため、上流側の吸着部に関しては後段に不純物が漏れる限界まで使用できるようになってその吸着容量を有効に使い切ることができる。また、下流側の吸着部については吸着負荷が小さくてメンテナンス期間を極めて長く設定することができるから、全体として見て吸着材を有効に使用でき、かつ、後段への不純物汚染を確実に防止することができる。   Provided with a plurality of adsorption parts connected in series to each other at a position between a gas-liquid separator that separates carbon dioxide from impurities contained in the recovered fluid and a condenser that condenses the vaporized carbon dioxide, By sampling carbon dioxide flowing through at least one of the connecting positions of the plurality of adsorbing parts so that impurities can be measured, the adsorbing part upstream from the sampling position causes further adsorption. It can be detected that the limit of leakage of impurities is reached. When the upstream adsorption part reaches this limit, the adsorption part downstream from the sampling position hardly adsorbs impurities, so the impurities can be reliably adsorbed and removed by the downstream adsorption part. With respect to the adsorption part on the side, it can be used up to the limit at which impurities leak into the latter stage, and the adsorption capacity can be used up effectively. In addition, since the adsorption load is small and the maintenance period can be set extremely long for the adsorption part on the downstream side, the adsorbent can be used effectively as a whole, and impurity contamination to the subsequent stage is surely prevented. be able to.

本発明の第1の実施形態の二酸化炭素回収精製システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the carbon dioxide collection purification system of the 1st Embodiment of this invention. 第2の実施形態の二酸化炭素回収精製システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the carbon dioxide collection purification system of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の二酸化炭素回収精製システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the carbon dioxide collection refinement | purification system of 3rd Embodiment. 吸着部と弁との配置関係を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement | positioning relationship between an adsorption | suction part and a valve.

本発明に基づく二酸化炭素回収精製システムは、二酸化炭素使用装置である供給先から回収した流体に含まれる不純物と二酸化炭素(CO2)とを分離する気液分離器と、気液分離器から流出する気体状態のCO2を凝縮させる凝縮器と、を備えてCO2を精製するシステムであって、気液分離器の出口と凝縮器の入口との間であってCO2が気相状態で流れる位置に少なくとも2段の吸着部を直列に配置し、かつ、直列接続された複数の吸着部の相互間の接続位置においてそこを流れるCO2をサンプリングしてCO2中の不純物濃度を測定する分析部とを設けたものである。凝縮器によって液化されたCO2は、二酸化炭素使用装置において再度使用することができる。二酸化炭素使用装置は、例えば、半導体デバイス製造プロセスで使用される洗浄装置や乾燥装置などである。 A carbon dioxide recovery and purification system based on the present invention includes a gas-liquid separator that separates impurities and carbon dioxide (CO 2 ) contained in a fluid recovered from a supply destination that is a carbon dioxide using apparatus, and an outflow from the gas-liquid separator. to a condenser for condensing the CO 2 in a gaseous state, a system for purifying the CO 2 comprises a, a between the outlet and the condenser inlet of the gas-liquid separator CO 2 is in a gas phase At least two stages of adsorbing portions are arranged in series at the flowing position, and CO 2 flowing therethrough is sampled at a connecting position between a plurality of adsorbing portions connected in series to measure the impurity concentration in CO 2. And an analysis unit. The CO 2 liquefied by the condenser can be reused in the carbon dioxide using device. The carbon dioxide using device is, for example, a cleaning device or a drying device used in a semiconductor device manufacturing process.

この二酸化炭素回収精製システムには複数の吸着部が設けられるが、それぞれに同一種類の吸着材を充填するなどして、各吸着部によって吸着除去される不純物成分が同じであるようにする。除去しようとする不純物成分に応じて吸着部に充填すべき吸着材を選定することになるが、回収精製したCO2の供給先である二酸化炭素使用装置が何であるかによって、回収されたCO2に含まれる水分や有機物の量、有機物の種類が異なるから、二酸化炭素使用装置に応じて吸着材を選択することが好ましい。一般的に公知なものとして、水分除去用の吸着材には、ゼオライト、モレキュラーシーブス、活性アルミナ、シリカゲルなどを用いることができ、イソプロピルアルコール(IPA)などの有機物除去用の吸着材には活性炭、モレキュラーシーブス、ハイシリカゼオライトなどを用いることができる。水分除去用、有機物除去用を問わず、これらの吸着材は、その使用前に、十分に低水分管理されたドライガスを通すことによって、それらの吸着材内の水分を予め除去しておくことが好ましい。 This carbon dioxide recovery and purification system is provided with a plurality of adsorption units, and the same impurity component is adsorbed and removed by each adsorption unit by filling the same type of adsorbent with each other. It becomes to select the adsorbent to be filled in the adsorption unit in accordance with impurity components to be removed, depending on whether the carbon dioxide used device is what is the supply destination of the recovered purified CO 2, recovered CO 2 Therefore, it is preferable to select the adsorbent according to the carbon dioxide using apparatus. As a generally known adsorbent for removing water, zeolite, molecular sieves, activated alumina, silica gel, etc. can be used, and for adsorbent for removing organic substances such as isopropyl alcohol (IPA), activated carbon, Molecular sieves, high silica zeolite, and the like can be used. Regardless of whether it is for removing moisture or for removing organic substances, these adsorbents must be preliminarily removed of moisture in the adsorbent by passing dry gas with sufficiently low moisture control before use. Is preferred.

気液分離器から凝縮器に向けて気体状態でCO2を流すと、二酸化炭素使用装置から回収されたCO2に含まれていた水分や油分、揮発性の不純物は、直列に接続された吸着部のうち、上流側の吸着部すなわち気液分離器側の吸着部でまず吸着除去される。この段階では、分析部での分析結果には、不純物成分は現れず、また、下流側の吸着部すなわち凝縮器側の吸着部はまだ何も吸着していない。そのうちに上流側の吸着部内の吸着材が、それ以上吸着させると後段に不純物が漏れるという限界に達し、その結果、分析部での分析結果に不純物成分が現れるようになる。そうしたら、少なくとも上流側の吸着部に対するCO2の通気を停止し、上流側の吸着部に対して再生処理や吸着材の交換などを行う。このとき、上流側の吸着部から不純物が漏れ出しているが、漏れ出した不純物は、下流側の吸着部によって吸着除去されるので、二酸化炭素使用装置には到達しない。また、下流側の吸着部に不純物成分が流入するのは、不純物が漏れ出すこととなる限界に上流側の吸着部が達したことを検出してから通気を停止するまでのわずかな間であるから、下流側の吸着部の吸着容量はほとんど消費されない。下流側の吸着部については、限界に対してまだ余裕のあると想定される期間で再生処理あるいは交換を行う必要があるが、そもそも下流側の吸着部には不純物成分がほとんど流入しないので、再生処理あるいは交換を行うまでの期間を極めて長く設定することができる。上流側の吸着部については吸着容量の限界まで使い切って再生あるいは交換を行うことを繰り返し、下流側の吸着部については極めて長い期間にわたってそのままで使用できることから、本発明に基づく二酸化炭素回収精製システムでは、全体として、吸着材を有効に利用でき、かつ、二酸化炭素使用装置側への不純物汚染を防ぐことができる。 When CO 2 is flowed in a gaseous state from the gas-liquid separator to the condenser, moisture, oil, and volatile impurities contained in the CO 2 recovered from the carbon dioxide using device are adsorbed in series. Of these parts, the adsorption is first removed by the adsorption part on the upstream side, ie, the adsorption part on the gas-liquid separator side. At this stage, the impurity component does not appear in the analysis result in the analysis section, and the adsorption section on the downstream side, that is, the adsorption section on the condenser side has not yet adsorbed anything. In the meantime, if the adsorbent in the adsorption section on the upstream side is further adsorbed, the limit will be reached that impurities will leak to the subsequent stage, and as a result, impurity components will appear in the analysis result in the analysis section. Soshitara stops ventilation of CO 2 with respect to the suction portion of at least the upstream side, performing such replacement of a reproduction process and adsorbent with respect to the suction portion of the upstream side. At this time, impurities leak out from the upstream adsorption section, but the leaked impurities are removed by adsorption by the downstream adsorption section, and thus do not reach the carbon dioxide using apparatus. Further, the impurity component flows into the downstream adsorbing portion for a short time from when the upstream adsorbing portion has reached the limit at which the impurity leaks out until the ventilation is stopped. Therefore, the adsorption capacity of the adsorption part on the downstream side is hardly consumed. The downstream adsorption section needs to be regenerated or replaced in a period where it is assumed that there is still room for the limit. However, since the impurity component hardly flows into the downstream adsorption section in the first place, It is possible to set a very long period until processing or replacement is performed. Since the upstream adsorption section is used up to the limit of the adsorption capacity, it is repeatedly regenerated or exchanged, and the downstream adsorption section can be used as it is for a very long period, so in the carbon dioxide recovery and purification system based on the present invention, As a whole, the adsorbent can be used effectively, and impurity contamination on the carbon dioxide using device side can be prevented.

供給先から回収したCO2にはさまざまな不純物が混ざっていることが多く、そのような不純物としては、例えばIPAなどが挙げられる。供給先から不純物として回収されたIPAは、気液分離器の内部で液相として蓄積され、適時にこの液相分をパージ(排出)することによって系外に排出される。一方、CO2は気相状態で気液分離器を出て吸着工程に向かうため、IPAとの分離が可能である。 Various impurities are often mixed in the CO 2 recovered from the supply destination, and examples of such impurities include IPA. The IPA recovered as an impurity from the supply destination is accumulated as a liquid phase inside the gas-liquid separator, and is discharged out of the system by purging (discharging) the liquid phase at an appropriate time. On the other hand, since CO 2 exits the gas-liquid separator in the gas phase and proceeds to the adsorption process, it can be separated from IPA.

また、二酸化炭素使用装置から回収されたCO2に含まれる金属微粒子などの難揮発性のパーティクルも、気液分離器内の液相部に蓄積されるため、IPA同様、系外に排出される。また、システム内に適宜に配置されたフィルタによっても除去され、それにより、二酸化炭素使用装置側へのこれらのパーティクル類による汚染も防がれる。 Also, hardly volatile particles such as metal fine particles contained in CO 2 recovered from the carbon dioxide using device are accumulated in the liquid phase part in the gas-liquid separator, and thus are discharged out of the system as in the case of IPA. . Moreover, it is removed also by the filter suitably arrange | positioned in a system, Thereby, the contamination by these particles to the carbon dioxide using apparatus side is also prevented.

なお、供給先から回収されるCO2は、液体のまま気液分離器に供給されることもあり、そのような場合には、加温などの方法によって気液分離器において気化させればよい。 Note that CO 2 recovered from the supply destination may be supplied to the gas-liquid separator as a liquid. In such a case, the CO 2 may be vaporized in the gas-liquid separator by a method such as heating. .

吸着部としては、例えば、塔状の容器内に吸着材を充填してその容器内を気体が流通するようにした吸着塔を用いることができるが、吸着材を保持し吸着材に対して気体を通気できるようにした構成のものであれば、他の形態のものも使用することができる。以下では、吸着部として吸着塔が用いられるものとして説明を行う。   As the adsorption unit, for example, an adsorption tower in which a tower-like container is filled with an adsorbent and gas is allowed to flow through the container can be used. Other configurations can be used as long as the configuration allows the air to be ventilated. In the following description, an adsorption tower is used as the adsorption unit.

図1は、本発明の第1の実施形態の二酸化炭素回収精製システムの構成を示している。この二酸化炭素回収精製システムは、供給先である二酸化炭素使用装置50に対してCO2を供給するものであって、その二酸化炭素使用装置50から使用済みのCO2を回収して精製し、精製したCO2を二酸化炭素使用装置50に再度供給するようにしたものである。なおここでは二酸化炭素回収精製システムから供給先にCO2を直接供給し、供給先から直接回収することとしているが、必要に応じてさらなる精製装置や回収装置などを介しても構わない。 FIG. 1 shows the configuration of a carbon dioxide recovery and purification system according to the first embodiment of the present invention. The carbon dioxide recovery and purification system is for supplying the CO 2 with respect to the carbon dioxide used device 50 which is a supply destination, and purified to recover the spent CO 2 from the carbon dioxide used apparatus 50, purified The CO 2 thus supplied is supplied again to the carbon dioxide using apparatus 50. Here, CO 2 is directly supplied from the carbon dioxide recovery and purification system to the supply destination and directly recovered from the supply destination. However, a further purification device or recovery device may be used as necessary.

図1に示す二酸化炭素回収精製システムは、精製した二酸化炭素を二酸化炭素使用装置50に供給するために、高純度液体CO2を一時的に貯える貯槽11と、貯槽11の出口に設けられたポンプ12と、ポンプ12の出口に設けられたフィルタ13と、を備えており、ポンプ12によってCO2が二酸化炭素使用装置50に供給される。ポンプ12には発塵のおそれがあるので、フィルタ13によりポンプ12で発生したパーティクル類を除去するようにしている。 The carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 1 has a storage tank 11 for temporarily storing high-purity liquid CO 2 and a pump provided at the outlet of the storage tank 11 in order to supply purified carbon dioxide to the carbon dioxide using device 50. 12 and a filter 13 provided at the outlet of the pump 12, and CO 2 is supplied to the carbon dioxide using device 50 by the pump 12. Since the pump 12 may generate dust, the filter 13 removes particles generated in the pump 12.

また二酸化炭素回収精製システムは、二酸化炭素使用装置50から回収したCO2を精製するために、回収した流体に含まれる不純物とCO2とを気液分離によって分離する気液分離器16と、気液分離器16の気相側の出口に接続した吸着塔A1と、吸着塔A1に対して直列に接続された吸着塔A2と、吸着塔A2の出口に接続したフィルタ17と、フィルタから17から流れ出た気体CO2を凝縮する凝縮器18と、を備えており、凝縮器18で液化したCO2が高純度液体CO2として上述した貯槽11に貯えられるようになっている。貯槽11には、不純物成分として混入している他の低沸点成分(例えば空気)などを外部に強制的に排出(ブロー)するための弁22も設けられている。なお、凝縮器18から貯槽11、ポンプ12及びフィルタ13を経て二酸化炭素使用装置50に向かうラインが、CO2の供給ラインである。貯槽11は必ずしも設けなくてもよい。例えば、凝縮器18自体が液体CO2を保持する機能を有する場合には、貯槽11を設ける必要はない。 The carbon dioxide recovery and purification system also includes a gas-liquid separator 16 that separates impurities and CO 2 contained in the recovered fluid by gas-liquid separation in order to purify CO 2 recovered from the carbon dioxide using device 50, From the adsorption tower A1 connected to the gas phase side outlet of the liquid separator 16, the adsorption tower A2 connected in series to the adsorption tower A1, the filter 17 connected to the outlet of the adsorption tower A2, and the filter 17 a condenser 18 for condensing the flowed gas CO 2, has a, CO 2 liquefied in the condenser 18 is adapted to be stored in the reservoir 11 described above as a high purity liquid CO 2. The storage tank 11 is also provided with a valve 22 for forcibly discharging (blowing) other low-boiling components (for example, air) mixed as impurity components to the outside. A line from the condenser 18 through the storage tank 11, the pump 12, and the filter 13 to the carbon dioxide using device 50 is a CO 2 supply line. The storage tank 11 is not necessarily provided. For example, when the condenser 18 itself has a function of holding liquid CO 2 , it is not necessary to provide the storage tank 11.

気液分離器16としては、液相側出口と液相側出口に設けられた弁23を有し、弁23を介して液相成分を排出(ブロー)できるものを用いる。   As the gas-liquid separator 16, a gas phase outlet and a valve 23 provided at the liquid phase side outlet, which can discharge (blow) the liquid phase component through the valve 23, are used.

上流側の吸着塔A1と下流側の吸着塔A2には、同一組成の吸着材が充填されており、同一の不純物成分を除去できるようになっている。ただし、同一の不純物を除去できるのであれば、吸着塔A1とA2は必ずしも同一組成の吸着材を充填する必要はない。吸着塔A1と吸着塔A2との接続点からサンプリングラインが分岐し、このサンプリングラインに対し、CO2中の不純物成分のサンプリング分析を行う分析部30が設けられている。分析部30は、吸着塔での吸着除去の対象となる不純物成分(例えば、水分、油分あるいはIPA)が何であるかに応じ、その不純物成分を検出して定量できるように構成されている。二酸化炭素使用装置50が半導体デバイス製造プロセスにおける洗浄装置や乾燥装置である場合には、回収CO2中にIPAが不純物として多く含まれる。気液分離器16において大部分のIPAは分離除去されるが、一部はCO2とともに気相中に含まれるので、吸着塔での除去が必要となる。吸着材としてはIPAを吸着除去できるものを使用し、分析部30としてはIPAの検出と定量を行うことができるものを用いることが好ましい。 The upstream adsorption tower A1 and the downstream adsorption tower A2 are filled with an adsorbent having the same composition so that the same impurity components can be removed. However, if the same impurities can be removed, the adsorption towers A1 and A2 do not necessarily need to be filled with an adsorbent having the same composition. A sampling line branches off from a connection point between the adsorption tower A1 and the adsorption tower A2, and an analysis unit 30 that performs sampling analysis of impurity components in CO 2 is provided for the sampling line. The analyzing unit 30 is configured to detect and quantify the impurity component depending on what is the impurity component (for example, moisture, oil or IPA) to be adsorbed and removed by the adsorption tower. When the carbon dioxide using apparatus 50 is a cleaning apparatus or a drying apparatus in a semiconductor device manufacturing process, the recovered CO 2 contains a large amount of IPA as an impurity. Most of the IPA is separated and removed in the gas-liquid separator 16, but part of it is contained in the gas phase together with CO 2 , so it is necessary to remove it in the adsorption tower. It is preferable to use a material capable of adsorbing and removing IPA as the adsorbent and a material capable of detecting and quantifying IPA as the analysis unit 30.

二酸化炭素使用装置50から回収されたCO2は、気液分離器16に供給される。供給先から回収される流体にIPAなどが含まれる場合、IPAは気液分離器16の内部で液相として蓄積され、適時に液相分をパージ(排出)することによって、IPAは系外に排出される。一方CO2は気相状態で気液分離器16を出て吸着工程に向かうため、IPAとの分離が可能である。また、CO2中の難揮発性であったり液体CO2に分散したり溶け込みやすいパーティクルは、気液分離器16においてほとんどが気相側に移行しないので、気液分離器16から流出する気体CO2からは除去されることになる。これらのパーティクルは液相側に残留するので、気液分離器16の液相側排出口に設けられている弁23を開放することにより、系外に排出(パージ)することができる。気液分離器16からの気体CO2は、次に、吸着塔A1に流入し、ここで、吸着塔での除去目的とする不純物(水分、油分及び揮発性の不純物)が除去され、次に吸着塔A2に流入し、さらに、フィルタ17を介して凝縮器18に供給されて液化され、液体CO2として貯槽11に供給される。フィルタ17は、気液分離器16で除去しきれなかったパーティクルや、吸着塔A1,A2で発生したパーティクルを除去する。この結果、貯槽11には、気液分離器16及びフィルタ17によって難揮発性のパーティクルが除去され、吸着塔A1によって除去目的とする不純物(水分、油分あるいは揮発性の不純物)が除去された高純度の液体CO2が貯えられることになる。この高純度の液体CO2は、上述したように、ポンプ12により二酸化炭素使用装置50に供給される。 The CO 2 recovered from the carbon dioxide using device 50 is supplied to the gas-liquid separator 16. When the fluid recovered from the supply destination contains IPA or the like, the IPA is accumulated as a liquid phase inside the gas-liquid separator 16, and the IPA is removed from the system by purging (discharging) the liquid phase at an appropriate time. Discharged. On the other hand, since CO 2 exits the gas-liquid separator 16 in the gas phase and proceeds to the adsorption process, it can be separated from IPA. Further, the dispersion or penetration tends particles in liquid CO 2 or a less volatile in CO 2, because almost in the gas-liquid separator 16 is not shifted to the vapor phase side, the gas flows out from the gas-liquid separator 16 CO It will be removed from 2 . Since these particles remain on the liquid phase side, they can be discharged (purged) out of the system by opening the valve 23 provided at the liquid phase side discharge port of the gas-liquid separator 16. The gaseous CO 2 from the gas-liquid separator 16 then flows into the adsorption tower A1, where impurities (water, oil and volatile impurities) intended for removal in the adsorption tower are removed, flows into the adsorption tower A2, further fed to the condenser 18 via the filter 17 is liquefied and supplied as liquid CO 2 to the reservoir 11. The filter 17 removes particles that could not be removed by the gas-liquid separator 16 and particles generated in the adsorption towers A1 and A2. As a result, in the storage tank 11, the hardly volatile particles are removed by the gas-liquid separator 16 and the filter 17, and the removal target impurities (water, oil or volatile impurities) are removed by the adsorption tower A 1. Pure liquid CO 2 will be stored. This high-purity liquid CO 2 is supplied to the carbon dioxide using device 50 by the pump 12 as described above.

この二酸化炭素回収精製システムでは、気液分離器16から吸着塔A1,A2及びフィルタ17を介して凝縮器18に気体CO2が流れることによって、CO2の精製処理がなされることになる。そこで、気液分離器16から凝縮器18までのラインを精製ラインと呼ぶ。 In this carbon dioxide recovery and purification system, gas CO 2 flows from the gas-liquid separator 16 through the adsorption towers A1 and A2 and the filter 17 to the condenser 18, whereby the CO 2 purification process is performed. Therefore, the line from the gas-liquid separator 16 to the condenser 18 is called a purification line.

CO2の精製処理を行っていると、吸着塔A1に吸着された不純物量が徐々に増加し、やがて、吸着塔A1がこれ以上吸着させると不純物が漏れ出すという限界に達して吸着塔A1がブレークする。分析部30は、サンプリングラインを介し、吸着塔A1と吸着塔A2を流れるCO2をサンプリングして不純物濃度を常時あるいは逐一監視しており、不純物濃度があるしきい値を超えた場合に、吸着塔A1が限界に達したと判定する。吸着塔A1が限界に達したことが検出されたら、精製ライン内でのCO2の流通を停止することにより吸着塔A1,A2へのCO2の通気を速やかに停止し、次に、図示破線で示すように、再生ガス源41からの再生ガスがヒータ43を介して吸着塔A1を通過し再生排ガス42として排出されるようにラインの切り替えを行う。そして、ヒータ43で加熱された再生ガスを吸着塔A1に通気し、吸着塔A1に吸着されていた不純物を脱離させて系外に排出することによって、吸着塔A1内の吸着材の再生処理を行う。このとき、吸着塔A1内での再生ガスの流れの方向は、本来のCO2の流れの方向とは逆方向になるようにする方が好ましい。再生処理が完了したら、速やかにラインを元に戻し、吸着塔A1,A2にCO2を通気させ、精製処理を再開する。吸着塔A1の再生処理を行う代わりに、吸着塔A1自体の交換あるいは吸着塔A1内の吸着材の交換を行ってもよい。また、再生ガス源41からの再生ガスを吸着塔A1と吸着塔A2の間ではなく、吸着塔A2の後段、もしくは、その双方から供給するなどして、吸着塔A2の再生処理も一緒に行ってもよい。 When the purification process of CO 2 is performed, the amount of impurities adsorbed on the adsorption tower A1 gradually increases, and eventually, the adsorption tower A1 reaches the limit that if the adsorption tower A1 adsorbs more than this, the adsorption tower A1 reaches the limit. Break. The analysis unit 30 samples the CO 2 flowing through the adsorption tower A1 and the adsorption tower A2 through the sampling line and monitors the impurity concentration constantly or step by step, and if the impurity concentration exceeds a certain threshold value, the adsorption is performed. It is determined that the tower A1 has reached the limit. When it is detected that the adsorption tower A1 has reached the limit, the flow of CO 2 to the adsorption towers A1 and A2 is quickly stopped by stopping the flow of CO 2 in the purification line, and then the broken line shown in the figure. As shown, the line is switched so that the regeneration gas from the regeneration gas source 41 passes through the adsorption tower A <b> 1 through the heater 43 and is discharged as the regeneration exhaust gas 42. Then, the regeneration gas heated by the heater 43 is passed through the adsorption tower A1, and the impurities adsorbed in the adsorption tower A1 are desorbed and discharged out of the system to regenerate the adsorbent in the adsorption tower A1. I do. At this time, it is preferable that the direction of the regeneration gas flow in the adsorption tower A1 is opposite to the original direction of CO 2 flow. When the regeneration process is completed, the line is quickly returned to its original state, CO 2 is passed through the adsorption towers A1 and A2, and the purification process is resumed. Instead of performing the regeneration treatment of the adsorption tower A1, the adsorption tower A1 itself may be replaced or the adsorbent in the adsorption tower A1 may be replaced. Further, the regeneration gas from the regeneration gas source 41 is supplied not from between the adsorption tower A1 and the adsorption tower A2, but from the latter stage of the adsorption tower A2, or both, and the regeneration treatment of the adsorption tower A2 is performed together. May be.

分析部30での分析におけるサンプリング時間間隔や分析結果が出るまでに要する時間などのために、不純物が漏れ出すこととなる限界に吸着塔A1が達してからそのことが判明するまでに多少のタイムラグ(時間差)が生じる可能性がある。しかしながら、吸着塔A1の下流側には吸着塔A2が設けられており、そのタイムラグ内に吸着塔A1から流出した不純物成分は吸着塔A2によって確実に吸着され除去されるので、二酸化炭素使用装置50側に不純物が流出することはない。また、再生処理を行っている期間中は、気液分離器16から凝縮器18に向かうCO2の流れを停止しているため、この期間中に不純物が二酸化炭素使用装置50側に流出することもない。 Due to the sampling time interval in the analysis in the analysis unit 30 and the time required for the analysis result to be obtained, there is a slight time lag from when the adsorption tower A1 reaches the limit at which the impurity leaks out until it becomes clear. (Time difference) may occur. However, the adsorption tower A2 is provided on the downstream side of the adsorption tower A1, and the impurity component flowing out from the adsorption tower A1 within the time lag is reliably adsorbed and removed by the adsorption tower A2, so that the carbon dioxide using apparatus 50 Impurities do not flow out to the side. Further, during the period when the regeneration process is being performed, the flow of CO 2 from the gas-liquid separator 16 toward the condenser 18 is stopped, so that impurities flow out to the carbon dioxide using device 50 side during this period. Nor.

吸着塔A2の吸着負荷は吸着塔A1に比べてはるかに小さいので、吸着塔A2については、安全を見越してまだ十分な吸着容量を有しているであろうと想定される期間で定期的に再生処理または交換を行えばよい。図1に示す二酸化炭素回収精製システムでは、吸着塔A1に関しては限界に到達してから再生処理あるいは交換を行うことが可能であるので、全体として、吸着材を有効に利用できる。   Since the adsorption load of the adsorption tower A2 is much smaller than that of the adsorption tower A1, the adsorption tower A2 is periodically regenerated during a period in which it is assumed that it will still have sufficient adsorption capacity in anticipation of safety. Processing or replacement may be performed. In the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 1, the adsorption tower A1 can be regenerated or exchanged after reaching the limit, so that the adsorbent can be effectively used as a whole.

図2は、本発明の第2の実施形態の二酸化炭素回収精製システムを示している。   FIG. 2 shows a carbon dioxide recovery and purification system according to the second embodiment of the present invention.

図1に示したシステムでは、吸着塔A1の再生処理を行っている期間中は気液分離器16から凝縮器18へのCO2の流れを停止しなければならないので、高純度CO2の精製も停止することになり、供給先である二酸化炭素使用装置50への連続的なCO2の供給も行えなくなる。そこで図2に示した二酸化炭素回収精製システムでは、直列接続されている吸着塔A1及びA2をバイパスするようにもう1つの吸着塔Bを設け、吸着塔A1に対して再生処理または交換を行っている期間中は、気液分離器16からの気体CO2が吸着塔Bを介してフィルタ17に供給されるようにしている。吸着塔Bには、吸着塔A1,A2に充填されているものと同じ吸着材が充填されているが同一の不純物を吸着する充填材であれば、それに限らない。 In the system shown in FIG. 1, since the flow of CO 2 from the gas-liquid separator 16 to the condenser 18 must be stopped during the period during which the adsorption tower A1 is being regenerated, purification of high-purity CO 2 is performed. In other words, the continuous supply of CO 2 to the carbon dioxide using apparatus 50 that is the supply destination cannot be performed. Therefore, in the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 2, another adsorption tower B is provided so as to bypass the adsorption towers A1 and A2 connected in series, and the regeneration treatment or replacement is performed on the adsorption tower A1. During this period, gas CO 2 from the gas-liquid separator 16 is supplied to the filter 17 via the adsorption tower B. The adsorption tower B is filled with the same adsorbent as that filled in the adsorption towers A1 and A2, but is not limited thereto as long as it is a filler that adsorbs the same impurities.

図2に示した二酸化炭素回収精製システムでは、通常の動作時には、気液分離器16からの気体CO2が吸着塔A1,A2を通り、吸着塔Bを通らないようにして、CO2の精製処理を実行する。分析部30は吸着塔A1出口でのCO2に含まれる不純物を順次あるいは逐一監視しており、不純物量がしきい値を超えた場合に、不純物が漏れ出す限界に吸着塔A1が達したと判定する。吸着塔A1が限界に達したことが検出されたら、吸着塔A1,A2へのCO2の通気を停止し、その代わりに気液分離器16からのCO2が吸着塔Bを通ってフィルタ17に流れるように速やかにラインを切り替え、さらに、次に、図示破線で示すように、再生ガス源41からの再生ガスがヒータ43を介して吸着塔A1を通過し再生排ガス42として排出されるようにラインの切り替えを行う。そして、吸着塔Bを介したCO2の流通を維持しながら、ヒータ43で加熱された再生ガスを吸着塔A1に通気し、吸着塔A1に吸着されていた不純物を脱離させて系外に排出することによって、吸着塔A1内の吸着材の再生処理を行う。このとき、吸着塔A1内での再生ガスの流れの方向は、本来のCO2の流れの方向とは逆方向になるようにする方が好ましいが、それに限るものではない。再生処理が完了したら、速やかにラインを元に戻して吸着塔Bへの通気を停止し、吸着塔A1,A2にCO2を通気させる。吸着塔A1の再生処理を行う代わりに、吸着塔A1自体の交換あるいは吸着塔A1内の吸着材の交換を行ってもよい。また、再生ガス源41の設置場所を吸着塔A1と吸着塔A2の間ではなく、吸着塔A2の後段に設置、もしくは、その双方に設置するなどして、吸着塔A2の再生処理も一緒に行ってもよい。 In the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 2, during normal operation, the gas CO 2 from the gas-liquid separator 16 passes through the adsorption towers A1 and A2 and does not pass through the adsorption tower B, thereby purifying the CO 2 . Execute the process. The analysis unit 30 monitors the impurities contained in the CO 2 at the outlet of the adsorption tower A1 sequentially or one by one. When the amount of impurities exceeds the threshold, the adsorption tower A1 reaches the limit at which the impurities leak out. judge. When it is detected that the adsorption tower A1 has reached the limit, the passage of CO 2 to the adsorption towers A1 and A2 is stopped. Instead, the CO 2 from the gas-liquid separator 16 passes through the adsorption tower B and is filtered by the filter 17. Next, the line is switched so as to flow to the next, and then, as indicated by the broken line in the figure, the regeneration gas from the regeneration gas source 41 passes through the adsorption tower A1 via the heater 43 and is discharged as the regeneration exhaust gas 42. Switch the line. Then, while maintaining the flow of CO 2 through the adsorption tower B, the regeneration gas heated by the heater 43 is vented to the adsorption tower A1, and the impurities adsorbed on the adsorption tower A1 are desorbed to the outside of the system. By discharging, the adsorbent in the adsorption tower A1 is regenerated. At this time, the direction of the regeneration gas flow in the adsorption tower A1 is preferably opposite to the original direction of the CO 2 flow, but is not limited thereto. When the regeneration process is completed, the line is quickly returned to the original state, the ventilation to the adsorption tower B is stopped, and CO 2 is aerated through the adsorption towers A1 and A2. Instead of performing the regeneration treatment of the adsorption tower A1, the adsorption tower A1 itself may be replaced or the adsorbent in the adsorption tower A1 may be replaced. In addition, the regeneration gas source 41 is not installed between the adsorption tower A1 and the adsorption tower A2, but is installed in the latter stage of the adsorption tower A2, or in both of them. You may go.

分析部30での分析におけるサンプリング時間間隔や分析結果が出るまでに要する時間などのために、不純物が漏れ出す限界に吸着塔A1が達してからそのことが判明するまでに多少のタイムラグが生じる可能性がある。しかしながら、吸着塔A1の下流側には吸着塔A2が設けられており、そのタイムラグ内に吸着塔A1から流出した不純物成分は吸着塔A2によって確実に吸着され除去されるので、二酸化炭素使用装置50側に不純物が流出することはない。また、吸着塔A1の再生処理を行っている期間中は、吸着塔BにCO2を通気することによってCO2の精製処理は継続して実行されており、全体のプロセスを中断することなく連続的に精製CO2を二酸化炭素使用装置50も供給し続けることができる。 Due to the sampling time interval in the analysis in the analysis unit 30 and the time required for the analysis result to be obtained, there may be a slight time lag from when the adsorption tower A1 reaches the limit at which impurities leak out until it is determined. There is sex. However, the adsorption tower A2 is provided on the downstream side of the adsorption tower A1, and the impurity component flowing out from the adsorption tower A1 within the time lag is reliably adsorbed and removed by the adsorption tower A2, so that the carbon dioxide using apparatus 50 Impurities do not flow out to the side. Further, continuous during the period of performing the regeneration process of the adsorption tower A1, the purification treatment CO 2 by bubbling CO 2 into the adsorption tower B are performed continuously, without interrupting the whole process In particular, it is possible to continue supplying purified CO 2 to the carbon dioxide using apparatus 50.

吸着塔A2の吸着負荷は吸着塔A1に比べてはるかに小さく、また、吸着塔Bは、吸着塔A1の再生期間中にのみ使用されるので、吸着塔A2,Bについては、安全を見越してまだ十分な吸着容量を有しているであろうと想定される期間で定期的に再生処理または交換を行えばよい。図2に示す二酸化炭素回収精製システムでは、吸着塔A1に関しては不純物が漏れ出す限界に到達してから再生処理あるいは交換を行うことが可能であるので、全体として、吸着材を有効に利用できる。   The adsorption load of the adsorption tower A2 is much smaller than that of the adsorption tower A1, and since the adsorption tower B is used only during the regeneration period of the adsorption tower A1, the adsorbing towers A2 and B are expected to be safe. Regeneration processing or replacement may be performed periodically in a period during which it is assumed that the adsorption capacity is still sufficient. In the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 2, the adsorbent can be effectively used as a whole because the adsorption tower A1 can be regenerated or exchanged after reaching the limit at which impurities leak out.

図3は、本発明の第3の実施形態の二酸化炭素回収精製システムを示している。   FIG. 3 shows a carbon dioxide recovery and purification system according to a third embodiment of the present invention.

図2に示した二酸化炭素回収精製システムでは、吸着塔A1の再生処理を行っているときには吸着塔BにCO2を通気してCO2の精製処理を継続して行っているが、吸着塔A1の再生処理に時間がかかるような場合には、吸着塔Bでの不純物の吸着量が多くなって、想定していたものよりも早く吸着塔Bの吸収限界に到達するおそれがある。そこで図3に示した二酸化炭素回収精製システムでは、吸着塔Bの代わりに、直列接続された吸着塔B1及び吸着塔B2を設け、さらに、吸着塔B1,B2の接続点にもサンプリングラインを接続して、吸着塔B1の出口での不純物濃度を分析部30によって分析できるようにしている。また再生ガス源41から再生ガスは吸着塔B1にも供給できるようにし、吸着塔A1,B1に対して交互に再生処理を行えるようにしている。また、再生ガス源41からの再生ガスを吸着塔A2、B2後段からも供給するなどして、吸着塔A2、B2の再生処理も一緒に行ってもよい。さらには、再生ガス源41からの再生ガスを吸着塔A1、B1と吸着塔A2、B2の間ではなく、吸着塔A2、B2の後段、もしくは、その双方から供給するなどして、吸着塔A2、B2の再生処理も一緒に行ってもよい。 In the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 2, but is performed by continuing the purification process of the CO 2 by bubbling CO 2 into the adsorption tower B is when performing the regeneration treatment of the adsorption tower A1, adsorption column A1 If the regeneration process takes time, the amount of adsorption of impurities in the adsorption tower B increases, and the absorption limit of the adsorption tower B may be reached earlier than expected. Therefore, in the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 3, instead of the adsorption tower B, an adsorption tower B1 and an adsorption tower B2 connected in series are provided, and a sampling line is also connected to the connection point of the adsorption towers B1 and B2. Thus, the analysis unit 30 can analyze the impurity concentration at the outlet of the adsorption tower B1. Further, the regeneration gas from the regeneration gas source 41 can be supplied also to the adsorption tower B1, and the regeneration treatment can be alternately performed on the adsorption towers A1 and B1. In addition, the regeneration gas from the regeneration gas source 41 may be supplied from the latter stage of the adsorption towers A2 and B2, so that the regeneration processing of the adsorption towers A2 and B2 may be performed together. Further, the regeneration gas from the regeneration gas source 41 is supplied not from between the adsorption towers A1 and B1 and the adsorption towers A2 and B2, but from the latter stage of the adsorption towers A2 and B2, or both of them. , B2 may be reproduced together.

以下の説明において、吸着塔A1,A2をまとめて吸着ラインAと呼び、吸着塔B1,B2をまとめて吸着ラインBと呼ぶ。   In the following description, the adsorption towers A1 and A2 are collectively referred to as an adsorption line A, and the adsorption towers B1 and B2 are collectively referred to as an adsorption line B.

初期状態において吸着ラインAにCO2を通気するか吸着ラインBにCO2を通気するかは任意に選択できるが、ここでは、気液分離器16からの気体CO2が吸着ラインAを通るが吸着ラインBを通らないものとする。この状態でCO2の精製処理を継続すると、吸着塔A1の出口での不純物濃度が高くなって、やがてしきい値を超える。しきい値を超えたら、不純物が漏れ出す限界に吸着塔A1が達したと判定し、吸着ラインAすなわち吸着塔A1,A2へのCO2の通気を停止し、その代わりに気液分離器16からのCO2が吸着ラインBを通ってフィルタ17に流れるように速やかにラインを切り替える。そして、再生ガス源41からヒータ43を介して再生ガスを吸着塔A1を通気し、吸着塔A1の再生処理を行う。このとき、CO2の精製処理は、吸着ラインBを介して行われている。吸着塔A1の再生処理が終了しても、引き続いて吸着ラインBにCO2を通気する。そのうち、吸着塔B1が限界に達して吸着塔B1の出口での不純物濃度が高くなり、そのことが分析部30で検出される。 Or bubbling CO 2 adsorption line B or bubbling CO 2 adsorption line A in the initial state can be arbitrarily selected, but here, the gas CO 2 from the gas-liquid separator 16 passes through the suction line A It shall not pass through the adsorption line B. If the purification process of CO 2 is continued in this state, the impurity concentration at the outlet of the adsorption tower A1 increases and eventually exceeds the threshold value. If the threshold value is exceeded, it is determined that the adsorption tower A1 has reached the limit at which impurities leak out, and the ventilation of CO 2 to the adsorption line A, that is, the adsorption towers A1 and A2, is stopped. The line is quickly switched so that CO 2 from the refrigerant flows through the adsorption line B to the filter 17. Then, regeneration gas is passed through the adsorption tower A1 from the regeneration gas source 41 through the heater 43, and regeneration processing of the adsorption tower A1 is performed. At this time, the purification process of CO 2 is performed via the adsorption line B. Even after the regeneration process of the adsorption tower A1 is completed, CO 2 is continuously vented to the adsorption line B. Among them, the adsorption tower B1 reaches the limit and the impurity concentration at the outlet of the adsorption tower B1 becomes high, and this is detected by the analysis unit 30.

吸着塔B1が限界に達したことが検出されたら、今度は、吸着ラインBへのCO2の通気を停止し、その代わりに気液分離器16からのCO2が吸着ラインAを通ってフィルタ17に流れるように速やかにラインを切り替える。そして、再生ガス源41からヒータ43を介して再生ガスを吸着塔B1を通気し、吸着塔B1の再生処理を行う。このとき、CO2の精製処理は、吸着ラインAを介して行われている。吸着塔B1の再生処理が終了しても、引き続いて吸着ラインAにCO2を通気する。これで初期状態に戻ったわけであるから、これ以後は、上記の動作を繰り返し、吸着ラインA,Bに交互にCO2を通気し、通気していないタイミングで吸着塔A1あるいは吸着塔B1に対する再生処理を行う。 When it is detected that the adsorption tower B1 has reached the limit, this time, the ventilation of CO 2 to the adsorption line B is stopped, and instead, the CO 2 from the gas-liquid separator 16 passes through the adsorption line A and is filtered. The line is switched quickly so that it flows to 17. Then, the regeneration gas is passed through the adsorption tower B1 from the regeneration gas source 41 through the heater 43, and the regeneration process of the adsorption tower B1 is performed. At this time, the purification process of CO 2 is performed via the adsorption line A. Even after the regeneration process of the adsorption tower B1 is completed, CO 2 is continuously vented to the adsorption line A. Since it has returned to the initial state, the above operation is repeated thereafter, and CO 2 is alternately ventilated to the adsorption lines A and B, and the regeneration to the adsorption tower A1 or the adsorption tower B1 is performed at a timing when it is not vented. Process.

図4は、図3に示した二酸化炭素回収精製システムにおいて吸着ラインA,B間でのラインの切り替えや吸着塔A1,A2の再生処理のためのラインの切り替えを説明するための図であり、吸着塔A1,A2,B1,B2とこれらに接続する弁AV1〜AV8を示している。気液分離器16からのラインと吸着塔A1,B1の入口との間にそれぞれ弁AV1,AV3が設けられ、吸着塔A2,B2の出口からフィルタ17との間にそれぞれ弁AV2,AV4が設けられている。吸着塔A1,B1の入口には、再生排ガス42を排出するための弁AV7,AV8が設けられている。再生ガス源41から供給されてヒータ43で加熱された再生ガスを出口側から吸着塔A1,B1に供給するために、ヒータ43と吸着塔A1,B1との間にそれぞれ弁AV5,AV6が設けられている。   FIG. 4 is a diagram for explaining line switching between adsorption lines A and B and line switching for regeneration processing of adsorption towers A1 and A2 in the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. The adsorption towers A1, A2, B1, and B2 and valves AV1 to AV8 connected to these are shown. Valves AV1 and AV3 are provided between the line from the gas-liquid separator 16 and the inlets of the adsorption towers A1 and B1, respectively, and valves AV2 and AV4 are provided between the outlets of the adsorption towers A2 and B2 and the filter 17, respectively. It has been. Valves AV7 and AV8 for discharging the regenerated exhaust gas 42 are provided at the inlets of the adsorption towers A1 and B1. In order to supply the regeneration gas supplied from the regeneration gas source 41 and heated by the heater 43 to the adsorption towers A1 and B1 from the outlet side, valves AV5 and AV6 are provided between the heater 43 and the adsorption towers A1 and B1, respectively. It has been.

次に、これらの弁AV1〜AV8の開閉制御について説明する。図3に示す二酸化炭素回収精製システムの動作は、以下のステップ1〜4にまとめることができる。ステップ1では、吸着ラインAで通常の吸着運転を行い、吸着ラインBには通気させない。ステップ1において、不純物が漏れ出す限界に吸着塔A1が達したことを検出したら、ステップ2に移行し、ステップ2では、吸着ラインBで通常の吸着運転を行い、同時に吸着塔A1の再生処理を実行する。吸着塔A1の再生処理が完了したらステップ3に移行し、ステップ3では、吸着ラインBで通常の吸着運転を行い、吸着ラインAには通気させない。その後、吸着塔B1が限界に達したことを検出したら、ステップ4に移行し、ステップ4では、吸着ラインAで通常の吸着運転を行い、同時に吸着塔B1の再生処理を実行する。吸着塔B1の再生処理が完了したら最初のステップ1に戻る。表1は、このようなステップ1〜4を実施するための弁の開閉制御を示している。   Next, opening / closing control of these valves AV1 to AV8 will be described. The operation of the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 3 can be summarized in the following steps 1 to 4. In step 1, a normal suction operation is performed in the suction line A, and the suction line B is not vented. When it is detected in step 1 that the adsorption tower A1 has reached the limit at which impurities leak, the process proceeds to step 2, and in step 2, a normal adsorption operation is performed in the adsorption line B, and at the same time, the regeneration process of the adsorption tower A1 is performed. Run. When the regeneration process of the adsorption tower A1 is completed, the process proceeds to step 3. In step 3, a normal adsorption operation is performed in the adsorption line B, and the adsorption line A is not vented. Thereafter, when it is detected that the adsorption tower B1 has reached the limit, the routine proceeds to step 4, where a normal adsorption operation is performed in the adsorption line A, and at the same time, regeneration processing of the adsorption tower B1 is executed. When the regeneration process of the adsorption tower B1 is completed, the process returns to the first step 1. Table 1 shows valve opening / closing control for carrying out such steps 1 to 4.

Figure 0005766089
Figure 0005766089

図3に示したシステムでは、分析部30での分析におけるサンプリング時間間隔や分析結果が出るまでに要する時間などのために、吸着塔A1または吸着塔B1が限界に達してからそのことが判明するまでに多少のタイムラグが生じる可能性がある。しかしながら、吸着塔A1,B1の下流側にはそれぞれ吸着塔A2,B2が設けられており、そのタイムラグ内に吸着塔A1、B1から流出した不純物成分は吸着塔A2,B2によって確実に吸着され除去されるので、二酸化炭素使用装置50側に不純物が流出することはない。また、吸着ラインAと吸着ラインBとにCO2が交互に通気されるようにすることによってCO2の精製処理は継続して実行されており、全体のプロセスを中断することなく連続的に精製CO2を二酸化炭素使用装置50も供給し続けることができる。 In the system shown in FIG. 3, it becomes clear after the adsorption tower A1 or the adsorption tower B1 reaches the limit due to the sampling time interval in the analysis in the analysis unit 30 or the time required until the analysis result is obtained. Some time lag may occur. However, the adsorption towers A2 and B2 are provided downstream of the adsorption towers A1 and B1, respectively, and the impurity components flowing out from the adsorption towers A1 and B1 within the time lag are reliably adsorbed and removed by the adsorption towers A2 and B2. Therefore, impurities do not flow out to the carbon dioxide using device 50 side. Moreover, the purification treatment CO 2 by allowing CO 2 is vented alternately adsorption line B and the suction line A are executed continuously, continuously purified without interrupting the whole process The CO 2 using device 50 can continue to be supplied.

吸着塔A2,B2の吸着負荷は吸着塔A1,B1に比べてはるかに小さいので、吸着塔A2,B2については、安全を見越してまだ十分な吸着容量を有しているであろうと想定される期間で定期的に再生処理または交換を行えばよい。図3に示す二酸化炭素回収精製システムでは、吸着塔A1,B1に関しては、不純物が漏れ出す限界に到達してから再生処理あるいは交換を行うことが可能であるので、全体として、吸着材を有効に利用できる。   Since the adsorption loads of the adsorption towers A2 and B2 are much smaller than those of the adsorption towers A1 and B1, it is assumed that the adsorption towers A2 and B2 will still have sufficient adsorption capacity in anticipation of safety. What is necessary is just to perform a reproduction | regeneration process or replacement | exchange regularly at a period. In the carbon dioxide recovery and purification system shown in FIG. 3, the adsorption towers A1 and B1 can be regenerated or exchanged after reaching the limit at which impurities leak out. Available.

11 貯槽
12 ポンプ
13,17 フィルタ
16 気液分離器
18 凝縮器
22,23 弁
30 分析部
41 再生ガス源
42 再生排ガス
43 ヒータ
50 二酸化炭素使用装置
A1,A2,B,B1,B2 吸着塔
AV1〜AV8 弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Storage tank 12 Pump 13,17 Filter 16 Gas-liquid separator 18 Condenser 22,23 Valve 30 Analysis part 41 Regenerated gas source 42 Regenerated exhaust gas 43 Heater 50 Carbon dioxide using apparatus A1, A2, B, B1, B2 Adsorption tower AV1- AV8 valve

Claims (12)

二酸化炭素の供給先から二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素を精製して再供給する二酸化炭素回収精製システムであって、
前記供給先から回収した流体に含まれる不純物と二酸化炭素とを分離する気液分離器と、
前記気液分離器の出口から流出する気相状態の二酸化炭素を凝縮して液体状態の二酸化炭素を生成する凝縮器と、
前記凝縮器内で液体状態である二酸化炭素を直接もしくは最終的に供給先に供給する供給ラインと、
前記気液分離器の出口から前記凝縮器までの精製ラインに設けられ、該精製ラインを流れる気相状態の二酸化炭素から不純物を吸着除去する相互に直列接続された複数の吸着部と、
前記複数の吸着部の相互間接続する接続ラインの少なくとも1つから分岐され当該接続ラインを流れる二酸化炭素をサンプリングするサンプリングラインと、
前記サンプリングラインからサンプリングした二酸化炭素の不純物を測定する分析部と、
を備え
前記不純物は、水及び有機物の少なくともいずれかであり、
前記サンプリングラインが分岐された接続ラインの両端に接続された前記複数の吸着部によって吸着除去される不純物成分が同じであることを特徴とする、二酸化炭素回収精製システム。
A carbon dioxide recovery and purification system that recovers carbon dioxide from a carbon dioxide supply destination, purifies the recovered carbon dioxide, and re-supplyes the carbon dioxide.
A gas-liquid separator that separates carbon dioxide from impurities contained in the fluid recovered from the supply destination;
A condenser for condensing gas phase carbon dioxide flowing out from the outlet of the gas-liquid separator to produce liquid carbon dioxide;
A supply line for directly or finally supplying carbon dioxide in a liquid state in the condenser to a supply destination;
A plurality of adsorbers connected in series to adsorb and remove impurities from gas phase carbon dioxide flowing through the purification line, provided in a purification line from the outlet of the gas-liquid separator to the condenser;
A sampling line that samples carbon dioxide that is branched from at least one of the connection lines that connect the plurality of adsorbing portions and flows through the connection line ;
An analyzer for measuring impurities of carbon dioxide sampled from the sampling line ;
Equipped with a,
The impurity is at least one of water and organic matter,
The sampling line impurity components to be adsorbed and removed by the plurality of suction portion connected to both ends of the connection line which is branched to said same der Rukoto, carbon dioxide recovery purification systems.
前記複数の吸着部は、それぞれに同一種類の吸着材が充填される、請求項1に記載の二酸化炭素回収精製システム。 The carbon dioxide recovery and purification system according to claim 1, wherein each of the plurality of adsorption units is filled with the same type of adsorbent . 前記直列接続された複数の吸着部に対し、さらに並列に1つ以上の吸着部が設けられている、請求項1または2に記載の二酸化炭素回収精製システム。   The carbon dioxide recovery and purification system according to claim 1, wherein one or more adsorption units are further provided in parallel with the plurality of adsorption units connected in series. 前記直列接続された複数の吸着部のうち少なくとも前記二酸化炭素の流れにおける末端に位置する吸着部以外の吸着部に対して再生ガスを供給する配管と、前記再生ガスを前記精製ラインの外に排出するための配管とを備える、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収精製システム。   A pipe for supplying regeneration gas to at least an adsorption part other than the adsorption part located at the end of the carbon dioxide flow among the plurality of adsorption parts connected in series, and discharging the regeneration gas to the outside of the purification line The carbon dioxide recovery and purification system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pipe for performing the operation. 前記直列接続された複数の吸着部を第1の吸着ラインとして、前記第1の吸着ラインに対して並列に前記第1の吸着ラインからは独立した第2の吸着ラインが設けられ、
前記第2の吸着ラインは、二酸化炭素から前記不純物を吸着除去する相互に直列接続された複数の吸着部を有し、
前記分析部は、前記第2の吸着ラインの複数の吸着部の相互間の接続位置の少なくとも1つを流れる二酸化炭素もサンプリングして前記不純物を測定する、請求項1に記載の二酸化炭素回収精製システム。
The plurality of suction parts connected in series as a first suction line, a second suction line independent from the first suction line is provided in parallel to the first suction line,
The second adsorption line has a plurality of adsorption portions connected in series to adsorb and remove the impurities from carbon dioxide,
2. The carbon dioxide recovery and purification according to claim 1, wherein the analysis unit also samples carbon dioxide flowing through at least one of the connection positions of the plurality of adsorption units of the second adsorption line to measure the impurities. system.
前記第1の吸着ラインの前記複数の吸着部の相互間の前記接続ラインの少なくとも1つからサンプリングした前記二酸化炭素不純物を測定した結果と、前記第2の吸着ラインの前記複数の吸着部の相互間の接続位置の少なくとも1つを流れる二酸化炭素をサンプリングして前記不純物を測定した結果とに応じて、前記第1及び第2の吸着ラインに対する通気状態が制御される、請求項5に記載の二酸化炭素回収精製システム。 A result of measuring the impurity of the carbon dioxide sampling from at least one of the connecting lines between each other of the plurality of suction portion of the first adsorption lines, the plurality of suction portion of the second adsorption line The ventilation state with respect to the first and second adsorption lines is controlled according to a result of sampling the carbon dioxide flowing through at least one of the connection positions between them and measuring the impurities. Carbon dioxide recovery and purification system. 前記第1の吸着ラインの複数の吸着部のうち少なくとも前記二酸化炭素の流れにおける末端に位置する吸着部以外の吸着部に対して再生ガスを供給する配管と、前記第2の吸着ラインの複数の吸着部のうち少なくとも前記二酸化炭素の流れにおける末端に位置する吸着部以外の吸着部に対して再生ガスを供給する配管と、前記再生ガスを前記精製ラインの外に排出するための配管とを備える、請求項5または6に記載の二酸化炭素回収精製システム。   A pipe for supplying a regeneration gas to an adsorption unit other than the adsorption unit located at the end in the flow of carbon dioxide among the plurality of adsorption units of the first adsorption line; and a plurality of the second adsorption line A pipe for supplying regeneration gas to an adsorption part other than the adsorption part located at the end in the flow of carbon dioxide among the adsorption parts, and a pipe for discharging the regeneration gas out of the purification line are provided. The carbon dioxide recovery and purification system according to claim 5 or 6. 二酸化炭素の供給先から二酸化炭素を回収し、回収した二酸化炭素を精製して再供給する二酸化炭素回収精製方法であって、
前記供給先から回収した流体に含まれる不純物と二酸化炭素とを気液分離器において分離する工程と、
前記気液分離器の出口から流れ出る気体状態の二酸化炭素を凝縮器により凝縮して液体状態の二酸化炭素とする工程と、
前記凝縮器内で液体状態である二酸化炭素を直接もしくは最終的に前記供給先に送出する工程と、
前記気液分離器の出口から前記凝縮器までのライン上の位置で、相互に直列接続された複数の吸着部に気相状態の二酸化炭素を通気することにより、前記気相状態の二酸化炭素から不純物を吸着除去する不純物除去工程と、
前記複数の吸着部の相互間接続する接続ラインの少なくとも1つから分岐されたサンプリングラインによって当該接続ラインを流れる二酸化炭素をサンプリングして前記二酸化炭素の不純物を測定する分析工程と、
前記分析工程での測定結果に応じて前記複数の吸着部への二酸化炭素の通気状態を制御する制御工程と、
を有し、
前記不純物は、水及び有機物の少なくともいずれかであり、
前記サンプリングラインが分岐された前記接続ラインの両端に接続された前記複数の吸着部によって吸着除去される不純物成分が同じであることを特徴とする、二酸化炭素回収精製方法。
A carbon dioxide recovery and purification method that recovers carbon dioxide from a carbon dioxide supply destination, purifies the recovered carbon dioxide, and supplies the purified carbon dioxide again.
Separating the impurities and carbon dioxide contained in the fluid recovered from the supply destination in a gas-liquid separator;
A step of condensing gaseous carbon dioxide flowing out from the outlet of the gas-liquid separator with a condenser to form liquid carbon dioxide;
Sending carbon dioxide in a liquid state in the condenser directly or finally to the supply destination;
By venting the carbon dioxide in the gas phase state to a plurality of adsorbing portions connected in series with each other at a position on the line from the outlet of the gas-liquid separator to the condenser, An impurity removal step for adsorbing and removing impurities;
An analysis step of measuring the impurity of the carbon dioxide by sampling the carbon dioxide flowing through the connection line by a branch sampling line from at least one connection line for connecting mutually the plurality of suction portion,
A control step of controlling the aeration state of carbon dioxide to the plurality of adsorption portions according to the measurement result in the analysis step;
I have a,
The impurity is at least one of water and organic matter,
The sampling line impurity components to be adsorbed and removed by the plurality of suction portion connected to both ends of the connecting line which is branched to said same der Rukoto, carbon dioxide recovery and purification methods.
前記制御工程において前記複数の吸着部への二酸化炭素の通気を停止したときに、前記直列接続された複数の吸着部に対して並列に設けられた吸着部に対して二酸化炭素を通気する、請求項8に記載の二酸化炭素供給精製方法。   The carbon dioxide is ventilated to an adsorbing portion provided in parallel to the plural adsorbing portions connected in series when the aeration of carbon dioxide to the plural adsorbing portions is stopped in the control step. Item 9. The carbon dioxide supply purification method according to Item 8. 前記制御工程において前記複数の吸着部への二酸化炭素の通気を停止したときに、直列接続された複数の吸着部のうち少なくとも前記二酸化炭素の流れにおける末端に位置する吸着部以外の吸着部に対して再生ガスを供給して当該吸着部を再生する工程を備える、請求項8または9に記載の二酸化炭素供給精製方法。   When the flow of carbon dioxide to the plurality of adsorbing units is stopped in the control step, among the adsorbing units other than the adsorbing unit located at the end in the flow of carbon dioxide among the plurality of adsorbing units connected in series The carbon dioxide supply and purification method according to claim 8 or 9, further comprising a step of supplying a regeneration gas to regenerate the adsorption unit. 前記直列接続された複数の吸着部を第1の吸着ラインとして、前記不純物除去工程において、第1の吸着ラインと、前記第1の吸着ラインに対して並列に前記第1の吸着ラインから独立して設けられ二酸化炭素から前記不純物を吸着除去する相互に直列接続された複数の吸着部を有する第2の吸着ラインとに交互に二酸化炭素を通気する工程であり、
前記分析工程において、前記第2の吸着ラインの複数の吸着部の相互間の接続位置の少なくとも1つを流れる二酸化炭素もサンプリングして前記不純物を測定し、
前記制御工程において、前記第1の吸着ラインの前記複数の吸着部の相互間の前記接続ラインの少なくとも1つからサンプリングした前記二酸化炭素不純物を測定した結果と、前記第2の吸着ラインの前記複数の吸着部の相互間の接続位置の少なくとも1つを流れる二酸化炭素をサンプリングして前記不純物を測定した結果とに応じて、前記第1及び第2の吸着ラインに対する通気状態を制御する、請求項8に記載の二酸化炭素回収精製方法。
In the impurity removal step, the plurality of adsorption parts connected in series as a first adsorption line are independent of the first adsorption line in parallel with the first adsorption line and the first adsorption line. A process of ventilating carbon dioxide alternately to a second adsorption line having a plurality of adsorption parts connected in series to adsorb and remove the impurities from carbon dioxide,
In the analyzing step, the impurity is measured by sampling carbon dioxide flowing through at least one of the connection positions of the plurality of adsorbing portions of the second adsorption line,
In the control step, a result of measuring the impurity of the carbon dioxide sampling from at least one of the connecting lines between each other of the plurality of suction portion of the first adsorption line, said second adsorption line The ventilation state with respect to the first and second adsorption lines is controlled according to a result of sampling the carbon dioxide flowing through at least one of the connection positions of the plurality of adsorption portions and measuring the impurities. Item 9. The method for recovering and purifying carbon dioxide according to Item 8.
前記制御工程において前記第1の吸着ラインへの二酸化炭素の通気を停止したときに、前記第1の吸着ラインの複数の吸着部のうち少なくとも前記二酸化炭素の流れにおける末端に位置する吸着部以外の吸着部に対して再生ガスを供給して当該吸着部を再生し、前記制御工程において前記第2の吸着ラインへの二酸化炭素の通気を停止したときに、前記第2の吸着ラインの複数の吸着部のうち少なくとも前記二酸化炭素の流れにおける末端に位置する吸着部以外の吸着部に対して再生ガスを供給して当該吸着部を再生する工程を備える、請求項11に記載の二酸化炭素供給精製方法。   When the flow of carbon dioxide to the first adsorption line is stopped in the control step, at least one of the plurality of adsorption portions of the first adsorption line other than the adsorption portion located at the end in the flow of carbon dioxide A regeneration gas is supplied to the adsorption unit to regenerate the adsorption unit, and when the aeration of carbon dioxide to the second adsorption line is stopped in the control step, a plurality of adsorptions of the second adsorption line are performed. The carbon dioxide supply and purification method according to claim 11, comprising a step of supplying regeneration gas to at least an adsorption part other than the adsorption part located at an end in the flow of carbon dioxide among the parts to regenerate the adsorption part. .
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