JP5881498B2 - 窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム、窒素酸化物および硫黄酸化物除去方法、および二酸化炭素回収システム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、窒素酸化物／硫黄酸化物除去システム、窒素酸化物／硫黄酸化物除去方法、および二酸化炭素回収システムに関する。
近年、化石燃料の燃焼生成物である二酸化炭素（ＣＯ２）の温室効果による地球温暖化の問題が大きくなっている。このような背景の中、大量の化石燃料を使用する火力発電所等を対象に、燃焼排ガス中の二酸化炭素をアミン系吸収液により分離・回収する方法や、回収された二酸化炭素を大気中へ放出することなく貯蔵する方法が、精力的に研究されている。
具体的には、燃焼排ガスと吸収液を接触させて、燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、二酸化炭素を吸収した吸収液を加熱して、吸収液から二酸化炭素を放出させる再生塔とを備える二酸化炭素回収システムが知られている。再生塔において再生された吸収液は、吸収塔に供給されて再使用される。このように、吸収液は、吸収塔と再生塔との間を循環させて使用される。
王淑娟、宮池潔、小川斗、北村英夫、「燃焼後ＣＯ２回収技術における吸収液劣化メカニズムの解明と長寿命化」、東芝レビューVol.66、No.6(2011)、pp.14-17
火力発電所等の燃焼排ガスは、ＮＯX（窒素酸化物）やＳＯX（硫黄酸化物）を含有していることが多い。この場合、二酸化炭素システムの吸収塔内では、燃焼排ガス中のＮＯXやＳＯXが吸収液に吸収されて、硝酸（ＨＮＯ３）、亜硝酸（ＨＮＯ２）、亜硫酸（Ｈ２ＳＯ３）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）などが生成される。
２ＮＯ２ ＋ Ｈ２Ｏ → ＨＮＯ３ ＋ ＨＮＯ２ ・・・（１）
ＳＯ２ ＋ Ｈ２Ｏ → Ｈ２ＳＯ３ ・・・（２）
２Ｈ２ＳＯ３ ＋ Ｏ２ → ２Ｈ２ＳＯ４ ・・・（３）
ＳＯ３ ＋ Ｈ２Ｏ → Ｈ２ＳＯ４ ・・・（４）
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ＳＯ３ ＋ Ｈ２Ｏ → Ｈ２ＳＯ４ ・・・（４）
生成された硝酸、亜硝酸、亜硫酸、硫酸は、多くの場合、吸収液中のアミンと塩を形成する。その結果、アミンのＣＯ２吸収性能が低下してしまう。
また、吸収液が１級アミンや２級アミンを含有する場合、１級アミンは亜硝酸と反応してアルコールを生成し、２級アミンは亜硝酸と反応してニトロソアミンを生成する。その結果、１級アミンや２級アミンのＣＯ２吸収性能が低下してしまう。
Ｒ−ＮＨ２ ＋ ＨＮＯ２ → ＲＯＨ ＋ Ｎ２ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（５）
Ｒ１Ｒ２ＮＨ ＋ ＨＮＯ２ → Ｒ１Ｒ２Ｎ−ＮＯ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（６）
よって、二酸化炭素を分離・回収する処理の実行前には、燃焼排ガス中のＮＯXとＳＯXの両方を除去しておくことが望ましい。
Ｒ１Ｒ２ＮＨ ＋ ＨＮＯ２ → Ｒ１Ｒ２Ｎ−ＮＯ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（６）
よって、二酸化炭素を分離・回収する処理の実行前には、燃焼排ガス中のＮＯXとＳＯXの両方を除去しておくことが望ましい。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、処理対象のガス中に含まれる窒素酸化物と硫黄酸化物の両方を除去することが可能な窒素酸化物／硫黄酸化物除去システム、窒素酸化物／硫黄酸化物除去方法、および二酸化炭素回収システムを提供することである。
一の実施形態による窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムは、窒素酸化物と硫黄酸化物を含有するガスと吸収液を接触させて、前記ガス中の前記窒素酸化物と前記硫黄酸化物を前記吸収液に吸収させる窒素酸化物／硫黄酸化物回収塔を備える。さらに、前記システムは、前記窒素酸化物／硫黄酸化物回収塔から排出された前記吸収液中の窒素成分を除去する窒素成分除去槽を備える。さらに、前記システムは、前記窒素成分除去槽から排出された前記吸収液中の硫黄成分を除去する硫黄成分除去槽を備える。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムの構成を示すシステム構成図である。
図１は、第１実施形態の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムの構成を示すシステム構成図である。
図１の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムは、ＮＯX／ＳＯX回収塔１０と、窒素成分除去槽２０と、硫黄成分除去槽３０と、ポンプ４１、４２、４３、４４と、流路切り替え部５１、５２と、冷却器６１とを備えている。また、ＮＯX／ＳＯX回収塔１０は、デミスタ１１と、液分散器１２と、ＮＯX／ＳＯX回収部１３と、コレクタ１４と、貯液部１５とを備えている。
ＮＯX／ＳＯX回収塔１０に供給される燃焼排ガス１０１は、ＣＯ２に加えて、ＮＯ（一酸化窒素）やＮＯ２（二酸化窒素）などのＮＯXと、ＳＯ２（二酸化硫黄）やＳＯ３（三酸化硫黄）などのＳＯXとを含有している。燃焼排ガス１０１は、ＮＯX／ＳＯX回収部１３の下方に位置する供給口からＮＯX／ＳＯX回収塔１０内に供給される。
一方、ＮＯX／ＳＯX吸収液１０３は、ＮＯX／ＳＯX回収部１３の上方に設置された液分散器１２から散布される。本実施形態では、吸収液１０３として、ＮＯXとＳＯXの両方を吸収可能な吸収液を使用する。よって、本実施形態では、燃焼排ガス１０１中のＮＯXとＳＯXを同じ吸収液１０３で同時に除去することができる。なお、吸収液１０３の具体例については後述する。
ＮＯX／ＳＯX回収塔１０は、ＮＯX／ＳＯX回収部１３において、燃焼排ガス１０１と吸収液１０３を接触させて、燃焼排ガス１０１中のＮＯXとＳＯXの両方を吸収液１０３に吸収させる。その結果、燃焼排ガス１０１中のＮＯXとＳＯXが、吸収液１０３に吸収されて除去される。
ＮＯXとＳＯXが除去された燃焼排ガス１０１は、デミスタ１１で液滴が除去された後、ＮＯX／ＳＯX回収塔１０の塔頂から処理済みガス１０２として排出される。ＮＯX／ＳＯX回収塔１０から排出された処理済みガス１０２は、二酸化炭素回収システムの吸収塔へと送られる。なお、処理済みガス１０２の温度は、ＮＯX／ＳＯX回収部１３における燃焼排ガス１０１と吸収液１０３との気液接触により、二酸化炭素回収システムの吸収塔に供給するのに適した温度に制御される。
一方、ＮＯX／ＳＯX回収部１３を通過した吸収液１０３は、コレクタ１４で回収され、貯液部１５に貯蔵される。貯液部１５内の吸収液１０３は、貯液部１５からポンプ４１で吸い出され、吸収液排出ライン２０１へと排出され、吸収液循環ライン２０２上の冷却器６１で冷却された後、液分散器１２から再び散布される。
なお、ＮＯX／ＳＯX回収塔１０は、図１に示すように、ＮＯX／ＳＯX吸収液補給ライン１０４と連結されている。吸収液１０３が不足している場合には、この補給ライン１０４から新たな吸収液１０３が補給される。
（１）窒素成分除去槽２０における処理
次に、引き続き図１を参照し、窒素成分除去槽２０における窒素成分の除去処理について説明する。
次に、引き続き図１を参照し、窒素成分除去槽２０における窒素成分の除去処理について説明する。
貯液部１５内の吸収液は、ＮＯXとＳＯXを吸収した結果、硝酸イオン、亜硝酸イオン、亜硫酸イオン、硫酸イオンなどを含有している。図１のシステムでは、これらのイオンの濃度が所定値を超えた場合、または吸収液のｐＨが設定値を下回った場合、流路切り替え部５１を、吸収液循環ライン２０２側から吸収液移送ライン２０３側に切り替える。これにより、貯液部１５内の吸収液が窒素成分除去槽２０内に供給される。
窒素成分除去槽２０では、吸収液に硝酸／亜硝酸イオン分解剤２０４を加えて、吸収液中の硝酸イオンや亜硝酸イオンを分解する。分解剤２０４の例としては、アミド硫酸が挙げられる。この場合、硝酸イオンと亜硝酸イオンは次のように分解される。
ＨＮＯ３ ＋（ＮＨ２）ＨＳＯ３ → Ｈ２ＳＯ４ ＋Ｎ２Ｏ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（７）
ＨＮＯ２ ＋（ＮＨ２）ＨＳＯ３ → Ｈ２ＳＯ４ ＋Ｎ２ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（８）
ＨＮＯ３ ＋（ＮＨ２）ＨＳＯ３ → Ｈ２ＳＯ４ ＋Ｎ２Ｏ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（７）
ＨＮＯ２ ＋（ＮＨ２）ＨＳＯ３ → Ｈ２ＳＯ４ ＋Ｎ２ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（８）
また、亜硝酸イオンを処理対象とするものの、硝酸イオンについては処理対象としない場合には、分解剤２０４として１級アミン（例えばモノエタノール）を使用可能である。この場合、亜硝酸イオンは次のように分解される。
ＨＮＯ２ ＋ Ｒ−ＮＨ２ → ＲＯＨ ＋ Ｎ２ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（９）
ＨＮＯ２ ＋ Ｒ−ＮＨ２ → ＲＯＨ ＋ Ｎ２ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（９）
硝酸イオンや亜硝酸イオンの分解により発生するガス（Ｎ２ＯやＮ２）２０５は、窒素成分除去槽２０の上部から排出される。なお、窒素成分除去槽２０に供給する分解剤２０４のモル量は、吸収液中の硝酸イオンと亜硝酸イオンのモル量を下回るように制御する。
以上のように、窒素成分除去槽２０では、吸収液中の硝酸イオンや亜硝酸イオンを分解することで、吸収液中の窒素成分を除去する。硝酸イオンと亜硝酸イオンは、窒素含有イオンの例である。なお、本実施形態では、吸収液中の窒素成分を、分解以外の方法で除去してもよい。
（２）硫黄成分除去槽３０における処理
次に、引き続き図１を参照し、硫黄成分除去槽３０における硫黄成分の除去処理について説明する。
次に、引き続き図１を参照し、硫黄成分除去槽３０における硫黄成分の除去処理について説明する。
窒素成分が除去された吸収液２０６は、窒素成分除去槽２０からポンプ４２により排出され、吸収液移送ライン２０７を経由して硫黄成分除去槽３０へと移される。
硫黄成分除去槽３０では、吸収液に亜硫酸／硫酸イオン沈殿剤２０８を加えて、吸収液中の硫黄成分を含有する沈殿物２１０を沈殿させる。沈殿剤２０８の例としては、Ｃａ（ＯＨ）２（水酸化カルシウム）、ＣａＯ（酸化カルシウム）、Ｓｒ（ＯＨ）２（水酸化ストロンチウム）などが挙げられる。例えば、沈殿剤２０８としてＭ（ＯＨ）２（Ｍは任意の元素記号）を使用すると、亜硫酸イオンと硫酸イオンがそれぞれ、亜硫酸塩ＭＳＯ３と硫酸塩ＭＳＯ４として沈殿する。
Ｈ２ＳＯ３ ＋ Ｍ（ＯＨ）２ → ＭＳＯ３ ＋ ２Ｈ２Ｏ ・・・（１０）
Ｈ２ＳＯ４ ＋ Ｍ（ＯＨ）２ → ＭＳＯ４ ＋ ２Ｈ２Ｏ ・・・（１１）
Ｈ２ＳＯ３ ＋ Ｍ（ＯＨ）２ → ＭＳＯ３ ＋ ２Ｈ２Ｏ ・・・（１０）
Ｈ２ＳＯ４ ＋ Ｍ（ＯＨ）２ → ＭＳＯ４ ＋ ２Ｈ２Ｏ ・・・（１１）
硫黄成分除去槽３０内に沈殿した沈殿物２１０は、硫黄成分除去槽３０の下部から排出される。一方、硫黄成分が除去された、硫黄成分除去槽５０の上澄みの吸収液２０９は、ポンプ４３により吸収液戻しライン２１１経由で貯液部１５に戻される。なお、硫黄成分除去槽３０に供給する沈殿剤２０８のモル量は、吸収液中の亜硫酸イオンと硫酸イオンのモル量を下回るように制御する。
以上のように、硫黄成分除去槽３０では、吸収液中の亜硫酸イオンや硫酸イオンを沈殿させることで、吸収液中の硫黄成分を除去する。なお、本実施形態では、吸収液中の硫黄成分を、沈殿以外の方法で除去してもよい。
（３）吸収液１０３の具体例
次に、引き続き図１を参照し、吸収液１０３の具体例について説明する。
次に、引き続き図１を参照し、吸収液１０３の具体例について説明する。
本実施形態では、ＮＯXとＳＯXを吸収可能な吸収液１０３として、例えば３級アミン水溶液を使用する。この３級アミンの例としては、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）や、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）が挙げられる。
例えば、吸収液１０３として１級アミンを使用すると、１級アミンが亜硝酸と反応してアルコールが生成される。また、吸収液１０３として２級アミンを使用すると、２級アミンが亜硝酸と反応してニトロソアミンが生成される。そのため、１級アミンや２級アミンは、ＮＯ２除去用の吸収液１０３としては適していない。ＮＯ２が吸収液１０３に吸収されると、亜硝酸が生成されるからである。
一方、３級アミンは、亜硝酸と反応しても亜硝酸塩を形成するだけで、分子構造の変化は生じない。よって、３級アミンは、ＮＯ２除去用の吸収液１０３として適している。
よって、本実施形態では、吸収液１０３として、１級アミンや２級アミンを使用するよりも、３級アミンを使用する方が好ましい。ただし、ＮＯ２含有量の少ない燃焼排ガス１０１を処理対象とする場合には、吸収液１０３として、１級アミンや２級アミンを使用してもよい。
火力発電所等の燃焼排ガスは一般に、ＮＯXとしてＮＯやＮＯ２を含有しており、ＳＯXとしてＳＯ２やＳＯ３を含有している。本実施形態では、ＮＯ２、ＳＯ２、ＳＯ３を除去対象とするものの、ＮＯについては除去対象としない。よって、本実施形態で使用する吸収液１０３は、ＮＯ２、ＳＯ２、ＳＯ３を吸収可能である必要はあるが、ＮＯを吸収可能である必要はない。ＮＯ２、ＳＯ２、ＳＯ３を吸収可能な吸収液１０３の例としては、上述の３級アミン水溶液が挙げられる。
本実施形態のシステムにおいて、この３級アミン水溶液を使用して実際にＮＯX／ＳＯX除去処理を行ったところ、ＮＯ、ＮＯ２、ＳＯ２、ＳＯ３を含有する燃焼排ガス中のＮＯ２、ＳＯ２、ＳＯ３をほぼ１００％除去することができた。
なお、処理済みガス１０２中にＮＯXやＳＯXが残存している場合、二酸化炭素回収システムで使用するＣＯ２吸収液中には、ＮＯXやＳＯXが蓄積していく。本実施形態では、このようなＣＯ２吸収液２２１を、ポンプ４４により、ＣＯ２吸収液移送ライン２２２経由で、窒素成分除去槽２０内、さらには硫黄成分除去槽３０内へと移送する。これにより、ＮＯX／ＳＯX吸収液１０３の場合と同じ手順で、ＣＯ２吸収液２２１内の窒素成分と硫黄成分を除去することが可能となる。
ＣＯ２吸収液２２１を硫黄成分除去槽３０から排出する際には、流路切り替え部５２を、吸収液戻しライン２１１側からＣＯ２吸収液戻しライン２１２側に切り替える。これにより、ＣＯ２吸収液２２１が二酸化炭素吸収システムに戻される。二酸化炭素回収システムに戻されたＣＯ２吸収液２２１は、ＣＯ２吸収用に再使用される。
なお、ＣＯ２吸収液２２１を窒素成分除去槽２０や硫黄成分除去槽３０内に供給する際には、事前にＮＯX／ＳＯX吸収液１０３を窒素成分除去槽２０や硫黄成分除去槽３０から排出しておく。
また、二酸化炭素回収システムへと送られる処理済みガス１０２中のＮＯは、処理済みガス１０２中の酸素と反応してＮＯ２に変化する。このＮＯ２は、硝酸イオンや亜硝酸イオンとしてＣＯ２吸収液２２１に吸収され、ＣＯ２吸収液２２１と共に窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムに送られ、窒素成分除去槽２０で除去される。
（４）第１実施形態の効果
以上のように、本実施形態では、ＮＯXとＳＯXの両方を吸収可能な吸収液１０３を使用して、燃焼排ガス１０１中のＮＯXとＳＯXを除去する。よって、本実施形態によれば、燃焼排ガス１０１中のＮＯXとＳＯXを同じ吸収液１０３で同時に除去することができる。
以上のように、本実施形態では、ＮＯXとＳＯXの両方を吸収可能な吸収液１０３を使用して、燃焼排ガス１０１中のＮＯXとＳＯXを除去する。よって、本実施形態によれば、燃焼排ガス１０１中のＮＯXとＳＯXを同じ吸収液１０３で同時に除去することができる。
ＮＯXとＳＯXを別々の吸収液で除去する場合には、ＮＯX回収塔とＳＯX回収塔を別々に設ける必要がある。さらには、ＮＯX回収塔と窒素成分除去槽２０とを繋ぐ循環系と、ＳＯX回収塔と硫黄成分除去槽３０とを繋ぐ循環系を、別々に設ける必要がある。本実施形態によれば、これらの必要がなくなるため、シンプルな構成の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムを実現することができる。
また、本実施形態では、ＮＯXとＳＯXを吸収した吸収液１０３中の窒素成分と硫黄成分を、それぞれ窒素成分除去槽２０と硫黄成分除去槽３０により除去する。よって、本実施形態によれば、ＮＯXとＳＯXを吸収した吸収液１０３を再生し、ＮＯX、ＳＯXの吸収用に再使用することができる。よって、本実施形態によれば、ＮＯX／ＳＯX除去処理を、限られた量の吸収液１０３で継続的に行うことが可能となる。
このように、本実施形態によれば、処理対象のガス中に含まれるＮＯXとＳＯXの両方を除去可能な優れた窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムを提供することができる。
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムの構成を示すシステム構成図である。
図２は、第２実施形態の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムの構成を示すシステム構成図である。
図２の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムは、図１の構成要素に加えて、酸化剤供給部３０１と、遠心分離器３０２とを備えている。
酸化剤供給部３０１は、硫黄成分除去槽３０内の吸収液に酸化剤を供給する。これにより、吸収液中の亜硫酸イオンが酸化されて硫酸イオンに変化する。この酸化処理には、硫黄成分除去槽３０における硫黄成分の除去効率が高まるという利点がある。酸化剤の例としては、過酸化水素や空気などが挙げられる。
本実施形態の酸化剤供給部３０１は、酸化剤である空気を吸収液中に注入するノズルを有している。なお、この場合には、酸化剤として作用する空気以外の気体を、吸収液中に注入してもよい。
遠心分離器３０２は、硫黄成分除去槽３０の下部に設置されており、沈殿物２１０を液体成分３１１と固体成分３１２に分離する。これにより、沈殿物２１０中の吸収液を回収することが可能となる。この分離処理には、無駄に廃棄される吸収液の量を低減できるという利点がある。
次に、図３の紫外線処理部３０３について説明する。
本実施形態では、図３(ａ)または図３(ｂ)に示すように、ＮＯX／ＳＯX回収塔１０と窒素成分除去槽２０との間の吸収液移送ライン２０３上に、紫外線処理部３０３を設置してもよい。
図３は、第２実施形態の紫外線処理部３０３の構成を示す概略図である。
紫外線処理部３０３は、吸収液に対し紫外線を照射する紫外線源３２１を備えている。紫外線の照射により、吸収液中の硝酸イオンが亜硝酸イオンに還元される。この還元処理には、窒素成分除去槽２０で分解剤２０４としてアミド硫酸を使用する場合に、Ｎ２Ｏの生成を防止できるという利点がある。また、分解剤２０４として、１級アミンを使用可能になるという利点がある。紫外線源３２１から照射する紫外線の波長は、例えば１８５〜２２０ｎｍである。
なお、紫外線源３２１は、吸収液に紫外線を照射可能な位置であれば、紫外線処理部３０３内のどの場所に設置してもよい。図３(ａ)は、紫外線源３２１を、紫外線処理部３０３内の側壁面に設置した例を示している。また、図３(ｂ)は、紫外線源３２１を、紫外線処理部３０３内の上壁面に設置した例を示している。
以上のように、本実施形態によれば、酸化剤供給部３０１、遠心分離器３０２、紫外線処理部３０３により、効率の良いＮＯX／ＳＯX除去処理を実現することが可能となる。
なお、本実施形態の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムは、酸化剤供給部３０１、遠心分離器３０２、紫外線処理部３０３のうちの、いずれか１つまたは２つのみを備えていてもよい。
また、以上の実施形態の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムを二酸化炭素回収システム内に設けることで、二酸化炭素回収システムに供給する燃焼排ガス中のＮＯXとＳＯXを事前に除去することが可能となる（図４参照）。
図４は、第１または第２実施形態の窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムを備える二酸化炭素回収システムの構成を示す概略図である。
図４の二酸化炭素回収システムは、吸収塔４１１と、リッチ液移送ポンプ４１２と、再生熱交換器４１３と、再生塔４１４と、再生塔リボイラー４１５と、リーン液移送ポンプ４１６と、リーン液冷却器４１７と、リーン液緩衝タンク４１８と、吸収塔還流冷却器４２１と、吸収塔気液分離器４２２と、再生塔還流冷却器４２３と、再生塔気液分離器４２４と、還流液ポンプ４２５とを備えている。
符号４０１は、吸収塔４１１内に供給される燃焼排ガスを示す。この燃焼排ガス４０１は、窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムから排出された処理済みガス１０２に相当する。吸収塔４１１は、燃焼排ガス４０１と吸収液を接触させて、燃焼排ガス４０１中の二酸化炭素を吸収液に吸収させる。再生塔４１４は、二酸化炭素を吸収した吸収液を加熱して、吸収液から二酸化炭素を放出させる。再生塔４１４において再生された吸収液は、吸収塔４１１に供給されて再使用される。このように、吸収液は、吸収塔４１１と再生塔４１４との間を循環させて使用される。
吸収塔４１１からは、吸収塔還流冷却器４２１と吸収塔気液分離器４２２を経由して、ＣＯ２除去排ガス４０２が排出される。再生塔４１４からは、再生塔還流冷却器４２３と再生塔気液分離器４２４を経由して、回収ＣＯ２ガス４０３が排出される。なお、符号４０４は、吸収塔４１１から再生塔４１４に向かう吸収液（リッチ液）を示し、符号４０５は、再生塔４１４から吸収塔４１１に向かう吸収液（リーン液）を示す。
以上の少なくとも１つの実施形態によれば、処理対象のガス中に含まれるＮＯXとＳＯXの両方を除去可能な優れた窒素酸化物／硫黄酸化物除去システムを提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０：ＮＯX／ＳＯX回収塔、１１：デミスタ、１２：液分散器、
１３：ＮＯX／ＳＯX回収部、１４：コレクタ、１５：貯液部、
２０：窒素成分除去槽、３０：硫黄成分除去槽、４１、４２、４３、４４：ポンプ、
５１、５２：流路切り替え部、６１：冷却器、
１０１：燃焼排ガス、１０２：処理済みガス、
１０３：ＮＯX／ＳＯX吸収液、１０４：ＮＯX／ＳＯX吸収液補給ライン、
２０１：吸収液排出ライン、２０２：吸収液循環ライン、
２０３：吸収液移送ライン、２０４：硝酸／亜硝酸イオン分解剤、
２０５：窒素成分除去槽発生ガス、２０６：窒素成分除去済み吸収液、
２０７：吸収液移送ライン、２０８：亜硫酸／硫酸イオン沈殿剤、
２０９：硫黄成分除去済み吸収液、２１０：硫黄成分除去槽沈殿物、
２１１：吸収液戻しライン、２１２：ＣＯ２吸収液戻しライン、
２２１：ＣＯ２吸収液、２２２：ＣＯ２吸収液移送ライン、
３０１：酸化剤供給部、３０２：遠心分離器、３０３：紫外線処理部、
３１１：液体成分、３１２：固体成分、３２１：紫外線源、
４０１：燃焼排ガス、４０２：ＣＯ２除去排ガス、４０３：回収ＣＯ２ガス、
４０４：リッチ液、４０５：リーン液、
４１１：吸収塔、４１２：リッチ液移送ポンプ、４１３：再生熱交換器、
４１４：再生塔、４１５：再生塔リボイラー、４１６：リーン液移送ポンプ、
４１７：リーン液冷却器、４１８：リーン液緩衝タンク、
４２１：吸収塔還流冷却器、４２２：吸収塔気液分離器、
４２３：再生塔還流冷却器、４２４：再生塔気液分離器、４２５：還流液ポンプ
１３：ＮＯX／ＳＯX回収部、１４：コレクタ、１５：貯液部、
２０：窒素成分除去槽、３０：硫黄成分除去槽、４１、４２、４３、４４：ポンプ、
５１、５２：流路切り替え部、６１：冷却器、
１０１：燃焼排ガス、１０２：処理済みガス、
１０３：ＮＯX／ＳＯX吸収液、１０４：ＮＯX／ＳＯX吸収液補給ライン、
２０１：吸収液排出ライン、２０２：吸収液循環ライン、
２０３：吸収液移送ライン、２０４：硝酸／亜硝酸イオン分解剤、
２０５：窒素成分除去槽発生ガス、２０６：窒素成分除去済み吸収液、
２０７：吸収液移送ライン、２０８：亜硫酸／硫酸イオン沈殿剤、
２０９：硫黄成分除去済み吸収液、２１０：硫黄成分除去槽沈殿物、
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４２３：再生塔還流冷却器、４２４：再生塔気液分離器、４２５：還流液ポンプ
Claims (11)
- 窒素酸化物と硫黄酸化物を含有するガスと、アミンを含有する吸収液とを接触させて、前記ガス中の前記窒素酸化物と前記硫黄酸化物を前記吸収液中の同一のアミンにより前記吸収液に吸収させる窒素酸化物および硫黄酸化物回収塔と、
前記窒素酸化物および硫黄酸化物回収塔から排出された前記吸収液中の窒素成分として、前記アミンと異なる窒素成分を除去する窒素成分除去槽と、
前記窒素成分除去槽から排出された前記吸収液中の硫黄成分を除去する硫黄成分除去槽と、を備える窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。 - 前記吸収液は、前記吸収液中の同一のアミンにより、二酸化窒素、二酸化硫黄、および三酸化硫黄を吸収可能である、請求項１に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。
- 前記窒素酸化物および硫黄酸化物回収塔は、前記ガス中の前記窒素酸化物と前記硫黄酸化物を前記吸収液中の同一の３級アミンにより前記吸収液に吸収させる、請求項１または２に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。
- 前記３級アミンは、メチルジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンである、請求項３に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。
- 前記窒素成分除去槽は、前記吸収液に分解剤を加えて、前記吸収液中の窒素含有イオンを分解し、
前記硫黄成分除去槽は、前記吸収液に沈殿剤を加えて、前記吸収液中の前記硫黄成分を含有する沈殿物を沈殿させる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。 - さらに、前記窒素酸化物および硫黄酸化物回収塔と前記窒素成分除去槽との間に配置されており、前記吸収液に対し紫外線を照射する紫外線処理部を備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。 - 前記硫黄成分除去槽は、前記吸収液中に酸化剤を供給する酸化剤供給部を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。
- 前記酸化剤供給部は、前記吸収液中に、前記酸化剤として作用する気体を注入する、請求項７に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。
- さらに、二酸化炭素を吸収可能な液体であり、前記窒素成分除去槽および前記硫黄成分除去槽の後段の二酸化炭素回収装置で用いられた二酸化炭素吸収液を、前記窒素成分除去槽および前記硫黄成分除去槽へと移送するための二酸化炭素吸収液移送ラインを備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システム。
- 窒素酸化物と硫黄酸化物を含有するガスと、アミンを含有する吸収液とを接触させて、前記ガス中の前記窒素酸化物と前記硫黄酸化物を前記吸収液中の同一のアミンにより前記吸収液に吸収させ、
前記窒素酸化物および前記硫黄酸化物の吸収後に、前記吸収液中の窒素成分として、前記アミンと異なる窒素成分を除去し、
前記窒素成分の除去後に、前記吸収液中の硫黄成分を除去する、
窒素酸化物および硫黄酸化物除去方法。 - 請求項１から９のいずれか１項に記載の窒素酸化物および硫黄酸化物除去システムを備える二酸化炭素回収システム。
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