JP6016513B2 - Co2回収装置およびco2回収方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施例に係るCO2回収装置10Aは、CO2を含有するCO2含有排ガス11Aと塩基性アミン化合物吸収液であるCO2吸収液12とを接触させてCO2を除去するCO2吸収部13Aと、前記CO2吸収部13AでCO2を除去された脱炭酸排ガス11Bと洗浄水20とを接触させて前記脱炭酸排ガス11Bに同伴する同伴物質を除去する水洗部21とを有するCO2吸収塔(以下「吸収塔」という)13と、CO2を吸収したCO2吸収液(リッチ溶液12A)を再生する吸収液再生塔(以下「再生塔」という)14と、前記再生塔14でCO2が除去されたリーン溶液12Bを吸収塔13で再利用するCO2回収装置であって、前記CO2吸収塔13から吸収液再生塔14へリッチ溶液12Aを供給するリッチ溶液供給ラインL11に介装され、前記リッチ溶液12A中の酸素を除去する滞留部82を有する脱気槽80を有する。
そして、水洗部21では、洗浄水20が塔頂側からノズルを介して落下し、上昇する脱炭酸排ガス11Bと向流接触して洗浄し、洗浄水20は液貯留部24で回収されている。
回収された洗浄水20は、循環洗浄水ラインL1に介装された循環ポンプ25で循環利用されている。また、循環洗浄水ラインL1に介装された冷却部26で所定温度に冷却している。
図1中、符号13aは塔頂部、13bは塔底部、19はガス中のミストを捕捉するミストエリミネータ、51はリッチ溶液ポンプ、54はリーン溶液ポンプ、L0はCO2含有排ガス11Aのガス導入ライン、L11はリッチ溶液供給ライン、L12はリーン溶液供給ラインを各々図示する。
この結果、CO2吸収部13Aを通過して、吸収塔13の内部を上昇する脱炭酸排ガス11Bには、CO2が殆ど残存しないものとなる。
なお、循環洗浄水ラインL1には冷却部26を設け、所定の温度(例えば40℃以下)まで冷却している。
図2に示すように、脱気槽80は、リッチ溶液12A中の酸素を除去する滞留部82を有するものであり、滞留部82で所定時間滞留させることで、リッチ溶液12A中の酸素を確実に脱気している。
そして、所定時間滞留させて、酸素を浮上分離させた後のリッチ溶液を仕切壁81を越え、該仕切壁81の壁面に沿って、自然落下84させるようにしている。
そして、貯留部83で貯留された際、酸素が脱気されたリッチ溶液12Aは、リッチ溶液ポンプ51により昇圧され、再生塔14の頂部側に供給される。
酸素を含まないガスとしては、例えば酸素濃度1%未満のガスや窒素ガスや、回収されたCO2ガスを用いるようにしている。
酸素を含まないガスは、リッチ溶液12Aと向流接触するように、貯留部83側から導入し、滞留部82の上方から排気ガス86として外部に排出するようにしている。
そして、水蒸気を伴ったCO2ガス41がガス排出ラインL21により導出され、ガス排出ラインL21に介装された冷却部42により水蒸気が凝縮され、分離ドラム43にて凝縮水44が分離される。その後、CO2ガス45が分離ドラム43から系外に放出されて、別途圧縮回収等の後処理がなされる。
分離ドラム43にて分離された凝縮水44は凝縮水ラインL22に介装された凝縮水循環ポンプ46にて吸収液再生塔14の上部に供給される。
なお、図示していないが、一部の凝縮水44は循環洗浄水ラインL1に供給され、出口ガス11Cに同伴するCO2吸収液12の洗浄水20として用いるようにしてもよい。
図3に示すように、本実施例に係るCO2回収装置10Bは、図1に示す実施例1のCO2回収装置10Aにおいて、さらに脱気槽80の後流側に、脱気塔87を設けている。
この脱気塔87で、酸素がさらに脱気されたリッチ溶液12Aは、リッチ溶液ポンプ51により昇圧され、再生塔14の頂部側に供給される。
例えば、脱気槽80の設置により、リッチ溶液12A中の酸素濃度が10ppm程度の場合、脱気塔87を設置することにより、例えば0.1ppm以下にまで酸素濃度を低減することが可能となる。
図4に示すように、本実施例に係るCO2回収装置10Cは、図3に示す実施例2のCO2回収装置10Bにおいて、吸収塔13と脱気槽80と間に、塔底部13bから抜出したリッチ溶液12Aを加温する熱交換部91を設けている。
この熱交換部91において、抜出されたリッチ溶液12Aを所定温度に加温することで、リッチ溶液12Aの粘度を低減させるようにしている。この結果、粘度が低下したリッチ溶液からの気泡の浮上分離効率が向上する。
熱交換部91を設けて、リッチ溶液12Aを所定温度に加温することで、液の粘度が上昇する。この結果、脱気槽80の滞留部82内で所定時間滞留する際において、内部に残存する気泡の移動速度が速くなり、脱気効率がさらに向上する。
本実施例では、5箇所から抜出した熱を用いて、熱交換するようにしている。
熱交換部91に供給する第1の熱交換媒体A1としては、リーン溶液供給ラインL12のリーン溶液ポンプ54の後流側から抜出し、熱交換後の熱交換媒体B1は、リーン溶液供給ラインL12の抜き出した側より後流側に戻すようにしている。
11A CO2含有排ガス
11B 脱炭酸排ガス
12 CO2吸収液
12A リッチ溶液
12B リーン溶液
13 CO2吸収塔
13A CO2吸収部
20 洗浄水
21 水洗部
80 脱気槽
87 脱気塔
91 熱交換部
Claims (5)
- 排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のCO2を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させるCO2吸収部と、前記CO2吸収部でCO2 が除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する同伴物質を除去する水洗部とを有するCO2吸収塔と、CO2を吸収したリッチ溶液からCO2を分離して塩基性アミン化合物吸収液を再生してリーン溶液とする吸収液再生塔とを有し、前記CO2が除去されたリーン溶液をCO2吸収塔で塩基性アミン化合物吸収液として再利用するCO2回収装置であって、
前記CO2吸収塔から吸収液再生塔へリッチ溶液を供給するリッチ溶液供給ラインに介装され、前記リッチ溶液中の酸素を除去する滞留部を有する脱気槽と、
前記脱気槽の前流側に設けられ、前記リッチ溶液を50〜60℃に加温する熱交換部とを有し、
前記脱気槽は、前記リッチ溶液を所定時間滞留させると共に、リッチ溶液中の酸素を浮上分離により除去する滞留部と、滞留部でリッチ溶液の酸素を除去したリッチ溶液を、壁面に沿って落下させる仕切壁と、前記仕切壁に沿って落下した酸素が除去されたリッチ溶液を貯留する貯留部とを有することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記脱気槽内に酸素を含まないガスをパージするパージガス導入手段を有することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1又は2において、
前記脱気槽の後流側に設けられ、酸素を除去したリッチ溶液をさらに減圧状態で脱気する脱気塔を有することを特徴とするCO2回収装置。 - CO2を含有するCO2含有排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させてCO2を除去するCO2吸収塔と、CO2を吸収した塩基性アミン化合物を含むリッチ溶液からCO2を分離してCO2吸収液を再生する吸収液再生塔とを用い、前記吸収液再生塔でCO2が除去されたリーン溶液をCO2吸収塔で再利用するCO2回収方法であって、
前記CO 2 吸収塔から前記吸収液再生塔に前記リッチ溶液を供給する際、
前記CO 2 吸収塔からの前記リッチ溶液を50〜60℃に加温し、
この加熱した前記リッチ溶液を所定時間滞留させつつ、前記リッチ溶液中の酸素を浮上分離により除去し、その後、前記酸素を除去したリッチ溶液を仕切壁に沿って、流下させつつ溶存する酸素を除去し、貯留部で貯留することを特徴とするCO2回収方法。 - 請求項4において、
前記リッチ溶液中の酸素を除去したリッチ溶液中に残存する酸素を減圧条件でさらに除去することを特徴とするCO2回収方法。
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