JP6199254B2 - 成分移動処理方法及び成分移動処理装置 - Google Patents
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Description
2 第1処理ユニット
4 第2処理ユニット
20 第1流路構造体
23 第1分離ヘッダ
26 第1再循環ライン
28 第1タンク
31 第1処理流路
31d 合流部
31e 処理部
40 第2流路構造体
43 第2分離ヘッダ
46 第2再循環ライン
48 第2タンク
61 第2処理流路
77、92 流路構造体
80 分離ヘッダ
83 再循環ライン
93 タンク
Claims (9)
- 吸収液の内外に対象成分を移動させる成分移動処理方法であって、
複数の微細流路を有する流路構造体と、前記複数の微細流路の出口に接続された分離部と、前記分離部と前記複数の微細流路の入口とを相互に接続する再循環ラインとを備えた処理装置を用意する装置用意工程と、
前記各微細流路に吸収液を流通させながらその各微細流路内で吸収液の内外に対象成分を移動させる成分移動工程と、
前記成分移動工程の後、前記各微細流路の出口から前記分離部に排出された吸収液と他の流体との混合流体から吸収液を分離する分離工程と、
前記分離工程で分離した吸収液を前記分離部から前記再循環ラインを通じて前記各微細流路の入口へ戻してそれら各微細流路に導入する循環工程と、を備え、
前記成分移動工程は、前記各微細流路に前記吸収液と対象成分を互いに接触した状態で流通させてその各微細流路内で吸収液に対象成分を吸収させる吸収工程であり、
前記循環工程では、前記吸収工程で前記対象成分を吸収して当該対象成分の濃度が上昇した吸収液であって前記分離工程で分離したものを各微細流路の入口へ戻してそれらの各微細流路に導入し、
前記吸収工程、前記分離工程及び前記循環工程を繰り返すことにより、吸収液への前記対象成分の吸収を進行させて吸収液中の前記対象成分の濃度を上昇させる、成分移動処理方法。 - 吸収液の内外に対象成分を移動させる成分移動処理方法であって、
複数の微細流路を有する流路構造体と、前記複数の微細流路の出口に接続された分離部と、前記分離部と前記複数の微細流路の入口とを相互に接続する再循環ラインとを備えた処理装置を用意する装置用意工程と、
前記各微細流路に吸収液を流通させながらその各微細流路内で吸収液の内外に対象成分を移動させる成分移動工程と、
前記成分移動工程の後、前記各微細流路の出口から前記分離部に排出された吸収液と他の流体との混合流体から吸収液を分離する分離工程と、
前記分離工程で分離した吸収液を前記分離部から前記再循環ラインを通じて前記各微細流路の入口へ戻してそれら各微細流路に導入する循環工程と、を備え、
前記成分移動工程は、前記各微細流路に対象成分を吸収した吸収液を流通させ、その各微細流路内で吸収液から対象成分を放出させる放出工程であり、
前記循環工程では、前記放出工程で前記対象成分を放出して当該対象成分の濃度が低下した吸収液であって前記分離工程で分離したものを前記各微細流路の入口へ戻してそれらの各微細流路に導入し、
前記放出工程、前記分離工程及び前記循環工程を繰り返すことにより、吸収液からの前記対象成分の放出を進行させて吸収液中の前記対象成分の濃度を低下させる、成分移動処理方法。 - 前記装置用意工程では、前記処理装置として、第1処理ユニットと第2処理ユニットとを備え、前記第1処理ユニットは、前記複数の微細流路に相当する複数の第1微細流路を備えた前記流路構造体に相当する第1流路構造体と、前記分離部に相当する第1分離部と、前記再循環ラインに相当する第1再循環ラインとを有し、前記第2処理ユニットは、前記複数の微細流路に相当する複数の第2微細流路を備えた前記流路構造体に相当する第2流路構造体と、前記分離部に相当する第2分離部と、前記再循環ラインに相当する第2再循環ラインとを有する処理装置を用意し、
前記成分移動工程は、前記各第1微細流路に吸収液と対象成分を互いに接触した状態で流通させてその各第1微細流路内で吸収液に対象成分を吸収させるとともに、前記各第2微細流路に対象成分を吸収した吸収液を流通させてその各第2微細流路内で吸収液から対象成分を放出させる第1吸放出工程と、前記各第1微細流路に対象成分を吸収した吸収液を流通させてその各第1微細流路内で吸収液から対象成分を放出させるとともに、前記各第2微細流路に吸収液と対象成分を互いに接触した状態で流通させてその各第2微細流路内で吸収液に対象成分を吸収させる第2吸放出工程とを含み、
前記分離工程は、前記第1吸放出工程後、前記各第1微細流路の出口から前記第1分離部に排出された対象成分吸収後の吸収液と他の流体との混合流体から吸収液を分離するとともに、前記各第2微細流路の出口から前記第1分離部に排出された対象成分放出後の吸収液とその吸収液から放出された対象成分との混合流体から吸収液を分離する第1分離工程と、前記第2吸放出工程後、前記各第1微細流路の出口から前記第1分離部に排出された対象成分放出後の吸収液とその吸収液から放出された対象成分との混合流体から吸収液を分離するとともに、前記各第2微細流路の出口から前記第2分離部に排出された対象成分吸収後の吸収液と他の流体との混合流体から吸収液を分離する第2分離工程とを含み、
前記循環工程は、前記第1分離工程において前記第1分離部で分離された吸収液を前記第1再循環ラインを通じて前記各第1微細流路の入口へ戻してそれらの各第1微細流路に導入するとともに、前記第1分離工程において前記第2分離部で分離された吸収液を前記第2再循環ラインを通じて前記各第2微細流路の入口へ戻してそれらの各第2微細流路に導入する第1循環工程と、前記第2分離工程において前記第1分離部で分離された吸収液を前記第1再循環ラインを通じて前記各第1微細流路の入口へ戻してそれらの各第1微細流路に導入するとともに、前記第2分離工程において前記第2分離部で分離された吸収液を前記第2再循環ラインを通じて前記各第2微細流路の入口へ戻してそれらの各第2微細流路に導入する第2循環工程とを含み、
前記第1吸放出工程、前記第1分離工程及び前記第1循環工程において前記第1処理ユニットで対象成分を吸収した吸収液を前記第2吸放出工程において前記各第1微細流路に流通させて対象成分を放出させ、前記第1吸放出工程、前記第1分離工程及び前記第1循環工程において前記第2処理ユニットで対象成分を放出した吸収液を前記第2吸放出工程において前記各第2微細流路に流通させて対象成分を吸収させ、前記第2吸放出工程、前記第2分離工程及び前記第2循環工程において前記第1処理ユニットで対象成分を放出した吸収液を前記第1吸放出工程において前記各第1微細流路に流通させて対象成分を吸収させ、前記第2吸放出工程、前記第2分離工程及び前記第2循環工程において前記第2処理ユニットで対象成分を吸収した吸収液を前記第1吸放出工程において前記各第2微細流路に流通させて対象成分を放出させるように、前記第1吸放出工程、前記第1分離工程及び前記第1循環工程を行う期間と前記第2吸放出工程、前記第2分離工程及び前記第2循環工程を行う期間とを交互に設ける、請求項1又は2に記載の成分移動処理方法。 - 前記装置用意工程では、前記処理装置として前記再循環ラインにタンクが設けられた処理装置を用意し、
前記循環工程では、前記分離工程で分離された吸収液を前記タンクで一時的に貯留しつつ、そのタンクから前記各微細流路の入口へ吸収液を戻す、請求項1〜3のいずれか1項に記載の成分移動処理方法。 - 前記対象成分としてCO2を用い、
前記吸収液として、水、アミン系溶剤、アミン系溶剤の水溶液及びイオン性液体のうちのいずれかの液体を用いる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の対象成分移動処理方法。 - 吸収液の内外に対象成分を移動させる成分移動処理に用いる成分移動処理装置であって、
吸収液を流通させながらその吸収液の内外に対象成分を移動させる複数の微細流路を有する流路構造体と、
前記複数の微細流路の出口に接続され、その出口から排出された吸収液と他の流体の混合流体から吸収液を分離する分離部と、
前記分離部と前記複数の微細流路の入口とを相互に接続する再循環ラインと、
前記再循環ラインに設けられ、前記分離部で分離した吸収液を前記再循環ラインを通じて前記複数の微細流路の入口へ戻し、それらの各微細流路へ供給するポンプと、
前記各微細流路へ対象成分を含む被処理流体を供給する供給部と、を備え、
前記各微細流路は、吸収液と前記供給部から供給された被処理流体とを合流させる合流部と、当該合流部で合流した吸収液と被処理流体とを互いに接触した状態で流通させながらその吸収液に被処理流体中の対象成分を吸収させる処理を行う処理部とを有し、
前記分離部は、前記各微細流路の前記処理部で前記対象成分を吸収して当該対象成分の濃度が上昇した吸収液を前記混合流体から分離し、
前記再循環ラインは、前記対象成分の濃度が上昇した吸収液であって前記分離部で分離したものを前記各微細流路の入口へ導くように前記分離部と前記各微細流路の入口とを相互に接続し、
前記成分移動処理装置は、前記各微細流路の前記処理部での吸収液への前記対象成分の吸収と、前記分離部での吸収液の分離と、その分離部で分離された吸収液を前記再循環ラインを通じて前記各微細流路の入口へ戻してそれらの各微細流路に流すこととを繰り返すことにより、吸収液への前記対象成分の吸収を進行させて吸収液中の前記対象成分の濃度を上昇させるように構成されている、成分移動処理装置。 - 吸収液の内外に対象成分を移動させる成分移動処理に用いる成分移動処理装置であって、
吸収液を流通させながらその吸収液の内外に対象成分を移動させる複数の微細流路を有する流路構造体と、
前記複数の微細流路の出口に接続され、その出口から排出された吸収液と他の流体の混合流体から吸収液を分離する分離部と、
前記分離部と前記複数の微細流路の入口とを相互に接続する再循環ラインと、
前記再循環ラインに設けられ、前記分離部で分離した吸収液を前記再循環ラインを通じて前記複数の微細流路の入口へ戻し、それらの各微細流路へ供給するポンプと、を備え、
前記各微細流路は、対象成分を吸収した吸収液を流通させながらその吸収液から対象成分を放出させる処理を行う処理流路であり、
前記分離部は、前記各微細流路で前記対象成分を放出して当該対象成分の濃度が低下した吸収液を前記混合流体から分離し、
前記再循環ラインは、前記対象成分の濃度が低下した吸収液であって前記分離部で分離したものを前記各微細流路の入口へ導くように前記分離部と前記各微細流路の入口とを相互に接続し、
前記成分移動処理装置は、前記各微細流路での吸収液からの前記対象成分の放出と、前記分離部での吸収液の分離と、その分離部で分離された吸収液を前記再循環ラインを通じて前記各微細流路の入口へ戻してそれらの各微細流路に流すこととを繰り返すことにより、吸収液からの前記対象成分の放出を進行させて吸収液中の前記対象成分の濃度を低下させるように構成されている、成分移動処理装置。 - 前記複数の微細流路に相当する複数の第1微細流路を備えた前記流路構造体に相当する第1流路構造体、前記分離部に相当する第1分離部、前記再循環ラインに相当する第1循環ライン及び前記ポンプに相当する第1ポンプを備えた第1処理ユニットと、
前記複数の微細流路に相当する複数の第2微細流路を備えた前記流路構造体に相当する第2流路構造体、前記分離部に相当する第2分離部、前記再循環ラインに相当する第2循環ライン及び前記ポンプに相当する第2ポンプを備えた第2処理ユニットと、
前記複数の第1微細流路の入口に繋がる第1被処理流体供給ラインと、
前記複数の第2微細流路の入口に繋がる第2被処理流体供給ラインと、
前記第1被処理流体供給ラインを通じて前記各第1微細流路へ被処理流体を供給するとともに前記第2被処理流体供給ラインを通じた前記各第2微細流路への被処理流体の供給を停止する状態と、前記第1被処理流体供給ラインを通じた前記各第1微細流路への被処理流体の供給を停止するとともに前記第2被処理流体供給ラインを通じて前記各第2微細流路へ被処理流体を供給する状態とを切り替える切替装置とを備える、請求項6又は7に記載の成分移動処理装置。 - 前記再循環ラインのうち前記分離部と前記ポンプとの間に設けられ、前記再循環ラインに流れる吸収液を一時的に貯留するタンクをさらに備える、請求項6〜8のいずれか1項に記載の成分移動処理装置。
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