JP6305837B2 - 二酸化炭素の回収装置および回収方法 - Google Patents
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Description
燃焼排ガス中の二酸化炭素を吸収液で吸収して二酸化炭素を回収する装置が知られている。係る装置に使用される吸収液として、アミン類を含有する水溶液(以下、CO2吸収液ということがある。)が、通常、用いられる。
CO2リーン燃焼排ガスを洗浄水によって1回以上洗浄する工程(II)、
CO2リッチ吸収液を加熱して二酸化炭素を放出させてCO2リーン吸収液を得る工程(III)、
工程(III)で得られたCO2リーン吸収液を工程(I)に移送する工程(IV)、
各回の洗浄に使用した洗浄水を同じ回の洗浄に再使用する工程、
各回の洗浄に使用した洗浄水の液密度を測定する工程、
各回の洗浄工程(II)における圧力損失を測定する工程、
液密度測定値および圧力損失測定値に基いて消泡剤の供給量を決定する工程、および
決定された供給量の消泡剤を各回の洗浄水に添加する工程を有する
二酸化炭素の回収方法。
上昇流のCO2リーン燃焼排ガスと下降流の洗浄水とを向流接触させて、CO2リーン燃焼排ガスに同伴するCO2リーン吸収液を回収することができる1段以上の洗浄部、
CO2リッチ吸収液を加熱して二酸化炭素を脱離させてCO2リーン吸収液に再生することができる脱離部、
脱離部で再生されたCO2リーン吸収液を吸収部に移送するためのライン、
各段の洗浄部で使用された洗浄水を同じ段の洗浄部に戻すための洗浄水循環ライン、
各段の洗浄部で使用された洗浄水の液密度を測定する装置、
洗浄部各段の圧力損失を測定する装置、
各段の洗浄水循環ラインに消泡剤を供給するための装置、および
液密度測定値および圧力損失測定値に基いて消泡剤の供給量を制御する装置
を有する二酸化炭素の回収装置。
吸収部において発生する吸収熱によってCO2吸収液が加熱されアミン類またはアミン分解生成物の蒸気(以下、アミン蒸気ということがある。)が発生することがある。また、吸収部において吸収液ミストも発生する。CO2リーン燃焼排ガスに同伴されてアミン蒸気および吸収液ミストが吸収部の上から出る。吸収液ミストの大半はデミスタ35で除去されるが一部は水洗部24に到達する。
図1に示す装置には、第1洗浄部24aおよび第2洗浄部24bが設けられている。洗浄部24aおよび24bの構造は特に制限されず、例えば、ラシヒリングなどを充填した充填床であってもよいし、棚段であってもよい。第1洗浄部24aでは、二酸化炭素が除去された被処理ガスをノズル9aから降り注がれる第1洗浄水で洗浄して被処理ガスに同伴するアミン類および/またはアミン類由来のガス成分を取り除く。第2洗浄部24bでは、第1洗浄部24aで洗浄された被処理ガスをノズル9bから降り注がれる第2洗浄水で再度洗浄して該被処理ガスに同伴するアミン類を取り除く。アミン類および/またはアミン類由来のガス成分は水への溶解度が大きいため、大半は第1洗浄部において洗浄水に吸収される。洗浄水で洗浄された被処理ガスは頂部4から放出される。なお、放出されるガスに同伴する洗浄水ミストを回収するために洗浄部の出口にデミスタを設置してもよい。これにより洗浄水の損失を低減できる。
図1に示す装置では、圧力損失を差圧計40a、40bで測定し、液密度を液密度計46a、46bで測定し、その測定結果に基づいて制御装置42a、42bで弁の開度を決め、消泡剤供給装置41a、41bから供給する消泡剤量を制御する。また、図1に示す装置では、管45を通して新たな洗浄水が補給される。なお、図1に示す装置では、洗浄部が2段設けられているが、洗浄部を3段以上設けてもよい。追加される洗浄部の構造や配管は、第2洗浄部と同じ構造や配管になっていてもよい。
図1の装置を用いて実験を行った。二酸化炭素を14%含む燃焼排ガス(11)を450Nm3/hで、吸収塔(1)のガス供給部(3)より供給した。モノエタノールアミンを30重量%含む水溶液(吸収液)を吸収塔(1)の吸収液供給口(5)より供給した。燃焼排ガス(11)と吸収液とを吸収部において向流接触させて二酸化炭素を吸収液に吸収させて燃焼排ガスから二酸化炭素を除去した。第2洗浄部に新たな洗浄水(45)を50L/minで供給した。二酸化炭素が除去された排ガス(CO2リーン排ガス)を、第1洗浄部(24a)にて第1洗浄水に、液/ガス比2L/Nm3の条件で向流接触させ、第2洗浄部(24b)にて第2洗浄水に、液/ガス比2L/Nm3の条件で向流接触させ、次いで、ガス排出部(4)より系外に放出した。
4…CO2リーン燃焼排ガス排出部、 5…CO2吸収液供給口、 6…ノズル
7a、7b…水循環ポンプ、 8a、8b…冷却器、 9a、9b…洗浄水ノズル
10…吸収塔底部、 11…被処理ガス(CO2リッチ燃焼排ガス)
12…ブロワ、 13…再生塔、 14…ノズル、 15…脱離部(下部充填床)
16…ポンプ、 17…CO2分離器、 18…排出CO2、 19…冷却器、
20…ノズル、 21…凝縮水供給ライン、 22…熱交換器、 23…リボイラ、
24a…第1洗浄部、 24b…第2洗浄部、 25…水洗部(上部充填床)
35…デミスタ、 40a…第1洗浄部全体の圧損の検出器、
40b…第2洗浄部全体の圧損の検出器、 41a、40b…消泡剤供給装置、
42a、42b…制御装置、 45…水供給ライン、 46a、46b…液密度計
Claims (2)
- CO2リッチ燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素をアミン類を含むCO2リーン吸収液に吸収させてCO2リーン燃焼排ガスとCO2リッチ吸収液を得る工程(I)、
CO2リーン燃焼排ガスを洗浄水によって1回以上洗浄する工程(II)、
CO2リッチ吸収液を加熱して二酸化炭素を放出させてCO2リーン吸収液を得る工程(III)、
工程(III)で得られたCO2リーン吸収液を工程(I)に移送する工程(IV)、
各回の洗浄に使用した洗浄水を同じ回の洗浄に再使用する工程、
各回の洗浄に使用した洗浄水の液密度を測定する工程、
各回の洗浄工程(II)における圧力損失を測定する工程、
液密度測定値および圧力損失測定値に基いて消泡剤の供給量を決定する工程、および
決定された供給量の消泡剤を各回の洗浄水に添加する工程を有する
二酸化炭素の回収方法。 - 上昇流のCO2リッチ燃焼排ガスと下降流のアミン類を含むCO2リーン吸収液とを向流接触させてCO2リーン燃焼排ガスとCO2リッチ吸収液を得ることができる吸収部、
上昇流のCO2リーン燃焼排ガスと下降流の洗浄水とを向流接触させて、CO2リーン燃焼排ガスに同伴するCO2リーン吸収液を回収することができる1段以上の洗浄部、
CO2リッチ吸収液を加熱して二酸化炭素を脱離させてCO2リーン吸収液に再生することができる脱離部、
脱離部で再生されたCO2リーン吸収液を吸収部に移送するためのライン、
各段の洗浄部で使用された洗浄水を同じ段の洗浄部に戻すための洗浄水循環ライン、
各段の洗浄部で使用された洗浄水の液密度を測定する装置、
洗浄部各段の圧力損失を測定する装置、
各段の洗浄水循環ラインに消泡剤を供給するための装置、および
液密度測定値および圧力損失測定値に基いて消泡剤の供給量を制御する装置
を有する二酸化炭素の回収装置。
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