JP6581768B2 - 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CO2吸収液(リーン溶液12B)とを接触させてCO2を除去するCO2吸収塔(以下「吸収塔」ともいう)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」ともいう)14と、再生塔14でCO2が除去されたリーン溶液12BをCO2吸収塔13で再利用するCO2回収装置であって、吸収塔13が、CO2吸収液(リーン溶液)12BによりCO2含有排ガス11A中のCO2を吸収するCO2吸収部13Aと、CO2吸収部13Aのガス流れ下流側に設けられ、洗浄水20によりCO2除去後の排ガス11Bを冷却すると共に、同伴するCO2吸収剤を洗浄水20により回収する本水洗部13Cと、本水洗部13Cの液貯留部21で回収されたCO2吸収剤を含む洗浄水20を本水洗部13Cの頂部側から供給して循環する洗浄水循環ラインL1と、CO2吸収部13Aと本水洗部13Cとの間に設けられる予備水洗部13Bと、洗浄水循環ラインL1から、CO2吸収剤を含む洗浄水20の一部20aを抜出し、吸収液再生塔14のリフラックス部17の塔頂側に接続され、該リフラックス部17内に導入する水洗部抜出液供給ラインL2と、リフラックス部17の導入位置よりも塔底部側からリフラックス水の一部を抜出し、予備水洗部13B側に接続され、該予備水洗部13Bの予備水洗水20bとして導入するリフラックス水供給ラインL3と、を具備するものである。
この水蒸気を含むCO2除去後の排ガス11BとCO2吸収液12とが対向接触することで、CO2吸収剤の極一部が飽和蒸気圧の関係から蒸気として、飛沫同伴によりミストとして排ガス11Bに同伴する。
この結果、CO2吸収部13Aを通過したCO2除去後の排ガス11B中には、CO2吸収剤が僅かに含まれることとなる。
なお、洗浄水循環ラインL1には冷却部22を設け、所定の温度(例えば40℃以下)まで冷却している。洗浄水20は、洗浄水循環ラインL1に設けた循環ポンプ57により循環されている。この循環する洗浄水20による本洗浄によって、CO2除去後の排ガス11Cに同伴するCO2吸収剤を更に回収・除去することができる。
図2に示すように、再生塔14のリフラックス部17は、複数の棚段のトレイ17a〜17dが配置され、再生塔14のCO2放出部14AでCO2が放出された後の水蒸気を伴ったCO2ガス41が上昇される。
13Cで用いた洗浄水20の一部20aを抜出し、再生塔14側のリフラックス部17に導入し、このリフラックス部17において、高温のリフラックス水と混合することで、液温度を上昇させると共に、吸収剤濃度を低下させたリフラックス水の一部を予備洗浄水20bとして用いるようにしているので、予備水洗部13Bにおける予備洗浄水20bの高温化及び含有吸収剤低濃度化に基づいたミストからの吸収剤放散促進による吸収剤の効率的な回収が図れると共にガスに同伴する吸収剤の放散量を低減することができる。
本発明の実施例1の効果を確認する試験を行った。
即ち、二酸化炭素14%を含む燃焼排ガス200Nm3/hを吸収塔13のCO2吸収部13Aに供給し、塩基性アミン溶液(CO2吸収液)と向流接触させて二酸化炭素を除去した。本試験例では、予備水洗部13BをCO2吸収部13Aの後流(上部)側に設けた。予備水洗部13Bの予備洗浄水20bは、本水洗部13Cで用いた洗浄水20の一部20aを抜出し、再生塔14側のリフラックス部17に導入し、このリフラックス部17において、高温のリフラックス水と混合して抜出したものを用いた。
この予備洗浄水20bとCO2除去後の排ガス11Bとを対向流接触させ、CO2吸収部13AのCO2吸収液に直接流下させると共に、本水洗部13Cにて洗浄水と液/ガス比4L/Nm3で向流接触させ出口のミストエリミネータ75を通過させた。
試験例のように予備水洗部に温度が高い希釈した予備洗浄水20bを用いた場合には、吸収塔出口ガス(CO2吸収液除去排ガス11D)中の同伴物質の濃度比は、従来技術を1とすると、本試験例は0.96に低減した。
また、仕上水洗部13Dでの仕上洗浄水として、凝縮水44の一部44aを用いる以外には、イオン交換水を別途供給するようにしてもよい。
このため、本実施例では、予備洗浄水循環ラインL4から、予備水洗水20bの一部を余剰水として抜出す予備水洗水余剰抜出ラインL5を備えている。この予備水洗水余剰抜出ラインL5の端部は、リーン溶液12Bを供給するリーン溶液供給管53に接続されている。これにより、予備水洗水20bの一部を抜出した抜出水は、該リーン溶液12Bと合流し、CO2吸収部13Aに導入するようにしている。
11A CO2含有排ガス
12 CO2吸収液
12A リッチ溶液
12B リーン溶液
13 CO2吸収塔(吸収塔)
13A CO2吸収部
13B 予備水洗部
13C 本水洗部
13D 仕上水洗部
14 吸収液再生塔(再生塔)
20 洗浄水
20a 洗浄水の一部
20b 予備洗浄水
L1 洗浄水循環ライン
L2 水洗部抜出液供給ライン
L3 リフラックス水供給ライン
L4 予備洗浄水循環ライン
L5 予備水洗水余剰抜出ライン
Claims (5)
- CO2を含有するCO2含有排ガスとCO2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CO2吸収液を再生する吸収液再生塔と、
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回収装置であって、
前記CO2吸収塔が、
前記CO2吸収液によりCO2含有排ガス中のCO2を吸収するCO2吸収部と、
前記CO2吸収部のガス流れ下流側に設けられ、洗浄水によりCO2除去後の排ガスを冷却すると共に、同伴するCO2吸収剤を前記洗浄水により回収する本水洗部と、
前記本水洗部の液貯留部で回収されたCO2吸収剤を含む洗浄水を前記本水洗部の頂部側から供給して循環する洗浄水循環ラインと、
前記CO2吸収部と前記本水洗部との間に設けられる予備水洗部と、
前記洗浄水循環ラインから、CO2吸収剤を含む洗浄水の一部を抜出し、前記吸収液再生塔のCO 2 放出部でCO 2 が放出された後の水蒸気を伴ったCO 2 ガスが上昇される箇所に設けられたリフラックス部の塔頂側に接続され、該リフラックス部内に導入する水洗部抜出液供給ラインと、
前記リフラックス部の導入位置よりも塔底部側からリフラックス水の一部を抜出し、前記予備水洗部側に接続され、該予備水洗部の予備水洗水として導入するリフラックス水供給ラインと、を具備することを特徴とするCO2回収装置。 - 請求項1において、
前記予備水洗部が、該予備水洗部の頂部側から予備洗浄水を供給して循環する予備洗浄水循環ラインを有すると共に、
前記リフラックス水供給ラインが前記予備洗浄水循環ラインに接続され、前記リフラックス水の一部を予備水洗水として導入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、
前記本水洗部のガス流れ下流側に設けられ、外部から供給される洗浄水で、本水洗後のCO2除去後の排ガスをさらに仕上げ洗浄する仕上水洗部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CO2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CO2吸収液から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CO2吸収塔の下流側において、洗浄水によりCO2除去排ガスを本洗浄すると共に、該本洗浄する上流側において、CO2回収後のCO2除去排ガスを予備洗浄する際、
この本洗浄に用いた洗浄水の一部を抜出し、前記吸収液再生塔のCO 2 放出部でCO 2 が放出された後の水蒸気を伴ったCO 2 ガスが上昇される箇所に設けられたリフラックス部に導入し、該リフラックス部において、高温のリフラックス水と混合したリフラックス水の一部を抜出して前記予備洗浄水として用いて、CO 2 除去後の排ガスを予備洗浄することを特徴とするCO2回収方法。 - 請求項4において、
前記本水洗部の後流側で、水洗部の外部から供給される仕上げ洗浄水で仕上げ洗浄することを特徴とするCO2回収方法。
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