JP7843386B2 - Carbon dioxide capture equipment - Google Patents

Carbon dioxide capture equipment

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JP7843386B2 JP2025036043A JP2025036043A JP7843386B2 JP 7843386 B2 JP7843386 B2 JP 7843386B2 JP 2025036043 A JP2025036043 A JP 2025036043A JP 2025036043 A JP2025036043 A JP 2025036043A JP 7843386 B2 JP7843386 B2 JP 7843386B2
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Description

本発明の実施形態は、二酸化炭素回収設備に関する。 Embodiments of this invention relate to carbon dioxide capture equipment.

近年、地球温暖化を防止する対策として、二酸化炭素(CO)の排出量を削減する対策が促進されている。そのような中、二酸化炭素を回収して貯留する二酸化炭素回収貯留技術(CCS:Carbon Dioxide Capture and Storage)が注目されている。具体的には、火力発プラント、製鉄プラント、清掃工場などから排出される処理対象排ガス(以下、排ガスという。)に含まれる二酸化炭素を吸収液により回収する二酸化炭素回収設備が検討されている。 In recent years, measures to reduce carbon dioxide ( CO2 ) emissions have been promoted as a way to combat global warming. In this context, carbon dioxide capture and storage (CCS) technology, which captures and stores carbon dioxide, is attracting attention. Specifically, carbon dioxide capture facilities are being considered that use absorbent liquids to capture carbon dioxide contained in exhaust gases (hereinafter referred to as exhaust gases) emitted from thermal power plants, steel plants, and waste treatment plants.

この二酸化炭素回収設備では、排ガスは、吸収塔に供給される。そして、吸収塔において、排ガスに含まれている二酸化炭素は、アミンおよび水分を含有する吸収液に吸収される。二酸化炭素が取り除かれた排ガスは、吸収塔から排出される。 In this carbon dioxide capture system, exhaust gas is supplied to an absorption tower. In the absorption tower, the carbon dioxide contained in the exhaust gas is absorbed by an absorbent solution containing amines and water. The exhaust gas, from which the carbon dioxide has been removed, is then discharged from the absorption tower.

二酸化炭素を吸収した吸収液は、再生塔に供給される。そして、再生塔において、吸収液は、二酸化炭素を放出する。この際、放出された二酸化炭素は、蒸気とともに再生塔から排出され、分離回収される。再生塔において二酸化炭素を放出した吸収液は、吸収塔に戻される。 The absorbent liquid that has absorbed carbon dioxide is supplied to the regeneration tower. In the regeneration tower, the absorbent liquid releases carbon dioxide. At this time, the released carbon dioxide is discharged from the regeneration tower along with steam and separated and recovered. The absorbent liquid that has released carbon dioxide in the regeneration tower is returned to the absorption tower.

ここで、再生塔には、リボイラが連結されている。リボイラは、アミン水溶液である吸収液を110~130℃程度の温度に加熱する。リボイラには、吸収液を加熱するための熱媒体が供給される。 Here, a reboiler is connected to the regeneration tower. The reboiler heats the absorbent solution, which is an amine aqueous solution, to a temperature of approximately 110-130°C. A heat transfer medium is supplied to the reboiler for heating the absorbent solution.

リボイラに導入される熱媒体の温度は、吸収液の劣化を防止するために、200℃以下の温度に制限されている。すなわち、200℃以下の温度で、かつ吸収液を上記した温度に加熱するため、熱媒体の温度は、狭い範囲で設定される。 The temperature of the heat transfer medium introduced into the reboiler is limited to 200°C or below to prevent deterioration of the absorbent liquid. In other words, to heat the absorbent liquid to the aforementioned temperature while maintaining a temperature below 200°C, the temperature of the heat transfer medium is set within a narrow range.

リボイラに導入される熱媒体として、例えば、プラントなどで発生する蒸気が使用される。蒸気の圧力を適切に制御することで、リボイラにおける蒸気(熱媒体)と吸収液との熱交換の際に、蒸気から水への相変化に伴う潜熱を利用することができる。このように、蒸気を利用することで、リボイラの熱源温度を狭い範囲に維持することができる。 For example, steam generated in a plant is used as the heat transfer medium introduced into a reboiler. By appropriately controlling the steam pressure, the latent heat associated with the phase change from steam to water can be utilized during heat exchange between the steam (heat transfer medium) and the absorbent liquid in the reboiler. In this way, using steam allows the heat source temperature of the reboiler to be maintained within a narrow range.

特許第6806833号公報Patent No. 6806833

熱媒体としてリボイラに導入されるプラントからの蒸気の温度や流量は、プラントの運転条件によって変化する。そのため、プラントの運転条件によっては、高温の蒸気と低温の蒸気を混合してリボイラへ供給する場合や、減圧や減温がなされた蒸気をリボイラに供給する場合などがある。このように、従来の二酸化炭素回収設備では、プラントなどで発生する蒸気のエネルギを有効に活用できていない。 The temperature and flow rate of steam from the plant that is introduced into the reboiler as a heat transfer medium vary depending on the plant's operating conditions. Therefore, depending on the plant's operating conditions, it may be necessary to mix high-temperature and low-temperature steam before supplying it to the reboiler, or to supply steam that has undergone pressure reduction or temperature reduction. Thus, conventional carbon dioxide capture equipment does not effectively utilize the energy of the steam generated in plants.

また、プラントなどで発生する蒸気の流量は、プラントおよびリボイラで使用される蒸気の流量と必ずしも一致しない。そのため、例えば、リボイラで使用される蒸気の流量が不足する場合には、プラントに供給する燃料流量を増加して発生する蒸気流量を増加させている。 Furthermore, the steam flow rate generated in plants does not necessarily match the steam flow rate used in the plants and reboilers. Therefore, for example, if the steam flow rate used in the reboilers is insufficient, the fuel flow rate supplied to the plants is increased to increase the generated steam flow rate.

一方、プラントなどで発生する蒸気の流量がプラントおよびリボイラで使用される蒸気の流量よりも多い場合には、余剰の蒸気は、系統外へ排出されている。 On the other hand, if the flow rate of steam generated in a plant exceeds the flow rate of steam used in the plant and reboiler, the excess steam is discharged outside the system.

本発明が解決しようとする課題は、プラントなどの外部設備から与えられた熱量をリボイラで有効に利用できるとともに、リボイラにおいて吸収液を適正に加熱することができる二酸化炭素回収設備を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a carbon dioxide recovery system that can effectively utilize the heat supplied from external facilities such as plants in a reboiler, and can properly heat the absorbent liquid in the reboiler.

実施形態の二酸化炭素回収設備は、二酸化炭素を含む処理対象排ガスが導入され、水分を含有する吸収液に二酸化炭素を吸収させる吸収塔と、前記吸収塔から供給される前記吸収液から二酸化炭素を放出させる再生塔と、前記再生塔の前記吸収液を加熱して蒸気を発生させるリボイラと、前記リボイラにおける前記吸収液から蒸気を発生させるとともに、前記リボイラにおいて許容されるリボイラ許容温度のリボイラ熱媒体を前記リボイラに供給するための熱量を蓄える蓄熱部と、前記蓄熱部を加熱するとともに、前記蓄熱部において蓄熱された前記熱量を前記リボイラへ供給するための構成を備える加熱供給機構とを備える。また、前記加熱供給機構が、外部設備において生じた前記リボイラ許容温度を満たす余剰の熱媒体である第1の熱媒体を前記蓄熱部に供給する蓄熱部熱媒体供給管と、前記蓄熱部から前記第1の熱媒体を排出する蓄熱部熱媒体排出管と、前記蓄熱部および前記リボイラに、前記リボイラ熱媒体として機能する循環熱媒体を循環させる循環配管とを備える。 The carbon dioxide recovery equipment of this embodiment includes an absorption tower into which exhaust gas to be treated containing carbon dioxide is introduced and which absorbs carbon dioxide into an absorbent liquid containing water; a regeneration tower that releases carbon dioxide from the absorbent liquid supplied from the absorption tower; a reboiler that heats the absorbent liquid in the regeneration tower to generate steam; a heat storage unit that generates steam from the absorbent liquid in the reboiler and stores heat for supplying a reboiler heat transfer medium at a reboiler allowable temperature to the reboiler; and a heating and supply mechanism that heats the heat storage unit and has a configuration for supplying the heat stored in the heat storage unit to the reboiler. Furthermore, the heating and supply mechanism includes a heat storage unit heat transfer medium supply pipe that supplies a first heat transfer medium, which is excess heat transfer medium that satisfies the reboiler allowable temperature generated in an external facility, to the heat storage unit; a heat storage unit heat transfer medium discharge pipe that discharges the first heat transfer medium from the heat storage unit; and circulation piping that circulates a circulating heat transfer medium that functions as the reboiler heat transfer medium to the heat storage unit and the reboiler.

そして、前記蓄熱部に蓄熱する場合、前記蓄熱部熱媒体供給管を介して前記蓄熱部に導入された前記第1の熱媒体は、前記蓄熱部に前記熱量を与え、前記蓄熱部熱媒体排出管を介して前記蓄熱部から排出される。前記蓄熱部から放熱する場合、前記循環配管を介して前記蓄熱部に導入された前記循環熱媒体は、前記蓄熱部から前記熱量を奪って前記リボイラ許容温度を満たし、前記循環配管を介して前記リボイラへ供給される。 When heat is stored in the heat storage unit, the first heat transfer medium introduced to the heat storage unit via the heat transfer medium supply pipe provides the heat to the heat storage unit and is discharged from the heat storage unit via the heat transfer medium discharge pipe. When heat is released from the heat storage unit, the circulating heat transfer medium introduced to the heat storage unit via the circulation piping removes the heat from the heat storage unit to meet the allowable temperature of the reboiler and is supplied to the reboiler via the circulation piping.

第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備の系統図である。This is a diagram of the carbon dioxide capture equipment according to the first embodiment. 第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備におけるリボイラ熱媒体供給機構の系統図である。This is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism in the carbon dioxide recovery facility according to the first embodiment. 第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備における他の構成のリボイラ熱媒体供給機構の系統図である。This is a diagram of a reboiler heat transfer medium supply mechanism with a different configuration in the carbon dioxide recovery equipment of the first embodiment. 第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備における他の構成のリボイラ熱媒体供給機構において化学蓄熱材を備える蓄熱装置の構成を模式的に示した図である。This figure schematically shows the configuration of a heat storage device equipped with a chemical heat storage material in a reboiler heat transfer medium supply mechanism of a different configuration in the carbon dioxide recovery equipment of the first embodiment. 第2の実施の形態の二酸化炭素回収設備におけるリボイラ熱媒体供給機構の系統図である。This is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism in a carbon dioxide recovery facility according to a second embodiment. 第2の実施の形態の二酸化炭素回収設備における他の構成の蓄熱装置の構成を模式的に示した図である。This diagram schematically shows the configuration of a heat storage device with a different configuration in the carbon dioxide capture facility of the second embodiment. 第2の実施の形態の二酸化炭素回収設備における他の構成の蓄熱装置の構成を模式的に示した図である。This diagram schematically shows the configuration of a heat storage device with a different configuration in the carbon dioxide capture facility of the second embodiment. 第3の実施の形態の二酸化炭素回収設備におけるリボイラ熱媒体供給機構の系統図である。This is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism in a carbon dioxide recovery facility according to a third embodiment. 第4の実施の形態の二酸化炭素回収設備におけるリボイラ熱媒体供給機構の系統図である。This is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism in a carbon dioxide recovery facility according to the fourth embodiment. 第4の実施の形態の二酸化炭素回収設備における他の構成のリボイラ熱媒体供給機構の系統図である。This is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism of another configuration in the carbon dioxide recovery equipment of the fourth embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 The embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10の系統図である。図2は、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10におけるリボイラ熱媒体供給機構50Aの系統図である。なお、図2では、二酸化炭素回収設備10におけるリボイラ熱媒体供給機構50Aの構成を主に示している。
(First Embodiment)
Figure 1 is a system diagram of the carbon dioxide recovery equipment 10 according to the first embodiment. Figure 2 is a system diagram of the reboiler heat medium supply mechanism 50A in the carbon dioxide recovery equipment 10 according to the first embodiment. Figure 2 mainly shows the configuration of the reboiler heat medium supply mechanism 50A in the carbon dioxide recovery equipment 10.

図1に示すように、二酸化炭素回収設備10は、吸収塔20と、再生塔30と、リボイラ40と、リボイラ熱媒体供給機構50Aとを備える。 As shown in Figure 1, the carbon dioxide capture equipment 10 comprises an absorption tower 20, a regeneration tower 30, a reboiler 40, and a reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A.

吸収塔20は、二酸化炭素を含む処理対象排ガス(排ガス)が導入され、水分を含有する吸収液に二酸化炭素を吸収させる。なお、以下において、処理対象排ガスを排ガスと称する。吸収塔20は、排ガスと分散落下する吸収液とを気液接触させる吸収部21を備える。 The absorption tower 20 receives the exhaust gas to be treated (exhaust gas) containing carbon dioxide, and allows the carbon dioxide to be absorbed by an absorbent liquid containing water. Hereafter, the exhaust gas to be treated will be referred to as "exhaust gas." The absorption tower 20 includes an absorption section 21 that brings the exhaust gas and the dispersed, falling absorbent liquid into gas-liquid contact.

吸収塔20の上部には、再生塔30からの吸収液(後述するリーン液32)を吸収塔20に供給するリーン液導入管37が連結されている。リーン液32は、吸収部21の上方から分散される。 A lean liquid inlet pipe 37 is connected to the top of the absorption tower 20 to supply the absorption liquid (lean liquid 32, described later) from the regeneration tower 30 to the absorption tower 20. The lean liquid 32 is dispersed from above the absorption section 21.

吸収塔20の下部には、排ガスを吸収塔20に導入する排ガス導入管24が連結されている。排ガス導入管24は、例えば、底部に溜まる二酸化炭素を吸収した吸収液の液面と吸収部21との間の位置で吸収塔20に連結されている。排ガス導入管24には、排ガスを吸収塔20に圧送する排ガスブロワ24aが備えられている。 An exhaust gas inlet pipe 24 is connected to the lower part of the absorption tower 20 to introduce exhaust gas into the absorption tower 20. The exhaust gas inlet pipe 24 is connected to the absorption tower 20, for example, at a position between the liquid level of the absorbent liquid (which has absorbed carbon dioxide and accumulated at the bottom) and the absorption section 21. The exhaust gas inlet pipe 24 is equipped with an exhaust gas blower 24a that pressurizes and pumps the exhaust gas into the absorption tower 20.

吸収部21の下方から上方に向かって排ガスが導入され、吸収部21の上方から下方に向かって吸収液が導入される。そして、吸収部21において、排ガスと吸収液とを気液接触させて、吸収液に二酸化炭素を吸収させる。 Exhaust gas is introduced into the absorption section 21 from below and upward, and the absorbent liquid is introduced into the absorption section 21 from above and downward. Then, in the absorption section 21, the exhaust gas and the absorbent liquid are brought into gas-liquid contact, causing the absorbent liquid to absorb carbon dioxide.

ここで、吸収塔20において二酸化炭素を吸収した吸収液をリッチ液23と称する。リッチ液23は、吸収塔20の底部に溜まる。なお、リッチ液23は、吸収部21よりも下方に溜められる。また、吸収塔20の上端部には、二酸化炭素が取り除かれた排ガスを排出する排出口22を備える。 Here, the absorbent liquid that absorbs carbon dioxide in the absorption tower 20 is referred to as the rich liquid 23. The rich liquid 23 accumulates at the bottom of the absorption tower 20. Note that the rich liquid 23 is stored below the absorption section 21. Furthermore, the upper end of the absorption tower 20 is equipped with an outlet 22 for discharging the exhaust gas from which carbon dioxide has been removed.

吸収塔20に導入される排ガスは、二酸化炭素を含む排ガスであれば、特に限定されるものではない。排ガスとして、例えば、火力発電プラント、製鉄プラント、清掃工場などから排出される排ガスなどが例示できる。 The exhaust gas introduced into the absorption tower 20 is not particularly limited, as long as it contains carbon dioxide. Examples of such exhaust gases include those emitted from thermal power plants, steel mills, and waste incineration plants.

吸収液には、例えば、モノエタノールアミン(monoethanolamin)、ジエタノールアミン(diethanolamin)などのアミン系水溶液が使用されることが好ましい。なお、吸収液は、このようなアミンの種類に限定されるものではない。吸収液は、1種類以上のアミンを含有する水溶液で構成されてもよい。 The absorbent solution preferably uses an amine-based aqueous solution, such as monoethanolamine or diethanolamine. However, the absorbent solution is not limited to these types of amines. The absorbent solution may consist of an aqueous solution containing one or more types of amines.

再生塔30は、吸収塔20から供給される二酸化炭素を吸収した吸収液から二酸化炭素を放出させる。再生塔30は、リボイラ40で発生した蒸気と分散落下する二酸化炭素を吸収した吸収液とを気液接触させる再生部31を備える。 The regeneration tower 30 releases carbon dioxide from the absorbent liquid that has absorbed the carbon dioxide supplied from the absorption tower 20. The regeneration tower 30 includes a regeneration section 31 that brings the steam generated in the reboiler 40 into gas-liquid contact with the absorbent liquid that has absorbed the dispersed, falling carbon dioxide.

再生塔30の上部には、吸収塔20からのリッチ液23を再生塔30に供給するリッチ液導入管25が連結されている。リッチ液23は、再生部31の上方から分散される。 A rich liquid inlet pipe 25 is connected to the upper part of the regeneration tower 30 to supply the rich liquid 23 from the absorption tower 20 to the regeneration tower 30. The rich liquid 23 is dispersed from above the regeneration section 31.

再生部31の下方から上方に向かって蒸気が導入され、再生部31の上方から下方に向かってリッチ液23が導入される。そして、再生部31において、蒸気とリッチ液23とを気液接触させて、リッチ液23から二酸化炭素を放出させる。ここで、再生塔30において二酸化炭素を放出した吸収液をリーン液32と称する。リーン液32は、再生塔30の底部に溜まる。なお、リーン液32は、再生部31よりも下方に溜められる。 Steam is introduced from the bottom to the top of the regeneration section 31, and the rich liquid 23 is introduced from the top to the bottom of the regeneration section 31. Then, in the regeneration section 31, the steam and the rich liquid 23 are brought into gas-liquid contact, releasing carbon dioxide from the rich liquid 23. Here, the absorbent liquid from which carbon dioxide has been released in the regeneration tower 30 is called the lean liquid 32. The lean liquid 32 accumulates at the bottom of the regeneration tower 30. Note that the lean liquid 32 is stored below the regeneration section 31.

また、再生塔30の上端部には、リッチ液23から放出された二酸化炭素を排出する二酸化炭素排出口33を備える。二酸化炭素排出口33は、二酸化炭素排出管34を介して気液分離装置35に連結されている。なお、二酸化炭素排出管34には、二酸化炭素排出口33から二酸化炭素とともに排出される水蒸気を凝縮させる冷却器36が備えられている。 Furthermore, the upper end of the regeneration tower 30 is equipped with a carbon dioxide outlet 33 for discharging carbon dioxide released from the rich liquid 23. The carbon dioxide outlet 33 is connected to the gas-liquid separator 35 via a carbon dioxide discharge pipe 34. The carbon dioxide discharge pipe 34 is also equipped with a cooler 36 for condensing the water vapor discharged along with the carbon dioxide from the carbon dioxide outlet 33.

気液分離装置35は、二酸化炭素と冷却器36で生成した水とを分離する。気液分離装置35の上端部は、二酸化炭素を回収する回収口35aを備える。また、気液分離装置35の底部には、気液分離装置35で分離された水を再生塔30に戻すドレン管35bが備えられている。ドレン管35bは、例えば、再生部31よりも上方位置で再生塔30に連結されている。 The gas-liquid separator 35 separates carbon dioxide from the water produced in the cooler 36. The upper end of the gas-liquid separator 35 is equipped with a recovery port 35a for recovering carbon dioxide. Furthermore, the bottom of the gas-liquid separator 35 is equipped with a drain pipe 35b that returns the water separated by the gas-liquid separator 35 back to the regeneration tower 30. The drain pipe 35b is connected to the regeneration tower 30, for example, at a position above the regeneration section 31.

また、再生塔30には、リボイラ40が連結されている。リボイラ40は、再生塔30の底部に溜まったリーン液32を加熱する。リボイラ40は、再生塔30からリーン液32を導入して、蒸気を含む加熱されたリーン液32を再生塔30に戻す循環配管41を備える。 Furthermore, a reboiler 40 is connected to the regeneration tower 30. The reboiler 40 heats the lean liquid 32 accumulated at the bottom of the regeneration tower 30. The reboiler 40 is equipped with a circulation pipe 41 that introduces the lean liquid 32 from the regeneration tower 30 and returns the heated lean liquid 32, which contains steam, back to the regeneration tower 30.

リボイラ40では、リボイラ熱媒体供給機構50Aから供給される熱媒体と再生塔30から供給されるリーン液32との熱交換によってリーン液32を加熱して蒸気を発生させる。リーン液32は、リボイラ40において、例えば、110~130℃程度に加熱される。なお、リボイラ熱媒体供給機構50Aについては、後述する。 In the reboiler 40, steam is generated by heating the lean liquid 32 through heat exchange between the heat transfer medium supplied from the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A and the lean liquid 32 supplied from the regeneration tower 30. The lean liquid 32 is heated to approximately 110-130°C in the reboiler 40. The reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A will be described later.

リーン液32をこの温度範囲に加熱することで、再生部31においてリッチ液23と気液接触させる蒸気を発生させることができる。また、この温度範囲に加熱することで、吸収液の劣化を抑制することができる。 By heating the lean liquid 32 to this temperature range, vapor can be generated in the regeneration unit 31 to bring it into gas-liquid contact with the rich liquid 23. Furthermore, heating to this temperature range can suppress the deterioration of the absorbent liquid.

吸収塔20の底部と再生塔30の上部との間には、リッチ液23を吸収塔20から再生塔30に導入するリッチ液導入管25が備えられている。ここで、リッチ液導入管25は、前述したように再生部31よりも上方位置で再生塔30に連結されている。 A rich liquid introduction pipe 25 is provided between the bottom of the absorption tower 20 and the top of the regeneration tower 30 to introduce the rich liquid 23 from the absorption tower 20 to the regeneration tower 30. Here, as mentioned above, the rich liquid introduction pipe 25 is connected to the regeneration tower 30 at a position above the regeneration section 31.

リッチ液導入管25は、熱交換器26を通り再生塔30に連結されている。また、リッチ液導入管25には、リッチ液23を吸収塔20から再生塔30に圧送するリッチ液用ポンプ27が備えられている。 The rich liquid inlet pipe 25 passes through the heat exchanger 26 and is connected to the regeneration tower 30. The rich liquid inlet pipe 25 is also equipped with a rich liquid pump 27 that pumps the rich liquid 23 from the absorption tower 20 to the regeneration tower 30.

また、再生塔30の底部と吸収塔20の上部との間には、リーン液32を再生塔30から吸収塔20に導入するリーン液導入管37が備えられている。ここで、リーン液導入管37は、前述したように吸収部21よりも上方位置で吸収塔20に連結されている。 Furthermore, a lean liquid introduction pipe 37 is provided between the bottom of the regeneration tower 30 and the top of the absorption tower 20 to introduce lean liquid 32 from the regeneration tower 30 to the absorption tower 20. Here, as mentioned above, the lean liquid introduction pipe 37 is connected to the absorption tower 20 at a position above the absorption section 21.

リーン液導入管37は、熱交換器26を通り吸収塔20に連結されている。熱交換器26では、リッチ液導入管25を流れるリッチ液23と、リーン液導入管37を流れるリーン液32とが熱交換する。 The lean liquid inlet pipe 37 is connected to the absorption tower 20 via the heat exchanger 26. In the heat exchanger 26, heat exchange occurs between the rich liquid 23 flowing through the rich liquid inlet pipe 25 and the lean liquid 32 flowing through the lean liquid inlet pipe 37.

リーン液導入管37には、リーン液32を再生塔30から吸収塔20に圧送するリーン液用ポンプ38が備えられている。また、リーン液導入管37には、例えば、リーン液32を冷却する冷却器39が備えられている。 The lean liquid inlet pipe 37 is equipped with a lean liquid pump 38 that pumps the lean liquid 32 from the regeneration tower 30 to the absorption tower 20. The lean liquid inlet pipe 37 is also equipped with, for example, a cooler 39 for cooling the lean liquid 32.

ここで、二酸化炭素回収設備10の作用について説明する。なお、リボイラ熱媒体供給機構50Aにおける作用については、後述する。 Here, we will explain the operation of the carbon dioxide capture equipment 10. The operation of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A will be described later.

排ガス導入管24から吸収塔20の下部に導入された排ガスは、吸収部21を上方に向かって流れる。リーン液導入管37から吸収塔20の上部に導入されたリーン液32は、分散落下して吸収部21を下方に向かって流れる。吸収部21において、排ガスとリーン液32とが気液接触することによって、排ガスに含まれる二酸化炭素がリーン液32に吸収されてリッチ液23が生成される。 The exhaust gas introduced into the lower part of the absorption tower 20 from the exhaust gas inlet pipe 24 flows upward through the absorption section 21. The lean liquid 32 introduced into the upper part of the absorption tower 20 from the lean liquid inlet pipe 37 disperses and flows downward through the absorption section 21. In the absorption section 21, the exhaust gas and the lean liquid 32 come into gas-liquid contact, absorbing the carbon dioxide contained in the exhaust gas into the lean liquid 32, thereby generating a rich liquid 23.

リーン液32と気液接触した排ガスは、二酸化炭素が取り除かれて、吸収塔20の排出口22から排出される。 The exhaust gas, after contact with the lean liquid 32, has carbon dioxide removed and is discharged from the outlet 22 of the absorption tower 20.

生成されたリッチ液23は、吸収塔20の底部に一旦貯留される。底部に貯留されたリッチ液23は、リッチ液導入管25を通り熱交換器26に導入される。リッチ液23は、熱交換器26において、リーン液導入管37を流れるリーン液32と熱交換して、加熱される。加熱されたリッチ液23は、再生塔30に導入される。 The generated rich liquid 23 is temporarily stored at the bottom of the absorption tower 20. The rich liquid 23 stored at the bottom is introduced into the heat exchanger 26 through the rich liquid inlet pipe 25. In the heat exchanger 26, the rich liquid 23 is heated through heat exchange with the lean liquid 32 flowing through the lean liquid inlet pipe 37. The heated rich liquid 23 is then introduced into the regeneration tower 30.

再生塔30の底部に貯留されたリーン液32は、循環配管41を通りリボイラ40に導入される。リボイラ40に導入されたリーン液32は、リボイラ熱媒体供給機構50Aから導入された熱媒体と熱交換して加熱される。そして、加熱されたリーン液32から蒸気(水蒸気)が生成される。この際、リーン液32から二酸化炭素も放出されることもある。 The lean liquid 32 stored at the bottom of the regeneration tower 30 is introduced into the reboiler 40 through the circulation piping 41. The lean liquid 32 introduced into the reboiler 40 is heated through heat exchange with the heat transfer medium introduced from the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A. Steam (water vapor) is then generated from the heated lean liquid 32. During this process, carbon dioxide may also be released from the lean liquid 32.

生成された蒸気は、二酸化炭素とともに再生塔30の下部に供給される。再生塔30の下部に供給された蒸気は、再生部31を上方に向かって流れる。一方、吸収塔20から再生塔30に導入されたリッチ液23は、分散落下して再生部31を下方に向かって流れる。 The generated steam, along with carbon dioxide, is supplied to the lower part of the regeneration tower 30. The steam supplied to the lower part of the regeneration tower 30 flows upward through the regeneration section 31. Meanwhile, the rich liquid 23 introduced from the absorption tower 20 to the regeneration tower 30 disperses and flows downward through the regeneration section 31.

再生部31において、リッチ液23と蒸気とが気液接触することによって、リッチ液23から二酸化炭素が放出されてリーン液32が生成される。このようにして再生塔30において吸収液が再生される。 In the regeneration section 31, the rich liquid 23 and vapor come into gas-liquid contact, releasing carbon dioxide from the rich liquid 23 and generating the lean liquid 32. In this way, the absorbent liquid is regenerated in the regeneration tower 30.

生成されたリーン液32は、再生塔30の底部に一旦貯留される。底部に貯留されたリーン液32は、リーン液導入管37を通り熱交換器26に導入される。リーン液32は、熱交換器26において、リッチ液導入管25を流れるリッチ液23と熱交換して、冷却される。冷却されたリーン液32は、さらに冷却器39によって冷却され、吸収塔20に導入される。このように、吸収液は、吸収塔20と再生塔30とを循環する。 The generated lean liquid 32 is temporarily stored at the bottom of the regeneration tower 30. The lean liquid 32 stored at the bottom is introduced into the heat exchanger 26 through the lean liquid inlet pipe 37. In the heat exchanger 26, the lean liquid 32 is cooled by heat exchange with the rich liquid 23 flowing through the rich liquid inlet pipe 25. The cooled lean liquid 32 is further cooled by the cooler 39 and introduced into the absorption tower 20. In this way, the absorbent liquid circulates between the absorption tower 20 and the regeneration tower 30.

また、再生部31においてリッチ液23から放出された二酸化炭素、およびリッチ液23と気液接触した蒸気は、二酸化炭素排出口33から排出される。二酸化炭素排出口33から排出された二酸化炭素および蒸気は、二酸化炭素排出管34を通り冷却器36に導入される。冷却器36において、蒸気(水蒸気)は凝縮して水となる。そして、二酸化炭素と水が気液分離装置35に導入されて、二酸化炭素と水に分離される。 Furthermore, in the regeneration unit 31, carbon dioxide released from the rich liquid 23, and steam that comes into contact with the rich liquid 23, are discharged from the carbon dioxide outlet 33. The carbon dioxide and steam discharged from the carbon dioxide outlet 33 pass through the carbon dioxide discharge pipe 34 and are introduced into the cooler 36. In the cooler 36, the steam (water vapor) condenses into water. Then, the carbon dioxide and water are introduced into the gas-liquid separator 35, where they are separated into carbon dioxide and water.

二酸化炭素は、回収口35aを介して所定の回収部に回収される。水は、ドレン管35bを介して気液分離装置35から再生塔30に導入される。 Carbon dioxide is recovered in a designated recovery section via the recovery port 35a. Water is introduced from the gas-liquid separator 35 to the regeneration tower 30 via the drain pipe 35b.

次に、リボイラ熱媒体供給機構50Aについて説明する。 Next, the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A will be described.

リボイラ熱媒体供給機構50Aは、リボイラ40に熱媒体を供給するための構成を備える。リボイラ熱媒体供給機構50Aは、図2に示すように、リボイラ熱媒体供給管60と、リボイラ熱媒体排出管61と、加熱供給機構70Aと、蓄熱装置80とを備える。 The reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A is configured to supply a heat transfer medium to the reboiler 40. As shown in Figure 2, the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A includes a reboiler heat transfer medium supply pipe 60, a reboiler heat transfer medium discharge pipe 61, a heating supply mechanism 70A, and a heat storage device 80.

リボイラ熱媒体供給管60は、リボイラ40に連結され、吸収液(リーン液32)を加熱するリボイラ熱媒体62をリボイラ40に供給する。リボイラ熱媒体排出管61は、リボイラ40に連結され、吸収液(リーン液32)を加熱したリボイラ熱媒体62をリボイラ40から排出する。 The reboiler heat transfer medium supply pipe 60 is connected to the reboiler 40 and supplies the reboiler heat transfer medium 62, which heats the absorbent liquid (lean liquid 32), to the reboiler 40. The reboiler heat transfer medium discharge pipe 61 is connected to the reboiler 40 and discharges the reboiler heat transfer medium 62, which has heated the absorbent liquid (lean liquid 32), from the reboiler 40.

ここで、リボイラ熱媒体62として、例えば、二酸化炭素回収設備10が併設されている火力発電プラント、製鉄プラント、清掃工場などで生成される蒸気(水蒸気)が利用される。リボイラ40に供給されるリボイラ熱媒体62の温度は、例えば、130~200℃程度に設定される。 Here, the reboiler heat transfer medium 62 is, for example, steam (water vapor) generated at a thermal power plant, steel mill, or waste treatment plant equipped with a carbon dioxide capture facility 10. The temperature of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40 is set to, for example, approximately 130 to 200°C.

なお、リボイラ40に供給される熱媒体の温度として許容される温度範囲をリボイラ許容温度と称する。この温度範囲に設定することで、リボイラ40においてリーン液32を前述した温度範囲に加熱するとともに、吸収液の劣化を抑制することができる。 The temperature range that is permissible for the heat transfer medium supplied to the reboiler 40 is referred to as the reboiler's permissible temperature. By setting the temperature within this range, the lean liquid 32 can be heated to the aforementioned temperature range in the reboiler 40, while simultaneously suppressing the deterioration of the absorbent liquid.

例えば、二酸化炭素回収設備10が蒸気タービンを備えた火力発電プラントに併設された場合、リボイラ熱媒体62として、蒸気タービンから抽気された蒸気が使用される。この場合、リボイラ40において凝縮して水となったリボイラ熱媒体62は、リボイラ熱媒体排出管61を介して復水器とボイラとの間の給水管に導入される。 For example, if the carbon dioxide capture equipment 10 is installed alongside a thermal power plant equipped with a steam turbine, the steam extracted from the steam turbine is used as the reboiler heat transfer medium 62. In this case, the reboiler heat transfer medium 62, which has condensed into water in the reboiler 40, is introduced into the feedwater pipe between the condenser and the boiler via the reboiler heat transfer medium discharge pipe 61.

加熱供給機構70Aは、蓄熱装置80の蓄熱部81を加熱するとともに、蓄熱部81において蓄熱された熱量をリボイラ40へ供給するための構成を備える。加熱供給機構70Aは、図2に示すように、連通配管71と、熱媒体排出管72と、蓄熱部熱媒体供給管73とを備える。 The heating and supply mechanism 70A is configured to heat the heat storage section 81 of the heat storage device 80 and to supply the amount of heat stored in the heat storage section 81 to the reboiler 40. As shown in Figure 2, the heating and supply mechanism 70A includes a connecting pipe 71, a heat transfer medium discharge pipe 72, and a heat transfer medium supply pipe 73 for the heat storage section.

連通配管71は、リボイラ熱媒体供給管60と蓄熱部81とを連通させる。連通配管71の一端は、リボイラ熱媒体供給管60に連結され、連通配管71の他端は、蓄熱部81に連結されている。連通配管71には、例えば、連通配管71を流れる熱媒体の温度を検知する温度検知部75が設けられている。 The connecting pipe 71 connects the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 and the heat storage unit 81. One end of the connecting pipe 71 is connected to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60, and the other end is connected to the heat storage unit 81. The connecting pipe 71 is equipped with, for example, a temperature detection unit 75 that detects the temperature of the heat transfer medium flowing through it.

熱媒体排出管72は、連通配管71を介してリボイラ熱媒体供給管60から蓄熱部81に供給されたリボイラ熱媒体62を排出する。例えば、二酸化炭素回収設備10が蒸気タービンを備えた火力発電プラントに併設された場合、蓄熱部81において凝縮して水となったリボイラ熱媒体62は、熱媒体排出管72を介して復水器とボイラとの間の給水管に導入される。 The heat transfer fluid discharge pipe 72 discharges the reboiler heat transfer fluid 62 supplied from the reboiler heat transfer fluid supply pipe 60 to the heat storage unit 81 via the connecting pipe 71. For example, if the carbon dioxide recovery equipment 10 is installed in a thermal power plant equipped with a steam turbine, the reboiler heat transfer fluid 62 that condenses into water in the heat storage unit 81 is introduced into the feedwater pipe between the condenser and the boiler via the heat transfer fluid discharge pipe 72.

熱媒体排出管72には、流量調整弁72aが備えられている。また、熱媒体排出管72には、例えば、蓄熱装置80から排出されたリボイラ熱媒体62の温度を検知する温度検知部76が設けられている。 The heat transfer medium discharge pipe 72 is equipped with a flow control valve 72a. Furthermore, the heat transfer medium discharge pipe 72 is also equipped with a temperature detection unit 76 for detecting the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 discharged from the heat storage device 80.

蓄熱部熱媒体供給管73は、リボイラ熱媒体62の温度よりも低い温度の蓄熱部熱媒体74を蓄熱部81に供給する。蓄熱部熱媒体供給管73には、流量調整弁73aが備えられている。蓄熱部熱媒体74としては、例えば、上記したプラントなどにおいて生成される低温の蒸気(水蒸気)が利用される。 The heat storage unit heat transfer medium supply pipe 73 supplies the heat storage unit heat transfer medium 74, which is at a temperature lower than the reboiler heat transfer medium 62, to the heat storage unit 81. The heat storage unit heat transfer medium supply pipe 73 is equipped with a flow control valve 73a. For example, low-temperature steam (water vapor) generated in the aforementioned plant is used as the heat storage unit heat transfer medium 74.

蓄熱装置80は、リボイラ40における吸収液の加熱に利用される熱量を蓄える蓄熱部81を備える。蓄熱部81は、潜熱蓄熱材または顕熱蓄熱材を備える。蓄熱部81は、例えば、所定の容器内にこれらの蓄熱材を充填して構成される。そして、蓄熱装置80は、所定の装置容器内に蓄熱部81を収容して構成される。 The heat storage device 80 includes a heat storage section 81 that stores the amount of heat used to heat the absorbent liquid in the reboiler 40. The heat storage section 81 comprises a latent heat storage material or a sensible heat storage material. The heat storage section 81 is constructed, for example, by filling a predetermined container with these heat storage materials. The heat storage device 80 is constructed by housing the heat storage section 81 within a predetermined device container.

潜熱蓄熱材は、物質の相変化を利用して熱量を蓄える蓄熱材である。潜熱蓄熱材は、例えば、樹脂などの外殻(シェル)や容器に潜熱蓄熱物質を充填して構成される。潜熱蓄熱物質は、例えば、130~200℃において相変化する物質が使用される。この温度範囲は、リボイラ許容温度に対応している。ここで、潜熱蓄熱材において、相変化する温度(融点)を超えて加熱されてもよい。この場合、例えば、潜熱蓄熱材が液体の状態において顕熱蓄熱される。なお、潜熱蓄熱材において顕熱蓄熱として利用する上限温度は、リボイラ許容温度の上限値に対応させて200℃である。 Latent heat storage materials are heat storage materials that store heat by utilizing the phase change of a substance. Latent heat storage materials are constructed by filling an outer shell (shell) or container, such as a resin, with a latent heat storage material. For example, a latent heat storage material that undergoes a phase change between 130 and 200°C is used. This temperature range corresponds to the allowable temperature of a reboiler. However, the latent heat storage material may be heated beyond the phase change temperature (melting point). In this case, for example, sensible heat is stored while the latent heat storage material is in a liquid state. The upper limit temperature for sensible heat storage in the latent heat storage material is 200°C, corresponding to the upper limit of the allowable temperature of a reboiler.

この温度範囲で相変化する物質を使用することで、リボイラ40に供給するリボイラ熱媒体62の温度をリボイラ許容温度にすることができる。なお、潜熱蓄熱材において、この温度範囲は、設定加熱温度である。具体的には、潜熱蓄熱物質として、ポリエチレン、エリスリトールやマンニトール等の糖アルコール、パラフィンなどが例示される。 By using a material that undergoes a phase change within this temperature range, the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40 can be brought to the reboiler's allowable temperature. In the case of latent heat storage materials, this temperature range is the set heating temperature. Specifically, examples of latent heat storage materials include polyethylene, sugar alcohols such as erythritol and mannitol, and paraffin.

蓄熱材として潜熱蓄熱材を使用する場合、蓄熱部81は、所定の容器内に複数の潜熱蓄熱材を充填して構成される。この場合、潜熱蓄熱材は、例えば、潜熱蓄熱材間の隙間を流れる流体と熱量の授受を行う。 When using latent heat storage material as the heat storage material, the heat storage section 81 is constructed by filling a predetermined container with multiple latent heat storage materials. In this case, the latent heat storage materials exchange heat with, for example, a fluid flowing through the gaps between the latent heat storage materials.

顕熱蓄熱材は、物質の温度変化による熱量を蓄える蓄熱材である。顕熱蓄熱材としては、例えば、岩石、コンクリート、セラミックスなどが例示される。顕熱蓄熱として利用する温度範囲は、例えば、130~200℃の範囲である。なお、この温度範囲は、リボイラ許容温度に対応している。 Sensible heat storage materials are materials that store heat energy resulting from temperature changes. Examples of sensible heat storage materials include rocks, concrete, and ceramics. The temperature range used for sensible heat storage is, for example, 130 to 200°C. This temperature range corresponds to the allowable temperature of a reboiler.

この温度範囲で利用することで、リボイラ40に供給するリボイラ熱媒体62の温度をリボイラ許容温度にすることができる。なお、潜熱蓄熱材において、この温度範囲は、設定加熱温度である。 By using this temperature range, the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40 can be brought to the reboiler's allowable temperature. In the case of latent heat storage material, this temperature range represents the set heating temperature.

蓄熱材として顕熱蓄熱材を使用する場合、蓄熱部81は、所定の容器内に複数の顕熱蓄熱材を充填して構成される。この場合、顕熱蓄熱材は、例えば、顕熱蓄熱材間の隙間を流れる流体と熱量の授受を行う。 When using a sensible heat storage material as the heat storage material, the heat storage section 81 is constructed by filling a predetermined container with multiple sensible heat storage materials. In this case, the sensible heat storage materials exchange heat with, for example, a fluid flowing through the gaps between them.

次に、リボイラ熱媒体供給機構50Aの作用について説明する。 Next, the operation of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A will be explained.

まず、蓄熱装置80において蓄熱する際の作用について説明する。 First, we will explain the process of heat storage in the heat storage device 80.

蓄熱装置80において蓄熱する場合、リボイラ熱媒体供給管60に供給されるリボイラ熱媒体62の条件は次のとおりである。 When storing heat in the heat storage device 80, the conditions for the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 are as follows:

リボイラ熱媒体62の温度は、リボイラ許容温度である。また、リボイラ熱媒体62の供給源において、リボイラ40で必要とする流量以上のリボイラ熱媒体62をリボイラ熱媒体供給管60に供給できる。すなわち、リボイラ熱媒体62の供給源であるプラントなどにおいて、例えば、高負荷運転などで余剰の熱媒体が生じる場合に蓄熱処理が実行される。 The temperature of the reboiler heat transfer medium 62 is within the reboiler's allowable temperature. Furthermore, the reboiler heat transfer medium 62 supply source can supply more than the flow rate required by the reboiler 40 to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60. In other words, in the plant that serves as the reboiler heat transfer medium 62 supply source, heat storage treatment is performed when excess heat transfer medium is generated, for example, during high-load operation.

蓄熱装置80において蓄熱する際、流量調整弁72aは開かれ、流量調整弁73aは閉じられている。リボイラ熱媒体供給管60を流れるリボイラ熱媒体62の一部は、連通配管71を通り蓄熱装置80の蓄熱部81に導入される。この際、リボイラ40に供給されるリボイラ熱媒体62の設定流量を超えた分のリボイラ熱媒体62が蓄熱部81に導入される。 When heat is stored in the heat storage device 80, the flow control valve 72a is open and the flow control valve 73a is closed. A portion of the reboiler heat transfer medium 62 flowing through the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 is introduced into the heat storage section 81 of the heat storage device 80 via the connecting pipe 71. At this time, any reboiler heat transfer medium 62 exceeding the set flow rate supplied to the reboiler 40 is introduced into the heat storage section 81.

なお、リボイラ熱媒体供給管60を通りリボイラ40に供給されたリボイラ熱媒体62は、リボイラ40において循環配管41を流れるリーン液32を加熱する。リーン液32を加熱したリボイラ熱媒体62は、リボイラ熱媒体排出管61を通り排出される。 Furthermore, the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40 through the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 heats the lean liquid 32 flowing through the circulation pipe 41 in the reboiler 40. The reboiler heat transfer medium 62, having heated the lean liquid 32, is then discharged through the reboiler heat transfer medium discharge pipe 61.

蓄熱部81に導入されたリボイラ熱媒体62は、蓄熱部81に充填された蓄熱材間を流れて蓄熱材に熱量を与える。これによって、蓄熱部81は、熱量を蓄える。 The reboiler heat transfer medium 62 introduced into the heat storage unit 81 flows between the heat storage materials filled in the unit, transferring heat to the materials. As a result, the heat storage unit 81 stores heat.

蓄熱材に熱量を与えたリボイラ熱媒体62は、凝縮して水となり、熱媒体排出管72から排出される。 The reboiler heat transfer medium 62, having supplied heat to the heat storage material, condenses into water and is discharged through the heat transfer medium discharge pipe 72.

このように蓄熱部81に熱量を蓄える過程において、温度検知部76で検知されたリボイラ熱媒体62の温度が、連通配管71を介して蓄熱部81に導入されるリボイラ熱媒体62の温度と等しい場合、流量調整弁72aを閉じる。具体的には、例えば、温度検知部76で検知されたリボイラ熱媒体62の温度が、温度検知部75で検知されたリボイラ熱媒体62の温度と等しい場合、流量調整弁72aを閉じる。この場合、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱上限熱量を超えたことを意味する。 In the process of storing heat in the heat storage unit 81, if the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 detected by the temperature detection unit 76 is equal to the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 introduced into the heat storage unit 81 via the communication pipe 71, the flow rate control valve 72a is closed. Specifically, for example, if the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 detected by the temperature detection unit 76 is equal to the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 detected by the temperature detection unit 75, the flow rate control valve 72a is closed. In this case, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has exceeded the upper limit of heat storage capacity.

次に、蓄熱装置80において放熱する際の作用について説明する。 Next, the process of heat dissipation in the heat storage device 80 will be explained.

蓄熱装置80において放熱する場合、リボイラ熱媒体供給管60に供給されるリボイラ熱媒体62の条件は次のとおりである。 When heat is released in the heat storage device 80, the conditions for the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 are as follows:

リボイラ熱媒体62の温度は、リボイラ許容温度である。一方、リボイラ熱媒体62の供給源において、リボイラ40で必要とする流量をリボイラ熱媒体供給管60に供給できない。すなわち、リボイラ熱媒体62の供給源であるプラントなどにおいて、例えば、低負荷運転などで熱媒体の供給量が減少する場合に放熱処理が実行される。 The temperature of the reboiler heat transfer medium 62 is within the reboiler's allowable temperature. However, the supply source for the reboiler heat transfer medium 62 cannot supply the required flow rate to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60. In other words, in the plant that supplies the reboiler heat transfer medium 62, heat dissipation is performed when the supply amount of heat transfer medium decreases, for example, during low-load operation.

蓄熱装置80において放熱する際、流量調整弁72aは閉じられ、流量調整弁73aは開かれている。蓄熱部熱媒体供給管73から蓄熱部81に蓄熱部熱媒体74が導入される。蓄熱部81に導入される蓄熱部熱媒体74の流量は、リボイラ熱媒体62の不足分の流量を補うように流量調整弁73aによって調整される。 When heat is released from the heat storage device 80, the flow control valve 72a is closed and the flow control valve 73a is open. The heat storage unit heat transfer medium 74 is introduced into the heat storage unit 81 from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 73. The flow rate of the heat storage unit heat transfer medium 74 introduced into the heat storage unit 81 is adjusted by the flow control valve 73a to compensate for the insufficient flow rate of the reboiler heat transfer medium 62.

蓄熱部81に導入された蓄熱部熱媒体74は、蓄熱部81に充填された蓄熱材間を流れて蓄熱材から熱量を奪い、加熱される。この際、蓄熱部熱媒体74は、リボイラ許容温度まで加熱される。 The heat transfer medium 74 introduced into the heat storage unit 81 flows between the heat storage materials filled in the unit, absorbing heat from the materials and being heated. During this process, the heat transfer medium 74 is heated to the reboiler's allowable temperature.

このような蓄熱部81から熱量を放出する過程において、温度検知部75で検知された蓄熱部熱媒体74の温度が下限閾値を下回ったときに、流量調整弁73aを閉じる。蓄熱部81から排出される蓄熱部熱媒体74の温度が下限閾値を下回ったときには、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱下限熱量を下回ったことを意味する。蓄熱下限熱量を下回った場合、蓄熱部熱媒体74をリボイラ許容温度まで加熱するための熱量が蓄熱部81に蓄えられていない状態である。 During the process of releasing heat from the heat storage unit 81, when the temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 74, as detected by the temperature detection unit 75, falls below a lower threshold, the flow rate control valve 73a is closed. When the temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 74 discharged from the heat storage unit 81 falls below the lower threshold, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has fallen below the lower heat storage limit. When the heat storage limit is exceeded, the heat storage unit 81 does not have enough heat stored to heat the heat storage unit's heat transfer medium 74 to the reboiler's allowable temperature.

ここで、下限閾値は、例えば、130℃に設定される。この値は、リボイラ許容温度の下限値である。 Here, the lower threshold is set to, for example, 130°C. This value is the lower limit of the reboiler's allowable temperature.

加熱された蓄熱部熱媒体74は、連通配管71を通り、リボイラ熱媒体供給管60に導入される。そして、リボイラ熱媒体供給管60において蓄熱部熱媒体74とリボイラ熱媒体62が混合して、最適な流量の混合熱媒体がリボイラ40に供給される。 The heated heat storage unit heat transfer medium 74 is introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 via the connecting pipe 71. In the reboiler heat transfer medium supply pipe 60, the heat storage unit heat transfer medium 74 and the reboiler heat transfer medium 62 are mixed, and a mixed heat transfer medium at an optimal flow rate is supplied to the reboiler 40.

リボイラ40に供給された混合熱媒体は、リボイラ40において循環配管41を流れる吸収液を加熱する。吸収液を加熱した混合熱媒体は、リボイラ熱媒体排出管61を通り排出される。 The mixed heat transfer medium supplied to the reboiler 40 heats the absorbent liquid flowing through the circulation pipe 41 within the reboiler 40. The heated mixed heat transfer medium is then discharged through the reboiler heat transfer medium discharge pipe 61.

なお、上記したリボイラ熱媒体供給機構50Aにおける作用において、温度検知部75、76の検知信号に基づく流量調整弁72a、73aなどの制御は、例えば、制御装置を介して実行してもよい。なお、これは、以下の実施の形態においても同様である。 Furthermore, in the operation of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A described above, the control of flow control valves 72a, 73a, etc., based on the detection signals from the temperature detection units 75, 76, may be performed, for example, via a control device. This also applies to the following embodiments.

上記した第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10によれば、リボイラ熱媒体62の供給源であるプラントなどにおいて、高負荷運転などで余剰の熱媒体が生じた場合に、蓄熱装置80において余剰の熱媒体が有する熱量を蓄えることができる。また、プラントなどの低負荷運転などで熱媒体の供給量が減少した場合であっても、蓄熱装置80に蓄えられた熱量を使用して、減少した熱媒体の供給量を補うことができる。 According to the carbon dioxide recovery equipment 10 of the first embodiment described above, when excess heat transfer medium is generated in a plant or other facility that is a source of reboiler heat transfer medium 62 due to high-load operation, the heat storage device 80 can store the heat contained in the excess heat transfer medium. Furthermore, even when the supply of heat transfer medium decreases due to low-load operation of the plant or other facility, the heat stored in the heat storage device 80 can be used to compensate for the reduced supply of heat transfer medium.

このように、二酸化炭素回収設備10では、プラントなどの外部設備で生じた余剰の熱量をリボイラ40において有効に利用することができる。また、リボイラ熱媒体62の供給源であるプラントなどの外部設備において負荷変動が生じた場合においても、リボイラ40において適正に吸収液を加熱することができる。 Thus, the carbon dioxide capture system 10 can effectively utilize the surplus heat generated by external facilities such as plants in the reboiler 40. Furthermore, even if load fluctuations occur in external facilities such as plants, which are the source of the reboiler heat transfer medium 62, the reboiler 40 can properly heat the absorbent liquid.

また、リボイラ熱媒体供給機構50Aを備えることで、リボイラ40に供給されるリボイラ熱媒体62の流量を適正な流量に調整することができる。 Furthermore, by providing the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A, the flow rate of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40 can be adjusted to an appropriate flow rate.

ここで、二酸化炭素回収設備10におけるリボイラ熱媒体供給機構50Aの構成は、図2に示した構成に限られない。 Here, the configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A in the carbon dioxide capture equipment 10 is not limited to the configuration shown in Figure 2.

図3は、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10における他の構成のリボイラ熱媒体供給機構50Aの系統図である。 Figure 3 is a diagram of a reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A with a different configuration in the carbon dioxide recovery equipment 10 of the first embodiment.

図3に示すように、リボイラ熱媒体供給機構50Aは、蓄熱部熱媒体供給管73とリボイラ熱媒体供給管60とを連通させるバイパス管85を備えてもよい。バイパス管85は、蓄熱部熱媒体供給管73からリボイラ熱媒体供給管60へ蓄熱部熱媒体74を供給することができる。 As shown in Figure 3, the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A may include a bypass pipe 85 that connects the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 73 and the reboiler heat transfer medium supply pipe 60. The bypass pipe 85 can supply the heat storage unit heat transfer medium 74 from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 73 to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60.

バイパス管85の一端は、流量調整弁73aを備える位置よりも上流側において蓄熱部熱媒体供給管73と連結している。バイパス管85の他端は、連通配管71と連結される位置よりもリボイラ40側においてリボイラ熱媒体供給管60と連結されている。 One end of the bypass pipe 85 is connected to the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 73 upstream of the location where the flow control valve 73a is installed. The other end of the bypass pipe 85 is connected to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 on the reboiler 40 side of the location where it is connected to the connecting pipe 71.

バイパス管85には、流量調整弁85aが備えられている。連通配管71と連結される位置よりもリボイラ40側におけるリボイラ熱媒体供給管60には、リボイラ40に供給される熱媒体の温度を検知する温度検知部63が設けられている。 The bypass pipe 85 is equipped with a flow control valve 85a. The reboiler heat transfer medium supply pipe 60, located on the reboiler 40 side of the point where it connects to the connecting pipe 71, is provided with a temperature detection unit 63 for detecting the temperature of the heat transfer medium supplied to the reboiler 40.

他の構成のリボイラ熱媒体供給機構50Aでは、リボイラ熱媒体供給管60には、例えば、リボイラ許容温度を超えた温度のリボイラ熱媒体62が供給される。 In other configurations of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A, the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 is supplied with, for example, a reboiler heat transfer medium 62 at a temperature exceeding the reboiler's allowable temperature.

この構成の場合、蓄熱部81は、前述した潜熱蓄熱材、顕熱蓄熱材以外に、化学蓄熱材を備えてもよい。なお、図3に示すように、バイパス管85を備える場合には、潜熱蓄熱材、顕熱蓄熱材を使用するときにおいても、前述した利用温度範囲(130~200℃)を超えた温度範囲で蓄熱される。 In this configuration, the heat storage unit 81 may include a chemical heat storage material in addition to the latent heat storage material and sensible heat storage material mentioned above. Furthermore, as shown in Figure 3, when a bypass pipe 85 is provided, heat is stored at a temperature range exceeding the aforementioned operating temperature range (130 to 200°C), even when using the latent heat storage material and sensible heat storage material.

化学蓄熱材は、反応媒体と蓄熱材が触れ合うときに生じる化学反応熱を利用して蓄熱や放熱を実現できる蓄熱材である。化学蓄熱材では、可逆的な吸熱反応・発熱反応を利用して蓄熱や放熱を実現する。化学蓄熱材としては、例えば、CaO/HO系の化学蓄熱材、MgO/HO系の化学蓄熱材などが例示される。なお、化学蓄熱材は、これらに限定されるものではなく、可逆的な吸熱反応・発熱反応を利用して蓄熱や放熱を実現できる化学蓄熱材であればよい。 Chemical heat storage materials are heat storage materials that can achieve heat storage and release by utilizing the heat of chemical reactions generated when a reaction medium and a heat storage material come into contact. Chemical heat storage materials achieve heat storage and release by utilizing reversible endothermic and exothermic reactions. Examples of chemical heat storage materials include CaO/ H₂O -based chemical heat storage materials and MgO/ H₂O -based chemical heat storage materials. However, chemical heat storage materials are not limited to these examples; any chemical heat storage material that can achieve heat storage and release by utilizing reversible endothermic and exothermic reactions is acceptable.

CaO/HO系の化学蓄熱材において蓄熱する場合、Ca(OH)の状態の蓄熱材に熱量を与える。換言すれば、Ca(OH)の状態の蓄熱材を加熱する。これによって生じる、Ca(OH)がCaOとHOに分離する脱水反応によって蓄熱する。 When storing heat in a CaO/ H₂O -based chemical heat storage material, heat is supplied to the heat storage material in the Ca(OH) state. In other words, the heat storage material in the Ca(OH) state is heated. Heat is stored through the dehydration reaction that occurs, in which Ca(OH) separates into CaO and H₂O .

この際、蓄熱材の温度が400~500℃になるように、蓄熱材は加熱される。この温度範囲に蓄熱材を加熱することで、脱水反応が促進される。CaO/HO系の化学蓄熱材において、この温度範囲が設定加熱温度である。 In this process, the heat storage material is heated to a temperature of 400-500°C. Heating the heat storage material to this temperature range promotes the dehydration reaction. In CaO/ H₂O -based chemical heat storage materials, this temperature range is the set heating temperature.

一方、放熱する場合、CaOの状態の蓄熱材に水または水蒸気を供給する。これによって生じる、水または水蒸気とCaOが結合する水和反応によって放熱する。 On the other hand, when dissipating heat, water or steam is supplied to the heat storage material in the state of CaO. Heat is then released through the hydration reaction that occurs when the water or steam combines with the CaO.

MgO/HO系の化学蓄熱材において蓄熱する場合、Mg(OH)の状態の蓄熱材に熱量を与える。換言すれば、Mg(OH)の状態の蓄熱材を加熱する。これによって生じる、Mg(OH)をMgOとHOに分離する脱水反応によって蓄熱する。 When storing heat in a MgO/ H₂O -based chemical heat storage material, heat is supplied to the heat storage material in the Mg(OH) state. In other words, the heat storage material in the Mg(OH) state is heated. Heat is stored through a dehydration reaction that separates the Mg(OH) into MgO and H₂O .

この際、蓄熱材の温度が200~400℃になるように、蓄熱材は加熱される。この温度範囲に蓄熱材を加熱することで、脱水反応が促進される。MgO/HO系の化学蓄熱材において、この温度範囲が設定加熱温度である。 In this process, the heat storage material is heated to a temperature of 200-400°C. Heating the heat storage material to this temperature range promotes the dehydration reaction. In MgO/ H₂O -based chemical heat storage materials, this temperature range is the set heating temperature.

一方、放熱する場合、MgOの状態の蓄熱材に水または水蒸気を供給する。これによって生じる、水または水蒸気とMgOが結合する水和反応によって放熱する。 On the other hand, when dissipating heat, water or steam is supplied to the heat storage material in the MgO state. Heat is then released through the hydration reaction that occurs when the water or steam combines with the MgO.

ここで、図4は、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10における他の構成のリボイラ熱媒体供給機構50Aにおいて化学蓄熱材を備える蓄熱装置80の構成を模式的に示した図である。ここでは、脱水反応・水和反応を利用した、CaO/HO系やMgO/HO系の化学蓄熱材を使用した場合を例示する。 Here, Figure 4 schematically shows the configuration of a heat storage device 80 equipped with a chemical heat storage material in a reboiler heat transfer medium supply mechanism 50A of the carbon dioxide recovery equipment 10 of the first embodiment, but with a different configuration. Here, examples are given of cases using CaO/ H₂O system or MgO/ H₂O system chemical heat storage materials that utilize dehydration and hydration reactions.

図4に示すように、容器88に化学蓄熱材87を充填した蓄熱部81は、蓄熱装置80の装置容器86内に収容されている。蓄熱部81内には、熱交換用配管84が蛇行して配置されている。熱交換用配管84の一端は、連通配管71に連結されている。熱交換用配管84の他端は、熱媒体排出管72および蓄熱部熱媒体供給管73に連結されている。 As shown in Figure 4, the heat storage unit 81, which is a container 88 filled with a chemical heat storage material 87, is housed within the device container 86 of the heat storage device 80. Heat exchange piping 84 is arranged in a meandering pattern within the heat storage unit 81. One end of the heat exchange piping 84 is connected to the communication piping 71. The other end of the heat exchange piping 84 is connected to the heat transfer medium discharge pipe 72 and the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 73.

容器88の一方の側部には、蓄熱部81に水または水蒸気を供給する給水管82が連結されている。例えば、容器88の一方の側部に対向する他方の側部には、蓄熱部81から水を排出する排水管83が連結されている。 A water supply pipe 82 is connected to one side of the container 88 to supply water or steam to the heat storage unit 81. For example, a drain pipe 83 for discharging water from the heat storage unit 81 is connected to the other side of the container 88, opposite to the first side.

上記した脱水反応によって生じた水は、排水管83から外部に排出される。また、上記した水和反応に使用される水または水蒸気は、給水管82から供給される。 The water produced by the dehydration reaction described above is discharged to the outside through the drain pipe 83. The water or steam used in the hydration reaction described above is supplied through the water supply pipe 82.

化学蓄熱材を使用した場合には、化学変化を生じなければ、必要な時に放熱させることができる。すなわち、化学蓄熱材は、長期間の蓄熱状態を維持することができる。また、他の熱源によって蓄熱状態となった化学蓄熱材を備えたカートリッジを蓄熱装置80に取り付けて利用することができる。 When using a chemical heat storage material, heat can be released when needed, provided no chemical changes occur. In other words, the chemical heat storage material can maintain a heat storage state for extended periods. Furthermore, a cartridge containing a chemical heat storage material that has been heated by another heat source can be attached to the heat storage device 80 and used.

化学蓄熱材を使用した蓄熱装置80における蓄熱の作用において、連通配管71を介して熱交換用配管84に導入されたリボイラ熱媒体62の一部は、Ca(OH)の状態またはMg(OH)の状態の蓄熱材を加熱する。この際に生じる脱水反応で生成した水は排水管83から排出される。なお、この際、給水管82からの給水はされない。 In the heat storage operation of the heat storage device 80 using a chemical heat storage material, a portion of the reboiler heat transfer medium 62 introduced into the heat exchange pipe 84 via the connecting pipe 71 heats the heat storage material in the state of Ca(OH) or Mg(OH) . The water produced by the dehydration reaction that occurs at this time is discharged from the drain pipe 83. No water is supplied from the water supply pipe 82 at this time.

また、化学蓄熱材を使用する場合、リボイラ熱媒体供給管60に導入されるリボイラ熱媒体62の温度は、化学蓄熱材において脱水反応を生じさせる温度に設定される。そのため、リボイラ熱媒体供給管60に導入されるリボイラ熱媒体62の温度は、リボイラ許容温度を超えている。 Furthermore, when using chemical heat storage materials, the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 is set to a temperature that causes a dehydration reaction in the chemical heat storage material. Therefore, the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 exceeds the reboiler's allowable temperature.

そこで、温度検知部63で検知されたリボイラ40に供給される熱媒体の温度に基づいて、バイパス管85の流量調整弁85aは、調整される。流量調整弁85aを調整することで、バイパス管85を介してリボイラ熱媒体供給管60に導入される蓄熱部熱媒体74の流量が調整される。 Therefore, based on the temperature of the heat transfer medium supplied to the reboiler 40 detected by the temperature sensing unit 63, the flow rate control valve 85a of the bypass pipe 85 is adjusted. By adjusting the flow rate control valve 85a, the flow rate of the heat transfer medium 74 of the heat storage unit introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 via the bypass pipe 85 is adjusted.

そして、リボイラ熱媒体62の温度よりも低い温度の蓄熱部熱媒体74がバイパス管85を介してリボイラ熱媒体供給管60に導入される。これによって、リボイラ40には、高温のリボイラ熱媒体62と低温の蓄熱部熱媒体74とが混合した混合熱媒体が供給される。この混合熱媒体の温度は、リボイラ許容温度に調整され、リボイラ40に供給される。 Then, the heat storage unit heat transfer medium 74, which is at a lower temperature than the reboiler heat transfer medium 62, is introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 via the bypass pipe 85. As a result, the reboiler 40 is supplied with a mixed heat transfer medium, which is a mixture of the high-temperature reboiler heat transfer medium 62 and the low-temperature heat storage unit heat transfer medium 74. The temperature of this mixed heat transfer medium is adjusted to the reboiler's allowable temperature before being supplied to the reboiler 40.

このように蓄熱部81に熱量を蓄える過程において、温度検知部76で検知されたリボイラ熱媒体62の温度が、連通配管71を介して蓄熱部81に導入されるリボイラ熱媒体62の温度と等しい場合、流量調整弁72aを閉じる。具体的には、例えば、温度検知部76で検知されたリボイラ熱媒体62の温度が、温度検知部75で検知されたリボイラ熱媒体62の温度と等しい場合、流量調整弁72aを閉じる。この場合、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱上限熱量を超えたことを意味する。 In the process of storing heat in the heat storage unit 81, if the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 detected by the temperature detection unit 76 is equal to the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 introduced into the heat storage unit 81 via the communication pipe 71, the flow rate control valve 72a is closed. Specifically, for example, if the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 detected by the temperature detection unit 76 is equal to the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 detected by the temperature detection unit 75, the flow rate control valve 72a is closed. In this case, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has exceeded the upper limit of heat storage capacity.

一方、化学蓄熱材を使用した蓄熱装置80における放熱の作用において、給水管82からCaOの状態またはMgOの状態の蓄熱材に水または水蒸気が供給される。これによって水和反応が生じて蓄熱材は放熱する。 On the other hand, in the heat dissipation process of the heat storage device 80 using a chemical heat storage material, water or steam is supplied from the water supply pipe 82 to the heat storage material, which is in the state of CaO or MgO. This causes a hydration reaction, and the heat storage material dissipates heat.

そして、蓄熱部熱媒体供給管73を介して熱交換用配管84に導入された蓄熱部熱媒体74は、蓄熱材の放熱によって加熱される。この際、連通配管71に導入される蓄熱部熱媒体74の温度がリボイラ許容温度よりも高い場合には、温度検知部63で検知されたリボイラ40に供給される熱媒体の温度に基づいて、バイパス管85の流量調整弁85aは、調整される。 Then, the heat storage fluid 74 introduced into the heat exchange piping 84 via the heat storage fluid supply pipe 73 is heated by the heat dissipation of the heat storage material. At this time, if the temperature of the heat storage fluid 74 introduced into the connecting pipe 71 is higher than the reboiler's allowable temperature, the flow control valve 85a of the bypass pipe 85 is adjusted based on the temperature of the heat storage fluid supplied to the reboiler 40 as detected by the temperature detection unit 63.

そして、蓄熱部81で加熱された蓄熱部熱媒体74の温度よりも低い温度の蓄熱部熱媒体74がバイパス管85を介してリボイラ熱媒体供給管60に導入される。これによって、リボイラ40には、高温の蓄熱部熱媒体74と低温の蓄熱部熱媒体74とが混合した混合熱媒体が供給される。この混合熱媒体の温度は、リボイラ許容温度に調整され、リボイラ40に供給される。 Then, a heat transfer medium 74 from the heat storage unit 81, at a temperature lower than that of the heat storage unit heat transfer medium 74 heated in the heat storage unit 81, is introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 via the bypass pipe 85. As a result, the reboiler 40 is supplied with a mixed heat transfer medium, consisting of a mixture of the high-temperature heat storage unit heat transfer medium 74 and the low-temperature heat storage unit heat transfer medium 74. The temperature of this mixed heat transfer medium is adjusted to the reboiler's allowable temperature and supplied to the reboiler 40.

このような蓄熱部81から熱量を放出する過程において、温度検知部75で検知された蓄熱部熱媒体74の温度が下限閾値を下回ったときに、例えば、流量調整弁73aを閉じる。蓄熱部81から排出される蓄熱部熱媒体74の温度が下限閾値を下回ったときには、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱下限熱量を下回ったことを意味する。蓄熱下限熱量を下回った場合、蓄熱部熱媒体74をリボイラ許容温度まで加熱するための熱量が蓄熱部81に蓄えられていない状態である。なお、放出する過程における下限閾値は、前述したとおりである。 During the process of releasing heat from the heat storage unit 81, when the temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 74, as detected by the temperature detection unit 75, falls below a lower threshold, the flow control valve 73a is closed, for example. When the temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 74 discharged from the heat storage unit 81 falls below the lower threshold, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has fallen below the lower heat storage limit. When the heat storage limit is exceeded, it means that the heat storage unit 81 does not have enough heat stored to heat the heat storage unit's heat transfer medium 74 to the reboiler's allowable temperature. The lower threshold during the release process is as described above.

蓄熱部81から熱量を放出する過程において、蓄熱部81から排出される蓄熱部熱媒体74の温度が下限閾値を下回り、流量調整弁73aを閉じた場合には、リボイラ40に供給されるリボイラ熱媒体62の温度は、温度検知部63で検知された温度に基づいて、バイパス管85の流量調整弁85aによって調整される。なお、流量調整弁73aを閉じた際、流量調整弁72aを開いて蓄熱過程に切り替えてもよい。 During the process of releasing heat from the heat storage unit 81, if the temperature of the heat storage unit heat transfer medium 74 discharged from the heat storage unit 81 falls below a lower threshold and the flow rate control valve 73a is closed, the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40 is adjusted by the flow rate control valve 85a of the bypass pipe 85 based on the temperature detected by the temperature detection unit 63. Alternatively, when the flow rate control valve 73a is closed, the flow rate control valve 72a may be opened to switch to the heat storage process.

なお、ここでは、主に化学蓄熱材を使用した場合を例示して説明したが、温度検知部63で検知された温度に基づく流量調整弁85aの調整作用は、前述した潜熱蓄熱材、顕熱蓄熱材を使用した場合も同様である。 Although this explanation primarily uses the example of a case using a chemical heat storage material, the adjustment function of the flow control valve 85a based on the temperature detected by the temperature sensing unit 63 is the same when using the latent heat storage material or sensible heat storage material described above.

上記したように、バイパス管85を備えることで、リボイラ熱媒体供給管60に供給されるリボイラ熱媒体62の温度がリボイラ許容温度を超える場合においても、リボイラ40にリボイラ許容温度の熱媒体を供給することができる。すなわち、バイパス管85を備えることで、温度検知部63で検知された熱媒体の温度に基づいて、リボイラ40に供給されるリボイラ熱媒体62の温度の調整が可能となる。 As described above, by providing the bypass pipe 85, even when the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler heat transfer medium supply pipe 60 exceeds the reboiler's allowable temperature, the reboiler 40 can still be supplied with heat transfer medium at the reboiler's allowable temperature. In other words, by providing the bypass pipe 85, it becomes possible to adjust the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40 based on the temperature of the heat transfer medium detected by the temperature detection unit 63.

(第2の実施の形態)
図5は、第2の実施の形態の二酸化炭素回収設備11におけるリボイラ熱媒体供給機構50Bの系統図である。なお、以下の実施の形態において、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
(Second embodiment)
Figure 5 is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50B in the carbon dioxide recovery equipment 11 of the second embodiment. In the following embodiments, the same reference numerals are used for components identical to those in the carbon dioxide recovery equipment 10 of the first embodiment, and redundant explanations are omitted or simplified.

第2の実施の形態の二酸化炭素回収設備11においては、リボイラ熱媒体供給機構50B以外は、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10の構成と同じである。そのため、ここでは、リボイラ熱媒体供給機構50Bの構成について主に説明する。 In the second embodiment of the carbon dioxide recovery system 11, the configuration is the same as that of the first embodiment of the carbon dioxide recovery system 10, except for the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50B. Therefore, this section will mainly describe the configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50B.

リボイラ熱媒体供給機構50Bは、リボイラ40に熱媒体を供給するための構成を備える。リボイラ熱媒体供給機構50Bは、図5に示すように、蓄熱装置80と、加熱供給機構70Bと、リボイラ熱媒体排出管61と、バイパス管100とを備える。 The reboiler heat transfer medium supply mechanism 50B is configured to supply a heat transfer medium to the reboiler 40. As shown in Figure 5, the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50B includes a heat storage device 80, a heating supply mechanism 70B, a reboiler heat transfer medium discharge pipe 61, and a bypass pipe 100.

なお、蓄熱装置80の蓄熱部81は、潜熱蓄熱材、顕熱蓄熱材、または化学蓄熱材を備える。各蓄熱材の構成は、前述したとおりである。 The heat storage section 81 of the heat storage device 80 comprises a latent heat storage material, a sensible heat storage material, or a chemical heat storage material. The composition of each heat storage material is as described above.

加熱供給機構70Bは、蓄熱装置80の蓄熱部81を加熱するとともに、蓄熱部81において蓄熱された熱量をリボイラ40へ供給するための構成を備える。加熱供給機構70Bは、図5に示すように、高温熱媒体導入管90と、低温熱媒体導入管91と、蓄熱部熱媒体供給管92と、リボイラ熱媒体供給管93とを備える。 The heating and supply mechanism 70B is configured to heat the heat storage section 81 of the heat storage device 80 and to supply the amount of heat stored in the heat storage section 81 to the reboiler 40. As shown in Figure 5, the heating and supply mechanism 70B includes a high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90, a low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91, a heat storage section heat transfer medium supply pipe 92, and a reboiler heat transfer medium supply pipe 93.

高温熱媒体導入管90は、リボイラ40に供給するための高温熱媒体を導入する。高温熱媒体として、例えば、プラントなどの外部設備において生成される蒸気(水蒸気)が利用される。高温熱媒体の温度は、リボイラ許容温度よりも高い。具体的には、高温熱媒体の温度は、例えば、蓄熱材を蓄熱材の設定温度に加熱可能な温度またはそれ以上の温度である。すなわち、第2の実施の形態においては、潜熱蓄熱材、顕熱蓄熱材を使用するときにおいても、前述した利用温度範囲(130~200℃)を超えた温度範囲で蓄熱してもよい。なお、高温熱媒体導入管90は、第1の熱媒体導入管として機能する。 The high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 introduces a high-temperature heat transfer medium for supply to the reboiler 40. For example, steam (water vapor) generated in an external facility such as a plant is used as the high-temperature heat transfer medium. The temperature of the high-temperature heat transfer medium is higher than the reboiler's allowable temperature. Specifically, the temperature of the high-temperature heat transfer medium is, for example, a temperature at or above the temperature at which the heat storage material can be heated to its set temperature. That is, in the second embodiment, even when using latent heat storage material or sensible heat storage material, heat may be stored at a temperature range exceeding the aforementioned operating temperature range (130-200°C). The high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 functions as the first heat transfer medium introduction pipe.

低温熱媒体導入管91は、高温熱媒体導入管90に導入される高温熱媒体の温度よりも低い温度の低温熱媒体を導入する。低温熱媒体として、例えば、プラントなどの外部設備において生成される蒸気(水蒸気)が利用される。低温熱媒体の温度は、リボイラ許容温度よりも低い。 The low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 introduces a low-temperature heat transfer medium at a lower temperature than the high-temperature heat transfer medium introduced into the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90. For example, steam (water vapor) generated in an external facility such as a plant is used as the low-temperature heat transfer medium. The temperature of the low-temperature heat transfer medium is lower than the reboiler's allowable temperature.

低温熱媒体導入管91は、高温熱媒体導入管90に連結されている。低温熱媒体導入管91は、低温熱媒体の流量を調整する流量調整弁91aを備える。なお、低温熱媒体導入管91は、第2の熱媒体導入管として機能する。 The low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 is connected to the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90. The low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 is equipped with a flow control valve 91a for adjusting the flow rate of the low-temperature heat transfer medium. The low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 also functions as a second heat transfer medium introduction pipe.

ここで、低温熱媒体の温度は、所定の流量範囲で高温熱媒体と低温熱媒体とを混合してリボイラ許容温度に調整可能な温度に設定される。なお、所定の流量範囲とは、リボイラ40に供給されるリボイラ熱媒体62の設定流量範囲である。 Here, the temperature of the low-temperature heat transfer medium is set to a temperature that can be adjusted to the reboiler's allowable temperature by mixing the high-temperature and low-temperature heat transfer mediums within a predetermined flow rate range. The predetermined flow rate range is the set flow rate range of the reboiler heat transfer medium 62 supplied to the reboiler 40.

蓄熱部熱媒体供給管92は、高温熱媒体導入管90、低温熱媒体導入管91に導入された熱媒体を蓄熱装置80の蓄熱部81に供給する。蓄熱部熱媒体供給管92は、低温熱媒体導入管91と蓄熱部熱媒体供給管92との連結部から下流側に配置され、蓄熱部81に連結されている。 The heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92 supplies the heat transfer medium introduced through the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 and the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 to the heat storage unit 81 of the heat storage device 80. The heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92 is located downstream from the connection point between the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 and the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92, and is connected to the heat storage unit 81.

蓄熱部熱媒体供給管92は、高温熱媒体、低温熱媒体、または高温熱媒体と低温熱媒体の混合熱媒体を蓄熱部81に供給する。蓄熱部熱媒体供給管92は、熱媒体の流量を調整する流量調整弁92aを備える。 The heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92 supplies a high-temperature heat transfer medium, a low-temperature heat transfer medium, or a mixed heat transfer medium of the high-temperature and low-temperature heat transfer mediums to the heat storage unit 81. The heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92 is equipped with a flow control valve 92a for adjusting the flow rate of the heat transfer medium.

リボイラ熱媒体供給管93は、蓄熱部81から排出されたリボイラ熱媒体62をリボイラ40に供給する。蓄熱部81から排出されるリボイラ熱媒体は、蓄熱部熱媒体供給管92によって蓄熱部81に供給され、蓄熱部81と熱量の授受を行った熱媒体である。リボイラ熱媒体供給管93は、リボイラ40において吸収液(リーン液32)を加熱するリボイラ熱媒体62をリボイラ40に供給する。リボイラ熱媒体供給管93は、蓄熱部81とリボイラ40との間に設けられている。 The reboiler heat transfer medium supply pipe 93 supplies the reboiler heat transfer medium 62 discharged from the heat storage unit 81 to the reboiler 40. The reboiler heat transfer medium discharged from the heat storage unit 81 is the heat transfer medium that was supplied to the heat storage unit 81 via the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92 and exchanged heat with the heat storage unit 81. The reboiler heat transfer medium supply pipe 93 supplies the reboiler heat transfer medium 62, which heats the absorbent liquid (lean liquid 32) in the reboiler 40, to the reboiler 40. The reboiler heat transfer medium supply pipe 93 is installed between the heat storage unit 81 and the reboiler 40.

なお、リボイラ熱媒体供給管93には、リボイラ40に供給される熱媒体の温度を検知する温度検知部94が設けられている。温度検知部94は、バイパス管100と連結する連結部よりもリボイラ40側のリボイラ熱媒体供給管93に備えられている。 Furthermore, the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 is equipped with a temperature detection unit 94 for detecting the temperature of the heat transfer medium supplied to the reboiler 40. The temperature detection unit 94 is located on the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 on the side of the reboiler 40 that connects to the bypass pipe 100.

また、リボイラ熱媒体供給管93には、蓄熱部81から排出される熱媒体の温度を検知する温度検知部95が設けられている。温度検知部95は、バイパス管100と連結する連結部よりも蓄熱装置80側のリボイラ熱媒体供給管93に備えられている。 Furthermore, the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 is equipped with a temperature detection unit 95 for detecting the temperature of the heat transfer medium discharged from the heat storage unit 81. The temperature detection unit 95 is located on the side of the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 closer to the heat storage device 80 than the connection point that connects to the bypass pipe 100.

リボイラ熱媒体供給機構50Bが備えるリボイラ熱媒体排出管61は、第1の実施の形態と同様の構成である。 The reboiler heat transfer medium discharge pipe 61 of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50B has the same configuration as in the first embodiment.

バイパス管100は、蓄熱部熱媒体供給管92からリボイラ熱媒体供給管93に熱媒体を供給する。バイパス管100は、蓄熱装置80をバイパスして蓄熱部熱媒体供給管92とリボイラ熱媒体供給管93とを連通するように備えられている。バイパス管100は、熱媒体の流量を調整する流量調整弁100aを備える。 The bypass pipe 100 supplies the heat transfer medium from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92 to the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The bypass pipe 100 is configured to bypass the heat storage device 80 and connect the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92 and the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The bypass pipe 100 includes a flow control valve 100a for adjusting the flow rate of the heat transfer medium.

次に、リボイラ熱媒体供給機構50Bの作用について説明する。 Next, the operation of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50B will be explained.

ここで、作用開始時において、蓄熱装置80の蓄熱部81は、蓄熱材に所定の熱量が蓄えられた状態であることが好ましい。以下、この状態を初期状態と称する。 Here, at the start of operation, it is preferable that the heat storage section 81 of the heat storage device 80 has a predetermined amount of heat stored in the heat storage material. Hereinafter, this state will be referred to as the initial state.

潜熱蓄熱材の場合、初期状態とは、例えば、潜熱蓄熱材の融点に達した状態が例示される。初期状態として、例えば、固相と液相とが混在した状態が例示される。 In the case of latent heat storage materials, the initial state can be exemplified by, for example, the state in which the latent heat storage material has reached its melting point. Another example of an initial state is a state in which the solid phase and liquid phase are mixed.

顕熱蓄熱材の場合、初期状態とは、顕熱蓄熱材が、例えば、リボイラ許容温度に加熱された状態が例示される。 In the case of sensible heat storage materials, the initial state is exemplified by the state in which the sensible heat storage material has been heated to, for example, the allowable temperature of the reboiler.

化学蓄熱材の場合、初期状態とは、化学蓄熱材において、脱水反応によって蓄熱した状態の化学蓄熱材と、水和反応によって放熱した状態の化学蓄熱材とが、例えば、等しい分量で混在する状態が例示される。CaO/HO系の化学蓄熱材では、Ca(OH)とCaOとが等しい分量で混在する状態が例示される。MgO/HO系の化学蓄熱材では、Mg(OH)とMgOとが等しい分量で混在する状態が例示される。 In the case of chemical heat storage materials, the initial state is exemplified by a state in which the chemical heat storage material has stored heat through a dehydration reaction and the chemical heat storage material has released heat through a hydration reaction are mixed in equal amounts. For example, in CaO/ H₂O -based chemical heat storage materials, an example is a state in which Ca(OH) and CaO are mixed in equal amounts. For MgO/ H₂O -based chemical heat storage materials, an example is a state in which Mg(OH) and MgO are mixed in equal amounts.

蓄熱部81を上記した初期状態とすることで、蓄熱、放熱のいずれの処理も実行することができる。 By setting the heat storage unit 81 to the initial state described above, both heat storage and heat dissipation processes can be performed.

ここで、潜熱蓄熱材または顕熱蓄熱材を使用する場合において、これらの蓄熱材に熱量が蓄えられていない状態から初期状態とする際の作用について説明する。 Here, we will explain the process of bringing a latent heat storage material or a sensible heat storage material from a state where no heat is stored to its initial state.

流量調整弁91aを調整して、蓄熱部熱媒体供給管92に流れる低温熱媒体の流量を調整する。そして、蓄熱部熱媒体供給管92において、高温熱媒体導入管90から導入される高温熱媒体と低温熱媒体との混合熱媒体の温度を所定の温度に調整する。混合熱媒体の温度は、例えば、リボイラ許容温度よりも高い温度に調整される。 The flow rate control valve 91a is adjusted to control the flow rate of the low-temperature heat transfer medium flowing through the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92. Then, in the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92, the temperature of the mixed heat transfer medium (high-temperature heat transfer medium and low-temperature heat transfer medium) introduced from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 is adjusted to a predetermined temperature. The temperature of the mixed heat transfer medium is adjusted to, for example, a temperature higher than the reboiler's allowable temperature.

混合熱媒体の一部は、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81に供給される。蓄熱部81は、供給された混合熱媒体によって加熱され、熱量を蓄える。蓄熱部81に熱量が奪われた混合熱媒体は、蓄熱部81から排出されリボイラ熱媒体供給管93に導入される。この際、混合熱媒体の温度は、リボイラ許容温度よりも低い。 A portion of the mixed heat transfer medium is supplied to the heat storage unit 81 from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92. The heat storage unit 81 is heated by the supplied mixed heat transfer medium and stores heat. The mixed heat transfer medium from which heat has been absorbed by the heat storage unit 81 is discharged from the heat storage unit 81 and introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. At this point, the temperature of the mixed heat transfer medium is lower than the reboiler's allowable temperature.

混合熱媒体の残部は、バイパス管100を介してリボイラ熱媒体供給管93に導入される。 The remaining mixed heat transfer medium is introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 via the bypass pipe 100.

蓄熱部81から排出された混合熱媒体およびバイパス管100を介して導入された混合熱媒体は、リボイラ熱媒体供給管93において混合してリボイラ熱媒体62としてリボイラ40に供給される。ここで、流量調整弁92aおよび流量調整弁100aは、温度検知部94で検知された熱媒体の温度に基づいて、リボイラ熱媒体62の温度がリボイラ許容温度となるように調整される。 The mixed heat transfer medium discharged from the heat storage unit 81 and the mixed heat transfer medium introduced via the bypass pipe 100 are mixed in the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 and supplied to the reboiler 40 as the reboiler heat transfer medium 62. Here, the flow control valves 92a and 100a adjust the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 to the reboiler's allowable temperature based on the temperature of the heat transfer medium detected by the temperature detection unit 94.

そして、温度検知部95で検知された熱媒体の温度に基づいて、蓄熱部81から排出される混合熱媒体の温度が所定の温度になったと判定されたときに、初期状態とするための作用は停止される。 Then, based on the temperature of the heat transfer medium detected by the temperature detection unit 95, when it is determined that the temperature of the mixed heat transfer medium discharged from the heat storage unit 81 has reached a predetermined temperature, the operation to return to the initial state is stopped.

なお、初期状態とするための作用を停止する際の所定の温度として、潜熱蓄熱材の場合は融点と等しい温度、顕熱蓄熱材の場合はリボイラ許容温度が例示される。 Furthermore, as a predetermined temperature for stopping the process to return to the initial state, examples include the melting point temperature for latent heat storage materials and the reboiler's allowable temperature for sensible heat storage materials.

このような過程を経て、蓄熱部81の潜熱蓄熱材または顕熱蓄熱材は、初期状態となる。このような初期状態から蓄熱処理または放熱処理が実行される。 Through this process, the latent heat storage material or sensible heat storage material in the heat storage unit 81 returns to its initial state. From this initial state, a heat storage treatment or heat dissipation treatment is then performed.

次に、蓄熱装置80において蓄熱する際の作用について説明する。 Next, the operation of the heat storage device 80 during heat storage will be explained.

ここで、蓄熱作用について、蓄熱部81にリボイラ許容温度の熱媒体を導入する場合と、蓄熱部81にリボイラ許容温度を超える温度の熱媒体を導入する場合とに分けて説明する。 Here, the heat storage function will be explained separately for two cases: when a heat transfer medium at the reboiler's allowable temperature is introduced into the heat storage unit 81, and when a heat transfer medium at a temperature exceeding the reboiler's allowable temperature is introduced into the heat storage unit 81.

まず、蓄熱部81にリボイラ許容温度の熱媒体を導入する場合について説明する。 First, we will explain the case where a heat transfer medium with a reboiler-permissible temperature is introduced into the heat storage unit 81.

蓄熱する際、流量調整弁100aは閉じられている。すなわち、バイパス管100には、蓄熱部熱媒体供給管92からの混合熱媒体は流れない。 During heat storage, the flow control valve 100a is closed. That is, the mixed heat transfer medium from the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92 does not flow through the bypass pipe 100.

蓄熱する際、低温熱媒体導入管91から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される低温熱媒体の流量は、流量調整弁91aによって調整される。例えば、低温熱媒体導入管91から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される低温熱媒体の流量は、高温熱媒体導入管90から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される高温熱媒体の流量よりも少なくなるように調整されている。具体的には、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81に供給される熱媒体の温度がリボイラ許容温度になるように、流量調整弁91aは調整されている。この場合、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81に供給される熱媒体の温度は、蓄熱部81の蓄熱材の設定加熱温度に対応している。 During heat storage, the flow rate of the low-temperature heat transfer medium introduced from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 is controlled by the flow rate control valve 91a. For example, the flow rate of the low-temperature heat transfer medium introduced from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 is adjusted to be less than the flow rate of the high-temperature heat transfer medium introduced from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92. Specifically, the flow rate control valve 91a is adjusted so that the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage section 81 reaches the reboiler's allowable temperature. In this case, the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage section 81 corresponds to the set heating temperature of the heat storage material in the heat storage section 81.

なお、高温熱媒体導入管90からの高温熱媒体の温度がリボイラ許容温度の場合には、蓄熱部熱媒体供給管92に導入されるすべての熱媒体を高温熱媒体導入管90からの高温熱媒体としてもよい。この場合、流量調整弁91aは、閉じられる。 Furthermore, if the temperature of the high-temperature heat transfer medium from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 is within the reboiler's allowable temperature, all the heat transfer medium introduced into the heat storage section's heat transfer medium supply pipe 92 may be the high-temperature heat transfer medium from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90. In this case, the flow control valve 91a is closed.

ここで、蓄熱処理が実行される状況として、例えば、プラントなどにおける高負荷運転で余剰の高温の熱媒体が生じた場合などが例示される。 Here, an example of a situation in which heat storage treatment is performed is when excess high-temperature heat transfer fluid is generated during high-load operation in a plant, for instance.

蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81に供給された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱材を加熱する。これによって、蓄熱材は、熱量を蓄える。蓄熱部81から排出される熱媒体(混合熱媒体)は、リボイラ熱媒体62としてリボイラ熱媒体供給管93を介してリボイラ40に供給される。なお、蓄熱過程に入る前に蓄熱部81は初期状態となっているため、蓄熱部81から排出される熱媒体(混合熱媒体)の温度は、リボイラ許容温度となる。また、リボイラ熱媒体供給管93に導入される熱媒体(混合熱媒体)の流量は、リボイラ40の設定流量に調整されている。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the heat storage unit 81 via the heat transfer medium supply pipe 92 heat storage unit heats the heat storage material. As a result, the heat storage material stores heat. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) discharged from the heat storage unit 81 is supplied to the reboiler 40 via the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 as the reboiler heat transfer medium 62. Since the heat storage unit 81 is in its initial state before entering the heat storage process, the temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) discharged from the heat storage unit 81 is at the reboiler's allowable temperature. Furthermore, the flow rate of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 is adjusted to the set flow rate of the reboiler 40.

このように蓄熱部81に熱量を蓄える過程において、温度検知部95で検知された熱媒体(混合熱媒体)の温度が、蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81に導入される熱媒体(混合熱媒体)の温度と等しい場合、例えば、流量調整弁92aを閉じるとともに流量調整弁100aを開く。この場合、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱上限熱量を超えたことを意味する。 In the process of storing heat in the heat storage unit 81, if the temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) detected by the temperature detection unit 95 is equal to the temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the heat storage unit 81 via the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92, then, for example, the flow rate control valve 92a is closed and the flow rate control valve 100a is opened. In this case, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has exceeded the upper limit of heat storage capacity.

そして、バイパス管100を介してリボイラ熱媒体供給管93に熱媒体(混合熱媒体)を導入する。この際、流量調整弁91aは、温度検知部94で検知された熱媒体の温度に基づいて、リボイラ熱媒体62の温度がリボイラ許容温度となるように調整される。また、流量調整弁100aは、リボイラ熱媒体供給管93に導入される熱媒体(混合熱媒体)の流量がリボイラ40の設定流量になるように調整される。 Then, the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 via the bypass pipe 100. At this time, the flow control valve 91a adjusts the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 to the reboiler's allowable temperature based on the temperature of the heat transfer medium detected by the temperature detection unit 94. Furthermore, the flow control valve 100a adjusts the flow rate of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 to the set flow rate of the reboiler 40.

次に、蓄熱部81にリボイラ許容温度を超える温度の熱媒体を導入する場合について説明する。 Next, we will explain the case where a heat transfer medium with a temperature exceeding the reboiler's allowable temperature is introduced into the heat storage unit 81.

蓄熱する際、低温熱媒体導入管91から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される低温熱媒体の流量は、流量調整弁91aによって調整される。例えば、低温熱媒体導入管91から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される低温熱媒体の流量は、高温熱媒体導入管90から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される高温熱媒体の流量よりも少なくなるように調整されている。具体的には、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81に供給される熱媒体の温度がリボイラ許容温度よりも高くなるように、流量調整弁91aは調整される。 During heat storage, the flow rate of the low-temperature heat transfer medium introduced from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 is controlled by the flow rate control valve 91a. For example, the flow rate of the low-temperature heat transfer medium introduced from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 is adjusted to be less than the flow rate of the high-temperature heat transfer medium introduced from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92. Specifically, the flow rate control valve 91a is adjusted so that the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage section 81 is higher than the reboiler's allowable temperature.

なお、蓄熱する際、蓄熱部熱媒体供給管92に導入されるすべての熱媒体を高温熱媒体導入管90からの高温熱媒体としてもよい。この場合、流量調整弁91aは、閉じられる。 Furthermore, when storing heat, all the heat transfer medium introduced into the heat transfer medium supply pipe 92 of the heat storage unit may be the high-temperature heat transfer medium from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90. In this case, the flow control valve 91a is closed.

ここで、蓄熱部81にリボイラ許容温度を超える温度の熱媒体を導入する場合、バイパス管100を介してリボイラ熱媒体供給管93に熱媒体(混合熱媒体)を導入して、リボイラ熱媒体62の温度がリボイラ許容温度となるように調整されている。 Here, when introducing a heat transfer medium at a temperature exceeding the reboiler's allowable temperature into the heat storage unit 81, the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 via the bypass pipe 100, and the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 is adjusted to the reboiler's allowable temperature.

具体的には、流量調整弁91aは、温度検知部94で検知された熱媒体の温度に基づいて、リボイラ熱媒体62の温度がリボイラ許容温度となるように調整される。また、流量調整弁92aおよび流量調整弁100aは、リボイラ40に供給される熱媒体(混合熱媒体)の流量がリボイラ40の設定流量になるように調整される。 Specifically, the flow control valve 91a adjusts the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 to the reboiler's allowable temperature based on the temperature of the heat transfer medium detected by the temperature sensing unit 94. Furthermore, the flow control valves 92a and 100a adjust the flow rate of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the reboiler 40 to the set flow rate of the reboiler 40.

蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81に供給された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱材を加熱する。これによって、蓄熱材は、熱量を蓄える。蓄熱部81から排出される熱媒体(混合熱媒体)は、バイパス管100を介して導入される熱媒体(混合熱媒体)と混合してリボイラ熱媒体62としてリボイラ熱媒体供給管93を介してリボイラ40に供給される。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the heat storage unit 81 via the heat transfer medium supply pipe 92 heat storage unit heats the heat storage material. As a result, the heat storage material stores heat. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) discharged from the heat storage unit 81 mixes with the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced via the bypass pipe 100 and is supplied to the reboiler 40 via the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 as the reboiler heat transfer medium 62.

このように蓄熱部81に熱量を蓄える過程において、温度検知部95で検知された熱媒体(混合熱媒体)の温度が、蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81に導入される熱媒体(混合熱媒体)の温度と等しい場合、例えば、流量調整弁92aを閉じる。この場合、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱上限熱量を超えたことを意味する。なお、蓄熱部81に導入される熱媒体(混合熱媒体)の温度は、蓄熱部熱媒体供給管92に設けられた図示しない温度検知部によって検知される。 In the process of storing heat in the heat storage unit 81, if the temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) detected by the temperature detection unit 95 is equal to the temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the heat storage unit 81 via the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92, for example, the flow rate control valve 92a is closed. In this case, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has exceeded the upper limit of heat storage capacity. The temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the heat storage unit 81 is detected by a temperature detection unit (not shown) provided in the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92.

流量調整弁92aを閉じた場合、流量調整弁91aは、温度検知部94で検知された熱媒体の温度に基づいて、バイパス管100を介してリボイラ熱媒体供給管93に導入される熱媒体(混合熱媒体)の温度がリボイラ許容温度となるように調整される。また、流量調整弁100aは、リボイラ熱媒体供給管93に導入される熱媒体(混合熱媒体)の流量がリボイラ40の設定流量になるように調整される。 When the flow control valve 92a is closed, the flow control valve 91a adjusts the temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 via the bypass pipe 100 to the reboiler's allowable temperature, based on the temperature of the heat transfer medium detected by the temperature detection unit 94. Furthermore, the flow control valve 100a adjusts the flow rate of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 to match the set flow rate of the reboiler 40.

次に、蓄熱装置80において放熱する際の作用について説明する。 Next, the process of heat dissipation in the heat storage device 80 will be explained.

ここで、放熱作用について、蓄熱部81において熱媒体(混合熱媒体)がリボイラ許容温度に加熱される場合と、蓄熱部81において熱媒体(混合熱媒体)がリボイラ許容温度を超える温度に加熱される場合とに分けて説明する。 Here, the heat dissipation process will be explained separately for two cases: when the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) in the heat storage unit 81 is heated to the reboiler's allowable temperature, and when the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) in the heat storage unit 81 is heated to a temperature exceeding the reboiler's allowable temperature.

まず、蓄熱部81において熱媒体(混合熱媒体)がリボイラ許容温度に加熱される場合について説明する。 First, we will explain the case where the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) in the heat storage unit 81 is heated to the reboiler's allowable temperature.

放熱する際、流量調整弁100aは閉じられている。すなわち、バイパス管100には、蓄熱部熱媒体供給管92からの混合熱媒体は流れない。 During heat dissipation, the flow control valve 100a is closed. That is, the mixed heat transfer medium from the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92 does not flow through the bypass pipe 100.

放熱する際、流量調整弁91aが調整され、低温熱媒体導入管91から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される低温熱媒体の流量は、高温熱媒体導入管90から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される高温熱媒体の流量よりも多くなるように調整されている。具体的には、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81に供給される熱媒体の温度がリボイラ許容温度よりも低くなるように、流量調整弁91aは調整される。 During heat dissipation, the flow control valve 91a is adjusted so that the flow rate of the low-temperature heat transfer medium introduced from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 is greater than the flow rate of the high-temperature heat transfer medium introduced from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92. Specifically, the flow control valve 91a is adjusted so that the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage section 81 is lower than the reboiler's allowable temperature.

なお、放熱する際、蓄熱部熱媒体供給管92に導入されるすべての熱媒体を低温熱媒体導入管91からの低温熱媒体としてもよい。この場合、高温熱媒体導入管90に備えられた流量調整弁(図示しない)は、閉じられる。 Furthermore, when dissipating heat, all the heat transfer medium introduced into the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92 may be the low-temperature heat transfer medium from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91. In this case, the flow control valve (not shown) provided in the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 is closed.

ここで、放熱処理が実行される状況として、例えば、プラントなどで低負荷運転となり、導入される熱媒体の温度が低下する場合などが例示される。 Here, an example of a situation where heat dissipation is performed is when a plant operates under low load, causing the temperature of the introduced heat transfer medium to decrease.

蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81に供給された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱材から熱量を奪う。これによって、熱媒体(混合熱媒体)は、リボイラ許容温度まで加熱される。蓄熱部81から排出される熱媒体(混合熱媒体)は、リボイラ熱媒体62としてリボイラ熱媒体供給管93を介してリボイラ40に供給される。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the heat storage unit 81 via the heat transfer medium supply pipe 92 absorbs heat from the heat storage material. This heats the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) to the reboiler's allowable temperature. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) discharged from the heat storage unit 81 is supplied to the reboiler 40 as the reboiler heat transfer medium 62 via the reboiler heat transfer medium supply pipe 93.

このように蓄熱部81から熱量を放出する過程において、温度検知部95で検知されたリボイラ熱媒体62の温度が下限閾値を下回ったときに、流量調整弁92aを閉じるとともに流量調整弁100aを開く。そして、流量調整弁91aも調整される。 In the process of releasing heat from the heat storage unit 81, when the temperature of the reboiler heat transfer medium 62, as detected by the temperature detection unit 95, falls below the lower threshold, the flow rate control valve 92a is closed and the flow rate control valve 100a is opened. The flow rate control valve 91a is also adjusted.

蓄熱部81から排出される蓄熱部熱媒体74の温度が下限閾値を下回ったときには、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱下限熱量を下回ったことを意味する。なお、放熱過程における下限閾値は、前述したとおりである。 When the temperature of the heat transfer medium 74 discharged from the heat storage unit 81 falls below the lower threshold, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has fallen below the lower limit of heat storage. The lower threshold during the heat dissipation process is as described above.

この場合、流量調整弁91aを調整して、蓄熱部熱媒体供給管92における混合熱媒体の温度は、リボイラ許容温度に調整される。そして、リボイラ許容温度に調整された混合熱媒体は、バイパス管100を介してリボイラ熱媒体供給管93に導入される。そして、混合熱媒体は、リボイラ熱媒体62としてリボイラ40に供給される。なお、流量調整弁100aは、リボイラ熱媒体供給管93に導入される熱媒体(混合熱媒体)の流量がリボイラ40の設定流量になるように調整される。 In this case, the flow control valve 91a is adjusted to adjust the temperature of the mixed heat medium in the heat storage unit's heat medium supply pipe 92 to the reboiler's allowable temperature. The mixed heat medium, adjusted to the reboiler's allowable temperature, is then introduced into the reboiler heat medium supply pipe 93 via the bypass pipe 100. This mixed heat medium is then supplied to the reboiler 40 as the reboiler heat medium 62. The flow control valve 100a adjusts the flow rate of the heat medium (mixed heat medium) introduced into the reboiler heat medium supply pipe 93 to match the set flow rate of the reboiler 40.

次に、蓄熱部81において熱媒体(混合熱媒体)がリボイラ許容温度を超える温度に加熱される場合について説明する。 Next, we will explain the case where the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) in the heat storage unit 81 is heated to a temperature exceeding the reboiler's allowable temperature.

この場合、流量調整弁100aは開かれている。そして、バイパス管100を介して蓄熱部熱媒体供給管92からリボイラ熱媒体供給管93に熱媒体(混合熱媒体)が導入される。なお、蓄熱材として化学蓄熱材が使用された場合、放熱する際、給水管82から蓄熱部81に水または水蒸気が供給される。 In this case, the flow control valve 100a is open. Then, the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is introduced from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92 to the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 via the bypass pipe 100. Furthermore, if a chemical heat storage material is used as the heat storage material, water or steam is supplied from the water supply pipe 82 to the heat storage unit 81 when heat is released.

放熱する際、流量調整弁91aが調整され、低温熱媒体導入管91から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される低温熱媒体の流量は、高温熱媒体導入管90から蓄熱部熱媒体供給管92に導入される高温熱媒体の流量よりも多くなるように調整されている。換言すれば、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81に供給される熱媒体の温度は、例えば、リボイラ許容温度よりも低く設定される。 During heat dissipation, the flow control valve 91a is adjusted so that the flow rate of the low-temperature heat transfer medium introduced from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 is greater than the flow rate of the high-temperature heat transfer medium introduced from the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 to the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92. In other words, the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage section 81 is set lower than, for example, the reboiler's allowable temperature.

なお、放熱する際、蓄熱部熱媒体供給管92に導入されるすべての熱媒体を低温熱媒体導入管91からの低温熱媒体としてもよい。この場合、高温熱媒体導入管90に備えられた流量調整弁(図示しない)は、閉じられる。 Furthermore, when dissipating heat, all the heat transfer medium introduced into the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 92 may be the low-temperature heat transfer medium from the low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91. In this case, the flow control valve (not shown) provided in the high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 is closed.

蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81に供給された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱材から熱量を奪う。これによって、熱媒体(混合熱媒体)は、加熱される。蓄熱部81から排出される熱媒体(混合熱媒体)は、バイパス管100を介して導入される熱媒体(混合熱媒体)と混合し、リボイラ熱媒体62としてリボイラ熱媒体供給管93を介してリボイラ40に供給される。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the heat storage unit 81 via the heat transfer medium supply pipe 92 absorbs heat from the heat storage material. This heats the heat transfer medium (mixed heat transfer medium). The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) discharged from the heat storage unit 81 mixes with the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced via the bypass pipe 100 and is supplied to the reboiler 40 via the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 as the reboiler heat transfer medium 62.

このように蓄熱部81から熱量を放出する過程において、流量調整弁91aは、温度検知部94で検知された熱媒体の温度に基づいて、リボイラ熱媒体62の温度がリボイラ許容温度となるように調整される。具体的には、流量調整弁91aは、リボイラ熱媒体62の温度がリボイラ許容温度となるように、バイパス管100を介してリボイラ熱媒体供給管93に導入される熱媒体(混合熱媒体)の温度を調整する。 In this process of releasing heat from the heat storage unit 81, the flow control valve 91a adjusts the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 to the reboiler's allowable temperature, based on the temperature of the heat transfer medium detected by the temperature detection unit 94. Specifically, the flow control valve 91a adjusts the temperature of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 via the bypass pipe 100 so that the temperature of the reboiler heat transfer medium 62 reaches the reboiler's allowable temperature.

また、蓄熱部81から熱量を放出する過程において、温度検知部95で検知されたリボイラ熱媒体62の温度が下限閾値を下回ったときに、流量調整弁92aを閉じる。なお、放熱過程における所定の閾値は、前述したとおりである。 Furthermore, during the process of releasing heat from the heat storage unit 81, the flow control valve 92a is closed when the temperature of the reboiler heat transfer medium 62, as detected by the temperature detection unit 95, falls below a lower threshold. The predetermined threshold during the heat dissipation process is as described above.

そして、流量調整弁91aを調整して、蓄熱部熱媒体供給管92における混合熱媒体の温度は、リボイラ許容温度に調整される。また、流量調整弁100aは、リボイラ熱媒体供給管93に導入される熱媒体(混合熱媒体)の流量がリボイラ40の設定流量になるように調整される。 Then, by adjusting the flow control valve 91a, the temperature of the mixed heat medium in the heat storage unit's heat medium supply pipe 92 is adjusted to the reboiler's allowable temperature. Furthermore, the flow control valve 100a adjusts the flow rate of the heat medium (mixed heat medium) introduced into the reboiler's heat medium supply pipe 93 so that it matches the set flow rate of the reboiler 40.

上記した第2の実施の形態の二酸化炭素回収設備11によれば、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて、高負荷運転などで余剰の高温の熱媒体が生じた場合に、蓄熱装置80において余剰の熱媒体が有する熱量を蓄えることができる。 According to the carbon dioxide recovery equipment 11 of the second embodiment described above, when excess high-temperature heat transfer medium is generated in a plant or other source of heat transfer medium due to high-load operation, the heat storage device 80 can store the amount of heat contained in the excess heat transfer medium.

また、プラントなどの低負荷運転などで熱媒体の温度が減少した場合であっても、蓄熱装置80に蓄えられた熱量を使用して、適正な温度のリボイラ熱媒体62をリボイラ40に供給することができる。 Furthermore, even if the temperature of the heat transfer medium decreases due to low-load operation of a plant or other equipment, the heat stored in the heat storage device 80 can be used to supply the reboiler heat transfer medium 62 at the appropriate temperature to the reboiler 40.

さらに、高温熱媒体導入管90および低温熱媒体導入管91を備えることで、適正な温度の熱媒体を蓄熱部81に供給することができる。また、蓄熱部81における熱量の授受が遮断されたときでも、バイパス管100を備えることで、最適な温度および流量のリボイラ熱媒体をリボイラ40に供給できる。 Furthermore, by providing a high-temperature heat transfer medium introduction pipe 90 and a low-temperature heat transfer medium introduction pipe 91, a heat transfer medium at the appropriate temperature can be supplied to the heat storage unit 81. Also, even when the heat transfer in the heat storage unit 81 is interrupted, the bypass pipe 100 allows the reboiler heat transfer medium at the optimal temperature and flow rate to be supplied to the reboiler 40.

このように、二酸化炭素回収設備11では、プラントなどの外部設備で生じた余剰の熱量をリボイラ40において有効に利用することができる。また、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて負荷変動が生じた場合においても、リボイラ40において適正に吸収液を加熱することができる。 Thus, the carbon dioxide capture system 11 can effectively utilize the surplus heat generated by external facilities such as plants in the reboiler 40. Furthermore, even if load fluctuations occur in the plant or other heat transfer medium supply source, the reboiler 40 can properly heat the absorbent liquid.

ここで、蓄熱装置80の蓄熱部81の構成は、上記した構成に限られない。 Here, the configuration of the heat storage unit 81 of the heat storage device 80 is not limited to the configuration described above.

図6および図7は、第2の実施の形態の二酸化炭素回収設備11における他の構成の蓄熱装置80の構成を模式的に示した図である。 Figures 6 and 7 schematically show the configuration of a different heat storage device 80 in the carbon dioxide capture system 11 of the second embodiment.

まず、図6に示された蓄熱装置80について説明する。 First, we will explain the heat storage device 80 shown in Figure 6.

図6に示すように、蓄熱装置80は、化学蓄熱材を備える蓄熱部81Aと、潜熱蓄熱材または顕熱蓄熱材を備える蓄熱部81Bとを備えてもよい。蓄熱部81Aは、蓄熱部熱媒体供給管92側に配置され、蓄熱部81Bは、リボイラ熱媒体供給管93側に配置される。すなわち、熱媒体(混合熱媒体)に流れに対して上流側に蓄熱部81Aが備えられ、下流側に蓄熱部81Bが備えられている。 As shown in Figure 6, the heat storage device 80 may comprise a heat storage section 81A equipped with a chemical heat storage material and a heat storage section 81B equipped with a latent heat storage material or a sensible heat storage material. The heat storage section 81A is located on the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 side, and the heat storage section 81B is located on the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 side. That is, the heat storage section 81A is located upstream of the flow of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium), and the heat storage section 81B is located downstream.

化学蓄熱材を備える蓄熱部81Aは、給水管82および排水管83を備える。蓄熱部81Aは、蓄熱部熱媒体供給管92と連結されている。蓄熱部81Bは、リボイラ熱媒体供給管93と連結されている。蓄熱部81Aと蓄熱部81Bの間は連結管110で連結されている。 The heat storage unit 81A, equipped with a chemical heat storage material, includes a water supply pipe 82 and a drain pipe 83. The heat storage unit 81A is connected to the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92. The heat storage unit 81B is connected to the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The heat storage units 81A and 81B are connected by a connecting pipe 110.

まず、蓄熱装置80において蓄熱する際の作用について説明する。 First, we will explain the process of heat storage in the heat storage device 80.

図6に示した蓄熱装置80において、蓄熱装置80において蓄熱する際、蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81Aに熱媒体(混合熱媒体)が供給される。なお、前述したように、熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱部81A内の熱交換用配管84に導入される(図4参照)。 In the heat storage device 80 shown in Figure 6, when heat is stored in the heat storage device 80, a heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is supplied to the heat storage section 81A via the heat transfer medium supply pipe 92. As mentioned above, the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is introduced into the heat exchange piping 84 within the heat storage section 81A (see Figure 4).

また、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81Aに供給される熱媒体の温度は、例えば、リボイラ許容温度よりも高く設定される。具体的には、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81Aに供給される熱媒体の温度は、蓄熱部81の蓄熱材の設定加熱温度に対応して設定される。 Furthermore, the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat transfer medium supply pipe 92 to the heat transfer unit 81A is set higher than, for example, the allowable temperature of the reboiler. Specifically, the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat transfer medium supply pipe 92 to the heat transfer unit 81A is set to correspond to the set heating temperature of the heat storage material in the heat transfer unit 81.

化学蓄熱材を備える蓄熱部81Aでは、前述した化学蓄熱材における脱水反応が生じる。すなわち、蓄熱部81Aに供給された熱媒体(混合熱媒体)は、化学蓄熱材を加熱して脱水反応を生じさせる。脱水反応で生成された水は、排水管83から排出される。 In the heat storage section 81A, which is equipped with a chemical heat storage material, a dehydration reaction occurs in the chemical heat storage material. That is, the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the heat storage section 81A heats the chemical heat storage material, causing a dehydration reaction. The water produced by the dehydration reaction is discharged through the drain pipe 83.

化学蓄熱材を加熱した熱媒体(混合熱媒体)は、連結管110を通り蓄熱部81Bに導入される。蓄熱部81Bに導入された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱部81Bの蓄熱材に熱量を与える。これによって、蓄熱部81Bの蓄熱材は、蓄熱する。そして、蓄熱部81Bの蓄熱材に熱量を与えた熱媒体(混合熱媒体)は、リボイラ熱媒体供給管93に導入される。なお、これ以降の作用は、前述したとおりである。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) used to heat the chemical heat storage material is introduced into the heat storage section 81B via the connecting pipe 110. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the heat storage section 81B transfers heat to the heat storage material in the heat storage section 81B. As a result, the heat storage material in the heat storage section 81B stores heat. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) that has transferred heat to the heat storage material in the heat storage section 81B is then introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The subsequent operation is as described above.

次に、蓄熱装置80において放熱する際の作用について説明する。 Next, the process of heat dissipation in the heat storage device 80 will be explained.

図6に示した蓄熱装置80において、蓄熱装置80において放熱する際、蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81Aに熱媒体(混合熱媒体)が供給される。 In the heat storage device 80 shown in Figure 6, when heat is released from the heat storage device 80, a heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is supplied to the heat storage section 81A via the heat transfer medium supply pipe 92.

なお、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81Aに供給される熱媒体の温度は、例えば、リボイラ許容温度よりも低く設定される。 Furthermore, the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat transfer medium supply pipe 92 to the heat transfer unit 81A is set lower than, for example, the allowable temperature of the reboiler.

化学蓄熱材を備える蓄熱部81Aでは、前述した化学蓄熱材における水和反応が生じる。すなわち、給水管82から蓄熱部81Aに水または水蒸気が供給され、水和反応によって化学蓄熱材から放熱する。この放熱によって、熱交換用配管84を流れる熱媒体(混合熱媒体)は加熱される。 In the heat storage section 81A, which is equipped with a chemical heat storage material, the aforementioned hydration reaction occurs in the chemical heat storage material. Specifically, water or steam is supplied from the water supply pipe 82 to the heat storage section 81A, and heat is released from the chemical heat storage material through the hydration reaction. This heat release heats the heat transfer medium (mixed heat transfer medium) flowing through the heat exchange piping 84.

加熱された熱媒体(混合熱媒体)は、連結管110を通り蓄熱部81Bに導入される。蓄熱部81Bに導入された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱部81Bの蓄熱材から熱量を奪い、さらに加熱される。そして、加熱された熱媒体(混合熱媒体)は、リボイラ熱媒体供給管93に導入される。なお、これ以降の作用は、前述したとおりである。 The heated heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is introduced into the heat storage unit 81B through the connecting pipe 110. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the heat storage unit 81B absorbs heat from the heat storage material in the heat storage unit 81B and is further heated. The heated heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is then introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The subsequent operation is as described above.

上記した蓄熱装置80によれば、上流側に化学蓄熱材の蓄熱部81Aを備えることで、例えば、蓄熱部81Bを初期状態とする際、混合熱媒体の温度を調整することなく、蓄熱部81Aの水和反応を利用して蓄熱部81Bに適温の蒸気を供給することができる。 According to the heat storage device 80 described above, by providing a heat storage section 81A of a chemical heat storage material on the upstream side, for example, when setting the heat storage section 81B to its initial state, it is possible to supply steam at an appropriate temperature to the heat storage section 81B by utilizing the hydration reaction of the heat storage section 81A without adjusting the temperature of the mixed heat transfer medium.

また、下流側に潜熱蓄熱材または顕熱蓄熱材を備えることで、蓄熱過程で高温の熱媒体が蓄熱部81Aから排出された場合においても、高温の熱媒体が有する熱量を蓄熱部81Bで蓄熱することができる。 Furthermore, by providing a latent heat storage material or a sensible heat storage material on the downstream side, even if a high-temperature heat transfer medium is discharged from the heat storage section 81A during the heat storage process, the amount of heat contained in the high-temperature heat transfer medium can be stored in the heat storage section 81B.

次に、図7に示された蓄熱装置80について説明する。 Next, we will explain the heat storage device 80 shown in Figure 7.

図7に示すように、蓄熱装置80は、顕熱蓄熱材を備える蓄熱部81Cと、潜熱蓄熱材を備える蓄熱部81Dとを備えてもよい。蓄熱部81Cは、蓄熱部熱媒体供給管92側に配置され、蓄熱部81Dは、リボイラ熱媒体供給管93側に配置される。すなわち、熱媒体(混合熱媒体)に流れに対して上流側に蓄熱部81Cが備えられ、下流側に蓄熱部81Dが備えられている。 As shown in Figure 7, the heat storage device 80 may comprise a heat storage section 81C equipped with a sensible heat storage material and a heat storage section 81D equipped with a latent heat storage material. The heat storage section 81C is located on the heat storage section heat transfer medium supply pipe 92 side, and the heat storage section 81D is located on the reboiler heat transfer medium supply pipe 93 side. That is, the heat storage section 81C is located upstream of the flow of the heat transfer medium (mixed heat transfer medium), and the heat storage section 81D is located downstream.

蓄熱部81Cは、蓄熱部熱媒体供給管92と連結されている。蓄熱部81Dは、リボイラ熱媒体供給管93と連結されている。蓄熱部81Cと蓄熱部81Dの間は連結管111で連結されている。 The heat storage unit 81C is connected to the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 92. The heat storage unit 81D is connected to the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The heat storage unit 81C and the heat storage unit 81D are connected by a connecting pipe 111.

まず、蓄熱装置80において蓄熱する際の作用について説明する。 First, we will explain the process of heat storage in the heat storage device 80.

図7に示した蓄熱装置80において、蓄熱装置80において蓄熱する際、蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81Cに熱媒体(混合熱媒体)が供給される。なお、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81Cに供給される熱媒体の温度は、例えば、リボイラ許容温度よりも高く設定される。具体的には、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81Cに供給される熱媒体の温度は、蓄熱部81Cの蓄熱材の設定加熱温度に対応して設定される。 In the heat storage device 80 shown in Figure 7, when heat is stored in the heat storage device 80, a heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is supplied to the heat storage section 81C via the heat transfer medium supply pipe 92. The temperature of the heat transfer medium supplied from the heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage section 81C is set higher than, for example, the allowable temperature of the reboiler. Specifically, the temperature of the heat transfer medium supplied from the heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage section 81C is set to correspond to the set heating temperature of the heat storage material in the heat storage section 81C.

蓄熱部81Cに供給された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱部81Cの顕熱蓄熱材に熱量を与える。これによって、蓄熱部81Cの顕熱蓄熱材は、蓄熱する。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the heat storage unit 81C transfers heat to the sensible heat storage material in the heat storage unit 81C. As a result, the sensible heat storage material in the heat storage unit 81C stores heat.

顕熱蓄熱材を加熱した熱媒体(混合熱媒体)は、連結管111を通り蓄熱部81Dに導入される。蓄熱部81Dに導入された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱部81Dの潜熱蓄熱材に熱量を与える。これによって、蓄熱部81Dの潜熱蓄熱材は、蓄熱する。そして、蓄熱部81Dの潜熱蓄熱材に熱量を与えた熱媒体(混合熱媒体)は、リボイラ熱媒体供給管93に導入される。なお、これ以降の作用は、前述したとおりである。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) that has heated the sensible heat storage material is introduced into the heat storage section 81D through the connecting pipe 111. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the heat storage section 81D transfers heat to the latent heat storage material in the heat storage section 81D. As a result, the latent heat storage material in the heat storage section 81D stores heat. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) that has transferred heat to the latent heat storage material in the heat storage section 81D is then introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The subsequent operation is as described above.

次に、蓄熱装置80において放熱する際の作用について説明する。 Next, the process of heat dissipation in the heat storage device 80 will be explained.

図7に示した蓄熱装置80において、蓄熱装置80において放熱する際、蓄熱部熱媒体供給管92を介して蓄熱部81Cに熱媒体(混合熱媒体)が供給される。なお、蓄熱部熱媒体供給管92から蓄熱部81Cに供給される熱媒体の温度は、例えば、リボイラ許容温度よりも低く設定される。 In the heat storage device 80 shown in Figure 7, when heat is released from the heat storage device 80, a heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is supplied to the heat storage unit 81C via the heat transfer medium supply pipe 92. The temperature of the heat transfer medium supplied from the heat transfer medium supply pipe 92 to the heat storage unit 81C is set lower than, for example, the allowable temperature of the reboiler.

蓄熱部81Cに供給された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱部81Cの顕熱蓄熱材から熱量を奪い、加熱される。 The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) supplied to the heat storage unit 81C absorbs heat from the sensible heat storage material in the heat storage unit 81C and is heated.

加熱された熱媒体(混合熱媒体)は、連結管111を通り蓄熱部81Dに導入される。蓄熱部81Dに導入された熱媒体(混合熱媒体)は、蓄熱部81Dの顕熱蓄熱材から熱量を奪い、さらに加熱される。そして、加熱された熱媒体(混合熱媒体)は、リボイラ熱媒体供給管93に導入される。なお、これ以降の作用は、前述したとおりである。 The heated heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is introduced into the heat storage unit 81D through the connecting pipe 111. The heat transfer medium (mixed heat transfer medium) introduced into the heat storage unit 81D absorbs heat from the sensible heat storage material in the heat storage unit 81D and is further heated. The heated heat transfer medium (mixed heat transfer medium) is then introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93. The subsequent operation is as described above.

上記した蓄熱装置80によれば、下流側に潜熱蓄熱材の蓄熱部81Dを備えることで、例えば、蓄熱部81Cの出口温度が蓄熱部81Dの潜熱蓄熱材の融点よりも高い場合でも、リボイラ熱媒体供給管93にリボイラ許容温度の熱媒体(混合熱媒体)を導入することができる。 According to the heat storage device 80 described above, by providing a heat storage section 81D of latent heat storage material on the downstream side, even if, for example, the outlet temperature of the heat storage section 81C is higher than the melting point of the latent heat storage material in the heat storage section 81D, a heat transfer medium (mixed heat transfer medium) at the reboiler's allowable temperature can be introduced into the reboiler heat transfer medium supply pipe 93.

また、下流側に潜熱蓄熱材の蓄熱部81Dを備えることで、蓄熱部81Cの顕熱蓄熱材をリボイラ許容温度を超えた高温の熱媒体(混合熱媒体)で加熱することができる。これによって、蓄熱部81Cおよび蓄熱部81Dを顕熱蓄熱材のみで構成する場合や潜熱蓄熱材のみで構成する場合に比べて、蓄熱部81Cに蓄えられる熱量が増加する。 Furthermore, by providing a latent heat storage section 81D on the downstream side, the sensible heat storage material in the heat storage section 81C can be heated with a high-temperature heat transfer medium (mixed heat transfer medium) exceeding the reboiler's allowable temperature. This increases the amount of heat that can be stored in the heat storage section 81C compared to cases where the heat storage section 81C and heat storage section 81D are composed solely of sensible heat storage material or solely of latent heat storage material.

(第3の実施の形態)
図8は、第3の実施の形態の二酸化炭素回収設備12におけるリボイラ熱媒体供給機構50Cの系統図である。
(Third embodiment)
Figure 8 is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C in the carbon dioxide recovery equipment 12 of the third embodiment.

第3の実施の形態の二酸化炭素回収設備12においては、リボイラ熱媒体供給機構50C以外は、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10の構成と同じである。そのため、ここでは、リボイラ熱媒体供給機構50Cの構成について主に説明する。 In the third embodiment of the carbon dioxide recovery system 12, the configuration is the same as that of the first embodiment of the carbon dioxide recovery system 10, except for the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C. Therefore, this section will mainly describe the configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C.

リボイラ熱媒体供給機構50Cは、リボイラ40に熱媒体を供給するための構成を備える。リボイラ熱媒体供給機構50Cは、図8に示すように、蓄熱装置80と、加熱供給機構70Cとを備える。 The reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C is configured to supply a heat transfer medium to the reboiler 40. As shown in Figure 8, the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C includes a heat storage device 80 and a heating supply mechanism 70C.

なお、蓄熱装置80の蓄熱部81は、潜熱蓄熱材または顕熱蓄熱材で構成される。また、蓄熱装置80は、図7に示したように、顕熱蓄熱材を備える蓄熱部81Cと、潜熱蓄熱材を備える蓄熱部81Dとを備える構成でもよい。なお、各蓄熱材の構成は、前述したとおりである。 The heat storage section 81 of the heat storage device 80 is composed of either a latent heat storage material or a sensible heat storage material. Alternatively, as shown in Figure 7, the heat storage device 80 may be configured to include a heat storage section 81C equipped with a sensible heat storage material and a heat storage section 81D equipped with a latent heat storage material. The composition of each heat storage material is as described above.

加熱供給機構70Cは、蓄熱装置80の蓄熱部81を加熱するとともに、蓄熱部81において蓄熱された熱量をリボイラ40へ供給するための構成を備える。加熱供給機構70Cは、図8に示すように、蓄熱部熱媒体供給管120と、蓄熱部熱媒体排出管121と、熱交換用配管124と、循環配管130とを備える。 The heating and supply mechanism 70C is configured to heat the heat storage section 81 of the heat storage device 80 and to supply the amount of heat stored in the heat storage section 81 to the reboiler 40. As shown in Figure 8, the heating and supply mechanism 70C includes a heat storage section heat transfer medium supply pipe 120, a heat storage section heat transfer medium discharge pipe 121, a heat exchange pipe 124, and a circulation pipe 130.

蓄熱部熱媒体供給管120は、蓄熱部熱媒体123を蓄熱装置80の蓄熱部81に供給する。蓄熱部熱媒体123として、例えば、二酸化炭素回収設備12が併設されている火力発電プラント、製鉄プラント、清掃工場などで生成される蒸気(水蒸気)が利用される。 The heat storage unit heat transfer medium supply pipe 120 supplies the heat storage unit heat transfer medium 123 to the heat storage unit 81 of the heat storage device 80. As the heat storage unit heat transfer medium 123, for example, steam (water vapor) generated in a thermal power plant, steel mill, or waste treatment plant equipped with a carbon dioxide recovery facility 12 is used.

蓄熱部熱媒体排出管121は、蓄熱部熱媒体供給管120から供給された蓄熱部熱媒体123を蓄熱部81から排出する。例えば、二酸化炭素回収設備12が蒸気タービンを備えた火力発電プラントに併設された場合、蓄熱部81において凝縮して水となった蓄熱部熱媒体123は、蓄熱部熱媒体排出管121を介して復水器とボイラとの間の給水管に導入される。 The heat storage unit heat transfer fluid discharge pipe 121 discharges the heat storage unit heat transfer fluid 123 supplied from the heat storage unit heat transfer fluid supply pipe 120 from the heat storage unit 81. For example, if the carbon dioxide recovery equipment 12 is installed in a thermal power plant equipped with a steam turbine, the heat storage unit heat transfer fluid 123 that condenses into water in the heat storage unit 81 is introduced into the feedwater pipe between the condenser and the boiler via the heat storage unit heat transfer fluid discharge pipe 121.

蓄熱部熱媒体排出管121には、蓄熱部81(熱交換用配管124)から排出される蓄熱部熱媒体123の温度を検知する温度検知部125が設けられている。温度検知部125は、蓄熱装置80側の蓄熱部熱媒体排出管121に備えられている。 The heat storage unit's heat transfer medium discharge pipe 121 is equipped with a temperature detection unit 125 that detects the temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 123 discharged from the heat storage unit 81 (heat exchange piping 124). The temperature detection unit 125 is located on the heat storage unit's heat transfer medium discharge pipe 121 on the heat storage device 80 side.

蓄熱部81内には、例えば、熱交換用配管124が蛇行して配置されている。熱交換用配管124の一端は、蓄熱部熱媒体供給管120に連結されている。熱交換用配管124の他端は、蓄熱部熱媒体排出管121に連結されている。 Within the heat storage unit 81, for example, heat exchange piping 124 is arranged in a meandering manner. One end of the heat exchange piping 124 is connected to the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 120. The other end of the heat exchange piping 124 is connected to the heat storage unit's heat transfer medium discharge pipe 121.

循環配管130は、蓄熱部81およびリボイラ40に循環熱媒体131を循環させる。循環配管130は、蓄熱装置80からリボイラ40に循環熱媒体131を供給する供給循環配管130Aと、リボイラ40から蓄熱装置80に循環熱媒体131を戻す戻り循環配管130Bとを備える。 The circulation piping 130 circulates the circulating heat transfer medium 131 to the heat storage unit 81 and the reboiler 40. The circulation piping 130 includes a supply circulation piping 130A that supplies the circulating heat transfer medium 131 from the heat storage unit 80 to the reboiler 40, and a return circulation piping 130B that returns the circulating heat transfer medium 131 from the reboiler 40 to the heat storage unit 80.

また、循環配管130は、例えば、循環熱媒体131を循環させる循環ポンプ132を備える。ここでは、循環ポンプ132が戻り循環配管130Bに備えられた一例を示している。なお、循環ポンプ132は、供給循環配管130Aに備えられてもよい。 Furthermore, the circulation piping 130 includes, for example, a circulation pump 132 for circulating the circulating heat transfer medium 131. Here, an example is shown where the circulation pump 132 is provided in the return circulation piping 130B. Note that the circulation pump 132 may also be provided in the supply circulation piping 130A.

供給循環配管130Aには、蓄熱部81から排出される循環熱媒体131の温度を検知する温度検知部133が設けられている。温度検知部133は、蓄熱装置80側の供給循環配管130Aに備えられている。 The supply circulation pipe 130A is equipped with a temperature detection unit 133 that detects the temperature of the circulating heat transfer medium 131 discharged from the heat storage unit 81. The temperature detection unit 133 is located on the supply circulation pipe 130A on the heat storage device 80 side.

ここで、循環熱媒体131として、例えば、空気、蒸気、加圧水、油、溶融塩、無機水和物などが使用される。このように、循環熱媒体131は、例えば、蓄熱部熱媒体123と異なる物質で構成されてもよい。なお、循環熱媒体131は、蓄熱部熱媒体123と同じ物質で構成されてもよい。 Here, the circulating heat transfer medium 131 can be, for example, air, steam, pressurized water, oil, molten salt, or inorganic hydrate. Thus, the circulating heat transfer medium 131 may be composed of a different substance than, for example, the heat transfer medium 123 of the heat storage unit. Alternatively, the circulating heat transfer medium 131 may be composed of the same substance as the heat transfer medium 123 of the heat storage unit.

次に、リボイラ熱媒体供給機構50Cの作用について説明する。 Next, the operation of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C will be explained.

ここで、作用開始時において、蓄熱装置80の蓄熱部81は、前述した初期状態であることが好ましい。 Here, at the start of operation, it is preferable that the heat storage section 81 of the heat storage device 80 is in the initial state described above.

また、リボイラ熱媒体供給機構50Cにおいては、蓄熱装置80での蓄熱作用と、リボイラ40への循環熱媒体131の供給作用とを独立して実行することができる。 Furthermore, in the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C, the heat storage function in the heat storage device 80 and the supply function of the circulating heat transfer medium 131 to the reboiler 40 can be performed independently.

まず、蓄熱装置80において蓄熱する際の作用について説明する。 First, we will explain the process of heat storage in the heat storage device 80.

蓄熱する際、蓄熱部熱媒体供給管120から蓄熱部81(熱交換用配管124)に蓄熱部熱媒体123が供給される。蓄熱部熱媒体供給管120から蓄熱部81に供給される蓄熱部熱媒体123の温度は、例えば、リボイラ許容温度に設定される。蓄熱部熱媒体123の温度は、蓄熱部81の蓄熱材の設定加熱温度に対応して設定される。 During heat storage, the heat storage unit heat transfer medium 123 is supplied from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 120 to the heat storage unit 81 (heat exchange piping 124). The temperature of the heat storage unit heat transfer medium 123 supplied from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 120 to the heat storage unit 81 is set, for example, to the reboiler's allowable temperature. The temperature of the heat storage unit heat transfer medium 123 is set to correspond to the set heating temperature of the heat storage material in the heat storage unit 81.

蓄熱部熱媒体供給管120を介して蓄熱部81(熱交換用配管124)に供給された蓄熱部熱媒体123は、蓄熱材を加熱する。これによって、蓄熱材は、熱量を蓄える。蓄熱部81に熱量が奪われた蓄熱部熱媒体123は、熱交換用配管124から蓄熱部熱媒体排出管121に排出される。 The heat storage fluid 123 supplied to the heat storage unit 81 (heat exchange piping 124) via the heat storage unit heat fluid supply pipe 120 heat storage unit heat fluid heats the heat storage material. As a result, the heat storage material stores heat. The heat storage unit heat fluid 123, from which heat has been absorbed by the heat storage unit 81, is discharged from the heat exchange piping 124 to the heat storage unit heat fluid discharge pipe 121.

ここで、温度検知部125において、蓄熱部81から排出される蓄熱部熱媒体123の温度が蓄熱部81に供給される蓄熱部熱媒体123の温度に等しいと検知されたときには、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱上限熱量を超えたことを意味する。この場合、例えば、熱交換用配管124への蓄熱部熱媒体123の供給を停止する。 Here, when the temperature detection unit 125 detects that the temperature of the heat storage fluid 123 discharged from the heat storage unit 81 is equal to the temperature of the heat storage fluid 123 supplied to the heat storage unit 81, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has exceeded the upper limit of heat storage. In this case, for example, the supply of the heat storage fluid 123 to the heat exchange piping 124 is stopped.

次に、蓄熱装置80において放熱する際の作用について説明する。 Next, the process of heat dissipation in the heat storage device 80 will be explained.

戻り循環配管130Bから蓄熱部81に導入された循環熱媒体131は、蓄熱材から熱量を奪う。これによって、循環熱媒体131は、リボイラ許容温度まで加熱される。加熱された循環熱媒体131は、蓄熱部81から排出され、供給循環配管130Aを介してリボイラ40に供給される。 The circulating heat transfer medium 131, introduced into the heat storage unit 81 from the return circulation pipe 130B, absorbs heat from the heat storage material. This heats the circulating heat transfer medium 131 to the reboiler's allowable temperature. The heated circulating heat transfer medium 131 is then discharged from the heat storage unit 81 and supplied to the reboiler 40 via the supply circulation pipe 130A.

リボイラ40でリーン液32を加熱した循環熱媒体131は、戻り循環配管130Bを介して再び蓄熱部81に循環される。 The circulating heat transfer medium 131, which has heated the lean liquid 32 in the reboiler 40, is circulated again to the heat storage unit 81 via the return circulation pipe 130B.

ここで、温度検知部133において、蓄熱部81から排出される循環熱媒体131の温度が下限閾値を下回ったことが検知された場合には、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱下限熱量を下回ったことを意味する。なお、放熱過程における下限閾値は、前述したとおりである。この場合、循環ポンプ132の駆動を停止して、蓄熱部81への循環熱媒体131の供給を停止する。 Here, if the temperature detection unit 133 detects that the temperature of the circulating heat medium 131 discharged from the heat storage unit 81 has fallen below the lower threshold, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has fallen below the lower limit of heat storage. The lower threshold during the heat dissipation process is as described above. In this case, the circulation pump 132 is stopped, and the supply of the circulating heat medium 131 to the heat storage unit 81 is stopped.

蓄熱作用を実行しつつ放熱作用を実行する場合、蓄熱部81から排出される循環熱媒体131の温度が下限閾値を下回ったときには、上記したように、循環ポンプ132の駆動を停止して、蓄熱部81への循環熱媒体131の供給を停止する。 When performing both heat storage and heat dissipation operations, if the temperature of the circulating heat medium 131 discharged from the heat storage unit 81 falls below the lower threshold, the circulation pump 132 is stopped, as described above, and the supply of the circulating heat medium 131 to the heat storage unit 81 is stopped.

なお、蓄熱作用を実行しつつ放熱作用を実行する場合、双方の作用を継続するためには、蓄熱系統において蓄熱部81に蓄熱される熱量が、放熱系統において蓄熱部81から奪われる熱量よりも大きいことが好ましい。 Furthermore, when performing both heat storage and heat dissipation simultaneously, it is preferable that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 in the heat storage system is greater than the amount of heat removed from the heat storage unit 81 in the heat dissipation system, in order to maintain both functions.

ここで、蓄熱材に蓄えられた熱量は、蓄熱系統を利用して使用されてもよい。具体的には、例えば、蓄熱部熱媒体供給管120を介して蓄熱部熱媒体123よりも低温の熱媒体を蓄熱部81(熱交換用配管124)に供給してもよい。この場合、蓄熱部81に供給された低温の熱媒体は、蓄熱材から熱量を奪い、加熱される。これによって、外部設備から供給された熱媒体を加熱して、例えば外部設備に戻すことができる。 Here, the heat stored in the heat storage material may be used by utilizing a heat storage system. Specifically, for example, a heat transfer medium at a lower temperature than the heat transfer medium 123 of the heat storage unit may be supplied to the heat storage unit 81 (heat exchange piping 124) via the heat transfer medium supply pipe 120 of the heat storage unit. In this case, the lower-temperature heat transfer medium supplied to the heat storage unit 81 absorbs heat from the heat storage material and is heated. This allows the heat transfer medium supplied from external equipment to be heated and returned to the external equipment, for example.

この場合において、温度検知部125によって、蓄熱部81から蓄熱部熱媒体排出管121に排出される熱媒体の温度が所定の閾値を下回ったことが検知された場合には、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱下限熱量を下回ったことを意味する。この場合、蓄熱部81への低温の熱媒体の供給を停止する。 In this case, if the temperature detection unit 125 detects that the temperature of the heat transfer medium discharged from the heat storage unit 81 to the heat storage unit heat transfer medium discharge pipe 121 has fallen below a predetermined threshold, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has fallen below the lower limit of heat storage. In this case, the supply of low-temperature heat transfer medium to the heat storage unit 81 is stopped.

ここで、所定の閾値は、例えば、前述した下限閾値と同じ閾値に設定される。すなわち、所定の閾値は、リボイラ許容温度の下限値である130℃に設定される。 Here, the predetermined threshold is set to the same threshold as the lower limit threshold mentioned above. That is, the predetermined threshold is set to 130°C, which is the lower limit of the reboiler's allowable temperature.

なお、低温の熱媒体は、蓄熱部熱媒体排出管121から蓄熱部81に供給されてもよい。この場合、蓄熱部熱媒体供給管120に、蓄熱部81(熱交換用配管124)から排出される熱媒体の温度を検知する温度検知部が設けられている。 Furthermore, the low-temperature heat transfer medium may be supplied to the heat storage unit 81 from the heat storage unit heat transfer medium discharge pipe 121. In this case, the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 120 is provided with a temperature detection unit that detects the temperature of the heat transfer medium discharged from the heat storage unit 81 (heat exchange piping 124).

上記した第3の実施の形態の二酸化炭素回収設備12によれば、蓄熱装置80での蓄熱作用と、リボイラ40への循環熱媒体131の供給作用とを独立して実行することができる。これによって、蓄熱装置80での蓄熱作用とリボイラ40への循環熱媒体131の供給作用の一方のみを作用させることも、双方を同時に作用させることもできる。 According to the carbon dioxide recovery equipment 12 of the third embodiment described above, the heat storage function in the heat storage device 80 and the supply of the circulating heat medium 131 to the reboiler 40 can be performed independently. This allows for either performing only one of these functions, or performing both simultaneously.

また、二酸化炭素回収設備12のリボイラ熱媒体供給機構50Cでは、外部設備から供給された蓄熱部熱媒体123は、蓄熱装置80の蓄熱材に直接接触することなく、外部設備に戻すことができる。そのため、外部設備に戻される蓄熱部熱媒体123に純度が要求される場合に有効である。 Furthermore, in the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C of the carbon dioxide recovery equipment 12, the heat transfer medium 123 supplied from the external equipment can be returned to the external equipment without directly contacting the heat storage material of the heat storage device 80. Therefore, this is effective when purity is required for the heat transfer medium 123 returned to the external equipment.

リボイラ熱媒体供給機構50Cにおいて、循環熱媒体131と蓄熱部熱媒体123とを異なる物質で構成することができる。換言すれば、リボイラ熱媒体供給機構50Cでは、循環熱媒体131の物質と蓄熱部熱媒体123の物質とが異なる場合でも対応することができる。 In the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C, the circulating heat transfer medium 131 and the heat storage unit heat transfer medium 123 can be composed of different materials. In other words, the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50C can accommodate cases where the materials of the circulating heat transfer medium 131 and the heat storage unit heat transfer medium 123 are different.

また、二酸化炭素回収設備12では、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて、高負荷運転などで余剰の高温の熱媒体が生じた場合に、蓄熱装置80において余剰の熱媒体が有する熱量を蓄えることができる。 Furthermore, in the carbon dioxide recovery equipment 12, if excess high-temperature heat transfer fluid is generated in the plant or other source of the heat transfer fluid due to high-load operation, the heat storage device 80 can store the heat contained in the excess heat transfer fluid.

このように、二酸化炭素回収設備12では、プラントなどの外部設備で生じた余剰の熱量をリボイラ40において有効に利用することができる。また、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて負荷変動が生じた場合においても、リボイラ40において適正に吸収液を加熱することができる。 Thus, the carbon dioxide capture system 12 can effectively utilize the surplus heat generated by external facilities such as plants in the reboiler 40. Furthermore, even if load fluctuations occur in the plant or other heat transfer medium supply source, the reboiler 40 can properly heat the absorbent liquid.

(第4の実施の形態)
図9は、第4の実施の形態の二酸化炭素回収設備13におけるリボイラ熱媒体供給機構50Dの系統図である。
(Fourth embodiment)
Figure 9 is a diagram of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D in the carbon dioxide recovery equipment 13 of the fourth embodiment.

第4の実施の形態の二酸化炭素回収設備13においては、リボイラ熱媒体供給機構50D以外は、第1の実施の形態の二酸化炭素回収設備10の構成と同じである。そのため、ここでは、リボイラ熱媒体供給機構50Dの構成について主に説明する。 In the fourth embodiment of the carbon dioxide recovery system 13, the configuration is the same as that of the first embodiment of the carbon dioxide recovery system 10, except for the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D. Therefore, this section will mainly describe the configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D.

リボイラ熱媒体供給機構50Dは、リボイラ40に熱媒体を供給するための構成を備える。リボイラ熱媒体供給機構50Dは、図9に示すように、蓄熱装置80と、加熱供給機構70Dとを備える。 The reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D is configured to supply a heat transfer medium to the reboiler 40. As shown in Figure 9, the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D includes a heat storage device 80 and a heating supply mechanism 70D.

なお、蓄熱装置80の蓄熱部81は、潜熱蓄熱材で構成される。なお、潜熱蓄熱材の構成は、前述したとおりである。 Furthermore, the heat storage section 81 of the heat storage device 80 is composed of a latent heat storage material. The composition of the latent heat storage material is as described above.

加熱供給機構70Dは、蓄熱装置80の蓄熱部81を加熱するとともに、蓄熱部81において蓄熱された熱量をリボイラ40へ供給するための構成を備える。加熱供給機構70Dは、図9に示すように、蓄熱部熱媒体供給管140と、蓄熱部熱媒体排出管141と、熱交換用配管142とを備える。 The heating and supply mechanism 70D is configured to heat the heat storage section 81 of the heat storage device 80 and to supply the amount of heat stored in the heat storage section 81 to the reboiler 40. As shown in Figure 9, the heating and supply mechanism 70D includes a heat storage section heat transfer medium supply pipe 140, a heat storage section heat transfer medium discharge pipe 141, and a heat exchange piping 142.

蓄熱部熱媒体供給管140は、蓄熱部熱媒体143をリボイラ40内に備えられた熱交換用配管142に供給する。蓄熱部熱媒体143として、例えば、二酸化炭素回収設備10が併設されている火力発電プラント、製鉄プラント、清掃工場などで生成される蒸気(水蒸気)が利用される。なお、蓄熱部熱媒体供給管140は、熱媒体供給管として機能する。 The heat storage unit heat transfer medium supply pipe 140 supplies the heat storage unit heat transfer medium 143 to the heat exchange piping 142 installed in the reboiler 40. As the heat storage unit heat transfer medium 143, for example, steam (water vapor) generated in a thermal power plant, steel mill, or waste treatment plant equipped with a carbon dioxide recovery facility 10 is used. The heat storage unit heat transfer medium supply pipe 140 functions as a heat transfer medium supply pipe.

蓄熱部熱媒体排出管141は、蓄熱部熱媒体供給管140から供給された蓄熱部熱媒体143を熱交換用配管142から排出する。例えば、二酸化炭素回収設備13が蒸気タービンを備えた火力発電プラントに併設された場合、熱交換用配管142において凝縮して水となった蓄熱部熱媒体143は、蓄熱部熱媒体排出管141を介して復水器とボイラとの間の給水管に導入される。なお、蓄熱部熱媒体排出管141は、熱媒体排出管として機能する。 The heat storage unit heat transfer medium discharge pipe 141 discharges the heat storage unit heat transfer medium 143 supplied from the heat storage unit heat transfer medium supply pipe 140 through the heat exchange piping 142. For example, if the carbon dioxide recovery equipment 13 is installed in a thermal power plant equipped with a steam turbine, the heat storage unit heat transfer medium 143, which condenses into water in the heat exchange piping 142, is introduced into the feedwater pipe between the condenser and the boiler via the heat storage unit heat transfer medium discharge pipe 141. The heat storage unit heat transfer medium discharge pipe 141 functions as a heat transfer medium discharge pipe.

蓄熱部熱媒体排出管141には、蓄熱部81(熱交換用配管142)から排出される蓄熱部熱媒体143の温度を検知する温度検知部144が設けられている。温度検知部144は、リボイラ40側の蓄熱部熱媒体排出管141に備えられている。 The heat storage unit's heat transfer medium discharge pipe 141 is equipped with a temperature detection unit 144 that detects the temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 143 discharged from the heat storage unit 81 (heat exchange piping 142). The temperature detection unit 144 is located on the heat storage unit's heat transfer medium discharge pipe 141 on the reboiler 40 side.

リボイラ40内には、例えば、熱交換用配管142が蛇行して配置されている。熱交換用配管142の一端は、蓄熱部熱媒体供給管140に連結されている。熱交換用配管142の他端は、蓄熱部熱媒体排出管141に連結されている。 Within the reboiler 40, for example, heat exchange piping 142 is arranged in a meandering pattern. One end of the heat exchange piping 142 is connected to the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 140. The other end of the heat exchange piping 142 is connected to the heat storage unit's heat transfer medium discharge pipe 141.

蓄熱装置80は、熱交換用配管142の周囲を覆うように備えられている。具体的には、蓄熱装置80は、熱交換用配管142に沿って設けられた管状容器内に複数の潜熱蓄熱材を充填して構成される。潜熱蓄熱材は、熱交換用配管142の周囲に接触するように管状容器内に充填されている。そして、蓄熱部81は、管状容器内に構成される。 The heat storage device 80 is installed to surround the heat exchange piping 142. Specifically, the heat storage device 80 is constructed by filling a tubular container, provided along the heat exchange piping 142, with multiple latent heat storage materials. The latent heat storage materials are filled into the tubular container so as to be in contact with the heat exchange piping 142. The heat storage section 81 is then constructed within the tubular container.

ここで、リボイラ40から再生塔30にリーン液32(吸収液)を循環する循環配管41には、リボイラ40から排出されるリーン液32の温度を検知する温度検知部42が設けられている。温度検知部42は、リボイラ40側における循環配管41に備えられている。 Here, the circulation piping 41 that circulates lean liquid 32 (absorbent liquid) from the reboiler 40 to the regeneration tower 30 is equipped with a temperature detection unit 42 that detects the temperature of the lean liquid 32 discharged from the reboiler 40. The temperature detection unit 42 is provided in the circulation piping 41 on the reboiler 40 side.

次に、リボイラ熱媒体供給機構50Dの作用について説明する。 Next, the operation of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D will be explained.

ここで、作用開始時において、蓄熱装置80の蓄熱部81は、前述した初期状態であることが好ましい。 Here, at the start of operation, it is preferable that the heat storage section 81 of the heat storage device 80 is in the initial state described above.

まず、蓄熱装置80において蓄熱する際の作用について説明する。 First, we will explain the process of heat storage in the heat storage device 80.

蓄熱する際、蓄熱部熱媒体供給管140から蓄熱部81(熱交換用配管142)に蓄熱部熱媒体143が供給される。蓄熱部熱媒体供給管140から蓄熱部81に供給される蓄熱部熱媒体143の温度は、例えば、リボイラ許容温度に設定される。蓄熱部熱媒体143の温度は、蓄熱部81の蓄熱材の設定加熱温度に対応して設定される。 During heat storage, the heat storage unit's heat transfer medium 143 is supplied from the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 140 to the heat storage unit 81 (heat exchange piping 142). The temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 143 supplied from the heat storage unit's heat transfer medium supply pipe 140 to the heat storage unit 81 is set, for example, to the reboiler's allowable temperature. The temperature of the heat storage unit's heat transfer medium 143 is set to correspond to the set heating temperature of the heat storage material in the heat storage unit 81.

蓄熱部熱媒体供給管140を介して蓄熱部81(熱交換用配管142)に供給された蓄熱部熱媒体143は、熱交換用配管142の周囲に設けられた蓄熱材を加熱する。これによって、蓄熱材は、熱量を蓄える。蓄熱部81に熱量が奪われた蓄熱部熱媒体143は、熱交換用配管142から蓄熱部熱媒体排出管141に排出される。この場合、熱交換用配管142への蓄熱部熱媒体143の供給を停止する。 The heat storage fluid 143 supplied to the heat storage unit 81 (heat exchange piping 142) via the heat storage unit heat fluid supply pipe 140 heats the heat storage material provided around the heat exchange piping 142. As a result, the heat storage material stores heat. The heat storage fluid 143, from which heat has been absorbed by the heat storage unit 81, is discharged from the heat exchange piping 142 to the heat storage unit heat fluid discharge pipe 141. In this case, the supply of heat storage fluid 143 to the heat exchange piping 142 is stopped.

ここで、温度検知部125において、蓄熱部81から排出される蓄熱部熱媒体143の温度が蓄熱部81に供給される蓄熱部熱媒体143の温度に等しいと検知されたときには、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱上限熱量を超えたことを意味する。 Here, when the temperature detection unit 125 detects that the temperature of the heat storage fluid 143 discharged from the heat storage unit 81 is equal to the temperature of the heat storage fluid 143 supplied to the heat storage unit 81, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has exceeded the upper limit of heat storage capacity.

次に、蓄熱装置80において放熱する際の作用について説明する。 Next, the process of heat dissipation in the heat storage device 80 will be explained.

循環配管41からリボイラ40に導入されたリーン液32(吸収液)は、蓄熱装置80の周囲を流れることで蓄熱材から熱量を奪う。これによって、リーン液32は、リボイラ許容温度まで加熱される。加熱されたリーン液32は、リボイラ40から排出され、循環配管41を介して再生塔30に供給される。 The lean liquid 32 (absorbent liquid) introduced into the reboiler 40 from the circulation piping 41 flows around the heat storage device 80, absorbing heat from the heat storage material. This heats the lean liquid 32 to the reboiler's allowable temperature. The heated lean liquid 32 is discharged from the reboiler 40 and supplied to the regeneration tower 30 via the circulation piping 41.

ここで、リボイラ40から排出されるリーン液32の温度が所定の閾値を下回ったときには、蓄熱部81に蓄えられている熱量が蓄熱下限熱量を下回ったことを意味する。この場合、所定の閾値は、リボイラ40から再生塔30に循環されるリーン液32の設定温度(110~130℃程度)である。この場合、リボイラ40から再生塔30へのリーン液32の循環を停止する。 Here, when the temperature of the lean liquid 32 discharged from the reboiler 40 falls below a predetermined threshold, it means that the amount of heat stored in the heat storage unit 81 has fallen below the lower limit of heat storage. In this case, the predetermined threshold is the set temperature (approximately 110-130°C) of the lean liquid 32 circulated from the reboiler 40 to the regeneration tower 30. In this case, the circulation of the lean liquid 32 from the reboiler 40 to the regeneration tower 30 is stopped.

なお、放熱作用の際、上記した蓄熱作用を実行してもよい。 Furthermore, the heat storage process described above may be performed during the heat dissipation process.

上記した第4の実施の形態の二酸化炭素回収設備13によれば、リボイラ40内に蓄熱装置80を備えることで、リボイラ熱媒体供給機構50Dの構成をコンパクトにすることができる。 According to the carbon dioxide recovery equipment 13 of the fourth embodiment described above, by equipping the reboiler 40 with a heat storage device 80, the configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D can be made more compact.

図9に示したリボイラ熱媒体供給機構50Dでは、外部設備から供給された蓄熱部熱媒体143は、蓄熱装置80の蓄熱材に直接接触することなく、外部設備に戻すことができる。そのため、外部設備に戻される蓄熱部熱媒体143に純度が要求される場合に有効である。 In the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D shown in Figure 9, the heat transfer medium 143 supplied from the external equipment can be returned to the external equipment without directly contacting the heat storage material of the heat storage device 80. Therefore, this mechanism is effective when purity is required for the heat transfer medium 143 returned to the external equipment.

また、二酸化炭素回収設備13では、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて、高負荷運転などで余剰の高温の熱媒体が生じた場合に、蓄熱装置80において余剰の熱媒体が有する熱量を蓄えることができる。 Furthermore, in the carbon dioxide capture equipment 13, if excess high-temperature heat transfer fluid is generated in the plant or other source of the heat transfer fluid due to high-load operation, the heat storage device 80 can store the heat contained in the excess heat transfer fluid.

このように、二酸化炭素回収設備13では、プラントなどの外部設備で生じた余剰の熱量をリボイラ40において有効に利用することができる。また、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて負荷変動が生じた場合においても、リボイラ40において適正に吸収液を加熱することができる。 Thus, the carbon dioxide capture system 13 can effectively utilize the surplus heat generated by external facilities such as plants in the reboiler 40. Furthermore, even if load fluctuations occur in the plant or other heat transfer medium supply source, the reboiler 40 can properly heat the absorbent liquid.

ここで、リボイラ熱媒体供給機構50Dの構成は、上記した構成に限られない。図10は、第4の実施の形態の二酸化炭素回収設備13における他の構成のリボイラ熱媒体供給機構50Dの系統図である。 Here, the configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D is not limited to the configuration described above. Figure 10 is a system diagram of another configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D in the carbon dioxide recovery equipment 13 of the fourth embodiment.

図10に示すように、熱交換用配管142および蓄熱装置80をリーン液32(吸収液)の循環系統に備えてもよい。具体的には、リボイラ40内には、例えば、熱交換用配管142が蛇行して配置されている。熱交換用配管142の一端は、リーン液32をリボイラ40から排出する循環配管41に連結されている。熱交換用配管142の他端は、リーン液32をリボイラ40に戻す循環配管41に連結されている。 As shown in Figure 10, a heat exchange piping 142 and a heat storage device 80 may be provided in the circulation system of the lean liquid 32 (absorbent liquid). Specifically, for example, the heat exchange piping 142 is arranged in a meandering manner within the reboiler 40. One end of the heat exchange piping 142 is connected to a circulation piping 41 that discharges the lean liquid 32 from the reboiler 40. The other end of the heat exchange piping 142 is connected to a circulation piping 41 that returns the lean liquid 32 to the reboiler 40.

蓄熱装置80は、熱交換用配管142の周囲を覆うように備えられている。なお、蓄熱装置80の構成は、図9を参照して説明した蓄熱装置80の構成と同じである。 The heat storage device 80 is installed to surround the heat exchange piping 142. The configuration of the heat storage device 80 is the same as that described with reference to Figure 9.

図10に示したリボイラ熱媒体供給機構50Dにおいて、蓄熱する際、蓄熱部熱媒体供給管140からリボイラ40内に蓄熱部熱媒体143が供給される。リボイラ40内に供給された蓄熱部熱媒体143は、蓄熱装置80の周囲を流れることで熱交換用配管142の周囲に設けられた蓄熱材を加熱する。これによって、蓄熱材は、熱量を蓄える。蓄熱部81に熱量が奪われた蓄熱部熱媒体143は、リボイラ40から蓄熱部熱媒体排出管141に排出される。 In the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D shown in Figure 10, when heat is stored, the heat transfer medium 143 is supplied from the heat transfer medium supply pipe 140 to the reboiler 40. The heat transfer medium 143 supplied to the reboiler 40 flows around the heat storage device 80, heating the heat storage material provided around the heat exchange piping 142. As a result, the heat storage material stores heat. The heat transfer medium 143, from which heat has been absorbed by the heat storage unit 81, is discharged from the reboiler 40 to the heat transfer medium discharge pipe 141.

一方、放熱する際、循環配管41からリボイラ40に導入されたリーン液32(吸収液)は、熱交換用配管142を流れることで蓄熱材から熱量を奪う。これによって、リーン液32は、前述した設定温度まで加熱される。加熱されたリーン液32は、蒸気(水蒸気)を発生する。そして、蒸気を含むリーン液32は、熱交換用配管142から循環配管41に導入され、再生塔30に供給される。 Meanwhile, during heat dissipation, the lean liquid 32 (absorbent liquid) introduced into the reboiler 40 from the circulation piping 41 flows through the heat exchange piping 142, absorbing heat from the heat storage material. This heats the lean liquid 32 to the aforementioned set temperature. The heated lean liquid 32 generates steam (water vapor). The lean liquid 32 containing the steam is then introduced from the heat exchange piping 142 into the circulation piping 41 and supplied to the regeneration tower 30.

図10に示した他の構成のリボイラ熱媒体供給機構50Dでは、リボイラ40内に蓄熱装置80を備えることで、リボイラ熱媒体供給機構50Dの構成をコンパクトにすることができる。 In the other configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D shown in Figure 10, the configuration of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D can be made more compact by incorporating a heat storage device 80 within the reboiler 40.

また、他の構成のリボイラ熱媒体供給機構50Dでは、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて、高負荷運転などで余剰の高温の熱媒体が生じた場合に、蓄熱装置80において余剰の熱媒体が有する熱量を蓄えることができる。 Furthermore, in other configurations of the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D, if excess high-temperature heat transfer medium is generated in the plant or other source of the heat transfer medium due to high-load operation, the heat storage device 80 can store the heat contained in the excess heat transfer medium.

このように、他の構成のリボイラ熱媒体供給機構50Dでは、プラントなどの外部設備で生じた余剰の熱量をリボイラ40において有効に利用することができる。また、熱媒体の供給源であるプラントなどにおいて負荷変動が生じた場合においても、リボイラ40において適正に吸収液を加熱することができる。 Thus, in the reboiler heat transfer medium supply mechanism 50D with other configurations, surplus heat generated by external facilities such as plants can be effectively utilized in the reboiler 40. Furthermore, even when load fluctuations occur in the plant or other source of the heat transfer medium, the absorbent liquid can be properly heated in the reboiler 40.

ここで、上記した各実施の形態において、蓄熱部の加熱手段として、熱媒体とともに電気ヒータを備えてもよい。 In the embodiments described above, the heat storage unit may be equipped with an electric heater along with a heat transfer medium as a heating means.

以上説明した実施形態によれば、プラントなどの外部設備から与えられた熱量をリボイラで有効に利用できるとともに、リボイラにおいて吸収液を適正に加熱することが可能となる。 According to the embodiments described above, the heat supplied from external equipment such as a plant can be effectively utilized in the reboiler, and the absorbent liquid can be properly heated in the reboiler.

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され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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。 While several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications are possible without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and spirit of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents as described in the claims.

10、11、12、13…二酸化炭素回収設備、20…吸収塔、21…吸収部、22…排出口、23…リッチ液、24…排ガス導入管、24a…排ガスブロワ、25…リッチ液導入管、26…熱交換器、27…リッチ液用ポンプ、30…再生塔、31…再生部、32…リーン液、33…二酸化炭素排出口、34…二酸化炭素排出管、35…気液分離装置、35a…回収口、35b…ドレン管、36、39…冷却器、37…リーン液導入管、38…リーン液用ポンプ、40…リボイラ、41、130…循環配管、42、63、75、76、94、95、125、133、144…温度検知部、50A、50B、50C、50D…リボイラ熱媒体供給機構、60、93…リボイラ熱媒体供給管、61…リボイラ熱媒体排出管、62…リボイラ熱媒体、70A、70B、70C、70D…加熱供給機構、71…連通配管、72…熱媒体排出管、72a、73a、85a、91a、92a、100a…流量調整弁、73、92、120、140…蓄熱部熱媒体供給管、74、123、143…蓄熱部熱媒体、80…蓄熱装置、81、81A、81B、81C、81D…蓄熱部、82…給水管、83…排水管、84、124、142…熱交換用配管、85、100…バイパス管、86…装置容器、87…化学蓄熱材、88…容器、90…高温熱媒体導入管、91…低温熱媒体導入管、110、111…連結管、121、141…蓄熱部熱媒体排出管、130A…供給循環配管、130B…戻り循環配管、131…循環熱媒体、132…循環ポンプ。 10, 11, 12, 13... Carbon dioxide recovery equipment, 20... Absorption tower, 21... Absorption section, 22... Discharge port, 23... Rich liquid, 24... Exhaust gas inlet pipe, 24a... Exhaust gas blower, 25... Rich liquid inlet pipe, 26... Heat exchanger, 27... Pump for rich liquid, 30... Regeneration tower, 31... Regeneration section, 32... Lean liquid, 33... Carbon dioxide discharge port, 34... Carbon dioxide discharge pipe, 35... Gas-liquid separation device, 35 a...Recovery port, 35b...Drain pipe, 36, 39...Cooler, 37...Lean liquid inlet pipe, 38...Lean liquid pump, 40...Reboiler, 41, 130...Circulation piping, 42, 63, 75, 76, 94, 95, 125, 133, 144...Temperature sensing unit, 50A, 50B, 50C, 50D...Reboiler heat transfer medium supply mechanism, 60, 93...Reboiler heat transfer medium supply pipe, 61...Reboiler heat transfer medium discharge pipe , 62... Reboiler heat medium, 70A, 70B, 70C, 70D... Heating supply mechanism, 71... Communication piping, 72... Heat medium discharge pipe, 72a, 73a, 85a, 91a, 92a, 100a... Flow rate Regulating valve, 73, 92, 120, 140... Heat storage unit heat medium supply pipe, 74, 123, 143... Heat storage unit heat medium, 80... Heat storage device, 81, 81A, 81B, 81C, 81D... Heat storage unit, 82... Supply Water pipe, 83... Drain pipe, 84, 124, 142... Heat exchange piping, 85, 100... Bypass pipe, 86... Device container, 87... Chemical heat storage material, 88... Container, 90... High-temperature heat transfer medium introduction pipe, 91... Low-temperature heat transfer medium introduction pipe, 110, 111... Connecting pipes, 121, 141... Heat storage section heat transfer medium discharge pipe, 130A... Supply circulation piping, 130B... Return circulation piping, 131... Circulating heat transfer medium, 132... Circulation pump.

Claims (4)

二酸化炭素を含む処理対象排ガスが導入され、水分を含有する吸収液に二酸化炭素を吸収させる吸収塔と、
前記吸収塔から供給される前記吸収液から二酸化炭素を放出させる再生塔と、
前記再生塔の前記吸収液を加熱して蒸気を発生させるリボイラと、
前記リボイラにおける前記吸収液から蒸気を発生させるとともに、前記リボイラにおいて許容されるリボイラ許容温度のリボイラ熱媒体を前記リボイラに供給するための熱量を蓄える蓄熱部と、
前記蓄熱部を加熱するとともに、前記蓄熱部において蓄熱された前記熱量を前記リボイラへ供給するための構成を備える加熱供給機構と
を備え、
前記加熱供給機構が、
外部設備において生じた前記リボイラ許容温度を満たす余剰の熱媒体である第1の熱媒体を前記蓄熱部に供給する蓄熱部熱媒体供給管と、
前記蓄熱部から前記第1の熱媒体を排出する蓄熱部熱媒体排出管と、
前記蓄熱部および前記リボイラに、前記リボイラ熱媒体として機能する循環熱媒体を循環させる循環配管と
を備え、
前記蓄熱部に蓄熱する場合、
前記蓄熱部熱媒体供給管を介して前記蓄熱部に導入された前記第1の熱媒体は、前記蓄熱部に前記熱量を与え、前記蓄熱部熱媒体排出管を介して前記蓄熱部から排出され、
前記蓄熱部から放熱する場合、
前記循環配管を介して前記蓄熱部に導入された前記循環熱媒体は、前記蓄熱部から前記熱量を奪って前記リボイラ許容温度を満たし、前記循環配管を介して前記リボイラへ供給されることを特徴とする二酸化炭素回収設備。
The exhaust gas to be treated, which contains carbon dioxide, is introduced into an absorption tower that absorbs carbon dioxide into an absorbent liquid containing water,
A regeneration tower that releases carbon dioxide from the absorbent liquid supplied from the absorption tower,
A reboiler that heats the absorbent liquid in the regeneration tower to generate steam,
A heat storage unit that generates steam from the absorbent liquid in the reboiler and stores the amount of heat required to supply the reboiler heat transfer medium at an allowable reboiler temperature to the reboiler,
The system includes a heating and supply mechanism that heats the heat storage section and supplies the amount of heat stored in the heat storage section to the reboiler,
The aforementioned heating supply mechanism
A heat storage unit heat medium supply pipe supplies a first heat medium, which is excess heat medium generated in the external equipment that satisfies the allowable temperature of the reboiler, to the heat storage unit.
A heat storage unit heat medium discharge pipe for discharging the first heat medium from the heat storage unit,
The heat storage unit and the reboiler are provided with circulation piping for circulating a circulating heat medium that functions as the heat medium for the reboiler,
When heat is stored in the heat storage section,
The first heat transfer medium introduced into the heat storage unit via the heat transfer medium supply pipe provides the heat to the heat storage unit and is discharged from the heat storage unit via the heat transfer medium discharge pipe.
When heat is released from the heat storage unit,
A carbon dioxide recovery system characterized in that the circulating heat medium introduced into the heat storage unit via the circulation piping absorbs the heat from the heat storage unit to satisfy the allowable temperature of the reboiler and is supplied to the reboiler via the circulation piping.
前記蓄熱部は、潜熱蓄熱材を備えることを特徴とする請求項1記載の二酸化炭素回収設備。 The carbon dioxide recovery apparatus according to claim 1, characterized in that the heat storage section comprises a latent heat storage material. 前記蓄熱部は、顕熱蓄熱材を備えることを特徴とする請求項1記載の二酸化炭素回収設備。 The carbon dioxide recovery apparatus according to claim 1, characterized in that the heat storage section comprises a sensible heat storage material. 前記蓄熱部は、
顕熱蓄熱材を備える第1の蓄熱部と、
潜熱蓄熱材を備える第2の蓄熱部と、
前記第1の蓄熱部と前記第2の蓄熱部とを連結する連結管と
を備えることを特徴とする請求項1記載の二酸化炭素回収設備。
The heat storage unit is
A first heat storage unit equipped with a sensible heat storage material,
A second heat storage unit equipped with a latent heat storage material,
The carbon dioxide recovery equipment according to claim 1, further comprising a connecting pipe that connects the first heat storage unit and the second heat storage unit.
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