JP7843387B2

JP7843387B2 - 二酸化炭素回収設備

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Publication number: JP7843387B2
Application number: JP2025036046A
Authority: JP
Inventors: 智博手島; 浩睦三木; 英夫北村; 満宇田津; 健介鈴木; 龍平山; 翔太井上; 行俊太田; 大村山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2025-03-07
Publication date: 2026-04-09
Anticipated expiration: 2041-11-30
Also published as: JP2025078808A; JP7843386B2; JP2023080811A; JP7672960B2; JP2025078809A

Description

本発明の実施形態は、二酸化炭素回収設備に関する。

近年、地球温暖化を防止する対策として、二酸化炭素（ＣＯ_２）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。

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。

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。

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。

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。

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。

特許第６８０６８３３号公報

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。

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。

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。

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。

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、前記リボイラ内に配置され、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、前記蓄熱部を加熱する、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の熱媒体を前記リボイラ内に供給する熱媒体供給管と、前記リボイラから前記第１の熱媒体を排出する熱媒体排出管とを備える。

そして、前記リボイラ熱媒体が前記第１の熱媒体である。前記蓄熱部に蓄熱する場合、前記熱媒体供給管を介して前記リボイラ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、前記熱媒体排出管を介して前記リボイラから排出される。前記蓄熱部から放熱する場合、前記リボイラに導入された前記吸収液は、前記蓄熱部からの前記熱量によって加熱される。

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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、リボイラ熱媒体供給機構５０Ａについて説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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／Ｈ_２Ｏ系の化学蓄熱材、ＭｇＯ／Ｈ_２Ｏ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。

ＣａＯ／Ｈ_２Ｏ系の化学蓄熱材において蓄熱する場合、Ｃａ（ＯＨ）_２の状態の蓄熱材に熱量を与える。換言すれば、Ｃａ（ＯＨ）_２の状態の蓄熱材を加熱する。これによって生じる、Ｃａ（ＯＨ）_２がＣａＯとＨ_２Ｏに分離する脱水反応によって蓄熱する。

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／Ｈ_２Ｏ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。

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。

ＭｇＯ／Ｈ_２Ｏ系の化学蓄熱材において蓄熱する場合、Ｍｇ（ＯＨ）_２の状態の蓄熱材に熱量を与える。換言すれば、Ｍｇ（ＯＨ）_２の状態の蓄熱材を加熱する。これによって生じる、Ｍｇ（ＯＨ）_２をＭｇＯとＨ_２Ｏに分離する脱水反応によって蓄熱する。

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／Ｈ_２Ｏ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。

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。

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／Ｈ_２Ｏ系やＭｇＯ／Ｈ_２Ｏ系の化学蓄熱材を使用した場合を例示する。

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。

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。

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。

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。

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）_２の状態またはＭｇ（ＯＨ）_２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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／Ｈ_２Ｏ系の化学蓄熱材では、Ｃａ（ＯＨ）_２とＣａＯとが等しい分量で混在する状態が例示される。ＭｇＯ／Ｈ_２Ｏ系の化学蓄熱材では、Ｍｇ（ＯＨ）_２とＭｇＯとが等しい分量で混在する状態が例示される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

まず、図６に示された蓄熱装置８０について説明する。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、図７に示された蓄熱装置８０について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

なお、放熱作用の際、上記した蓄熱作用を実行してもよい。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims

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、
前記リボイラ内に配置され、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、
前記蓄熱部を加熱する、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の熱媒体を前記リボイラ内に供給する熱媒体供給管と、
前記リボイラから前記第１の熱媒体を排出する熱媒体排出管と
を備え、
前記リボイラ熱媒体が前記第１の熱媒体であり、
前記蓄熱部に蓄熱する場合、
前記熱媒体供給管を介して前記リボイラ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、前記熱媒体排出管を介して前記リボイラから排出され、
前記蓄熱部から放熱する場合、
前記リボイラに導入された前記吸収液は、前記蓄熱部からの前記熱量によって加熱されることを特徴とする二酸化炭素回収設備。
前記加熱供給機構が、
前記リボイラ内において前記第１の熱媒体が導入される熱交換用配管を備え、
前記蓄熱部が、前記熱交換用配管の周囲を覆うように備えられてい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。
前記加熱供給機構が、
前記リボイラ内において前記吸収液が導入される熱交換用配管を備え、
前記蓄熱部が、前記熱交換用配管の周囲を覆うように備えられてい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。
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。