JPH0483509A - 連続吸着再生式炭酸ガス分離除去装置 - Google Patents

連続吸着再生式炭酸ガス分離除去装置

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JPH0483509A
JPH0483509A JP2105167A JP10516790A JPH0483509A JP H0483509 A JPH0483509 A JP H0483509A JP 2105167 A JP2105167 A JP 2105167A JP 10516790 A JP10516790 A JP 10516790A JP H0483509 A JPH0483509 A JP H0483509A
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JP
Japan
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gas
adsorbent
temperature
continuously
region
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Pending
Application number
JP2105167A
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English (en)
Inventor
Kiichiro Ogawa
小川 紀一郎
Kazumi Takeda
武田 和三
Masahiro Soda
曽田 正浩
Jun Izumi
順 泉
Kazuaki Oshima
大嶋 一晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は火力発電プラント、即ちボイラ、ガスタービン
、ディーゼル発電およびその複合プラントの排ガス中の
CO2ガス分離除去装置に関し、蒸気発生設備、動力発
生設備、加熱炉、燃焼炉、焼却炉等の設備にも有利に適
用しろるCO,ガス分離除去装置に関する。
〔従来の技術〕
ガス中のCO2ガスを分離する技術としては湿式法と乾
式法に大別される。
湿式法はCO2ガスを溶液に吸収させて分離する方法で
、火力発電プラントの場合、排ガスが保有する顕熱が吸
収液に奪われるので熱エネルギーの有効利用の立場から
その損失が大きい欠点がある。
乾式法としては蒸留法、膜分離法および吸着法がある。
蒸留法は低温域、特に氷点下にて操作するため設備費、
運用費等の面で経済性に劣り、火力発電プラントの大容
量のガス処理には不適である。
膜分離法は膜における個々の気体の透過係数の違いを利
用して分離するもので、処理ガスの加圧、減圧条件で操
作が必要であることおよび火力発電プラントの排ガス条
件に対する膜の耐用性、信頼性等を考慮する必要があり
、さらに大容量ガス処理には実用上採用することは困難
である。
吸着法のうち圧力スイング吸着法では、特定ガス(ここ
ではCD2ガス)の吸着剤の圧力による吸着力の差を利
用して加圧条件下で002ガスを選択的に吸着し、減圧
条件下で吸着したCO。
ガスを回収する方法である。即ち、最低2個の吸着剤を
収納した圧力容器を設置し、それぞれ吸着工程と再生工
程の繰返しは制御弁等による切換操作を行うもので所謂
間欠的な分離法である。この方法の大容量化には、吸着
・再生塔用の圧力容器の大型化、又は設置数の増加で対
応する以外になく、かつ、操作のための制御装置等の複
雑化、加圧・減圧設備の大容量化、設置数の増加等が必
然的に必要となる。このため設備面、運用および維持管
理面から大容量化に伴う経済性に問題がある。更に、ガ
スの加圧・減圧操作を必要とするた約火力発電プラント
の系列内への組込みが困難であると共にこれら設備を設
置すべき用地も別途考慮する必要がある等の欠点をもつ
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は火力発電プラント等の大容量煙源を対象として
排ガス中の002ガスを連続的に分離除去でき、かつ、
プラントシステム内に組込み可能な実用上、経済性に優
れかつ、運用・維持管理が安易な連続吸着再生式CO2
ガス分離除去装置を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
従来技術では実用上対応が困難であり、かつ、大容量煙
源である火力発電プラントの排ガス中のCD2ガス除去
技術として、プラント及び付設される諸設備、環境対策
設備等の特性、特に温度的な特性とCO2ガス吸着剤の
温度特性に着目して本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は (1)排ガス中のCLガス分離除去装置であって、CO
2ガス吸着剤を収納した容器を低温CD2含有ガス領域
と高温再生ガス領域に交互に位置させるように連続回転
移動させつるようにしてなることを特徴とする連続吸着
再生式炭酸ガス分離除去装置。
(2)排ガス中のCO2ガス分離除去装置であって、C
O2ガス吸着剤を収納した容器を固定、定着し、該容器
に対し、低温C[12含有ガスダクトと高温再生ガスダ
クトを共に連続回転運動させてCO2吸着剤に低温CO
2含有ガスと高温再生ガスを交互に通過せしめろるよう
にしてなることを特徴とする連続吸着再生式炭酸ガス分
離除去装置。
である。
CO2ガス吸着剤は低温域と高温域ではその吸着能力に
差がある特性を有しており、本発明装置はこの特性を利
用してCO2ガスを排ガス中より分離除去するいわゆる
温度スイング吸着法の原理を採用したものである。
即ち、本発明の第1の発明は、例えば火力発電プラント
煙道の温度的に最適位置(低温ガス域)に本発明装置を
組込み排ガスのCO□ガスをCLガス吸着剤に吸着させ
、次にCO,ガスを吸着した吸着剤をこの最適位置から
系外に移動させ、そこで再生ガス(高温ガス域)を用い
てCO2*着剤の吸着CO2ガスを分離させることで排
ガス中のCO□ガスを分離除去する装置である。
また、本発明の第2の発明は、Co2gL着剤を固定し
ておき、低温のCO,ガスを含む排ガスと高温の再生ガ
スを夫々のダクトにより交互にCO2を吸着していない
吸着剤、CO□を吸着した吸着剤に導くことにより、排
ガス中の002ガスを分離除去させる装置である。
上述のような操作を連続的に実施可能な装置とすれば排
ガス中のCD2ガスを連続的に分離除去することが可能
である。
従来方式による圧力スイング吸着法では吸着剤を収納し
た圧力容器の加圧・減圧操作を繰返すいわゆるバッチ方
式であるため、例えば火力発電プラントシステムへの組
込みに特別の工夫が必要である。
しかしながら、本発明はプラントの温度的特性とCO2
ガス吸着剤の温度的特性を巧みに噛合せ、しかも吸着剤
を固定して使用する従来の考え方を改めて、CO2ガス
を含む排ガス及び再生ガスと吸着剤とを相対的に回転移
動させて使用することを特徴とした装置であるた約プラ
ントシステムへの組込みが容易となり設備面の簡易化が
図られ経済性、省力化に優れたものとすることが可能で
ある。
〔作用〕
第1図はCO,ガス吸着剤の温度に対する特性を示した
もので低温(TI)から高温(T2)に温度の上昇に伴
い吸着能力は低下する。この特性を利用して温度T1で
吸着したCO2ガスは温度T2では温度差(T、−T、
)に相当する吸着能力の差に見合う分だけ吸着剤から脱
離する。
従ってCO2ガス吸着剤を低温域と高温域とを繰返し、
例えば連続回転する容器に収納して移動させることによ
り第1図に示す範囲の002ガス量が分離除去すること
ができる。
又吸着剤の温度特性を利用する別の手段として吸着剤を
収納した円筒容器を固定して、CO2ガスを含有する低
温ガスダクトと002ガスを吸着剤から脱離させる高温
の再生ダクトとを吸着剤に対して交互に通過させるよう
回転させることにより排ガスから002ガスを効率よく
分離除去できる。
尚、本発明装置において使用しろるCO2吸着剤は種々
のものがあるが、例えばシリカ微粒子、金属交換型フォ
ージャサイト(金属:Na、Li。
Ca 、Mg 、 Baなど)があげられる。
〔実施例1〕 第2図は本発明の具体的実施例のブロック線図である。
火力発電プラントの排ガスは通常煤塵、SOxを含有し
、これらの成分は吸着剤の効果および寿命に悪影響を与
えるため、好ましくはこれらの除去設備、即ち集塵装置
1および脱硫装置2を設け、本発明に係る連続吸着再生
装置3はこれらの後流に設置する。
連続吸着再生装置3はCO,ガス吸着剤(Ca−X型ゼ
オライト)をバスケット状の容器に分割して収納した円
筒形状容器で駆動装置により極めて緩やかに隷属回転可
能な装置に組立てられている。
この回転装置は回転による吸着剤の移動、偏りの防止と
偏りによる処理ガスの吹き抜は現象を防止するため縦軸
を中心軸とする水平回転方式が好ましい。
この回転装置は低温域(T、 + 40℃)の002ガ
ス含有排ガスa(入口CO2濃度15vo1%)のガス
ダクトと吸着したCO,ガスを脱離させる高温度(T2
:150℃)再生ガスCのガスダクトに接続し、連続回
転させて両ガスを吸着剤を通過させる。
即ち、吸着剤が低温ガス域を通過中はそのガス温度(4
0°)に相当するCO2ガスを吸着し、出ロ排ガスb中
のCD2ガスは除去される。更に、装置が回転し高温の
再生ガス域を通過中は吸着したCO2ガスはガス温度(
150℃)に相当する吸着能力に低下するた杓吸着剤か
らCO2濃度85vo1%のガスとなって脱離する。
脱離したCO2ガスdはCD2ガス回収設備4、例えば
水素添加によるメタノール製造設備、ドライアイス製造
設備などに送り、処理することが可能である。
〔実施例2〕 第3図は吸着剤の温度特性を利用する別の手段に係わる
具体的な本発明の実施例の実施例のブロック線図である
。第3図中、符号1,2゜4は第2図と同じであるので
説明を省略する。
吸着剤を収納した円筒形状容器5を固定し、CO,ガス
含有排ガスaダクト及び再生ガスCダクトを連続回転さ
せて吸着剤による連続的に002ガスを分離除去する。
この装置においても、第2図と同じ温度条件にすると第
2図の装置に同様な結果が得られる。
〔発明の効果〕
本発明は火力発電プラント等大容量煙源の排ガス中から
のCD2ガス除去装置を対象として連続的に吸着・再生
を行い、かつ、プラントシステム内に組込み可能な装置
であり、また、設備装置の簡略化と運用、維持管理面を
含め省力化でき、かつ特別に設備設置のための用地確保
等の必要がない実用的な経済性に優れた装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置におけるCO2吸着剤の温度特性に
関する図、第2図は本発明実施例1に係るブロック線図
、第3図は本発明実施例2に係るブロック線図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)排ガス中のCO_2ガス分離除去装置であって、
    CO_2ガス吸着剤を収納した容器を低温CO_2含有
    ガス領域と高温再生ガス領域に交互に位置させるように
    連続回転移動させうるようにしてなることを特徴とする
    連続吸着再生式炭酸ガス分離除去装置。
  2. (2)排ガス中のCO_2ガス分離除去装置であって、
    CO_2ガス吸着剤を収納した容器を固定、定着し、該
    容器に対し、低温CO_2含有ガスダクトと高温再生ガ
    スダクトを共に連続回転運動させてCO_2吸着剤に低
    温CO_2含有ガスと高温再生ガスを交互に通過せしめ
    うるようにしてなることを特徴とする連続吸着再生式炭
    酸ガス分離除去装置。
JP2105167A 1990-04-23 1990-04-23 連続吸着再生式炭酸ガス分離除去装置 Pending JPH0483509A (ja)

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