JPH05146625A - 燃焼排ガスからの酸性ガスの除去方法 - Google Patents
燃焼排ガスからの酸性ガスの除去方法Info
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- JPH05146625A JPH05146625A JP3337932A JP33793291A JPH05146625A JP H05146625 A JPH05146625 A JP H05146625A JP 3337932 A JP3337932 A JP 3337932A JP 33793291 A JP33793291 A JP 33793291A JP H05146625 A JPH05146625 A JP H05146625A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
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- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アミン系吸収剤を用いて、燃焼排ガスから高
効率でＣＯ2 ガスを回収することのできる酸性ガスの除
去方法を得る。 【構成】 燃焼排ガス中の酸性ガスをアミン系吸収剤で
吸収除去する方法において、該アミン系吸収剤を用いて
燃焼排ガス中の酸性ガスを吸収する第１吸収塔１及び第
２吸収塔２を、被処理燃焼排ガス５の流れに対して直列
に配置し、被処理燃焼排ガス１０を第１吸収塔から第２
吸収塔に導入し、第１吸収塔への吸収液は第２吸収塔か
らの吸収液の一部６で補充するようにし、第１吸収塔１
及び第２吸収塔２内のアミン系吸収液の一部は抜き取っ
て再生塔３，４に送り再生した後、吸収活性の高まった
再生吸収液１２を第２吸収塔２に供給し循環させる。 【効果】 第２吸収塔でのＣＯ2 吸収性能を常に高い状
態で運用でき、頻繁にＣＯ2 を吸収した吸収液を再生し
なくてすむために熱劣化を最小限に抑えることができ
る。
効率でＣＯ2 ガスを回収することのできる酸性ガスの除
去方法を得る。 【構成】 燃焼排ガス中の酸性ガスをアミン系吸収剤で
吸収除去する方法において、該アミン系吸収剤を用いて
燃焼排ガス中の酸性ガスを吸収する第１吸収塔１及び第
２吸収塔２を、被処理燃焼排ガス５の流れに対して直列
に配置し、被処理燃焼排ガス１０を第１吸収塔から第２
吸収塔に導入し、第１吸収塔への吸収液は第２吸収塔か
らの吸収液の一部６で補充するようにし、第１吸収塔１
及び第２吸収塔２内のアミン系吸収液の一部は抜き取っ
て再生塔３，４に送り再生した後、吸収活性の高まった
再生吸収液１２を第２吸収塔２に供給し循環させる。 【効果】 第２吸収塔でのＣＯ2 吸収性能を常に高い状
態で運用でき、頻繁にＣＯ2 を吸収した吸収液を再生し
なくてすむために熱劣化を最小限に抑えることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼排ガスからの酸性
ガスの除去方法に係り、特にアミン系吸収剤を用い燃焼
排ガスから硫黄酸化物、炭酸ガス等の酸性ガスを効率よ
く除去する方法に関するものである。
ガスの除去方法に係り、特にアミン系吸収剤を用い燃焼
排ガスから硫黄酸化物、炭酸ガス等の酸性ガスを効率よ
く除去する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球温暖化や酸性雨の問題の原因
物質として考えられている、燃焼排ガス中の硫黄酸化物
（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び炭酸ガス（ＣＯ
2 ）等の酸性ガスを除去回収する検討が進められてい
る。既に、火力発電用ボイラの燃焼排ガスから硫黄酸化
物、窒素酸化物を除去するために脱硫装置、脱硝装置が
設置されていることは周知である。脱硫装置は湿式石灰
石−石膏法と呼ばれる脱硫プロセス方式が主流である。
この石灰石−石膏法は水に微細な石灰石をスラリー状に
混合し、燃焼排ガスと接触させ、硫黄酸化物を吸収させ
副生物として石膏を回収する高性能脱硫法である。一
方、脱硫装置は触媒上でアンモニアガスを還元剤とし
て、窒素酸化物（ＮＯｘ）をＮ2 ガスに還元させる方式
が主流である。
物質として考えられている、燃焼排ガス中の硫黄酸化物
（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び炭酸ガス（ＣＯ
2 ）等の酸性ガスを除去回収する検討が進められてい
る。既に、火力発電用ボイラの燃焼排ガスから硫黄酸化
物、窒素酸化物を除去するために脱硫装置、脱硝装置が
設置されていることは周知である。脱硫装置は湿式石灰
石−石膏法と呼ばれる脱硫プロセス方式が主流である。
この石灰石−石膏法は水に微細な石灰石をスラリー状に
混合し、燃焼排ガスと接触させ、硫黄酸化物を吸収させ
副生物として石膏を回収する高性能脱硫法である。一
方、脱硫装置は触媒上でアンモニアガスを還元剤とし
て、窒素酸化物（ＮＯｘ）をＮ2 ガスに還元させる方式
が主流である。
【０００３】燃焼排ガス中のＣＯ2 ガスは地球温暖化な
どの問題からその回収、固定化が検討されてきている。
ＣＯ2 ガスは炭素を含む化石燃料等を燃焼させることに
よって発生する。該燃焼排ガス中のＣＯ2 ガス濃度は、
燃料形態や燃焼条件により異なるが９〜１２％含まれ、
ＳＯ2 、ＮＯ濃度に比べ１５０から２００倍含まれる。
ＣＯ2 ガスの回収は吸着法、吸収法、膜分離法等が代表
プロセスである。その内、実用化が進められたのは、天
然ガス中のＨ2 Ｓ、ＣＯ2 の除去や精油所ガスの精製、
アンモニア合成原料ガスなど各種合成ガスの精製、冶金
用不活性ガスの精製等に米国で開発されたアルカノール
アミンを用いる酸性ガスの除去あるいは回収プロセスで
ある。モノエタノールアミン（以下ＭＥＡという）法で
代表されるアルカノールアミン法は、不活性ガスや各種
合成ガス精製工程の酸性ガス除去プロセスとして単独に
あるいは他法との組み合わせで広く使用されてきてい
る。
どの問題からその回収、固定化が検討されてきている。
ＣＯ2 ガスは炭素を含む化石燃料等を燃焼させることに
よって発生する。該燃焼排ガス中のＣＯ2 ガス濃度は、
燃料形態や燃焼条件により異なるが９〜１２％含まれ、
ＳＯ2 、ＮＯ濃度に比べ１５０から２００倍含まれる。
ＣＯ2 ガスの回収は吸着法、吸収法、膜分離法等が代表
プロセスである。その内、実用化が進められたのは、天
然ガス中のＨ2 Ｓ、ＣＯ2 の除去や精油所ガスの精製、
アンモニア合成原料ガスなど各種合成ガスの精製、冶金
用不活性ガスの精製等に米国で開発されたアルカノール
アミンを用いる酸性ガスの除去あるいは回収プロセスで
ある。モノエタノールアミン（以下ＭＥＡという）法で
代表されるアルカノールアミン法は、不活性ガスや各種
合成ガス精製工程の酸性ガス除去プロセスとして単独に
あるいは他法との組み合わせで広く使用されてきてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＭＥＡ
法は、上記のように天然ガスの燃焼排ガス等に用いら
れ、その組成は大部分がＮ2 、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏであり、
不活性ガス中のＣＯ2 ガスをＭＥＡ法で吸収回収してい
たのが特徴である。天然ガスの燃焼排ガスにはＣＯ2 以
外の酸性ガスはほとんど含まれていない。これに対して
化石燃料を燃焼する火力発電ボイラから発生する燃焼排
ガス中にはＣＯ2 以外にＳＯｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌガス等
の酸性ガスが１００から７００ｐｐｍ含まれているのが
特徴である。これらのガスはＣＯ2 に比べＭＥＡに対す
る吸収活性はいずれも高く、ＣＯ2 ガスが吸収するより
早く選択的な吸収が進み、ＭＥＡのＣＯ2 ガス吸収性能
を低下させる。実際の運転では所定のＣＯ2 を吸収した
ＭＥＡは再生塔に送り再生する。ＣＯ2 を吸収したＭＥ
Ａは９０℃以上に加熱することによりＣＯ2 ガスを脱離
し再生される。しかし、ＭＥＡに吸収したＳＯｘは硫酸
塩として固定されるのでＣＯ2 が脱離する温度では脱離
できず、別途蒸留操作によりＭＥＡを留出物として回収
する必要がある。しかし、ＭＥＡの沸点は大気圧下で１
７１℃と高く、高温での蒸留操作によるＭＥＡの熱劣化
や真空蒸留などの複雑な操作が必要になり問題であっ
た。
法は、上記のように天然ガスの燃焼排ガス等に用いら
れ、その組成は大部分がＮ2 、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏであり、
不活性ガス中のＣＯ2 ガスをＭＥＡ法で吸収回収してい
たのが特徴である。天然ガスの燃焼排ガスにはＣＯ2 以
外の酸性ガスはほとんど含まれていない。これに対して
化石燃料を燃焼する火力発電ボイラから発生する燃焼排
ガス中にはＣＯ2 以外にＳＯｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌガス等
の酸性ガスが１００から７００ｐｐｍ含まれているのが
特徴である。これらのガスはＣＯ2 に比べＭＥＡに対す
る吸収活性はいずれも高く、ＣＯ2 ガスが吸収するより
早く選択的な吸収が進み、ＭＥＡのＣＯ2 ガス吸収性能
を低下させる。実際の運転では所定のＣＯ2 を吸収した
ＭＥＡは再生塔に送り再生する。ＣＯ2 を吸収したＭＥ
Ａは９０℃以上に加熱することによりＣＯ2 ガスを脱離
し再生される。しかし、ＭＥＡに吸収したＳＯｘは硫酸
塩として固定されるのでＣＯ2 が脱離する温度では脱離
できず、別途蒸留操作によりＭＥＡを留出物として回収
する必要がある。しかし、ＭＥＡの沸点は大気圧下で１
７１℃と高く、高温での蒸留操作によるＭＥＡの熱劣化
や真空蒸留などの複雑な操作が必要になり問題であっ
た。
【０００５】また、化石燃料の燃焼排ガスを用いたＭＥ
Ａ溶液へのＣＯ2、ＳＯｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌガスの同時
吸収において、その吸収性能を評価した結果、吸収活性
に序列のあることが明らかになった。その吸収性能はＳ
Ｏｘ＞ＨＣｌ＞ＣＯ2 ＞ＮＯｘの順である。従って、ま
ず燃焼排ガス中のＳＯｘ、ＨＣｌの大部分が吸収され、
ＣＯ2 を吸収するには吸収性能が劣化した大量のＭＥＡ
溶液を再生塔で再生する必要が生じる。本発明は、上記
のような問題点を解決し、ＭＥＡのようなアミン系吸収
剤を用いて、燃焼排ガスから高効率でＣＯ2 ガスを回収
することのできる酸性ガスの除去方法を提供することを
目的とする。
Ａ溶液へのＣＯ2、ＳＯｘ、ＮＯｘ、ＨＣｌガスの同時
吸収において、その吸収性能を評価した結果、吸収活性
に序列のあることが明らかになった。その吸収性能はＳ
Ｏｘ＞ＨＣｌ＞ＣＯ2 ＞ＮＯｘの順である。従って、ま
ず燃焼排ガス中のＳＯｘ、ＨＣｌの大部分が吸収され、
ＣＯ2 を吸収するには吸収性能が劣化した大量のＭＥＡ
溶液を再生塔で再生する必要が生じる。本発明は、上記
のような問題点を解決し、ＭＥＡのようなアミン系吸収
剤を用いて、燃焼排ガスから高効率でＣＯ2 ガスを回収
することのできる酸性ガスの除去方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、燃焼排ガス中の酸性ガスをアミン系吸
収剤で吸収除去する方法において、該アミン系吸収剤を
用いた吸収液で燃焼排ガス中の酸性ガスを吸収する第１
吸収塔及び第２吸収塔を、被処理燃焼排ガスの流れに対
して直列に配置し、被処理燃焼排ガスを第１吸収塔から
第２吸収塔に導入し、第１吸収塔への吸収液は第２吸収
塔からの吸収液の一部で補充するようにし、第１吸収塔
及び第２吸収塔内のアミン系吸収液の一部は抜き取って
再生塔に送り再生した後、吸収活性の高まった再生吸収
液を第２吸収塔に供給し循環させることを特徴とする燃
焼排ガスからの酸性ガスの除去方法としたものである。
に、本発明では、燃焼排ガス中の酸性ガスをアミン系吸
収剤で吸収除去する方法において、該アミン系吸収剤を
用いた吸収液で燃焼排ガス中の酸性ガスを吸収する第１
吸収塔及び第２吸収塔を、被処理燃焼排ガスの流れに対
して直列に配置し、被処理燃焼排ガスを第１吸収塔から
第２吸収塔に導入し、第１吸収塔への吸収液は第２吸収
塔からの吸収液の一部で補充するようにし、第１吸収塔
及び第２吸収塔内のアミン系吸収液の一部は抜き取って
再生塔に送り再生した後、吸収活性の高まった再生吸収
液を第２吸収塔に供給し循環させることを特徴とする燃
焼排ガスからの酸性ガスの除去方法としたものである。
【０００７】上記酸性ガスの除去方法において、第１吸
収塔及び第２吸収塔内の吸収液にｐＨの設定値範囲を設
け、各吸収塔内の吸収液ｐＨが許容値範囲内になるよう
に、吸収液の抜き出し量と、吸収活性の高い吸収液の供
給量とを制御することができるし、また、第１吸収塔出
口の処理ガス中の亜硫酸ガス濃度に設定値範囲を設ける
と共に、第２吸収塔出口の処理ガス中の炭酸ガス濃度に
設定値範囲を設け、各吸収塔での処理ガス中の亜硫酸ガ
ス濃度及び炭酸ガス濃度が許容値範囲内になるように、
吸収液の抜き出し量と吸収活性の高い吸収液の供給量と
を制御することもできる。さらに、前記の酸性ガスの除
去方法において、第１吸収塔及び第２吸収塔内の吸収液
のｐＨ、導電率、温度、タンク内液レベル、及び第１吸
収塔、第２吸収塔それぞれの入口、出口ガス中の酸性ガ
ス濃度を検出し、それらの信号を演算器に入力させて、
それに基づいて吸収塔から再生塔に抜き出す吸収液量及
び第２吸収塔に供給する活性の高い吸収液の供給量を最
適範囲に制御することもできる。
収塔及び第２吸収塔内の吸収液にｐＨの設定値範囲を設
け、各吸収塔内の吸収液ｐＨが許容値範囲内になるよう
に、吸収液の抜き出し量と、吸収活性の高い吸収液の供
給量とを制御することができるし、また、第１吸収塔出
口の処理ガス中の亜硫酸ガス濃度に設定値範囲を設ける
と共に、第２吸収塔出口の処理ガス中の炭酸ガス濃度に
設定値範囲を設け、各吸収塔での処理ガス中の亜硫酸ガ
ス濃度及び炭酸ガス濃度が許容値範囲内になるように、
吸収液の抜き出し量と吸収活性の高い吸収液の供給量と
を制御することもできる。さらに、前記の酸性ガスの除
去方法において、第１吸収塔及び第２吸収塔内の吸収液
のｐＨ、導電率、温度、タンク内液レベル、及び第１吸
収塔、第２吸収塔それぞれの入口、出口ガス中の酸性ガ
ス濃度を検出し、それらの信号を演算器に入力させて、
それに基づいて吸収塔から再生塔に抜き出す吸収液量及
び第２吸収塔に供給する活性の高い吸収液の供給量を最
適範囲に制御することもできる。
【０００８】本発明の酸性ガスの除去方法において、第
１吸収塔から抜き出す吸収液の再生は、カルシウム系、
ナトリウム系、カリウム系のアルカリ性物質でｐＨを調
整し、該アミン系吸収剤を中和再生し、しかる後該溶液
を蒸留し、アミン系吸収剤を回収するのがよい。そし
て、前記吸収液の蒸留は、減圧下で行い、また共沸混合
物を形成させて行うのがよい。また、これらの蒸留に用
いる加熱源として燃焼排ガスの一部を用いるのがよい。
上記のように、本発明では、燃焼排ガスを前置吸収塔に
まず導入し、ＭＥＡ吸収液と接触させＳＯｘ、ＨＣｌを
選択的に吸収させ、その後、前置吸収塔から出たガスは
主吸収塔に導入するようにした。主吸収塔ではＣＯ2 ガ
ス吸収が主体に起こり、従来、天然ガスの燃焼排ガスか
らＭＥＡ溶液にＣＯ2 ガスを回収する場合と同じ条件で
高効率のＣＯ2 回収ができるようにしたことにある。
１吸収塔から抜き出す吸収液の再生は、カルシウム系、
ナトリウム系、カリウム系のアルカリ性物質でｐＨを調
整し、該アミン系吸収剤を中和再生し、しかる後該溶液
を蒸留し、アミン系吸収剤を回収するのがよい。そし
て、前記吸収液の蒸留は、減圧下で行い、また共沸混合
物を形成させて行うのがよい。また、これらの蒸留に用
いる加熱源として燃焼排ガスの一部を用いるのがよい。
上記のように、本発明では、燃焼排ガスを前置吸収塔に
まず導入し、ＭＥＡ吸収液と接触させＳＯｘ、ＨＣｌを
選択的に吸収させ、その後、前置吸収塔から出たガスは
主吸収塔に導入するようにした。主吸収塔ではＣＯ2 ガ
ス吸収が主体に起こり、従来、天然ガスの燃焼排ガスか
らＭＥＡ溶液にＣＯ2 ガスを回収する場合と同じ条件で
高効率のＣＯ2 回収ができるようにしたことにある。
【０００９】
【作用】ＭＥＡ（モノエタノールアミン）はＣＯ2 ガス
と接触させると次式のように反応しＣＯ2 を固定する。 ２Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ→（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ） 2 ・ＣＯ3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） ＳＯ2 が共存するとＭＥＡと次のように反応し固定され
る。 ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｈ+ ＋ＨＳＯ3 - ・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋Ｈ+ ＋ＨＳＯ3 - →Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・Ｈ ＳＯ3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３） ＳＯ2 、Ｏ2 が共存する時は（２）式、（３）式と次式
が併発して起こる。 ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋１／２Ｏ2 →２Ｈ+ ＋ＳＯ4 2 - ・・・・・・・（４） ２Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋２Ｈ+ ＋ＳＯ4 2 - →（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ 3 ）2 ・ＳＯ4 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） ＳＯ2 、Ｏ2 が共存する時、ＭＥＡは（１）式のＣＯ2
吸収反応以外に（３）式、（５）式が先行して起こる。
特にＣＯ2 ガスが共存する時には（５）式によってＭＥ
ＡのＣＯ2 吸収能を低下させる原因となる。
と接触させると次式のように反応しＣＯ2 を固定する。 ２Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ→（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ） 2 ・ＣＯ3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） ＳＯ2 が共存するとＭＥＡと次のように反応し固定され
る。 ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｈ+ ＋ＨＳＯ3 - ・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋Ｈ+ ＋ＨＳＯ3 - →Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・Ｈ ＳＯ3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３） ＳＯ2 、Ｏ2 が共存する時は（２）式、（３）式と次式
が併発して起こる。 ＳＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋１／２Ｏ2 →２Ｈ+ ＋ＳＯ4 2 - ・・・・・・・（４） ２Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋２Ｈ+ ＋ＳＯ4 2 - →（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ 3 ）2 ・ＳＯ4 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） ＳＯ2 、Ｏ2 が共存する時、ＭＥＡは（１）式のＣＯ2
吸収反応以外に（３）式、（５）式が先行して起こる。
特にＣＯ2 ガスが共存する時には（５）式によってＭＥ
ＡのＣＯ2 吸収能を低下させる原因となる。
【００１０】吸収塔のＭＥＡ吸収液には（Ｃ2 Ｈ4 ・Ｏ
Ｈ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 、Ｃ2 Ｈ4・ＯＨ・ＮＨ3 ・Ｈ
ＳＯ3 、（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＳＯ4 の生成
物が増加してくる。特に吸収液内では、（５）式の反応
が先行して起こるために、一旦（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ
3 ）2 ・ＣＯ3 が生成しても燃焼排ガス中のＳＯ2 濃度
が高いと次式の反応が起こり、吸収したＳＯ2 量の一部
は（１）式の（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 と
反応し次式のようにＣＯ2 を脱離する。 （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 ＋２Ｈ+ ＋ＳＯ4 - →（Ｃ2 Ｈ4 ・ ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ↑・・・・・・・・・・・・（６） しかし、燃焼排ガス中のＣＯ2 ／ＳＯ2 は１００から２
００倍の濃度差があり、吸収塔内のＭＥＡの吸収活性が
高い状態ではＣＯ2の吸収が活発に起こるが、ＭＥＡの
活性が低下してくると、顕著に（６）式の反応によるＣ
Ｏ2 放出が明確に現れてくる。
Ｈ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 、Ｃ2 Ｈ4・ＯＨ・ＮＨ3 ・Ｈ
ＳＯ3 、（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＳＯ4 の生成
物が増加してくる。特に吸収液内では、（５）式の反応
が先行して起こるために、一旦（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ
3 ）2 ・ＣＯ3 が生成しても燃焼排ガス中のＳＯ2 濃度
が高いと次式の反応が起こり、吸収したＳＯ2 量の一部
は（１）式の（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 と
反応し次式のようにＣＯ2 を脱離する。 （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 ＋２Ｈ+ ＋ＳＯ4 - →（Ｃ2 Ｈ4 ・ ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ↑・・・・・・・・・・・・（６） しかし、燃焼排ガス中のＣＯ2 ／ＳＯ2 は１００から２
００倍の濃度差があり、吸収塔内のＭＥＡの吸収活性が
高い状態ではＣＯ2の吸収が活発に起こるが、ＭＥＡの
活性が低下してくると、顕著に（６）式の反応によるＣ
Ｏ2 放出が明確に現れてくる。
【００１１】所定のＣＯ2 を吸収したＭＥＡは次に加熱
再生塔において、ＣＯ2 ガスを加熱脱離しＭＥＡを再生
する。加熱脱離反応は次式のように起こる。 （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 →２Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋ＣＯ 2 ↑＋Ｈ2 Ｏ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） 再生されたＭＥＡは吸収塔に循環してＣＯ2 吸収に利用
される。しかし、（３）式、（５）式で生成した（Ｃ2
Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4 あるいはＣ2 Ｈ4 ・ＯＨ
・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 は加熱再生塔で再生されることな
く、吸収と加熱再生を繰り返す頻度が高まるにつれ吸収
液中のＭＥＡに徐々に濃縮し、ＣＯ2 吸収性能を低下さ
せることになる。吸収塔及び再生塔内のＭＥＡ溶液中の
（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4 、Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ
・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 濃度が所定濃度に達したならば、再
生塔から吸収液の一部を抜き出し蒸留によりＭＥＡを留
出物として回収する。缶出物の（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ
3 ）2 ＳＯ4 等は別途アルカリ物質を添加しＳＯ4 を脱
離させ再度蒸留を行いＭＥＡを精製する操作を行う。従
来法では、頻繁に（Ｃ2Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4
を精製する蒸留操作を行うことは現実的ではなかったた
め、ＭＥＡ溶液内に（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ
4 を含む状態で運転する必要があり、そのぶんＣＯ2 吸
収性能は低い条件で運転操業することになる。
再生塔において、ＣＯ2 ガスを加熱脱離しＭＥＡを再生
する。加熱脱離反応は次式のように起こる。 （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 →２Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ2 ＋ＣＯ 2 ↑＋Ｈ2 Ｏ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） 再生されたＭＥＡは吸収塔に循環してＣＯ2 吸収に利用
される。しかし、（３）式、（５）式で生成した（Ｃ2
Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4 あるいはＣ2 Ｈ4 ・ＯＨ
・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 は加熱再生塔で再生されることな
く、吸収と加熱再生を繰り返す頻度が高まるにつれ吸収
液中のＭＥＡに徐々に濃縮し、ＣＯ2 吸収性能を低下さ
せることになる。吸収塔及び再生塔内のＭＥＡ溶液中の
（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4 、Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ
・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 濃度が所定濃度に達したならば、再
生塔から吸収液の一部を抜き出し蒸留によりＭＥＡを留
出物として回収する。缶出物の（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ
3 ）2 ＳＯ4 等は別途アルカリ物質を添加しＳＯ4 を脱
離させ再度蒸留を行いＭＥＡを精製する操作を行う。従
来法では、頻繁に（Ｃ2Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ4
を精製する蒸留操作を行うことは現実的ではなかったた
め、ＭＥＡ溶液内に（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ＳＯ
4 を含む状態で運転する必要があり、そのぶんＣＯ2 吸
収性能は低い条件で運転操業することになる。
【００１２】本発明では主吸収塔の前段に前置吸収塔を
設置することにより、吸収活性の高いＳＯ2 を選択的に
前置吸収塔で吸収させ濃縮させることにより、主吸収塔
のＣＯ2 ガス吸収性能を高めると同時に、ＭＥＡの蒸留
による精製量を少なくすることにある。このように、多
量のＭＥＡを蒸留しなくてすむためにＭＥＡの高温に晒
される頻度が少なく熱的なＭＥＡの劣化を防止できる効
果も期待できる。前置吸収塔には主吸収塔でＣＯ2 ガス
を吸収したＭＥＡ溶液の一部を供給することにより、
（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 は燃焼排ガス中
のＳＯ2 が吸収液に吸収し次式の反応により（Ｃ2 Ｈ4
・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＳＯ4 を濃縮する。 （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 ＋ＳＯ4 2 - ＋２Ｈ+ →（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＳＯ4 ＋ＣＯ2 ↑＋Ｈ2 Ｏ・・・・・・・・・・（８） （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 ＋２ＨＳＯ3 - ＋２Ｈ+ →２Ｃ2 Ｈ 4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 - ＋ＣＯ2 ↑＋Ｈ2 Ｏ・・・・・・・・・（９） 従って、前置吸収塔内には（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）
2 ・ＳＯ4 あるいはＣ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3
が高い濃度で濃縮してくるので、蒸留あるいはアルカリ
物質を添加しＭＥＡを効率良く再生することができる。
設置することにより、吸収活性の高いＳＯ2 を選択的に
前置吸収塔で吸収させ濃縮させることにより、主吸収塔
のＣＯ2 ガス吸収性能を高めると同時に、ＭＥＡの蒸留
による精製量を少なくすることにある。このように、多
量のＭＥＡを蒸留しなくてすむためにＭＥＡの高温に晒
される頻度が少なく熱的なＭＥＡの劣化を防止できる効
果も期待できる。前置吸収塔には主吸収塔でＣＯ2 ガス
を吸収したＭＥＡ溶液の一部を供給することにより、
（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 は燃焼排ガス中
のＳＯ2 が吸収液に吸収し次式の反応により（Ｃ2 Ｈ4
・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＳＯ4 を濃縮する。 （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 ＋ＳＯ4 2 - ＋２Ｈ+ →（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＳＯ4 ＋ＣＯ2 ↑＋Ｈ2 Ｏ・・・・・・・・・・（８） （Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）2 ・ＣＯ3 ＋２ＨＳＯ3 - ＋２Ｈ+ →２Ｃ2 Ｈ 4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 - ＋ＣＯ2 ↑＋Ｈ2 Ｏ・・・・・・・・・（９） 従って、前置吸収塔内には（Ｃ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ）
2 ・ＳＯ4 あるいはＣ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3
が高い濃度で濃縮してくるので、蒸留あるいはアルカリ
物質を添加しＭＥＡを効率良く再生することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 本発明の一実施例を図１に示す。図１は本発明の代表的
な実施例であり、図１において、第１吸収塔（前置吸収
塔）１にはボイラからの燃焼排ガス５が導入される。第
１吸収塔１には第２吸収塔（主吸収塔）２からのＭＥＡ
を含む吸収液６の一部が供給され、燃焼排ガス５と気液
接触する。第１吸収塔では前記の（１），（２），
（３），（４），（５）式の反応が同時に起こるが、吸
収液ｐＨが低下してくると（２），（３），（７），及
び（９）式の反応が選択的に起こり、吸収液にはＣ2 Ｈ
4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 が徐々に濃縮してくる。吸
収液のＣ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 が所定濃度以
上になるとＳＯ2の吸収性能も低下してくるために、第
１吸収塔内の吸収液の一部を蒸留によるＭＥＡ精製工程
に供給する。
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 本発明の一実施例を図１に示す。図１は本発明の代表的
な実施例であり、図１において、第１吸収塔（前置吸収
塔）１にはボイラからの燃焼排ガス５が導入される。第
１吸収塔１には第２吸収塔（主吸収塔）２からのＭＥＡ
を含む吸収液６の一部が供給され、燃焼排ガス５と気液
接触する。第１吸収塔では前記の（１），（２），
（３），（４），（５）式の反応が同時に起こるが、吸
収液ｐＨが低下してくると（２），（３），（７），及
び（９）式の反応が選択的に起こり、吸収液にはＣ2 Ｈ
4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 が徐々に濃縮してくる。吸
収液のＣ2 Ｈ4 ・ＯＨ・ＮＨ3 ・ＨＳＯ3 が所定濃度以
上になるとＳＯ2の吸収性能も低下してくるために、第
１吸収塔内の吸収液の一部を蒸留によるＭＥＡ精製工程
に供給する。
【００１４】図１では蒸留塔４のリボイラーに第１吸収
塔内の吸収液の一部７を供給し、ＭＥＡの精製を行う。
精製された蒸留塔４の留出物８のＭＥＡの一部は第２吸
収塔２に戻しＣＯ2 吸収に使用される。蒸留塔４の缶出
物は硫酸塩等が濃縮されたものであり、別途、アルカリ
物質を添加し、硫酸塩とＭＥＡに解離させ再度蒸留塔４
に供給しＭＥＡを回収する。燃焼排ガス中のＳＯ2 を除
去した燃焼排ガス１０は、第２吸収塔２に供給しＣＯ2
の吸収を行う。第２吸収塔２では、加熱再生塔３からの
ＭＥＡを含む吸収液と蒸留塔からの精製されたＭＥＡを
含む吸収液とが合流し、流れ１２となった吸収液が供給
され、燃焼排ガス１０と気液接触しＣＯ2 を吸収する。
ＣＯ2 を除去した燃焼排ガス１９は熱交換器２０で熱交
換されて加熱され、大気中に放出される。第２吸収塔内
の吸収液と燃焼排ガスを気液接触させると、主に（１）
式の反応が起こりＣＯ2 を吸収する。ＣＯ2 を吸収した
ＭＥＡ溶液の一部６は第１吸収塔に導入され、残り１３
は再生塔からの再生した吸収液１４と熱交換させ、加熱
再生塔３に供給する。加熱再生塔３では加熱源１５によ
り加熱され（７）式のＣＯ2 脱離反応を行わせ、吸収液
中のＭＥＡを再生する。再生された吸収液１４は第２吸
収塔２に循環し使用する。脱離したＣＯ2 ガス１６は冷
却後回収工程１７に送られる。
塔内の吸収液の一部７を供給し、ＭＥＡの精製を行う。
精製された蒸留塔４の留出物８のＭＥＡの一部は第２吸
収塔２に戻しＣＯ2 吸収に使用される。蒸留塔４の缶出
物は硫酸塩等が濃縮されたものであり、別途、アルカリ
物質を添加し、硫酸塩とＭＥＡに解離させ再度蒸留塔４
に供給しＭＥＡを回収する。燃焼排ガス中のＳＯ2 を除
去した燃焼排ガス１０は、第２吸収塔２に供給しＣＯ2
の吸収を行う。第２吸収塔２では、加熱再生塔３からの
ＭＥＡを含む吸収液と蒸留塔からの精製されたＭＥＡを
含む吸収液とが合流し、流れ１２となった吸収液が供給
され、燃焼排ガス１０と気液接触しＣＯ2 を吸収する。
ＣＯ2 を除去した燃焼排ガス１９は熱交換器２０で熱交
換されて加熱され、大気中に放出される。第２吸収塔内
の吸収液と燃焼排ガスを気液接触させると、主に（１）
式の反応が起こりＣＯ2 を吸収する。ＣＯ2 を吸収した
ＭＥＡ溶液の一部６は第１吸収塔に導入され、残り１３
は再生塔からの再生した吸収液１４と熱交換させ、加熱
再生塔３に供給する。加熱再生塔３では加熱源１５によ
り加熱され（７）式のＣＯ2 脱離反応を行わせ、吸収液
中のＭＥＡを再生する。再生された吸収液１４は第２吸
収塔２に循環し使用する。脱離したＣＯ2 ガス１６は冷
却後回収工程１７に送られる。
【００１５】実施例２ 図２は、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）を用いた吸収
液と燃焼排ガス中のＣＯ2 、ＳＯ2 ガスの吸収特性を評
価するための装置である。本実施例は３００ｍｌ容量の
吸収反応管１００に１００ｍｌのＭＥＡを含む吸収液を
入れ、模擬燃焼排ガスをバブリングさせＭＥＡのＣＯ
2 、ＳＯ2 を吸収させた際の吸収特性について検討した
ものである。実験は図２に示す装置を用い、吸収反応管
１００のＭＥＡ吸収液１０１に模擬燃焼排ガス１０７を
供給し、温度調整器１０３により吸収液１０１を設定温
度に調整した。また、ｐＨ計１０５で吸収液のｐＨを監
視し記録させた。吸収液１０１は攪拌器１０２により常
時攪拌した。所定時間毎に吸収液の一部をサンプリング
管１０６及びシリンジにより採取し、吸収液中の吸収Ｃ
Ｏ2 量を測定した。
液と燃焼排ガス中のＣＯ2 、ＳＯ2 ガスの吸収特性を評
価するための装置である。本実施例は３００ｍｌ容量の
吸収反応管１００に１００ｍｌのＭＥＡを含む吸収液を
入れ、模擬燃焼排ガスをバブリングさせＭＥＡのＣＯ
2 、ＳＯ2 を吸収させた際の吸収特性について検討した
ものである。実験は図２に示す装置を用い、吸収反応管
１００のＭＥＡ吸収液１０１に模擬燃焼排ガス１０７を
供給し、温度調整器１０３により吸収液１０１を設定温
度に調整した。また、ｐＨ計１０５で吸収液のｐＨを監
視し記録させた。吸収液１０１は攪拌器１０２により常
時攪拌した。所定時間毎に吸収液の一部をサンプリング
管１０６及びシリンジにより採取し、吸収液中の吸収Ｃ
Ｏ2 量を測定した。
【００１６】図３は温度５５℃のＭＥＡ３０％を含む吸
収液に、天然ガスの燃焼排ガスを模擬した混合ガス（Ｃ
Ｏ2 １１．６％を含むＮ2 ガス）をバブリングさせた時
の吸収液ｐＨ、吸収反応管出口の模擬燃焼排ガス中のＣ
Ｏ2 ガス濃度、ＭＥＡのＣＯ2 吸収率を示す。この時混
合ガス中のＣＯ2 ガス濃度は１１．６％一定に調整し、
水分は除外して行った。ＣＯ2 ガスはＭＥＡ吸収液にバ
ブリングさせると吸収反応管出口のＣＯ2 濃度は徐々に
低下し始める。その後、吸収反応管出口のＣＯ2 濃度は
徐々に高まり入口の模擬燃焼排ガス中のＣＯ2 濃度と等
しくなりＣＯ2ガスは吸収しなくなる。吸収反応管出口
のＣＯ2 濃度が高まるに従い吸収液中のＣＯ2 濃度が高
まり、見かけ上ＣＯ2 飽和吸収量に達する。
収液に、天然ガスの燃焼排ガスを模擬した混合ガス（Ｃ
Ｏ2 １１．６％を含むＮ2 ガス）をバブリングさせた時
の吸収液ｐＨ、吸収反応管出口の模擬燃焼排ガス中のＣ
Ｏ2 ガス濃度、ＭＥＡのＣＯ2 吸収率を示す。この時混
合ガス中のＣＯ2 ガス濃度は１１．６％一定に調整し、
水分は除外して行った。ＣＯ2 ガスはＭＥＡ吸収液にバ
ブリングさせると吸収反応管出口のＣＯ2 濃度は徐々に
低下し始める。その後、吸収反応管出口のＣＯ2 濃度は
徐々に高まり入口の模擬燃焼排ガス中のＣＯ2 濃度と等
しくなりＣＯ2ガスは吸収しなくなる。吸収反応管出口
のＣＯ2 濃度が高まるに従い吸収液中のＣＯ2 濃度が高
まり、見かけ上ＣＯ2 飽和吸収量に達する。
【００１７】実施例３ 図４は重油あるいは石炭の化石燃料排ガスを用いて、本
発明のＣＯ2 吸収装置で吸収させたときの実施例を示
す。吸収実験は温度５５℃のＭＥＡ３０％を含む吸収液
により行った。特にＭＥＡ吸収塔の前段に脱硝、脱硫装
置を設置しないで高濃度ＳＯｘ、ＮＯｘを含む燃焼排ガ
スからＣＯ2 を回収する場合である。図２に示した吸収
反応管を用いた。模擬燃焼排ガスの組成はＣＯ2 １１．
８％、ＳＯ2 １０５０ｐｐｍ、ＮＯ５２０ｐｐｍ、Ｏ2
５．９％、残りＮ2 ガスに調整した。図４には、吸収反
応管出口ガス中のＣＯ2 、ＳＯ2 、Ｏ2 、ＮＯガスの濃
度変化、吸収液のｐＨ、吸収液中のＣＯ2 を示す。吸収
反応管出口ガス中のＣＯ2 ガスは図３の天然ガスの燃焼
排ガスと同じ挙動を示しながら徐々に増加し、吸収反応
管入口ガス中のＣＯ2 濃度に等しくなる。吸収液中のＣ
Ｏ2 濃度も図３の実施例と同じ挙動を示しながら増加し
ＣＯ2 の飽和吸収量に等しくなる。
発明のＣＯ2 吸収装置で吸収させたときの実施例を示
す。吸収実験は温度５５℃のＭＥＡ３０％を含む吸収液
により行った。特にＭＥＡ吸収塔の前段に脱硝、脱硫装
置を設置しないで高濃度ＳＯｘ、ＮＯｘを含む燃焼排ガ
スからＣＯ2 を回収する場合である。図２に示した吸収
反応管を用いた。模擬燃焼排ガスの組成はＣＯ2 １１．
８％、ＳＯ2 １０５０ｐｐｍ、ＮＯ５２０ｐｐｍ、Ｏ2
５．９％、残りＮ2 ガスに調整した。図４には、吸収反
応管出口ガス中のＣＯ2 、ＳＯ2 、Ｏ2 、ＮＯガスの濃
度変化、吸収液のｐＨ、吸収液中のＣＯ2 を示す。吸収
反応管出口ガス中のＣＯ2 ガスは図３の天然ガスの燃焼
排ガスと同じ挙動を示しながら徐々に増加し、吸収反応
管入口ガス中のＣＯ2 濃度に等しくなる。吸収液中のＣ
Ｏ2 濃度も図３の実施例と同じ挙動を示しながら増加し
ＣＯ2 の飽和吸収量に等しくなる。
【００１８】ＣＯ2 の吸収が進むに従い吸収液のｐＨは
徐々に低下しｐＨが８．２から８．６近傍でＣＯ2 の吸
収は停止する。模擬燃焼排ガス中のＮＯ、Ｏ2 、Ｎ2 は
ＭＥＡ吸収液には吸収しないが、ＳＯ2 はかなり高い吸
収性能を示す。特に注目すベき点は、吸収液のｐＨが
８．２近傍になるとＣＯ2 の吸収が停止するのに対し
て、ＳＯ2 は高い吸収性能を示す特徴がある。従って、
図１に示したような本発明のＣＯ2 回収プロセスが有効
となる。即ち、ＳＯ2 ガスはＣＯ2 ガスが吸収しなくな
っても（８）式、（９）式のような反応により硫酸塩を
生成する反応が起こり、本発明の第１吸収塔を設置する
ことが有効となる。
徐々に低下しｐＨが８．２から８．６近傍でＣＯ2 の吸
収は停止する。模擬燃焼排ガス中のＮＯ、Ｏ2 、Ｎ2 は
ＭＥＡ吸収液には吸収しないが、ＳＯ2 はかなり高い吸
収性能を示す。特に注目すベき点は、吸収液のｐＨが
８．２近傍になるとＣＯ2 の吸収が停止するのに対し
て、ＳＯ2 は高い吸収性能を示す特徴がある。従って、
図１に示したような本発明のＣＯ2 回収プロセスが有効
となる。即ち、ＳＯ2 ガスはＣＯ2 ガスが吸収しなくな
っても（８）式、（９）式のような反応により硫酸塩を
生成する反応が起こり、本発明の第１吸収塔を設置する
ことが有効となる。
【００１９】また、図１に示したＣＯ2 回収プロセスを
実際に運用する場合、再生塔での再生量を、即ち、吸収
塔からのＣＯ2 を吸収した吸収液の再生量を多くすると
吸収塔でのＣＯ2 吸収量を高めることができるが、再生
が頻繁になると再生コストが嵩み不経済である。第２吸
収塔の吸収液のＣＯ2 吸収量を分析し、再生塔に送るＣ
Ｏ2 を吸収した吸収液の量を制御できる。また、吸収液
のＣＯ2 濃度の分析値を制御のオンラインに入れること
もできるが、簡便法として第１吸収塔、第２吸収塔及び
再生塔の吸収液のｐＨ、塔出口のガス中のＣＯ2 、ＳＯ
2 等の濃度を検出し制御因子とすることができる。ま
た、ＭＥＡ吸収液の導電率等を制御因子とすることも可
能である。
実際に運用する場合、再生塔での再生量を、即ち、吸収
塔からのＣＯ2 を吸収した吸収液の再生量を多くすると
吸収塔でのＣＯ2 吸収量を高めることができるが、再生
が頻繁になると再生コストが嵩み不経済である。第２吸
収塔の吸収液のＣＯ2 吸収量を分析し、再生塔に送るＣ
Ｏ2 を吸収した吸収液の量を制御できる。また、吸収液
のＣＯ2 濃度の分析値を制御のオンラインに入れること
もできるが、簡便法として第１吸収塔、第２吸収塔及び
再生塔の吸収液のｐＨ、塔出口のガス中のＣＯ2 、ＳＯ
2 等の濃度を検出し制御因子とすることができる。ま
た、ＭＥＡ吸収液の導電率等を制御因子とすることも可
能である。
【００２０】即ち、図３、図４の実施例に示したように
吸収液のｐＨが低下してくるとＣＯ2 ガスが吸収できな
くなるので、ｐＨあるいは導電率の設定値の範囲を設け
るか第１吸収塔出口ガス中のＳＯ2 の濃度、第２吸収塔
出口ガス中のＣＯ2 の濃度を所定濃度に抑えるように再
生塔に供給するＣＯ2 を吸収した吸収液量を調整するこ
とが有効である。第１吸収塔で濃縮したＭＥＡの硫酸塩
はアルカリ物質を添加し、硫酸塩を脱離させ蒸留により
再生することができる。再生したＭＥＡは吸収塔に戻
す。また、再生塔、蒸留塔の加熱源は燃焼排ガス５を有
効に使うことにより経済的なＣＯ2回収ができる。ま
た、第２吸収塔の処理ガス温度が５５℃近傍であり、そ
のまま大気に放出すると水蒸気による白煙が生じるので
高温燃焼排ガスと熱交換させ温度を高めて大気に放出す
る必要がある。
吸収液のｐＨが低下してくるとＣＯ2 ガスが吸収できな
くなるので、ｐＨあるいは導電率の設定値の範囲を設け
るか第１吸収塔出口ガス中のＳＯ2 の濃度、第２吸収塔
出口ガス中のＣＯ2 の濃度を所定濃度に抑えるように再
生塔に供給するＣＯ2 を吸収した吸収液量を調整するこ
とが有効である。第１吸収塔で濃縮したＭＥＡの硫酸塩
はアルカリ物質を添加し、硫酸塩を脱離させ蒸留により
再生することができる。再生したＭＥＡは吸収塔に戻
す。また、再生塔、蒸留塔の加熱源は燃焼排ガス５を有
効に使うことにより経済的なＣＯ2回収ができる。ま
た、第２吸収塔の処理ガス温度が５５℃近傍であり、そ
のまま大気に放出すると水蒸気による白煙が生じるので
高温燃焼排ガスと熱交換させ温度を高めて大気に放出す
る必要がある。
【００２１】
【発明の効果】燃焼排ガスから酸性ガスを回収するの
に、アミン系吸収剤を用いる吸収塔として排ガスの流れ
方向に第１吸収塔（前置吸収塔）、第２吸収塔（主吸収
塔）を設置し、燃焼排ガスに含まれるＣＯ2 以外の酸性
ガス、特にＳＯ2 ガスを第１吸収塔で吸収するようにし
たものであるから、第２吸収塔でのＣＯ2 吸収性能を常
に高い状態で運用でき、頻繁にＣＯ2 を吸収した吸収剤
を再生しなくてすむために熱劣化を最小限に抑えること
ができる。また、硫酸塩となるＭＥＡ吸収液は、第１吸
収塔で硫酸塩を濃縮したのちアルカリ物質を添加し蒸留
するので処理量が少なくできる。従って、ＭＥＡの損失
を少なくできる効果がある。
に、アミン系吸収剤を用いる吸収塔として排ガスの流れ
方向に第１吸収塔（前置吸収塔）、第２吸収塔（主吸収
塔）を設置し、燃焼排ガスに含まれるＣＯ2 以外の酸性
ガス、特にＳＯ2 ガスを第１吸収塔で吸収するようにし
たものであるから、第２吸収塔でのＣＯ2 吸収性能を常
に高い状態で運用でき、頻繁にＣＯ2 を吸収した吸収剤
を再生しなくてすむために熱劣化を最小限に抑えること
ができる。また、硫酸塩となるＭＥＡ吸収液は、第１吸
収塔で硫酸塩を濃縮したのちアルカリ物質を添加し蒸留
するので処理量が少なくできる。従って、ＭＥＡの損失
を少なくできる効果がある。
【図１】本発明の燃焼排ガスの除去方法に用いる装置の
工程図である。
工程図である。
【図２】燃焼排ガス中の酸性ガスの吸収性能を評価する
ための装置である。
ための装置である。
【図３】天然ガスの燃焼排ガスを模擬したアミン系吸収
剤によるＣＯ2 吸収特性を示すグラフである。
剤によるＣＯ2 吸収特性を示すグラフである。
【図４】化石燃料の燃焼排ガスからアミン系吸収剤によ
る酸性ガス吸収特性を示すグラフである。
る酸性ガス吸収特性を示すグラフである。
１…第１吸収塔（前置吸収塔）、２…第２吸収塔（主吸
収塔）、３…再生塔、４…ＭＥＡ回収蒸留塔、５…燃焼
排ガス、６…ＣＯ2 を吸収したＭＥＡ溶液、７…ＳＯ2
を吸収したＭＥＡ溶液、８…再生ＭＥＡ溶液、１０…燃
焼排ガス、１１，１２…再生ＭＥＡ溶液、１３…ＣＯ2
を吸収したＭＥＡ溶液、１５…加熱源、１７…回収ＣＯ
2 、１８…処理ガス
収塔）、３…再生塔、４…ＭＥＡ回収蒸留塔、５…燃焼
排ガス、６…ＣＯ2 を吸収したＭＥＡ溶液、７…ＳＯ2
を吸収したＭＥＡ溶液、８…再生ＭＥＡ溶液、１０…燃
焼排ガス、１１，１２…再生ＭＥＡ溶液、１３…ＣＯ2
を吸収したＭＥＡ溶液、１５…加熱源、１７…回収ＣＯ
2 、１８…処理ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 修 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 嵐 紀夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 山下 寿生 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮寺 博 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 西村 真琴 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内
Claims (7)
- 【請求項１】 燃焼排ガス中の酸性ガスをアミン系吸収
剤で吸収除去する方法において、該アミン系吸収剤を用
いた吸収液で燃焼排ガス中の酸性ガスを吸収する第１吸
収塔及び第２吸収塔を、被処理燃焼排ガスの流れに対し
て直列に配置し、被処理燃焼排ガスを第１吸収塔から第
２吸収塔に導入し、第１吸収塔への吸収液は第２吸収塔
からの吸収液の一部で補充するようにし、第１吸収塔及
び第２吸収塔内のアミン系吸収液の一部は抜き取って再
生塔に送り再生した後、吸収活性の高まった再生吸収液
を第２吸収塔に供給し循環させることを特徴とする燃焼
排ガスからの酸性ガスの除去方法。 - 【請求項２】 前記酸性ガスの除去方法において、第１
吸収塔及び第２吸収塔内の吸収液にｐＨの設定値範囲を
設け、各吸収塔内の吸収液ｐＨが許容値範囲内になるよ
うに、吸収液の抜き出し量と吸収活性の高い吸収液の供
給量とを制御することを特徴とする請求項１記載の燃焼
排ガスからの酸性ガスの除去方法。 - 【請求項３】 前記酸性ガスの除去方法において、第１
吸収塔出口の処理ガス中の亜硫酸ガス濃度に設定値範囲
を設けると共に、第２吸収塔出口の処理ガス中の炭酸ガ
ス濃度に設定値範囲を設け、各吸収塔での処理ガス中の
亜硫酸ガス濃度及び炭酸ガス濃度が許容値範囲内になる
ように、吸収液の抜き出し量と吸収活性の高い吸収液の
供給量とを制御することを特徴とする請求項１記載の燃
焼排ガスからの酸性ガスの除去方法。 - 【請求項４】 前記酸性ガスの除去方法において、第１
吸収塔及び第２吸収塔内の吸収液のｐＨ、導電率、温
度、タンク内液レベル、及び第１吸収塔、第２吸収塔そ
れぞれの入口、出口ガス中の酸性ガス濃度を検出し、そ
れらの信号を演算器に入力させて、それに基づいて吸収
塔から再生塔に抜き出す吸収液量及び第２吸収塔に供給
する活性の高い吸収液の供給量を最適範囲に制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の燃焼排ガスからの酸性ガ
スの除去方法。 - 【請求項５】 第１吸収塔から抜き出す吸収液の再生
は、カルシウム系、ナトリウム系、カリウム系のアルカ
リ性物質でｐＨを調整し、該アミン系吸収剤を中和再生
し、しかる後該溶液を蒸留し、アミン系吸収剤を回収す
ることを特徴とする請求項１記載の燃焼排ガスからの酸
性ガスの除去方法。 - 【請求項６】 前記吸収液の蒸留は、減圧下で行うこと
を特徴とする請求項５記載の燃焼排ガスからの酸性ガス
の除去方法。 - 【請求項７】 前記吸収液の蒸留は、共沸混合物を形成
させて行うことを特徴とする請求項５記載の燃焼排ガス
からの酸性ガスの除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337932A JP2931153B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 燃焼排ガスからの酸性ガスの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337932A JP2931153B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 燃焼排ガスからの酸性ガスの除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146625A true JPH05146625A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2931153B2 JP2931153B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=18313358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3337932A Expired - Lifetime JP2931153B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 燃焼排ガスからの酸性ガスの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2931153B2 (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253104A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Sekiyu Combinat Kodo Togo Unei Gijutsu Kenkyu Kumiai | 二酸化炭素ガス分離装置及び二酸化炭素ガス分離方法 |
| JP2009264348A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Hitachi Ltd | 高湿分空気利用ガスタービンシステム |
| JP2010069371A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Hitachi Ltd | 火力発電プラントにおける石炭ボイラ排ガス中の二酸化炭素回収装置、及び二酸化炭素回収方法 |
| JP2010241649A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | 二酸化炭素回収システム |
| WO2011002198A2 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 한국전력공사 | 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법 |
| JP2011179339A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Denso Corp | 内燃機関用排気浄化装置 |
| JP2011179338A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Denso Corp | 内燃機関用ＮＯｘ除去システム |
| JP2012152731A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-08-16 | Toshiba Corp | 二酸化炭素分離回収システム及びその制御方法 |
| JP2012520167A (ja) * | 2009-03-13 | 2012-09-06 | エイカー クリーン カーボン エーエス | アミン放出物制御のための方法およびプラント |
| JP2012532745A (ja) * | 2009-07-08 | 2012-12-20 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 硫黄回収プラントのテールガス処理方法 |
| KR101322370B1 (ko) * | 2013-04-08 | 2013-10-29 | 극동환경화학 주식회사 | 연소 부산물과 흡수액을 이용한 배출가스 이산화탄소 포집장치 및 방법 |
| CN103497802A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-08 | 银川天佳仪器仪表有限公司 | 一种天然气脱酸气的装置 |
| JP2014506526A (ja) * | 2011-01-18 | 2014-03-17 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション | 酸性ガスの捕獲方法 |
| WO2014127980A1 (de) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zur aufbereitung eines gasstroms und insbesondere zur aufbereitung eines rauchgasstroms |
| CN104226086A (zh) * | 2013-06-14 | 2014-12-24 | 株式会社东芝 | 酸性气体回收系统及酸性气体回收装置 |
| CN111167265A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-05-19 | 大连中沐化工有限公司 | 一种2，6-二甲酚生产装置尾气处理方法 |
| CN115212710A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-21 | 碳索(杭州)能源环境科技有限公司 | 一种适用于超低浓度co2烟气的碳捕集系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136421A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-24 | スナムプロゲツチ・エス・ペー・アー | 硫化水素の選択除去法 |
| JPH02111414A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-04-24 | Basf Ag | ガスからｃｏ↓２および場合によってｈ↓２ｓを除去する方法 |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP3337932A patent/JP2931153B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136421A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-24 | スナムプロゲツチ・エス・ペー・アー | 硫化水素の選択除去法 |
| JPH02111414A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-04-24 | Basf Ag | ガスからｃｏ↓２および場合によってｈ↓２ｓを除去する方法 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253104A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Sekiyu Combinat Kodo Togo Unei Gijutsu Kenkyu Kumiai | 二酸化炭素ガス分離装置及び二酸化炭素ガス分離方法 |
| JP2009264348A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Hitachi Ltd | 高湿分空気利用ガスタービンシステム |
| JP2010069371A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Hitachi Ltd | 火力発電プラントにおける石炭ボイラ排ガス中の二酸化炭素回収装置、及び二酸化炭素回収方法 |
| JP2012520167A (ja) * | 2009-03-13 | 2012-09-06 | エイカー クリーン カーボン エーエス | アミン放出物制御のための方法およびプラント |
| US9155990B2 (en) | 2009-03-13 | 2015-10-13 | Aker Clean Carbon As | Method and plant for amine emission control |
| JP2010241649A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | 二酸化炭素回収システム |
| WO2011002198A2 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 한국전력공사 | 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법 |
| WO2011002198A3 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-03-31 | 한국전력공사 | 산성 가스 흡수 분리 시스템 및 방법 |
| JP2012532745A (ja) * | 2009-07-08 | 2012-12-20 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 硫黄回収プラントのテールガス処理方法 |
| JP2011179338A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Denso Corp | 内燃機関用ＮＯｘ除去システム |
| JP2011179339A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Denso Corp | 内燃機関用排気浄化装置 |
| JP2012152731A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-08-16 | Toshiba Corp | 二酸化炭素分離回収システム及びその制御方法 |
| JP2014506526A (ja) * | 2011-01-18 | 2014-03-17 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼイション | 酸性ガスの捕獲方法 |
| WO2014127980A1 (de) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zur aufbereitung eines gasstroms und insbesondere zur aufbereitung eines rauchgasstroms |
| KR101322370B1 (ko) * | 2013-04-08 | 2013-10-29 | 극동환경화학 주식회사 | 연소 부산물과 흡수액을 이용한 배출가스 이산화탄소 포집장치 및 방법 |
| CN104226086A (zh) * | 2013-06-14 | 2014-12-24 | 株式会社东芝 | 酸性气体回收系统及酸性气体回收装置 |
| CN103497802A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-08 | 银川天佳仪器仪表有限公司 | 一种天然气脱酸气的装置 |
| CN103497802B (zh) * | 2013-09-29 | 2016-03-02 | 银川天佳能源科技股份有限公司 | 一种天然气脱酸气的装置 |
| CN111167265A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-05-19 | 大连中沐化工有限公司 | 一种2，6-二甲酚生产装置尾气处理方法 |
| CN115212710A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-10-21 | 碳索(杭州)能源环境科技有限公司 | 一种适用于超低浓度co2烟气的碳捕集系统 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2931153B2 (ja) | 1999-08-09 |
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