JPH05168853A - ボイラの二酸化炭素回収装置 - Google Patents

ボイラの二酸化炭素回収装置

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JPH05168853A JP3355242A JP35524291A JPH05168853A JP H05168853 A JPH05168853 A JP H05168853A JP 3355242 A JP3355242 A JP 3355242A JP 35524291 A JP35524291 A JP 35524291A JP H05168853 A JPH05168853 A JP H05168853A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラで発生した排ガス中の二酸化炭素を効
率的に処理させる。 【構成】 ボイラ１の空気供給路４の途中に、空気５中
の酸素６と窒素７とを分離する酸素分離装置８を設け、
ボイラ１の排ガスダクト３の途中に、排ガス９中の一酸
化窒素や二酸化イオウなどを酸化して二酸化窒素と三酸
化イオウにする酸化装置１２を設け、酸化装置１２の出
側に酸化装置１２で酸化された排ガス９を冷却して水分
１３を凝縮分離すると共に内部に水１８を供給して二酸
化窒素と三酸化イオウを溶解し硝酸１９及び硫酸２０と
して除去する冷却器１４を設け、冷却器１４の出側に排
ガス９を圧縮冷却して二酸化炭素１５を液化する二酸化
炭素液化装置１６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラの二酸化炭素回
収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボイラでは、発生した排ガスを二
酸化炭素の処理を特に行うことなく大気中へ放出してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、地球温
暖化の原因物質として二酸化炭素が問題視されるように
なっており、ボイラから発生する燃焼排ガス中に含まれ
る二酸化炭素の量は多量であるので、二酸化炭素を大気
に放出しないようにする対策が急がれている。
【０００４】本発明は、上述の実情に鑑み、ボイラで発
生した排ガス中の二酸化炭素を効率的に処理し得るよう
にしたボイラの二酸化炭素回収装置を提供することを目
的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ボイ
ラ１の空気供給路４の途中に、空気５中の酸素６と窒素
７とを分離する酸素分離装置８を設け、ボイラ１の排ガ
スダクト３の途中に、排ガス９中の一酸化窒素や二酸化
イオウなどを酸化して二酸化窒素と三酸化イオウにする
酸化装置１２を設け、酸化装置１２の出側に酸化装置１
２で酸化された排ガス９を冷却して水分１３を凝縮分離
すると共に内部に水１８を供給して二酸化窒素と三酸化
イオウを溶解し硝酸１９及び硫酸２０として除去する冷
却器１４を設け、冷却器１４の出側に排ガス９を圧縮冷
却して二酸化炭素１５を液化する二酸化炭素液化装置１
６を設けたことを特徴とするボイラの二酸化炭素回収装
置にかかるものである。
【０００６】請求項２の発明は、酸素分離装置８で分離
された窒素７を冷却器１４及び二酸化炭素液化装置１６
へ送る窒素供給管２３を設けた請求項１記載のボイラの
二酸化炭素回収装置にかかるものである。
【０００７】請求項３の発明は、二酸化炭素液化装置１
６で二酸化炭素１５を分離された排ガス９に残る酸素２
１と窒素２２を酸素分離装置８へ戻す排ガス戻りダクト
１７を設けた請求項１記載のボイラの二酸化炭素回収装
置にかかるものである。
【０００８】
【作用】請求項１の発明の作用は以下の通りである。
【０００９】ボイラ１の空気供給路４の途中に設けた酸
素分離装置８によって、空気５中の酸素６と窒素７とを
分離し、酸素６のみをボイラ１へ送って燃焼に利用させ
る。
【００１０】そして、ボイラ１で発生された排ガス９
は、排ガスダクト３の途中に設けられた酸化装置１２に
よって、排ガス９中の一酸化窒素や二酸化イオウなどが
酸化されて二酸化窒素と三酸化イオウとされる。酸化装
置１２で酸化された排ガス９は、冷却器１４で冷却され
て水分１３を凝縮分離されると共に、冷却器１４の内部
に別に水１８を供給することにより、水１８で二酸化窒
素と三酸化イオウを溶解し硝酸１９及び硫酸２０として
除去される。水分１３や二酸化窒素や三酸化イオウが除
去された排ガス９は、二酸化炭素液化装置１６で圧縮冷
却されて二酸化炭素１５を液化される。
【００１１】請求項２の発明によれば、酸素分離装置８
で分離された窒素７を、窒素供給管２３を介して冷却器
１４及び二酸化炭素液化装置１６へ送るようにしたの
で、冷却器１４及び二酸化炭素液化装置１６に特別な冷
却源を設ける必要がなくなる。
【００１２】請求項３の発明によれば、二酸化炭素液化
装置１６で二酸化炭素１５を分離された排ガス９に残る
酸素２１と窒素２２を、排ガス戻りダクト１７によって
酸素分離装置８へ戻すようにしたので、酸素分離装置８
の駆動力が節減される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施例である。
【００１５】図中１はボイラ、２はボイラ１に設けられ
たバーナ、３はボイラ１の排ガスダクトである。
【００１６】ボイラ１の空気供給路４の途中に、空気５
中の酸素６と窒素７とを分離する酸素分離装置８を設け
る。
【００１７】又、排ガスダクト３の途中に、排ガス９中
のダスト１０を捕集する集塵器１１を設け、集塵器１１
の出側に酸化触媒やオゾンや電子線照射やパルスプラズ
マ照射などの作用によって排ガス９中の一酸化窒素や二
酸化イオウなどを酸化して二酸化窒素と三酸化イオウに
する酸化装置１２を設け、酸化装置１２の出側に酸化装
置１２で酸化された排ガス９を冷却して水分１３を凝縮
分離すると共に内部に別に水１８を供給して二酸化窒素
と三酸化イオウを溶解し硝酸１９及び硫酸２０として除
去する冷却器１４を設け、冷却器１４の出側に排ガス９
を圧縮冷却して二酸化炭素１５を液化する二酸化炭素液
化装置１６を設ける。
【００１８】そして、二酸化炭素液化装置１６で二酸化
炭素１５を分離された排ガス９中の残りの成分すなわち
酸素２１と窒素２２を酸素分離装置８へ戻す排ガス戻り
ダクト１７を設ける。
【００１９】又、酸素分離装置８で分離された窒素７を
冷却器１４及び二酸化炭素液化装置１６へ送る窒素供給
管２３を設ける。
【００２０】尚、２４は酸素分離装置８で分離された酸
素６から分離回収されたアルゴン、２５はバーナ２へ供
給される燃料、２６は集塵器１１出側からバーナ２入側
へ排ガス９の一部を再循環させる排ガス再循環ダクトで
ある。
【００２１】次に、作動について説明する。
【００２２】空気供給路４を介してボイラ１へ供給され
る空気５を、空気供給路４の途中に設けられた酸素分離
装置８で酸素６と窒素７とに分離し、そのうちの酸素６
のみをボイラ１のバーナ２へ送る。この時、分離された
酸素６中に含まれている微量のアルゴン２４は化学的手
段などによって回収除去するようにしても良い。
【００２３】そして、酸素分離装置８で分離された酸素
６はバーナ２で燃料２５に混合されて燃料２５の燃焼に
利用される。
【００２４】ボイラ１で燃焼により発生した排ガス９は
窒素や酸素や水や二酸化炭素や二酸化イオウや一酸化窒
素などの成分を含んでおり、該排ガス９はボイラ１から
排ガスダクト３へ排出されると、先ず排ガスダクト３の
途中に設けられた集塵器１１へ導かれてダスト１０を捕
集され除去される。
【００２５】集塵器１１でダスト１０を除去された排ガ
ス９は、次に、酸化装置１２へ送られるが、途中、排ガ
ス９の一部が排ガス再循環ダクト２６を介して空気供給
路４へ再循環され、燃焼温度の制御に用いられる。
【００２６】酸化装置１２へ送られた排ガス９は、酸化
装置１２で酸化触媒やオゾンや電子線照射やパルスプラ
ズマ照射などの作用によって、排ガス１０中に含まれる
一酸化窒素や二酸化イオウなどの成分が酸化されて、水
溶性の二酸化窒素や三酸化イオウとされる。
【００２７】一酸化窒素や二酸化イオウなどを二酸化窒
素や三酸化イオウとされた排ガス９は、その後、冷却器
１４へ送られて、冷却器１４で冷却されることにより水
分１３が凝縮されて分離される。更に、前記酸化装置１
２で生成された排ガス９中の二酸化窒素や三酸化イオウ
は冷却器１４へ供給される水１８に溶解されて硝酸１９
及び硫酸２０とされ冷却器１４から除去される。排ガス
９はその後、二酸化炭素液化装置１６へ送られる。
【００２８】このように、冷却器１４で排ガス９中の水
分１３を分離することにより、後段の二酸化炭素液化装
置１６で水分１３が凍結して二酸化炭素液化装置１６を
駆動するコンプレッサが壊されるのが防止される。又、
二酸化窒素や三酸化イオウを除去することにより、後段
の二酸化炭素液化装置１６が腐食するのが防止される。
【００２９】そして、冷却器１４を出た排ガス９は二酸
化炭素液化装置１６で圧縮冷却されて、二酸化炭素１５
を液化され分離される。
【００３０】尚、本実施例では酸素分離装置８で分離さ
れた多量の窒素７を窒素供給管２３を介して冷却器１４
及び二酸化炭素液化装置１６へ供給し、冷却器１４及び
二酸化炭素液化装置１６の冷却源として使用している
が、このようにすることにより、冷却器１４や二酸化炭
素液化装置１６に特別な冷却源を設ける必要をなくすこ
とができる。
【００３１】そして、二酸化炭素液化装置１６で二酸化
炭素１５を分離された排ガス９は、残りの成分の主なも
のが酸素２１と窒素２２となっており、該酸素２１と窒
素２２はそのまま捨ててもよいが、二酸化炭素液化装置
１６で既に圧縮冷却されているので、排ガス戻りダクト
１７を介してを酸素分離装置８へ戻して分離させるよう
にする。これにより、空気５のみを分離する場合に比べ
て酸素分離装置８の動力が節減される。
【００３２】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１のボイラ
の二酸化炭素回収装置によれば、ボイラで発生した排ガ
ス中の二酸化炭素を効率的に処理し得、請求項２のボイ
ラの二酸化炭素回収装置によれば、冷却器及び二酸化炭
素液化装置に特別な冷却源を設ける必要をなくし得、請
求項３のボイラの二酸化炭素回収装置によれば、二酸化
炭素液化装置の駆動力を節減し得るという優れた効果を
奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体系統図である。
【符号の説明】
１ ボイラ ３ 排ガスダクト ４ 空気供給路 ５ 空気 ６ 酸素 ７ 窒素 ８ 酸素分離装置 ９ 排ガス １２ 酸化装置 １３ 水分 １４ 冷却器 １５ 二酸化炭素 １６ 二酸化炭素液化装置 １７ 排ガス戻りダクト １８ 水 １９ 硝酸 ２０ 硫酸 ２３ 窒素供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楜沢 融 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内 (72)発明者 氣駕 尚志 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボイラ１の空気供給路４の途中に、空気
    ５中の酸素６と窒素７とを分離する酸素分離装置８を設
    け、ボイラ１の排ガスダクト３の途中に、排ガス９中の
    一酸化窒素や二酸化イオウなどを酸化して二酸化窒素と
    三酸化イオウにする酸化装置１２を設け、酸化装置１２
    の出側に酸化装置１２で酸化された排ガス９を冷却して
    水分１３を凝縮分離すると共に内部に水１８を供給して
    二酸化窒素と三酸化イオウを溶解し硝酸１９及び硫酸２
    ０として除去する冷却器１４を設け、冷却器１４の出側
    に排ガス９を圧縮冷却して二酸化炭素１５を液化する二
    酸化炭素液化装置１６を設けたことを特徴とするボイラ
    の二酸化炭素回収装置。
  2. 【請求項２】 酸素分離装置８で分離された窒素７を冷
    却器１４及び二酸化炭素液化装置１６へ送る窒素供給管
    ２３を設けた請求項１記載のボイラの二酸化炭素回収装
    置。
  3. 【請求項３】 二酸化炭素液化装置１６で二酸化炭素１
    ５を分離された排ガス９に残る酸素２１と窒素２２を酸
    素分離装置８へ戻す排ガス戻りダクト１７を設けた請求
    項１記載のボイラの二酸化炭素回収装置。
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