JPH0594237U - 固形二酸化炭素の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料として使用された液化天然ガスの排煙を回
収して、この回収された排煙から固形二酸化炭素を選出
するための固形二酸化炭素の製造装置に関する。 【構成】液化天然ガスを燃焼させる燃焼装置７と、この
燃焼装置７からの排煙を回収する排煙回収部９と、この
回収された排煙中の不純物を浄化しかつ除湿せしめるた
めの前記液化天然ガスの前記燃焼装置への輸送用冷却パ
イプ５ａが導入されその低液温および気化熱を利用する
除湿・浄化器５と、この除湿・浄化器５で除湿・浄化さ
れた排煙を回収して固形二酸化炭素を選出するための前
記液化天然ガスの前記燃焼装置への輸送用冷却パイプ４
ａが導入されその低液温および気化熱により冷却・固化
する冷却器４とを備えたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃料として使用された液化天然ガスの排煙を回収して、この回収さ れた排煙から固形二酸化炭素を選出するための固形二酸化炭素の製造装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年火力発電プラントその他の各種プラントにおける各種燃焼装置としてＬＮ Ｇなどの所謂液化天然ガスの使用が盛んになりつつあるが、その燃料としての使 用に当たっては零下百数十度の低温に貯蔵された液化天然ガスを一旦気化させた のち空気と混合して燃焼させる。 一方液化天然ガスを燃料とする燃焼装置の排煙は周知のように二酸化炭素，水 蒸気，窒素などを主体とし、これに含まれる煤塵，硫黄酸化物，灰分，重金属化 合物の量は他の燃料，例えば重油や石炭などを使用した場合に比べ著しく少ない 。このため、燃料として使用した後の排煙から二酸化炭素を抽出して固形二酸化 炭素所謂ドライアイスを製造するのに適している。

【０００３】 従来、このような燃料として使用された液化天然ガスの排煙を回収して固形二 酸化炭素を得る製造方法は、例えば特願昭５６−８６４２号（特開昭５７−１２ ３８１２号）に示されているように、低温の液化天然ガスと熱交換して得た低温 の中間媒体（液体又は気体）と、二酸化炭素ガスとを直接接触させて固体化二酸 化炭素を析出する方法がある。しかしこの製造方法では、二酸化炭素ガスと混合 している不純物、例えば、硫黄酸化物，窒素酸化物，窒素，一酸化炭素，水蒸気 などが中間媒体に混入することを防止できないものである。このため、製造中に 使用する中間媒体の中の不純物が累積し、これを除去するための精製工程を設け なければならず、製造装置の大型化、高コスト化という問題がある。

【０００４】 また、他の例として特願昭４６−２０４６号（特開昭４７−１５３９２号）に 示されているような製造装置もあるが、この製造装置は、二酸化炭素ガスを少な くとも４．２８気圧以上に圧縮し、液化二酸化炭素とした後、これを更に冷却し て固体二酸化炭素を製造するものである。 従って、この製造装置では、二酸化炭素ガスを冷却するための熱交換器は、４ ．２８気圧に耐え得る強度を有していなければならず、そのため容器の肉厚が大 きくなり、かつそれにより熱の伝達が妨げられることになる。また、この熱伝達 効率の低下を補うために、熱伝達面の面積を広げなければならず、固化槽を大型 化しなければならないという問題がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前述したように、従来の液化天然ガスの排煙から固形二酸化炭素を製造する方 法或いは装置は、いずれも製造装置の大型化と共に、高コスト化を招来するとい う問題を有していたのである。 そこで本考案は、製造工程における不純物の混入を抑制すると共に、排煙中の 水分・煤塵・不純物を除去する目的に対しても液化天然ガスの低温および気化熱 を利用し、二酸化炭素ガスに液化状態を維持するための大きな圧力を加える必要 をなくし、製造装置の小型化と低コスト化を図り、かつ僅かな動力で運転し得る 固形二酸化炭素の製造装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の固形二酸化炭素の製造装置は、液化天然ガスを燃焼させる燃焼装置と 、この燃焼装置からの排煙を回収する排煙回収部と、この回収された排煙中の不 純物を浄化しかつ除湿せしめるための前記液化天然ガスの前記燃焼装置への輸送 用冷却パイプが導入されその低液温および気化熱を利用する除湿・浄化器と、こ の除湿・浄化器で除湿・浄化された排煙を回収して固形二酸化炭素を選出するた めの前記液化天然ガスの前記燃焼装置への輸送用冷却パイプが導入されその低液 温および気化熱により冷却・固化する冷却器とを備えることにより、前記した課 題を解決したものである。

【０００７】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す製造工程図であって、図において１は液化天然 ガスの低温貯蔵タンク、２はその輸送用ポンプ、３は液化天然ガスの輸送管、４ は二酸化炭素冷却器（熱交換器）、４ａは冷却パイプ、４ｂは排煙供給口、４ｃ は排気筒、４ｄは固形二酸化炭素取出口である。５は排煙の除湿および浄化器、 ５ａはその冷却パイプ、５ｂは排水口、５ｃは排煙排出口、６は液化天然ガスの 気化器、６ａはその冷却パイプ、７は燃焼器であって、気化器６による気化ガス に空気を混合して燃焼させる。８はその煙道、９は排煙輸送管、１０は流量調節 弁、１２は送風機であって、気化器６の気化用パイプ６ａをバイパスするように 設けられ、流量調節弁１０により気化パイプ６ａの流量を調節して、除湿および 浄化器５に送り込む排煙量および予冷温度を制御する。

【０００８】 以上のように貯蔵タンク１からの零下百数十度の液化天然ガスａを冷却器４と 除湿および浄化器５を介して気化器６に送り、ここで気化されたガスｂを燃焼装 置７に加える燃焼系統を形成する。またその排煙ｃを輸送管９により回収して、 これを気化器６内に設けた冷却パイプ６ａと除湿および浄化器５の冷却パイプ５ ａを介して冷却器４の冷却パイプ４ａ内に送りこむ冷却系統を形成すれば、気化 器６の熱交換により予冷された排煙ｃは、除湿および浄化器５内において急速に 露点温度に達して、排煙中の水蒸気，酸化窒素は冷却パイプ５ａなどの表面に凝 縮し、この時水滴中に取り込まれた金属化合物・煤塵と共に排水口５ｂから排出 され、この水蒸気と煤塵を除去されたガスｄが冷却器４に入って冷却される。そ して冷却温度を二酸化炭素の固形化に適当する温度に設定すれば、これより液化 温度の低い窒素、一酸化炭素などのガスは排気筒４ｃを通って大気中に放出され 、冷却器４の壁および冷却パイプ４ａの壁には固形化された二酸化炭素が残るの で、これを適時掻き落として取出口４ｄから取出すことによって製造する。従っ て、本考案によれば廃棄物を有効利用して安価な固形二酸化炭素を大量生産的に 製造できる。

【０００９】 以上本考案を説明したが、燃焼装置が通常の燃焼器の外、ガスタービン，接触 燃焼器や燃料電池であっても本考案の適用を妨げない。また以上の実施例では除 湿および浄化器５として、二酸化炭素冷却器４の中の冷却パイプ４ａを一旦通過 した液化天然ガスを再度５で利用する場合を例示したが、液化天然ガス貯蔵タン ク１から直接、除湿および浄化器５の中の冷却パイプ５ａに液化天然ガスの一部 を流し込んだ場合にもこの考案が適用できる。

【００１０】 また排煙の予冷却に気化器６の熱交換を利用した場合を例示したが、空冷水冷 などの適宜の方法を先ず採用し、その後の段階で液化天然ガスの低液温および気 化熱を利用し、除湿および浄化器５において排煙を冷却する装置においても、こ の考案を適用することができる。 図２はその例を示す図（図１と同一符号は同等部分を示す）であって、排煙ｃ を送風機１２および流量制御弁１０により適切な流量に制御して冷却水ｄが流さ れる排煙冷却器１１に導かれる。そしてここで排煙の温度をプラス数十度まで低 下させたのち除湿および浄化器５に送られ、ここでの急速な冷却により水蒸気を 冷却パイプ５ａの表面に凝縮させて除湿すると共に酸化窒素，煤塵および金属化 合物等の不純物を除去し、この除塵・除湿した排煙を二酸化炭素冷却器４に送っ て固形化された二酸化炭素を得るものである。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、液化天然ガスの燃焼による排煙中の二酸化炭 素と、低温である液化天然ガスの冷却作用を利用することにより、大量に排出さ れる排煙を回収して有効に利用し、液化天然ガスの冷却作用を利用して排煙中の 不純物を除去し、かつ液化天然ガスの冷却作用を有効に利用して固形二酸化炭素 を製造し得るものである。 従って、この方法を液化天然ガスを燃焼する火力発電プラントなどの各種のプ ラントに適用することにより、従来のドライアイス製造におけるように格別な原 料を新たに追加したりする必要がなく、僅かな動力により排煙を有効に利用して 固形二酸化炭素を安価かつ大量に製造し得るもので、その実用上の効果は極めて 大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の製造工程図である。

【図２】本考案の他の実施例の製造工程図である。

【符号の説明】

１ 液化天然ガス貯蔵タンク ２ ポンプ ３ 液化天然ガス輸送管 ４ 二酸化炭素冷却器 ４ａ，５ａ 冷却パイプ ５ 除湿および浄化器 ６ 気化器 ７ 燃焼装置 ８ 煙道 ９ 排煙輸送管 １０ 流量制御弁 １１ 排煙冷却器 １２ 送風機

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液化天然ガスを燃焼させる燃焼装置と、
   この燃焼装置からの排煙を回収する排煙回収部と、この
   回収された排煙中の不純物を浄化しかつ除湿せしめるた
   めの前記液化天然ガスの前記燃焼装置への輸送用冷却パ
   イプが導入されその低液温および気化熱を利用する除湿
   ・浄化器と、この除湿・浄化器で除湿・浄化された排煙
   を回収して固形二酸化炭素を選出するための前記液化天
   然ガスの前記燃焼装置への輸送用冷却パイプが導入され
   その低液温および気化熱により冷却・固化する冷却器と
   を備えた固形二酸化炭素の製造装置。