JPH06327936A - 排ガス中の二酸化炭素の分離回収方法 - Google Patents
排ガス中の二酸化炭素の分離回収方法Info
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- JPH06327936A JPH06327936A JP5121681A JP12168193A JPH06327936A JP H06327936 A JPH06327936 A JP H06327936A JP 5121681 A JP5121681 A JP 5121681A JP 12168193 A JP12168193 A JP 12168193A JP H06327936 A JPH06327936 A JP H06327936A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Abstract
(57)【要約】
【目的】 二酸化炭素の回収濃度・回収率が高いことに
加えて、省エネルギー及びシステムの効率化を全体とし
て図ることができる排ガス中の二酸化炭素の分離回収方
法を提供すること。 【構成】 燃焼用空気予熱器（熱交換器）１３を備えた
ボイラ排ガス系統から排出される排ガス中の二酸化炭素
を、膜分離装置１５で一次濃縮するとともに、ＰＳＡ方
式の吸着分離装置１７で二次濃縮し、さらに、吸着分離
装置１７の前にＴＳＡ方式の除湿装置１９を配置して除
湿を行う構成の排ガス中の二酸化炭素を分離回収する方
法。ボイラ排ガス系統の燃焼用空気予熱器１３の手前位
置から分流させた排ガスの一部を、二次濃縮オフガスと
熱交換させたあと、燃焼用空気予熱器１３直前の排ガス
系統に戻す。また、熱交換された二次濃縮オフガスを除
湿装置１９のパージガスとして使用するとともに、該使
用済みパージガスをボイラ燃焼用空気と熱交換後排気す
る。
加えて、省エネルギー及びシステムの効率化を全体とし
て図ることができる排ガス中の二酸化炭素の分離回収方
法を提供すること。 【構成】 燃焼用空気予熱器（熱交換器）１３を備えた
ボイラ排ガス系統から排出される排ガス中の二酸化炭素
を、膜分離装置１５で一次濃縮するとともに、ＰＳＡ方
式の吸着分離装置１７で二次濃縮し、さらに、吸着分離
装置１７の前にＴＳＡ方式の除湿装置１９を配置して除
湿を行う構成の排ガス中の二酸化炭素を分離回収する方
法。ボイラ排ガス系統の燃焼用空気予熱器１３の手前位
置から分流させた排ガスの一部を、二次濃縮オフガスと
熱交換させたあと、燃焼用空気予熱器１３直前の排ガス
系統に戻す。また、熱交換された二次濃縮オフガスを除
湿装置１９のパージガスとして使用するとともに、該使
用済みパージガスをボイラ燃焼用空気と熱交換後排気す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電所等における
燃焼排ガス等から発生する二酸化炭素を含有する排ガス
中の二酸化炭素の分離回収方法に関する。特に、ボイラ
排ガスの廃熱の有効利用が図れ、省エネルギーが期待で
きる発明である。
燃焼排ガス等から発生する二酸化炭素を含有する排ガス
中の二酸化炭素の分離回収方法に関する。特に、ボイラ
排ガスの廃熱の有効利用が図れ、省エネルギーが期待で
きる発明である。
【０００２】以下、本明細書で使用する略号の一覧を示
す。
す。
【０００３】ＰＳＡ…圧力スイング吸着 ＴＳＡ…温度スイング吸着
【０００４】
Ａ．公知の排ガス中の二酸化炭素の分離回収方法として
は、下記のような方法がある。
は、下記のような方法がある。
【０００５】(1) 吸収法：アミン系やアルカリ系の吸収
液により排ガス中の二酸化炭素を吸収除去した後、二酸
化炭素が飽和状態まで吸収された吸収液を加熱再生する
とともに、高濃度の二酸化炭素を回収する方法。
液により排ガス中の二酸化炭素を吸収除去した後、二酸
化炭素が飽和状態まで吸収された吸収液を加熱再生する
とともに、高濃度の二酸化炭素を回収する方法。
【０００６】(2) 吸着分離法：ゼオライト系、分子ふる
い、炭素系などの吸着剤により排ガス中の二酸化炭素を
吸着除去した後、減圧状態及び／又は加熱状態にするこ
とにより吸着された二酸化炭素を脱着させ吸着剤を再生
するとともに、高濃度の二酸化炭素を回収する方法。
い、炭素系などの吸着剤により排ガス中の二酸化炭素を
吸着除去した後、減圧状態及び／又は加熱状態にするこ
とにより吸着された二酸化炭素を脱着させ吸着剤を再生
するとともに、高濃度の二酸化炭素を回収する方法。
【０００７】この方法においては、ボイラ排ガスのよう
な二酸化炭素濃度の低い排ガスから高濃度の二酸化炭素
を回収する場合には、一段の吸着分離装置では二酸化炭
素の回収率が低くなる。このため、吸着分離装置を二段
に直列配置することが提案されている（「分離技術」第
２１巻第２号第１９〜２５頁及び「エネルギー・資源学
会第１１回研究発表会講演論文集」第２２９〜１５４
頁）。
な二酸化炭素濃度の低い排ガスから高濃度の二酸化炭素
を回収する場合には、一段の吸着分離装置では二酸化炭
素の回収率が低くなる。このため、吸着分離装置を二段
に直列配置することが提案されている（「分離技術」第
２１巻第２号第１９〜２５頁及び「エネルギー・資源学
会第１１回研究発表会講演論文集」第２２９〜１５４
頁）。
【０００８】(3) 膜分離法：膜分離法は、二酸化炭素が
選択的に透過する性質をもつガス分離膜（例えば、ポリ
イミドやポリスルホンなど）の両側に圧力差を設けるこ
とにより、低圧の側から高濃度の二酸化炭素を回収する
方法（特開平３−２６７１０９・２６７１１０号公報等
参照）。
選択的に透過する性質をもつガス分離膜（例えば、ポリ
イミドやポリスルホンなど）の両側に圧力差を設けるこ
とにより、低圧の側から高濃度の二酸化炭素を回収する
方法（特開平３−２６７１０９・２６７１１０号公報等
参照）。
【０００９】Ｂ．そして、排ガス中の二酸化炭素の分離
回収する方法においては、大量の排ガスを処理するた
め、単位処理量当たり可及的に、所要エネルギー（所要
動力を含む）が小さいことが望ましい。
回収する方法においては、大量の排ガスを処理するた
め、単位処理量当たり可及的に、所要エネルギー（所要
動力を含む）が小さいことが望ましい。
【００１０】また、二酸化炭素の回収率が高く、且つ、
回収ガスの二酸化炭素濃度が可及的に高いことが望まれ
る。二酸化炭素の濃度が高いことは、液化が容易になる
と共に、化学合成原料としての有用性が高まる。
回収ガスの二酸化炭素濃度が可及的に高いことが望まれ
る。二酸化炭素の濃度が高いことは、液化が容易になる
と共に、化学合成原料としての有用性が高まる。
【００１１】しかし、上記観点で前記各二酸化炭素の回
収方法を検討して見ると、下記のような問題点がある。
収方法を検討して見ると、下記のような問題点がある。
【００１２】(1) 吸収法：回収二酸化炭素の回収率・濃
度ともに高いが、吸収液の再生のためのエネルギー消費
量が大である。
度ともに高いが、吸収液の再生のためのエネルギー消費
量が大である。
【００１３】(2) 吸着分離法：高濃度の二酸化炭素を回
収するためには、吸着分離装置を複数段直列に配置する
必要があり、設備費及び所要動力が大となる。
収するためには、吸着分離装置を複数段直列に配置する
必要があり、設備費及び所要動力が大となる。
【００１４】(3) 膜分離法：膜分離法は、小さい所要動
力で高い二酸化炭素の回収率を得ることができるが、一
段ないし二段の膜分離装置を直列に配置しただけでは、
二酸化炭素の濃度を高めることは困難である。二酸化炭
素濃度を高めるために膜分離装置を三段以上直列に配置
する必要があり、設備費及び所要動力が大となる。
力で高い二酸化炭素の回収率を得ることができるが、一
段ないし二段の膜分離装置を直列に配置しただけでは、
二酸化炭素の濃度を高めることは困難である。二酸化炭
素濃度を高めるために膜分離装置を三段以上直列に配置
する必要があり、設備費及び所要動力が大となる。
【００１５】このため、本発明者らは、小さい所要動力
で、二酸化炭素の回収率を高く、且つ、回収ガスの二酸
化炭素濃度を高くすることができる、下記構成の排ガス
中の二酸化炭素の分離回収方法を、先の出願で提案し
た。（特願平４−２５１７１７号：特開平６−
号）「二酸化炭素を含有する排ガスを高濃度に濃縮し
て、排ガス中の二酸化炭素を分離回収するに際して、排
ガスである二酸化炭素低濃度ガスを、膜分離装置で一次
濃縮し、さらに、吸着分離装置で二次濃縮することを特
徴とする。」
で、二酸化炭素の回収率を高く、且つ、回収ガスの二酸
化炭素濃度を高くすることができる、下記構成の排ガス
中の二酸化炭素の分離回収方法を、先の出願で提案し
た。（特願平４−２５１７１７号：特開平６−
号）「二酸化炭素を含有する排ガスを高濃度に濃縮し
て、排ガス中の二酸化炭素を分離回収するに際して、排
ガスである二酸化炭素低濃度ガスを、膜分離装置で一次
濃縮し、さらに、吸着分離装置で二次濃縮することを特
徴とする。」
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】そして、上記構成にお
いて、吸着分離装置としては、通常、ＰＳＡ方式が、制
御性・応答性が良好であるため使用される。また、膜分
離装置又は吸着分離装置のいずれかの前に除湿装置を配
置して、排ガス又は一次濃縮ガスの除湿を行う。除湿装
置は、吸着分離装置の吸着剤の吸着能力を水分により低
減させないために配置するものである。そして、この除
湿装置として、ＴＳＡ方式の除湿装置を使用することが
多い。
いて、吸着分離装置としては、通常、ＰＳＡ方式が、制
御性・応答性が良好であるため使用される。また、膜分
離装置又は吸着分離装置のいずれかの前に除湿装置を配
置して、排ガス又は一次濃縮ガスの除湿を行う。除湿装
置は、吸着分離装置の吸着剤の吸着能力を水分により低
減させないために配置するものである。そして、この除
湿装置として、ＴＳＡ方式の除湿装置を使用することが
多い。
【００１７】この場合、ＴＳＡ除湿装置の再生は、加熱
により行うため熱エネルギーを必要とする。即ち、吸着
剤による吸着状況は、吸着時に吸着熱が発生し、脱着時
には、逆に熱を奪う。このため、脱着を容易にするため
加熱する必要がある。
により行うため熱エネルギーを必要とする。即ち、吸着
剤による吸着状況は、吸着時に吸着熱が発生し、脱着時
には、逆に熱を奪う。このため、脱着を容易にするため
加熱する必要がある。
【００１８】また、二酸化炭素分離回収を実用化するた
めには、消費エネルギー、設備・有用性等を考慮して、
全体として効率的である必要がある。
めには、消費エネルギー、設備・有用性等を考慮して、
全体として効率的である必要がある。
【００１９】本発明は、上記にかんがみて、二酸化炭素
の回収濃度・回収率が高いことに加えて、省エネルギー
及びシステムの効率化を全体として図ることができる排
ガス中の二酸化炭素の分離回収方法を提供することを目
的とする。
の回収濃度・回収率が高いことに加えて、省エネルギー
及びシステムの効率化を全体として図ることができる排
ガス中の二酸化炭素の分離回収方法を提供することを目
的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、上記課
題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記
構成の二酸化炭素の分離回収方法に想到した。
題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記
構成の二酸化炭素の分離回収方法に想到した。
【００２１】空気予熱器（熱交換器）を備えたボイラ排
ガス処理システムから排出される排ガス中の二酸化炭素
を、膜分離装置で一次濃縮するとともに、ＰＳＡ方式の
吸着分離装置で二次濃縮し、さらに、膜分離装置又は吸
着分離装置のいずれかの前にＴＳＡ方式の除湿装置を配
置して排ガス又は一次濃縮ガスの除湿を行う構成の排ガ
ス中の二酸化炭素を分離回収する方法において、ボイラ
排ガス処理システムの空気予熱器の手前位置から分流さ
せた排ガスの一部を、二次濃縮オフガスと熱交換させた
あと、燃焼用空気用予熱器直前の排ガス系統に戻し、ま
た、熱交換された二次濃縮オフガスを除湿装置のパージ
ガスとして使用するとともに、該使用済みパージガスを
ボイラ燃焼用空気と熱交換後排気することを特徴とす
る。
ガス処理システムから排出される排ガス中の二酸化炭素
を、膜分離装置で一次濃縮するとともに、ＰＳＡ方式の
吸着分離装置で二次濃縮し、さらに、膜分離装置又は吸
着分離装置のいずれかの前にＴＳＡ方式の除湿装置を配
置して排ガス又は一次濃縮ガスの除湿を行う構成の排ガ
ス中の二酸化炭素を分離回収する方法において、ボイラ
排ガス処理システムの空気予熱器の手前位置から分流さ
せた排ガスの一部を、二次濃縮オフガスと熱交換させた
あと、燃焼用空気用予熱器直前の排ガス系統に戻し、ま
た、熱交換された二次濃縮オフガスを除湿装置のパージ
ガスとして使用するとともに、該使用済みパージガスを
ボイラ燃焼用空気と熱交換後排気することを特徴とす
る。
【００２２】
【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。本発明の技術的範囲は本実施例に限られることな
く、特許請求の範囲の記載された範囲で、種々の態様に
及ぶものである。
る。本発明の技術的範囲は本実施例に限られることな
く、特許請求の範囲の記載された範囲で、種々の態様に
及ぶものである。
【００２３】Ａ．本実施例では、図例のようなボイラ排
ガス処理システムに適用した。
ガス処理システムに適用した。
【００２４】ボイラ１から出た排ガスＧは、基本的に
は、脱硝装置（湿式）３、電気式集塵機５、冷却塔７、
脱硫装置（湿式）９を順次経て煙突１１に至って排出さ
れる。そして、脱硝装置３と冷却塔７の間には、空気予
熱器１３が配されている。なお、１０は、排ガス再加熱
器である。
は、脱硝装置（湿式）３、電気式集塵機５、冷却塔７、
脱硫装置（湿式）９を順次経て煙突１１に至って排出さ
れる。そして、脱硝装置３と冷却塔７の間には、空気予
熱器１３が配されている。なお、１０は、排ガス再加熱
器である。
【００２５】Ｂ．次に、本実施例の二酸化炭素回収シス
テムＳは下記構成を有する。
テムＳは下記構成を有する。
【００２６】(1) 基本的には、二酸化炭素を一次濃縮す
る膜分離装置１５と、二次濃縮するＰＳＡ方式の吸着分
離装置１７とを配置し、さらに、膜分離装置１５又は吸
着分離装置１７のいずれかの（図例では吸着分離装置１
７の）前にＴＳＡ方式の除湿装置１９Ａ、１９Ｂを配置
する構成である。
る膜分離装置１５と、二次濃縮するＰＳＡ方式の吸着分
離装置１７とを配置し、さらに、膜分離装置１５又は吸
着分離装置１７のいずれかの（図例では吸着分離装置１
７の）前にＴＳＡ方式の除湿装置１９Ａ、１９Ｂを配置
する構成である。
【００２７】なお、膜分離装置を吸着分離装置の後に配
した場合は、膜分離装置で二酸化炭素の高濃度濃縮が困
難であり、本発明の作用・効果を得難い。
した場合は、膜分離装置で二酸化炭素の高濃度濃縮が困
難であり、本発明の作用・効果を得難い。
【００２８】本実施例では、脱硫装置９の出口ガスを二
酸化炭素を含有する排ガス（原料ガス）として、二酸化
炭素回収システムＳへ導入する。このとき、原料ガス
は、通常、二酸化炭素、水分、酸素、窒素を主成分とし
て含有しており、二酸化炭素濃度が、８〜３０容量％の
範囲である。
酸化炭素を含有する排ガス（原料ガス）として、二酸化
炭素回収システムＳへ導入する。このとき、原料ガス
は、通常、二酸化炭素、水分、酸素、窒素を主成分とし
て含有しており、二酸化炭素濃度が、８〜３０容量％の
範囲である。
【００２９】上記一次濃縮後の二酸化炭素濃度は、導入
排ガス組成及び膜分離装置の性能にもよるが、通常２５
〜６０容量％（好ましくは４０〜５０容量％）となる様
に設定する。
排ガス組成及び膜分離装置の性能にもよるが、通常２５
〜６０容量％（好ましくは４０〜５０容量％）となる様
に設定する。
【００３０】上記二次濃縮後の二酸化炭素濃度は、一次
濃縮ガス組成及び吸着分離装置の性能にもよるが、８０
容量％以上（好ましくは９５容量％以上）となる様に設
定する。
濃縮ガス組成及び吸着分離装置の性能にもよるが、８０
容量％以上（好ましくは９５容量％以上）となる様に設
定する。
【００３１】(2) 上記膜分離装置１５は、前述の如く、
ガス分離膜の両側に圧力差を設けることにより、低圧側
より二酸化炭素濃度の高いガスが得られる機構を有する
装置である。圧力差を設ける機構としては、高圧側：
加圧、低圧側：大気圧、または高圧側：大気圧、低圧
側：減圧、とするいずれも機構でもよいが、後者の機
構が、所要動力が少ないため望ましい。
ガス分離膜の両側に圧力差を設けることにより、低圧側
より二酸化炭素濃度の高いガスが得られる機構を有する
装置である。圧力差を設ける機構としては、高圧側：
加圧、低圧側：大気圧、または高圧側：大気圧、低圧
側：減圧、とするいずれも機構でもよいが、後者の機
構が、所要動力が少ないため望ましい。
【００３２】後者の機構の場合、低圧側を、真空ポン
プにより、３００cmＨｇ（４．００×１０4 Ｐａ）以
下、望ましくは、１５０cmＨｇ（２．００×１０4 Ｐ
ａ）以下に減圧することが望ましい。
プにより、３００cmＨｇ（４．００×１０4 Ｐａ）以
下、望ましくは、１５０cmＨｇ（２．００×１０4 Ｐ
ａ）以下に減圧することが望ましい。
【００３３】上記ガス分離膜は、セラミックス系膜、高
分子系膜のいずれでもよい。
分子系膜のいずれでもよい。
【００３４】分離膜の特性は、下記、二酸化炭素透過速
度定数（ＰCO2 ）を有し、且つ、下記ガス分離性能（Ｐ
CO2 ／ＰN2）を有するものが望ましい。但し、ＰN2は、
窒素透過速度定数であり、測定温度はいずれも４０℃で
ある（以下同じ。）。
度定数（ＰCO2 ）を有し、且つ、下記ガス分離性能（Ｐ
CO2 ／ＰN2）を有するものが望ましい。但し、ＰN2は、
窒素透過速度定数であり、測定温度はいずれも４０℃で
ある（以下同じ。）。
【００３５】ＰCO2 ＝１．０×１０-6〜５．０×１０-3
cm2・Ｎ／ cm2・ｓ・cmＨｇ（好ましくは１．０×１０
-4〜５．０×１０-3 cm2・Ｎ／ cm2・ｓ・cmＨｇ） ＰCO2 ／ＰN2＝５以上（好ましくは１５〜５０） 上記高分子分離膜の材料としては、ポリジメチルシロキ
サン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミ
ド、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリフェニレ
ンオキシド、ポリメチルペンテン、等が好適に使用可能
である。
cm2・Ｎ／ cm2・ｓ・cmＨｇ（好ましくは１．０×１０
-4〜５．０×１０-3 cm2・Ｎ／ cm2・ｓ・cmＨｇ） ＰCO2 ／ＰN2＝５以上（好ましくは１５〜５０） 上記高分子分離膜の材料としては、ポリジメチルシロキ
サン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミ
ド、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリフェニレ
ンオキシド、ポリメチルペンテン、等が好適に使用可能
である。
【００３６】(3) 上記ＰＳＡ方式の吸着分離装置１７と
しては、加圧吸着−常圧再生機構と常圧吸着−減圧
再生機構との２種類がある。後者が、所要動力が少な
くて済むため望ましい。
しては、加圧吸着−常圧再生機構と常圧吸着−減圧
再生機構との２種類がある。後者が、所要動力が少な
くて済むため望ましい。
【００３７】吸着分離装置に充填する吸着剤としては、
天然・合成ゼオライト、活性炭、分子ふるい炭素、等を
使用可能である。特に、１３Ｘ型・５Ａ型合成ゼオライ
ト等の二酸化炭素吸着性の優れているものが望ましい。
そして、この吸着分離装置１７は、通常、二塔式以上
（通常、三塔式）とする。
天然・合成ゼオライト、活性炭、分子ふるい炭素、等を
使用可能である。特に、１３Ｘ型・５Ａ型合成ゼオライ
ト等の二酸化炭素吸着性の優れているものが望ましい。
そして、この吸着分離装置１７は、通常、二塔式以上
（通常、三塔式）とする。
【００３８】(4) 上記ＴＳＡ方式の除湿装置１９として
は、通常、加熱式のものを使用する。
は、通常、加熱式のものを使用する。
【００３９】この除湿装置に充填する再生型除湿剤（吸
着剤）としては、シリカゲル、合成ゼオライト等を使用
可能である。特に３Ａ型合成ゼオライトが好適に使用可
能である。３Ａ型合成ゼオライトは、その細孔が水分子
より大きく且つ二酸化炭素分子より小さいため、水のみ
吸着し二酸化炭素を吸着しない。このため、二酸化炭素
の吸着ロスが発生せず、二酸化炭素回収率が向上する。
着剤）としては、シリカゲル、合成ゼオライト等を使用
可能である。特に３Ａ型合成ゼオライトが好適に使用可
能である。３Ａ型合成ゼオライトは、その細孔が水分子
より大きく且つ二酸化炭素分子より小さいため、水のみ
吸着し二酸化炭素を吸着しない。このため、二酸化炭素
の吸着ロスが発生せず、二酸化炭素回収率が向上する。
【００４０】この除湿装置１９は、吸着剤再生時に、連
続運転可能に図例の如く二塔式とされている。
続運転可能に図例の如く二塔式とされている。
【００４１】(5) そして、本実施例では、ボイラ排ガス
処理システムの空気予熱器１３の手前位置から分流させ
た排ガスの一部を、ＰＳＡ方式の吸着分離装置からの二
次濃縮オフガスと、予熱器（熱交換器）２１で熱交換さ
せたあと、空気予熱器１３直前の排ガス処理システム
に、即ち排ガス配管に戻す。
処理システムの空気予熱器１３の手前位置から分流させ
た排ガスの一部を、ＰＳＡ方式の吸着分離装置からの二
次濃縮オフガスと、予熱器（熱交換器）２１で熱交換さ
せたあと、空気予熱器１３直前の排ガス処理システム
に、即ち排ガス配管に戻す。
【００４２】例えば、分流排ガスの温度が３７５℃で、
パージガスとなる二次濃縮オフガスの温度が５０℃の場
合、パージガス予熱器２１から出たパージガスは１５０
℃となり、排ガスは２７５℃となるようにコントロール
している。
パージガスとなる二次濃縮オフガスの温度が５０℃の場
合、パージガス予熱器２１から出たパージガスは１５０
℃となり、排ガスは２７５℃となるようにコントロール
している。
【００４３】熱交換された二次濃縮オフガスを除湿装置
１９、１９のパージガスとして使用するとともに、該使
用済みパージガスをボイラ燃焼用空気と、空気予熱器
（熱交換器）２３で熱交換した後排気する。
１９、１９のパージガスとして使用するとともに、該使
用済みパージガスをボイラ燃焼用空気と、空気予熱器
（熱交換器）２３で熱交換した後排気する。
【００４４】例えば、使用済みのパージガス温度が１５
０℃で、燃焼用空気温度が２０℃の場合、熱交換後、パ
ージガス温度は、６０〜８０℃となり、燃焼用空気温度
は５０〜６０℃となる。
０℃で、燃焼用空気温度が２０℃の場合、熱交換後、パ
ージガス温度は、６０〜８０℃となり、燃焼用空気温度
は５０〜６０℃となる。
【００４５】(6) なお、二次濃縮ガスは、液化したりド
ライアイスにして使用する。
ライアイスにして使用する。
【００４６】
【発明の作用・効果】本発明は上記のような構成なの
で、二酸化炭素の回収濃度・回収率が高いことに加え
て、省エネルギー及びシステムの効率化を全体として図
ることができる。即ち： (1) ＴＳＡ方式の除湿装置のパージガス源として、ＰＳ
Ａ方式の吸着分離装置から出てくる二次濃縮オフガス
（窒素リッチ）を利用するため、特別にパージガスを用
意する必要がなく、二次濃縮オフガスの有効利用が図れ
る。
で、二酸化炭素の回収濃度・回収率が高いことに加え
て、省エネルギー及びシステムの効率化を全体として図
ることができる。即ち： (1) ＴＳＡ方式の除湿装置のパージガス源として、ＰＳ
Ａ方式の吸着分離装置から出てくる二次濃縮オフガス
（窒素リッチ）を利用するため、特別にパージガスを用
意する必要がなく、二次濃縮オフガスの有効利用が図れ
る。
【００４７】(2) パージガスの加熱源として、ボイラ排
ガスの一部を使用するため、パージガス加熱のための特
別な熱源が不要となり、また、ボイラ廃熱の有効利用が
図れる。
ガスの一部を使用するため、パージガス加熱のための特
別な熱源が不要となり、また、ボイラ廃熱の有効利用が
図れる。
【００４８】(3) 除湿装置の吸着剤の再生に使用された
使用済みパージガスも、燃焼用空気の予熱源として利用
するため、パージガスの含熱も有効に利用できる。
使用済みパージガスも、燃焼用空気の予熱源として利用
するため、パージガスの含熱も有効に利用できる。
【００４９】なお、本発明の方法は、発電所、製鉄所、
セメント工場、化学工場などから排出される各種の排ガ
スからの二酸化炭素の分離回収に広く適応できる。
セメント工場、化学工場などから排出される各種の排ガ
スからの二酸化炭素の分離回収に広く適応できる。
【図１】本発明の二酸化炭素の分離回収方法に使用する
プロセスの一例を示すフロー図である。
プロセスの一例を示すフロー図である。
１ ボイラ １３ 空気予熱器（熱交換器） １７ ＰＳＡ方式の吸着分離装置 １９ ＴＳＡ方式の除湿装置 ２１ パージガス予熱器（熱交換器） ２３ 燃焼ガス予熱器（熱交換器） Ｓ 二酸化炭素回収システム
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/26 １０１ Ｄ 8014−4Ｄ (72)発明者 堺 松成 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内 (72)発明者 佐治 明 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 空気予熱器（熱交換器）を備えたボイラ
排ガス系統から排出される排ガス中の二酸化炭素を、膜
分離装置で一次濃縮するとともに、圧力スイング吸着
（ＰＳＡ）方式の吸着分離装置で二次濃縮し、さらに、
前記膜分離装置又は前記吸着分離装置のいずれかの前に
温度スイング吸着（ＴＳＡ）方式の除湿装置を配置して
排ガス又は一次濃縮ガスの除湿を行う構成の排ガス中の
二酸化炭素を分離回収する方法において、 前記ボイラ排ガス系統の前記空気予熱器の手前位置から
分流させた排ガスの一部を、二次濃縮オフガスと熱交換
させたあと、前記空気予熱器直前の排ガス系統に戻し、
また、 前記熱交換された二次濃縮オフガスを前記吸着除湿装置
のパージガスとして使用するとともに、該使用済みパー
ジガスをボイラ燃焼用空気と熱交換後排気することを特
徴とする排ガス中の二酸化炭素の分離回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121681A JPH06327936A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 排ガス中の二酸化炭素の分離回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121681A JPH06327936A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 排ガス中の二酸化炭素の分離回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06327936A true JPH06327936A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14817245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5121681A Withdrawn JPH06327936A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 排ガス中の二酸化炭素の分離回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06327936A (ja) |
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- 1993-05-24 JP JP5121681A patent/JPH06327936A/ja not_active Withdrawn
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