JPH0753206A - 二酸化炭素回収装置 - Google Patents
二酸化炭素回収装置Info
- Publication number
- JPH0753206A JPH0753206A JP5203826A JP20382693A JPH0753206A JP H0753206 A JPH0753206 A JP H0753206A JP 5203826 A JP5203826 A JP 5203826A JP 20382693 A JP20382693 A JP 20382693A JP H0753206 A JPH0753206 A JP H0753206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon steel
- corrosion
- exhaust gas
- metal hydroxide
- carbon dioxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼排ガスから二酸化炭素を含む酸性ガスを
アルカノールアミン溶液を用いて回収する場合における
炭素鋼の腐蝕を防止できる二酸化炭素回収装置に関す
る。 【構成】 燃焼排ガスとアルカノールアミン溶液とを接
触させることにより燃焼排ガスから二酸化炭素を回収す
る装置において、アルカノールアミン水溶液と接触する
装置部材がアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属
水酸化物の水溶液で処理された炭素鋼からなる二酸化炭
素回収装置。
アルカノールアミン溶液を用いて回収する場合における
炭素鋼の腐蝕を防止できる二酸化炭素回収装置に関す
る。 【構成】 燃焼排ガスとアルカノールアミン溶液とを接
触させることにより燃焼排ガスから二酸化炭素を回収す
る装置において、アルカノールアミン水溶液と接触する
装置部材がアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属
水酸化物の水溶液で処理された炭素鋼からなる二酸化炭
素回収装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガスから二酸化炭
素（ＣＯ2 ）を含む酸性ガスをアルカノールアミン溶液
を用いて回収する場合におこる炭素鋼の腐蝕を防止でき
るＣＯ2 回収装置に関する。
素（ＣＯ2 ）を含む酸性ガスをアルカノールアミン溶液
を用いて回収する場合におこる炭素鋼の腐蝕を防止でき
るＣＯ2 回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境保全の一つとして地球温
暖化現象が問題となっているが、これは室温効果を有す
るＣＯ2 、メタン、亜酸化窒素、対流圏オゾンなどが人
為的に放出され、これらガスの大気中の濃度が上昇する
ことにより生ずるとされている。これら温室効果ガスの
内、ＣＯ2 に関しては日本国内のＣＯ2 総排出量の内、
約６０％を工業及び電力関係が占め、そのほとんどが化
石燃料の燃焼により発生し、このような固定排出源の燃
焼ガスからのＣＯ2 除去や回収したＣＯ2 の固定がＣＯ
2 による地球温暖化防止対策において急務とされてい
る。
暖化現象が問題となっているが、これは室温効果を有す
るＣＯ2 、メタン、亜酸化窒素、対流圏オゾンなどが人
為的に放出され、これらガスの大気中の濃度が上昇する
ことにより生ずるとされている。これら温室効果ガスの
内、ＣＯ2 に関しては日本国内のＣＯ2 総排出量の内、
約６０％を工業及び電力関係が占め、そのほとんどが化
石燃料の燃焼により発生し、このような固定排出源の燃
焼ガスからのＣＯ2 除去や回収したＣＯ2 の固定がＣＯ
2 による地球温暖化防止対策において急務とされてい
る。
【０００３】火力発電所およびプラントなどから発生し
た燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 を除去する方法として
は、メタノールやポリエチレングリコールメチルエーテ
ルなどの溶剤やゼオライトなどにＣＯ2 を吸着させる物
理吸着法、高分子膜に対する気体の透過速度の違いを利
用してＣＯ2 を分離する膜分離法、アミン溶液を用いて
排ガス中のＣＯ2 を溶解させた後に水溶液を加熱し、放
出したＣＯ2 を回収する化学吸収法などがある。
た燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 を除去する方法として
は、メタノールやポリエチレングリコールメチルエーテ
ルなどの溶剤やゼオライトなどにＣＯ2 を吸着させる物
理吸着法、高分子膜に対する気体の透過速度の違いを利
用してＣＯ2 を分離する膜分離法、アミン溶液を用いて
排ガス中のＣＯ2 を溶解させた後に水溶液を加熱し、放
出したＣＯ2 を回収する化学吸収法などがある。
【０００４】これらＣＯ2 回収方法のうち、アミン溶液
を用いる方法は一度に大量の排ガスを処理でき、操作も
簡便なことから広く実施されている。一般には、モノエ
タノールアミン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイソ
プロパノールアミン、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）な
どのアルカノールアミンが用いられている。
を用いる方法は一度に大量の排ガスを処理でき、操作も
簡便なことから広く実施されている。一般には、モノエ
タノールアミン（ＭＥＡ）、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイソ
プロパノールアミン、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）な
どのアルカノールアミンが用いられている。
【０００５】しかし、ＭＥＡやＤＧＡ溶液などのアルカ
ノールアミン溶液を用いて燃焼排ガスから気液接触によ
るＣＯ2 の吸収を続けていると、燃焼排ガスとアルカノ
ールアミン溶液が接触するＣＯ2 吸収塔や、ＣＯ2 を吸
収した溶液を加熱するアルカノールアミン溶液再生塔、
更には途中の配管、熱交換器、ポンプなどの金属を使用
している所が腐蝕してくる。燃焼排ガスには通常、酸素
やＣＯ2 その他酸性ガスが含まれ、これら酸性ガスによ
る炭素鋼への腐蝕に加え、アルカノールアミン−鉄錯体
形成による反応律速型腐蝕反応も関与すると考えられて
いる。
ノールアミン溶液を用いて燃焼排ガスから気液接触によ
るＣＯ2 の吸収を続けていると、燃焼排ガスとアルカノ
ールアミン溶液が接触するＣＯ2 吸収塔や、ＣＯ2 を吸
収した溶液を加熱するアルカノールアミン溶液再生塔、
更には途中の配管、熱交換器、ポンプなどの金属を使用
している所が腐蝕してくる。燃焼排ガスには通常、酸素
やＣＯ2 その他酸性ガスが含まれ、これら酸性ガスによ
る炭素鋼への腐蝕に加え、アルカノールアミン−鉄錯体
形成による反応律速型腐蝕反応も関与すると考えられて
いる。
【０００６】一方、このようなＣＯ2 回収装置の腐蝕を
防ぐ方法として、ＣＯ2 吸収溶液中へ腐蝕抑制剤として
銅イオンを添加する方法が提案されており、米国特許
４，４４０，７３１号明細書には、酸素を含む燃焼排ガ
スからのＣＯ2 回収装置において、炭酸銅をアルカノー
ルアミン溶液に添加することにより炭素鋼の腐蝕が防止
できることが開示されている。また、一般的な炭素鋼の
防蝕方法としては、従来から黒色皮膜化成法などの酸化
鉄皮膜形成方法や錆染め方法がある。
防ぐ方法として、ＣＯ2 吸収溶液中へ腐蝕抑制剤として
銅イオンを添加する方法が提案されており、米国特許
４，４４０，７３１号明細書には、酸素を含む燃焼排ガ
スからのＣＯ2 回収装置において、炭酸銅をアルカノー
ルアミン溶液に添加することにより炭素鋼の腐蝕が防止
できることが開示されている。また、一般的な炭素鋼の
防蝕方法としては、従来から黒色皮膜化成法などの酸化
鉄皮膜形成方法や錆染め方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、炭素銅をアル
カノールアミン溶液に添加する場合には、アメリカ通商
部技術情報サービスＡＤ４３５５１８／１９６３年１２
月号（US Deparment ofCommerce National Technical I
nformation service AD 435518 ; Dec. 1963)が、銅イ
オンによるＭＥＡの分解を開示しているように、炭素鋼
の腐蝕は抑えられるもののＭＥＡやＤＥＡなどのアルカ
ノールアミンが銅イオンにより分解される。よって、Ｃ
Ｏ2 回収操作においては高価なアルカノールアミンを多
量に補給しなければならないという問題がある。従来よ
り、炭素鋼は他の耐腐蝕部材価格と比較し約１／１０と
低コストであることから多用されており、特に燃焼排ガ
スからのＣＯ2 回収装置においては、銅イオンの添加に
よるアルカノールアミン溶液の分解を来さず、簡便かつ
安全な防蝕性の付与方法、ならびに優れた防蝕性を有す
るＣＯ2 回収装置の開発が強く求められている。
カノールアミン溶液に添加する場合には、アメリカ通商
部技術情報サービスＡＤ４３５５１８／１９６３年１２
月号（US Deparment ofCommerce National Technical I
nformation service AD 435518 ; Dec. 1963)が、銅イ
オンによるＭＥＡの分解を開示しているように、炭素鋼
の腐蝕は抑えられるもののＭＥＡやＤＥＡなどのアルカ
ノールアミンが銅イオンにより分解される。よって、Ｃ
Ｏ2 回収操作においては高価なアルカノールアミンを多
量に補給しなければならないという問題がある。従来よ
り、炭素鋼は他の耐腐蝕部材価格と比較し約１／１０と
低コストであることから多用されており、特に燃焼排ガ
スからのＣＯ2 回収装置においては、銅イオンの添加に
よるアルカノールアミン溶液の分解を来さず、簡便かつ
安全な防蝕性の付与方法、ならびに優れた防蝕性を有す
るＣＯ2 回収装置の開発が強く求められている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは炭素鋼を用
いた防蝕性を有するＣＯ2 回収装置について検討した結
果、アルカリ金属水酸化物あるいはアルカリ土類金属水
酸化物の水溶液（アルカリ処理液）で処理した炭素鋼を
用いることが有効であること、その際、処理時に危険を
伴いかつ処理操作に熟練を要する従来の高濃度、高温度
による処理（黒色皮膜化成法）に必ずしもよる必要はな
く、比較的低温度かつ低アルカリ濃度の条件で処理した
炭素鋼も優れた防蝕性を有し、この炭素鋼をＣＯ2 回収
装置に用いることにより、銅イオンを添加することな
く、従ってアルカノールアミンの分解を来すことなくＣ
Ｏ2 の回収ができることを見い出し、本発明を完成する
に至った。
いた防蝕性を有するＣＯ2 回収装置について検討した結
果、アルカリ金属水酸化物あるいはアルカリ土類金属水
酸化物の水溶液（アルカリ処理液）で処理した炭素鋼を
用いることが有効であること、その際、処理時に危険を
伴いかつ処理操作に熟練を要する従来の高濃度、高温度
による処理（黒色皮膜化成法）に必ずしもよる必要はな
く、比較的低温度かつ低アルカリ濃度の条件で処理した
炭素鋼も優れた防蝕性を有し、この炭素鋼をＣＯ2 回収
装置に用いることにより、銅イオンを添加することな
く、従ってアルカノールアミンの分解を来すことなくＣ
Ｏ2 の回収ができることを見い出し、本発明を完成する
に至った。
【０００９】すなわち、本発明は燃焼排ガスとアルカノ
ールアミン溶液とを接触させることにより燃焼排ガスか
らＣＯ2 を回収する装置において、アルカノールアミン
水溶液と接触する装置部材がアルカリ金属水酸化物また
はアルカリ土類金属水酸化物の水溶液で処理された炭素
鋼からなることを特徴とするＣＯ2 回収装置及び前記装
置部材が、水酸化イオン濃度０．００１モル／リットル
以上、温度４０℃以上のアルカリ金属水酸化物またはア
ルカリ土類金属水酸化物の水溶液で処理された炭素鋼で
あることを特徴とするＣＯ2 回収装置である。
ールアミン溶液とを接触させることにより燃焼排ガスか
らＣＯ2 を回収する装置において、アルカノールアミン
水溶液と接触する装置部材がアルカリ金属水酸化物また
はアルカリ土類金属水酸化物の水溶液で処理された炭素
鋼からなることを特徴とするＣＯ2 回収装置及び前記装
置部材が、水酸化イオン濃度０．００１モル／リットル
以上、温度４０℃以上のアルカリ金属水酸化物またはア
ルカリ土類金属水酸化物の水溶液で処理された炭素鋼で
あることを特徴とするＣＯ2 回収装置である。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
使用できる装置部材は炭素含有量が０．４重量％以下の
炭素鋼である。ただし装置部材に非鉄金属、すなわち
銅、鉛、錫、アルミニウム、亜鉛などが付着している
と、アルカリ溶液により侵されるので、通常このような
場合は事前にこれらを取り外す必要がある。炭素鋼は前
処理として汚れの程度やその他必要に応じて、洗浄や熱
水処理を行うことが好ましく、油やグリースその他汚れ
の甚だしい場合には、蒸気脱脂やサンドブラストの後、
酸洗いや水洗いを繰り返し完全に脱脂することが好まし
い。
使用できる装置部材は炭素含有量が０．４重量％以下の
炭素鋼である。ただし装置部材に非鉄金属、すなわち
銅、鉛、錫、アルミニウム、亜鉛などが付着している
と、アルカリ溶液により侵されるので、通常このような
場合は事前にこれらを取り外す必要がある。炭素鋼は前
処理として汚れの程度やその他必要に応じて、洗浄や熱
水処理を行うことが好ましく、油やグリースその他汚れ
の甚だしい場合には、蒸気脱脂やサンドブラストの後、
酸洗いや水洗いを繰り返し完全に脱脂することが好まし
い。
【００１１】本発明はアルカリ金属水酸化物またはアル
カリ土類金属水酸化物、さらに好ましくは酸化剤などを
添加したアルカリ水溶液（以下、アルカリ処理液または
処理液ともいう。）で炭素鋼をアルカリ処理するもの
で、処理反応により炭素鋼表面に四三酸化鉄の皮膜が形
成されるものと考えられる。
カリ土類金属水酸化物、さらに好ましくは酸化剤などを
添加したアルカリ水溶液（以下、アルカリ処理液または
処理液ともいう。）で炭素鋼をアルカリ処理するもの
で、処理反応により炭素鋼表面に四三酸化鉄の皮膜が形
成されるものと考えられる。
【００１２】本発明で使用できるアルカリ金属水酸化
物、アルカリ土類金属水酸化物としてはナトリウム、カ
リウム、マグネシウム、カルシウムからの水酸化物を例
示することができ、これらは単独でも１種または２種以
上を混合して使用しても構わない。これらの中では水酸
化ナトリウムを用いることが好ましい。これら水酸化物
溶液の濃度は可溶な範囲内であれば限定的ではないが、
水酸化イオン濃度として０．００１モル／リットル以上
の範囲で使用でき、アルカリ処理液の排水処理の容易
性、処理操作の危険性や操作の容易性などからより好ま
しくは０．００２〜５モル／リットルの範囲である。
物、アルカリ土類金属水酸化物としてはナトリウム、カ
リウム、マグネシウム、カルシウムからの水酸化物を例
示することができ、これらは単独でも１種または２種以
上を混合して使用しても構わない。これらの中では水酸
化ナトリウムを用いることが好ましい。これら水酸化物
溶液の濃度は可溶な範囲内であれば限定的ではないが、
水酸化イオン濃度として０．００１モル／リットル以上
の範囲で使用でき、アルカリ処理液の排水処理の容易
性、処理操作の危険性や操作の容易性などからより好ま
しくは０．００２〜５モル／リットルの範囲である。
【００１３】また酸化剤としてリン酸ナトリウムのよう
なアルカリ金属リン酸塩や他のアルカリ土類金属リン酸
塩を１種または２種以上を組み合わせて添加することが
でき、この場合、リン酸塩の添加量は水酸化物の１／２
モル比以下の範囲が好ましい。リン酸塩を添加したアル
カリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物溶液に、
亜硝酸ナトリウムのようなアルカリ金属の亜硝酸塩、ま
たは他のアルカリ土類金属の亜硝酸塩を１種または２種
以上組み合わせて添加することもでき、この場合の亜硝
酸塩添加量は前記水酸化物の１／２モル以下であること
が好ましい。さらに必要に応じて塩化カリ、チオ硫酸ナ
トリウムなどの反応促進剤を添加することも可能であ
る。
なアルカリ金属リン酸塩や他のアルカリ土類金属リン酸
塩を１種または２種以上を組み合わせて添加することが
でき、この場合、リン酸塩の添加量は水酸化物の１／２
モル比以下の範囲が好ましい。リン酸塩を添加したアル
カリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物溶液に、
亜硝酸ナトリウムのようなアルカリ金属の亜硝酸塩、ま
たは他のアルカリ土類金属の亜硝酸塩を１種または２種
以上組み合わせて添加することもでき、この場合の亜硝
酸塩添加量は前記水酸化物の１／２モル以下であること
が好ましい。さらに必要に応じて塩化カリ、チオ硫酸ナ
トリウムなどの反応促進剤を添加することも可能であ
る。
【００１４】本発明における炭素鋼の処理温度は使用す
るアルカリ濃度にもよるが、好ましくは４０℃からアル
カリ処理液の沸点までの範囲で操作でき、より好ましく
は５０〜１００℃の範囲である。常圧または加圧のいず
れの条件下でも処理可能であるが、高温高圧のアルカリ
処理液中では、可溶性の６価の鉄酸ナトリウムなどを生
じ鉄の過度の溶解が起こるので常圧で行うことが望まし
い。処理時間はアルカリ処理液の濃度や処理温度、さら
に加圧条件などにより異なるが、数十分から数十時間で
均一な防蝕皮膜が得られる。アルカリ処理後、水または
温水で充分に処理液を洗い流した後、乾燥させることが
好ましい。ただし防蝕皮膜の防蝕力を増強するため、洗
浄後に温クロム酸洗いなどを行っても差し支えない。
るアルカリ濃度にもよるが、好ましくは４０℃からアル
カリ処理液の沸点までの範囲で操作でき、より好ましく
は５０〜１００℃の範囲である。常圧または加圧のいず
れの条件下でも処理可能であるが、高温高圧のアルカリ
処理液中では、可溶性の６価の鉄酸ナトリウムなどを生
じ鉄の過度の溶解が起こるので常圧で行うことが望まし
い。処理時間はアルカリ処理液の濃度や処理温度、さら
に加圧条件などにより異なるが、数十分から数十時間で
均一な防蝕皮膜が得られる。アルカリ処理後、水または
温水で充分に処理液を洗い流した後、乾燥させることが
好ましい。ただし防蝕皮膜の防蝕力を増強するため、洗
浄後に温クロム酸洗いなどを行っても差し支えない。
【００１５】本発明におけるＣＯ2 回収装置は前記アル
カリ処理した炭素鋼をＣＯ2 回収装置の装置部材として
使用する。この場合、前記アルカリ処理した炭素鋼を装
置全体に使用することも、特に腐蝕の多い吸収反応装置
など必要な部分にのみ使用することも可能である。同様
に装置内壁など必要な部分のみに前記アルカリ処理を行
うことも、また、装置全体に行うこともできる。さら
に、本発明によるＣＯ2回収装置の炭素鋼へのアルカリ
処理は装置各部材の製作後で装置の組立前、装置組立
後、装置運転開始後の必要な時期などに随時行うことが
できる。前記アルカリ処理液をＣＯ2 回収装置内で循環
させることにより装置内に酸化鉄皮膜を形成させること
も可能である。
カリ処理した炭素鋼をＣＯ2 回収装置の装置部材として
使用する。この場合、前記アルカリ処理した炭素鋼を装
置全体に使用することも、特に腐蝕の多い吸収反応装置
など必要な部分にのみ使用することも可能である。同様
に装置内壁など必要な部分のみに前記アルカリ処理を行
うことも、また、装置全体に行うこともできる。さら
に、本発明によるＣＯ2回収装置の炭素鋼へのアルカリ
処理は装置各部材の製作後で装置の組立前、装置組立
後、装置運転開始後の必要な時期などに随時行うことが
できる。前記アルカリ処理液をＣＯ2 回収装置内で循環
させることにより装置内に酸化鉄皮膜を形成させること
も可能である。
【００１６】本発明によるアルカリ処理した炭素鋼から
なるＣＯ2 回収装置はＣＯ2 吸収剤としてアルカノール
アミンを使用する。本発明で使用できるアルカノールア
ミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミ
ン、ジイソプロパノールアミン、ジグリコールアミンな
どをあげることができ、２−アミノ−２−メチル−１−
プロパノール、２−（エチルアミノ）−エタノール、２
−（メチルアミノ）−エタノール、２−（ジエチルアミ
ノ）−エタノールなどの立体障害アミンも使用すること
もできる。これらアルカノールアミン溶液の濃度は通常
２５〜６５重量％の範囲である。本発明によるＣＯ2 回
収装置は燃焼排ガスからのＣＯ2 回収を行うものである
が、燃焼排ガスにおける含有量にもよるがＣＯ2 の他に
硫化水素など他の酸性ガスの回収にも使用できる。
なるＣＯ2 回収装置はＣＯ2 吸収剤としてアルカノール
アミンを使用する。本発明で使用できるアルカノールア
ミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミ
ン、ジイソプロパノールアミン、ジグリコールアミンな
どをあげることができ、２−アミノ−２−メチル−１−
プロパノール、２−（エチルアミノ）−エタノール、２
−（メチルアミノ）−エタノール、２−（ジエチルアミ
ノ）−エタノールなどの立体障害アミンも使用すること
もできる。これらアルカノールアミン溶液の濃度は通常
２５〜６５重量％の範囲である。本発明によるＣＯ2 回
収装置は燃焼排ガスからのＣＯ2 回収を行うものである
が、燃焼排ガスにおける含有量にもよるがＣＯ2 の他に
硫化水素など他の酸性ガスの回収にも使用できる。
【００１７】本発明のＣＯ2 回収装置において燃焼排ガ
ス中のＣＯ2 を除去するプロセスの一例を図１によって
説明する。ただし本発明はこれに限定されるものではな
い。また、図１では主要設備のみ示し、付属設備は省略
した。図１において、１は脱ＣＯ2 塔、２は下部充填
部、３は上部充填部またはトレイ、４は脱ＣＯ2 塔燃焼
排ガス供給口、５は脱ＣＯ2 燃焼排ガス排出口、６は吸
収液供給口、７，７′はノズル、８は必要に応じて設け
られる燃焼排ガス冷却器、９はノズル、１０は充填部、
１１は加湿冷却水循環ポンプ、１２は補給水供給ライ
ン、１３はＣＯ2 を吸収した吸収液排出ポンプ、１４は
熱交換器、１５は吸収液再生（以下、「再生」とも略
称）塔、１６，１６′はノズル、１７は下部充填部、１
８は再生加熱器（リボイラ）、１９は上部充填部、２０
は還流水ポンプ、２１はＣＯ2 分離器、２２は回収ＣＯ
2 排出ライン、２３は再生塔還流冷却器、２４は再生塔
還流水供給ライン、２５は燃焼排ガス供給ブロア、２６
は冷却器である。
ス中のＣＯ2 を除去するプロセスの一例を図１によって
説明する。ただし本発明はこれに限定されるものではな
い。また、図１では主要設備のみ示し、付属設備は省略
した。図１において、１は脱ＣＯ2 塔、２は下部充填
部、３は上部充填部またはトレイ、４は脱ＣＯ2 塔燃焼
排ガス供給口、５は脱ＣＯ2 燃焼排ガス排出口、６は吸
収液供給口、７，７′はノズル、８は必要に応じて設け
られる燃焼排ガス冷却器、９はノズル、１０は充填部、
１１は加湿冷却水循環ポンプ、１２は補給水供給ライ
ン、１３はＣＯ2 を吸収した吸収液排出ポンプ、１４は
熱交換器、１５は吸収液再生（以下、「再生」とも略
称）塔、１６，１６′はノズル、１７は下部充填部、１
８は再生加熱器（リボイラ）、１９は上部充填部、２０
は還流水ポンプ、２１はＣＯ2 分離器、２２は回収ＣＯ
2 排出ライン、２３は再生塔還流冷却器、２４は再生塔
還流水供給ライン、２５は燃焼排ガス供給ブロア、２６
は冷却器である。
【００１８】図１において、燃焼排ガスは燃焼排ガス供
給ブロワ２５により燃焼排ガス冷却器８に押込められ、
ノズル９からの加湿冷却水と充填部１０で接触し、加湿
冷却され、脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供給口４を通って脱Ｃ
Ｏ2 塔１へ導かれる。燃焼排ガスと接触した加湿冷却水
は燃焼排ガス冷却器８の下部に溜り、加湿冷却水循環ポ
ンプ１１によりノズル９へ循環使用される。加湿冷却水
は燃焼排ガスを加湿冷却することにより徐々に失われる
ので、補給水供給ライン１２により補充される。
給ブロワ２５により燃焼排ガス冷却器８に押込められ、
ノズル９からの加湿冷却水と充填部１０で接触し、加湿
冷却され、脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供給口４を通って脱Ｃ
Ｏ2 塔１へ導かれる。燃焼排ガスと接触した加湿冷却水
は燃焼排ガス冷却器８の下部に溜り、加湿冷却水循環ポ
ンプ１１によりノズル９へ循環使用される。加湿冷却水
は燃焼排ガスを加湿冷却することにより徐々に失われる
ので、補給水供給ライン１２により補充される。
【００１９】脱ＣＯ2 塔１に押し込められた燃焼排ガス
は吸収液供給口６を経てノズル７から供給される所定濃
度の吸収溶液と下部充填部２で向流接触させられ、燃焼
排ガス中のＣＯ2 は吸収溶液により吸収除去され、脱Ｃ
Ｏ2 燃焼排ガスは上部充填部３へと向う。脱ＣＯ2 塔１
に供給される吸収液はＣＯ2 を吸収し、その吸収による
反応熱のため通常供給口６における温度よりも高温とな
り、ＣＯ2 を吸収した吸収液排出ポンプ１３により熱交
換器１４に送られて加熱され、吸収液再生塔１５へ導か
れる。
は吸収液供給口６を経てノズル７から供給される所定濃
度の吸収溶液と下部充填部２で向流接触させられ、燃焼
排ガス中のＣＯ2 は吸収溶液により吸収除去され、脱Ｃ
Ｏ2 燃焼排ガスは上部充填部３へと向う。脱ＣＯ2 塔１
に供給される吸収液はＣＯ2 を吸収し、その吸収による
反応熱のため通常供給口６における温度よりも高温とな
り、ＣＯ2 を吸収した吸収液排出ポンプ１３により熱交
換器１４に送られて加熱され、吸収液再生塔１５へ導か
れる。
【００２０】吸収液再生塔１５では、再生加熱器１８に
よる加熱で吸収液が再生され、熱交換器１４により冷却
され、さらに必要に応じて設けられる冷却器２６により
冷却され、吸収液供給口６を介してノズル７′を経て脱
ＣＯ2 塔１へ戻される。吸収液再生塔１５の上部におい
て、吸収液から分離されたＣＯ2 はノズル１６′より供
給される後述の還流水と接触し、再生塔還流冷却器２３
により冷却され、ＣＯ 2 分離器２１にてＣＯ2 に同伴し
た水蒸気が凝縮した還流水と分離され、回収ＣＯ2 排出
ライン２２よりＣＯ2 回収工程へ導かれる。還流水の一
部は還流水ポンプ２０で上記したように、吸収液再生塔
１５へ還流される。なお、還流水の他の一部は再生塔還
流水供給ライン２４により脱ＣＯ2 塔１の上部充填部３
の上方に供給するようにしてもよい。以下、実施例によ
り本発明をさらに具体的に説明する。
よる加熱で吸収液が再生され、熱交換器１４により冷却
され、さらに必要に応じて設けられる冷却器２６により
冷却され、吸収液供給口６を介してノズル７′を経て脱
ＣＯ2 塔１へ戻される。吸収液再生塔１５の上部におい
て、吸収液から分離されたＣＯ2 はノズル１６′より供
給される後述の還流水と接触し、再生塔還流冷却器２３
により冷却され、ＣＯ 2 分離器２１にてＣＯ2 に同伴し
た水蒸気が凝縮した還流水と分離され、回収ＣＯ2 排出
ライン２２よりＣＯ2 回収工程へ導かれる。還流水の一
部は還流水ポンプ２０で上記したように、吸収液再生塔
１５へ還流される。なお、還流水の他の一部は再生塔還
流水供給ライン２４により脱ＣＯ2 塔１の上部充填部３
の上方に供給するようにしてもよい。以下、実施例によ
り本発明をさらに具体的に説明する。
【００２１】
（比較例１〜４：アルカノールアミンによる炭素鋼腐蝕
試験）炭素鋼（ＳＳ４１）の試験片（表面積約１．８７
ｉｎｃｈ2 、重量約７．５ｇ）をＪＩＳ Ｒ６２５２に
規定するＮｏ．１２０、Ｎｏ．２４０、Ｎｏ．４００の
研磨紙の順で用いて磨き、その後アセトンで洗浄し、真
空乾燥して重量を測定した。次いでこの試験片を予めＣ
Ｏ2 を飽和させたアルカノールアミンの３０重量％水溶
液７００ミリリットルを満たしたガラス試験器に移し、
これを大気中で２リットルのステンレス製加圧容器内に
設置して密封した。このステンレス製加圧容器を高温乾
燥器内で、温度１３０℃、４８時間静置後、試験片を取
り出し、洗浄し、真空乾燥後重量測定した。なお、試験
は同じアルカノールアミンについて二度繰り返した。腐
蝕度（ｍ．ｄ．ｄ：ｍｇ／ｄｍ2 ／ｄａｙ）は腐蝕によ
る重量減少と表面積から計算した。その結果を表１に示
す。
試験）炭素鋼（ＳＳ４１）の試験片（表面積約１．８７
ｉｎｃｈ2 、重量約７．５ｇ）をＪＩＳ Ｒ６２５２に
規定するＮｏ．１２０、Ｎｏ．２４０、Ｎｏ．４００の
研磨紙の順で用いて磨き、その後アセトンで洗浄し、真
空乾燥して重量を測定した。次いでこの試験片を予めＣ
Ｏ2 を飽和させたアルカノールアミンの３０重量％水溶
液７００ミリリットルを満たしたガラス試験器に移し、
これを大気中で２リットルのステンレス製加圧容器内に
設置して密封した。このステンレス製加圧容器を高温乾
燥器内で、温度１３０℃、４８時間静置後、試験片を取
り出し、洗浄し、真空乾燥後重量測定した。なお、試験
は同じアルカノールアミンについて二度繰り返した。腐
蝕度（ｍ．ｄ．ｄ：ｍｇ／ｄｍ2 ／ｄａｙ）は腐蝕によ
る重量減少と表面積から計算した。その結果を表１に示
す。
【００２２】
【表１】
【００２３】（実施例１〜３、比較例５〜８：再生塔出
口部腐蝕試験）炭素鋼（ＳＳ４１）の試験片（表面積約
１．８７ｉｎｃｈ2 、重量約７．５ｇ）をＪＩＳ Ｒ６
２５２に規定するＮｏ．１２０、Ｎｏ．２４０、Ｎｏ．
４００の研磨紙の順で用いて磨き、その後アセトンで洗
浄し真空乾燥した。この試験片を０．１〜１．０％Ｎａ
ＯＨ、０．０２〜０．２％Ｎａ3 ＰＯ4 、０．０１〜
０．１％ＮａＮＯ2 からなるアルカリ処理液７００ミリ
リットルを満たしたステンレス製中に浸漬させ、温度６
０℃で４８時間静置した。浸漬後、試験片を取り出し、
水洗浄し、真空乾燥後重量測定した。次いでこの試験片
を図１と同様でかつ小規模なＣＯ2 回収装置を用いてそ
の再生塔出口部に取り付け、表２に示すようにＭＥＡ３
０重量％溶液、ｐＨ１１．０、温度１２０℃で６５時間
ないし１１２時間の浸漬を行った。浸漬後、試験片を取
り出し、水洗浄し、真空乾燥後重量測定した。腐蝕度
（単位ｍ．ｄ．ｄ：ｍｇ／ｄｍ2 ／ｄａｙ）は腐蝕によ
る重量減少と表面積から計算し、炭素鋼に形成させた酸
化鉄皮膜の防蝕性に対する評価は５０ｍ．ｄ．ｄ未満を
〇、５０ｍ．ｄ．ｄ以上を×とした。結果を表２に示
す。
口部腐蝕試験）炭素鋼（ＳＳ４１）の試験片（表面積約
１．８７ｉｎｃｈ2 、重量約７．５ｇ）をＪＩＳ Ｒ６
２５２に規定するＮｏ．１２０、Ｎｏ．２４０、Ｎｏ．
４００の研磨紙の順で用いて磨き、その後アセトンで洗
浄し真空乾燥した。この試験片を０．１〜１．０％Ｎａ
ＯＨ、０．０２〜０．２％Ｎａ3 ＰＯ4 、０．０１〜
０．１％ＮａＮＯ2 からなるアルカリ処理液７００ミリ
リットルを満たしたステンレス製中に浸漬させ、温度６
０℃で４８時間静置した。浸漬後、試験片を取り出し、
水洗浄し、真空乾燥後重量測定した。次いでこの試験片
を図１と同様でかつ小規模なＣＯ2 回収装置を用いてそ
の再生塔出口部に取り付け、表２に示すようにＭＥＡ３
０重量％溶液、ｐＨ１１．０、温度１２０℃で６５時間
ないし１１２時間の浸漬を行った。浸漬後、試験片を取
り出し、水洗浄し、真空乾燥後重量測定した。腐蝕度
（単位ｍ．ｄ．ｄ：ｍｇ／ｄｍ2 ／ｄａｙ）は腐蝕によ
る重量減少と表面積から計算し、炭素鋼に形成させた酸
化鉄皮膜の防蝕性に対する評価は５０ｍ．ｄ．ｄ未満を
〇、５０ｍ．ｄ．ｄ以上を×とした。結果を表２に示
す。
【００２４】
【表２】
【００２５】（実施例４〜６、比較例９〜１２：再生塔
入口上部腐蝕試験）炭素鋼（ＳＳ４１）の試験片（表面
積約１．８７ｉｎｃｈ2 、重量約７．５ｇ）をＪＩＳ
Ｒ６２５２に規定するＮｏ．１２０、Ｎｏ．２４０、Ｎ
ｏ．４００の研磨紙の順で用いて磨き、その後アセトン
で洗浄し真空乾燥した。この試験片を０．１〜１．０％
ＮａＯＨ、０．０２〜０．１％Ｎａ3 ＰＯ4 、０．０１
〜０．１％ＮａＮＯ2 からなるアルカリ処理液７００ミ
リリットルを満たしたステンレス製中に浸漬させ、温度
６０℃で４８時間静置した。浸漬後、試験片を取り出
し、水洗浄し、真空乾燥後重量測定した。次いでこの試
験片をオートクレーブを用いて表３に示す再生塔入口上
部腐蝕条件であるＭＥＡ３０重量％、ｐＨ９．３、ＣＯ
2 濃度２．６モル／リットル、温度１００℃で９３時間
の浸漬を行った。浸漬後、試験片を取り出し、水洗浄
し、真空乾燥後重量測定した。腐蝕度ｍ．ｄ．ｄ（ｍｇ
／ｄｍ2 ／ｄａｙ）は腐蝕による重量減少と表面積から
計算し、炭素鋼に形成させた酸化鉄皮膜の防蝕性に対す
る評価は５０ｍ．ｄ．ｄ未満を〇、５０ｍ．ｄ．ｄ以上
を×とした。結果を表３に示す。
入口上部腐蝕試験）炭素鋼（ＳＳ４１）の試験片（表面
積約１．８７ｉｎｃｈ2 、重量約７．５ｇ）をＪＩＳ
Ｒ６２５２に規定するＮｏ．１２０、Ｎｏ．２４０、Ｎ
ｏ．４００の研磨紙の順で用いて磨き、その後アセトン
で洗浄し真空乾燥した。この試験片を０．１〜１．０％
ＮａＯＨ、０．０２〜０．１％Ｎａ3 ＰＯ4 、０．０１
〜０．１％ＮａＮＯ2 からなるアルカリ処理液７００ミ
リリットルを満たしたステンレス製中に浸漬させ、温度
６０℃で４８時間静置した。浸漬後、試験片を取り出
し、水洗浄し、真空乾燥後重量測定した。次いでこの試
験片をオートクレーブを用いて表３に示す再生塔入口上
部腐蝕条件であるＭＥＡ３０重量％、ｐＨ９．３、ＣＯ
2 濃度２．６モル／リットル、温度１００℃で９３時間
の浸漬を行った。浸漬後、試験片を取り出し、水洗浄
し、真空乾燥後重量測定した。腐蝕度ｍ．ｄ．ｄ（ｍｇ
／ｄｍ2 ／ｄａｙ）は腐蝕による重量減少と表面積から
計算し、炭素鋼に形成させた酸化鉄皮膜の防蝕性に対す
る評価は５０ｍ．ｄ．ｄ未満を〇、５０ｍ．ｄ．ｄ以上
を×とした。結果を表３に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】表１から明らかなように、ＣＯ2 吸収剤と
して用いられるアルカノールアミンは炭素鋼に腐蝕を生
じ、特にＭＥＡの腐蝕度が著しく高く、その腐蝕度は濃
度依存性を示した。表２から明らかなように、アルカリ
処理液は０．１％ＮａＯＨの低いアルカリ濃度を用いて
も、処理温度６０℃で優れた防蝕性を有する酸化鉄皮膜
を形成することができた。この皮膜における侵食度は
０．３から１．２ｍ．ｄ．ｄと低く、この酸化鉄皮膜は
再生塔出口部腐蝕に対し有効であることが分かった。表
３から明らかなように、極めて低濃度の０．１％ＮａＯ
Ｈの用いたアルカリ処理液から処理温度６０℃で得られ
た酸化鉄皮膜を有する炭素鋼は侵食度は２．３から２．
７ｍ．ｄ．ｄであり、再生塔入口上部での腐蝕にも有効
であることが分かる。
して用いられるアルカノールアミンは炭素鋼に腐蝕を生
じ、特にＭＥＡの腐蝕度が著しく高く、その腐蝕度は濃
度依存性を示した。表２から明らかなように、アルカリ
処理液は０．１％ＮａＯＨの低いアルカリ濃度を用いて
も、処理温度６０℃で優れた防蝕性を有する酸化鉄皮膜
を形成することができた。この皮膜における侵食度は
０．３から１．２ｍ．ｄ．ｄと低く、この酸化鉄皮膜は
再生塔出口部腐蝕に対し有効であることが分かった。表
３から明らかなように、極めて低濃度の０．１％ＮａＯ
Ｈの用いたアルカリ処理液から処理温度６０℃で得られ
た酸化鉄皮膜を有する炭素鋼は侵食度は２．３から２．
７ｍ．ｄ．ｄであり、再生塔入口上部での腐蝕にも有効
であることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】本発明により、アルカノールアミン溶液
を吸収溶液として用いて燃焼排ガスよりＣＯ2 を回収す
る際、炭素鋼からなる装置の腐蝕を防ぐことができる。
しかも本発明による比較的低濃度で低温による防蝕は簡
便かつ安全な操作で実施でき、かつＣＯ2 回収装置にお
いてＣＯ2 吸収剤であるアルカノールアミンの分解も抑
制することができる。これにより低価格な炭素鋼を回収
装置に使用することができ、燃焼排ガス中のＣＯ2 回収
吸収を工業的プロセスとして行うことが可能となった。
を吸収溶液として用いて燃焼排ガスよりＣＯ2 を回収す
る際、炭素鋼からなる装置の腐蝕を防ぐことができる。
しかも本発明による比較的低濃度で低温による防蝕は簡
便かつ安全な操作で実施でき、かつＣＯ2 回収装置にお
いてＣＯ2 吸収剤であるアルカノールアミンの分解も抑
制することができる。これにより低価格な炭素鋼を回収
装置に使用することができ、燃焼排ガス中のＣＯ2 回収
吸収を工業的プロセスとして行うことが可能となった。
【図１】本発明で採用できる工程の一例の説明図。
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼排ガスとアルカノールアミン水溶液
とを接触させることにより燃焼排ガスから二酸化炭素を
回収する装置において、アルカノールアミン水溶液と接
触する装置部材がアルカリ金属水酸化物またはアルカリ
土類金属水酸化物の水溶液で処理された炭素鋼からなる
ことを特徴とする二酸化炭素回収装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置部材が、水酸化イオ
ン濃度０．００１モル／リットル以上、温度４０℃以上
のアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化
物の水溶液で処理された炭素鋼であることを特徴とする
二酸化炭素回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5203826A JPH0753206A (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 二酸化炭素回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5203826A JPH0753206A (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 二酸化炭素回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0753206A true JPH0753206A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16480355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5203826A Withdrawn JPH0753206A (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | 二酸化炭素回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753206A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013173977A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Jfe Steel Corp | 金属材料の表面処理方法および金属材料 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP5203826A patent/JPH0753206A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013173977A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Jfe Steel Corp | 金属材料の表面処理方法および金属材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5507584B2 (ja) | アミン放出物制御のための方法およびプラント | |
| JP2895325B2 (ja) | 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法 | |
| CN103379951A (zh) | 移除气体净化中产生的挥发性降解产物的系统和方法 | |
| CN104114259B (zh) | 有效吸收和回收废气中二氧化碳的水溶液及用其回收二氧化碳的方法 | |
| WO2013039041A1 (ja) | Ｃｏ2回収装置およびｃｏ2回収方法 | |
| JP2009006275A (ja) | 排ガス中の二酸化炭素を効率的に回収する方法 | |
| JP2006240966A (ja) | 排ガス中の二酸化炭素を吸収及び脱離して回収する方法 | |
| JP2024036338A (ja) | 煙道ガスから二酸化炭素を回収するシステム、およびその方法 | |
| JP2012076065A (ja) | 二酸化炭素の回収方法及び回収装置 | |
| JPS6219228A (ja) | 地熱蒸気からのｈ↓２ｓの除去方法 | |
| JP3739437B2 (ja) | 二酸化炭素の吸収液と該吸収液を用いる被処理ガス中の二酸化炭素吸収方法 | |
| WO2012094362A2 (en) | APPLYING OZONE NOx CONTROL TO AN HRSG FOR A FOSSIL FUEL TURBINE APPLICATION | |
| JPH0753206A (ja) | 二酸化炭素回収装置 | |
| Orozco-Agamez et al. | Effects of composition, structure of amine, pressure and temperature on CO2 capture efficiency and corrosion of carbon steels using AMINE-based solvents: a review | |
| CN217163800U (zh) | 一种高温hf尾气的处理系统 | |
| JP6853661B2 (ja) | アミン含有排水の処理方法及び処理装置 | |
| CN107261766A (zh) | 一种烟气脱碳组合物、其制备方法及烟气脱碳的方法 | |
| CN107398147A (zh) | 一种烟气脱碳组合物及烟气脱碳的方法 | |
| JP2007000702A (ja) | 吸収液、ｃｏ２又はｈ２ｓ又はその双方の除去装置及び除去方法 | |
| TW201249526A (en) | Method and apparatus for capturing SOx in a flue gas processing system | |
| KR20130000747A (ko) | 산성가스 포집 장치에서 흡수제 열화 방지 방법 | |
| CN110115913A (zh) | 一种抑制吸收剂挥发的二氧化碳捕集系统及方法 | |
| JP6832124B2 (ja) | アミン含有排水の処理方法及び処理装置 | |
| CN220364383U (zh) | 一种可吸附尾气的酸洗废液浓缩设备 | |
| RU2762595C1 (ru) | Способ нетермической деаэрации воды |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |