JPH09155156A - 排ガス中の炭酸ガス吸収装置及び方法 - Google Patents

排ガス中の炭酸ガス吸収装置及び方法

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JPH09155156A
JPH09155156A JP7325689A JP32568995A JPH09155156A JP H09155156 A JPH09155156 A JP H09155156A JP 7325689 A JP7325689 A JP 7325689A JP 32568995 A JP32568995 A JP 32568995A JP H09155156 A JPH09155156 A JP H09155156A
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JP
Japan
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absorption
tower
exhaust gas
circulating water
heat exchanger
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JP7325689A
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English (en)
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Naoki Oda
直己 尾田
Shigeru Nozawa
滋 野澤
Rikuo Yamada
陸雄 山田
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭酸ガス吸収装置のユーティリティ消費量を
低減することにある。 【解決手段】 吸収塔水洗部6からのオーバーフロー調
節弁22を配置した循環水排出ライン16をリーン吸収
液ライン5の吸収液熱交換器8とリーン吸収液冷却器1
7間に接続し、リーン吸収液冷却器17をバイパスする
配管とバイパス調節弁23を設けた。また、排ガスを吸
収塔水洗部6において洗浄する循環水を循環水冷却器1
5により30℃以下に冷却している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の炭酸ガ
スを吸収する炭酸ガス吸収装置のユーティリティ消費量
を低減するに好適な排ガス中の炭酸ガス吸収装置及び方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の排ガス中の炭酸ガス吸収装
置の構成を示すフローチャートである。 本図に示すよ
うに炭酸ガス吸収装置は排ガス11中の炭酸ガスをモノ
エタノールアミン(以降MEAと称する)の水溶液かな
らなる吸収液により吸収塔1で吸収し、炭酸ガスを吸収
した吸収液を再生塔2においてリボイラ3からの蒸気に
より脱離(ストリッピング)する。リボイラ3からの蒸
気は吸収液を炭酸ガスの脱離に必要な温度に高める熱源
となり、吸収液中の炭酸ガスをストリッピングするキャ
リアガスともなる。再生塔2において再生されたリーン
吸収液は吸収液熱交換器8で再生塔2に供給されるリッ
チ吸収液と熱交換し、リーン吸収液冷却器17で冷却さ
れて吸収塔1に供給され、炭酸ガス吸収装置内を循環す
る。吸収塔1の塔頂部には吸収塔水洗部6と、吸収塔水
洗部6を循環水が循環するための循環水ライン14と、
循環水ライン14中には循環水を冷却する循環水冷却器
15とが設けられ、吸収塔吸収部12から上昇してくる
排ガス中に同伴する吸収液のミストを30〜50℃の循
環する水で洗浄し除去している。循環水がMEAを捕集
することにより循環水中のMEA濃度が増加してくるか
ら、循環水中にMEAが蓄積しないように循環水の一部
を排出し、水バランスを保つ為に補給水を補給水ライン
18より供給する。循環水の抜き出しは吸収塔水洗部6
内部の堰をオーバーフローした水を循環水排出ライン1
6により吸収塔1の塔底部の吸収液溜めに流下させる方
法にて行われる。吸収塔水洗部6から炭酸ガスが除かれ
た排ガス7は図示せざる煙突に送られる。再生塔2の塔
頂部には再生塔水洗部21が設けられ、再生塔再生部1
3から上昇してくる炭酸ガスがオーバーヘッドコンデン
サ9により冷却されると同時に炭酸ガスに飽和した水分
が凝縮し、リフラックスドラム10で気液分離され30
〜50℃のリフラックス20として再生塔水洗部21に
還流され、炭酸ガスに同伴する吸収液のミストを洗浄、
除去する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】吸収塔吸収部12から
吸収塔1塔底部の吸収液溜めに流下する吸収液は吸収塔
吸収部12で炭酸ガスを吸収する際の吸収熱により65
〜70℃迄温度が上昇する。しかし、吸収塔1塔底部の
吸収液は吸収塔水洗部6からのオーバーフロー水が加わ
るため約45℃に冷却される。この吸収塔1塔底部の吸
収液は吸収液熱交換器8で再生塔2において再生された
約110℃のリーン吸収液と熱交換した後再生塔2へ供
給される。即ち、吸収塔1塔底部の吸収液に温度の低い
オーバーフロー水を加わえない場合に比較して、再生塔
2において吸収液を十分に再生するための温度を維持す
るためには吸収塔吸収部12からの吸収液とオーバーフ
ロー水との温度差にオーバーフロー水量を乗じた熱量を
再生塔2は余計に負担しなければならない。この熱はリ
ボイラ3からの吸収液蒸気により供給されるから、熱源
としてリボイラ3に供給するスチームの消費量が増加す
る。また、リボイラ3の蒸気発生量が増加するためリボ
イラ3の伝熱面積を大きくしなければならず、再生塔2
の塔径も大きくしなければならない。さらに、吸収塔吸
収部12から上昇してくる排ガスを最高50℃の循環水
で洗浄しているため、排ガスの温度が高く排ガス中の吸
収液の蒸気分圧も高くなり排ガスに飽和する吸収液の損
失も大きい。本発明の目的は、炭酸ガス吸収装置のユー
ティリティ消費量を低減することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は、循環する吸
収液を用いて排ガス中の炭酸ガスを吸収する吸収塔と、
該吸収塔の塔頂部にあって排ガスに同伴する前記吸収液
を循環水により水洗する吸収塔水洗部と、該吸収塔水洗
部の循環水の一部を前記吸収塔の塔底部に排出する第1
の配管及び前記吸収塔水洗部の循環水へ補給水を供給す
る第2の配管と、前記吸収塔からのリッチ吸収液をリボ
イラからの蒸気により再生する再生塔と、該再生塔の塔
底からのリーン吸収液と前記吸収塔の塔底からのリッチ
吸収液とを熱交換する第1の熱交換器と、該第1の熱交
換器からのリーン吸収液を冷却する第2の熱交換器とを
有する排ガス中の炭酸ガス吸収装置において、前記第1
の配管を前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換器間の
配管に接続したことにより達成される。
【0005】上記目的は、循環する吸収液を用いて排ガ
ス中の炭酸ガスを吸収する吸収塔と、該吸収塔の塔頂部
にあって排ガスに同伴する前記吸収液を循環水により水
洗する吸収塔水洗部と、該吸収塔水洗部の循環水の一部
を前記吸収塔の塔底部に排出する第1の配管及び前記吸
収塔水洗部の循環水へ補給水を供給する第2の配管と、
前記吸収塔からのリッチ吸収液をリボイラからの蒸気に
より再生する再生塔と、該再生塔の塔底からのリーン吸
収液と前記吸収塔の塔底からのリッチ吸収液とを熱交換
する第1の熱交換器と、該第1の熱交換器からのリーン
吸収液を冷却する第2の熱交換器と、前記吸収塔水洗部
の循環水を冷却する第3の熱交換器とを有する排ガス中
の炭酸ガス吸収装置において、前記吸収塔水洗部の循環
水の一部を前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換器と
の間の配管に排出し、前記吸収塔水洗部の循環水を前記
第3の熱交換器により30℃以下に冷却することにより
達成される。
【0006】上記構成によれば、吸収塔水洗部から排出
する循環水の一部は吸収塔へ供給されるリーン吸収液に
加えられ、再生塔へ供給されるリッチ吸収液の温度低下
は少なくなるから再生塔の熱量負担は低減してリボイラ
における水蒸気消費量が低減し、第2の熱交換器のリー
ン吸収液入口温度も低下するから第2の熱交換器への冷
却水を低減できる。また、吸収塔水洗部の循環水が第3
の熱交換器により30℃以下に冷却されるから吸収塔か
ら排出される排ガスの温度が低下し、排ガス中の吸収液
の蒸気分圧も低下し排ガスに飽和する吸収液の損失も低
下する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。図1は本発明の実施の形態の排ガス中の
炭酸ガス吸収装置の構成を示すフローチャートである。
炭酸ガス吸収装置の基本的な構成は図2に示したとおり
で、MEA吸収液を用いるものであるが、本発明の特徴
はオーバーフロー調節弁22を配置した循環水排出ライ
ン16をリーン吸収液ライン5の吸収液熱交換器8とリ
ーン吸収液冷却器17間に接続し、リーン吸収液冷却器
17をバイパスする配管とバイパス調節弁23を設けた
ことにある。吸収塔水洗部6下部の堰をオーバーフロー
した循環水はリーン吸収液ライン5の吸収液熱交換器8
とリーン吸収液冷却器17間に導入され、リーン吸収液
と共にリーン吸収液冷却器17を経由して吸収塔1の吸
収塔吸収部12へ供給される。MEAが炭酸ガスを吸収
する反応は発熱反応であり、20,000KCal/K
gモル炭酸ガスの発熱量があるため吸収塔吸収部12を
出るMEA吸収液の温度は65〜70℃に上昇する。こ
の温度のリッチ吸収液を吸収液熱交換器8で約110℃
のリーン吸収液と熱交換すれば約100℃まで昇温して
再生塔2へ供給することができ、再生塔2への投入熱エ
ネルギ、即ちリボイラ3に供給するスチームの消費量の
低減につながる。一方再生塔2で再生されたリーン吸収
液はリーン吸収液ライン5を流れて吸収液熱交換器8で
リッチ吸収液と熱交換し75〜80℃に温度が低下す
る。吸収塔1におけるMEA吸収液の温度は低いことが
望ましく、実際の運転温度は40℃好ましくは30℃以
下となるようにリーン吸収液冷却器17で冷却するが、
40℃のオーバーフローした循環水をリーン吸収液冷却
器17の上流に導入すればリーン吸収液の温度が低下
し、リーン吸収液冷却器17の冷却水量が低減され場合
によってはリーン吸収液冷却器17を省略できる。オー
バーフローした循環水をリーン吸収液冷却器17と吸収
塔1との間のリーン吸収液ライン5に導入する配管とバ
イパス調節弁23とにより分流しても良い。
【0008】吸収塔吸収部12から上昇してくる60〜
70℃の排ガスを吸収塔水洗部6において洗浄する循環
水を循環水冷却器15により30℃以下に冷却してい
る。MEA吸収液の大半は水であり、排ガスを乾き空
気、MEA吸収液を水と見做せば30℃の湿度は0.0
28〔kg水蒸気/kg乾き空気〕で、従来の循環水温
度は最高50℃であるからその湿度は0.086〔kg
水蒸気/kg乾き空気〕でほぼ1/3となる。このよう
に循環水を30℃以下に冷却することにより排ガスを冷
却して排ガス中のMEA吸収液の蒸気分圧を著しく低下
させ、排ガスに飽和するMEA吸収液の損失が低下する
共にMEAのミストを良く捕集する。さらに、循環水中
のMEA濃度が増加しないように循環水の一部をオーバ
ーフローにより抜き出し、補給水を供給してMEA濃度
を10wt%以下に維持し排ガスにより持ち出されるM
EAの損失を低減している。以上述べたように、本発明
の実施の形態によれば、 1.MEA吸収液の再生に必要なリボイラへの供給熱量
を低減することができる、 2.リーン吸収液冷却器の冷却水を低減することができ
る、 3.MEA吸収液の損失を低減することができる。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、吸収塔水洗部の循環水
が吸収塔へ供給されるリーン吸収液に加えられ、再生塔
へ供給されるリッチ吸収液の温度低下は少なくなるから
再生塔のリボイラにおける入熱が低減し、第2の熱交換
器のリーン吸収液入口温度も低下するから第2の熱交換
器への冷却水を低減できる。また、吸収塔水洗部の循環
水を30℃以下に冷却することにより排ガスの温度が低
下し、排ガス中の吸収液の蒸気分圧も低下し排ガスに飽
和する吸収液の損失を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の排ガス中の炭酸ガス吸収
装置の構成を示すフローチャートである。
【図2】従来の排ガス中の炭酸ガス吸収装置の構成を示
すフローチャートである。
【符号の説明】
1 吸収塔 2 再生塔 3 リボイラ 4 リッチ吸収液ライン 5 リーン吸収液ライン 6 吸収塔水洗部 7 炭酸ガスが除かれた排ガス 8 吸収液熱交換器 9 オーバーヘッドコンデンサ 10 リフラックスドラム 11 排ガス 12 吸収塔吸収部 13 再生塔再生部 14 循環水ライン 15 循環水冷却器 16 循環水排出ライン 17 リーン吸収液冷却器 18 補給水ライン 19 炭酸ガス 20 リフラックス 21 再生塔水洗部 22 オーバーフロー調節弁 23 バイパス調節弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 循環する吸収液を用いて排ガス中の炭酸
    ガスを吸収する吸収塔と、該吸収塔の塔頂部にあって排
    ガスに同伴する前記吸収液を循環水により水洗する吸収
    塔水洗部と、該吸収塔水洗部の循環水の一部を前記吸収
    塔の塔底部に排出する第1の配管及び前記吸収塔水洗部
    の循環水へ補給水を供給する第2の配管と、前記吸収塔
    からのリッチ吸収液をリボイラからの蒸気により再生す
    る再生塔と、該再生塔の塔底からのリーン吸収液と前記
    吸収塔の塔底からのリッチ吸収液とを熱交換する第1の
    熱交換器と、該第1の熱交換器からのリーン吸収液を冷
    却する第2の熱交換器とを有する排ガス中の炭酸ガス吸
    収装置において、 前記第1の配管を前記第1の熱交換器と前記第2の熱交
    換器間の配管に接続したことを特徴とする排ガス中の炭
    酸ガス吸収装置。
  2. 【請求項2】 循環する吸収液を用いて排ガス中の炭酸
    ガスを吸収する吸収塔と、該吸収塔の塔頂部にあって排
    ガスに同伴する前記吸収液を循環水により水洗する吸収
    塔水洗部と、該吸収塔水洗部の循環水の一部を前記吸収
    塔の塔底部に排出する第1の配管及び前記吸収塔水洗部
    の循環水へ補給水を供給する第2の配管と、前記吸収塔
    からのリッチ吸収液をリボイラからの蒸気により再生す
    る再生塔と、該再生塔の塔底からのリーン吸収液と前記
    吸収塔の塔底からのリッチ吸収液とを熱交換する第1の
    熱交換器と、該第1の熱交換器からのリーン吸収液を冷
    却する第2の熱交換器と、前記吸収塔水洗部の循環水を
    冷却する第3の熱交換器とを有する排ガス中の炭酸ガス
    吸収装置において、 前記吸収塔水洗部の循環水の一部を前記第1の熱交換器
    と前記第2の熱交換器との間の配管に排出し、前記吸収
    塔水洗部の循環水を前記第3の熱交換器により30℃以
    下に冷却することを特徴とする排ガス中の炭酸ガス吸収
    方法。
JP7325689A 1995-12-14 1995-12-14 排ガス中の炭酸ガス吸収装置及び方法 Pending JPH09155156A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010201422A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Ifp 最適化された水洗セクションを用いた、吸収溶液を使用するガス脱酸方法
US8137441B2 (en) 2007-03-14 2012-03-20 Mitsubishi Heavy Industries Ltd. CO2 recovery system and waste-product removing method
KR101427217B1 (ko) * 2012-11-29 2014-08-14 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 폐가스 정화처리용 순환수 공급 및 배출 시스템
KR20150005675A (ko) * 2012-05-02 2015-01-14 엠이씨에스, 인코포레이티드 유출물 가스로부터의 오염물질의 재생식 회수

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