JPH11137960A - 二酸化炭素吸収液の制御方法及びその装置 - Google Patents
二酸化炭素吸収液の制御方法及びその装置Info
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- JPH11137960A JPH11137960A JP9323905A JP32390597A JPH11137960A JP H11137960 A JPH11137960 A JP H11137960A JP 9323905 A JP9323905 A JP 9323905A JP 32390597 A JP32390597 A JP 32390597A JP H11137960 A JPH11137960 A JP H11137960A
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- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 脱炭酸を安定に行うために、脱炭酸設備にお
ける吸収液の液量及び濃度を一定に維持する吸収液の制
御方法及びその装置、特に、それらを連続的に行う制御
方法及びその装置を提供すること。 【解決手段】 アミン回収部を有する吸収塔と再生塔を
有する脱炭酸設備において、排出吸収液貯槽（１３）、
供給吸収液貯槽（１２）及びアミン含有水貯槽（６）、
液面測定可能部に設けられた液面計（１７）、吸収塔へ
の吸収液供給ラインに設けられた連続式の濃度計（２
０）及び流量計１（１６）、排出吸収液排出ラインに設
けられた流量調節弁３（２４）、高濃度吸収液供給ライ
ンに設けられた流量調節弁２（２２）、調節用アミン含
有水供給ラインに設けられた流量調節弁１（１９）を有
し、液面計（１７）、濃度計（２０）及び流量計（１
６）の値に基づいて、流量調節弁１（１９）、流量調節
弁２（２２）、流量調節弁３（２４）の開度を制御し
て、系内の吸収液の量、吸収塔へ供給する吸収液のアミ
ン濃度及びその流量を所定の値に保つ。
ける吸収液の液量及び濃度を一定に維持する吸収液の制
御方法及びその装置、特に、それらを連続的に行う制御
方法及びその装置を提供すること。 【解決手段】 アミン回収部を有する吸収塔と再生塔を
有する脱炭酸設備において、排出吸収液貯槽（１３）、
供給吸収液貯槽（１２）及びアミン含有水貯槽（６）、
液面測定可能部に設けられた液面計（１７）、吸収塔へ
の吸収液供給ラインに設けられた連続式の濃度計（２
０）及び流量計１（１６）、排出吸収液排出ラインに設
けられた流量調節弁３（２４）、高濃度吸収液供給ライ
ンに設けられた流量調節弁２（２２）、調節用アミン含
有水供給ラインに設けられた流量調節弁１（１９）を有
し、液面計（１７）、濃度計（２０）及び流量計（１
６）の値に基づいて、流量調節弁１（１９）、流量調節
弁２（２２）、流量調節弁３（２４）の開度を制御し
て、系内の吸収液の量、吸収塔へ供給する吸収液のアミ
ン濃度及びその流量を所定の値に保つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化炭素を含む
ガスをアミン化合物を含有する吸収液により吸収する脱
炭酸プロセスにおける吸収液の制御方法及びその装置に
関するものである。
ガスをアミン化合物を含有する吸収液により吸収する脱
炭酸プロセスにおける吸収液の制御方法及びその装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、火力発電設備やボイラー設備で
は、多量の石炭、重油あるいは超重質油を燃料に用いて
おり、大気汚染防止及び地球環境の清浄化の見地から、
二酸化硫黄を主とする硫黄酸化物、窒素酸化物、二酸化
炭素等の放出に関する量的、濃度的抑制が問題になって
いる。また二酸化炭素については、フロンガスやメタン
ガスと共に地球の温暖化の見地から、排出の抑制が検討
されている。そのため、例えば、ＰＳＡ（圧力スウィン
グ）法、膜分離濃縮法および塩基性化合物による反応吸
収等の方法が検討されている。米国特許５，３１８，７
５８号には、アミン化合物（以下、アミンと略称）を吸
収液として脱炭酸を行う方法が提案されている。この方
法では、燃焼排ガス中の水分が脱炭酸設備に流入する量
と、吸収液中の水分がガスと共に脱炭酸設備から流出す
る量とのバランスが崩れたり、吸収液中のアミンがガス
と共に脱炭酸設備から流出したりすると、吸収液中のア
ミン濃度が変動し易い。アミン濃度が変動すると、二酸
化炭素の吸収率や再生塔における蒸気消費量の変動を引
き起こすという問題を生じる。更に従来の方法は、吸収
液の濃度を一定に保つために、工程の各部分の分析、例
えば二酸化炭素吸収部への吸収液供給ライン等における
アミン濃度の手分析が行われ、分析値に基づいて水やア
ミン吸収液の増減が行われていた。このため、吸収液量
や、アミン濃度の経時変化が大きく、二酸化炭素吸収効
率の変動が生じ、操作の安定性や、蒸気消費量の点で問
題があった。
は、多量の石炭、重油あるいは超重質油を燃料に用いて
おり、大気汚染防止及び地球環境の清浄化の見地から、
二酸化硫黄を主とする硫黄酸化物、窒素酸化物、二酸化
炭素等の放出に関する量的、濃度的抑制が問題になって
いる。また二酸化炭素については、フロンガスやメタン
ガスと共に地球の温暖化の見地から、排出の抑制が検討
されている。そのため、例えば、ＰＳＡ（圧力スウィン
グ）法、膜分離濃縮法および塩基性化合物による反応吸
収等の方法が検討されている。米国特許５，３１８，７
５８号には、アミン化合物（以下、アミンと略称）を吸
収液として脱炭酸を行う方法が提案されている。この方
法では、燃焼排ガス中の水分が脱炭酸設備に流入する量
と、吸収液中の水分がガスと共に脱炭酸設備から流出す
る量とのバランスが崩れたり、吸収液中のアミンがガス
と共に脱炭酸設備から流出したりすると、吸収液中のア
ミン濃度が変動し易い。アミン濃度が変動すると、二酸
化炭素の吸収率や再生塔における蒸気消費量の変動を引
き起こすという問題を生じる。更に従来の方法は、吸収
液の濃度を一定に保つために、工程の各部分の分析、例
えば二酸化炭素吸収部への吸収液供給ライン等における
アミン濃度の手分析が行われ、分析値に基づいて水やア
ミン吸収液の増減が行われていた。このため、吸収液量
や、アミン濃度の経時変化が大きく、二酸化炭素吸収効
率の変動が生じ、操作の安定性や、蒸気消費量の点で問
題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、脱炭酸を安
定に行うために、脱炭酸設備における吸収液の液量及び
濃度を一定に維持する吸収液の制御方法及びその装置、
特に、それらを連続的に行う制御方法及びその装置を提
供するものである。
定に行うために、脱炭酸設備における吸収液の液量及び
濃度を一定に維持する吸収液の制御方法及びその装置、
特に、それらを連続的に行う制御方法及びその装置を提
供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、循環使用
する吸収液量、吸収塔に供給する吸収液の濃度及び流量
を所定の値に保つように、鋭意検討した結果、再生吸収
液の量が増えた場合には排出吸収液貯槽に抜き出し、再
生吸収液が希薄になった場合には再生吸収液を排出吸収
液貯槽に抜き出して高濃度吸収液を加えたり、再生吸収
液が濃厚になった場合にはアミン含有水を加えて希釈す
ることにより、さらには吸収液の濃度等を連続的に測定
することによりかかる問題点を解決しうることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
する吸収液量、吸収塔に供給する吸収液の濃度及び流量
を所定の値に保つように、鋭意検討した結果、再生吸収
液の量が増えた場合には排出吸収液貯槽に抜き出し、再
生吸収液が希薄になった場合には再生吸収液を排出吸収
液貯槽に抜き出して高濃度吸収液を加えたり、再生吸収
液が濃厚になった場合にはアミン含有水を加えて希釈す
ることにより、さらには吸収液の濃度等を連続的に測定
することによりかかる問題点を解決しうることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
【０００５】すなわち本発明の第１は、アミン回収部を
有する吸収塔と再生塔を有する脱炭酸設備を用いて、系
内の吸収液の量、吸収塔へ供給する吸収液のアミン濃度
及びその流量を所定の値に保つように、（ａ）再生吸収
液の一部を系外に排出する流量、（ｂ）高濃度吸収液を
再生吸収液に供給する流量、及び（ｃ）アミン含有水を
再生吸収液に供給する流量を制御することを特徴とする
吸収液の制御方法に関するものである。本発明の第２
は、系内の吸収液の量を液面測定可能部に設けられた液
面計により測定し、吸収塔へ供給する吸収液のアミン濃
度及びその流量を吸収液供給ラインに設けられた濃度計
及び流量計により測定し、それらの測定値に基づいて
（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の各流量を連続的に制御す
ることを特徴とする本発明の第１に記載の吸収液の制御
方法に関するものである。本発明の第３は、アミン回収
部を有する吸収塔と再生塔を有する脱炭酸設備におい
て、排出吸収液貯槽（１３）、供給吸収液貯槽（１２）
及びアミン含有水貯槽（６）、液面測定可能部に設けら
れた液面計（１７）、吸収塔への吸収液供給ラインに設
けられた連続式の濃度計（２０）及び流量計１（１
６）、排出吸収液排出ラインに設けられた流量調節弁３
（２４）、高濃度吸収液供給ラインに設けられた流量調
節弁２（２２）、調節用アミン含有水供給ラインに設け
られた流量調節弁１（１９）を有し、液面計（１７）、
濃度計（２０）及び流量計（１６）の値に基づいて、流
量調節弁１（１９）、流量調節弁２（２２）、流量調節
弁３（２４）の開度を制御して、系内の吸収液の量、吸
収塔へ供給する吸収液のアミン濃度及びその流量を所定
の値に保つことを特徴とする吸収液の制御装置に関する
ものである。本発明の第４は、さらに再生吸収液を貯留
するサージタンク（７）を再生塔と吸収塔の間に設け、
サージタンク（７）に、液面計（１７）、高濃度吸収液
供給ライン及び調節用アミン含有水供給ラインを設けた
本発明の第３記載の吸収液の制御装置に関するものであ
る。
有する吸収塔と再生塔を有する脱炭酸設備を用いて、系
内の吸収液の量、吸収塔へ供給する吸収液のアミン濃度
及びその流量を所定の値に保つように、（ａ）再生吸収
液の一部を系外に排出する流量、（ｂ）高濃度吸収液を
再生吸収液に供給する流量、及び（ｃ）アミン含有水を
再生吸収液に供給する流量を制御することを特徴とする
吸収液の制御方法に関するものである。本発明の第２
は、系内の吸収液の量を液面測定可能部に設けられた液
面計により測定し、吸収塔へ供給する吸収液のアミン濃
度及びその流量を吸収液供給ラインに設けられた濃度計
及び流量計により測定し、それらの測定値に基づいて
（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の各流量を連続的に制御す
ることを特徴とする本発明の第１に記載の吸収液の制御
方法に関するものである。本発明の第３は、アミン回収
部を有する吸収塔と再生塔を有する脱炭酸設備におい
て、排出吸収液貯槽（１３）、供給吸収液貯槽（１２）
及びアミン含有水貯槽（６）、液面測定可能部に設けら
れた液面計（１７）、吸収塔への吸収液供給ラインに設
けられた連続式の濃度計（２０）及び流量計１（１
６）、排出吸収液排出ラインに設けられた流量調節弁３
（２４）、高濃度吸収液供給ラインに設けられた流量調
節弁２（２２）、調節用アミン含有水供給ラインに設け
られた流量調節弁１（１９）を有し、液面計（１７）、
濃度計（２０）及び流量計（１６）の値に基づいて、流
量調節弁１（１９）、流量調節弁２（２２）、流量調節
弁３（２４）の開度を制御して、系内の吸収液の量、吸
収塔へ供給する吸収液のアミン濃度及びその流量を所定
の値に保つことを特徴とする吸収液の制御装置に関する
ものである。本発明の第４は、さらに再生吸収液を貯留
するサージタンク（７）を再生塔と吸収塔の間に設け、
サージタンク（７）に、液面計（１７）、高濃度吸収液
供給ライン及び調節用アミン含有水供給ラインを設けた
本発明の第３記載の吸収液の制御装置に関するものであ
る。
【０００６】
【０００７】本発明で脱炭酸処理する二酸化炭素含有ガ
ス（処理ガスという）としては、燃料用のガス、燃焼排
ガス等が挙げられる。処理ガスは水分や酸素、ＳＯx、
ＮＯx、ＣＯＳあるいはその他の酸性ガスを含んでいて
もよい。ガスの圧力は加圧、常圧、減圧のいずれであっ
てもよく、温度は低温であっても、高温であってもよ
く、特に制限はない。好ましくは、常圧の燃焼排ガスで
ある。処理ガス中の二酸化炭素濃度は１〜７５容量％で
あり、好ましくは５〜２０容量％である。
ス（処理ガスという）としては、燃料用のガス、燃焼排
ガス等が挙げられる。処理ガスは水分や酸素、ＳＯx、
ＮＯx、ＣＯＳあるいはその他の酸性ガスを含んでいて
もよい。ガスの圧力は加圧、常圧、減圧のいずれであっ
てもよく、温度は低温であっても、高温であってもよ
く、特に制限はない。好ましくは、常圧の燃焼排ガスで
ある。処理ガス中の二酸化炭素濃度は１〜７５容量％で
あり、好ましくは５〜２０容量％である。
【０００８】本発明において使用するアミン化合物（ア
ミンと略称する）は、モノエタノールアミン、２−アミ
ノ−２−メチル−１−プロパノールのようなアルコール
性水酸基含有１級アミン類、ジエタノールアミン、２−
メチルアミノエタノールのようなアルコール性水酸基含
有２級アミン類、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジ
エタノールアミンのようなアルコール性水酸基含有３級
アミン類、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、
ジエチレントリアミンのようなポリエチレンポリアミン
類、ピペラジン類、ピペリジン類、ピロリジン類のよう
な環状アミン類、キシリレンジアミンのようなポリアミ
ン類、メチルアミノカルボン酸のようなアミノ酸類等及
びこれらの混合物が挙げられる。これらのアミン類は通
常１０〜７０重量％の水溶液として、吸収時は０〜１０
０℃で、再生時は５０〜１５０℃で使用される。また吸
収液には、二酸化炭素吸収促進剤、あるいは塩基性炭酸
銅のような腐食防止剤を、さらには、その他の媒体とし
てメタノール、ポリエチレングリコール、スルフォラン
等を加えることができる。
ミンと略称する）は、モノエタノールアミン、２−アミ
ノ−２−メチル−１−プロパノールのようなアルコール
性水酸基含有１級アミン類、ジエタノールアミン、２−
メチルアミノエタノールのようなアルコール性水酸基含
有２級アミン類、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジ
エタノールアミンのようなアルコール性水酸基含有３級
アミン類、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、
ジエチレントリアミンのようなポリエチレンポリアミン
類、ピペラジン類、ピペリジン類、ピロリジン類のよう
な環状アミン類、キシリレンジアミンのようなポリアミ
ン類、メチルアミノカルボン酸のようなアミノ酸類等及
びこれらの混合物が挙げられる。これらのアミン類は通
常１０〜７０重量％の水溶液として、吸収時は０〜１０
０℃で、再生時は５０〜１５０℃で使用される。また吸
収液には、二酸化炭素吸収促進剤、あるいは塩基性炭酸
銅のような腐食防止剤を、さらには、その他の媒体とし
てメタノール、ポリエチレングリコール、スルフォラン
等を加えることができる。
【０００９】以下図１を参照しながら本発明を説明す
る。処理ガス１は、必要により冷却塔内２での水との気
液接触により所定の温度まで冷却される。冷却は、外部
冷却された水を供給することによっても、冷却塔内２で
の気液接触時の水の蒸発によって行われてもよい。所定
の温度に冷却された処理ガス１は、二酸化炭素吸収塔
（吸収塔と略す）３の底部に供給されて、二酸化炭素吸
収部４とアミン回収部５を持つ塔内を上昇し、吸収液３
１と気液接触されて二酸化炭素を吸収され、アミン回収
部で排ガスに同伴するアミンが水洗により回収された
後、処理後排ガス３３が塔頂より排出される。二酸化炭
素吸収塔における気液接触比（Ｌ／Ｇ；単位リットル／
Ｎ−ｍ3）は０．５〜２０であり、二酸化炭素の吸収率
は５０〜１００％である。二酸化炭素吸収塔３の二酸化
炭素吸収部４とアミン回収部５は、充填塔であっても、
棚段塔であってもよい。また、二酸化炭素吸収部とアミ
ン回収部には、適当な位置に液の分散板を設けることが
できる。
る。処理ガス１は、必要により冷却塔内２での水との気
液接触により所定の温度まで冷却される。冷却は、外部
冷却された水を供給することによっても、冷却塔内２で
の気液接触時の水の蒸発によって行われてもよい。所定
の温度に冷却された処理ガス１は、二酸化炭素吸収塔
（吸収塔と略す）３の底部に供給されて、二酸化炭素吸
収部４とアミン回収部５を持つ塔内を上昇し、吸収液３
１と気液接触されて二酸化炭素を吸収され、アミン回収
部で排ガスに同伴するアミンが水洗により回収された
後、処理後排ガス３３が塔頂より排出される。二酸化炭
素吸収塔における気液接触比（Ｌ／Ｇ；単位リットル／
Ｎ−ｍ3）は０．５〜２０であり、二酸化炭素の吸収率
は５０〜１００％である。二酸化炭素吸収塔３の二酸化
炭素吸収部４とアミン回収部５は、充填塔であっても、
棚段塔であってもよい。また、二酸化炭素吸収部とアミ
ン回収部には、適当な位置に液の分散板を設けることが
できる。
【００１０】アミン回収部５は、二酸化炭素吸収塔３か
ら処理後排ガス３３に同伴するアミンの量を少なくする
ために、その上部から、凝縮水３７の一部であるアミン
回収用水３２とアミン含有水貯槽６からの回収用アミン
含有水４１が供給される。また、その下部からは回収さ
れたアミン含有水３９がアミン含有水貯槽６に抜き出せ
る構造になっている。なお、アミン回収部５の下部で
は、アミン含有水の一部を二酸化炭素吸収部へ落下させ
てもよい。アミン含有水貯槽６は、吸収液系とアミン含
有水系のそれぞれの液量を概ね一定に維持するために設
けられる。アミン含有水を全量吸収部へ流下させるとア
ミン含有水の液量が少なくなるためアミン回収性能が低
下する傾向が生ずると共に、全系の水バランスが崩れて
吸収液系の液量が変動する傾向が生ずる。アミン含有水
貯槽６に貯留されたアミン含有水３９は、一部は調節用
アミン含有水４０として再生吸収液３５（サージタンク
が設けられている場合はサージタンク７）に加えられ、
残りはアミン回収部５の上部へ循環される。アミン含有
水貯槽６には、液面計を設置してもよく、アミン含有水
貯槽６の内部又は調節用アミン含有水４０の供給ライン
に濃度計を設けてもよい。アミン含有水のアミン濃度は
１〜１５重量％位である。
ら処理後排ガス３３に同伴するアミンの量を少なくする
ために、その上部から、凝縮水３７の一部であるアミン
回収用水３２とアミン含有水貯槽６からの回収用アミン
含有水４１が供給される。また、その下部からは回収さ
れたアミン含有水３９がアミン含有水貯槽６に抜き出せ
る構造になっている。なお、アミン回収部５の下部で
は、アミン含有水の一部を二酸化炭素吸収部へ落下させ
てもよい。アミン含有水貯槽６は、吸収液系とアミン含
有水系のそれぞれの液量を概ね一定に維持するために設
けられる。アミン含有水を全量吸収部へ流下させるとア
ミン含有水の液量が少なくなるためアミン回収性能が低
下する傾向が生ずると共に、全系の水バランスが崩れて
吸収液系の液量が変動する傾向が生ずる。アミン含有水
貯槽６に貯留されたアミン含有水３９は、一部は調節用
アミン含有水４０として再生吸収液３５（サージタンク
が設けられている場合はサージタンク７）に加えられ、
残りはアミン回収部５の上部へ循環される。アミン含有
水貯槽６には、液面計を設置してもよく、アミン含有水
貯槽６の内部又は調節用アミン含有水４０の供給ライン
に濃度計を設けてもよい。アミン含有水のアミン濃度は
１〜１５重量％位である。
【００１１】二酸化炭素を吸収した吸収液（負荷吸収液
という）３４は、吸収塔３の底部から排出されて再生塔
９に供給され、再生されて再生吸収液３５となる。吸収
塔３と再生塔９の間には熱交換器８を設けて、高温の再
生吸収液３５により低温の負荷吸収液３４が加熱されて
熱の有効利用が行われるようにすることができる。負荷
吸収液３４は、好ましくは中間部に供給されて二酸化炭
素３６が水蒸気と共に塔頂から留出される。再生塔９の
中間部より上には、アミンの同伴を抑制するための回収
段が設けられる。再生は常圧でも、加圧でも減圧でも行
うことができる。必要により、再生塔９には再生吸収液
を加熱循環させるための加熱装置、好ましくはリボイラ
ー（図示せず）が設けられる。リボイラーは蒸気により
加熱される。再生塔での水の留出量を増加させると、リ
ボイラーの蒸気の消費量が増加する。再生塔９の上部か
ら留出した二酸化炭素３６と水蒸気は、コンデンサ１０
において水が凝縮され、分離器１１において水が分離さ
れて高純度二酸化炭素３８が系外に排出される。凝縮、
分離された水（凝縮水３７）は、一部は再生塔３の回収
段に供給され、残りはアミン回収用水３２としてアミン
回収部５に供給される。
という）３４は、吸収塔３の底部から排出されて再生塔
９に供給され、再生されて再生吸収液３５となる。吸収
塔３と再生塔９の間には熱交換器８を設けて、高温の再
生吸収液３５により低温の負荷吸収液３４が加熱されて
熱の有効利用が行われるようにすることができる。負荷
吸収液３４は、好ましくは中間部に供給されて二酸化炭
素３６が水蒸気と共に塔頂から留出される。再生塔９の
中間部より上には、アミンの同伴を抑制するための回収
段が設けられる。再生は常圧でも、加圧でも減圧でも行
うことができる。必要により、再生塔９には再生吸収液
を加熱循環させるための加熱装置、好ましくはリボイラ
ー（図示せず）が設けられる。リボイラーは蒸気により
加熱される。再生塔での水の留出量を増加させると、リ
ボイラーの蒸気の消費量が増加する。再生塔９の上部か
ら留出した二酸化炭素３６と水蒸気は、コンデンサ１０
において水が凝縮され、分離器１１において水が分離さ
れて高純度二酸化炭素３８が系外に排出される。凝縮、
分離された水（凝縮水３７）は、一部は再生塔３の回収
段に供給され、残りはアミン回収用水３２としてアミン
回収部５に供給される。
【００１２】後述する調節用アミン含有水（４０）及び
高濃度吸収液（４２）の吸収液への供給、並びに、排出
吸収液の吸収液からの排出は、吸収から再生までのどの
工程で行うこともできるが、再生吸収液の熱交換工程と
吸収液の吸収塔への供給工程の間で行うことが好ましい
ので、以下これに基づいて説明する。
高濃度吸収液（４２）の吸収液への供給、並びに、排出
吸収液の吸収液からの排出は、吸収から再生までのどの
工程で行うこともできるが、再生吸収液の熱交換工程と
吸収液の吸収塔への供給工程の間で行うことが好ましい
ので、以下これに基づいて説明する。
【００１３】本発明では、再生吸収液３５とは再生塔底
部から排出されてからアミン含有水及び高濃度吸収液が
加えられるまでのものをいい、吸収液３１とはアミン含
有水及び高濃度吸収液が加えられてから吸収塔３に供給
されるまでのものをいう。系内の吸収液の量とは、吸収
塔、再生塔、サージタンク、それらの間を繋ぐ配管、ポ
ンプ等に存在するアミン吸収液の量のことであり、後述
する供給吸収液貯槽１２及び排出吸収液貯槽１３に存在
するアミン吸収液の量を除くものである。また、液面測
定可能部とは、負荷吸収液３４または再生吸収液３５又
は吸収液３４が滞留し、液深を持ち、気液界面を有する
所であり、サージタンク７、吸収塔底部の液滞留部、再
生塔底部の液滞留部等が挙げられる。また、吸収液の濃
度測定可能部は吸収液の滞留部あるいは流路である。サ
ージタンク７は、系内の液を非定常時に排出するため
に、あるいは、系内の吸収液の流量変動の緩衝用等のた
めに設けられる。
部から排出されてからアミン含有水及び高濃度吸収液が
加えられるまでのものをいい、吸収液３１とはアミン含
有水及び高濃度吸収液が加えられてから吸収塔３に供給
されるまでのものをいう。系内の吸収液の量とは、吸収
塔、再生塔、サージタンク、それらの間を繋ぐ配管、ポ
ンプ等に存在するアミン吸収液の量のことであり、後述
する供給吸収液貯槽１２及び排出吸収液貯槽１３に存在
するアミン吸収液の量を除くものである。また、液面測
定可能部とは、負荷吸収液３４または再生吸収液３５又
は吸収液３４が滞留し、液深を持ち、気液界面を有する
所であり、サージタンク７、吸収塔底部の液滞留部、再
生塔底部の液滞留部等が挙げられる。また、吸収液の濃
度測定可能部は吸収液の滞留部あるいは流路である。サ
ージタンク７は、系内の液を非定常時に排出するため
に、あるいは、系内の吸収液の流量変動の緩衝用等のた
めに設けられる。
【００１４】再生吸収液３５は、必要により熱交換によ
り冷却された後、サージタンク７に供給される。液面計
１７は、サージタンク７等の液面測定可能部に設けら
れ、系内の吸収液の量が測定される。吸収塔３に供給さ
れる吸収液３１の濃度は、濃度計２０により測定され
る。濃度計２０は吸収塔３と再生塔９の間の濃度測定可
能部に設けられ、好ましくは、吸収塔３への吸収液３１
の供給ラインに設けられる。吸収塔に供給される吸収液
３１の流量は、上記濃度計２０と同様に吸収液３１の供
給ラインに設けられた流量計１（１６）により測定され
る。
り冷却された後、サージタンク７に供給される。液面計
１７は、サージタンク７等の液面測定可能部に設けら
れ、系内の吸収液の量が測定される。吸収塔３に供給さ
れる吸収液３１の濃度は、濃度計２０により測定され
る。濃度計２０は吸収塔３と再生塔９の間の濃度測定可
能部に設けられ、好ましくは、吸収塔３への吸収液３１
の供給ラインに設けられる。吸収塔に供給される吸収液
３１の流量は、上記濃度計２０と同様に吸収液３１の供
給ラインに設けられた流量計１（１６）により測定され
る。
【００１５】吸収系内の吸収液の量が所定値より増加し
た場合や吸収液の濃度が低下した場合には、その一部は
排出吸収液４３として排出吸収液貯槽１３に排出され
る。また、吸収液３１の濃度が高い場合や、液面計１７
による吸収液のレベルが低い場合には、アミン含有水貯
槽６から調節用アミン含有水４０をサージタンク７に供
給することができる。濃度が所定値より低下した場合に
は、供給吸収液貯槽１２から高濃度吸収液４２の必要量
がサージタンク７へ供給される。供給吸収液貯槽１２と
排出吸収液貯槽１３は、個別に設置してもよいが、一つ
の吸収液貯槽内に仕切板を設けて、別々に貯蔵してもよ
い。更には、供給吸収液貯槽１２が排出吸収液貯槽１３
を兼用してもよく、排出吸収液４３は高濃度吸収液４２
と混合されて供給吸収液貯槽１２に貯蔵されてもよい。
また、排出吸収液４３は負荷吸収液３４に加えて処分す
ることが可能であり、この場合には、排出吸収液貯槽１
３は設けても設けないでもよい。
た場合や吸収液の濃度が低下した場合には、その一部は
排出吸収液４３として排出吸収液貯槽１３に排出され
る。また、吸収液３１の濃度が高い場合や、液面計１７
による吸収液のレベルが低い場合には、アミン含有水貯
槽６から調節用アミン含有水４０をサージタンク７に供
給することができる。濃度が所定値より低下した場合に
は、供給吸収液貯槽１２から高濃度吸収液４２の必要量
がサージタンク７へ供給される。供給吸収液貯槽１２と
排出吸収液貯槽１３は、個別に設置してもよいが、一つ
の吸収液貯槽内に仕切板を設けて、別々に貯蔵してもよ
い。更には、供給吸収液貯槽１２が排出吸収液貯槽１３
を兼用してもよく、排出吸収液４３は高濃度吸収液４２
と混合されて供給吸収液貯槽１２に貯蔵されてもよい。
また、排出吸収液４３は負荷吸収液３４に加えて処分す
ることが可能であり、この場合には、排出吸収液貯槽１
３は設けても設けないでもよい。
【００１６】しかし上記において、系内の吸収液の量
は、サージタンク７に限らず吸収塔底部の液滞留部、再
生塔底部の液滞留部等の液面測定可能部に設けられた液
面計１７により測定できるから、サージタンク７を設け
なくても、再生塔９と吸収塔３の間に設けられた配管の
途中から、吸収液の一部を排出吸収液貯槽１３に排出し
てもよい。同様に、吸収液のアミン濃度が所定値より低
下した場合に、供給吸収液貯槽１２から高濃度吸収液４
２の必要量が、サージタンク７の代りに上記配管に加え
られてもよい。また同様に、アミン含有水貯槽６からの
調節用アミン含有水４０がサージタンク７の代りに上記
配管に加えられてもよい。
は、サージタンク７に限らず吸収塔底部の液滞留部、再
生塔底部の液滞留部等の液面測定可能部に設けられた液
面計１７により測定できるから、サージタンク７を設け
なくても、再生塔９と吸収塔３の間に設けられた配管の
途中から、吸収液の一部を排出吸収液貯槽１３に排出し
てもよい。同様に、吸収液のアミン濃度が所定値より低
下した場合に、供給吸収液貯槽１２から高濃度吸収液４
２の必要量が、サージタンク７の代りに上記配管に加え
られてもよい。また同様に、アミン含有水貯槽６からの
調節用アミン含有水４０がサージタンク７の代りに上記
配管に加えられてもよい。
【００１７】本発明で吸収液中のアミン濃度を連続的に
測定する方法としては、ｐＨ計、導波路型液体濃度計、
チャンネル型液体濃度計等を使用することができる。こ
れらの濃度計は、オンラインで連続測定できるもの（オ
ンライン濃度計）が好ましい。導波路型液体濃度計は基
盤表面に基盤より屈折率の高い薄膜を形成した光導波路
と、光導波路への光の入力機構、及び入力部からの途中
に光導波路表面に露出した不連続部（エッチングにより
生ずるものでもよいし回折格子でもよい）を有し、不連
続部からの光の反射を検出する機構を備えたものであ
り、光導波路表面に露出した不連続部に測定対象となる
液体を付着させ、不連続部からの反射光量の変化により
液体の濃度変化を測定することができる。このような導
波路型液体濃度計は一つで濃度変化を測定することがで
きるし、二つを使用して一つは濃度の変化する液を流通
させ、他の一つは標準濃度の液を付着させて使用するこ
ともできる。本方法に依ればサンプル量は数マイクロリ
ットルのような極微量で済み、光損失が少なく多段にセ
ンサーを接続して使用することが可能であり、且つ安価
で、防爆性に優れている。チャンネル型液体濃度計とし
ては、特開平５−１１７８０号公報に記載されているよ
うなものが使用できる。
測定する方法としては、ｐＨ計、導波路型液体濃度計、
チャンネル型液体濃度計等を使用することができる。こ
れらの濃度計は、オンラインで連続測定できるもの（オ
ンライン濃度計）が好ましい。導波路型液体濃度計は基
盤表面に基盤より屈折率の高い薄膜を形成した光導波路
と、光導波路への光の入力機構、及び入力部からの途中
に光導波路表面に露出した不連続部（エッチングにより
生ずるものでもよいし回折格子でもよい）を有し、不連
続部からの光の反射を検出する機構を備えたものであ
り、光導波路表面に露出した不連続部に測定対象となる
液体を付着させ、不連続部からの反射光量の変化により
液体の濃度変化を測定することができる。このような導
波路型液体濃度計は一つで濃度変化を測定することがで
きるし、二つを使用して一つは濃度の変化する液を流通
させ、他の一つは標準濃度の液を付着させて使用するこ
ともできる。本方法に依ればサンプル量は数マイクロリ
ットルのような極微量で済み、光損失が少なく多段にセ
ンサーを接続して使用することが可能であり、且つ安価
で、防爆性に優れている。チャンネル型液体濃度計とし
ては、特開平５−１１７８０号公報に記載されているよ
うなものが使用できる。
【００１８】本発明で液の流量を測定する方法として
は、オリフィス、抵抗体式、流体振動式、浮き子式、翼
車式、電磁式、超音波式等従来のものが使用できる。吸
収液の液面測定可能部とは、二酸化炭素を吸収した吸収
液でも再生後の液でもそれらの液が滞留し、液深を持
ち、気液界面を持つ所であり、サージタンク、吸収塔底
部の液滞留部、再生塔底部の液滞留部等である。本発明
で液面を測定する方法としては、差圧式、浮力式、静電
容量式、超音波式等従来のものが使用できる。吸収塔へ
供給する吸収液３１の中のアミンの量が適正であるか否
かは、濃度計２０による吸収液中のアミン濃度と流量計
１６による吸収液流量の両者の値から求められる。本発
明で制御信号に応じて流量を調節する調節弁としては、
ボール弁、玉型弁、ベンチュリー弁、複座弁等従来のも
のが使用できる。
は、オリフィス、抵抗体式、流体振動式、浮き子式、翼
車式、電磁式、超音波式等従来のものが使用できる。吸
収液の液面測定可能部とは、二酸化炭素を吸収した吸収
液でも再生後の液でもそれらの液が滞留し、液深を持
ち、気液界面を持つ所であり、サージタンク、吸収塔底
部の液滞留部、再生塔底部の液滞留部等である。本発明
で液面を測定する方法としては、差圧式、浮力式、静電
容量式、超音波式等従来のものが使用できる。吸収塔へ
供給する吸収液３１の中のアミンの量が適正であるか否
かは、濃度計２０による吸収液中のアミン濃度と流量計
１６による吸収液流量の両者の値から求められる。本発
明で制御信号に応じて流量を調節する調節弁としては、
ボール弁、玉型弁、ベンチュリー弁、複座弁等従来のも
のが使用できる。
【００１９】各種計器のサンプリング間隔は、濃度計で
は１時間以下、好ましくは１０分以下、更に好ましくは
１分以下であり、流量、液面の測定は１０分以下、好ま
しくは１分以下である。本発明で、液面、濃度及び流量
を連続的に測定して制御するとは、上記サンプリング間
隔で液面、濃度及び流量を測定して、その結果に基づい
て排出吸収液（４３）、調節用アミン含有水（４０）及
び高濃度吸収液（４２）の各流量を制御することであ
る。
は１時間以下、好ましくは１０分以下、更に好ましくは
１分以下であり、流量、液面の測定は１０分以下、好ま
しくは１分以下である。本発明で、液面、濃度及び流量
を連続的に測定して制御するとは、上記サンプリング間
隔で液面、濃度及び流量を測定して、その結果に基づい
て排出吸収液（４３）、調節用アミン含有水（４０）及
び高濃度吸収液（４２）の各流量を制御することであ
る。
【００２０】前記計器からの測定値を使用して、例え
ば、次式のように設定値を演算して、吸収液量（液
面）、濃度、流量の所定値との偏差から、ＰＩＤ制御方
式の制御値を求めることができる。
ば、次式のように設定値を演算して、吸収液量（液
面）、濃度、流量の所定値との偏差から、ＰＩＤ制御方
式の制御値を求めることができる。
【００２１】
【数１】 ＬSET＝ｆ(ＦLOBS) ＦWS＝ＦWLS＋ＦOCS−ＦIS （ＦWS＞０） ＦWS＝０ （ＦWS≦０） ＦWLS＝ＦWLS （ＬOBS＜ＬSET） ＦWLS＝０ （ＬOBS≧ＬSET） ＦIS＝ＦIS （ＣOBS＜ＣSLL） ＦIS＝０ （ＣOBS≧ＣSLL） ＦOS＝ＦOLS＋ＦOCS ＦOLS＝ＦOLS （ＬOBS＞ＬSUL） ＦWS＝０ （ＬOBS≦ＬSUL） ＦOCS＝ＦOCS （ＣOBS＞ＣSUL） ＦIS＝０ （ＣOBS≦ＣSUL）
【００２２】（ここで、 ＣOBS：吸収液濃度実測値 ＣSLL：吸収液濃度下限設定値 ＣSUL：吸収液濃度上限設定値 ＦLOBS：吸収液流量実測値 ＦIS：吸収液貯槽からの高濃度吸収液流量 ＦOS：排出吸収液貯槽への排出吸収液流量 ＦOCS：吸収液濃度実測値の設定値からの偏差値に基づ
く排出吸収液流量 ＦOLS：吸収液流量実測値の設定値からの偏差値に基づ
く排出吸収液流量 ＦWS：アミン含有水貯槽からの調節用アミン含有水流量 ＦWLS：吸収液量（液面）実測値の設定値からの偏差値
に基づく調節用アミン含有水流量 ＬOBS：吸収液量（液面）実測値 ＬSET：吸収液量（液面）下限設定値 ＬSUL：吸収液量（液面）上限設定値 である。 計装動作設定値：ＣSET、比例感度Ｋ、積分時間ＴI、微
分時間ＴD これにより、濃度に関しては次のように演算される。 偏差ε＝ＣOBS−ＣSET ＦOCS＝Ｋ・ε＋（１／ＴI） 0 tＫ・εｄｔ＋ＴD・ｄ
(Ｋ・ε）／ｄｔ ここでｔは時間である。同様に、ＦWLS、ＦOLS、ＦIS等
も演算される。流量設定値の演算フローを図６に示す。
フローでYESの場合は下に進み、NOの場合は横に進む。
く排出吸収液流量 ＦOLS：吸収液流量実測値の設定値からの偏差値に基づ
く排出吸収液流量 ＦWS：アミン含有水貯槽からの調節用アミン含有水流量 ＦWLS：吸収液量（液面）実測値の設定値からの偏差値
に基づく調節用アミン含有水流量 ＬOBS：吸収液量（液面）実測値 ＬSET：吸収液量（液面）下限設定値 ＬSUL：吸収液量（液面）上限設定値 である。 計装動作設定値：ＣSET、比例感度Ｋ、積分時間ＴI、微
分時間ＴD これにより、濃度に関しては次のように演算される。 偏差ε＝ＣOBS−ＣSET ＦOCS＝Ｋ・ε＋（１／ＴI） 0 tＫ・εｄｔ＋ＴD・ｄ
(Ｋ・ε）／ｄｔ ここでｔは時間である。同様に、ＦWLS、ＦOLS、ＦIS等
も演算される。流量設定値の演算フローを図６に示す。
フローでYESの場合は下に進み、NOの場合は横に進む。
【００２３】本発明で各種計器から得られる液量（液
面）、濃度及び流量の値を処理する演算器としては、従
来のものが使用できる。プロセスコンピューター、マイ
クロコンピューター、パーソナルコンピューター等も利
用可能であり、直接ディジタルコントロール又はディス
パーストコントロールシステムにより濃度及び流量の測
定結果に基づきプロセス全体をシステム的に管理するこ
とも可能である。なお、図１では点線は計器から演算器
への出力又は制御器から調節弁への入力を示す。
面）、濃度及び流量の値を処理する演算器としては、従
来のものが使用できる。プロセスコンピューター、マイ
クロコンピューター、パーソナルコンピューター等も利
用可能であり、直接ディジタルコントロール又はディス
パーストコントロールシステムにより濃度及び流量の測
定結果に基づきプロセス全体をシステム的に管理するこ
とも可能である。なお、図１では点線は計器から演算器
への出力又は制御器から調節弁への入力を示す。
【００２４】本発明では、前述のように、脱炭酸設備内
の吸収液の量（液面）、吸収塔へ供給する吸収液のアミ
ン濃度及びその流量を所定の値に保つように、流量調節
弁２４、同２２、同１９の開度を調節して各流量を制御
するが、流量調節弁２４、同２２、同１９に、流量計２
３、同２１、同１８を設けることもできる。
の吸収液の量（液面）、吸収塔へ供給する吸収液のアミ
ン濃度及びその流量を所定の値に保つように、流量調節
弁２４、同２２、同１９の開度を調節して各流量を制御
するが、流量調節弁２４、同２２、同１９に、流量計２
３、同２１、同１８を設けることもできる。
【００２５】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】（実施例１）図１に示す装置を使用した。
二酸化炭素１０％を含む脱硫後燃焼排ガス５００Ｎｍ3
／Ｈｒは所定の温度に冷却され、吸収塔の二酸化炭素吸
収部に供給されて、モノエタノールアミン３０重量％の
水溶液と液／ガス比２．０リットル／Ｎｍ3で６０℃で
向流接触され、二酸化炭素が吸収された。二酸化炭素吸
収後の排ガスは、アミン回収部で、アミン回収用水及び
回収用アミン含有水と気液接触され、排ガスに同伴する
アミンの一部を水相に回収した後、処理後排ガスとして
系外に放出された。処理後排ガスに同伴してアミン１０
０モルｐｐｍが系外に排出された。二酸化炭素を吸収し
て生じた負荷吸収液は吸収塔底部からポンプにより排出
され、熱交換器により再生吸収液により加熱された後、
再生塔に供給された。負荷吸収液は、再生塔において液
温１３０℃に加熱され、二酸化炭素が水と共に塔頂から
留出され、塔底より再生された吸収液が排出される。再
生塔には底部にリボイラーを設けて液温を１３０℃に保
つようにしてあり、ポンプにより塔底液の一部は再生塔
の中間部に循環され、残りは底部から排出されて前記熱
交換器で冷却された後、サージタンクに貯留される。サ
ージタンクには液面計が設置されており系内のアミン吸
収液量が測定される。サージタンクからポンプにより排
出された吸収液は、流量計１、濃度計により吸収液の流
量、濃度が測定されて吸収塔に供給される。再生塔上部
から留出した二酸化炭素と水はコンデンサーにより冷却
されて、分離器において水が凝縮分離する。水の分離さ
れた二酸化炭素は高純度二酸化炭素として系外に排出さ
れる。凝縮分離された水は一部はアミン回収部にアミン
回収用水として供給され、残りは再生塔上部に還流され
る。アミン回収用水はアミン回収部上部に供給され、排
ガスに同伴するアミンを吸収した後アミン回収水貯槽に
貯留される。アミン回収水貯槽に貯留されたアミン含有
水は、一部は回収用アミン含有水として流量計２により
流量が測定され、流量調節弁１により流量が調節され、
サージタンクに供給される。残りのアミン含有水はアミ
ン回収部の上部へ供給される。
二酸化炭素１０％を含む脱硫後燃焼排ガス５００Ｎｍ3
／Ｈｒは所定の温度に冷却され、吸収塔の二酸化炭素吸
収部に供給されて、モノエタノールアミン３０重量％の
水溶液と液／ガス比２．０リットル／Ｎｍ3で６０℃で
向流接触され、二酸化炭素が吸収された。二酸化炭素吸
収後の排ガスは、アミン回収部で、アミン回収用水及び
回収用アミン含有水と気液接触され、排ガスに同伴する
アミンの一部を水相に回収した後、処理後排ガスとして
系外に放出された。処理後排ガスに同伴してアミン１０
０モルｐｐｍが系外に排出された。二酸化炭素を吸収し
て生じた負荷吸収液は吸収塔底部からポンプにより排出
され、熱交換器により再生吸収液により加熱された後、
再生塔に供給された。負荷吸収液は、再生塔において液
温１３０℃に加熱され、二酸化炭素が水と共に塔頂から
留出され、塔底より再生された吸収液が排出される。再
生塔には底部にリボイラーを設けて液温を１３０℃に保
つようにしてあり、ポンプにより塔底液の一部は再生塔
の中間部に循環され、残りは底部から排出されて前記熱
交換器で冷却された後、サージタンクに貯留される。サ
ージタンクには液面計が設置されており系内のアミン吸
収液量が測定される。サージタンクからポンプにより排
出された吸収液は、流量計１、濃度計により吸収液の流
量、濃度が測定されて吸収塔に供給される。再生塔上部
から留出した二酸化炭素と水はコンデンサーにより冷却
されて、分離器において水が凝縮分離する。水の分離さ
れた二酸化炭素は高純度二酸化炭素として系外に排出さ
れる。凝縮分離された水は一部はアミン回収部にアミン
回収用水として供給され、残りは再生塔上部に還流され
る。アミン回収用水はアミン回収部上部に供給され、排
ガスに同伴するアミンを吸収した後アミン回収水貯槽に
貯留される。アミン回収水貯槽に貯留されたアミン含有
水は、一部は回収用アミン含有水として流量計２により
流量が測定され、流量調節弁１により流量が調節され、
サージタンクに供給される。残りのアミン含有水はアミ
ン回収部の上部へ供給される。
【００２７】熱交換器で冷却された再生吸収液は、前記
液面計による系内の吸収液量が増加した場合には、再生
吸収液の一部は排出吸収液として、流量計４により流量
が測定され、流量調節弁３により流量が調節されて排出
吸収液貯槽に抜き出される。排出吸収液貯槽への抜き出
しは、上記場合の他に、吸収液の濃度が低下して高濃度
吸収液を加えることにより液量が増加する場合や、吸収
液の濃度が増加して調節用アミン回収水を加えることに
より液量が増加する場合にも、行われる。前記液面計に
よる系内の吸収液量が低下した場合には、調節用アミン
回収水をサージタンクに加える。吸収液中のアミン濃度
が低下した場合には、濃度計により測定された値に基づ
いて、供給吸収液貯槽内の高濃度吸収液が流量計３によ
り流量を測定され、流量調節弁により流量が調節されて
サージタンクに供給される。なお、サージタンクには攪
拌器のような混合手段が設けられていてもよい。また、
排出吸収液は高濃度吸収液に加えられるようにした。上
記において、液面計には差圧式液面計を、流量計には電
磁式流量計を、濃度計には連続式オンライン濃度計を用
いて一分間隔でサンプリングして分析値を求め、計測値
をコンピューターに入力して、所定の演算式により、流
量調節弁１、同２、同３の開度を決定し、それぞれ、調
節用アミン含有水流量、高濃度吸収液流量、排出吸収液
流量を制御して、液面計による吸収液量、流量計、濃度
計による吸収液の流量、濃度は所定の値の範囲内に保つ
ようにした。この結果、設備内の吸収液の保有量が８６
０〜８８０ｋｇ、アミン濃度が２９７〜３０１ｇ／ｋｇ
の範囲に収まり安定して運転することが可能となり、設
備の性能を高効率に維持できるようになった。
液面計による系内の吸収液量が増加した場合には、再生
吸収液の一部は排出吸収液として、流量計４により流量
が測定され、流量調節弁３により流量が調節されて排出
吸収液貯槽に抜き出される。排出吸収液貯槽への抜き出
しは、上記場合の他に、吸収液の濃度が低下して高濃度
吸収液を加えることにより液量が増加する場合や、吸収
液の濃度が増加して調節用アミン回収水を加えることに
より液量が増加する場合にも、行われる。前記液面計に
よる系内の吸収液量が低下した場合には、調節用アミン
回収水をサージタンクに加える。吸収液中のアミン濃度
が低下した場合には、濃度計により測定された値に基づ
いて、供給吸収液貯槽内の高濃度吸収液が流量計３によ
り流量を測定され、流量調節弁により流量が調節されて
サージタンクに供給される。なお、サージタンクには攪
拌器のような混合手段が設けられていてもよい。また、
排出吸収液は高濃度吸収液に加えられるようにした。上
記において、液面計には差圧式液面計を、流量計には電
磁式流量計を、濃度計には連続式オンライン濃度計を用
いて一分間隔でサンプリングして分析値を求め、計測値
をコンピューターに入力して、所定の演算式により、流
量調節弁１、同２、同３の開度を決定し、それぞれ、調
節用アミン含有水流量、高濃度吸収液流量、排出吸収液
流量を制御して、液面計による吸収液量、流量計、濃度
計による吸収液の流量、濃度は所定の値の範囲内に保つ
ようにした。この結果、設備内の吸収液の保有量が８６
０〜８８０ｋｇ、アミン濃度が２９７〜３０１ｇ／ｋｇ
の範囲に収まり安定して運転することが可能となり、設
備の性能を高効率に維持できるようになった。
【００２８】（比較例１）アミン回収部の液量を一定に
維持するように、調節用アミン含有水の吸収液への供給
流量を制御して、排出吸収水を排出することなく二酸化
炭素吸収設備を運転した。さらに、濃度測定を手分析で
行っており、その結果に基づいて高濃度アミン吸収液を
加えたり、再生塔による蒸発量を調整した。結果を図３
及び図４に示す。この結果、吸収液量が増加した場合
や、系内の吸収液量が低下して調節用アミン含有水を供
給することにより濃度が薄くなった場合には、リボイラ
ーの蒸気量を増して余分の水分を蒸発させ系外に抜き出
していたので蒸気消費量が多かった。さらに、吸収液の
保有量やアミン濃度も大きく変動して、運転の安定性が
よくなかった。
維持するように、調節用アミン含有水の吸収液への供給
流量を制御して、排出吸収水を排出することなく二酸化
炭素吸収設備を運転した。さらに、濃度測定を手分析で
行っており、その結果に基づいて高濃度アミン吸収液を
加えたり、再生塔による蒸発量を調整した。結果を図３
及び図４に示す。この結果、吸収液量が増加した場合
や、系内の吸収液量が低下して調節用アミン含有水を供
給することにより濃度が薄くなった場合には、リボイラ
ーの蒸気量を増して余分の水分を蒸発させ系外に抜き出
していたので蒸気消費量が多かった。さらに、吸収液の
保有量やアミン濃度も大きく変動して、運転の安定性が
よくなかった。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、系内の吸収液量が増加
した場合には、リボイラーで濃縮せず、排出吸収液とし
て一時的に排出し、濃厚吸収液に混合して利用するの
で、リボイラーの蒸気消費量が少なくて済み、系内の吸
収液量が低下した場合で、吸収液の濃度が薄い時には上
記排出吸収液の入った高濃度吸収液を補充用に使用でき
る。また、燃焼排ガス中の水分が脱炭酸設備に流入する
量と、吸収液中の水分がガスと共に脱炭酸設備から流出
する量とのバランスが崩れたり、吸収液中のアミンがガ
スと共に脱炭酸設備から流出したりしても、吸収液の保
有量やアミン濃度の変動が小さくなり、運転の安定性が
向上した。
した場合には、リボイラーで濃縮せず、排出吸収液とし
て一時的に排出し、濃厚吸収液に混合して利用するの
で、リボイラーの蒸気消費量が少なくて済み、系内の吸
収液量が低下した場合で、吸収液の濃度が薄い時には上
記排出吸収液の入った高濃度吸収液を補充用に使用でき
る。また、燃焼排ガス中の水分が脱炭酸設備に流入する
量と、吸収液中の水分がガスと共に脱炭酸設備から流出
する量とのバランスが崩れたり、吸収液中のアミンがガ
スと共に脱炭酸設備から流出したりしても、吸収液の保
有量やアミン濃度の変動が小さくなり、運転の安定性が
向上した。
【図１】本発明のプロセスを示す図である。
【図２】本発明による、吸収液の保有量と運転時間の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】本発明による、吸収液中のアミン濃度と運転時
間の関係を示す図である。
間の関係を示す図である。
【図４】従来の方法による、吸収液の保有量と運転時間
の関係の経時変化を示す図である。
の関係の経時変化を示す図である。
【図５】従来の方法による、吸収液中のアミン濃度と運
転時間の関係を示す図である。
転時間の関係を示す図である。
【図６】本発明における、流量設定値の演算フローを示
す図である。
す図である。
１ 処理ガス ２ 冷却塔 ３ 吸収塔 ４ 二酸化炭素吸収部 ５ アミン回収部 ６ アミン含有水貯槽 ７ サージタンク ８ 熱交換器 ９ 再生塔 １０ コンデンサー １１ 分離器 １２ 供給吸収液貯槽 １３ 排出吸収液貯槽 １４ 演算器 １５ 制御器 １６ 流量計１ １７ 液面計 １８ 流量計２ １９ 流量調節弁１ ２０ 濃度計 ２１ 流量計３ ２２ 流量調節弁２ ２３ 流量計４ ２４ 流量調節弁３ ３１ 吸収液 ３２ アミン回収用水 ３３ 処理後排ガス ３４ 負荷吸収液 ３５ 再生吸収液 ３６ 二酸化炭素 ３７ 凝縮水 ３８ 高純度二酸化炭素 ３９ アミン含有水 ４０ 調節用アミン含有水 ４１ 回収用アミン含有水 ４２ 高濃度吸収液 ４３ 排出吸収液
フロントページの続き (72)発明者 飯島 正樹 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 光岡 薫明 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 田中 裕士 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 岩木 貫 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 アミン回収部を有する吸収塔と再生塔を
有する脱炭酸設備を用いて、系内の吸収液の量、吸収塔
へ供給する吸収液のアミン濃度及びその流量を所定の値
に保つように、（ａ）再生吸収液の一部を系外に排出す
る流量、（ｂ）高濃度吸収液を再生吸収液に供給する流
量、及び（ｃ）アミン含有水を再生吸収液に供給する流
量を制御することを特徴とする吸収液の制御方法。 - 【請求項２】 系内の吸収液の量を液面測定可能部に設
けられた液面計により測定し、吸収塔へ供給する吸収液
のアミン濃度及びその流量を吸収液供給ラインに設けら
れた濃度計及び流量計により測定し、それらの測定値に
基づいて（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の各流量を連続的
に制御することを特徴とする請求項１記載の吸収液の制
御方法。 - 【請求項３】 アミン回収部を有する吸収塔と再生塔を
有する脱炭酸設備において、排出吸収液貯槽（１３）、
供給吸収液貯槽（１２）及びアミン含有水貯槽（６）、
液面測定可能部に設けられた液面計（１７）、吸収塔へ
の吸収液供給ラインに設けられた連続式の濃度計（２
０）及び流量計１（１６）、排出吸収液排出ラインに設
けられた流量調節弁３（２４）、高濃度吸収液供給ライ
ンに設けられた流量調節弁２（２２）、調節用アミン含
有水供給ラインに設けられた流量調節弁１（１９）を有
し、液面計（１７）、濃度計（２０）及び流量計（１
６）の値に基づいて、流量調節弁１（１９）、流量調節
弁２（２２）、流量調節弁３（２４）の開度を制御し
て、系内の吸収液の量、吸収塔へ供給する吸収液のアミ
ン濃度及びその流量を所定の値に保つことを特徴とする
吸収液の制御装置。 - 【請求項４】 さらに再生吸収液を貯留するサージタン
ク（７）を再生塔と吸収塔の間に設け、サージタンク
（７）に、液面計（１７）、高濃度吸収液供給ライン及
び調節用アミン含有水供給ラインを設けた請求項３記載
の吸収液の制御装置。
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