WO2014136599A1 - Ｃｏ２回収システム及びｃｏ２回収方法 - Google Patents

Ｃｏ２回収システム及びｃｏ２回収方法 Download PDF

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    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the impurity removal mechanism may include an electric dust collector provided in the pretreatment device.
  • harmful impurities (hazardous substances) contained in the exhaust gas 1 may not be removed by the desulfurization cooling tower 2 or the absorption tower 4 and may be dissolved by coming into contact with the CO 2 absorbent 3.
  • impurities include selenium, arsenic, cadmium, lead, hexavalent chromium, mercury, copper, fluorine, and boron.
  • harmful impurities, particularly selenium are not removed by the desulfurization cooling tower 2 or the absorption tower 4 and are easily dissolved in the CO 2 absorption liquids 3 and 5, and the CO 2 absorption is absorbed between the absorption tower 4 and the regeneration tower 6. As the liquids 3 and 5 circulate, the concentration gradually increases.
  • harmful impurities such as selenium are dissolved in the CO 2 absorbing liquids 3 and 5 as in the past, and the concentration is prevented from increasing. It becomes possible to do.
  • a great deal of labor and cost are required for the replacement of the CO 2 absorbing liquids 3 and 5, the maintenance of various apparatuses (each tower), and the disposal of waste generated during the operation of the CO 2 recovery system A. Can be eliminated.
  • the concentrated residue (reclaiming solution, sludge) 28 after being processed by the normal first reclaimer device 27 shown in FIGS. 5 to 11 is converted into the second reclaimer device of the impurity removing mechanism 20.
  • 39 may be configured to process.
  • NaOH is added to the concentrated residue 28 during processing by the second reclaimer device 39, and Na 2 CO 3 is produced by the reaction of CO 2 and NaOH in the CO 2 treatment liquid 3 and the reflux liquid 40.
  • the amount is reduced and the amine recovery effect by NaOH is improved.
  • the production amount of Na 2 CO 3 is reduced, the rise in boiling point can be minimized, and the reclaiming treatment amount can be increased.

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Abstract

　このＣＯ２回収システムは、前処理装置で処理した排ガスにＣＯ２吸収液を接触させ、排ガス中のＣＯ２をＣＯ２吸収液に吸収させる吸収装置と、ＣＯ２吸収液からＣＯ２を分離する再生装置と、吸収装置と再生装置の間でＣＯ２吸収液を循環させる吸収液循環経路と、吸収液循環経路で高濃度化する不純物を、吸収液循環経路で、及び／又は予め前処理装置で除去する不純物除去機構とを備える。

Description

ＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法
　本発明は、排ガス中からＣＯ２を回収除去するためのＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法に関する。
　本願は、２０１３年３月４日に、米国に出願された米国特許出願第１３／７８４，１７３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、火力発電所などでは、例えばボイラで石炭、石油、ＬＮＧなどの化石燃料を燃焼させて水蒸気を生成し、この水蒸気でタービンを回して発電を行っている。そして、このような火力発電所などでは、化石燃料の燃焼に伴い、地球温暖化の影響要因の温室効果ガスの一つであるＣＯ２を含む大量の排ガスが排出されるため、この排ガスを処理、特に排ガスからＣＯ２を回収除去するための設備が設けられている。
　そして、このＣＯ２を回収するシステム（ＣＯ２回収装置）は、例えば図１５に示すように、排ガス１の前処理を行う脱硫冷却塔（前処理装置）２と、脱硫冷却塔２で処理して低温化した排ガス１にＣＯ２吸収液（リーン液３）を接触させ、排ガス１からＣＯ２を吸収して除去する吸収塔（吸収装置）４と、吸収塔４でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液（リッチ液５）からＣＯ２を分離して回収する再生塔（再生装置）６とを備えて構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
　また、再生塔６でＣＯ２を回収した後のＣＯ２吸収液３は、吸収塔４に送られ、再度、排ガス１からＣＯ２を吸収して除去するために利用される。すなわち、このＣＯ２回収システムは、吸収塔４と再生塔６の間の吸収液循環経路７でＣＯ２吸収液３、５を循環させ、ＣＯ２吸収液３へのＣＯ２の吸収と、ＣＯ２吸収液５からＣＯ２の回収を繰り返し、順次供給される排気ガス１からＣＯ２を回収して除去するように構成されている。
特開２０１１－０３６７３０号公報 特開２０１２－０９１０８３号公報
　ここで、石炭などの燃焼に伴い生成される排ガスには、石炭などの品質によって、水銀、クロム、カドミウム等の重金属やセレン、ヒ素などの有害物質（不純物）がガス状（気体）、微粒子状（固体）で含まれている。そして、この種の重金属類などを含む排ガスをＣＯ２回収システムで処理すると、排ガス中の多くの有害物質は脱硫冷却塔などで除去されるが、特に固体状の一部の有害物質が脱硫冷却塔などで除去されず、排ガスとともに吸収塔に送られてしまい、ＣＯ２吸収液に溶け込む場合がある。
　そして、上記従来のＣＯ２回収システムでは、ＣＯ２吸収液を吸収塔と再生塔の間で循環させて利用しているため、徐々にＣＯ２吸収液中の有害物質が高濃度化してしまうという問題が生じる。特に、ＣＯ２吸収液中でセレンが高濃度化することが確認されており、このセレンをはじめとする有害物質（不純物）をＣＯ２吸収液から除去する手法が強く望まれていた。
　本発明の第１の態様によれば、ＣＯ２回収システムは、排ガスを冷却する前処理装置と、前記前処理装置で処理した排ガスにＣＯ２吸収液を接触させ、前記排ガス中のＣＯ２を前記ＣＯ２吸収液に吸収させる吸収装置と、ＣＯ２を吸収した前記ＣＯ２吸収液を前記吸収装置から受け入れるとともに加熱して、前記ＣＯ２吸収液からＣＯ２を分離する再生装置と、前記吸収装置と前記再生装置の間で前記ＣＯ２吸収液を循環させる吸収液循環経路と、排ガスから前記ＣＯ２吸収液に溶け込んで前記吸収液循環経路で高濃度化する不純物を、前記吸収液循環経路で、及び／又は予め前記前処理装置で除去する不純物除去機構とを備えている。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物が、セレン、ヒ素、カドミウム、鉛、六価クロム、水銀、銅、フッ素、ホウ素の少なくとも１種を含む物質であってもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記前処理装置に設けられた電気集塵機を備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記前処理装置及び／又は前記吸収装置に設けられた不純物除去用デミスタを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記前処理装置がスクラバーを備え、前記不純物除去機構が、前記前処理装置のスクラバーから散水した水洗水を処理して、前記水洗水に含まれた不純物を除去する排水処理装置を備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記吸収装置から前記再生装置に給送される前記ＣＯ２吸収液、及び／又は前記吸収液循環経路の前記再生装置から前記吸収装置に給送される前記ＣＯ２吸収液をろ過して前記不純物を除去するろ過装置を備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記吸収装置がスクラバーを備え、前記不純物除去機構が、前記吸収装置のスクラバーで散水した水洗水をろ過して、前記水洗水に含まれた不純物を除去するとともに、ろ過処理した後の水洗水を前記吸収装置のスクラバーの水洗水循環経路及び／又は前記吸収液循環経路に返送するろ過装置を備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記吸収装置から前記再生装置に給送される前記ＣＯ２吸収液、及び／又は前記吸収液循環経路の前記再生装置から前記吸収装置に給送される前記ＣＯ２吸収液をイオン交換樹脂に接触させて前記不純物を除去するイオン交換装置を備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、前記吸収液循環経路から前記リクレーマ装置に前記ＣＯ２吸収液を供給する吸収液引抜経路の前記ＣＯ２吸収液をイオン交換樹脂に接触させて前記不純物を除去するイオン交換装置とを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、前記吸収液循環経路から前記リクレーマ装置に前記ＣＯ２吸収液を供給する吸収液引抜経路の前記ＣＯ２吸収液を凝集沈殿処理して前記不純物を除去する凝集沈殿処理装置とを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいて、前記凝集沈殿処理装置では、前記再生装置で分離したＣＯ２を用いて前記ＣＯ２吸収液のｐＨを調整してもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を焼却処理するインシネレータ装置とを備えており、前記インシネレータ装置で濃縮残渣を焼却処理する際の排熱を利用して水蒸気を生成し、該水蒸気を前記リクレーマ装置及び／又は再生装置で利用してもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣をイオン交換樹脂に接触させて前記不純物を除去するイオン交換装置とを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を凝集沈殿処理して前記不純物を除去する凝集沈殿処理装置とを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を電気透析処理して前記不純物を除去する電気透析処理装置とを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記前処理装置がスクラバーを備え、前記不純物除去機構の前記電気透析処理装置で処理して生成された酸性の処理水を前記前処理装置のスクラバーの酸洗浄用の洗浄水として供給してもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第１リクレーマ装置と、前記第１リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を加熱し、前記濃縮残渣をさらに加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第２リクレーマ装置とを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構の前記第２リクレーマ装置で処理する際に前記濃縮残渣にＮａＯＨを添加してもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記第２リクレーマ装置に直列に冷却器と気液分離装置と減圧ファンを接続して配設された減圧リクレーミング経路を備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第１リクレーマ装置と、前記第１リクレーマ装置で分離した水分を前記再生装置に返送する水分返送経路と、前記第１リクレーマ装置に直列に冷却器と気液分離装置と減圧ファンを接続して配設された減圧リクレーミング経路とを備えていてもよい。
　前記ＣＯ２回収システムにおいては、前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第１リクレーマ装置と、前記第１リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を加熱して水蒸気を発生させるとともに前記濃縮残渣を加熱濃縮する蒸発濃縮装置と、前記蒸発濃縮装置から発生した前記水蒸気を気体と水分に分離するとともに、前記気体を前記前処理装置に、前記水分を前記吸収装置に返送する気液分離装置とを備えていてもよい。
　本発明の第２の態様によれば、ＣＯ２回収方法は、前処理装置で排ガスを冷却し、前記前処理装置で処理した排ガスを、吸収装置でＣＯ２吸収液に接触させて、排ガス中のＣＯ２を前記ＣＯ２吸収液に吸収させ、前記吸収装置で処理した前記ＣＯ２吸収液を受け入れるとともに、再生装置で加熱して、前記ＣＯ２吸収液からＣＯ２を分離し、吸収液循環経路を通じ、前記吸収装置と前記再生装置の間で前記ＣＯ２吸収液を循環させて、排ガスからのＣＯ２の除去と前記ＣＯ２吸収液からのＣＯ２の回収を行うとともに、不純物除去機構によって、排ガスから前記ＣＯ２吸収液に溶け込んで前記吸収液循環経路で高濃度化する不純物を、前記吸収液循環経路で、及び／又は予め前記前処理装置で除去する。
　上記したＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法においては、吸収液循環経路を通じ、吸収装置と再生装置の間でＣＯ２吸収液を循環させながら、排ガスからのＣＯ２の除去とＣＯ２吸収液からのＣＯ２の回収（再生）を行うようにした場合であっても、不純物除去機構によって、排ガスからＣＯ２吸収液に溶け込んで吸収液循環経路で高濃度化する不純物を、吸収液循環経路で、及び／又は予め前処理装置で除去することができる。
　よって、上記したＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液中にセレン等の有害物質（不純物）が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。
　そして、例えば、ＣＯ２吸収液の交換、各種装置のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
本発明の第１実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）を示す図である。 本発明の第５実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）を示す図である。 本発明の第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）を示す図である。 凝集沈殿処理装置を示す図である。 本発明の第５、第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）の変更例を示す図である。 本発明の第５、第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）の変更例を示す図である。 本発明の第５、第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）の変更例を示す図である。 本発明の第５、第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）の変更例を示す図である。 本発明の第５、第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）の変更例を示す図である。 本発明の第５、第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）の変更例を示す図である。 本発明の第５、第６実施形態に係るＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）の変更例を示す図である。 従来のＣＯ２回収システム（ＣＯ２回収方法）を示す図である。
　［第１実施形態］
　以下、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法について説明する。ここで、本実施形態のＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法は、火力発電所などの発電設備で石炭、石油、ＬＮＧなどの大量の化石燃料を燃焼させるボイラやタービンからの排ガスを処理し、この排ガスからＣＯ２を回収するためのシステムに関するものである。なお、本実施形態に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法は、火力発電所で発生した排ガスの処理に限定して使用する必要はなく、排ガスからＣＯ２を回収除去するあらゆるケースで適用可能である。
　本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、図１に示すように、ボイラで石炭等を燃焼させることによって生成された排ガス１を受け入れて、この排ガス１を冷却するとともに、排ガス１中の硫化物等のガス化した有害物質（不純物）を除去する脱硫冷却塔（前処理装置）２と、脱硫冷却塔２で処理した排ガス１を受け入れ、この排ガス１とＣＯ２吸収液（リーン液）３を接触させて排ガス１中からＣＯ２を除去するための吸収塔（吸収装置）４と、吸収塔４でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液（リッチ液）５を受け入れるとともに加熱して、このＣＯ２吸収液５に吸収されたＣＯ２を分離して回収するための再生塔（再生装置）６とを備えて構成されている。
　また、脱硫冷却塔２は、ボイラからの排ガス１が下部側に導入され、下部から上部に流通し、上部に接続された連絡ダクト８を通じて処理後の排ガス１を吸収塔４に供給する。また、脱硫冷却塔２は、水洗スクラバー（スクラバー）１０を備えており、ポンプよって脱硫冷却塔２内に水洗水を上方からミスト状にして散水し、この水洗水と排ガス１が接触することで排ガス１中のガス状の有害物質等が水洗水に溶け込んで捕捉される。また、有害物質等を捕捉した水洗水Ｗ１が脱硫冷却塔２の下部に落下して溜まる。そして、脱硫冷却塔２では、下部に溜まった水洗水Ｗ１をポンプで汲み上げ、水洗スクラバー１０で散水し、この水洗水Ｗ１を循環させながら排ガス１の前処理を行う。
　また、水洗スクラバー１０で散水する水を冷却する冷却器１０ａが設けられており、後段の吸収塔４で排ガス１にＣＯ２吸収液３を接触させてＣＯ２を吸収除去する際の効率を上げるため、水洗水Ｗ１を冷却器１０ａで冷却し、この水洗水Ｗ１と接触させて排ガス１の温度を所定の温度以下にする。さらに、脱硫冷却塔２には、水洗スクラバー１０の上方にデミスタ１１が設けられ、水洗スクラバー１０によって処理した排ガス１がデミスタ１１を通過することにより、その水分などが除去される。
　吸収塔４は、脱硫冷却塔２で前処理された排ガス１が連絡ダクト８を通じて下部側に導入され、この排ガス１が下部から上部に流通するとともに、ＣＯ２吸収液３と接触する。これにより、排ガス中のＣＯ２が除去され、ＣＯ２を除去した排ガス１が処理ガスとして上部から外部に排出される。
　また、本実施形態の吸収塔２は、ＣＯ２吸収液（アミン系ＣＯ２吸収液）３を散水する吸収液スクラバー１２が内部に設けられ、この吸収液スクラバー１２から散水したＣＯ２吸収液３と、下部側から上部に流通する排ガス１とが接触する。これにより、排ガス１中のＣＯ２がＣＯ２吸収液３に溶け込んで除去される。また、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液５は吸収塔４の下部に溜まる。
　ここで、ＣＯ２吸収液としては、例えばアミン系吸収液を採用することができる。具体的には、ＣＯ２吸収液として、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のアルカノールアミンを採用することができる。また、ヒンダードアミン類を採用することもできる。また、これらの各単独水溶液、あるいはこれらの二以上の混合水溶液をＣＯ２吸収液として用いることができる。
　さらに、吸収塔４は、吸収液スクラバー１２よりも上方に、ポンプと冷却器によって冷却された水洗水を散水する水洗スクラバー１３が設けられている。これにより、ＣＯ２吸収液３で吸収されなかった排ガス１中の不純物（有害物質含む）が水洗水に捕捉され、除去される。さらに、吸収液スクラバー１２よりも上方で、且つ水洗スクラバー１３の間に上下方向に間隔をあけて一対のデミスタ１４、１５が設けられ、これらデミスタ１４、１５によって排ガス１中の水分などが除去される。これにより、より確実に清浄化した排ガス１が外部に排出される。
　さらに、吸収塔４には、下部に溜まったＣＯ２吸収液５を再生塔６に供給するための吸収液送液管７ａが下部側に接続され、この吸収液送液管７ａには送液ポンプが設けられている。また、吸収塔４には、ＣＯ２吸収液３を吸収液スクラバー１２に供給する吸収液供給管７ｂが接続されている。そして、吸収液送液管７ａと吸収液供給管７ｂと吸収塔４の内部と再生塔６の内部によって、ＣＯ２吸収液３、５が循環する吸収液循環経路７が形成されている。
　再生塔６は、吸収塔４でＣＯ２等を吸収したＣＯ２吸収液５からＣＯ２を分離して回収する。再生塔６には、上部側に、吸収塔４からＣＯ２吸収液５を導入するための吸収液送液管７ａが接続されている。そして、この吸収液送液管７ａの送液ポンプを駆動することで吸収塔４の下部に溜まったＣＯ２吸収液５が再生塔６に内部に上部側から散水して供給される。
　また、再生塔６には、排熱回収ボイラ１６によって下部側から高温の水蒸気が供給され、散水したＣＯ２吸収液５が加熱される。これにより、ＣＯ２吸収液５からＣＯ２が解離してガス化し、再生塔６の上部からガス化したＣＯ２が外部に導出される。
　また、解離したＣＯ２は冷却器１７で冷却するとともにＣＯ２圧縮機１８で圧縮して処理される。このようにＣＯ２を処理するとともに発生した水分は、再生塔６に返送される。一方、ＣＯ２が解離して除去されたＣＯ２吸収液３は、再生塔６の下部に溜まり、吸収液供給管７ｂに設けられた返送ポンプを駆動することにより吸収塔４に送られる。また、このとき、ＣＯ２吸収液３は、冷却器７ｃで冷却して吸収塔４に供給され、吸収液スクラバー１２から散水されて再びＣＯ２を吸収し、吸収塔４の下部に溜まる。
　一方、排ガス１に含まれている有害な不純物（有害物質）が、脱硫冷却塔２でも吸収塔４でも除去されず、ＣＯ２吸収液３に接触して溶け込んでしまう場合がある。このような不純物としては、例えば、セレン、ヒ素、カドミウム、鉛、六価クロム、水銀、銅、フッ素、ホウ素などが挙げられる。そして、このような有害な不純物、特にセレンが、脱硫冷却塔２でも吸収塔４でも除去されずにＣＯ２吸収液３、５に溶け込みやすく、吸収塔４と再生塔６の間でＣＯ２吸収液３、５が循環することによって徐々に高濃度化してゆく。
　これに対し、本実施形態のＣＯ２回収システム（及びＣＯ２回収方法）においては、排ガス１中の有害な不純物を除去するための不純物除去機構２０を備えて構成されている。また、本実施形態の不純物除去機構２０は、脱硫冷却塔２のデミスタ１１の上方、すなわち、脱硫冷却塔２の最上部側に内蔵した湿式の電気集塵機２１を備えている。
　そして、このように電気集塵機２１を設けると、脱硫冷却塔２に供給された排ガス１中のダスト分（固体状の有害な不純物等を含むダスト分、固体）が、電気集塵機２１で捕集される。これにより、排ガス１から、電気集塵機２１で固体状のセレン等の有害な不純物が除去され、連絡ダクト８を通じて、固体状のセレン等の有害な不純物を含んでいない、あるいはその含有量が低減した排ガス１が脱硫冷却塔２から吸収塔４に供給される。これにより、ＣＯ２吸収液３を排ガス１に接触させた際に、ＣＯ２だけでなくセレン等の有害な不純物がＣＯ２吸収液３、５に取り込まれ、溶け込むことがなくなる。
　一方、脱硫冷却塔２に電気集塵機２１を設け、有害な不純物を含むダストを捕集するとともに、水洗スクラバー１０で散水し、脱硫冷却塔２の下部に溜まった水洗水にも重金属類等の有害な物質が溶解して含まれている。
　このため、本実施形態の不純物除去機構２０は、脱硫冷却塔２の下部に溜まった水洗水Ｗ１を適宜排出し、ｐＨ調整や、塩化第二鉄やポリ硫酸第二鉄等の無機系凝集剤、ＰＡＣ等の高分子凝集剤を添加し、水洗水Ｗ１に含まれた有害な物質を凝集沈殿させて処理する排水処理装置２２を備えている。また、このとき、処理対象の水洗水Ｗ１をｐＨ調整する際には、ＣＯ２回収システムＡで回収したＣＯ２を用いることもできる。これにより、脱硫冷却塔２から吸収塔４に供給する前に、排ガス１から有害な不純物が回収され、ＣＯ２吸収液３、５中でセレン等の有害な不純物が高濃度化することを防止できる。
　よって、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、吸収液循環経路７を通じ、吸収塔４と再生塔６の間でＣＯ２吸収液３、５を循環させながら、排ガス１からのＣＯ２の除去とＣＯ２吸収液５からのＣＯ２の回収（再生）を行うようにした場合であっても、不純物除去機構２０の電気集塵機２１や排水処理装置２２によって、排ガス１からＣＯ２吸収液３に溶け込んで吸収液循環経路７で高濃度化するセレン等の不純物を予め脱硫冷却塔（前処理装置）２で除去することができる。
　これにより、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液３、５中にセレン等の有害な不純物が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。そして、例えば、ＣＯ２吸収液３、５の交換、各種装置（各塔）のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムＡの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
　［第２実施形態］
　次に、図２を参照し、本発明の第２実施形態に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法について説明する。ここで、本実施形態のＣＯ２回収システムは、不純物除去機構を除き、第１実施形態と同様に構成されている。このため、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、図２に示すように、第１実施形態と同様、ボイラで石炭等を燃焼させることによって生成された排ガス１を受け入れて、この排ガス１を冷却するとともに、排ガス１中の硫化物等の不純物を除去する脱硫冷却塔２と、脱硫冷却塔２で処理した排ガス１を受け入れ、この排ガス１とＣＯ２吸収液３を接触させてＣＯ２を除去するための吸収塔４と、吸収塔４でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液５を受け入れて、このＣＯ２吸収液５に吸収したＣＯ２を分離し回収するための再生塔６とを備えている。
一方、本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、脱硫冷却塔２の水洗スクラバー１０よりも上部に配設された不純物除去用デミスタ２３を不純物除去機構２０として備えている。この不純物除去用デミスタ２３は、金属あるいは樹脂製の線材を用いてメッシュ状（フィルター状）に形成したものであり、除去すべき不純物に応じ、例えば平均粒子径１．０μｍ程度のものが捕集できるものを使用することが望ましい。また、二層構造であっても良い。
　そして、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、脱硫冷却塔２に不純物除去用デミスタ２３を備えていることにより、脱硫冷却塔２に供給された排ガス１中のダスト分（固体状の有害な不純物を含むダスト分）が、この不純物除去用デミスタ２３によって捕集される。また、不純物除去用デミスタ２３で捕集された不純物が水滴とともに脱硫冷却塔２の下部に落下する。このため、連絡ダクト８を通じて脱硫冷却塔２から吸収塔４に供給する排ガス１にセレン等の有害な不純物が含まれなくなり、あるいはその含有量が低減し、ＣＯ２吸収液３を排ガス１に接触させた際に、ＣＯ２だけでなくセレン等の有害な不純物がＣＯ２吸収液３に取り込まれなくなる。あるいは取り込まれにくくなる。
　また、本実施形態の不純物除去機構２０は、脱硫冷却塔２の下部に溜まった水洗水Ｗ１を適宜排出し、水洗水Ｗ１に含まれた有害な物質を凝集沈殿させて処理する排水処理装置２２を備えている。このため、不純物除去用デミスタ２３で捕集され、水滴とともに脱硫冷却塔２の下部に落下して水洗水Ｗ１中に溜まった不純物が確実に排水処理装置２２で回収除去される。
　よって、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においても、第１実施形態と同様、吸収液循環経路７を通じ、吸収塔４と再生塔６の間でＣＯ２吸収液３、５を循環させながら、排ガス１からのＣＯ２の除去とＣＯ２吸収液５からのＣＯ２の回収（再生）を行うようにした場合であっても、不純物除去機構２０の不純物除去用デミスタ２３や排水処理装置２２によって、排ガス１からＣＯ２吸収液３に溶け込んで吸収液循環経路７で高濃度化するセレン等の不純物を予め脱硫冷却塔２で除去することができる。
　そして、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液３、５中にセレン等の有害な不純物が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。また、例えば、ＣＯ２吸収液３、５の交換、各種装置（各塔）のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムＡの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
　［第３実施形態］
　次に、図３を参照し、本発明の第３実施形態に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法について説明する。ここで、本実施形態のＣＯ２回収システムは、不純物除去機構を除き、第１及び第２実施形態と同様に構成されている。このため、本実施形態では、第１及び第２実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、図３に示すように、第１及び第２実施形態と同様、排ガス１を冷却するとともに、排ガス１中の硫化物等の不純物を除去する脱硫冷却塔２と、脱硫冷却塔２で処理した排ガス１とＣＯ２吸収液３を接触させてＣＯ２を除去するための吸収塔４と、吸収塔４でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液５を受け入れて、このＣＯ２吸収液５に吸収したＣＯ２を分離し回収するための再生塔６とを備えている。
　一方、本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、吸収塔４からＣＯ２等を吸収したＣＯ２吸収液５を再生塔６に送る吸収液循環経路７の吸収液送液管７ａにろ過装置２４が不純物除去機構２０として設けられている。すなわち、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法では、吸収液送液管７ａを流通するＣＯ２吸収液（リッチ液）５が、再生塔６に送られる前にろ過装置２４でろ過処理される。
　これにより、脱硫冷却塔２から有害な不純物（ダスト等）が吸収塔４に供給され、ＣＯ２吸収液５中に有害な不純物が取り込まれた場合であっても、再生塔６に送られる前にフィルター装置２４で不純物を捕集し、ＣＯ２吸収液５から除去することができる。
　よって、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、吸収液循環経路７を通じ、吸収塔４と再生塔６の間でＣＯ２吸収液３、５を循環させながら、排ガス１からのＣＯ２の除去とＣＯ２吸収液５からのＣＯ２の回収（再生）を行うようにした場合であっても、不純物除去機構２０のろ過装置２４によって、排ガス１からＣＯ２吸収液３に溶け込んで吸収液循環経路７で高濃度化するセレン等の不純物を吸収液循環経路７で除去することができる。
　これにより、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液３、５中にセレン等の有害な不純物が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。また、例えば、ＣＯ２吸収液３、５の交換、各種装置（各塔）のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムＡの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
　［第４実施形態］
　次に、図４を参照し、本発明の第４実施形態に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法について説明する。本実施形態のＣＯ２回収システムは、不純物除去機構を除き、第１から第３実施形態と同様に構成されている。このため、本実施形態では、第１から第３実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、図４に示すように、第１から第３実施形態と同様、排ガス１を冷却するとともに、排ガス１中の硫化物等の不純物を除去する脱硫冷却塔２と、脱硫冷却塔２で処理した排ガス１とＣＯ２吸収液３を接触させてＣＯ２を除去するための吸収塔４と、吸収塔４でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液５を受け入れて、このＣＯ２吸収液５に吸収したＣＯ２を分離し回収するための再生塔６とを備えている。
一方、本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、脱硫冷却塔２の水洗スクラバー１０よりも上部に配設された不純物除去用デミスタ２３を不純物除去機構２０として備えている。この不純物除去用デミスタ２３は、金属あるいは樹脂製の線材を用いてメッシュ状（フィルター状）に形成したものであり、除去すべき不純物に応じ、例えば平均粒子径１．０μｍ程度のものが捕集できるものを使用することが望ましい。また、二層構造であっても良い。
　さらに、本実施形態の不純物除去機構２０は、吸収塔４の水洗スクラバー１３で散水した水洗水をろ過して、水洗水に含まれた有害な不純物を除去するとともに、ろ過処理した後の水洗水を吸収塔４の水洗スクラバー１３の水洗水循環経路１３ａ及び（又は）吸収液循環経路７の吸収液供給管７ｂに返送するろ過装置２６を備えている。
　本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、吸収塔４の水洗スクラバー１３よりも上部に不純物除去用デミスタ２５を備えていることにより、吸収塔４に供給された排ガス１中の有害な不純物が、この不純物除去用デミスタ２５によって捕集される。また、不純物除去用デミスタ２５で捕集された不純物が水滴とともに落下し、吸収塔４の水洗スクラバー１３の水洗水中に溜まる。
　そして、この吸収塔４の水洗スクラバー１３の水洗水がろ過装置２６によってろ過されるため、不純物が回収除去される。また、ろ過装置２６によってろ過して清浄化した処理水が、水洗スクラバー１３の水洗水として水洗水循環経路１３ａに返送される。及び（又は）この処理水が吸収液循環経路７の吸収液供給管７ｂに返送され、ＣＯ２吸収液（リーン液）３として吸収塔４に返送される。
　これにより、脱硫冷却塔２から有害な不純物（ダスト等）が吸収塔４に供給され、ＣＯ２吸収液５中に有害な不純物が取り込まれた場合であっても、不純物除去用デミスタ２５で不純物を捕集し、ろ過装置２６で除去することができる。
　よって、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、吸収液循環経路７を通じ、吸収塔４と再生塔６の間でＣＯ２吸収液３、５を循環させながら、排ガス１からのＣＯ２の除去とＣＯ２吸収液５からのＣＯ２の回収（再生）を行うようにした場合であっても、不純物除去機構２０の不純物除去用デミスタ２５、ろ過装置２６によって、排ガス１中の不純物を除去することができる。
　これにより、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液３、５中にセレン等の有害な不純物が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。また、例えば、ＣＯ２吸収液３、５の交換、各種装置（各塔）のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムＡの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
　［第５実施形態］
　次に、図５を参照し、本発明の第５実施形態に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法について説明する。本実施形態では第１から第４実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、図５に示すように、第１から第４実施形態と同様、排ガス１を冷却するとともに、排ガス１中の硫化物等の不純物を除去する脱硫冷却塔２と、脱硫冷却塔２で処理した排ガス１とＣＯ２吸収液３を接触させてＣＯ２を除去するための吸収塔４と、吸収塔４でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液５を受け入れて、このＣＯ２吸収液５に吸収したＣＯ２を分離し回収するための再生塔６とを備えている。
　ここで、脱硫冷却塔２でＳＯＸ等が除去されずに排ガス１中に残存すると、再生塔６でＣＯ２吸収液５中に含まれるアルカノールアミンと反応し熱安定性塩を生じさせたり、また、吸収塔４でＣＯ２吸収液３と接触した際に、酸素によりアミンが劣化し熱安定性塩を生じさせ、これら熱安定性塩がＣＯ２吸収液３、５中に含まれてしまう場合がある。
　これに対し、本実施形態のＣＯ２回収システムＡでは、再生塔６から吸収塔４にＣＯ２吸収液（リーン液）３を給送する吸収液循環経路７の吸収液供給管７ｂから吸収液引抜経路７ｄが分岐して設けられている。そして、ＣＯ２回収システムＡは、この吸収液引抜経路７ｄを通じてＣＯ２吸収液３を吸収液循環経路７から引き抜き、水蒸気を用いて例えば１３０～１５０℃で加熱し、ＣＯ２吸収液３中に残存する不純物を加熱濃縮するリクレーマ装置２７を不純物除去機構２０として備えている。リクレーマ装置２７で処理すると、ＣＯ２吸収液３が濃縮残渣２８と水分２９に分離され、水分２９は、再生塔６に返送されてＣＯ２吸収液３として利用され、濃縮残渣２８は、例えばポンプ等を用いて廃棄物排出ラインから外部に排出して処理される。
　さらに、本実施形態の不純物除去機構２０は、吸収液供給管７ｂの吸収液引抜経路７ｄとの分岐部よりも吸収塔４側の吸収液循環経路７のＣＯ２吸収液３をイオン交換樹脂で処理する第１イオン交換装置３０を備えている。また、不純物除去機構２０は、吸収液引抜経路７ｄのＣＯ２吸収液３をイオン交換樹脂で処理する第２イオン交換装置３１を備えている。例えば、これら第１イオン交換装置３０、第２イオン交換装置３１はアニオン系のイオン交換樹脂を備えている。
　そして、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、まず、吸収液引抜経路７ｄを通じてＣＯ２吸収液３を引き抜き、リクレーマ装置２７で処理することによって、水分２９と濃縮残渣２８を分離することができ、濃縮残渣２８を系外に排出することで、有害な不純物、さらに熱安定性塩を生じさせる不純物を除去することができる。
　また、第１イオン交換装置３０、第２イオン交換装置３１でそれぞれ、ＣＯ２吸収液３を処理することで、また、これらイオン交換装置３０、３１がアニオン系のイオン交換樹脂を備えていることにより、特にセレン等の不純物を効果的に捕集して除去することができる。なお、第１イオン交換装置３０、第２イオン交換装置３１のイオン交換樹脂は、イオン交換樹脂再生工場で適宜再生しながら利用することができる。このため、廃棄物の量を減らし、あるいは廃棄物として処分することを不要にできる。
　よって、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、吸収液循環経路７を通じ、吸収塔４と再生塔６の間でＣＯ２吸収液３、５を循環させながら、排ガス１からのＣＯ２の除去とＣＯ２吸収液５からのＣＯ２の回収（再生）を行うようにした場合であっても、不純物除去機構２０のリクレーマ装置２７、第１イオン交換装置３０、第２イオン交換装置３１によって、排ガス１中の不純物を除去することができる。
　これにより、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液３、５中にセレン等の有害な不純物が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。また、例えば、ＣＯ２吸収液３、５の交換、各種装置（各塔）のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムＡの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
　また、第２イオン交換装置３１を備えることで、リクレーマ装置２７内の不純物濃度が下がるため、リクレーマ装置２７の濃縮効果（濃縮倍率）を大きくすることができ、リクレーミング運転の効率を向上、すなわち、リクレーマ装置２７による１回あたりの処理量を増大させることが可能になる。
　［第６実施形態］
　次に、図６及び図７を参照し、本発明の第６実施形態に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法について説明する。本実施形態では第１から第５実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態のＣＯ２回収システムＡは、図６に示すように、第１から第４実施形態と同様、排ガス１を冷却するとともに、排ガス１中の硫化物等の不純物を除去する脱硫冷却塔２と、脱硫冷却塔２で処理した排ガス１とＣＯ２吸収液３を接触させてＣＯ２を除去するための吸収塔４と、吸収塔４でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液５を受け入れて、このＣＯ２吸収液５に吸収したＣＯ２を分離し回収するための再生塔６とを備えている。
　一方、本実施形態のＣＯ２回収システムＡでは、図６に示すように、第５実施形態と同様、再生塔６から吸収塔４にＣＯ２吸収液（リーン液）３を給送する吸収液循環経路７の吸収液供給管７ｂから第１吸収液引抜経路７ｄが分岐して設けられている。そして、この第１吸収液引抜経路７ｄを通じてＣＯ２吸収液３を吸収液循環経路７から引き抜き、水蒸気を用いて例えば１３０～１５０℃で加熱し、ＣＯ２吸収液３中に残存する不純物を加熱濃縮するリクレーマ装置２７を不純物除去機構２０として備えている。
　さらに、吸収塔４から再生塔６にＣＯ２吸収液（リッチ液）５を給送する吸収液循環経路７の吸収液送液管７ａから第２吸収液引抜経路７ｅが分岐して設けられている。そして、この第２吸収液引抜経路７ｅもリクレーマ装置２７に接続され、このＣＯ２吸収液５を吸収液循環経路７から引き抜き、リクレーマ装置２７で加熱し、ＣＯ２吸収液５中に残存する不純物を加熱濃縮する。
　さらに、本実施形態の不純物除去機構２０は、第１吸収液引抜経路７ｄ及び／又は第２吸収液引抜経路７ｅのＣＯ２吸収液３、５を凝集沈殿処理して不純物を除去する凝集沈殿処理装置３２を備えている。
　凝集沈殿処理装置３２は、例えば図７に示すように、ｐＨ調整槽３２ａ、凝集剤添加槽３２ｂ、撹拌槽３２ｃ、沈殿槽３２ｄなどの複数の処理槽を備えている。また、ｐＨ調整槽３２ａは、ＣＯ２吸収液３、５を受け入れるとともに、例えば再生塔６で回収したＣＯ２を用いてＣＯ２吸収液３、５を不純物の凝集沈殿に適したｐＨに調整する。このとき、余剰のＣＯ２は再生塔６へ返送する。そして、凝集剤添加槽３２ｂで塩化第二鉄やポリ硫酸第二鉄等の無機系凝集剤やＰＡＣ等の有機系凝集剤の凝集剤を添加するとともに撹拌槽３２ｃで撹拌して不純物を凝集させ、沈殿槽３２ｄでこの不純物を沈殿させるとともにその沈殿物を系外に排出する。また、上澄みの処理水をリクレーマ装置２７に供給する。
　また、第１吸収液引抜経路７ｄや第２吸収液引抜経路７ｅを通じて凝集沈殿処理装置３２で処理した処理水がリクレーマ装置２７で処理することで、凝集剤が残存していたとしてもリクレーマ装置２７から濃縮残渣２８として排出される。さらに、第１吸収液引抜経路７ｄや第２吸収液引抜経路７ｅを通じてＣＯ２吸収液３やＣＯ２吸収液５を引き抜き、凝集沈殿処理装置３２で処理せずに、リクレーマ装置２７に供給して、水分２９と濃縮残渣２８を分離するようにしてもよい。
　これにより、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、まず、吸収液引抜経路７ｄや第２吸収液引抜経路７ｅを通じてＣＯ２吸収液３、５を引き抜き、リクレーマ装置２７で処理することによって、水分２９と濃縮残渣２８を分離することができ、濃縮残渣２８を系外に排出することで、有害な不純物、さらに熱安定性塩を生じさせる不純物を除去することができる。
　また、リクレーマ装置２７で処理する前に、引き抜いたＣＯ２吸収液３、５を凝集沈殿処理装置３２で処理することで、確実にＣＯ２吸収液３、５中の不純物を除去することができる。
　よって、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法においては、吸収液循環経路７を通じ、吸収塔４と再生塔６の間でＣＯ２吸収液３、５を循環させながら、排ガス１からのＣＯ２の除去とＣＯ２吸収液５からのＣＯ２の回収（再生）を行うようにした場合であっても、不純物除去機構２０のリクレーマ装置２７、凝集沈殿処理装置３２によって、排ガス１中の不純物を除去することができる。
　これにより、本実施形態のＣＯ２回収システムＡ及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液３、５中にセレン等の有害な不純物が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。また、例えば、ＣＯ２吸収液３、５の交換、各種装置（各塔）のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムＡの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
　また、凝集沈殿処理装置３２を備えることで、リクレーマ装置２７内の不純物濃度が大幅に下がるため、リクレーマ装置２７の濃縮効果（濃縮倍率）を大きくすることができ、リクレーミング運転の効率を向上、すなわち、リクレーマ装置２７による１回あたりの処理量を増大させることが可能になる。
　さらに、凝集沈殿処理装置３２で処理する際に、再生塔６で回収したＣＯ２をｐＨ調整に用いることで、効率的且つ経済的に不純物の除去を行うことが可能になる。
　ここで、リクレーマ装置２７を備えてＣＯ２回収システムＡを構成する場合、必ずしも第５実施形態や第６実施形態のようにＣＯ２回収システムＡ（不純物回収機構２０）を構成しなくてもよい。
　例えば、図８に示すように、リクレーマ装置２７で発生した濃縮残渣（リクレーミング処理液、スラッジ）２８を焼却処理するインシネレータ装置（焼却装置）３５を不純物回収機構２０として備えてもよい。この場合には、インシネレータ装置３５で濃縮残渣２８を焼却処理するとともに、その排熱を回収して水蒸気を生成し、この水蒸気を例えば再生塔６の水蒸気、リクレーマ装置２７の水蒸気などとして再利用するようにしてもよい。これにより、第５実施形態や第６実施形態と同様の作用効果を得ることが可能になるとともに、さらにエネルギー効率を向上させることが可能になる。
　また、図９に示すように、リクレーマ装置２７で発生した濃縮残渣２８をイオン交換して処理する第３イオン交換装置３６を不純物回収機構２０として備えてもよい。第３イオン交換装置３６は第１イオン交換装置３０、第２イオン交換装置３１と同様に構成されている。そして、この第３イオン交換装置３６で処理することで、リクレーマ装置２７から排出される濃縮残渣２８、ひいては廃棄物の有害物質濃度を低減することができる。このように廃棄物の有害物質濃度が低くなることで、産業廃棄物として濃縮残渣２８を処理することを不要にすることも可能になり、廃棄物の減容化、ひいては廃棄物の処理コストの削減等を図ることが可能になる。また、第３イオン交換装置３６のイオン交換樹脂をイオン交換樹脂再生工場で再生することにより、さらに廃棄物を削減することが可能になる。
　さらに、図１０に示すように、リクレーマ装置２７で発生した濃縮残渣２８を凝集沈殿処理する凝集沈殿処理装置３７を不純物回収機構２０として備えてもよい。凝集沈殿処理装置３７は、凝集沈殿処理装置３２と同様に構成してもよい。そして、この凝集沈殿処理装置３７で処理することで、リクレーマ装置２７から排出される濃縮残渣２８、ひいては廃棄物の有害物質濃度を低減することができる。このように廃棄物の有害物質濃度が低くなることで、産業廃棄物として濃縮残渣２８を処理することを不要にすることも可能になり、廃棄物の減容化、ひいては廃棄物の処理コストの削減等を図ることが可能になる。また、凝集沈殿処理装置３７から処理水をリクレーマ装置２７に返送して、再度リクレーミングすることにより、排水量を低減することが可能になるとともに、ＣＯ２吸収液３に含まれていたアミンの回収も行うことが可能になる。
　さらに、図１１に示すように、リクレーマ装置２７で発生した濃縮残渣２８を電気透析処理する電気透析処理装置３８を不純物回収機構２０として備えてもよい。電気透析処理装置３８で濃縮残渣２８を処理する際には、予め濃縮残渣２８に酸性溶液を添加し、有害な不純物をイオン化させる。そして、この電気透析処理装置３８により、濃縮残渣３８を電気透析処理することで、リクレーマ装置２７から排出される濃縮残渣２８、ひいては廃棄物の有害物質濃度を低減することができる。このように廃棄物の有害物質濃度が低くなることで、産業廃棄物として濃縮残渣２８を処理することを不要にすることも可能になり、廃棄物の減容化、ひいては廃棄物の処理コストの削減等を図ることが可能になる。また、電気透析処理装置３８で濃縮残渣２８を処理すると、例えばｐＨが２以下の酸性の処理液が生成されるため、この処理液を吸収塔４の水洗スクラバー１３に送り、この水洗スクラバー１３の酸洗浄用の洗浄水として利用することが可能になる。
　さらに、図１２に示すように、図５から図１１に示した通常の第１リクレーマ装置２７で処理した後の濃縮残渣（リクレーミング処理液、スラッジ）２８を、不純物除去機構２０の第２リクレーマ装置３９で処理するように構成してもよい。この場合には、第２リクレーマ装置３９で処理する際に濃縮残渣２８にＮａＯＨを添加し、ＣＯ２処理液３、リフラックス液４０中のＣＯ２とＮａＯＨとの反応によるＮａ２ＣＯ３の生成量を低減させ、ＮａＯＨによるアミン回収効果を向上させる。また、Ｎａ２ＣＯ３の生成量が低減することで、沸点上昇を最小限に抑えることができ、リクレーミング処理量を増大することができる。
　また、第２リクレーマ装置３９での処理を減圧リクレーミングにすることで、アミン回収量をさらに増大させることができる。すなわち、第２リクレーマ装置３９に直列に冷却器４１と気液分離装置４２とブロア（減圧ファン）４３を接続して配設された減圧リクレーミング経路４５を備えて構成する。この場合には、第２リクレーマ装置３９による加熱で分離した水分を用いて熱回収を行うようにすると、さらにエネルギー効率を向上させることができる。また、第２リクレーマ装置３９で処理し、気液分離装置４２で分離した気体を吸収塔２の入り口側、例えば連結ダクト８に供給すると、ブロアの動力を低減することが可能になる。
　さらに、図１３に示すように、一つのリクレーマ装置２７で分離した水分２９を再生塔６に返送する返送経路４６を設けるとともに、リクレーマ装置２７に直列に冷却器４１と気液分離装置４２とブロア（減圧ファン）４３を接続して減圧リクレーミング経路４７を設け、一つのリクレーマ装置２７を第１運転操作と第２運転操作の２段運転で使用するようにしてもよい。
　具体的に、このリクレーマ装置２７の第１運転操作では、再生塔６からＣＯ２吸収液（リーン液）３を引き抜き、このＣＯ２吸収液３を例えば１３０～１５０℃で加熱し、濃縮残渣２８と水分２９に分離する。濃縮残渣２８は、ポンプ等を用いて廃棄物排出ラインから外部に排出して処理し、分離した水分２９は、再生塔６に返送する。
　次に、リクレーマ装置２７の第２運転操作では、リクレーマ装置２７で処理する際にＮａＯＨを添加し、ＣＯ２吸収液（リーン液）３及びリフラックス液４０中のＣＯ２とＮａＯＨとの反応により生成するＮａ２ＣＯ３の生成量を低減させ、ＮａＯＨによるアミン回収効果を向上させる。また、Ｎａ２ＣＯ３の生成量が低減することで、沸点上昇を最小限に抑えることができ、リクレーミング処理量を増大することができる。また、リクレーマ装置２７での処理を減圧リクレーミングにすることで、アミン回収量をさらに増大させることができる。すなわち、リクレーマ装置２７でＣＯ２吸収液３を加熱することで分離した水分２９を冷却器の冷却媒体として熱回収を行うようにすると、さらにエネルギー効率を向上させることができる。また、リクレーマ装置２７で処理し、気液分離装置４２で分離した気体を吸収塔２の入り口側に供給すると、ブロアの動力を低減することが可能になる。
　さらに、図１４に示すように、リクレーマ装置２７で処理した後の濃縮残渣（リクレーミング処理液、スラッジ）２８を、不純物除去機構２０の蒸発濃縮装置４４で処理することで、ＣＯ２吸収液３から有害な不純物を回収除去するように構成してもよい。この場合には、蒸発濃縮装置４４で蒸発した水蒸気を気液分離装置４５で分離し、水分４６を吸収塔４に、気体４７を脱硫冷却塔２の入り口側に戻す。これにより、蒸発濃縮装置４４で気化した有害な不純物を脱硫冷却塔２で再度除去処理することができる。また、リクレーマ装置２７から排出される廃棄物の有害物質濃度を低減することができ、産業廃棄物として廃棄物を処理することを不要にすることも可能になる。よって、廃棄物の減容化、ひいては廃棄物の処理コストの軽減等を図ることが可能になる。
　以上、本発明に係るＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法の第１から第６実施形態、及びその変更例としての実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　上記したＣＯ２回収システム及びＣＯ２回収方法によれば、従来のようにＣＯ２吸収液中にセレン等の有害物質（不純物）が溶け込み、高濃度化することを防止することが可能になる。
　そして、例えば、ＣＯ２吸収液の交換、各種装置のメンテナンスや、ＣＯ２回収システムの運転に伴って発生する廃棄物の処理に多大な労力、費用を要するという不都合を解消することができる。
１　　　排ガス
２　　　脱硫冷却塔（前処理装置）
３　　　ＣＯ２吸収液（リーン液）
４　　　吸収塔（吸収装置）
５　　　ＣＯ２吸収液（リッチ液）
６　　　再生塔（再生装置）
７　　　吸収液循環経路
７ａ　　吸収液送液管
７ｂ　　吸収液供給管
７ｃ　　冷却器
７ｄ　　第１吸収液引抜経路
７ｅ　　第２吸収液引抜経路
８　　　連絡ダクト
１０　　水洗スクラバー（スクラバー）
１０ａ　冷却器
１１　　デミスタ
１２　　吸収液スクラバー
１３　　水洗スクラバー（スクラバー）
１３ａ　水洗水循環経路
１４　　デミスタ
１５　　デミスタ
１６　　排熱回収ボイラ
１７　　冷却器
１８　　ＣＯ２圧縮機
２０　　不純物除去機構
２１　　電気集塵機
２２　　排水処理装置
２３　　不純物除去用デミスタ
２４　　ろ過装置
２５　　不純物除去用デミスタ
２６　　ろ過装置
２７　　リクレーマ装置（第１リクレーマ装置）
２８　　濃縮残渣
２９　　水分
３０　　イオン交換装置（第１イオン交換装置）
３１　　イオン交換装置（第２イオン交換装置）
３２　　凝集沈殿処理装置
３２ａ　ｐＨ調整槽
３２ｂ　凝集剤添加槽
３２ｃ　撹拌槽
３２ｄ　沈殿槽
３５　　インシネレータ装置
３６　　イオン交換装置（第３イオン交換装置）
３７　　凝集沈殿処理装置
３８　　電気透析処理装置
３９　　リクレーマ装置（第２リクレーマ装置）
４０　　リフラックス液
４１　　冷却器
４２　　気液分離装置
４３　　ブロア（減圧ファン）
４４　　蒸発濃縮装置
４５　　減圧リクレーミング経路
４６　　返送経路
４７　　減圧リクレーミング経路
Ａ　　　ＣＯ２回収システム
Ｗ１　　水洗水

Claims (22)

  1. 　排ガスを冷却する前処理装置と、
    　前記前処理装置で処理した排ガスにＣＯ２吸収液を接触させ、前記排ガス中のＣＯ２を前記ＣＯ２吸収液に吸収させる吸収装置と、
    　ＣＯ２を吸収した前記ＣＯ２吸収液を前記吸収装置から受け入れるとともに加熱して、前記ＣＯ２吸収液からＣＯ２を分離する再生装置と、
    　前記吸収装置と前記再生装置の間で前記ＣＯ２吸収液を循環させる吸収液循環経路と、
    　排ガスから前記ＣＯ２吸収液に溶け込んで前記吸収液循環経路で高濃度化する不純物を、前記吸収液循環経路で、及び／又は予め前記前処理装置で除去する不純物除去機構とを備えているＣＯ２回収システム。
  2. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物が、セレン、ヒ素、カドミウム、鉛、六価クロム、水銀、銅、フッ素、ホウ素の少なくとも１種を含む物質であるＣＯ２回収システム。
  3. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記前処理装置に設けられた電気集塵機を備えているＣＯ２回収システム。
  4. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記前処理装置及び／又は前記吸収装置に設けられた不純物除去用デミスタを備えているＣＯ２回収システム。
  5. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記前処理装置がスクラバーを備え、
    前記不純物除去機構が、前記前処理装置のスクラバーから散水した水洗水を処理して、前記水洗水に含まれた不純物を除去する排水処理装置を備えているＣＯ２回収システム。
  6. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記吸収装置から前記再生装置に給送される前記ＣＯ２吸収液、及び／又は前記吸収液循環経路の前記再生装置から前記吸収装置に給送される前記ＣＯ２吸収液をろ過して前記不純物を除去するろ過装置を備えているＣＯ２回収システム。
  7. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記吸収装置がスクラバーを備え、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収装置のスクラバーで散水した水洗水をろ過して、前記水洗水に含まれた不純物を除去するとともに、ろ過処理した後の水洗水を前記吸収装置のスクラバーの水洗水循環経路及び／又は前記吸収液循環経路に返送するろ過装置を備えているＣＯ２回収システム。
  8. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記吸収装置から前記再生装置に給送される前記ＣＯ２吸収液、及び／又は前記吸収液循環経路の前記再生装置から前記吸収装置に給送される前記ＣＯ２吸収液をイオン交換樹脂に接触させて前記不純物を除去するイオン交換装置を備えているＣＯ２回収システム。
  9. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、
    　前記吸収液循環経路から前記リクレーマ装置に前記ＣＯ２吸収液を供給する吸収液引抜経路の前記ＣＯ２吸収液をイオン交換樹脂に接触させて前記不純物を除去するイオン交換装置とを備えているＣＯ２回収システム。
  10. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、
    　前記吸収液循環経路から前記リクレーマ装置に前記ＣＯ２吸収液を供給する吸収液引抜経路の前記ＣＯ２吸収液を凝集沈殿処理して前記不純物を除去する凝集沈殿処理装置とを備えているＣＯ２回収システム。
  11. 　請求項１０に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記凝集沈殿処理装置では、前記再生装置で分離したＣＯ２を用いて前記ＣＯ２吸収液のｐＨを調整することを特徴とするＣＯ２回収システム。
  12. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、
    　前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を焼却処理するインシネレータ装置とを備えており、
    　前記インシネレータ装置で濃縮残渣を焼却処理する際の排熱を利用して水蒸気を生成し、該水蒸気を前記リクレーマ装置及び／又は再生装置で利用するＣＯ２回収システム。
  13. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、
    　前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣をイオン交換樹脂に接触させて前記不純物を除去するイオン交換装置とを備えているＣＯ２回収システム。
  14. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、
    　前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を凝集沈殿処理して前記不純物を除去する凝集沈殿処理装置とを備えているＣＯ２回収システム。
  15. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送するリクレーマ装置と、
    　前記リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を電気透析処理して前記不純物を除去する電気透析処理装置とを備えているＣＯ２回収システム。
  16. 　請求項１５に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記前処理装置がスクラバーを備え、
    　前記不純物除去機構の前記電気透析処理装置で処理して生成された酸性の処理水を前記前処理装置のスクラバーの酸洗浄用の洗浄水として供給するＣＯ２回収システム。
  17. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第１リクレーマ装置と、
    　前記第１リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を加熱し、前記濃縮残渣をさらに加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第２リクレーマ装置とを備えているＣＯ２回収システム。
  18. 　請求項１７に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構の前記第２リクレーマ装置で処理する際に前記濃縮残渣にＮａＯＨを添加するＣＯ２回収システム。
  19. 　請求項１７に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    前記不純物除去機構が、前記第２リクレーマ装置に直列に冷却器と気液分離装置と減圧ファンを接続して配設された減圧リクレーミング経路を備えているＣＯ２回収システム。
  20. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第１リクレーマ装置と、
    　前記第１リクレーマ装置で分離した水分を前記再生装置に返送する水分返送経路と、
    前記第１リクレーマ装置に直列に冷却器と気液分離装置と減圧ファンを接続して配設された減圧リクレーミング経路とを備えているＣＯ２回収システム。
  21. 　請求項１に記載のＣＯ２回収システムにおいて、
    　前記不純物除去機構が、前記吸収液循環経路の前記ＣＯ２吸収液を引き抜いて加熱し、該ＣＯ２吸収液中の不純物を加熱濃縮するとともに水分を前記再生装置に返送する第１リクレーマ装置と、
    　前記第１リクレーマ装置から発生した濃縮残渣を加熱して水蒸気を発生させるとともに前記濃縮残渣を加熱濃縮する蒸発濃縮装置と、
    前記蒸発濃縮装置から発生した前記水蒸気を気体と水分に分離するとともに、前記気体を前記前処理装置に、前記水分を前記吸収装置に返送する気液分離装置とを備えているＣＯ２回収システム。
  22. 　前処理装置で排ガスを冷却し、
    　前記前処理装置で処理した排ガスを、吸収装置でＣＯ２吸収液に接触させて、排ガス中のＣＯ２を前記ＣＯ２吸収液に吸収させ、
    　前記吸収装置で処理した前記ＣＯ２吸収液を受け入れるとともに、再生装置で加熱して、前記ＣＯ２吸収液からＣＯ２を分離し、
    　吸収液循環経路を通じ、前記吸収装置と前記再生装置の間で前記ＣＯ２吸収液を循環させて、排ガスからのＣＯ２の除去とＣＯ２の回収を行うとともに、
    　不純物除去機構によって、排ガスから前記ＣＯ２吸収液に溶け込んで前記吸収液循環経路で高濃度化する不純物を、前記吸収液循環経路で、及び／又は予め前記前処理装置で除去するＣＯ２回収方法。
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