WO2016190266A1 - 放出処理装置及び放出処理方法 - Google Patents

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rich
agent
vapor
release
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PCT/JP2016/065127
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彰利 藤澤
広央 半谷
亮 松岡
公二 野一色
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株式会社神戸製鋼所
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Definitions

  • the present invention relates to a discharge processing apparatus and a discharge processing method.
  • Patent Document 1 discloses an example of such a discharge processing apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a release processing device as a part of a CO 2 recovery device for recovering CO 2 as a specific gas component.
  • a CO 2 recovery apparatus of Patent Document 1 to absorb CO 2 from CO 2 containing gas into the absorbing solution in the absorption tower, releasing CO 2 in the emission treatment apparatus using the regeneration tower from the absorbing liquid that has absorbed the CO 2 To collect CO 2 .
  • a rich solution that is an absorbing solution that has absorbed CO 2 in the absorption tower is supplied to the regeneration tower, and the rich solution is sprayed from above in the regeneration tower.
  • a packed bed is provided in the regeneration tower.
  • the rich solution sprayed in the regeneration tower descends through the packed bed, and CO 2 is liberated from the rich solution in the process.
  • the rich solution becomes a lean solution (regeneration solution) that is an absorbing solution from which almost all of CO 2 has been removed, and the lean solution accumulates at the bottom of the regeneration tower.
  • At least a part of the lean solution accumulated at the bottom of the regeneration tower is guided to the regeneration heater, heated and evaporated in the regeneration heater, and then returned to the lower part of the regeneration tower.
  • the vapor of the lean solution returned to the lower part in the regeneration tower rises in the regeneration tower and comes into contact with the descending rich solution to liberate CO 2 from the rich solution. Thereby, CO 2 is released from the rich solution.
  • the regeneration tower is configured such that the regenerated gas is discharged from the top of the regeneration tower.
  • the gas discharged from the regeneration tower is a mixed gas of the vapor and CO 2 released from the rich solution.
  • the mixed gas discharged from the regeneration tower is introduced into the condenser. In the condenser, only the vapor in the mixed gas is condensed and separated, and the remaining CO 2 is discharged from the condenser and collected.
  • Patent Document 1 has a problem that the energy required for the release process for releasing CO 2 as the specific gas component from the rich solution increases and the efficiency of the release process is poor. The reason is as follows.
  • Patent Document 1 CO 2 is liberated from the rich solution in the regeneration tower using the lean solution vapor generated in the regeneration heater.
  • a large amount of heat is required in the regeneration heater. For this reason, the energy required for the CO 2 release process increases.
  • An object of the present invention is to provide a discharge processing apparatus and a discharge process capable of reducing the energy required for the process of releasing the specific gas component from the absorbing liquid that has absorbed the specific gas component and improving the efficiency of the discharge process of the specific gas component. Is to provide a method.
  • a release treatment apparatus is a release treatment apparatus for releasing a specific gas component from a rich absorption liquid that is an absorption liquid that has absorbed a specific gas component, the rich absorption liquid supplying the rich absorption liquid A release that is connected to the rich absorbent supply section so as to receive the rich absorbent from the liquid supply section and that has a lower boiling point than the rich absorbent and supplies an incompatible release agent to the rich absorbent.
  • a release channel connected to the release agent supply unit so as to receive the release agent from the agent supply unit, and the release channel while the received rich absorbent liquid flows A microchannel that guides the rich absorbent so as to release the specific gas component, and the discharge flow path is configured such that the specific gas component is released from the rich absorbent and the Having a processing channel unit to guide in a state in which the a vapor of the rich absorption liquid and the releasing agent was brought into contact with each other to move eluant to steam.
  • a release treatment method is a release treatment method for releasing the specific gas component from a rich absorption liquid that is an absorption liquid that has absorbed the specific gas component, wherein the rich absorption liquid is the specific gas.
  • the liberation of the specific gas component from the rich absorbent by moving the vapor of the liberation agent in contact with each other and moving the specific gas component to the vapor of the liberation agent Includes a physical process, the.
  • FIG. 3 is a plan view of a heat medium flow path substrate constituting the flow path structure of the release processing unit illustrated in FIG. 2. It is a schematic diagram for demonstrating a vaporization process process and a liberation process process. It is a mimetic diagram of an absorption separation device containing a discharge processing device by one modification of the present invention. It is a schematic diagram for demonstrating the release process process in the discharge flow path in the flow path structure of the discharge processing apparatus shown in FIG.
  • the release processing device 3 (see FIG. 1) according to the present embodiment is a device that performs a process of releasing a specific gas component from a rich absorption liquid that is an absorption liquid that has absorbed the specific gas component.
  • the release processing device 3 constitutes a part of the absorption separation device 1 that absorbs the specific gas component from the processing gas containing the specific gas component into the absorption liquid, and then discharges and recovers the specific gas component from the absorption liquid. Yes.
  • the absorption separation device 1 includes an absorption tower 2, a release treatment device 3, a heat exchanger 6, a first pump 9, and a second pump 10.
  • the absorption tower 2 performs a process for causing the absorbing liquid to absorb the specific gas component from the processing gas containing the specific gas component.
  • a packed bed 12 is provided in an intermediate region in the vertical direction in the absorption tower 2.
  • a spraying unit 14 for spraying the absorbing liquid is provided in the upper region of the packed bed 12 in the absorption tower 2, that is, in the upper region in the absorption tower 2.
  • the processing gas is introduced into a region below the packed bed 12 in the absorption tower 2, that is, a lower region in the absorption tower 2.
  • the absorbing liquid is sprayed from the spraying section 14 in the absorption tower 2, and the sprayed absorbing liquid contacts the processing gas rising from the lower area in the absorption tower 2 while descending through the packed bed 12. To do. By this contact, the specific gas component is absorbed from the processing gas into the absorption liquid.
  • the absorption liquid that has absorbed the specific gas component accumulates at the bottom of the absorption tower 2 and is discharged from the absorption tower 2.
  • the absorbing liquid that has absorbed the specific gas component is referred to as a rich absorbing liquid.
  • the off-gas that is the processing gas after the specific gas component is absorbed by the absorbing liquid rises and is discharged from the top of the absorption tower 2.
  • the discharge part at the bottom of the absorption tower 2 for discharging the rich absorption liquid is connected to the heat exchanger 6 via a pipe line.
  • a pipe connecting the discharge section at the bottom of the absorption tower 2 and the heat exchanger 6 is provided with a first pump 9 that sends the rich absorption liquid discharged from the absorption tower 2 to the heat exchanger 6 side.
  • the first pump 9 is connected to the discharge flow path 50 in the flow path structure 32 via a pipe line, the heat exchanger 6 and a rich absorbent introduction header 34 described later.
  • the first pump 9 is a rich absorbent supply section that supplies the rich absorbent to the discharge passage 50 in the passage structure 32 through the pipe line, the heat exchanger 6 and the rich absorbent introduction header 34 described later. is there.
  • the heat exchanger 6 performs heat exchange between the rich absorption liquid and the lean absorption liquid in which the concentration of the specific gas component is reduced by releasing the specific gas component in the release processing unit 4 as will be described later. Is. In the heat exchanger 6, the rich absorbent is heated by heat exchange.
  • the outlet of the lean absorption liquid of the heat exchanger 6 is connected to the spraying section 14 of the absorption tower 2 through a pipe line.
  • the lean absorbent discharged from the heat exchanger 6 is supplied to the absorption tower 2 and sprayed from the spraying section 14 into the absorption tower 2 as an absorbent.
  • the outlet of the rich absorption liquid of the heat exchanger 6 is connected to the discharge processing unit 4 through a pipe line. Thereby, the rich absorption liquid discharged from the heat exchanger 6 is supplied to the discharge processing unit 4.
  • the release processing device 3 performs a process for releasing the specific gas component from the rich absorbent liquid sent from the heat exchanger 6 to the release processing unit 4 of the release processing device 3 and recovering the specific gas component.
  • the release processing device 3 includes a release processing unit 4 and a condenser 8.
  • the release processing unit 4 releases the specific gas component from the rich absorption liquid by releasing the specific gas component from the rich absorption liquid and moving the specific gas component into the release agent.
  • the release processing unit 4 has a function of releasing the specific gas component from the rich absorbent and regenerating the rich absorbent into a lean absorbent having a reduced concentration of the specific gas component.
  • the discharge processing unit 4 includes a flow channel structure 32, a rich absorbent introduction header 34, a release agent introduction header 36, a separation header 38, a heat medium introduction header 40, and a heat medium discharge. And a header 42.
  • the flow path structure 32 has a number of discharge flow paths 50 (see FIG. 3) that discharge a specific gas component from the rich absorbent while circulating the rich absorbent, and a heat medium that circulates the rich absorbent.
  • a plurality of heat medium passages 56 (see FIG. 5) for supplying heat for heating a fluid flowing in a confluence fluid passage portion 54 described later are included.
  • the discharge channel 50 and the heat medium channel 56 are microchannels having a minute channel diameter.
  • the heat medium channel 56 is an example of a heat supply unit and a processing channel heat supply unit in the present invention.
  • the flow path structure 32 is made of a laminated body formed by laminating a large number of plates made of, for example, stainless steel and bonding them together.
  • the multiple plates constituting the flow path structure 32 include a plurality of discharge flow path substrates 44, a plurality of heat medium flow path substrates 45, and a plurality of sealing plates 46.
  • the discharge flow path substrate 44 and the heat medium flow path substrate 45 are alternately and repeatedly stacked with the sealing plate 46 interposed therebetween.
  • Each discharge channel substrate 44 is formed with a plurality of discharge channels 50 arranged in parallel as shown in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, each discharge channel 50 includes a first receiving channel portion 51, a second receiving channel portion 52, a merging portion 53, and a merging fluid channel portion 54.
  • the first receiving flow channel portion 51 is a flow channel that introduces the rich absorption liquid and guides the rich absorption liquid to the merging portion 53.
  • the second receiving flow channel portion 52 is a flow channel that introduces a free agent and guides the free agent to the merge portion 53.
  • the junction 53 is connected to the downstream end of the first receiving flow path 51 and the downstream end of the second receiving flow path 52.
  • the merging portion 53 is a portion that receives the rich absorbent from the first receiving flow passage 51 and accepts the free agent from the second receiving flow passage 52 and joins the rich absorbent and the free agent.
  • the merging fluid channel portion 54 is connected to the downstream side of the merging portion 53.
  • the merging fluid flow path unit 54 is configured to vaporize the liberating agent while allowing the rich absorbing solution and the liberating agent flowing into the merging fluid flow path unit 54 to flow from the merging unit 53 in contact with each other. It is a flow path in which a liberation process is performed in which a specific gas component is liberated from the liquid and moved into the liberator vapor.
  • FIG. 6 schematically shows the discharge channel 50.
  • the merging fluid channel portion 54 includes an upstream vaporization channel portion 54b connected to the merging portion 53 and a free channel portion 54c connected to the downstream side of the vaporization channel portion 54b. And have.
  • the vaporization flow path part 54 b is connected to the downstream side of the merging part 53 so as to receive the merging fluid of the rich absorbent and the liberating agent merged at the merging part 53 from the merging part 53.
  • the vaporization flow path portion 54b is configured to receive heat from the heat medium flow path 56 such that the liberated agent in the received combined fluid is vaporized to generate vapor of the liberated agent.
  • the vaporization flow path portion 54b is a portion where vaporization processing is performed in which the free agent is vaporized by the supplied heat to generate vapor of the free agent.
  • the free flow path part 54c is a part where the free process is performed. Specifically, the free flow path part 54c releases the rich absorbent and the free agent vapor that have flowed from the vaporization flow path part 54b into the free flow path part 54c, and the specific gas component is released from the rich absorbent and the free release agent. This is the portion where the rich absorbent and the free agent vapor circulate in contact with each other so as to move into the vapor.
  • the free flow path part 54c is an example of the process flow path part in this invention.
  • each discharge flow path substrate 44 On one plate surface of each discharge flow path substrate 44, a plurality of fine grooves having a shape corresponding to each first receiving flow path portion 51 and a plurality of fine grooves having a shape corresponding to each merging fluid flow path portion 54 are provided. Grooves are formed. The openings of the grooves on the one plate surface are sealed by a sealing plate 46 (see FIG. 2) laminated on the one plate surface, so that each first receiving flow path portion 51 and each combined fluid A flow path portion 54 is formed.
  • a plurality of fine grooves having a shape corresponding to each second receiving flow path portion 52 are formed on the plate surface opposite to the one plate surface of each discharge flow path substrate 44.
  • the openings of the grooves on the opposite plate surface are sealed by a sealing plate 46 (see FIG. 2) laminated on the opposite plate surface, thereby forming each second receiving flow path portion 52.
  • each discharge channel substrate 44 a plurality of through holes having shapes corresponding to the respective confluence portions 53 penetrate the discharge channel substrate 44 in the thickness direction from the one plate surface to the opposite plate surface. Is formed. Each junction 53 is formed by each through hole.
  • Each first receiving flow path portion 51 has a first inlet 51a for receiving the rich absorbent at the upstream end thereof.
  • Each of the second receiving flow path portions 52 has a second introduction port 52a for receiving a releasing agent at an upstream end portion thereof.
  • each merging fluid flow path portion 54 has an outlet 54a at the downstream end thereof for letting out the lean absorption liquid after the release treatment and the release agent vapor.
  • Each first introduction port 51 a, each second introduction port 52 a, and each outflow port 54 a is open on a corresponding side surface of the flow path structure 32.
  • Each heat medium passage substrate 45 is formed with a plurality of heat medium passages 56 arranged in parallel as shown in FIG.
  • Each heat medium channel 56 has a meandering shape.
  • a plurality of fine grooves having a shape corresponding to each heat medium flow path 56 are formed on one plate surface of each heat medium flow path substrate 45. The openings of the grooves on the one plate surface are sealed by a sealing plate 46 (see FIG. 2) laminated on the plate surface, whereby each heat medium flow path 56 is formed.
  • each discharge flow channel substrate 44 and the heat medium flow channel substrate 45 are alternately stacked with the sealing plate 46 interposed therebetween, thereby forming each discharge flow channel substrate 44.
  • the plurality of discharge channels 50 and the plurality of heat medium channels 56 formed on each heat medium channel substrate 45 are alternately arranged in the stacking direction of the plates.
  • the discharge flow channel 50 and the heat medium flow channel 56 adjacent to each other in the stacking direction have a distance that allows the mixed fluid flowing through the discharge flow channel 50 and the heat medium flowing through the heat medium flow channel 56 to exchange heat with each other. They are arranged adjacent to each other.
  • Each heat medium channel 56 has an inlet 56a for receiving the heat medium at the upstream end thereof.
  • Each heat medium flow path 56 has an outlet 56b through which the heat medium flows out at the downstream end.
  • Each introduction port 56 a and each outflow port 56 b are opened on the corresponding side surfaces of the flow path structure 32.
  • the rich absorbent introduction header 34 (see FIG. 2) is for distributing and supplying the rich absorbent to the first introduction ports 51a of the discharge channels 50 (see FIG. 3).
  • the rich absorbent introduction header 34 is provided on the flow path structure 32 in which the first introduction ports 51a are formed so as to cover all the first introduction ports 51a of all the discharge flow paths 50 in the flow path structure 32. It is attached to the side.
  • the rich absorbent introduction header 34 is connected to the rich absorbent exit of the heat exchanger 6 via a conduit.
  • the rich absorbent introduction header 34 is configured so that the rich absorbent discharged from the heat exchanger 6 is supplied to the rich absorbent introduction header 34.
  • the release agent introduction header 36 (see FIG. 2) is for distributing and supplying the liquid release agent to the second introduction ports 52a of the discharge channels 50 (see FIG. 3).
  • the release agent introduction header 36 has a side surface of the flow channel structure 32 in which the second introduction ports 52a are formed so as to cover all the second introduction ports 52a of all the discharge flow channels 50 in the flow channel structure 32. Is attached.
  • the separation header 38 (see FIG. 2) is for gas-liquid separation of the mixed fluid of the lean absorbent and the free agent vapor that has flowed out from each outlet 54a (see FIG. 3).
  • the separation header 38 is attached to the side surface of the flow path structure 32 in which the outflow ports 54a are formed so as to cover all the outflow ports 54a of all the discharge flow paths 50 in the flow path structure 32.
  • the mixed fluid In the internal space of the separation header 38, the mixed fluid is discharged from each outlet 54a. In this internal space, the mixed fluid is separated into a gas and a liquid by a specific gravity difference between the lean absorbing liquid and the free agent vapor.
  • the lower part of the separation header 38 is provided with a lower outlet for discharging the lean absorbent separated in the separation header 38.
  • the lower outlet is connected to the heat exchanger 6 (see FIG. 1) via a pipe line.
  • emitted from the lower exit is guide
  • an upper outlet for discharging the free agent vapor separated in the separation header 38 is provided at the upper part of the separation header 38.
  • This upper outlet is connected to the condenser 8 (see FIG. 1) via a pipe line.
  • emitted from the upper exit is guide
  • the heat medium introduction header 40 (see FIG. 2) is for distributing and supplying the heat medium to the introduction ports 56a of the respective heat medium flow paths 56 (see FIG. 5).
  • the heat medium introduction header 40 is attached to the side surface of the flow channel structure 32 in which the introduction ports 56a are formed so as to collectively cover the introduction ports 56a of all the heat medium flow channels 56 in the flow channel structure 32. ing.
  • a heat medium supply pipe is connected to the heat medium introduction header 40.
  • a heat medium is supplied from the supply pipe to the heat medium introduction header 40.
  • the heat medium discharge header 42 receives a used heat medium that is used for heating in the flow path structure 32 and flows out from the outlet 56b of each heat medium flow path 56 (see FIG. 5). Is.
  • the heat medium discharge header 42 is attached to the side surface of the flow path structure 32 where the outflow ports 56b are formed so as to collectively cover the outflow ports 56b of all the heat medium flow paths 56 in the flow path structure 32.
  • a heat medium discharge pipe is connected to the heat medium discharge header 42. The used heat medium discharged into the heat medium discharge header 42 is discharged through the discharge pipe.
  • the condenser 8 cools and condenses the introduced free agent vapor.
  • the condensation of the free agent in the condenser 8 separates the specific gas component mixed in the free agent vapor.
  • the bottom of the condenser 8 is provided with a bottom outlet for discharging the condensed liquid free agent.
  • the bottom outlet is connected to the release agent introduction header 36 of the discharge processing unit 4 through a pipe line. That is, the condenser 8 is connected to the discharge flow path 50 in the flow path structure 32 via the pipe line and the release agent introduction header 36. Thereby, the liquid free agent discharged from the condenser 8 is sent to the free agent introduction header 36. Further, an upper outlet for discharging the separated specific gas component is provided at the upper part of the condenser 8.
  • the condenser 8 is a release agent supply unit that supplies the release agent to the discharge flow path 50 in the flow path structure 32 through the pipeline and the release agent introduction header 36.
  • an absorption separation device 1 having the release processing device 3 having the above-described configuration is prepared, and the release processing is performed using the prepared release processing device 3 of the absorption separation device 1.
  • the release treatment method of the present embodiment causes the specific gas component to be released from the rich absorption liquid that is an absorption liquid that has absorbed the specific gas component in the absorption tower 2 of the absorption separation device 1.
  • the specific gas component is, for example, CO 2
  • the absorbing liquid is, for example, an amine-based aqueous solution.
  • the processing gas introduced into the lower region in the absorption tower 2 rises through the packed bed 12 while the absorbing liquid sprayed from the spraying section 14 descends through the packed bed 12.
  • the specific liquid component is absorbed from the processing gas into the absorption liquid by the absorption liquid and the processing gas coming into contact with each other.
  • Off-gas which is a processing gas after the specific gas component is absorbed by the absorption liquid, is discharged from the top of the absorption tower 2.
  • the rich absorption liquid which is an absorption liquid after absorbing the specific gas component, accumulates at the bottom of the absorption tower 2, is discharged from the bottom, and is sent to the heat exchanger 6 by the first pump 9.
  • the temperature of the rich absorption liquid discharged from the absorption tower 2 and sent to the heat exchanger 6 becomes about 70 ° C. due to the heat generated by the absorption reaction of the specific gas component from the processing gas to the absorption liquid in the absorption tower 2. Yes.
  • heat exchanger 6 heat exchange is performed between the rich absorbent and the lean absorbent discharged from the separation header 38 of the discharge processing unit 4 as described later.
  • the temperature of the lean absorbent is about 120 ° C.
  • the rich absorption liquid is heated to a temperature near 120 ° C. by heat exchange with the lean absorption liquid, and then sent to the release processing unit 4.
  • the lean absorbent is cooled by heat exchange and then supplied to the spraying section 14 of the absorption tower 2 as an absorbent used for the absorption process.
  • the release processing unit 4 performs a release process for releasing a specific gas component from the rich absorption liquid sent as described above. Hereinafter, this discharge processing method will be described.
  • the rich absorbent is introduced into the rich absorbent introduction header 34 (see FIG. 2), and is distributed from the rich absorbent introduction header 34 to the first receiving passage 51 of each discharge passage 50 (see FIG. 3). be introduced.
  • the liquid release agent is supplied to the release agent introduction header 36 (see FIG. 2).
  • the liquid release agent supplied to the release agent introduction header 36 is distributed and introduced from the release agent introduction header 36 to the second receiving flow path portion 52 (see FIG. 3) of each discharge flow path 50.
  • the release agent is used as a medium for moving the specific gas component into the vapor of the liberating agent by releasing the specific gas component from the rich absorption solution by contacting with the rich absorption solution in a vapor state, as will be described later.
  • the release agent is a liquid having a boiling point lower than that of the absorption liquid (rich absorption liquid) and incompatible with the absorption liquid.
  • an organic solvent such as hexane, heptane, octane, or toluene is used as a releasing agent.
  • a high temperature heat medium is supplied to the heat medium introduction header 40 (see FIG. 2).
  • the supplied heat medium is distributed and introduced from the heat medium introduction header 40 to each heat medium flow path 56 (see FIG. 5).
  • the rich absorbent introduced into the first receiving flow channel 51 and the liquid release agent introduced into the second receiving flow channel 52 merge at the merge 53 (see FIG. 3) and merge in contact with each other. It flows to the fluid flow path portion 54.
  • the rich absorbent and the liberating agent flow in the slag flow state in the combined fluid flow path portion 54.
  • the liquid release agent in the slag flow is supplied from the heat medium flowing through the heat medium flow path 56 (see FIG. 5). It is heated and vaporized by the heat to become free agent vapor.
  • the slag flow which consists of the slag of the rich absorption liquid and the slag of the releasing agent vapor that are in contact with each other flows from the vaporization flow path portion 54b to the free flow path portion 54c on the downstream side (see FIG. 6).
  • the specific gas component CO 2
  • the specific gas component is released from the slag of the rich absorbent, and the released specific gas component becomes the rich absorbent liquid.
  • a liberation process is performed in which the free agent vapor in contact with the slag moves into the slag via the contact interface between the two slags.
  • the partial pressure of the specific gas component in the free agent vapor is lower than the partial pressure of the specific gas component in the rich absorbent, the slag of the free agent vapor and the slag of the rich absorbent are in contact with each other.
  • the specific gas component is liberated from the rich absorbing liquid having a high partial pressure of the specific gas component and moves into the free agent vapor having a low partial pressure of the specific gas component.
  • the release of the specific gas component from the rich absorbent is an endothermic reaction. For this reason, the release of the specific gas component from the rich absorbent is promoted by supplying heat from the heat medium that flows through the heat medium flow path 56 to the rich absorbent that flows through the free flow path portion 54c. By the release treatment as described above, the specific gas component is released from the rich absorbent.
  • the rich absorption liquid becomes a lean absorption liquid in which the concentration of the specific gas component is reduced by the release treatment.
  • a mixed fluid of the lean absorbing liquid and the free agent vapor containing the specific gas component flows from the outlet 54 a of each discharge channel 50 to the internal space of the separation header 38.
  • the mixed fluid flowing into the internal space of the separation header 38 (see FIG. 2) is gas-liquid separated into a free agent vapor containing a specific gas component and a lean absorbing liquid due to a specific gravity difference.
  • the free agent vapor containing the specific gas component is discharged from the upper outlet of the separation header 38, and the lean absorbent is discharged from the lower outlet of the separation header 38.
  • the lean absorbent discharged from the lower outlet of the separation header 38 is sent to the heat exchanger 6 by the second pump 10 and used for heat exchange with the rich absorbent as described above. Supplied to the unit 14.
  • the free agent vapor containing the specific gas component discharged from the upper outlet of the separation header 38 is introduced into the condenser 8. And the free agent vapor
  • the condensed liquid free agent flows from the condenser 8 to the free agent introduction header 36 of the release processing unit 4, and is introduced from the free agent introduction header 36 to the second receiving flow path 52 of each discharge flow path 50. .
  • only the specific gas component remains as the free agent vapor condenses in the condenser 8, and the specific gas component is discharged from the condenser 8 and collected.
  • the free flow path portion 54c of the discharge flow path 50 specifies the rich absorbent and the vapor of the free agent that has a lower boiling point than the rich absorbent and is incompatible with the rich absorbent.
  • the rich absorbent and the free agent vapor are circulated in contact with each other so that the gaseous component is released from the rich absorbent and moves to the free agent vapor.
  • heat amount required for vaporization of an absorption liquid can be used for liberation of the specific gas component from a rich absorption liquid.
  • the energy required for the discharge process of the specific gas component from a rich absorption liquid can be reduced.
  • the free flow path portion 54c of the discharge flow path 50 which is a microchannel, distributes the rich absorbent and vapor of the liberated agent in contact with each other.
  • the contact area per unit volume of steam can be increased. For this reason, the efficiency of the movement of the specific gas component through the contact interface between them from the rich absorption liquid to the vapor of the free agent can be improved. As a result, the efficiency of the specific gas component release process from the rich absorbent can be improved.
  • the heat supplied from the heat medium flow path 56 in the flow path structure 32 vaporizes the free agent flowing through the vaporization flow path portion 54b of the discharge flow path 50 in the flow path structure 32.
  • the release agent vapor can be generated.
  • the release processing device 3 can be downsized as compared with a release processing device including a heating device that heats the release agent outside the flow path structure to generate vapor of the release agent.
  • the rich absorbent that flows through the free flow path portion 54 c can be heated by the heat supplied from the heat medium flow path 56 in the flow path structure 32. Therefore, it is possible to promote the liberation of CO 2 from the rich absorbent by heating the rich absorbent that flows through the free flow path portion 54c.
  • the absorption tower is used as the absorption device that absorbs the specific gas component from the processing gas into the absorption liquid, but an absorption device other than the absorption tower may be used.
  • the specific gas component to be separated is not necessarily limited to CO 2 and may be another gas component.
  • an absorbing liquid that can selectively absorb the gas component to be separated is used as the absorbing liquid, and the free component that has a boiling point lower than that of the absorbing liquid and is incompatible with the absorbing liquid is a gas component from the absorbing liquid. What is necessary is just to use for the liberation process of.
  • the heat supply unit that supplies heat to the fluid flowing through the merged fluid flow path in the flow path structure is not necessarily limited to the heat medium flow path as described above.
  • a heat retention material that retains the heat supplied from may be provided as a heat supply unit.
  • the heat supply part which supplies heat to the vaporization flow path part, and the heat supply part which supplies heat to the free flow path part may each be provided independently.
  • the release agent and the rich absorption liquid are shown to flow in the form of the slag flow in the vaporization flow path part and the free flow path part, but are not necessarily limited to those flowing in this form.
  • the release agent and the rich absorption liquid may flow in the form of a two-layer flow in the vaporization flow path section and the free flow path section. Even in this case, vaporization of the free agent and release of the specific gas component from the rich absorbent by the free agent vapor can be performed in the same manner as in the above embodiment.
  • FIG. 7 shows an example of the absorption / separation apparatus 1 in which the release processing apparatus 3 according to such a modification is used.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a release processing step performed in the discharge channel 50 in the channel structure 32 in the modification.
  • the release agent supply unit of the release processing device 3 includes a vaporizer 60 that is provided outside the release processing unit 4 and vaporizes the release agent to generate vapor of the release agent.
  • the vaporizer 60 is provided in a conduit that connects the condenser 8 and the release agent introduction header 36 of the release processing unit 4.
  • the vaporizer 60 vaporizes the condensed liberator discharged from the condenser 8 by heating.
  • the release agent vapor generated by being vaporized by the vaporizer 60 is supplied to the release agent introduction header 36, and from the release agent introduction header 36 of each discharge flow path 50 (see FIG. 3) in the flow path structure 32.
  • the free agent vapor is distributed and introduced into the second receiving flow path portion 52.
  • the free agent vapor flowing from the second receiving flow path 52 joins the rich absorbent flowing from the first receiving flow path 51 at the confluence 53 of each discharge flow path 50. Then, the merged rich absorbent and the free agent vapor flow into the merged fluid channel 54 from the merge 53, and the specific gas component is liberated from the rich absorbent while flowing through the merged fluid channel 54. A liberation process that moves into the agent vapor is performed.
  • the entire merging fluid flow path portion 54 is a free flow path portion 54c that performs the free processing step. In other words, the free flow path portion 54 c is directly connected to the merge portion 53.
  • the vapor of the free agent generated by the vaporizer 60 outside the flow channel structure 32 is caused to flow into the merge portion 53 through the second receive flow channel portion 52, and the first receive flow channel portion enters the merge portion 53.
  • 51 can be combined with the rich absorption liquid flowing in from 51. Since the volume of the liquid free agent is significantly increased by being vaporized to become vapor, if the liquid free agent is vaporized after being introduced into the discharge flow channel, the vapor of the free agent with respect to the rich absorption liquid is reduced. It becomes difficult to adjust the mixing ratio.
  • the amount of the free agent vapor to be introduced is determined as the flow path structure 32.
  • the mixing ratio of the free agent vapor to the rich absorbent can be easily adjusted.
  • the release processing device is a release processing device for releasing the specific gas component from a rich absorption liquid that is an absorption liquid that has absorbed the specific gas component, and supplies the rich absorption liquid.
  • Connected to the rich absorbent liquid supply section so as to receive the rich absorbent liquid from the rich absorbent liquid supply section, and supplies a release agent having a boiling point lower than that of the rich absorbent liquid and incompatible with the rich absorbent liquid.
  • a release channel connected to the release agent supply unit so as to receive the release agent from the release agent supply unit, wherein the received rich absorbent liquid flows.
  • a microchannel that guides the rich absorption liquid so as to release the specific gas component, and the discharge flow path includes the specific gas component from the rich absorption liquid.
  • the processing flow path portion of the discharge flow path is configured to supply a rich absorbent and a vapor of a freezing agent having a boiling point lower than that of the rich absorbent and incompatible with the rich absorbent.
  • the rich absorbent and the free agent vapor are circulated in contact with each other so that the components are released from the rich absorbent and move to the free agent vapor.
  • heat amount required for vaporization of an absorption liquid can be used for liberation of the specific gas component from a rich absorption liquid.
  • the processing flow path portion of the discharge flow path which is a microchannel, circulates the rich absorbent and the vapor of the release agent in contact with each other. For this reason, it is possible to increase the contact area per unit volume of the rich absorbent and the free agent vapor. For this reason, the efficiency of the movement of the specific gas component through the contact interface between them from the rich absorption liquid to the vapor of the free agent can be improved. As a result, the efficiency of the specific gas component release process from the rich absorbent can be improved.
  • the flow channel structure includes a heat supply unit that supplies heat to the discharge flow channel, and the discharge flow channel receives the rich absorbent from the rich absorbent supply unit.
  • the downstream side of the first receiving flow path part and the downstream side of the second receiving flow path part so as to receive the liquid release agent from the part and merge the rich absorbent and the liquid release agent A merging portion connected to an end of the merging portion, and a merging fluid of the rich absorbent and the liberating agent merging at the merging portion are connected to the downstream side of the merging portion so as to receive from the merging portion, and the processing flow path portion Connected to the upstream end of the
  • the release agent in the generated combined fluid receives heat from the heat supply unit so that the release agent vaporizes and generates the release agent vapor, and the generated release agent vapor and the rich absorbent are treated with the treatment flow. And a vaporizing flow path section that leads to the path section.
  • the release agent supply unit includes an evaporation device that is provided outside the flow path structure and vaporizes the liquid release agent to generate vapor of the release agent, and the release flow path.
  • a first receiving flow path section that receives the rich absorbent liquid from the rich absorbent liquid supply section
  • a second receiving flow path section that is connected to the vaporizer so as to receive the vapor of the liberator generated by the vaporizer.
  • the downstream end of the first receiving flow path section and the downstream end of the second receiving flow path section are connected to the upstream end of the processing flow path section, and the rich absorbent and the Combined with release agent vapor
  • a merging unit for guiding the fluid into the processing passage section may have a.
  • the free agent vapor generated by the vaporizer outside the flow channel structure is caused to flow into the merge portion through the second receiving flow channel portion, and the rich portion that flows into the merge portion from the first receiving flow channel portion. It can be merged with the absorbent. Since the volume of the liquid free agent is significantly increased by being vaporized to become vapor, if the liquid free agent is vaporized after being introduced into the discharge flow channel, the vapor of the free agent with respect to the rich absorption liquid is reduced. It becomes difficult to adjust the mixing ratio. On the other hand, in this configuration, since the free agent vapor generated outside the flow channel structure is introduced into the discharge flow channel, the amount of the free agent vapor introduced is adjusted outside the flow channel structure. can do. For this reason, it is possible to easily adjust the mixing ratio of the free agent vapor to the rich absorbent.
  • the flow path structure supplies heat for heating the rich absorbent flowing through the process flow path to the process flow path. It is preferable to have inside.
  • the release processing method according to the embodiment and the modification is a release processing method for releasing the specific gas component from the rich absorption liquid which is an absorption liquid that has absorbed the specific gas component, and the rich absorption liquid is A microchannel that guides the rich absorbent so as to flow while releasing the specific gas component, and has a boiling point lower than that of the rich absorbent and the rich absorbent and is incompatible with the rich absorbent.
  • the specific gas component is released from the rich absorption liquid by allowing the absorption liquid and the release agent vapor to flow in contact with each other, and the specific gas component is released from the release agent vapor.
  • the energy required for the release process of the specific gas component from the rich absorption liquid can be reduced, and the efficiency of the release process of the specific gas component from the rich absorption liquid can be reduced. Can be improved.
  • the discharge flow channel includes, in addition to the processing flow channel portion, a first receiving flow channel portion, a second receiving flow channel portion, A merging section connected to the first receiving channel section and the second receiving channel section; a vaporizing channel section connected to the merging section and connected to the processing channel section; and A flow path structure in which a heat supply section capable of supplying water is prepared, and the release processing method introduces the rich absorbent into the first receiving flow path section and the second receiving flow path section.
  • the release agent in the combined fluid is vaporized by the heat supplied from the heat supply unit while flowing the combined fluid with the release agent in the form of the vaporization flow path, and the vapor of the release agent is generated, There may be further provided a vaporization process step for guiding the generated free agent vapor and the rich absorption liquid to the process flow path section.
  • the discharge processing apparatus can be reduced in size for the same reason as in the case of the above-described discharge processing apparatus provided with the flow path structure having the discharge flow path and the heat supply unit inside.
  • the discharge flow channel includes, in addition to the processing flow channel portion, a first receiving flow channel portion, a second receiving flow channel portion, A flow path structure including a first receiving flow path section and a second receiving flow path section and a merging section connected to the processing flow path section is prepared, and the discharge processing method includes the flow path structure A vapor generating step for generating a vapor of a free agent by vaporizing the liquid free agent outside, and introducing the rich absorbing liquid into the first receiving flow channel portion and the second receiving flow channel portion to the second receiving flow channel portion.
  • the vapor of the agent is merged and guided to the processing channel section
  • the flow process may further comprise a.
  • the mixing ratio of the free agent vapor to the rich absorbent can be easily adjusted for the same reason as in the case of the above-described release treatment apparatus including the vaporizer provided outside the flow channel structure.
  • the release processing method in the preparing step, as the flow path structure, a flow path structure body having a processing flow path heat supply section for supplying heat to the processing flow path section is prepared, and the release process is performed.
  • the rich absorbent is circulated through the processing flow path while heating the rich absorbent with the heat supplied from the processing flow heat supply section.
  • the energy required for the process of releasing the specific gas component from the absorbing liquid that has absorbed the specific gas component can be reduced, and the efficiency of the discharge process of the specific gas component can be reduced. Can be improved.

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Abstract

特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から前記特定気体成分を放出させるための放出処理装置であって、前記リッチ吸収液を供給するリッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れるように前記リッチ吸収液供給部に接続されるとともに前記リッチ吸収液よりも沸点が低く且つ前記リッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤を供給する遊離剤供給部から前記遊離剤を受け入れるように前記遊離剤供給部に接続された放出流路を内部に有する流路構造体を備え、前記放出流路は、受け入れた前記リッチ吸収液が流動しながら前記特定気体成分を放出するように当該リッチ吸収液を導くマイクロチャネルであり、前記放出流路は、前記特定気体成分が前記リッチ吸収液から遊離して前記遊離剤の蒸気へ移動するように前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気とを互いに接触させた状態で導く処理流路部を有する。

Description

放出処理装置及び放出処理方法
　本発明は、放出処理装置及び放出処理方法に関する。
　従来、特定気体成分を吸収した吸収液から特定気体成分を放出させるための放出処理装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、そのような放出処理装置の一例が開示されている。
　特許文献１には、特定気体成分としてのＣＯ２を回収するためのＣＯ２回収装置の一部として放出処理装置が開示されている。この特許文献１のＣＯ２回収装置では、吸収塔でＣＯ２含有ガスから吸収液にＣＯ２を吸収させ、そのＣＯ２を吸収した吸収液から再生塔を用いた放出処理装置でＣＯ２を放出させてＣＯ２を回収するようになっている。
　具体的に、再生塔には、吸収塔でＣＯ２を吸収した吸収液であるリッチ溶液が供給され、その再生塔内において上部からリッチ溶液が散布される。再生塔内には、充填層が設けられている。再生塔内において散布されたリッチ溶液は、この充填層中を通って下降し、その過程で当該リッチ溶液からＣＯ２が遊離する。これにより、リッチ溶液は、ほぼ全てのＣＯ２が除去された吸収液であるリーン溶液（再生液）となり、当該リーン溶液は再生塔内の底部に溜まる。
　再生塔内の底部に溜まったリーン溶液の少なくとも一部は、再生加熱器に導かれ、その再生加熱器において加熱されて蒸発し、その後、再生塔内の下部に戻される。再生塔内の下部に戻されたリーン溶液の蒸気は、再生塔内を上昇し、下降するリッチ溶液と接触してリッチ溶液からＣＯ２を遊離させる。これにより、リッチ溶液からＣＯ２が放出される。再生塔は、その頂部から再生処理後の気体が排出されるようになっている。この再生塔から排出される気体は、前記蒸気とリッチ溶液から遊離したＣＯ２との混合気体である。再生塔から排出された混合気体は、コンデンサに導入される。コンデンサでは混合気体中の蒸気のみが凝縮されて分離され、残りのＣＯ２はコンデンサから排出されて回収される。
　しかしながら、特許文献１に開示された技術では、リッチ溶液から特定気体成分としてのＣＯ２を放出させる放出処理に要するエネルギが増大するとともに、放出処理の効率が悪いという問題がある。その理由は以下の通りである。
　特許文献１では、再生加熱器で生成したリーン溶液の蒸気を用いて再生塔でリッチ溶液からＣＯ２を遊離させている。リーン溶液を気化させて再生塔でのリッチ溶液からのＣＯ２の遊離に必要な蒸気を得るためには再生加熱器で大きな熱量を要する。このため、ＣＯ２の放出処理に要するエネルギが増大する。
　また、再生塔内でリッチ溶液から遊離したＣＯ２は、そのリッチ溶液と接触した蒸気へ移動するが、このＣＯ２の移動速度によって放出処理の効率が左右される。しかし、再生塔内のように容積の大きい空間では、リッチ溶液と蒸気との単位体積当たりの接触面積が小さいため、リッチ溶液から蒸気へのＣＯ２の移動速度を向上させることは難しい。その結果、ＣＯ２の放出処理の効率を向上させることが難しくなる。
特開２００８－６２１６５号公報
　本発明の目的は、特定気体成分を吸収した吸収液からその特定気体成分を放出させる処理に要するエネルギを低減可能であり且つ特定気体成分の放出処理の効率を向上可能な放出処理装置及び放出処理方法を提供することである。
　本発明の一局面に従う放出処理装置は、特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から前記特定気体成分を放出させるための放出処理装置であって、前記リッチ吸収液を供給するリッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れるように前記リッチ吸収液供給部に接続されるとともに前記リッチ吸収液よりも沸点が低く且つ前記リッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤を供給する遊離剤供給部から前記遊離剤を受け入れるように前記遊離剤供給部に接続された放出流路を内部に有する流路構造体を備え、前記放出流路は、受け入れた前記リッチ吸収液が流動しながら前記特定気体成分を放出するように当該リッチ吸収液を導くマイクロチャネルであり、前記放出流路は、前記特定気体成分が前記リッチ吸収液から遊離して前記遊離剤の蒸気へ移動するように前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気とを互いに接触させた状態で導く処理流路部を有する。
　本発明の別の局面に従う放出処理方法は、特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から前記特定気体成分を放出させるための放出処理方法であって、前記リッチ吸収液が前記特定気体成分を放出しながら流動するように当該リッチ吸収液を導くマイクロチャネルであって、前記リッチ吸収液と前記リッチ吸収液よりも沸点が低く且つ前記リッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤の蒸気とを互いに接触した状態で流通させることが可能な処理流路部を備えた放出流路を内部に有する流路構造体を用意する用意工程と、前記処理流路部に前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気とを互いに接触した状態で流通させることにより前記リッチ吸収液から前記特定気体成分を遊離させてその特定気体成分を前記遊離剤の蒸気へ移動させる遊離処理工程と、を備える。
本発明の一実施形態による放出処理装置を含む吸収分離装置の模式図である。 放出処理装置の放出処理部の概略的な斜視図である。 図２に示した放出処理部の流路構造体を構成する放出流路基板の一方の板面を示す平面図である。 図３に示した放出流路基板の反対側の板面を示す平面図である。 図２に示した放出処理部の流路構造体を構成する熱媒体流路基板の平面図である。 気化処理工程及び遊離処理工程を説明するための模式図である。 本発明の一変形例による放出処理装置を含む吸収分離装置の模式図である。 図７に示した放出処理装置の流路構造体内の放出流路における遊離処理工程を説明するための模式図である。
　まず、図１～図６を参照して、本発明の一実施形態による放出処理装置３について説明する。
　本実施形態による放出処理装置３（図１参照）は、特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から特定気体成分を放出させる処理を行う装置である。放出処理装置３は、特定気体成分を含有する処理ガスから吸収液に特定気体成分を吸収させ、その後、吸収液から特定気体成分を放出させて回収する吸収分離装置１の一部を構成している。
　吸収分離装置１は、図１に示すように、吸収塔２と、放出処理装置３と、熱交換器６と、第１ポンプ９と、第２ポンプ１０と、を備える。
　吸収塔２は、特定気体成分を含有する処理ガスから吸収液に特定気体成分を吸収させる処理を行うものである。吸収塔２内の上下方向の中間の領域には、充填層１２が設けられている。吸収塔２内における充填層１２の上側の領域、すなわち吸収塔２内の上部の領域には、吸収液を散布する散布部１４が設けられている。また、吸収塔２内における充填層１２の下側の領域、すなわち吸収塔２内の下部の領域に処理ガスが導入されるようになっている。
　吸収塔２内において散布部１４から吸収液が散布され、その散布された吸収液は、充填層１２の中を通って降下しつつ、吸収塔２内の下部の領域から上昇する処理ガスと接触する。この接触により、処理ガスから吸収液に特定気体成分が吸収される。特定気体成分を吸収した吸収液は、吸収塔２内の底部に溜まり、当該吸収塔２内から排出されるようになっている。以下、特定気体成分を吸収した吸収液のことをリッチ吸収液と称する。
　一方、吸収液に特定気体成分を吸収された後の処理ガスであるオフガスは、上昇して吸収塔２の頂部から排出されるようになっている。
　リッチ吸収液を排出する吸収塔２の底部の排出部は、管路を介して熱交換器６に接続されている。吸収塔２の底部の排出部と熱交換器６とを繋ぐ管路には、吸収塔２から排出されたリッチ吸収液を熱交換器６側へ送る第１ポンプ９が設けられている。第１ポンプ９は、管路、熱交換器６及び後述のリッチ吸収液導入ヘッダ３４を経て流路構造体３２内の放出流路５０に接続されている。この第１ポンプ９は、リッチ吸収液を、管路、熱交換器６及び後述のリッチ吸収液導入ヘッダ３４を経て流路構造体３２内の放出流路５０へ供給するリッチ吸収液供給部である。
　熱交換器６は、リッチ吸収液と、後述するように放出処理部４で特定気体成分が遊離されることによってその特定気体成分の濃度が低下したリーン吸収液との間での熱交換を行うものである。熱交換器６では、熱交換によりリッチ吸収液を加熱するようになっている。
　熱交換器６のリーン吸収液の出口は、管路を介して吸収塔２の散布部１４に繋がっている。これにより、熱交換器６から排出されたリーン吸収液は、吸収塔２へ供給されて散布部１４から吸収液として吸収塔２内に散布されるようになっている。
　熱交換器６のリッチ吸収液の出口は、管路を介して放出処理部４に繋がっている。これにより、熱交換器６から排出されたリッチ吸収液は、放出処理部４へ供給されるようになっている。
　放出処理装置３は、熱交換器６から当該放出処理装置３の放出処理部４へ送られるリッチ吸収液から特定気体成分を放出させてその特定気体成分を回収するための処理を行う。この放出処理装置３は、放出処理部４と、凝縮器８とを備える。
　放出処理部４は、リッチ吸収液から特定気体成分を遊離させてその特定気体成分を遊離剤中へ移動させることによりリッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理を行うものである。換言すれば、放出処理部４は、リッチ吸収液から特定気体成分を放出させてそのリッチ吸収液を特定気体成分の濃度が低下したリーン吸収液に再生する機能を有する。
　放出処理部４は、図２に示すように、流路構造体３２と、リッチ吸収液導入ヘッダ３４と、遊離剤導入ヘッダ３６と、分離ヘッダ３８と、熱媒体導入ヘッダ４０と、熱媒体排出ヘッダ４２と、を有する。
　流路構造体３２は、リッチ吸収液を流通させながらそのリッチ吸収液から特定気体成分を放出させる多数の放出流路５０（図３参照）と、熱媒体を流通させて、放出流路５０のうちの後述する合流流体流路部５４を流れる流体を加熱するための熱を供給する多数の熱媒体流路５６（図５参照）とを内部に有する。放出流路５０と熱媒体流路５６は、微小な流路径を有するマイクロチャネルである。また、熱媒体流路５６は、本発明における熱供給部及び処理流路用熱供給部の一例である。
　流路構造体３２は、図２に示すように、例えばステンレス鋼からなる多数の板が積層されて互いに接合されることによって形成された積層体からなる。流路構造体３２を構成する多数の板には、複数の放出流路基板４４と、複数の熱媒体流路基板４５と、複数の封止板４６とが含まれる。流路構造体３２では、放出流路基板４４と熱媒体流路基板４５とがそれらの間に封止板４６を挟みながら交互に繰り返し積層されている。
　各放出流路基板４４には、図３に示すように、複数の放出流路５０が並列に配置された状態で形成される。各放出流路５０は、図３及び図４に示すように、第１受入流路部５１と、第２受入流路部５２と、合流部５３と、合流流体流路部５４とを有する。
　第１受入流路部５１は、リッチ吸収液が導入されてそのリッチ吸収液を合流部５３へ導く流路である。第２受入流路部５２は、遊離剤が導入されてその遊離剤を合流部５３へ導く流路である。合流部５３は、第１受入流路部５１の下流側の端部と第２受入流路部５２の下流側の端部に繋がっている。合流部５３は、第１受入流路部５１からリッチ吸収液を受け入れるとともに第２受入流路部５２から遊離剤を受け入れてそれらのリッチ吸収液と遊離剤とを合流させる部分である。合流流体流路部５４は、合流部５３の下流側に繋がっている。合流流体流路部５４は、合流部５３から当該合流流体流路部５４に流入したリッチ吸収液と遊離剤とを互いに接触した状態で流通させながら、遊離剤を気化させる気化処理と、リッチ吸収液から特定気体成分を遊離させて遊離剤蒸気中に移動させる遊離処理とが行われる流路である。
　図６では、放出流路５０を模式的に示している。この図６に示されているように、合流流体流路部５４は、合流部５３に繋がる上流側の気化流路部５４ｂと、その気化流路部５４ｂの下流側に繋がる遊離流路部５４ｃとを有する。気化流路部５４ｂは、合流部５３で合流したリッチ吸収液と遊離剤との合流流体をその合流部５３から受け入れるように当該合流部５３の下流側に繋がる。気化流路部５４ｂは、受け入れた前記合流流体中の遊離剤が気化して当該遊離剤の蒸気を発生するような熱を熱媒体流路５６から受けるように構成されている。すなわち、気化流路部５４ｂは、供給される熱により遊離剤を気化させて遊離剤の蒸気を発生させる気化処理が行われる部分である。遊離流路部５４ｃは、遊離処理が行われる部分である。具体的には、遊離流路部５４ｃは、気化流路部５４ｂから当該遊離流路部５４ｃに流入したリッチ吸収液と遊離剤蒸気とを、リッチ吸収液から特定気体成分が遊離して遊離剤蒸気中に移動するようにそのリッチ吸収液と遊離剤蒸気とが互いに接触した状態で流通させる部分である。遊離流路部５４ｃは、本発明における処理流路部の一例である。
　各放出流路基板４４の一方の板面には、各第１受入流路部５１に対応した形状の微細な複数の溝と、各合流流体流路部５４に対応した形状の微細な複数の溝とが形成されている。当該一方の板面におけるそれらの溝の開口がこの一方の板面に積層された封止板４６（図２参照）によって封止されることにより、各第１受入流路部５１及び各合流流体流路部５４が形成されている。
　また、各放出流路基板４４の前記一方の板面と反対側の板面には、各第２受入流路部５２に対応した形状の微細な複数の溝が形成されている。この反対側の板面におけるそれらの溝の開口がこの反対側の板面に積層された封止板４６（図２参照）によって封止されることにより、各第２受入流路部５２が形成されている。
　各放出流路基板４４には、各合流部５３に対応した形状の複数の貫通孔が前記一方の板面から前記反対側の板面へ当該放出流路基板４４を厚み方向に貫通するように形成されている。その各貫通孔によって各合流部５３が形成されている。
　各第１受入流路部５１は、リッチ吸収液を受け入れる第１導入口５１ａをその上流側の端部に有する。各第２受入流路部５２は、遊離剤を受け入れる第２導入口５２ａをその上流側の端部に有する。また、各合流流体流路部５４は、遊離処理後のリーン吸収液と遊離剤蒸気を流出させる流出口５４ａをその下流側の末端に有する。各第１導入口５１ａ、各第２導入口５２ａ及び各流出口５４ａは、流路構造体３２のそれぞれ対応する側面において開口している。
　各熱媒体流路基板４５には、図５に示すように複数の熱媒体流路５６が並列に配置された状態で形成される。各熱媒体流路５６は、蛇行形状を有する。各熱媒体流路基板４５の一方の板面には、各熱媒体流路５６に対応した形状の微細な複数の溝が形成されている。この一方の板面におけるそれらの溝の開口がこの板面に積層された封止板４６（図２参照）によって封止されることにより、各熱媒体流路５６が形成されている。
　流路構造体３２では、放出流路基板４４と熱媒体流路基板４５とがそれらの間に封止板４６を挟みながら交互に積層されていることにより、各放出流路基板４４に形成された複数の放出流路５０と各熱媒体流路基板４５に形成された複数の熱媒体流路５６とが各板の積層方向において交互に配列されている。前記積層方向において隣り合う放出流路５０と熱媒体流路５６は、当該放出流路５０を流れる混合流体と当該熱媒体流路５６を流れる熱媒体とが互いに熱交換可能な距離をそれらの間にあけて隣接して配置されている。各熱媒体流路５６は、熱媒体を受け入れる導入口５６ａをその上流側の端部に有する。また、各熱媒体流路５６は、熱媒体を流出させる流出口５６ｂをその下流側の端部に有する。各導入口５６ａ及び各流出口５６ｂは、流路構造体３２のそれぞれ対応する側面において開口している。
　リッチ吸収液導入ヘッダ３４（図２参照）は、各放出流路５０（図３参照）の第１導入口５１ａにリッチ吸収液を分配して供給するためのものである。リッチ吸収液導入ヘッダ３４は、流路構造体３２内の全ての放出流路５０の第１導入口５１ａを一括して覆うようにその第１導入口５１ａが形成された流路構造体３２の側面に取り付けられている。リッチ吸収液導入ヘッダ３４は、管路を介して熱交換器６のリッチ吸収液の出口と繋がっている。リッチ吸収液導入ヘッダ３４は、熱交換器６から排出されたリッチ吸収液が当該リッチ吸収液導入ヘッダ３４に供給されるようになっている。
　遊離剤導入ヘッダ３６（図２参照）は、各放出流路５０（図３参照）の第２導入口５２ａに液状の遊離剤を分配して供給するためのものである。遊離剤導入ヘッダ３６は、流路構造体３２内の全ての放出流路５０の第２導入口５２ａを一括して覆うようにその第２導入口５２ａが形成された流路構造体３２の側面に取り付けられている。
　分離ヘッダ３８（図２参照）は、各流出口５４ａ（図３参照）から流出したリーン吸収液と遊離剤蒸気の混合流体を気液分離させるものである。分離ヘッダ３８は、流路構造体３２内の全ての放出流路５０の流出口５４ａを一括して覆うようにその流出口５４ａが形成された流路構造体３２の側面に取り付けられている。分離ヘッダ３８の内部空間には、各流出口５４ａから混合流体が排出されるようになっている。この内部空間において混合流体がリーン吸収液と遊離剤蒸気とに比重差によって気液分離するようになっている。
　分離ヘッダ３８の下部には、当該分離ヘッダ３８内で分離されたリーン吸収液を排出するための下部出口が設けられている。この下部出口は、管路を介して熱交換器６（図１参照）に繋がっている。これにより、下部出口から排出されたリーン吸収液は、管路を通じて熱交換器６へ導かれるようになっている。
　また、分離ヘッダ３８の上部には、当該分離ヘッダ３８内で分離された遊離剤蒸気を排出するための上部出口が設けられている。この上部出口は、管路を介して凝縮器８（図１参照）に繋がっている。これにより、上部出口から排出された遊離剤蒸気は、管路を通じて凝縮器８へ導かれるようになっている。
　熱媒体導入ヘッダ４０（図２参照）は、各熱媒体流路５６（図５参照）の導入口５６ａに熱媒体を分配して供給するためのものである。熱媒体導入ヘッダ４０は、流路構造体３２内の全ての熱媒体流路５６の導入口５６ａを一括して覆うようにその導入口５６ａが形成された流路構造体３２の側面に取り付けられている。熱媒体導入ヘッダ４０には、熱媒体の供給配管が接続されている。この供給配管から熱媒体導入ヘッダ４０に熱媒体が供給されるようになっている。
　熱媒体排出ヘッダ４２（図２参照）は、流路構造体３２内での加熱に使用されて各熱媒体流路５６（図５参照）の流出口５６ｂから流出する使用後の熱媒体を受けるものである。熱媒体排出ヘッダ４２は、流路構造体３２内の全ての熱媒体流路５６の流出口５６ｂを一括して覆うようにその流出口５６ｂが形成された流路構造体３２の側面に取り付けられている。熱媒体排出ヘッダ４２には、熱媒体の排出配管が接続されている。熱媒体排出ヘッダ４２内に排出された使用後の熱媒体はその排出配管を通じて排出されるようになっている。
　凝縮器８（図１参照）は、導入された遊離剤蒸気を冷却して凝縮させるものである。この凝縮器８における遊離剤の凝縮により、遊離剤蒸気に混ざっていた特定気体成分が分離する。凝縮器８の底部には、凝縮した液状の遊離剤を排出するための底部出口が設けられている。この底部出口は、管路を介して放出処理部４の遊離剤導入ヘッダ３６に繋がっている。すなわち、凝縮器８は、管路及び遊離剤導入ヘッダ３６を介して流路構造体３２内の放出流路５０に接続されている。これにより、凝縮器８から排出された液状の遊離剤は、遊離剤導入ヘッダ３６へ送られるようになっている。また、凝縮器８の上部には、分離した特定気体成分を排出するための上部出口が設けられている。凝縮器８は、遊離剤を、管路及び遊離剤導入ヘッダ３６を経て流路構造体３２内の放出流路５０へ供給する遊離剤供給部である。
　次に、本実施形態による特定気体成分の放出処理方法について説明する。
　本実施形態の放出処理方法は、前記した構成の放出処理装置３を有する吸収分離装置１を用意し、この用意した吸収分離装置１の放出処理装置３を用いて放出処理を行う。具体的には、本実施形態の放出処理方法は、吸収分離装置１の吸収塔２において特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から特定気体成分を放出させる。特定気体成分は、例えばＣＯ２であり、吸収液は、例えばアミン系水溶液である。
　吸収塔２では、散布部１４から散布された吸収液が充填層１２中を通って降下しつつ、吸収塔２内の下部の領域に導入された処理ガスが充填層１２中を通って上昇し、その過程で吸収液と処理ガスが互いに接触することにより処理ガスから吸収液へ特定気体成分が吸収される。吸収液に特定気体成分を吸収された後の処理ガスであるオフガスは、吸収塔２の頂部から排出される。特定気体成分を吸収した後の吸収液であるリッチ吸収液は、吸収塔２内の底部に溜まり、その底部から排出されて第１ポンプ９により熱交換器６へ送られる。吸収塔２から排出されて熱交換器６へ送られるリッチ吸収液の温度は、吸収塔２内での処理ガスから吸収液への特定気体成分の吸収反応によって生じる熱により７０℃程度になっている。
　熱交換器６では、リッチ吸収液と、後述するように放出処理部４の分離ヘッダ３８から排出されるリーン吸収液との間での熱交換が行われる。リーン吸収液の温度は約１２０℃である。リッチ吸収液は、このリーン吸収液との間での熱交換により１２０℃近傍の温度まで加熱され、その後、放出処理部４へ送られる。一方、リーン吸収液は、熱交換によって冷却され、その後、吸収塔２の散布部１４へ吸収処理に用いる吸収液として供給される。
　放出処理部４では、以上のようにして送られてきたリッチ吸収液について特定気体成分を放出させる放出処理を行う。以下、この放出処理方法について説明する。
　リッチ吸収液は、リッチ吸収液導入ヘッダ３４（図２参照）に導入され、そのリッチ吸収液導入ヘッダ３４から各放出流路５０（図３参照）の第１受入流路部５１に分配されて導入される。また、遊離剤導入ヘッダ３６（図２参照）には、液状の遊離剤が供給される。遊離剤導入ヘッダ３６に供給された液状の遊離剤は、その遊離剤導入ヘッダ３６から各放出流路５０の第２受入流路部５２（図３参照）に分配されて導入される。
　遊離剤は、後述するように蒸気の状態でリッチ吸収液と接触することによりそのリッチ吸収液から特定気体成分を遊離させて当該遊離剤の蒸気中へその特定気体成分を移動させる媒体として用いられるものである。具体的には、遊離剤は、吸収液（リッチ吸収液）よりも沸点が低く且つ吸収液に対して非相溶性の液体である。吸収液としてアミン系水溶液を用いる場合には、遊離剤として、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン又はトルエン等の有機溶剤が用いられる。
　熱媒体導入ヘッダ４０（図２参照）には、高温の熱媒体が供給される。この供給された熱媒体は、熱媒体導入ヘッダ４０から各熱媒体流路５６（図５参照）に分配されて導入される。
　第１受入流路部５１に導入されたリッチ吸収液と第２受入流路部５２に導入された液状の遊離剤は、合流部５３（図３参照）で合流し、互いに接触した状態で合流流体流路部５４へ流れる。本実施形態では、リッチ吸収液と遊離剤は、合流流体流路部５４をスラグ流の状態で流れる。合流流体流路部５４のうちの上流側の気化流路部５４ｂ（図６参照）では、スラグ流中における液状の遊離剤が熱媒体流路５６（図５参照）を流れる熱媒体から供給される熱により加熱されて気化し、遊離剤蒸気となる。これにより、互いに接触したリッチ吸収液のスラグと遊離剤蒸気のスラグからなるスラグ流が、気化流路部５４ｂから下流側の遊離流路部５４ｃ（図６参照）へ流れる。リッチ吸収液と遊離剤蒸気とのスラグ流が遊離流路部５４ｃを流れる過程において、リッチ吸収液のスラグから特定気体成分（ＣＯ２）が遊離し、その遊離した特定気体成分がリッチ吸収液のスラグと接触している遊離剤蒸気のスラグ中へ両スラグ間の接触界面を介して移動する遊離処理が行われる。
　具体的に、遊離剤蒸気中の特定気体成分の分圧はリッチ吸収液中の特定気体成分の分圧よりも低いため、遊離剤蒸気のスラグとリッチ吸収液のスラグとが互いに接触した状態では、特定気体成分の分圧の高いリッチ吸収液から特定気体成分が遊離して特定気体成分の分圧の低い遊離剤蒸気中へ移動する。また、リッチ吸収液からの特定気体成分の遊離は、吸熱反応である。このため、熱媒体流路５６を流れる熱媒体から遊離流路部５４ｃを流れるリッチ吸収液に熱が供給されることによってリッチ吸収液からの特定気体成分の遊離が促進される。以上のような遊離処理によって、リッチ吸収液からの特定気体成分の放出が成される。
　リッチ吸収液は、遊離処理によって、特定気体成分の濃度が低下したリーン吸収液となる。そして、このリーン吸収液と、特定気体成分を含有する遊離剤蒸気との混合流体が、各放出流路５０の流出口５４ａから分離ヘッダ３８の内部空間へ流れる。分離ヘッダ３８（図２参照）の内部空間に流入した混合流体は、比重差により、特定気体成分を含有する遊離剤蒸気とリーン吸収液とに気液分離する。これにより、特定気体成分を含有する遊離剤蒸気が分離ヘッダ３８の上部出口から排出され、リーン吸収液が分離ヘッダ３８の下部出口から排出される。
　分離ヘッダ３８の下部出口から排出されたリーン吸収液は、第２ポンプ１０により熱交換器６へ送られて上述のようにリッチ吸収液との熱交換に用いられた後、吸収塔２の散布部１４へ供給される。
　分離ヘッダ３８の上部出口から排出された特定気体成分を含有する遊離剤蒸気は、凝縮器８へ導入される。そして、特定気体成分を含有する遊離剤蒸気は、凝縮器８において冷却されることによって、そのうちの遊離剤蒸気のみが凝縮して液状の遊離剤となる。この凝縮した液状の遊離剤は、凝縮器８から放出処理部４の遊離剤導入ヘッダ３６へ流れ、その遊離剤導入ヘッダ３６から各放出流路５０の第２受入流路部５２へ導入される。一方、凝縮器８において遊離剤蒸気が凝縮することにより特定気体成分のみが残り、その特定気体成分は、凝縮器８から排出されて回収される。
　以上のようにして本実施形態によるリッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理が行われる。
　本実施形態では、放出流路５０の遊離流路部５４ｃが、リッチ吸収液とそのリッチ吸収液よりも沸点が低く且つそのリッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤の蒸気とを、特定気体成分がリッチ吸収液から遊離して遊離剤の蒸気へ移動するようにリッチ吸収液と遊離剤の蒸気が互いに接触した状態で流通させる。このため、吸収液の気化に必要な熱量よりも小さい熱量で気化させた遊離剤の蒸気をリッチ吸収液からの特定気体成分の遊離に用いることができる。このため、吸収液を気化させた蒸気を用いてリッチ吸収液から特定気体成分を遊離させる従来の構成に比べて、リッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理に要するエネルギを低減できる。
　また、本実施形態では、マイクロチャネルである放出流路５０の遊離流路部５４ｃが、リッチ吸収液と遊離剤の蒸気とを互いに接触させた状態で流通させるため、リッチ吸収液と遊離剤の蒸気の単位体積当たりの接触面積を増加させることができる。このため、リッチ吸収液から遊離剤の蒸気へのそれらの間の接触界面を介した特定気体成分の移動の効率を向上できる。その結果、リッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理の効率を向上できる。
　また、本実施形態では、流路構造体３２内の熱媒体流路５６から供給される熱により、流路構造体３２内の放出流路５０の気化流路部５４ｂを流れる遊離剤を気化させてその遊離剤の蒸気を発生させることができる。このため、流路構造体の外部で遊離剤を加熱して遊離剤の蒸気を発生させる加熱装置を備えるような放出処理装置に比べて、放出処理装置３を小型化することができる。
　また、本実施形態では、流路構造体３２内の熱媒体流路５６から供給される熱により、遊離流路部５４ｃを流れるリッチ吸収液を加熱することができる。このため、遊離流路部５４ｃを流れるリッチ吸収液を加熱してそのリッチ吸収液からのＣＯ２の遊離を促進できる。
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、また、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。
　例えば、上記実施形態では、処理ガスから吸収液に特定気体成分を吸収させる吸収装置として吸収塔を用いたが、吸収塔以外の吸収装置を用いてもよい。
　また、分離対象である特定気体成分は、必ずしもＣＯ２に限定されず、他の気体成分であってもよい。その場合、吸収液として、その分離対象の気体成分を選択的に吸収可能な吸収液を用い、その吸収液よりも沸点が低く且つその吸収液と相溶しない遊離剤を吸収液からの気体成分の遊離処理に用いればよい。
　また、流路構造体内において合流流体流路部を流れる流体へ熱を供給する熱供給部は、必ずしも上記のような熱媒体流路に限定されるものではない。例えば、気化流路部及び遊離流路部を流れる合流流体中の遊離剤と熱交換可能となるように流路構造体内の気化流路部及び遊離流路部に対応する領域に設けられて外部から供給された熱を保持する熱保持材を熱供給部として設けてもよい。また、気化流路部に熱を供給する熱供給部と、遊離流路部に熱を供給する熱供給部とが、それぞれ独立して設けられていてもよい。
　また、上記実施形態では、気化流路部及び遊離流路部において、遊離剤とリッチ吸収液とがスラグ流の形態で流れるように示したが、必ずしもこの形態で流れるものに限定されない。例えば、気化流路部及び遊離流路部において、遊離剤とリッチ吸収液が二層流の形態で流れるものであってもよい。この場合であっても、遊離剤の気化と遊離剤蒸気によるリッチ吸収液からの特定気体成分の遊離とを、上記実施形態と同様に実施することができる。
　また、必ずしも放出処理装置の流路構造体内で液状の遊離剤を気化させなくてもよい。例えば、流路構造体の外部で遊離剤を気化させて遊離剤蒸気を生成し、その生成した遊離剤蒸気を流路構造体内の放出流路に供給してもよい。図７には、このような変形例による放出処理装置３が用いられた吸収分離装置１の一例が示されている。また、図８は、当該変形例において流路構造体３２内の放出流路５０で行われる遊離処理工程を説明するための模式図である。
　この変形例による放出処理装置３の遊離剤供給部は、放出処理部４の外部に設けられ、遊離剤を気化させてその遊離剤の蒸気を生成する気化装置６０を備える。気化装置６０は、凝縮器８と放出処理部４の遊離剤導入ヘッダ３６とを繋ぐ管路に設けられている。気化装置６０は、凝縮器８から排出された凝縮遊離剤を加熱することによって気化させるものである。気化装置６０によって気化されることにより生成された遊離剤蒸気が遊離剤導入ヘッダ３６へ供給され、その遊離剤導入ヘッダ３６から流路構造体３２内の各放出流路５０（図３参照）の第２受入流路部５２へ遊離剤蒸気が分配されて導入されるようになっている。
　各放出流路５０の合流部５３では、図８に示すように、第１受入流路部５１から流入したリッチ吸収液に第２受入流路部５２から流入した遊離剤蒸気が合流する。そして、その合流したリッチ吸収液と遊離剤蒸気は、合流部５３から合流流体流路部５４に流入し、その合流流体流路部５４を流れながらリッチ吸収液から特定気体成分が遊離して遊離剤蒸気中へ移動する遊離処理が行われる。すなわち、この変形例では、合流流体流路部５４全体が遊離処理工程を行う遊離流路部５４ｃとなっている。換言すれば、遊離流路部５４ｃが合流部５３に直接繋がっている。
　この変形例では、流路構造体３２の外部の気化装置６０で生成した遊離剤の蒸気を第２受入流路部５２を通じて合流部５３へ流入させてその合流部５３に第１受入流路部５１から流入したリッチ吸収液と合流させることができる。液状の遊離剤は、気化して蒸気になることによって体積が著しく増大するため、仮に放出流路に液状の遊離剤を導入してから気化させる場合には、リッチ吸収液に対する遊離剤の蒸気の混合比率の調節が難しくなる。これに対し、この変形例では、流路構造体３２の外部で生成された遊離剤の蒸気を放出流路５０内に導入するので、その導入する遊離剤の蒸気の量を流路構造体３２の外部で調節することができ、リッチ吸収液に対する遊離剤の蒸気の混合比率を容易に調節できる。
　［実施の形態及び変形例の概要］
　前記実施形態及び前記変形例をまとめると、以下の通りである。
　前記実施形態及び前記変形例による放出処理装置は、特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から前記特定気体成分を放出させるための放出処理装置であって、前記リッチ吸収液を供給するリッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れるように前記リッチ吸収液供給部に接続されるとともに前記リッチ吸収液よりも沸点が低く且つ前記リッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤を供給する遊離剤供給部から前記遊離剤を受け入れるように前記遊離剤供給部に接続された放出流路を内部に有する流路構造体を備え、前記放出流路は、受け入れた前記リッチ吸収液が流動しながら前記特定気体成分を放出するように当該リッチ吸収液を導くマイクロチャネルであり、前記放出流路は、前記特定気体成分が前記リッチ吸収液から遊離して前記遊離剤の蒸気へ移動するように前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気とを互いに接触させた状態で導く処理流路部を有する。
　この放出処理装置では、放出流路の処理流路部が、リッチ吸収液とそのリッチ吸収液よりも沸点が低く且つそのリッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤の蒸気とを、特定気体成分がリッチ吸収液から遊離して遊離剤の蒸気へ移動するようにリッチ吸収液と遊離剤の蒸気が互いに接触した状態で流通させる。このため、吸収液の気化に必要な熱量よりも小さい熱量で気化させた遊離剤の蒸気をリッチ吸収液からの特定気体成分の遊離に用いることができる。このため、吸収液を気化させた蒸気を用いてリッチ吸収液から特定気体成分を遊離させる従来の構成に比べて、リッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理に要するエネルギを低減できる。また、この放出処理装置では、マイクロチャネルである放出流路の処理流路部が、リッチ吸収液と遊離剤の蒸気とを互いに接触させた状態で流通させる。このため、リッチ吸収液と遊離剤の蒸気の単位体積当たりの接触面積を増加させることができる。このため、リッチ吸収液から遊離剤の蒸気へのそれらの間の接触界面を介した特定気体成分の移動の効率を向上できる。その結果、リッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理の効率を向上できる。
　前記放出処理装置において、前記流路構造体は、前記放出流路へ熱を供給する熱供給部を内部に有し、前記放出流路は、前記リッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れる第１受入流路部と、前記遊離剤供給部から液状の前記遊離剤を受け入れる第２受入流路部と、前記第１受入流路部から前記リッチ吸収液を受け入れるとともに前記第２受入流路部から液状の前記遊離剤を受け入れてそれらのリッチ吸収液と液状の遊離剤とを合流させるように前記第１受入流路部の下流側の端部及び前記第２受入流路部の下流側の端部に繋がる合流部と、前記合流部で合流した前記リッチ吸収液と前記遊離剤との合流流体をその合流部から受け入れるように当該合流部の下流側に繋がるとともに、前記処理流路部の上流側の端部に繋がり、受け入れた前記合流流体中の前記遊離剤が気化して当該遊離剤の蒸気を発生するような熱を前記熱供給部から受け、その発生した遊離剤の蒸気と前記リッチ吸収液とを前記処理流路部へ導く気化流路部と、を有していてもよい。
　この構成によれば、流路構造体内の熱供給部から供給される熱により、流路構造体内の放出流路の気化流路部を流れる遊離剤を気化させてその遊離剤の蒸気を発生させることができる。このため、流路構造体の外部で遊離剤を加熱して遊離剤の蒸気を発生させる加熱装置を備える放出処理装置に比べて、放出処理装置を小型化することができる。
　前記放出処理装置において、前記遊離剤供給部は、前記流路構造体の外部に設けられ、液状の前記遊離剤を気化させてその遊離剤の蒸気を生成する気化装置を備え、前記放出流路は、前記リッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れる第１受入流路部と、前記気化装置によって生成された前記遊離剤の蒸気を受け入れるように前記気化装置に繋がる第２受入流路部と、前記第１受入流路部から前記リッチ吸収液を受け入れるとともに前記第２受入流路部から前記遊離剤の蒸気を受け入れてそれらのリッチ吸収液と遊離剤の蒸気とを合流させるように前記第１受入流路部の下流側の端部及び前記第２受入流路部の下流側の端部に繋がるとともに、前記処理流路部の上流側の端部に繋がり、前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気との合流流体を前記処理流路部へ導く合流部と、を有していてもよい。
　この構成によれば、流路構造体の外部の気化装置で生成した遊離剤の蒸気を第２受入流路部を通じて合流部へ流入させてその合流部に第１受入流路部から流入したリッチ吸収液と合流させることができる。液状の遊離剤は、気化して蒸気になることによって体積が著しく増大するため、仮に放出流路に液状の遊離剤を導入してから気化させる場合には、リッチ吸収液に対する遊離剤の蒸気の混合比率の調節が難しくなる。これに対し、本構成では、流路構造体の外部で生成された遊離剤の蒸気を放出流路内に導入するので、その導入する遊離剤の蒸気の量を流路構造体の外部で調節することができる。このため、リッチ吸収液に対する遊離剤の蒸気の混合比率を容易に調節できる。
　前記流路構造体を備える構成において、前記流路構造体は、前記処理流路部を流れる前記リッチ吸収液を加熱するための熱を前記処理流路部へ供給する処理流路用熱供給部を内部に有することが好ましい。
　この構成によれば、処理流路部を流れるリッチ吸収液を加熱してそのリッチ吸収液からのＣＯ２の遊離を促進できる。
　また、前記実施形態及び前記変形例による放出処理方法は、特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から前記特定気体成分を放出させるための放出処理方法であって、前記リッチ吸収液が前記特定気体成分を放出しながら流動するように当該リッチ吸収液を導くマイクロチャネルであって、前記リッチ吸収液と前記リッチ吸収液よりも沸点が低く且つ前記リッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤の蒸気とを互いに接触した状態で流通させることが可能な処理流路部を備えた放出流路を内部に有する流路構造体を用意する用意工程と、前記処理流路部に前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気とを互いに接触した状態で流通させることにより前記リッチ吸収液から前記特定気体成分を遊離させてその特定気体成分を前記遊離剤の蒸気へ移動させる遊離処理工程と、を備える。
　この放出処理方法では、上記放出処理装置の場合と同様の理由により、リッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理に要するエネルギを低減できるとともに、リッチ吸収液からの特定気体成分の放出処理の効率を向上できる。
　前記放出処理方法において、前記用意工程では、前記流路構造体として、前記放出流路が、前記処理流路部に加えて、第１受入流路部と、第２受入流路部と、前記第１受入流路部及び前記第２受入流路部に繋がる合流部と、前記合流部に繋がるとともに前記処理流路部に繋がる気化流路部とを備えているとともに、前記放出流路へ熱を供給可能な熱供給部が内部に設けられた流路構造体を用意し、前記放出処理方法は、前記第１受入流路部に前記リッチ吸収液を導入するとともに前記第２受入流路部に液状の前記遊離剤を導入する導入工程と、前記合流部において前記第１受入流路部から流入した前記リッチ吸収液と前記第２受入流路部から流入した液状の前記遊離剤とを合流させる合流工程と、前記合流部で合流した前記リッチ吸収液と液状の前記遊離剤との合流流体を前記気化流路部に流通させながらその合流流体中の前記遊離剤を前記熱供給部から供給される熱によって気化させて前記遊離剤の蒸気を発生させ、その発生した遊離剤の蒸気と前記リッチ吸収液とを前記処理流路部へ導く気化処理工程と、をさらに備えていてもよい。
　この構成によれば、放出流路と熱供給部とを内部に有する流路構造体を備えた上記放出処理装置の場合と同様の理由により、放出処理装置を小型化することができる。
　前記放出処理方法において、前記用意工程では、前記流路構造体として、前記放出流路が、前記処理流路部に加えて、第１受入流路部と、第２受入流路部と、前記第１受入流路部及び前記第２受入流路部に繋がるとともに前記処理流路部に繋がる合流部とを備えている流路構造体を用意し、前記放出処理方法は、前記流路構造体の外部で液状の前記遊離剤を気化させることにより遊離剤の蒸気を生成する蒸気生成工程と、前記第１受入流路部に前記リッチ吸収液を導入するとともに前記第２受入流路部に前記蒸気生成工程で生成された前記遊離剤の蒸気を導入する導入工程と、前記合流部において前記第１受入流路部から流入した前記リッチ吸収液と前記第２受入流路部から流入した前記遊離剤の蒸気とを合流させて前記処理流路部へ導く合流工程と、をさらに備えていてもよい。
　この構成によれば、流路構造体の外部に設けられた気化装置を備える上記放出処理装置の場合と同様の理由により、リッチ吸収液に対する遊離剤の蒸気の混合比率を容易に調節できる。
　前記放出処理方法において、前記用意工程では、前記流路構造体として、前記処理流路部へ熱を供給する処理流路用熱供給部を内部に有する流路構造体を用意し、前記遊離処理工程では、前記処理流路用熱供給部から供給される熱により前記リッチ吸収液を加熱しながらそのリッチ吸収液を前記処理流路部に流通させることが好ましい。
　この構成によれば、処理流路部を流れるリッチ吸収液を加熱してそのリッチ吸収液からのＣＯ２の遊離を促進できる。
　以上説明したように、前記実施形態及び前記変形例によれば、特定気体成分を吸収した吸収液からその特定気体成分を放出させる処理に要するエネルギを低減できるとともに、特定気体成分の放出処理の効率を向上できる。

Claims (8)

  1. 　特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から前記特定気体成分を放出させるための放出処理装置であって、
    　前記リッチ吸収液を供給するリッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れるように前記リッチ吸収液供給部に接続されるとともに前記リッチ吸収液よりも沸点が低く且つ前記リッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤を供給する遊離剤供給部から前記遊離剤を受け入れるように前記遊離剤供給部に接続された放出流路を内部に有する流路構造体を備え、
    　前記放出流路は、受け入れた前記リッチ吸収液が流動しながら前記特定気体成分を放出するように当該リッチ吸収液を導くマイクロチャネルであり、
    　前記放出流路は、前記特定気体成分が前記リッチ吸収液から遊離して前記遊離剤の蒸気へ移動するように前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気とを互いに接触させた状態で導く処理流路部を有する、放出処理装置。
  2. 　請求項１に記載の放出処理装置において、
    　前記流路構造体は、前記放出流路へ熱を供給する熱供給部を内部に有し、
    　前記放出流路は、前記リッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れる第１受入流路部と、前記遊離剤供給部から液状の前記遊離剤を受け入れる第２受入流路部と、前記第１受入流路部から前記リッチ吸収液を受け入れるとともに前記第２受入流路部から液状の前記遊離剤を受け入れてそれらのリッチ吸収液と液状の遊離剤とを合流させるように前記第１受入流路部の下流側の端部及び前記第２受入流路部の下流側の端部に繋がる合流部と、前記合流部で合流した前記リッチ吸収液と前記遊離剤との合流流体をその合流部から受け入れるように当該合流部の下流側に繋がるとともに、前記処理流路部の上流側の端部に繋がり、受け入れた前記合流流体中の前記遊離剤が気化して当該遊離剤の蒸気を発生するような熱を前記熱供給部から受け、その発生した遊離剤の蒸気と前記リッチ吸収液とを前記処理流路部へ導く気化流路部と、を有する、放出処理装置。
  3. 　請求項１に記載の放出処理装置において、
    　前記遊離剤供給部は、前記流路構造体の外部に設けられ、液状の前記遊離剤を気化させてその遊離剤の蒸気を生成する気化装置を備え、
    　前記放出流路は、前記リッチ吸収液供給部から前記リッチ吸収液を受け入れる第１受入流路部と、前記気化装置によって生成された前記遊離剤の蒸気を受け入れるように前記気化装置に繋がる第２受入流路部と、前記第１受入流路部から前記リッチ吸収液を受け入れるとともに前記第２受入流路部から前記遊離剤の蒸気を受け入れてそれらのリッチ吸収液と遊離剤の蒸気とを合流させるように前記第１受入流路部の下流側の端部及び前記第２受入流路部の下流側の端部に繋がるとともに、前記処理流路部の上流側の端部に繋がり、前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気との合流流体を前記処理流路部へ導く合流部と、を有する、放出処理装置。
  4. 　請求項１に記載の放出処理装置において、
    　前記流路構造体は、前記処理流路部を流れる前記リッチ吸収液を加熱するための熱を前記処理流路部へ供給する処理流路用熱供給部を内部に有する、放出処理装置。
  5. 　特定気体成分を吸収した吸収液であるリッチ吸収液から前記特定気体成分を放出させるための放出処理方法であって、
    　前記リッチ吸収液が前記特定気体成分を放出しながら流動するように当該リッチ吸収液を導くマイクロチャネルであって、前記リッチ吸収液と前記リッチ吸収液よりも沸点が低く且つ前記リッチ吸収液に対して非相溶性の遊離剤の蒸気とを互いに接触した状態で流通させることが可能な処理流路部を備えた放出流路を内部に有する流路構造体を用意する用意工程と、
    　前記処理流路部に前記リッチ吸収液と前記遊離剤の蒸気とを互いに接触した状態で流通させることにより前記リッチ吸収液から前記特定気体成分を遊離させてその特定気体成分を前記遊離剤の蒸気へ移動させる遊離処理工程と、を備える、放出処理方法。
  6. 　請求項５に記載の放出処理方法において、
    　前記用意工程では、前記流路構造体として、前記放出流路が、前記処理流路部に加えて、第１受入流路部と、第２受入流路部と、前記第１受入流路部及び前記第２受入流路部に繋がる合流部と、前記合流部に繋がるとともに前記処理流路部に繋がる気化流路部とを備えているとともに、前記放出流路へ熱を供給可能な熱供給部が内部に設けられた流路構造体を用意し、
    　前記放出処理方法は、前記第１受入流路部に前記リッチ吸収液を導入するとともに前記第２受入流路部に液状の前記遊離剤を導入する導入工程と、前記合流部において前記第１受入流路部から流入した前記リッチ吸収液と前記第２受入流路部から流入した液状の前記遊離剤とを合流させる合流工程と、前記合流部で合流した前記リッチ吸収液と液状の前記遊離剤との合流流体を前記気化流路部に流通させながらその合流流体中の前記遊離剤を前記熱供給部から供給される熱によって気化させて前記遊離剤の蒸気を発生させ、その発生した遊離剤の蒸気と前記リッチ吸収液とを前記処理流路部へ導く気化処理工程と、をさらに備える、放出処理方法。
  7. 　請求項５に記載の放出処理方法において、
    　前記用意工程では、前記流路構造体として、前記放出流路が、前記処理流路部に加えて、第１受入流路部と、第２受入流路部と、前記第１受入流路部及び前記第２受入流路部に繋がるとともに前記処理流路部に繋がる合流部とを備えている流路構造体を用意し、
    　前記放出処理方法は、前記流路構造体の外部で液状の前記遊離剤を気化させることにより遊離剤の蒸気を生成する蒸気生成工程と、前記第１受入流路部に前記リッチ吸収液を導入するとともに前記第２受入流路部に前記蒸気生成工程で生成された前記遊離剤の蒸気を導入する導入工程と、前記合流部において前記第１受入流路部から流入した前記リッチ吸収液と前記第２受入流路部から流入した前記遊離剤の蒸気とを合流させて前記処理流路部へ導く合流工程と、をさらに備える、放出処理方法。
  8. 　請求項５に記載の放出処理方法において、
    　前記用意工程では、前記流路構造体として、前記処理流路部へ熱を供給する処理流路用熱供給部を内部に有する流路構造体を用意し、
    　前記遊離処理工程では、前記処理流路用熱供給部から供給される熱により前記リッチ吸収液を加熱しながらそのリッチ吸収液を前記処理流路部に流通させる、放出処理方法。
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