WO2020075544A1 - リクレーミング装置及び方法並びにｃｏ２回収装置並びに方法 - Google Patents

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WO2020075544A1
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absorption
line
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修 宮本
上條　孝
達也 辻内
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三菱重工エンジニアリング株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a reclaiming apparatus and method and a CO 2 recovery apparatus and method.
  • a chemical absorption method may be adopted as a method for recovering CO 2 contained in exhaust gas from a power generation facility or the like.
  • the chemical absorption method the exhaust gas containing CO 2, by contacting the absorption liquid containing absorbent, by absorbing the CO 2 in the flue gas in the absorption liquid, the removal of CO 2 from the exhaust gas.
  • the absorption liquid that has absorbed CO 2 is heated by steam or the like to release the absorbed CO 2 and be regenerated, and then reused as the absorption liquid.
  • contaminants from the exhaust gas, deteriorated absorbent, and the like accumulate in the absorbent. Therefore, reclaiming is performed to remove deteriorated substances and the like accumulated in the absorbing solution from the absorbing solution.
  • the absorption liquid and water after CO 2 is released are supplied into a container, and the liquid (absorption liquid and water) in the container is heated to collect the evaporated absorption liquid and to include it in the absorption liquid.
  • the deteriorated product is concentrated and separated from the absorption liquid.
  • a kettle-type heat exchanger in which a heat exchange section (heat transfer tube bundle, etc.) is provided in a vessel (container called shell, etc.) may be used.
  • a heating fluid is caused to flow in the heat exchange section to exchange heat with the heating fluid in the heat exchange section to heat and boil the fluid in the container.
  • the container of the heat exchanger is larger than the heat exchange section (heat transfer tube bundle, etc.), and gas / liquid is separated in the space above the heat exchange section inside the container.
  • Patent Document 1 is not directly related to the prevention of bumping in reclaiming, but as a measure for suppressing foaming in reclaiming, from the gas phase part of the gas-liquid separator (reclaiming device), It is described that an antifoaming agent is sprayed toward an interface with a liquid phase portion containing a liquid.
  • Patent Document 1 does not disclose any concrete measures for suppressing bumping that may occur in reclaiming.
  • At least one embodiment of the present invention aims to provide a reclaiming apparatus and method, and a CO 2 recovery apparatus and method capable of suppressing bumping in reclaiming.
  • the reclaiming device is A container for reclaiming the absorbing liquid, An absorption liquid supply line for supplying the absorption liquid to the container, A heat exchange unit provided in the container for heating the liquid in the container, Withdrawing the liquid in the container, a circulation line for circulating the liquid and returning it to the container, And a circulation pump provided in the circulation line.
  • the absorption liquid supply line is connected to the circulation line and configured to supply the absorption liquid to the circulation line.
  • the absorbent from the absorbent supply line is supplied to the container via the circulation line, the liquid extracted from the container and the absorption liquid supply in the circulation line.
  • the absorbing liquid can be introduced into the container while being sufficiently stirred with the absorbing liquid from the line. Accordingly, it is possible to suppress unevenness in the concentration of the liquid in the container, and it is possible to effectively suppress bumping in the container.
  • the circulation line has a first end connected to the bottom of the container and is configured to withdraw the liquid from the container via the first end.
  • the circulation line has a second end connected to the container, and is configured to return the liquid to the container via the second end, The second end is connected to the container so as to communicate with a gas phase portion inside the container.
  • the liquid extracted from the container is returned to the position of the gas phase portion in the container, the liquid returned to the gas phase portion located above the liquid phase portion is It flows into the liquid phase part from above. Therefore, since the liquid returned to the container from the circulation line and the liquid in the container are agitated, the concentration unevenness and temperature unevenness of the liquid in the container are effectively reduced, and bumping in the container is prevented. It can be effectively suppressed.
  • the vapor phase part may be formed above the heat exchange part in the container.
  • the circulation line has a second end connected to the container, and is configured to return the liquid to the container via the second end, The second end is connected to the container at a position above the lowest position of the heat exchange section so as to communicate with the liquid phase part in the container.
  • the liquid extracted from the container is returned to a relatively high position above the lowest position of the heat exchange part in the liquid phase part, and thus the liquid phase Agitation of the liquid returned to the part and the liquid in the container is promoted. Therefore, the concentration unevenness and temperature unevenness of the liquid in the container are effectively reduced, and bumping in the container can be effectively suppressed.
  • a waste liquid recovery tank for storing the waste liquid from the container, A waste liquid line provided between the container and the waste liquid recovery tank, A waste liquid pump provided in the waste liquid line for sending the waste liquid from the container to the waste liquid recovery tank;
  • the circulation line is formed to pass through the waste liquid pump, The waste liquid pump is configured to function as the circulation pump.
  • the reclaiming device it further comprises a bumping inhibitor supply unit for adding a bumping inhibitor to the absorption liquid supply line or the circulation line.
  • the forming inhibitor is added to the absorption liquid supply line or the circulation line, the absorption liquid or liquid before being supplied to the container via the absorption liquid supply line or the circulation line. It is possible to previously mix the bumping suppressor. Therefore, bumping in the container can be effectively suppressed.
  • the bumping suppressor contains a rich liquid having a higher concentration of the substance to be absorbed than the absorbing liquid.
  • a rich liquid having a high concentration of the substance to be absorbed for example, CO 2
  • a gas that is the substance to be absorbed may be generated in the container.
  • the gas becomes a bubble nucleus and In it the smooth boiling of the solution is promoted.
  • the rich liquid having a higher concentration of the absorption target substance than the absorption liquid supplied to the container is supplied as the bumping inhibitor, the absorption target in the liquid in the container Bubble nuclei of the substance are formed, and bumping during reclaiming can be effectively suppressed.
  • the reclaiming device is A container for reclaiming the absorbing liquid, An absorption liquid supply line for supplying the absorption liquid to the container, A heat exchange unit provided in the container for heating the liquid in the container containing the absorbing liquid, A bumping inhibitor supply unit for adding a bumping inhibitor into the container from the bottom of the container, Is provided.
  • the bumping inhibitor is added from the bottom of the container into the container, bumping inside the container can be effectively suppressed.
  • the bumping suppressor a gas capable of forming bubble nuclei in the liquid in the container is used as the bumping suppressor, the bubble nuclei are formed in the liquid to promote smooth boiling of the solution in the container. It As a result, bumping during reclaiming can be effectively suppressed.
  • the CO 2 recovery device is An absorption tower configured to absorb CO 2 in the exhaust gas with an absorption liquid containing an absorbent; A regeneration tower for regenerating the absorption liquid from the absorption tower, The reclaiming device according to any one of (1) to (9) above, At least a part of the absorption liquid stored in the regeneration tower is configured to be supplied to the container via the absorption liquid supply line.
  • the liquid in the container is extracted through the circulation line, and the liquid is circulated and returned to the container.
  • the bumping inhibitor is added into the container from the bottom of the container, bumping that may occur in the container during reclaiming can be suppressed.
  • a CO 2 recovery device is An absorption tower configured to absorb CO 2 in the exhaust gas with an absorption liquid containing an absorbent; A regeneration tower for regenerating the absorption liquid from the absorption tower, The reclaiming device according to (8) above, At least a part of the CO 2 lean liquid stored in the regeneration tower is configured to be supplied to the absorption liquid supply line as the absorption liquid, At least a part of the CO 2 rich liquid stored in the absorption tower is configured to be supplied to the bumping inhibitor supply unit as the bumping inhibitor.
  • the CO 2 recovery device in which at least a part of the CO 2 lean liquid stored in the regeneration tower is supplied to the absorption liquid supply line as the absorption liquid, the CO stored in the absorption tower. Since at least a part of the 2 rich liquid is used as the bumping inhibitor, bumping in the container can be efficiently suppressed.
  • the reclaiming method is Via the absorption liquid supply line, supplying the absorption liquid to a container provided with a heat exchange section inside, A step of heating the liquid in the container containing the absorbing liquid in the heat exchange section to perform a reclaiming treatment; Withdrawing the liquid in the container to a circulation line, A step of circulating the liquid extracted in the circulation line and returning it to the container by using a circulation pump provided in the circulation line; Is provided.
  • the liquid in the container is extracted through the circulation line, and the liquid is circulated to be returned to the container. Therefore, bumping that may occur in the container during reclaiming is suppressed. be able to.
  • the absorption liquid supply line is connected to the circulation line, In the step of supplying the absorbing liquid, the absorbing liquid is supplied to the container via the circulation line.
  • the absorbent from the absorbent supply line is supplied to the container via the circulation line, the liquid extracted from the container and the absorption liquid supply in the circulation line.
  • the absorbing liquid can be introduced into the container while being sufficiently stirred with the absorbing liquid from the line. Accordingly, it is possible to suppress unevenness in the concentration of the liquid in the container, and it is possible to effectively suppress bumping in the container.
  • the method of (12) or (13) above comprises The method further comprises the step of adding a bumping inhibitor to the absorption liquid supply line or the circulation line.
  • the bumping inhibitor since the bumping inhibitor is added to the absorption liquid supply line or the circulation line, the absorption liquid or the liquid before being supplied to the container via the absorption liquid supply line or the circulation line. It is possible to previously mix the bumping suppressor. Therefore, bumping in the container can be effectively suppressed.
  • the CO 2 recovery method is In the absorption tower, a step of absorbing CO 2 in the exhaust gas with an absorbent containing an absorbent, Leading the absorption liquid from the absorption tower to a regeneration tower, and regenerating the absorption liquid in the regeneration tower, A step of performing the reclaiming method according to any one of (12) to (14) above, In the step of supplying the absorption liquid to the container, at least a part of the absorption liquid stored in the regeneration tower is supplied to the container.
  • the liquid in the container is extracted through the circulation line and the liquid is circulated and returned to the container. Moreover, bumping that may occur in the container can be suppressed.
  • a reclaiming apparatus and method capable of suppressing bumping in reclaiming, and a CO 2 recovery apparatus and method.
  • absorbent may be H 2 S absorber which absorbs H 2 S
  • the absorption liquid may be a H 2 S absorbent including H 2 S absorber.
  • the CO 2 absorbent and the CO 2 absorbent may be simply referred to as the absorbent and the absorbent, respectively.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a CO 2 recovery device to which a reclaiming device according to an embodiment is applied.
  • 2 to 6 are schematic views of the reclaiming device according to the embodiment, respectively.
  • the CO 2 recovery device shown in FIG. 1 is a device for recovering CO 2 from exhaust gas discharged from power generation equipment, factories and the like.
  • a CO 2 recovery device 1 includes an absorption tower 2 for absorbing CO 2 in exhaust gas from a power generation facility and the like, and a regeneration for regenerating the absorption liquid that has absorbed CO 2.
  • the tower 4 a reflux water drum 6 configured to separate the gas released from the regeneration tower 4 into CO 2 gas and condensed water, and recirculate the condensed water to the regeneration tower 4, and perform a reclaiming treatment of the absorbing liquid.
  • Exhaust gas containing CO 2 is supplied to the absorption tower 2 through the exhaust gas introduction line 12.
  • a pretreatment device for pretreatment (desulfurization, cooling, etc.) of the exhaust gas may be provided on the upstream side of the absorption tower 2, and the exhaust gas after such pretreatment is absorbed. It may be supplied to the tower 2.
  • Absorption tower 2 for example, has an absorption portion 14 composed of a filling layer, the absorber 14, the CO 2 absorbing solution containing CO 2 absorbent are supplied from above.
  • the exhaust gas flowing into the absorption tower 2 through the exhaust gas introduction line 12 flows upward in the absorption tower 2 from the tower bottom side of the absorption tower 2 and flows into the absorption section 14. Then, in the absorption part 14, the exhaust gas and the CO 2 absorption liquid supplied from above the absorption part 14 come into counterflow contact with each other, whereby the CO 2 in the exhaust gas is absorbed by the CO 2 absorption liquid. ing.
  • the CO 2 absorbent may be an aqueous solution of CO 2 absorbent.
  • the type of CO 2 absorbent is not particularly limited, and may be, for example, an alkanolamine represented by monoethanolamine or diethanolamine, or a base other than amine such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide. It may be a sexual substance.
  • the exhaust gas from which the CO 2 gas has been removed by contact with the CO 2 absorbing liquid in the absorption section 14 is exhausted to the outside from the tower top 16 of the absorption tower 2.
  • the CO 2 absorbing liquid that has absorbed CO 2 in the exhaust gas in the absorption section 14 descends to the tower bottom of the absorption tower 2 and is stored in the tower bottom.
  • the CO 2 absorbent stored in the bottom of the absorption tower 2 has a higher CO 2 concentration than the CO 2 absorbent stored in the bottom of the regeneration tower 4 described later (CO 2 rich solution).
  • the rich absorption liquid 18 is supplied from the absorption tower 2 to the regeneration tower 4 via the rich liquid line 20 by a pump (not shown) provided in the rich liquid line 20.
  • the rich liquid line 20 for exchanging heat between the rich absorbing liquid flowing in the rich liquid line 20 and the lean absorbing liquid (CO 2 lean liquid) flowing in the lean liquid line 36 described later.
  • the heat exchanger 22 may be provided. By heating the rich absorbent by heat exchange with the lean absorbent having a relatively high temperature, regeneration of the absorbent in the regeneration tower 4 described later can be promoted.
  • Regenerator 4 is provided with a release unit 24 to release CO 2 gas from the rich absorbing liquid, a cleaning unit 26 for cleaning the CO 2 gas emitted by the emitting unit 24 at reflux water, the.
  • the discharge part 24 has a filling material, and the rich absorbing liquid from the rich liquid line 20 is supplied from above.
  • the rich absorbing solution releases CO 2 gas by being heated by steam described later in the releasing section 24, and becomes a lean absorbing solution having a relatively low CO 2 content rate.
  • the lean absorbent which has released the CO 2 gas in the release section 24, descends from the regeneration tower 4 and is stored in the bottom of the regeneration tower 4.
  • the lean absorption liquid 28 is guided to the regenerative heater (reboiler) 32 provided on the reboiler line 30 via the reboiler line 30.
  • the regeneration heater 32 at least a part of the lean absorption liquid 28 undergoes heat exchange with a heating medium (such as water vapor) to become saturated vapor, and is introduced to the bottom of the regeneration tower 4.
  • the saturated vapor thus generated by the regenerative heater 32 rises in the regenerator 4 toward the discharge section 24 and is used as a heating source for heating the rich absorption liquid in the discharge section 24.
  • the lean absorbent stored in the bottom of the regeneration tower 4 (including the lean absorbent not undergoing phase change in the regenerator 32) is withdrawn from the bottom of the regeneration tower 4 and provided in the lean liquid line 36. It is supplied to the absorption part 14 of the absorption tower 2 through the lean liquid line 36 by the feeding pump (not shown) and is reused as the above-mentioned CO 2 absorbing liquid. Note that the lean liquid line 36 may be provided with a cooler 38 for cooling the lean absorbent.
  • the CO 2 gas released from the rich absorbing solution in the release section 24 rises to the cleaning section 26 provided above the release section 24 in the regeneration tower 4.
  • the cleaning unit 26 may be one that promotes gas-liquid contact between the CO 2 gas and the first cleaning liquid, and may include, for example, one or more trays or packing layers.
  • the CO 2 gas that has passed through the cleaning unit 26 is discharged from the top of the regeneration tower 4 and guided to the CO 2 gas line 40.
  • a condenser 42 is provided on the CO 2 gas line 40, the CO 2 gas is cooled in the condenser 42, and vapor in the CO 2 gas is condensed.
  • the CO 2 gas that has passed through the condenser 42 is guided to the reflux water drum 6 provided on the outlet side of the CO 2 gas line 40.
  • the reflux water drum 6 is configured to separate the gas released from the regeneration tower 4 (CO 2 -containing gas) into CO 2 gas and condensed water.
  • the condensed water 44 separated by the reflux water drum 6 is stored at the tower bottom of the reflux water drum 6.
  • the condensed water 44 is supplied as a cleaning liquid to the cleaning unit 26 of the regeneration tower 4 via the reflux water line 46. Further, the condensed water 44 is supplied to the reclaiming device 10 via a water supply line 58.
  • the CO 2 gas separated by the reflux water drum 6 is discharged from the reflux water drum 6 via a recovery line 48 connected to the tower top of the reflux water drum 6, and, for example, a compressor (provided in the recovery line 48 ( After being compressed (not shown), it is taken out of the system as product CO 2 .
  • the reclaiming device 10 is repeatedly reused in the CO 2 recovery device 1 to remove the non-volatile components from the CO 2 absorbing liquid in which the non-volatile components such as the contaminants from the exhaust gas and the deterioration products of the absorbing liquid are accumulated. At the same time, the CO 2 absorbent is recovered and returned to the CO 2 recovery device 1.
  • the reclaiming device 10 includes a container 50 (a container for performing a reclaiming process) for storing an absorbing liquid and water, and an absorbing liquid supply for supplying the absorbing liquid to the container 50.
  • an absorbent liquid supply line 54 is provided with an absorbent liquid valve 56 for adjusting the supply amount of the absorbent liquid to the container 50, and a water supply line 58 adjusts the water supply amount to the container 50.
  • a water valve 60 is provided for this purpose.
  • the heating unit 52 may be configured to heat the liquid in the container by heat exchange between the liquid in the container and the heating medium.
  • the heating unit 52 includes a U-shaped heat transfer tube provided inside the container 50.
  • the heating unit 52 the liquid in the container is heated by heat exchange with a heating medium. It may be like this.
  • the heating medium supplied to the heating unit 52 may be, for example, steam or oil.
  • the heating unit 52 may be configured to heat the liquid in the container 50 with electric power.
  • the absorbent supply line 54 may be configured to guide the lean absorbent (CO 2 lean solution) from the lean solution line 36.
  • the lean absorption liquid is guided to the absorption liquid supply line 54 from the lean liquid line 36 on the upstream side of the heat exchanger 22, but in other embodiments, the heat The lean absorption liquid may be introduced to the absorption liquid supply line 54 from the lean liquid line 36 on the downstream side of the exchanger 22.
  • a part of the condensed water 44 stored in the reflux water drum 6 may be guided to the water supply line 58.
  • the water supplied to the container 50 is not limited to the condensed water from the reflux water drum 6. Instead of the condensed water from the reflux water drum 6, or in addition to the condensed water, water from another supply source may be supplied to the container 50.
  • the outlet of the steam discharge line 62 may be connected to the regeneration tower 4 as shown in FIG. 1, for example. That is, the steam discharged from the container 50 may be guided to the regeneration tower 4.
  • a reclaiming apparatus 10 includes a container 50 described above, a waste liquid recovery tank 78 for storing the waste liquid from the container 50, the container 50 and the waste liquid recovery tank.
  • the waste liquid line 68 is provided between the waste liquid line 68 and the waste liquid cooler 72.
  • the waste liquid line 68 is provided with a waste liquid pump 74 for sending the waste liquid from the container 50 to the waste liquid recovery tank 78.
  • a waste liquid valve 70 is provided in the waste liquid line 68.
  • the waste liquid cooler 72 is configured to cool the waste liquid from the container 50.
  • the waste liquid cooler 72 is configured to supply a cooling medium, for example, and may be configured to cool the waste liquid by heat exchange with the cooling medium.
  • the outline of the procedure for reclaiming the absorbing liquid using the above-mentioned reclaiming device 10 is as follows.
  • the absorbing liquid valve 56 and the water valve 60 are opened, the absorbing liquid and water are supplied into the container 50, and the liquid in the container is heated by the heating unit 52, so that the volatile components (water and absorbent ) Is evaporated and the non-volatile components (degradation products of the absorption liquid, etc.) are concentrated in the liquid in the container 50 to separate the absorbent in the liquid from the non-volatile components (absorption liquid regeneration step).
  • the vapor containing the absorbent generated by heating is discharged from the container 50 through the vapor discharge line 62 and returned to the regeneration tower 4 of the CO 2 recovery device 1. Absorbent returned to the regenerator 4 it is again used in the CO 2 recovering apparatus 1 as an absorption liquid to absorb CO 2.
  • the absorption liquid valve 56 is closed to supply the absorption liquid to the container 50. Stop.
  • the water valve 60 is closed to stop the supply of water to the container 50 and the heating of the liquid by the heating unit 52.
  • the residue in the container 50 is discharged as waste liquid to the outside of the container 50 through the waste liquid line 68 (discharging step). More specifically, the waste liquid valve 70 provided in the waste liquid line 68 is opened, and the waste liquid pump 74 is started. As a result, the waste liquid containing the reclaiming residue remaining in the container 50 after the absorption liquid recovery step is discharged from the container 50 and transferred to the waste liquid recovery tank 78 via the waste liquid line 68. The waste liquid discharged from the container 50 is cooled by the waste liquid cooler 72 provided in the waste liquid line 68, and then transferred to the waste liquid recovery tank 78.
  • the reclaiming device 10 shown in FIGS. 2 and 3 includes a circulation line 90 and a circulation pump 98 provided in the circulation line 90.
  • the circulation line 90 is configured to draw out the liquid in the container 50 and circulate the liquid on the top of the container 50.
  • the absorption liquid supply line 54 is connected to the circulation line 90 and is configured to supply the absorption liquid to the circulation line 90.
  • the circulation line 90 includes a circulation passage 92 having a first end 102 and second ends 104A, 104B connected to the container 50.
  • the circulation line 90 has a first end 102 connected to the bottom of the container 50, and the liquid is drawn from the container 50 via the first end 102.
  • the circulation line 90 has second ends 104A and 104B connected to the container 50, and is configured to return the liquid to the container 50 via the second ends 104A and 104B.
  • the second end 104A is connected to the container 50 at the top of the container 50, so that the liquid from the circulation line 90 flows into the vapor phase part in the container 50 via the second end 104A. It has become.
  • the second end 104B is connected to the container 50 at a position above the lowermost position 52A of the heating section 52, and at this position, the liquid from the circulation line 90 flows into the liquid phase part in the container 50. It is supposed to do.
  • the reclaiming apparatus 10 operates the circulation pump 98 while performing the above-described absorption liquid regeneration process or absorption liquid recovery process, thereby supplying the absorption liquid to the circulation line 90 and the container.
  • the liquid in 50 can be extracted, and the liquid can be circulated and returned to the container 50.
  • the circulation line 90 includes a bypass line 94 having both ends connected to the waste liquid line 68, and a waste liquid line that is a part of the waste liquid line 68 upstream of the bypass line 94. It includes an upstream portion 68a, a waste liquid line downstream portion 68b which is a portion of the waste liquid line 68 downstream of the bypass line 94, and a return line 96.
  • the waste liquid line upstream portion 68 a (circulation line 90) has a first end 102 connected to the bottom of the container 50, and the liquid is extracted from the container 50 via the first end 102. It is like this.
  • the return line 96 (circulation line 90) has second ends 104A and 104B connected to the container 50, and is configured to return the liquid to the container 50 via the second ends 104A and 104B.
  • the second end 104A is connected to the container 50 at the top of the container 50, so that the liquid from the circulation line 90 flows into the vapor phase part in the container 50 via the second end 104A. It has become.
  • the second end 104B is connected to the container 50 at a position above the lowermost position 52A of the heating section 52, and at this position, the liquid from the circulation line 90 flows into the liquid phase part in the container 50. It is supposed to do.
  • the bypass line 94 is provided so as to bypass the waste liquid valve 70 and the waste liquid cooler 72 provided in the waste liquid line 68.
  • a valve 95 is provided on the bypass line 94.
  • a waste liquid pump 74 is provided at the downstream portion 68b of the waste liquid line.
  • the waste liquid pump 74 functions as the circulation pump 98 described above.
  • the return line 96 has one end connected to the waste liquid line 68 on the downstream side of the waste liquid pump 74 and the other end (the above-mentioned second ends 104A and 104B) connected to the container 50.
  • a valve 97 is provided on the return line 96.
  • a valve 75 for switching the flow of the waste liquid to the waste liquid recovery tank 78 is provided on the downstream side of the connection point of the return line 96.
  • the absorption liquid supply line 54 is connected to the waste liquid line upstream portion 68a.
  • the waste liquid valve 70 and the valve 75 provided in the waste liquid line 68 are closed during the above-described absorption liquid regeneration process or absorption liquid recovery process.
  • the valves 95 and 97 provided in the circulation line 90 are opened to operate the waste liquid pump 74 (circulation pump 98).
  • the reclaiming device 10 further comprises a bumping inhibitor supply 80 for adding the bumping inhibitor to the absorbent or liquid in the container 50.
  • the bumping suppressor supply 80 is configured to add a bumping suppressor to the absorbent supply line 54. 2 to 5, the bumping suppressor supply unit 80 is configured to inject the bumping suppressor into the absorbing liquid supply line 54 on the upstream side of the confluence point with the water supply line 58.
  • the bumping inhibitor may be injected into the absorbing liquid supply line 54 at the downstream side of the confluence with the water supply line 58.
  • the bumping suppressor supply 80 may be configured to add the bumping suppressor to the circulation line 90, or alternatively, as shown in FIG. It may be configured to add an agent.
  • the bumping inhibitor supply unit 80 is configured to add the bumping inhibitor into the container 50 from the bottom of the container 50.
  • a gas containing an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or carbon dioxide (CO 2 ) for example, nitrogen, air, carbon dioxide, etc.
  • N 2 nitrogen
  • CO 2 carbon dioxide
  • the gas becomes a bubble nucleus in the liquid in the container 50, thereby facilitating smooth boiling of the liquid. Therefore, bumping in the container 50 is effectively suppressed.
  • a rich liquid having a higher concentration of the substance to be absorbed than the absorbing liquid supplied to the container through the absorbing liquid supply line 54 may be used.
  • a rich liquid having a high concentration of a substance to be absorbed for example, CO 2 etc.
  • a gas that is the substance to be absorbed may be generated in the container 50.
  • the gas becomes a bubble nucleus.
  • the smooth boiling of the solution in the container is promoted. Therefore, by using the above-described rich liquid as the bumping suppressor, bubble nuclei of the substance to be absorbed are formed in the liquid in the container 50, and bumping during reclaiming can be effectively suppressed.
  • the bumping suppressor supply unit 80 includes the rich liquid supply line 84 for injecting the rich liquid (the bumping suppressor) into the absorbing liquid supply line 54, and the rich liquid supply line 84. And a rich liquid valve 86 for adjusting the supply amount of the rich liquid to the absorbing liquid supply line 54. By adjusting the rich liquid valve 86, a desired amount of rich liquid can be supplied to the absorption liquid supply line 54.
  • At least a part of the lean absorption liquid 28 (CO 2 lean liquid) stored in the regeneration tower 4 of the CO 2 recovery device 1 is used as the absorption liquid.
  • At least a part of the rich absorbing liquid 18 (CO 2 rich liquid) stored in the absorption tower 2 while being supplied to the liquid supplying line serves as the bumping suppressing agent in the rich liquid supplying line 84 (the bumping suppressing agent). It is adapted to be supplied to the supply unit 80).
  • the rich absorbing liquid (CO 2 rich liquid) is introduced from the rich liquid line 20 on the upstream side of the heat exchanger 22 to the rich liquid supply line 84, but another embodiment. Then, the rich absorbing liquid may be guided to the rich liquid supply line 84 from the rich liquid line 20 on the downstream side of the heat exchanger 22.
  • the bumping suppressor supply unit 80 in FIGS. 2 and 3 may be the bumping suppressor supply unit 80 including the rich liquid supply line 84 and the rich liquid valve 86, similar to the embodiment shown in FIG.
  • the bumping suppressor supply unit 80 of another form may be used.
  • the liquid in the container is extracted through the circulation line, and the liquid is circulated and returned to the container. It is possible to suppress bumping that may occur due to concentration of deteriorated substances and the like.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a form in which the above-described embodiment is modified and a form in which these forms are appropriately combined.
  • expressions representing shapes such as a square shape and a cylindrical shape not only represent shapes such as a square shape and a cylindrical shape in a strictly geometrical sense, but also to the extent that the same effect can be obtained. , And a shape including an uneven portion and a chamfered portion. Further, in this specification, the expressions “comprising”, “including”, or “having” one element are not exclusive expressions excluding the existence of other elements.

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Abstract

リクレーミング装置は、吸収液のリクレーミング処理をするための容器と、前記容器に前記吸収液を供給するための吸収液供給ラインと、前記容器内に設けられ、前記容器内の液体を加熱するための熱交換部と、前記容器内の液体を抜き出して、該液体を循環させて前記容器に戻すための循環ラインと、前記循環ラインに設けられた循環ポンプと、を備える。

Description

リクレーミング装置及び方法並びにＣＯ２回収装置並びに方法
　本開示は、リクレーミング装置及び方法並びにＣＯ２回収装置並びに方法に関する。
　発電設備等からの排ガスに含まれるＣＯ２を回収する手法として、化学吸収法が採用されることがある。
　化学吸収法では、ＣＯ２を含む排ガスと、吸収剤を含む吸収液とを接触させて、排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させることで、排ガスからＣＯ２を除去する。ＣＯ２を吸収した吸収液は、蒸気等により加熱されることで、吸収したＣＯ２を放出して再生された後、吸収液として再利用される。このようにして吸収液を繰り返し再利用すると、排ガスからの混入物や吸収液劣化物等が吸収液中に蓄積する。そこで、吸収液中に蓄積した劣化物等を該吸収液から除去するリクレーミングが行われる。
　リクレーミングでは、ＣＯ２を放出した後の吸収液及び水を容器内に供給し、容器内の液体（吸収液及び水）を加熱することで、蒸発した吸収液を回収するとともに、吸収液に含まれる劣化物を濃縮させて該吸収液から分離する。
　また、リクレーミングには、容器（シェルと呼ばれる容器等）の中に熱交換部（伝熱管束等）を設けたケトル式の熱交換器が用いられることがある。この熱交換器を用いてリクレーミングを行う場合、熱交換部に加熱流体を流すことにより、該熱交換部における加熱流体との熱交換により、容器内の流体を加熱し沸騰させる。熱交換器の容器は熱交換部（伝熱管束等）よりも大きく、容器内部において、熱交換部の上部の空間で気液分離されるようになっている。
　ここで、リクレーミングの実行中には、容器内で劣化物等の不揮発性物質が濃縮していくため、この濃縮の過程で、液体中の水分濃度が相対的に低くなり、流体の粘度が大きくなるため自然対流が起こりにくくなる。そして、対流が悪くなると、容器内の液体に濃度ムラ、温度ムラが発生しやくなり、液体の一部分に不揮発性物質濃縮部や高温部が発生し、これに起因して突沸が起こる場合がある。さらに、上述したケトル式の熱交換器を用いる場合、熱交換部（伝熱管束等）の外側で沸騰が起こるため、熱交換部が物理的に対流を阻害することになり、これにより、突沸がより起こりやすくなる。
　特許文献１は、リクレーミングにおける突沸防止に直接関係するものではないが、リクレーミングにおけるフォーミングを抑制するための方策として、気液分離装置（リクレーミング装置）の気相部から、該気相部と、吸収液を含む液相部との界面に向けて消泡剤をスプレーすることが記載されている。
米国特許第５９９３６０８号明細書
　しかしながら、特許文献１には、リクレーミングにおいて起こり得る突沸を抑制するための具体的な方策について何ら開示されていない。
　上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、リクレーミングにおける突沸を抑制可能なリクレーミング装置及び方法並びにＣＯ２回収装置並びに方法を提供することを目的とする。
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るリクレーミング装置は、
　吸収液のリクレーミング処理をするための容器と、
　前記容器に前記吸収液を供給するための吸収液供給ラインと、
　前記容器内に設けられ、前記容器内の液体を加熱するための熱交換部と、
　前記容器内の液体を抜き出して、該液体を循環させて前記容器に戻すための循環ラインと、
　前記循環ラインに設けられた循環ポンプと、を備える。
　上述したように、リクレーミングが進むにつれて容器内で劣化物等の不揮発性物質が濃縮していくと、容器内で突沸が起こる場合がある。
　この点、上記（１）の構成によれば、循環ラインを介して、容器内の液体を抜き出すとともに、該液体を循環させて容器に戻すようにしたので、上述した容器内で生じ得る突沸を抑制することができる。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
　前記吸収液供給ラインは、前記循環ラインに接続され、前記循環ラインに前記吸収液を供給するように構成される。
　上記（２）の構成によれば、吸収液供給ラインからの吸収液を、循環ラインを介して容器に供給するようにしたので、循環ラインにおいて、容器から抜き出された液体と、吸収液供給ラインからの吸収液とが十分に撹拌された状態で、吸収液を容器内に導入することができる。これにより、容器内における液体の濃度ムラを抑えることができ、容器内での突沸を効果的に抑制することができる。
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
　前記循環ラインは、前記容器の底部に接続された第１端を有し、前記第１端を介して前記容器から前記液体を抜き出すように構成される。
　容器内の液体の対流が悪くなった場合、容器の底部において、溶液の温度が低くなり、また、不揮発性物質の濃度が高くなる可能性が高い。
　この点、上記（３）の構成によれば、溶液温度が低く、不揮発性物質濃度が高くなりやすい容器底部から液体を抜き出して、循環ラインを通って循環させるようにしたので、容器内の液体における濃度ムラ、温度ムラを効果的に低減し、容器内での突沸を効果的に抑制することができる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
　前記循環ラインは、前記容器に接続される第２端を有し、前記第２端を介して前記液体を前記容器に戻すように構成され、
　前記第２端は、前記容器内の気相部に連通するように前記容器に接続される。
　上記（４）の構成によれば、容器から抜き出した液体を、容器内の気相部の位置に戻すようにしたので、液相部の上方に位置する気相部に戻された液体は、上方から液相部に流入する。よって、循環ラインから容器内に戻された液体と、容器内の液体との撹拌が促進されるため、容器内の液体における濃度ムラ、温度ムラが効果的に低減され、容器内での突沸を効果的に抑制することができる。
　なお、気相部は、容器内において、熱交換部の上方に形成されていてもよい。
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、
　前記循環ラインは、前記容器に接続される第２端を有し、前記第２端を介して前記液体を前記容器に戻すように構成され、
　前記第２端は、前記容器内の液相部に連通するように、前記熱交換部の最下位置よりも上方の位置において前記容器に接続される。
　上記（５）の構成によれば、容器から抜き出した液体を、液相部のうち熱交換部の最下位置よりも上方の比較的高い位置に戻すようにしたので、このようにして液相部に戻された液体と、容器内の液体との撹拌が促進される。よって、容器内の液体における濃度ムラ、温度ムラが効果的に低減されるため、容器内での突沸を効果的に抑制することができる。
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
　前記容器からの廃液を貯留するための廃液回収タンクと、
　前記容器と前記廃液回収タンクとの間に設けられた廃液ラインと、
　前記廃液ラインに設けられ、前記容器からの廃液を前記廃液回収タンクに送るための廃液ポンプと、を備え、
　前記循環ラインは、前記廃液ポンプを通るように形成され、
　前記廃液ポンプは、前記循環ポンプとして機能するように構成される。
　上記（６）の構成によれば、廃液回収タンクに廃液を送るための廃液ポンプを循環ポンプとして利用するようにしたので、設備コストの増加を抑制しながら、リクレーミングにおける突沸を抑制可能である。
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの構成において、
　前記リクレーミング装置は、
　前記吸収液供給ライン又は前記循環ラインに突沸抑制剤を添加するための突沸抑制剤供給部をさらに備える。
　上記（７）の構成によれば、吸収液供給ライン又は循環ラインにフォーミング抑制剤を添加するようにしたので、吸収液供給ライン又は循環ラインを介して容器に供給される前の吸収液や液体に突沸抑制剤を予め混入させることができる。よって、容器内での突沸を効果的に抑制することができる。
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
　前記突沸抑制剤は、前記吸収液よりも吸収対象物質の濃度が高いリッチ液を含む。
　吸収対象物質（例えばＣＯ２等）の濃度が高いリッチ液を容器内の液体に供給すると、容器内において吸収対象物質であるガスが生じる場合があり、この場合、該ガスが気泡核となり、容器内において溶液のスムーズな沸騰が促進される。
　この点、上記（８）の構成によれば、容器に供給される吸収液よりも吸収対象物質の濃度が高いリッチ液を突沸抑制剤として供給するようにしたので、容器内の液体において吸収対象物質の気泡核が形成され、リクレーミングにおける突沸を効果的に抑制することができる。
（９）本発明の少なくとも一実施形態に係るリクレーミング装置は、
　吸収液のリクレーミング処理をするための容器と、
　前記容器に前記吸収液を供給するための吸収液供給ラインと、
　前記容器内に設けられ、前記吸収液を含む前記容器内の液体を加熱するための熱交換部と、
　前記容器の底部から該容器内に突沸抑制剤を添加するための突沸抑制剤供給部と、
を備える。
　上記（９）の構成によれば、容器の底部から容器内に突沸抑制剤を添加するようにしたので、容器内の突沸を効果的に抑制することができる。
　例えば、突沸抑制剤として、容器内の液体中に気泡核を形成することが可能なガスを用いれば、液体中に気泡核が形成されることで、容器内において溶液のスムーズな沸騰が促進される。これにより、リクレーミングにおける突沸を効果的に抑制することができる。
（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係るＣＯ２回収装置は、
　吸収剤を含有する吸収液に排ガス中のＣＯ２を吸収させるように構成された吸収塔と、
　前記吸収塔からの前記吸収液を再生するための再生塔と、
　上記（１）乃至（９）の何れかに記載のリクレーミング装置と、を備え、
　前記再生塔に貯留された前記吸収液の少なくとも一部が、前記吸収液供給ラインを介して前記容器に供給されるように構成される。
　上記（１０）の構成によれば、ＣＯ２回収装置の吸収塔からの吸収液のリクレーミングにおいて、循環ラインを介して容器内の液体を抜き出すとともに該液体を循環させて容器に戻すようにしたので、あるいは、容器の底部から容器内に突沸抑制剤を添加するようにしたので、リクレーミング中に容器内で生じ得る突沸を抑制することができる。
（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係るＣＯ２回収装置は、
　吸収剤を含有する吸収液に排ガス中のＣＯ２を吸収させるように構成された吸収塔と、
　前記吸収塔からの前記吸収液を再生するための再生塔と、
　上記（８）に記載のリクレーミング装置と、を備え、
　前記再生塔に貯留されたＣＯ２リーン液の少なくとも一部が、前記吸収液として前記吸収液供給ラインに供給されるように構成され、
　前記吸収塔に貯留されたＣＯ２リッチ液の少なくとも一部が、前記突沸抑制剤として前記突沸抑制剤供給部に供給されるように構成される。
　上記（１１）の構成によれば、再生塔に貯留されたＣＯ２リーン液の少なくとも一部が、吸収液として吸収液供給ラインに供給されるＣＯ２回収装置において、吸収塔に貯留されたＣＯ２リッチ液の少なくとも一部を突沸抑制剤として利用するようにしたので、容器内での突沸を効率的に抑制することができる。
（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係るリクレーミング方法は、
　吸収液供給ラインを介して、内部に熱交換部が設けられた容器に吸収液を供給するステップと、
　前記吸収液を含む前記容器内の液体を前記熱交換部で加熱してリクレーミング処理するステップと、
　前記容器内の前記液体を循環ラインに抜き出すステップと、
　前記循環ラインに抜き出した前記液体を、前記循環ラインに設けられた循環ポンプを用いて循環させて前記容器に戻すステップと、
を備える。
　上記（１２）の方法によれば、循環ラインを介して、容器内の液体を抜き出すとともに、該液体を循環させて容器に戻すようにしたので、リクレーミング中に容器内で生じ得る突沸を抑制することができる。
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１２）の方法において、
　前記吸収液供給ラインは前記循環ラインに接続され、
　前記吸収液を供給するステップでは、前記吸収液を、前記循環ラインを介して前記容器に供給する。
　上記（１３）の方法によれば、吸収液供給ラインからの吸収液を、循環ラインを介して容器に供給するようにしたので、循環ラインにおいて、容器から抜き出された液体と、吸収液供給ラインからの吸収液とが十分に撹拌された状態で、吸収液を容器内に導入することができる。これにより、容器内における液体の濃度ムラを抑えることができ、容器内での突沸を効果的に抑制することができる。
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１２）又は（１３）の方法は、
　前記吸収液供給ライン又は前記循環ラインに突沸抑制剤を添加するステップをさらに備える。
　上記（１４）の方法によれば、吸収液供給ライン又は循環ラインに突沸抑制剤を添加するようにしたので、吸収液供給ライン又は循環ラインを介して容器に供給される前の吸収液や液体に突沸抑制剤を予め混入させることができる。よって、容器内での突沸を効果的に抑制することができる。
（１５）本発明の少なくとも一実施形態に係るＣＯ２回収方法は、
　吸収塔において、吸収剤を含有する吸収液に排ガス中のＣＯ２を吸収させるステップと、
　前記吸収塔からの前記吸収液を再生塔に導き、該再生塔において前記吸収液を再生するステップと、
　上記（１２）乃至（１４）の何れかに記載のリクレーミング方法を行うステップと、を備え、
　前記容器に吸収液を供給するステップでは、前記再生塔に貯留された前記吸収液の少なくとも一部を前記容器に供給する。
　上記（１５）の方法によれば、吸収塔からの吸収液のリクレーミングにおいて、循環ラインを介して、容器内の液体を抜き出すとともに、該液体を循環させて容器に戻すようにしたので、リクレーミング中に容器内で生じ得る突沸を抑制することができる。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、リクレーミングにおける突沸を抑制可能なリクレーミング装置及び方法並びにＣＯ２回収装置並びに方法が提供される。
一実施形態に係るリクレーミング装置が適用されるＣＯ２回収装置の一例の概略図である。 一実施形態に係るリクレーミング装置の概略図である。 一実施形態に係るリクレーミング装置の概略図である。 一実施形態に係るリクレーミング装置の概略図である。 一実施形態に係るリクレーミング装置の概略図である。 一実施形態に係るリクレーミング装置の概略図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　以下の説明では、リクレーミング装置によりＣＯ２吸収剤を含むＣＯ２吸収液をリクレーミングする場合について説明するが、本発明の対象となる吸収剤及び吸収液はこれに限定されず、例えば、吸収剤はＨ２Ｓを吸収するＨ２Ｓ吸収剤であってもよく、吸収液は、Ｈ２Ｓ吸収剤を含むＨ２Ｓ吸収液であってもよい。また、以下の説明では、ＣＯ２吸収剤及びＣＯ２吸収液を、それぞれ、単に吸収剤及び吸収液ということがある。
　まず、一実施形態に係るリクレーミング装置が適用されるＣＯ２回収装置の全体構成について説明する。
　図１は、一実施形態に係るリクレーミング装置が適用されるＣＯ２回収装置の一例の概略図である。図２～図６は、それぞれ、一実施形態に係るリクレーミング装置の概略図である。
　図１に示すＣＯ２回収装置は、発電設備や工場等から排出された排ガスからＣＯ２を回収するための装置である。同図に示すように、ＣＯ２回収装置１は、発電設備等からの排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させるための吸収塔２と、ＣＯ２を吸収した吸収液を再生するための再生塔４と、再生塔４からの放出ガスをＣＯ２ガスと凝縮水とに分離し、凝縮水を再生塔４に還流させるように構成された還流水ドラム６と、吸収液のリクレーミング処理をするためのリクレーミング装置１０と、を備えている。
　吸収塔２には、排ガス導入ライン１２を介して、ＣＯ２を含む排ガスが供給されるようになっている。なお、吸収塔２よりも上流側に、排ガスの前処理（脱硫や冷却等）をするための前処理装置が設けられていてもよく、このような前処理を施された後の排ガスが吸収塔２に供給されるようになっていてもよい。
　吸収塔２は、例えば充填層により構成される吸収部１４を有し、吸収部１４には、上方からＣＯ２吸収剤を含むＣＯ２吸収液が供給されるようになっている。
　排ガス導入ライン１２を介して吸収塔２に流入した排ガスは、吸収塔２の塔底部側から吸収塔２内を上方に流れていき、吸収部１４へと流れ込む。そして、吸収部１４において、排ガスと、該吸収部１４の上方から供給されるＣＯ２吸収液とが対向流接触することにより、排ガス中のＣＯ２がＣＯ２吸収液に吸収されるようになっている。
　ＣＯ２吸収液は、ＣＯ２吸収剤の水溶液であってもよい。
　ＣＯ２吸収剤の種類は特に限定されないが、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンに代表されるアルカノールアミンであってもよく、あるいは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及水酸化カルシウム等のアミン以外の塩基性物質であってもよい。
　吸収部１４におけるＣＯ２吸収液との接触によりＣＯ２ガスが除去された後の排ガスは、吸収塔２の塔頂部１６から外部に排出されるようになっている。
　一方、吸収部１４において排ガス中のＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液は、吸収塔２の塔底部に下降し、該塔底部に貯留される。この吸収塔２の塔底部に貯留されたＣＯ２吸収液は、後述する再生塔４の塔底部に貯留されるＣＯ２吸収液に比べてＣＯ２濃度が高いリッチ吸収液１８（ＣＯ２リッチ液）である。このリッチ吸収液１８は、リッチ液ライン２０に設けられたポンプ（不図示）により、該リッチ液ライン２０を介して、吸収塔２から再生塔４に供給されるようになっている。
　なお、図１に示すように、リッチ液ライン２０には、リッチ液ライン２０を流れるリッチ吸収液と、後述するリーン液ライン３６を流れるリーン吸収液（ＣＯ２リーン液）とを熱交換するための熱交換器２２が設けられていてもよい。比較的高温のリーン吸収液との熱交換によりリッチ吸収液を加熱することで、後述する再生塔４での吸収液の再生を促進することができる。
　再生塔４は、リッチ吸収液からＣＯ２ガスを放出させる放出部２４と、放出部２４で放出されたＣＯ２ガスを還流水で洗浄する洗浄部２６と、を備える。
　放出部２４は、充填材を有しており、リッチ液ライン２０からのリッチ吸収液が上方から供給されるようになっている。リッチ吸収液は、放出部２４において、後述する蒸気により加熱されることによりＣＯ２ガスを放出し、相対的にＣＯ２の含有率が低いリーン吸収液となる。
　放出部２４でＣＯ２ガスを放出したリーン吸収液は、再生塔４から降下し、再生塔４の塔底部に貯留される。このリーン吸収液２８は、リボイラライン３０を介して、該リボイラライン３０上に設けられた再生加熱器（リボイラ）３２に導かれる。再生加熱器３２において、リーン吸収液２８は、加熱媒体（例えば水蒸気等）との熱交換により、少なくとも一部が飽和蒸気に相変化し、再生塔４の塔底部に導かれる。このようにして再生加熱器３２によって生成された飽和蒸気は、放出部２４に向かって再生塔４内を上昇し、放出部２４においてリッチ吸収液を加熱するための加熱源として用いられる。
　再生塔４の塔底部に貯留されたリーン吸収液（再生加熱器３２において相変化しなかったリーン吸収液を含む）は、再生塔４の塔底部から抜き出され、リーン液ライン３６に設けられた送給ポンプ（不図示）によって、該リーン液ライン３６を介して吸収塔２の吸収部１４に供給され、上述したＣＯ２吸収液として再利用される。なお、リーン液ライン３６には、リーン吸収液を冷却するための冷却器３８が設けられていてもよい。
　放出部２４でリッチ吸収液から放出されたＣＯ２ガスは、再生塔４内において放出部２４の上方に設けられた洗浄部２６へと上昇する。洗浄部２６では、放出部２４からのＣＯ２ガスと、洗浄部２６の上方から供給される洗浄液とが気液接触することにより、ＣＯ２ガス中に残存する吸収剤を除去するようになっている。
　洗浄部２６は、ＣＯ２ガスと第１洗浄液との気液接触を促進させるものであればよく、例えば、１段以上のトレイ又は充填層を含んでいてもよい。
　洗浄部２６を通ったＣＯ２ガスは、再生塔４の塔頂部から放出され、ＣＯ２ガスライン４０へと導かれる。ＣＯ２ガスライン４０上にはコンデンサ４２が設けられており、該コンデンサ４２においてＣＯ２ガスが冷却されて、ＣＯ２ガス中の蒸気が凝縮される。コンデンサ４２を通過後のＣＯ２ガスは、ＣＯ２ガスライン４０の出口側に設けられた還流水ドラム６に導かれる。
　還流水ドラム６は、再生塔４からの放出ガス（ＣＯ２含有ガス）を、ＣＯ２ガスと凝縮水とに分離するように構成されている。
　還流水ドラム６で分離された凝縮水４４は、還流水ドラム６の塔底部に貯留される。凝縮水４４は、還流水ライン４６を介して、再生塔４の洗浄部２６に洗浄液として供給されるようになっている。また、凝縮水４４は、水供給ライン５８を介して、リクレーミング装置１０に供給されるようになっている。
　一方、還流水ドラム６で分離されたＣＯ２ガスは、還流水ドラム６の塔頂部に接続された回収ライン４８を介して還流水ドラム６から放出され、例えば回収ライン４８に設けられたコンプレッサ（不図示）で圧縮された後、製品ＣＯ２として系外に取り出されるようになっている。
　リクレーミング装置１０は、ＣＯ２回収装置１において繰り返し再利用されることにより、排ガスからの混入物や吸収液劣化物等の不揮発性成分が蓄積したＣＯ２吸収液から、該不揮発性成分を除去するとともに、ＣＯ２吸収剤を回収してＣＯ２回収装置１に戻すように構成されている。
　図２～図６に示すように、リクレーミング装置１０は、吸収液及び水を貯留するための容器５０（リクレーミング処理をするための容器）と、容器５０に吸収液を供給するための吸収液供給ライン５４と、容器５０に水を供給するための水供給ライン５８と、容器５０から蒸気を排出するための蒸気排出ライン６２と、水及び吸収液を含む液体を加熱するための加熱部５２（熱交換部）と、を備えている。
　また、吸収液供給ライン５４には、容器５０への吸収液の供給量を調節するための吸収液バルブ５６が設けられ、水供給ライン５８には、容器５０への水の供給量を調節するための水バルブ６０が設けられている。
　幾つかの実施形態では、加熱部５２は、容器内の液体と、加熱媒体との熱交換により、容器内の液体を加熱するように構成されていてもよい。
　例えば図１に示すように、加熱部５２は、容器５０の内部に設けられたＵ字形の伝熱管を含み、該加熱部５２では、加熱媒体との熱交換により容器内の液体が加熱されるようになっていてもよい。加熱部５２に供給される加熱媒体は、例えば、水蒸気や油であってもよい。
　あるいは、幾つかの実施形態では、加熱部５２は、電力によって容器５０内の液体を加熱するように構成されていてもよい。
　幾つかの実施形態では、例えば図１に示すように、吸収液供給ライン５４は、リーン液ライン３６からのリーン吸収液（ＣＯ２リーン液）が導かれるようになっていてもよい。なお、図１に示す実施形態では、熱交換器２２よりも上流側におけるリーン液ライン３６から、リーン吸収液を吸収液供給ライン５４に導くようになっているが、他の実施形態では、熱交換器２２よりも下流側におけるリーン液ライン３６から、リーン吸収液を吸収液供給ライン５４に導くようになっていてもよい。
　また、幾つかの実施形態では、例えば図１に示すように、水供給ライン５８には、還流水ドラム６に貯留された凝縮水４４の一部が導かれるようになっていてもよい。なお、容器５０に供給する水は、還流水ドラム６からの凝縮水に限定されない。容器５０には、還流水ドラム６からの凝縮水に替えて、又は、該凝縮水に加えて、他の供給源からの水が供給されるようになっていてもよい。
　また、幾つかの実施形態では、例えば図１に示すように、蒸気排出ライン６２の出口は、再生塔４に接続されていてもよい。すなわち、容器５０から排出された蒸気は、再生塔４に導かれるようになっていてもよい。
　図２～図６に示すように、幾つかの実施形態に係るリクレーミング装置１０は、上述した容器５０と、容器５０からの廃液を貯留するための廃液回収タンク７８と、容器５０と廃液回収タンク７８との間に設けられた廃液ライン６８と、廃液ライン６８に設けられた廃液クーラ７２と、を備えている。
　廃液ライン６８には、容器５０からの廃液を廃液回収タンク７８に送るための廃液ポンプ７４が設けられている。また、廃液ライン６８には廃液バルブ７０が設けられている。
　廃液クーラ７２は、容器５０からの廃液を冷却するように構成されている。廃液クーラ７２は、例えば、冷却媒体が供給されるようになっており、該冷却媒体との熱交換により、廃液を冷却するように構成されていてもよい。
　上述したリクレーミング装置１０を用いて吸収液のリクレーミングを行う手順の概要は以下のとおりである。
　まず、吸収液バルブ５６及び水バルブ６０を開けて、容器５０内に吸収液及び水を供給し、容器内の液体を加熱部５２で加熱することにより、液体中の揮発成分（水や吸収剤）を蒸発させるとともに、容器５０内の液体中に不揮発性成分（吸収液の劣化物等）を濃縮させて、液体中の吸収剤を不揮発性成分から分離させる（吸収液再生工程）。
　加熱により生じた吸収剤を含む蒸気は、蒸気排出ライン６２を介して容器５０から排出され、ＣＯ２回収装置１の再生塔４に戻される。再生塔４に戻された吸収剤は、再度、ＣＯ２回収装置１においてＣＯ２を吸収する吸収液として用いられる。
　容器５０内において不揮発性成分が十分に濃縮されたら（すなわち、容器５０内の液体中の不揮発性成分濃度が十分高まったら）、吸収液バルブ５６を閉じて、吸収液の容器５０への供給を停止する。
　次に、吸収液の容器５０への供給を遮断した状態で、水供給ライン５８を介して容器５０へ水（還流水ドラム６からの凝縮水等）を供給しながら、加熱部５２による液体を加熱することにより、液体中に残存している吸収剤を水とともに蒸発させる。加熱により容器５０内で生成した吸収剤を含む蒸気は、蒸気排出ライン６２を介して容器５０から排出される（吸収液回収工程）。
　容器５０内の液体中の吸収剤濃度が十分に低下したら、水バルブ６０を閉じて水の容器５０への供給を停止するとともに、加熱部５２による液体の加熱を停止する。
　そして、容器５０内の残渣を廃液として、廃液ライン６８を介して、容器５０の外部に排出する（排出工程）。より具体的には、廃液ライン６８に設けられた廃液バルブ７０を開けるとともに、廃液ポンプ７４を始動させる。これにより、上述の吸収液回収工程の終了後に容器５０内に残留したリクレーミング残渣を含む廃液を、容器５０から排出し、廃液ライン６８を介して廃液回収タンク７８に移送する。
　また、容器５０から排出された廃液は、廃液ライン６８に設けられた廃液クーラ７２で冷却されてから、廃液回収タンク７８に移送されるようになっている。
　以下、幾つかの実施形態に係るリクレーミング装置１０について、より具体的に説明する。
　図２及び図３に示すリクレーミング装置１０は、循環ライン９０と、循環ライン９０に設けられた循環ポンプ９８と、を含む。循環ライン９０は、容器５０内の液体を抜き出して、該液体を容器５０の頂部に循環させるように構成されている。また、吸収液供給ライン５４は、循環ライン９０に接続されており、該循環ライン９０に吸収液を供給するように構成されている。
　図２に示す例示的な実施形態では、循環ライン９０は、容器５０に接続される第１端１０２及び第２端１０４Ａ，１０４Ｂを有する循環通路９２を含む。
　図２に示す実施形態において、循環ライン９０は、容器５０の底部に接続される第１端１０２を有し、第１端１０２を介して、容器５０から液体を抜き出すようになっている。また、循環ライン９０は、容器５０に接続される第２端１０４Ａ，１０４Ｂを有し、第２端１０４Ａ，１０４Ｂを介して液体を容器５０に戻すように構成されている。ここで、第２端１０４Ａは、容器５０の頂部において該容器５０に接続されており、第２端１０４Ａを介して、循環ライン９０からの液体が、容器５０内の気相部に流入するようになっている。また、第２端１０４Ｂは、加熱部５２の最下位置５２Ａよりも上方の位置において容器５０に接続されており、この位置において、循環ライン９０からの液体が容器５０内の液相部に流入するようになっている。
　この実施形態では、リクレーミング装置１０にて、上述の吸収液再生工程又は吸収液回収工程を行っているときに、循環ポンプ９８を稼働させることで、循環ライン９０に吸収液を供給しながら、容器５０内の液体を抜き出して、該液体を循環させて容器５０に戻すことができる。
　図３に示す例示的な実施形態では、循環ライン９０は、廃液ライン６８に接続される両端を有するバイパスライン９４と、廃液ライン６８のうち、バイパスライン９４よりも上流側の部位である廃液ライン上流部６８ａと、廃液ライン６８のうち、バイパスライン９４よりも下流側の部位である廃液ライン下流部６８ｂと、戻りライン９６と、を含む。
　図３に示す実施形態において、廃液ライン上流部６８ａ（循環ライン９０）は、容器５０の底部に接続される第１端１０２を有し、第１端１０２を介して、容器５０から液体を抜き出すようになっている。また、戻りライン９６（循環ライン９０）は、容器５０に接続される第２端１０４Ａ，１０４Ｂを有し、第２端１０４Ａ，１０４Ｂを介して液体を容器５０に戻すように構成されている。ここで、第２端１０４Ａは、容器５０の頂部において該容器５０に接続されており、第２端１０４Ａを介して、循環ライン９０からの液体が、容器５０内の気相部に流入するようになっている。また、第２端１０４Ｂは、加熱部５２の最下位置５２Ａよりも上方の位置において容器５０に接続されており、この位置において、循環ライン９０からの液体が容器５０内の液相部に流入するようになっている。
　バイパスライン９４は、廃液ライン６８に設けられた廃液バルブ７０及び廃液クーラ７２をバイパスするように設けられている。また、バイパスライン９４には、バルブ９５が設けられている。
　廃液ライン下流部６８ｂには、廃液ポンプ７４が設けられている。この廃液ポンプ７４は、上述の循環ポンプ９８として機能するようになっている。
　戻りライン９６は、廃液ポンプ７４よりも下流側において廃液ライン６８に接続される一端と、容器５０に接続される他端（上述の第２端１０４Ａ，１０４Ｂ）とを有している。戻りライン９６には、バルブ９７が設けられている。
　また、廃液ライン６８において、戻りライン９６の接続点よりも下流側には、廃液回収タンク７８への廃液の流れを切替えるためのバルブ７５が設けられている。
　また、図３に示す実施形態では、吸収液供給ライン５４は、廃液ライン上流部６８ａに接続されている。
　図３に示す実施形態では、リクレーミング装置１０にて、上述の吸収液再生工程又は吸収液回収工程を行っているときに、廃液ライン６８に設けられた廃液バルブ７０及びバルブ７５を閉めた状態で、循環ライン９０に設けられたバルブ９５およびバルブ９７を開けて、廃液ポンプ７４（循環ポンプ９８）を稼働させる。これにより、廃液ライン上流部６８ａ（循環ライン９０）に吸収液を供給しながら、容器５０内の液体を抜き出して、廃液ライン上流部６８ａ、バイパスライン９４、廃液ライン下流部６８ｂ、及び戻りライン９６を含む循環ライン９０を介して上述の液体を循環させて容器５０に戻すことができる。
　なお、図３に示す実施形態において、吸収液回収工程終了後の排出工程では、循環ライン９０に設けられたバルブ９５およびバルブ９７を閉めた後、廃液ライン６８に設けられた廃液バルブ７０及びバルブ７５を開けて、廃液ポンプ７４（循環ポンプ９８）を稼働させる。これにより、上述の吸収液回収工程の終了後に容器５０内に残留したリクレーミング残渣を含む廃液を、容器５０から排出し、廃液ライン６８を介して廃液回収タンク７８に移送する。
　幾つかの実施形態では、リクレーミング装置１０は、吸収液又は容器５０内の液体に突沸抑制剤を添加するための突沸抑制剤供給部８０をさらに備えている。
　図２～図５に示す例示的な実施形態では、突沸抑制剤供給部８０は、吸収液供給ライン５４に突沸抑制剤を添加するように構成されている。なお、図２～図５においては、突沸抑制剤供給部８０は、水供給ライン５８との合流点よりも上流側において吸収液供給ライン５４に突沸抑制剤を注入するように構成されているが、他の実施形態では、水供給ライン５８との合流点よりも下流側において吸収液供給ライン５４に突沸抑制剤を注入するようにしてもよい。
　幾つかの実施形態では、突沸抑制剤供給部８０は、循環ライン９０に突沸抑制剤を添加するように構成されていてもよく、あるいは、図６に示すように、容器５０に直接、突沸抑制剤を添加するように構成されていてもよい。なお、図６では、突沸抑制剤供給部８０は、容器５０の底部から、容器５０内に突沸抑制剤を添加するように構成されている。
　上述の突沸抑制剤として、例えば、窒素（Ｎ２）や二酸化炭素（ＣＯ２）等のイナートガスを含むガス（例えば、窒素、空気、二酸化炭素等）を用いることができる。これらのガスを容器５０内の液体に混入させることで、容器５０内の液体においてこのガスが気泡核となり、これにより液体のスムーズな沸騰が促進される。よって、容器５０内における突沸が効果的に抑制される。
　また、突沸抑制剤として、吸収液供給ライン５４を介して容器に供給される吸収液よりも、吸収対象物質の濃度が高いリッチ液を用いてもよい。
　吸収対象物質（例えばＣＯ２等）の濃度が高いリッチ液を容器５０内の液体に供給すると、容器５０内において吸収対象物質であるガスが生じる場合があり、この場合、該ガスが気泡核となり、容器内において溶液のスムーズな沸騰が促進される。
　よって、上述のリッチ液を突沸抑制剤として用いることにより、容器５０内の液体において吸収対象物質の気泡核が形成され、リクレーミングにおける突沸を効果的に抑制することができる。
　例えば、図５に示す実施形態では、突沸抑制剤供給部８０は、吸収液供給ライン５４にリッチ液（突沸抑制剤）を注入するためのリッチ液供給ライン８４と、リッチ液供給ライン８４を介して吸収液供給ライン５４へのリッチ液の供給量を調節するためのリッチ液バルブ８６と、を含む。リッチ液バルブ８６を調節することにより、吸収液供給ライン５４に所望の量のリッチ液を供給することができる。
　図１及び図５に示す実施形態では、上述したように、ＣＯ２回収装置１の再生塔４に貯留されたリーン吸収液２８（ＣＯ２リーン液）の少なくとも一部が、吸収液として前記吸収液供給ラインに供給されるようになっているとともに、吸収塔２に貯留されたリッチ吸収液１８（ＣＯ２リッチ液）の少なくとも一部が、突沸抑制剤としてリッチ液供給ライン８４（突沸抑制剤供給部８０）に供給されるようになっている。
　なお、図１においては、熱交換器２２よりも上流側におけるリッチ液ライン２０から、リッチ吸収液（ＣＯ２リッチ液）をリッチ液供給ライン８４に導くようになっているが、他の実施形態では、熱交換器２２よりも下流側におけるリッチ液ライン２０から、リッチ吸収液をリッチ液供給ライン８４に導くようになっていてもよい。
　なお、図２及び図３における突沸抑制剤供給部８０は、図５に示す実施形態と同様の、リッチ液供給ライン８４及びリッチ液バルブ８６を含む突沸抑制剤供給部８０であってもよいし、他の形態の突沸抑制剤供給部８０であってもよい。
　以上説明した幾つかの実施形態に係るリクレーミング装置１０によれば、循環ラインを介して、容器内の液体を抜き出すとともに、該液体を循環させて容器に戻すようにしたので、リクレーミングが進むにつれて容器内において劣化物の濃縮等に起因して生じ得る突沸抑制することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
　本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
２　　　吸収塔
４　　　再生塔
６　　　還流水ドラム
１０　　リクレーミング装置
１２　　排ガス導入ライン
１４　　吸収部
１６　　塔頂部
１８　　リッチ吸収液
２０　　リッチ液ライン
２２　　熱交換器
２４　　放出部
２６　　洗浄部
２８　　リーン吸収液
３０　　リボイラライン
３２　　再生加熱器
３６　　リーン液ライン
３８　　冷却器
４０　　ＣＯ２ガスライン
４２　　コンデンサ
４４　　凝縮水
４６　　還流水ライン
４８　　回収ライン
５０　　容器
５２　　加熱部
５２Ａ　最下位置
５４　　吸収液供給ライン
５６　　吸収液バルブ
５８　　水供給ライン
６０　　水バルブ
６２　　蒸気排出ライン
６８　　廃液ライン
６８ａ　廃液ライン上流部
６８ｂ　廃液ライン下流部
７０　　廃液バルブ
７２　　廃液クーラ
７４　　廃液ポンプ
７５　　バルブ
７８　　廃液回収タンク
８０　　突沸抑制剤供給部
８４　　リッチ液供給ライン
８６　　リッチ液バルブ
９０　　循環ライン
９２　　循環通路
９４　　バイパスライン
９５　　バルブ
９６　　戻りライン
９７　　バルブ
９８　　循環ポンプ
１０２　第１端
１０４Ａ，１０４Ｂ　第２端
 

Claims (15)

  1. 　吸収液のリクレーミング処理をするための容器と、
    　前記容器に前記吸収液を供給するための吸収液供給ラインと、
    　前記容器内に設けられ、前記容器内の液体を加熱するための熱交換部と、
    　前記容器内の液体を抜き出して、該液体を循環させて前記容器に戻すための循環ラインと、
    　前記循環ラインに設けられた循環ポンプと、を備えた
    ことを特徴とするリクレーミング装置。
  2. 　前記吸収液供給ラインは、前記循環ラインに接続され、前記循環ラインに前記吸収液を供給するように構成された
    ことを特徴とする請求項１に記載のリクレーミング装置。
  3. 　前記循環ラインは、前記容器の底部に接続された第１端を有し、前記第１端を介して前記容器から前記液体を抜き出すように構成された
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリクレーミング装置。
  4. 　前記循環ラインは、前記容器に接続される第２端を有し、前記第２端を介して前記液体を前記容器に戻すように構成され、
    　前記第２端は、前記容器内の気相部に連通するように前記容器に接続された
    ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のリクレーミング装置。
  5. 　前記循環ラインは、前記容器に接続される第２端を有し、前記第２端を介して前記液体を前記容器に戻すように構成され、
    　前記第２端は、前記容器内の液相部に連通するように、前記熱交換部の最下位置よりも上方の位置において前記容器に接続された
    ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のリクレーミング装置。
  6. 　前記容器からの廃液を貯留するための廃液回収タンクと、
    　前記容器と前記廃液回収タンクとの間に設けられた廃液ラインと、
    　前記廃液ラインに設けられ、前記容器からの廃液を前記廃液回収タンクに送るための廃液ポンプと、を備え、
    　前記循環ラインは、前記廃液ポンプを通るように形成され、
    　前記廃液ポンプは、前記循環ポンプとして機能するように構成された
    ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のリクレーミング装置。
  7. 　前記吸収液供給ライン又は前記循環ラインに突沸抑制剤を添加するための突沸抑制剤供給部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のリクレーミング装置。
  8. 　前記突沸抑制剤は、前記吸収液よりも吸収対象物質の濃度が高いリッチ液を含む
    ことを特徴とする請求項７に記載のリクレーミング装置。
  9. 　吸収液のリクレーミング処理をするための容器と、
    　前記容器に前記吸収液を供給するための吸収液供給ラインと、
    　前記容器内に設けられ、前記吸収液を含む前記容器内の液体を加熱するための熱交換部と、
    　前記容器の底部から該容器内に突沸抑制剤を添加するための突沸抑制剤供給部と、
    を備えることを特徴とするリクレーミング装置。
  10. 　吸収剤を含有する吸収液に排ガス中のＣＯ２を吸収させるように構成された吸収塔と、
    　前記吸収塔からの前記吸収液を再生するための再生塔と、
    　請求項１乃至９の何れか一項に記載のリクレーミング装置と、を備え、
    　前記再生塔に貯留された前記吸収液の少なくとも一部が、前記吸収液供給ラインを介して前記容器に供給されるように構成された
    ことを特徴とするＣＯ２回収装置。
  11. 　吸収剤を含有する吸収液に排ガス中のＣＯ２を吸収させるように構成された吸収塔と、
    　前記吸収塔からの前記吸収液を再生するための再生塔と、
    　請求項８に記載のリクレーミング装置と、を備え、
    　前記再生塔に貯留されたＣＯ２リーン液の少なくとも一部が、前記吸収液として前記吸収液供給ラインに供給されるように構成され、
    　前記吸収塔に貯留されたＣＯ２リッチ液の少なくとも一部が、前記突沸抑制剤として前記突沸抑制剤供給部に供給されるように構成されたことを特徴とするＣＯ２回収装置。
  12. 　吸収液供給ラインを介して、内部に熱交換部が設けられた容器に吸収液を供給するステップと、
    　前記吸収液を含む前記容器内の液体を前記熱交換部で加熱してリクレーミング処理するステップと、
    　前記容器内の前記液体を循環ラインに抜き出すステップと、
    　前記循環ラインに抜き出した前記液体を、前記循環ラインに設けられた循環ポンプを用いて循環させて前記容器に戻すステップと、
    を備えることを特徴とするリクレーミング方法。
  13. 　前記吸収液供給ラインは前記循環ラインに接続され、
    　前記吸収液を供給するステップでは、前記吸収液を、前記循環ラインを介して前記容器に供給する
    ことを特徴とする請求項１２に記載のリクレーミング方法。
  14. 　前記吸収液供給ライン又は前記循環ラインに突沸抑制剤を添加するステップをさらに備える
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のリクレーミング方法。
  15. 　吸収塔において、吸収剤を含有する吸収液に排ガス中のＣＯ２を吸収させるステップと、
    　前記吸収塔からの前記吸収液を再生塔に導き、該再生塔において前記吸収液を再生するステップと、
    　請求項１２乃至１４の何れか一項に記載のリクレーミング方法を行うステップと、を備え、
    　前記容器に吸収液を供給するステップでは、前記再生塔に貯留された前記吸収液の少なくとも一部を前記容器に供給する、
    ことを特徴とするＣＯ２回収方法。
     
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