WO2022249771A1 - ミスト排出装置及び吸収液吸収塔 - Google Patents

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WO2022249771A1
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demister
gas
projecting portion
discharging device
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裕一 由井
次郎 米田
孝樹 伊藤
琢也 平田
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a mist discharge device and an absorbent absorption tower.
  • a moisture separator having a wire mesh layer is known (see Patent Document 1, for example).
  • the wire mesh layer separates the droplets contained in the wet steam flowing through it from the wet steam by attaching the droplets to the wire mesh.
  • the moisture separator is provided with a drain pan for receiving drain water, which is droplets separated in the wire mesh layer.
  • the drain receiver extends along the wire mesh layer in a direction inclined with respect to the horizontal direction, receives drain water from the wire mesh layer, and guides the drain water to the outside of the wire mesh layer in the horizontal direction.
  • the flow direction of the wet steam flowing through the wire mesh layer of the moisture separator of Patent Document 1 is horizontal, and the drain water flows vertically downward along the wire mesh layer. ing.
  • the gas flowing through the demister that collects the mist flows from the lower side to the upper side in the vertical direction.
  • the mist collected by the demister turns into drain water and accumulates inside the demister.
  • the drain water will accumulate in the upper part of the demister, and in this case, mist may be scattered again from the accumulated drain water.
  • an object of the present disclosure is to provide a mist discharge device and an absorption liquid absorption tower that can suppress re-scattering of mist.
  • a mist discharge device of the present disclosure is a mist discharge device for discharging mist collected by a demister, wherein the demister is provided in a gas flow path through which gas flows from the lower side to the upper side in the vertical direction, The lower side serves as the inflow side of the gas, and the upper side serves as the outflow side of the gas, collects the mist contained in the gas, and protrudes downward from the inflow side of the demister. have a department.
  • the absorbent absorption tower of the present disclosure includes an absorption tower main body to which a gas containing CO 2 is supplied, an absorbent supply section for supplying an absorbent to the absorption tower main body, and the absorbent supply to the absorption tower main body.
  • a demister arranged downstream in the direction of flow of the gas from the absorption liquid supply position of the part and collecting the mist containing the absorption liquid containing CO 2 , and the mist discharging the mist collected by the demister and an ejection device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a CO 2 recovery device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing a demister and a mist discharging device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a mist discharging device.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the mist discharging device.
  • FIG. 5 is a diagram showing various dimensions in FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing the performance of each type of mist discharge device.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a mist discharging device according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 8 is a diagram schematically showing a mist discharging device according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a CO 2 recovery device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing a demister and a mist discharging device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a mist discharging device.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the mist discharging device.
  • FIG. 5 is a diagram showing various dimensions in FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing the performance of each type of mist discharge device.
  • the CO 2 recovery apparatus of Embodiment 1 uses a CO 2 absorbent as an absorbent that absorbs carbon dioxide (CO 2 ), removes CO 2 from gas in a CO 2 absorption tower (absorption liquid absorption tower), The CO 2 absorbent is regenerated in the absorbent regeneration tower.
  • CO 2 absorbent as an absorbent that absorbs carbon dioxide (CO 2 ), removes CO 2 from gas in a CO 2 absorption tower (absorption liquid absorption tower), The CO 2 absorbent is regenerated in the absorbent regeneration tower.
  • a CO 2 recovery apparatus 10 As shown in FIG. 1, a CO 2 recovery apparatus 10 according to Embodiment 1 is introduced with an introduction gas (hereinafter referred to as "gas") 11 containing CO 2 , and the CO 2 in the gas and the CO 2 absorbent 12 are A CO 2 absorption tower (hereinafter referred to as “absorption tower") 13 equipped with a CO 2 absorption part (hereinafter referred to as “absorption part” ) 13A that removes CO 2 by contacting Absorption liquid regeneration tower (hereinafter referred to as "regeneration tower") 14 for regenerating the CO 2 absorption liquid from the rich solution 12A with the steam of the reboiler 61, and the rich solution 12A is extracted from the absorption tower 13 and sent to the regeneration tower 14 side.
  • gas introduction gas
  • the rich solution supply line 50 to be introduced and the lean solution 12B which is the CO 2 absorbing liquid in which the CO 2 regenerated in the regeneration tower 14 has been diffused, are withdrawn from the regeneration tower 14, introduced into the absorption tower 13, and the CO 2 and a lean solution supply line (absorbent supply unit) 53 that is reused as an absorbent.
  • a rich solution 12A absorbing CO 2 and a lean solution 12B dissipating CO 2 are circulated and reused within the CO 2 recovery device. It should be noted that the description of the CO 2 recovery apparatus of this embodiment is only to describe the outline thereof, and some attached equipment is omitted from the description.
  • the gas 11 containing CO 2 is supplied to the absorption tower 13 after being cooled by cooling water in the cooling section.
  • the absorption tower 13 brings the gas 11 introduced through the gas introduction line 13c into countercurrent contact with the CO 2 absorbent 12 containing an amine-based CO 2 absorption component, and the CO 2 in the gas 11 is converted into CO 2 by a chemical reaction.
  • Absorption liquid 12 is made to absorb.
  • the CO 2 -removed flue gas 11A from which CO 2 has been removed is mist-collected by the demister 110, and then released from the top 13a to the outside of the system.
  • the demister 110 will be described later.
  • a water washing section 20 is provided between the CO 2 absorption section 13A and the demister 110 in the absorption tower 13 .
  • the water washing section 20 includes a gas-liquid contact section 21 and washing liquid circulation means 22 .
  • the gas-liquid contacting part 21 passes through the CO 2 absorbing part 13A and brings the gas 11 accompanied by the CO 2 absorbing liquid 12 that has absorbed CO 2 into gas-liquid contact with the washing water, thereby removing the CO 2 contained in the gas 11 .
  • the absorbent 12 is collected with washing water.
  • the cleaning liquid circulation means 22 includes a cleaning water receiving tray 23 , a circulation line 24 , a pump 25 , a cleaning water supply section 26 and a cooling section 27 .
  • the cleaning water receiving tray 23 is arranged on the upstream side of the gas-liquid contact portion 21 in the gas flow, that is, below the gas-liquid contact portion 21 in the vertical direction. Washing water receiving tray 23 collects washing water that has passed through gas-liquid contact portion 21 and fallen.
  • the circulation line 24 connects the wash water receiver 23 and the wash water supply unit 26 outside the absorber 13 .
  • a pump 25 is installed in the circulation line 24 and conveys the washing water in a predetermined direction.
  • the cleaning water supply part 26 is disposed downstream of the gas-liquid contact part 21 in the gas flow, that is, above the gas-liquid contact part 21 in the vertical direction.
  • the washing water supply unit 26 supplies the washing liquid supplied through the circulation line 24 into the absorption tower 13 .
  • the supplied cleaning liquid drops onto the gas-liquid contact portion 21 .
  • the cleaning water supply unit 26 supplies the cleaning liquid, for example, by injecting the cleaning liquid onto a spray.
  • the cooling unit 27 is installed in the circulation line 24 and cools the washing water.
  • the water washing unit 20 collects the absorbing liquid contained in the gas 11 by supplying the washing liquid from above the gas-liquid contact part, recovering it from below and circulating it.
  • the gas that has passed through the water washing section 20 is accompanied by part of the cleaning liquid containing the absorbing liquid. That is, the gas that has passed through the water washing section 20 is accompanied by mist containing the CO 2 absorbing liquid.
  • a demister 110 collects the mist containing the CO2 absorbing liquid.
  • the CO 2 recovery device 10 extracts the rich solution 12A that has absorbed CO 2 from the bottom portion 13b of the absorption tower 13 through the rich solution supply line 50 .
  • the rich solution 12A is pressurized by the rich solution pump 51, and the rich/lean solution heat exchanger 52 is provided at the intersection of the rich solution supply line 50 and the lean solution supply line 53. After being heated by the lean solution 12B regenerated at , it is supplied to the regeneration tower 14 .
  • the regeneration tower 14 discharges the rich solution 12A into the inside from the rich solution introduction part 14a near the top.
  • the regeneration tower 14 releases most of the CO 2 within the regeneration tower 14 in an endothermic reaction between the rich solution 12A and steam from the reboiler 61 fed from the bottom.
  • the CO 2 absorbent that has released some or most of the CO 2 in the regeneration tower 14 becomes a semi-lean solution.
  • this semi-lean solution reaches the bottom 14b of the regeneration tower 14, it becomes a CO 2 absorbent (lean solution) 12B from which almost all of the CO 2 has been removed.
  • a part of the lean solution 12B of the rich solution 12A is heated by a reboiler 61 supplied with saturated steam 62 to supply steam to the inside of the regeneration tower 14 .
  • an accompanying gas 41 mainly composed of water vapor and CO 2 released from the rich solution 12A and the semi-lean solution in the tower was collected as a mist by the demister 110. After that, it is discharged from the column top 14c.
  • An accompanying gas 41 is supplied to the regeneration tower condensation section 40 .
  • the regeneration tower condensing section 40 condenses water vapor by cooling the accompanying gas with a cooler 42 , and separates the regeneration tower condensed water (hereinafter referred to as “condensed water”) 44 and CO 2 gas 45 with a gas-liquid separator 43 . do.
  • the regeneration tower condensation section 40 injects the separated CO 2 gas 45 into an oil field using, for example, Enhanced Oil Recovery (EOR), or stores it in an aquifer.
  • EOR Enhanced Oil Recovery
  • the regenerated CO 2 absorbent (lean solution) 12B is extracted from the bottom 14b of the regeneration tower 14 through the lean solution supply line 53 and cooled by the rich solution 12A in the rich/lean solution heat exchanger 52. Then, the pressure is increased by the lean solution pump 54 , cooled by the lean solution cooler 55 , and supplied into the absorption tower 13 .
  • a regeneration tower condensing section 40 for condensing moisture from the accompanying gas 41 discharged from the tower top 14 c of the regeneration tower 14 is provided outside the regeneration tower 14 .
  • the regeneration tower condensation section 40 includes a discharge line 40a that discharges the accompanying gas 41 from the tower top portion 14c of the regeneration tower 14, a cooler 42 that is interposed in the discharge line 40a, and water vapor condensed by the cooler 42.
  • the condensed water 44 separated and refluxed from the accompanying gas 41 by the gas-liquid separator 43 is introduced by the refluxed water circulation pump 46 from the condensed water introduction part 14d on the tower top part 14c side of the rich solution introduction part 14a of the regeneration tower 14. be done.
  • the CO 2 recovery device 10 introduces the CO 2 -containing gas 11 into the absorption tower 13 and brings the CO 2 in the gas 11 into contact with the CO 2 absorbent 12 to remove CO 2 .
  • the gas supplied to the absorption tower 13 and contacted with the CO 2 absorbent 12 passes through the demister 110 and is discharged out of the system.
  • the CO 2 recovery device 10 also introduces the rich solution 12A that has absorbed CO 2 into the regeneration tower 14, and regenerates the CO 2 with reboiler steam.
  • the accompanying gas 41 in the regeneration tower 14 passes through the demister 110 and is supplied to the regeneration tower condensation section 40 .
  • the CO 2 recovery device 10 circulates and reuses the CO 2 absorbent 12 through the absorption tower 13 and the regeneration tower 14 through a circulation line.
  • the CO 2 recovery device 10 condenses moisture from the accompanying gas 41 accompanying the separated CO 2 in the regeneration tower condensation section 40 .
  • the CO 2 recovery device 10 cools the accompanying gas 41 and separates the condensed water 44 in which water vapor is condensed and the CO 2 gas 45 .
  • the CO 2 recovery device 10 supplies the condensed water 44 to the regeneration tower 14 by refluxing it on the tower top portion 14c side of the rich solution introduction portion 14a into which the rich solution 12A is introduced.
  • the demister 110 is installed in the absorption tower 13 .
  • the absorption tower main body 112 is a gas channel of the absorption tower through which the exhaust gas 11A flows.
  • the absorption tower main body 112 of Embodiment 1 has a cylindrical shape with a circular cross section.
  • the shape of the absorption tower main body 112 is not limited to this, and for example, the cross section may be rectangular.
  • the absorption tower main body 112 is provided extending in the vertical direction, and the exhaust gas 11A flows from the lower side to the upper side in the vertical direction.
  • Demister 110 includes a laminate unit 120 for collecting mist containing CO2 absorbing liquid.
  • the laminated unit 120 is composed of a plurality of layers, and each layer has a plurality of linear structures. As the exhaust gas 11A passes through each layer of the laminated unit 120, the mist contained in the exhaust gas 11A is collected. The drain water W contained inside the demister 110 is discharged by a mist discharging device 130 provided below the demister 110 .
  • mist discharge device 130 Next, the mist discharge device 130 will be described. As shown in FIGS. 2 to 4, the mist discharge device 130 is provided below the demister 110, that is, in contact with the inflow side of the demister 110 into which the exhaust gas 11A flows. The mist discharging device 130 guides the drain water W accumulated inside the demister 110 downward in the vertical direction, thereby allowing the drain water W to fall under its own weight.
  • the mist discharging device 130 has a plurality of protrusions 135 protruding downward from the inflow side of the demister 110 .
  • the protruding portion 135 is a plate-like member extending downward, and has a plate surface including a vertical direction and a horizontal direction.
  • the plurality of projecting portions 135 are arranged side by side at predetermined intervals in the horizontal direction. That is, the plurality of protruding portions 135, which are plate-like members, are provided so that the plate surfaces are parallel to each other. For this reason, the mist discharging device 130 has a slit-shaped drain port as shown in FIG.
  • the projecting portion 135 has a rectangular cross-sectional shape taken along a plane perpendicular to the plate surface.
  • the projecting portion 135 is provided in contact with the demister 110 .
  • the projecting portion 135 guides the drain water W inside the demister 110 downward in the vertical direction.
  • the projecting portion 135 may be configured to have hydrophilicity in order to promote the guidance of the drain water W.
  • the protruding portion 135 may be formed including a hydrophilic material.
  • the projecting portion 135 is formed using a material having a smaller contact angle than the demister 110, and examples of the material having a smaller contact angle include nylon, which is a thermoplastic resin that is easy to mold.
  • the projecting portion 135 may have a surface layer formed by applying a hydrophilic surface treatment.
  • the surface layer is, for example, a coating film formed by applying a vitreous coating with a small contact angle.
  • the parameter of performance to be compared is the pressure loss in the absorption tower main body 112, and the ratio of the pressure loss of each type when the case without the mist discharge device 130 is set to 1 is used.
  • the various dimensions of the mist discharging device 130 include the projection height (a) of the projection 135, the thickness (b) of the projection 135, and the interval (c) between the adjacent projections 135. be.
  • the types of the mist discharging device 130 include "ID5", "ID7”, and “ID8".
  • ID5 has a protrusion height (a) of 6 mm, a thickness (b) of 2 mm, and a spacing (c) of 2 mm.
  • ID7 has a protrusion height (a) of 1 mm, a thickness (b) of 2 mm, and a spacing (c) of 4 mm.
  • ID8 has a protrusion height (a) of 1 mm, a thickness (b) of 4 mm, and a spacing (c) of 4 mm.
  • the distance (c) between the projections 135 in the mist discharging device 130 is wider than the mesh of the demister 110 .
  • the horizontal axis is the type type, and the vertical axis is the pressure loss ratio (pressure loss ratio).
  • ID4 is a case where the mist discharge device 130 is not provided, and the pressure loss ratio is 1.
  • ID5 has a pressure loss ratio of less than 0.5.
  • ID7 also has a pressure loss ratio of less than 0.5.
  • ID8 also has a pressure loss ratio below 0.5.
  • ID8 the type of demister 110 (mesh mesh) is different, but the pressure loss ratio is less than 0.5 in any type. Therefore, it was confirmed that the pressure loss of the absorption tower main body 112 can be reduced by providing the mist discharge device 130 . In other words, it was confirmed that by discharging the drain water W inside the demister 110 by the mist discharge device 130, clogging of the absorption tower main body 112 by the drain water W was suppressed, and an increase in pressure loss was suppressed.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a mist discharging device according to Embodiment 2.
  • the shape of the projecting portion 151 is different from that of the first embodiment.
  • the protruding portion 151 is formed such that the flow direction of the drain water W (the resulting mist) flowing along the protruding portion 151 is inclined with respect to the vertical direction.
  • the protruding portion 151 has a tapered shape in which a cross-sectional shape taken along a plane orthogonal to the plate surface is tapered from the upper side to the lower side.
  • the tapered shape may be, for example, a triangular shape or a trapezoidal shape, and is not particularly limited.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a mist discharging device according to Embodiment 3.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a mist discharging device according to Embodiment 3.
  • the flow direction of the drain water W flowing along the projecting portion 161 is inclined with respect to the vertical direction.
  • the protruding portion 161 is inclined with respect to the horizontal direction so as to form a one-sided flow from one end to the other end.
  • the mist discharging device 160 is inclined with respect to the horizontal direction.
  • the projecting portion 161 which is a plate-like member, is arranged so as to extend in an inclined direction by positioning one end in the horizontal direction upward and the other end in the horizontal direction downward. .
  • the drain water W flowing along the projecting portion 161 flows in the direction in which the projecting portion 161 is inclined.
  • the projecting portions 135, 151, and 161 are plate-shaped members, but may be rod-shaped members that extend downward, and have a shape that projects downward. If there is, it may have any shape as long as it does not block the absorption tower main body 112 .
  • mist discharge devices 130, 150, 160 and the absorbent absorption tower 13 described in the embodiments are understood as follows, for example.
  • the mist discharging devices 130, 150, and 160 are mist discharging devices for discharging the mist collected by the demister 110, and the demister 110 moves the gas from the lower side to the upper side in the vertical direction. is provided in the gas flow path (absorber tower main body 112) through which the is circulated, the lower side is the inflow side of the gas, and the upper side is the outflow side of the gas, and the mist contained in the gas is collected, Protrusions 135 , 151 , 161 protrude downward from the inflow side of the demister 110 .
  • the mist collected by the demister 110 is discharged to the outside of the demister 110 along the projecting portion 135 . Therefore, the mist can be suitably discharged to the outside of the demister 110, so that the accumulation of the mist in the demister 110 can be suppressed, and the re-scattering of the mist from the accumulated drain water can be suppressed.
  • the projecting portions 135, 151, 161 are plate-like members extending downward, and the plate-like members are arranged side by side at predetermined intervals in the horizontal direction.
  • the protrusions 135, 151, 161 have a surface layer formed by applying a hydrophilic surface treatment.
  • the discharge of mist can be favorably promoted.
  • the projections 135, 151, 161 are formed containing a hydrophilic material.
  • the discharge of mist can be favorably promoted.
  • the projecting portions 151 and 161 are formed so that the flow direction of the mist flowing along the projecting portions 135, 151 and 161 is inclined with respect to the vertical direction.
  • the projecting portion 151 has a tapered shape that tapers from the upper side to the lower side.
  • the protruding portion 161 is inclined with respect to the horizontal direction so that it flows in one direction from one end to the other end.
  • the mist can be easily made to flow in one direction.
  • the absorbent absorption tower 13 includes an absorption tower main body 112 to which gas containing CO 2 is supplied, and an absorbent supply section (lean solution supply line) that supplies absorbent to the absorption tower main body 112 53), and a demister 110 arranged downstream in the direction of flow of the gas from the absorbent supply position of the absorbent supply unit of the absorber main body 112 and collecting the mist containing the absorbent containing CO2 . and the above-mentioned mist discharging devices 130, 150, 160 for discharging the mist collected by the demister 110.
  • the absorption liquid absorption tower 13 can suppress the re-scattering of mist.
  • CO 2 recovery device 11 Introduced gas (gas) 12 CO2 absorbing liquid 12A rich solution 12B lean solution 13A CO2 absorption part 13 CO2 absorption tower 14 absorption liquid regeneration tower 41 entrained gas 42 cooler 43 gas-liquid separator 44 regeneration tower condensed water 45 CO2 gas 46 reflux water circulation pump 50 rich solution supply line 51 rich solution pump 52 rich/lean solution heat exchanger 53 lean solution supply line 110 demister 112 absorption tower main body 130, 150, 160 mist discharge device 135, 151, 161 protruding part

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Abstract

デミスタにより捕集したミストを排出するミスト排出装置であって、前記デミスタは、鉛直方向の下方側から上方側に向かってガスが流通するガス流路に設けられ、下方側が、前記ガスの流入側となり、上方側が、前記ガスの流出側となり、前記ガスに含まれる前記ミストを捕集しており、前記デミスタの流入側から下方側へ向かって突出して設けられる突出部を備える。前記突出部は、下方側へ向かって延在する板状部材であり、前記板状部材は、水平方向において、所定間隔を空けて複数並べて設けられる。

Description

ミスト排出装置及び吸収液吸収塔
　本開示は、ミスト排出装置及び吸収液吸収塔に関するものである。
　従来、ワイヤメッシュ層を有する湿分分離器が知られている（例えば、特許文献１参照）。ワイヤメッシュ層は、貫流する湿り蒸気に含まれる液滴がワイヤメッシュに付着することにより、湿り蒸気から液滴を分離している。湿分分離器には、ワイヤメッシュ層において分離した液滴であるドレン水を受けるドレン受けが設けられている。ドレン受けは、ワイヤメッシュ層に沿って水平方向に対して傾斜した方向に延びており、ワイヤメッシュ層からのドレン水を受けて、ドレン水をワイヤメッシュ層の水平方向の外側へ導いている。
特開２０１６－１５０２９７号公報
　ここで、特許文献１の湿分分離器のワイヤメッシュ層を貫流する湿り蒸気の貫流方向は水平方向となっており、ドレン水は、ワイヤメッシュ層に沿って鉛直方向の下方側へ向かって流れている。一方で、ミストを捕集するデミスタを貫流するガスは、鉛直方向の下方側から上方側へ向かって流れている。ガスが下方側から上方側に向かって流れる場合、デミスタで捕集されたミストは、ドレン水となってデミスタの内部に溜まる。このとき、ドレン水の排出が適切でないと、デミスタの上部にドレン水が溜まり、この場合、溜まったドレン水からミストが再飛散する可能性がある。
　そこで、本開示は、ミストの再飛散を抑制することができるミスト排出装置及び吸収液吸収塔を提供することを課題とする。
　本開示のミスト排出装置は、デミスタにより捕集したミストを排出するミスト排出装置であって、前記デミスタは、鉛直方向の下方側から上方側に向かってガスが流通するガス流路に設けられ、下方側が、前記ガスの流入側となり、上方側が、前記ガスの流出側となり、前記ガスに含まれる前記ミストを捕集しており、前記デミスタの流入側から下方側へ向かって突出して設けられる突出部を備える。
　本開示の吸収液吸収塔は、ＣＯ２を含有するガスが供給される吸収塔本体と、前記吸収塔本体に、吸収液を供給する吸収液供給部と、前記吸収塔本体の前記吸収液供給部の吸収液供給位置よりも前記ガスの流れ方向下流側に配置され、ＣＯ２を含有する吸収液を含有するミストを捕集するデミスタと、前記デミスタにより捕集したミストを排出する上記のミスト排出装置と、を備える。
　本開示によれば、ミストの再飛散を抑制することができる。
図１は、実施形態１に係るＣＯ２回収装置の概略図である。 図２は、実施形態１に係るデミスタ及びミスト排出装置を模式的に示す図である。 図３は、ミスト排出装置を示す斜視図である。 図４は、ミスト排出装置を模式的に示す断面図である。 図５は、図４における各種寸法を示す図である。 図６は、ミスト排出装置のタイプ別の性能を示すグラフである。 図７は、実施形態２に係るミスト排出装置を模式的に示す断面図である。 図８は、実施形態３に係るミスト排出装置を模式的に示す図である。
　以下に、本開示に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。
［実施形態１］
　図１は、実施形態１に係るＣＯ２回収装置の概略図である。図２は、実施形態１に係るデミスタ及びミスト排出装置を模式的に示す図である。図３は、ミスト排出装置を示す斜視図である。図４は、ミスト排出装置を模式的に示す断面図である。図５は、図４における各種寸法を示す図である。図６は、ミスト排出装置のタイプ別の性能を示すグラフである。先ず、図１を参照して、ＣＯ２回収装置について説明する。
（ＣＯ2回収装置）
　実施形態１のＣＯ2回収装置は、二酸化炭素（ＣＯ2）を吸収する吸収剤としてＣＯ2吸収剤を用いて、ＣＯ2吸収塔（吸収液吸収塔）において、ガスからＣＯ2を除去し、ＣＯ2吸収液を吸収液再生塔で再生する。
　図１に示すように、実施形態１に係るＣＯ２回収装置１０は、ＣＯ2を含有する導入ガス（以下「ガス」という）１１が導入され、ガス中のＣＯ2とＣＯ2吸収液１２とを接触させてＣＯ2を除去するＣＯ2吸収部（以下「吸収部」という）１３Ａを備えたＣＯ2吸収塔（以下「吸収塔」という）１３と、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液１２であるリッチ溶液１２Ａをリボイラ６１の蒸気によりＣＯ2吸収液を再生する吸収液再生塔（以下「再生塔」という）１４と、吸収塔１３からリッチ溶液１２Ａを抜出すと共に、再生塔１４側に導入するリッチ溶液供給ライン５０と、再生塔１４で再生されたＣＯ2が放散されたＣＯ2吸収液であるリーン溶液１２Ｂを再生塔１４から抜出すると共に、吸収塔１３に導入し、ＣＯ2吸収液として再利用するリーン溶液供給ライン（吸収液供給部）５３と、を具備する。ＣＯ2吸収液１２は、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１２ＡとＣＯ2を放散したリーン溶液１２Ｂとを、ＣＯ２回収装置内で循環再利用している。なお、この実施形態のＣＯ２回収装置の説明では、あくまでその概要を説明するものであり、付属する機器を一部省略して説明している。
　吸収塔１３は、ＣＯ2を含んだガス１１は、冷却部において、冷却水により冷却された後、供給される。吸収塔１３は、ガス導入ライン１３ｃにより導入されたガス１１とアミン系のＣＯ2吸収成分を含むＣＯ2吸収液１２とを向流接触させ、ガス１１中のＣＯ2は、化学反応によりＣＯ2吸収液１２に吸収させる。吸収塔１３は、ＣＯ2が除去された後のＣＯ2除去排ガス１１Ａを、デミスタ１１０にてミスト捕集させた後、頂部１３ａから系外に放出する。デミスタ１１０については、後述する。
　吸収塔１３内のＣＯ2吸収部１３Ａとデミスタ１１０との間に、水洗部２０を設けている。水洗部２０は、気液接触部２１と、洗浄液循環手段２２と、を含む。気液接触部２１は、ＣＯ2吸収部１３Ａを通過して、ＣＯ２を吸収したＣＯ2吸収液１２が同伴するガス１１と、洗浄水とを気液接触させ、ガス１１に含まれるＣＯ2吸収液１２を洗浄水で捕集する。洗浄液循環手段２２は、洗浄水受け皿２３と、循環ライン２４と、ポンプ２５と、洗浄水供給部２６と、冷却部２７と、を含む。洗浄水受け皿２３は、気液接触部２１のガス流れ上流側、つまり、気液接触部２１の鉛直方向下側に配置される。洗浄水受け皿２３は、気液接触部２１を通過して、落下した洗浄水を捕集する。循環ライン２４は、吸収塔１３の外で、洗浄水受け皿２３と洗浄水供給部２６とを接続する。ポンプ２５は、循環ライン２４に設置され、洗浄水を所定方向に搬送する。洗浄水供給部２６と、気液接触部２１のガス流れ下流側、つまり、気液接触部２１の鉛直方向上側に配置される。洗浄水供給部２６は、循環ライン２４で供給される洗浄液を吸収塔１３内に供給する。供給された洗浄液は、気液接触部２１に落下する。洗浄水供給部２６は、例えば、スプレー上に洗浄液を噴射して供給する。冷却部２７は、循環ライン２４に設置され、洗浄水を冷却する。水洗部２０は、以上のように、洗浄液を気液接触部の上から供給し、下から回収して循環させることで、ガス１１に含まれている吸収液を捕集する。なお、水洗部２０を通過したガスは、吸収液を含む洗浄液の一部がガス１１と同伴する。つまり、水洗部２０を通過したガスには、ＣＯ２吸収液を含むミストが同伴する。デミスタ１１０は、ＣＯ２吸収液を含むミストを捕集する。
　また、ＣＯ２回収装置１０は、吸収塔１３の底部１３ｂからリッチ溶液供給ライン５０により、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１２Ａを抜き出す。ＣＯ２回収装置１０は、リッチ溶液１２Ａをリッチ溶液ポンプ５１により昇圧し、リッチ溶液供給ライン５０とリーン溶液供給ライン５３との交差部に設けたリッチ・リーン溶液熱交換器５２において、再生塔１４で再生されたリーン溶液１２Ｂにより加熱した後、再生塔１４に供給する。
　再生塔１４は、上部近傍のリッチ溶液導入部１４ａから内部にリッチ溶液１２Ａが放出される。再生塔１４は、リッチ溶液１２Ａと、底部から供給されるリボイラ６１による水蒸気との間の吸熱反応で、再生塔１４内で大部分のＣＯ2を放出させる。再生塔１４内で一部または大部分のＣＯ2を放出したＣＯ2吸収液は、セミリーン溶液となる。このセミリーン溶液は、再生塔１４の底部１４ｂに至る頃には、ほぼ全てのＣＯ2が除去されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１２Ｂとなる。リッチ溶液１２Ａは、リーン溶液１２Ｂの一部が、飽和水蒸気６２が供給されるリボイラ６１により加熱され、再生塔１４内部に水蒸気を供給している。
　また、再生塔１４は、塔内においてリッチ溶液１２Ａおよびセミリーン溶液から放出された水蒸気とＣＯ2を主成分とする同伴ガス（以下「同伴ガス」という）４１がデミスタ１１０でミストが捕集された後、塔頂部１４ｃから排出される。
　再生塔凝縮部４０は、同伴ガス４１が供給される。再生塔凝縮部４０は、冷却器４２で同伴ガスを冷却することで水蒸気を凝縮し、気液分離器４３で再生塔凝縮水（以下「凝縮水」という）４４とＣＯ2ガス４５とに分離する。再生塔凝縮部４０は、分離したＣＯ2ガス４５を例えば石油増進回収法（ＥＯＲ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｏｉｌ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）を用いて油田中に圧入するか、帯水層へ貯留する。
　また、再生されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１２Ｂは、再生塔１４の底部１４ｂからリーン溶液供給ライン５３により抜き出され、リッチ・リーン溶液熱交換器５２にて、リッチ溶液１２Ａにより冷却され、つづいてリーン溶液ポンプ５４にて昇圧され、さらにリーン溶液クーラ５５にて冷却された後、吸収塔１３内に供給される。
　実施形態１では、再生塔１４の塔頂部１４ｃから排出された同伴ガス４１から、水分を凝縮する再生塔凝縮部４０が再生塔の外部に設けられている。この再生塔凝縮部４０は、同伴ガス４１を再生塔１４の塔頂部１４ｃから排出する排出ライン４０ａと、排出ライン４０ａに介装された冷却器４２と、冷却器４２により水蒸気が凝縮された凝縮水４４とＣＯ2ガス４５とを分離する気液分離器４３と、凝縮水４４を再生塔の頭部側に還流する還流ライン４０ｂと、還流ライン４０ｂに介装された還流水循環ポンプ４６とを備えている。同伴ガス４１から気液分離器４３にて分離・還流された凝縮水４４は、還流水循環ポンプ４６にて再生塔１４のリッチ溶液導入部１４ａよりも塔頂部１４ｃ側の凝縮水導入部１４ｄから導入される。
　ＣＯ2回収装置１０は、ＣＯ2を含有するガス１１を吸収塔１３に導入し、ガス１１中のＣＯ2とＣＯ2吸収液１２とを接触させてＣＯ2を除去する。吸収塔１３に供給されＣＯ2吸収液１２と接触したガスは、デミスタ１１０を通過し系外に排出される。また、ＣＯ2回収装置１０は、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１２Ａを再生塔１４に導入し、リボイラ蒸気によりＣＯ2を再生する。再生塔１４の同伴ガス４１は、デミスタ１１０を通過し、再生塔凝縮部４０に供給される。ＣＯ2回収装置１０は、ＣＯ2吸収液１２を吸収塔１３と再生塔１４とを循環ラインにより循環再利用する。ＣＯ2回収装置１０は、再生塔凝縮部４０で、分離されたＣＯ2を同伴する同伴ガス４１から、水分を凝縮する。ＣＯ2回収装置１０は、同伴ガス４１を冷却して水蒸気が凝縮された凝縮水４４とＣＯ2ガス４５とを分離する。ＣＯ2回収装置１０は、凝縮水４４を、再生塔１４のリッチ溶液１２Ａが導入されるリッチ溶液導入部１４ａよりも塔頂部１４ｃ側で還流して供給する。
　次に、デミスタ１１０について、吸収塔１３に設置した場合として説明する。図２に示すように、デミスタ１１０は、円形の吸収塔本体１１２に配置される。吸収塔本体１１２は、排ガス１１Ａが流れる吸収塔のガス流路である。実施形態１の吸収塔本体１１２は、断面が円形の円筒形状である。なお、吸収塔本体１１２の形状はこれに限定されず、例えば断面が矩形でもよい。吸収塔本体１１２は、鉛直方向に延在して設けられ、排ガス１１Ａは、鉛直方向の下方側から上方側に向かって流通する。
　デミスタ１１０は、ＣＯ２吸収液を含むミストを捕集するための積層ユニット１２０を含む。積層ユニット１２０は、複数の層からなり、各層は、複数の線状の構造体となっている。排ガス１１Ａは、積層ユニット１２０の各層を通過することで、排ガス１１Ａに含まれるミストが捕集され、捕集されたミストがドレン水Ｗとなって、デミスタ１１０の内部に含水する。デミスタ１１０の内部に含水したドレン水Ｗは、デミスタ１１０の下方側に設けられるミスト排出装置１３０によって排出される。
（ミスト排出装置）
　次に、ミスト排出装置１３０について説明する。ミスト排出装置１３０は、図２から図４に示すように、デミスタ１１０の下方側に、すなわち、排ガス１１Ａが流入するデミスタ１１０の流入側に、接して設けられている。ミスト排出装置１３０は、デミスタ１１０の内部に溜まるドレン水Ｗを、鉛直方向の下方側に案内することで、ドレン水Ｗを自重落下させている。
　ミスト排出装置１３０は、デミスタ１１０の流入側から下方側へ向かって突出して設けられる突出部１３５を複数備えている。突出部１３５は、下方側へ向かって延在する板状部材であり、鉛直方向と水平方向とを含む板面を有している。また、複数の突出部１３５は、水平方向において、所定間隔を空けて複数並べて設けられている。つまり、板状部材となる複数の突出部１３５は、板面が平行となるように設けられている。このため、ミスト排出装置１３０は、図３に示すようにスリット形状となる排水口を有している。また、突出部１３５は、図４に示すように、板面に直交する面で切った断面形状が矩形状となっている。
　また、突出部１３５は、デミスタ１１０に接して設けられている。突出部１３５は、デミスタ１１０の内部のドレン水Ｗを、鉛直方向の下方側へ向けて案内している。突出部１３５は、ドレン水Ｗの案内を促進するために、親水性を有する構成としてもよい。例えば、突出部１３５は、親水性を有する材料を含んで形成してもよい。具体的に、突出部１３５は、デミスタ１１０に比して接触角が小さい材料を用いて形成され、接触角が小さい材料としては、例えば、成形し易い熱可塑性樹脂となるナイロン等である。また、例えば、突出部１３５は、親水性の表面処理が施されることで形成される表面層を有していてもよい。表層面は、例えば、接触角が小さいガラス質塗料を塗布して形成される塗布膜である。
　次に、図４から図６を参照して、ミスト排出装置１３０の各種寸法を異ならせたタイプ別の性能について比較する。比較する性能のパラメータとしては、吸収塔本体１１２における圧力損失であり、ミスト排出装置１３０を設けない場合を１としたときの各タイプの圧力損失の比率を用いている。
　図４に示すように、ミスト排出装置１３０の各種寸法としては、突出部１３５の突出高さ（ａ）、突出部１３５の厚さ（ｂ）、隣接する突出部１３５同士の間隔（ｃ）がある。図５に示すように、ミスト排出装置１３０のタイプとしては、「ＩＤ５」、「ＩＤ７」、「ＩＤ８」がある。「ＩＤ５」は、突出高さ（ａ）が６ｍｍ、厚さ（ｂ）が２ｍｍ、間隔（ｃ）が２ｍｍとなっている。「ＩＤ７」は、突出高さ（ａ）が１ｍｍ、厚さ（ｂ）が２ｍｍ、間隔（ｃ）が４ｍｍとなっている。「ＩＤ８」は、突出高さ（ａ）が１ｍｍ、厚さ（ｂ）が４ｍｍ、間隔（ｃ）が４ｍｍとなっている。なお、ミスト排出装置１３０における突出部１３５同士の間隔（ｃ）は、デミスタ１１０におけるメッシュの網目よりも隙間が広いものとなっている。
　図６は、その横軸がタイプの種別となっており、その縦軸が、圧力損失の比率（圧力損失比）となっている。なお、ＩＤ４は、ミスト排出装置１３０を設けない場合であり、圧力損失比は、１となっている。「ＩＤ５」は、圧力損失比が、０．５を下回っている。また、「ＩＤ７」も、圧力損失比が、０．５を下回っている。さらに、「ＩＤ８」も、圧力損失比が、０．５を下回っている。なお、「ＩＤ８」では、デミスタ１１０の種別（メッシュの網目）を異ならせているが、いずれの種別においても、圧力損失比が、０．５を下回っている。このため、ミスト排出装置１３０を設けることで、吸収塔本体１１２の圧力損失を低下させることができることが確認された。つまり、デミスタ１１０の内部のドレン水Ｗをミスト排出装置１３０により排出することで、ドレン水Ｗによる吸収塔本体１１２の閉塞を抑制し、圧力損失の増大を抑制していることが確認された。
［実施形態２］
　次に、図７を参照して、実施形態２について説明する。なお、実施形態２では、重複した記載を避けるべく、実施形態１と異なる部分について説明し、実施形態１と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図７は、実施形態２に係るミスト排出装置を模式的に示す断面図である。
（ミスト排出装置）
　実施形態２のミスト排出装置１５０は、突出部１５１の形状が、実施形態１と異なる形状となっている。突出部１５１は、突出部１５１を伝って流れるドレン水Ｗ（となったミスト）の流れ方向が、鉛直方向に対して傾斜するように形成されている。具体的に、突出部１５１は、板面に直交する面で切った断面形状が、上方側から下方側に向かって先細りとなるテーパ形状となっている。テーパ形状としては、例えば、三角形状であってもよいし、台形形状であってもよく、特に限定されない。
［実施形態３］
　次に、図８を参照して、実施形態３について説明する。なお、実施形態３では、重複した記載を避けるべく、実施形態１及び２と異なる部分について説明し、実施形態１及び２と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図８は、実施形態３に係るミスト排出装置を模式的に示す図である。
（ミスト排出装置）
　実施形態３のミスト排出装置１６０は、実施形態２と同様に、突出部１６１が、突出部１６１を伝って流れるドレン水Ｗ（となったミスト）の流れ方向が、鉛直方向に対して傾斜するように形成されている。具体的に、突出部１６１は、一方の端から他方の端へ向かって片流れとなるように、水平方向に対して傾斜して設けられている。つまり、ミスト排出装置１６０は、水平方向に対して傾斜して設けられている。具体的に、板状部材となる突出部１６１は、水平方向の一端を上方側に、水平方向の他端を下方側に位置させることで、傾斜する方向に延在するように配置されている。そして、突出部１６１を伝って流れるドレン水Ｗは、突出部１６１傾斜する方向へ向かって流れる。
　なお、実施形態１から３では、突出部１３５，１５１，１６１は、板状部材となっていたが、下方側へ向かって延在する棒状部材であってもよく、下方側に突出する形状であれば、吸収塔本体１１２を閉塞しない限り、何れの形状であってもよい。
　以上のように、実施形態に記載のミスト排出装置１３０，１５０，１６０及び吸収液吸収塔１３は、例えば、以下のように把握される。
　第１の態様に係るミスト排出装置１３０，１５０，１６０は、デミスタ１１０により捕集したミストを排出するミスト排出装置であって、前記デミスタ１１０は、鉛直方向の下方側から上方側に向かってガスが流通するガス流路（吸収塔本体１１２）に設けられ、下方側が、前記ガスの流入側となり、上方側が、前記ガスの流出側となり、前記ガスに含まれる前記ミストを捕集しており、前記デミスタ１１０の流入側から下方側へ向かって突出して設けられる突出部１３５，１５１，１６１を備える。
　この構成によれば、デミスタ１１０で捕集されたミストが、突出部１３５を伝ってデミスタ１１０の外部に排出される。このため、ミストを好適にデミスタ１１０の外部に排出することができるため、デミスタ１１０にミストが溜まることを抑制でき、溜まったドレン水からミストが再飛散することを抑制することができる。
　第２の態様として、前記突出部１３５，１５１，１６１は、下方側へ向かって延在する板状部材であり、前記板状部材は、水平方向において、所定間隔を空けて複数並べて設けられる。
　この構成によれば、簡易な構成で、ミストを好適に排出することができる構造とすることができる。
　第３の態様として、前記突出部１３５，１５１，１６１は、親水性の表面処理が施されることで形成される表面層を有する。
　この構成によれば、ミストの排出を好適に促すことができる。
　第４の態様として、前記突出部１３５，１５１，１６１は、親水性を有する材料を含んで形成される。
　この構成によれば、ミストの排出を好適に促すことができる。
　第５の態様として、前記突出部１５１，１６１は、前記突出部１３５，１５１，１６１を伝って流れる前記ミストの流れ方向が、鉛直方向に対して傾斜するように形成される。
　この構成によれば、突出部１５１，１６１を伝って流れるミストを傾斜させることで、ミストの排出をより好適に促すことができる。
　第６の態様として、前記突出部１５１は、上方側から下方側に向かって先細りとなるテーパ形状となっている。
　この構成によれば、簡易な形状で、ミストを傾斜する方向に流すことができる。
　第７の態様として、前記突出部１６１は、一方の端から他方の端へ向かって片流れとなるように、水平方向に対して傾斜して設けられている。
　この構成によれば、突出部１６１を傾斜させることで、ミストを容易に片流れにすることができる。
　第８の態様に係る吸収液吸収塔１３は、ＣＯ２を含有するガスが供給される吸収塔本体１１２と、前記吸収塔本体１１２に、吸収液を供給する吸収液供給部（リーン溶液供給ライン５３）と、前記吸収塔本体１１２の前記吸収液供給部の吸収液供給位置よりも前記ガスの流れ方向下流側に配置され、ＣＯ２を含有する吸収液を含有するミストを捕集するデミスタ１１０と、前記デミスタ１１０により捕集したミストを排出する上記のミスト排出装置１３０，１５０，１６０と、を備える。
　この構成によれば、ミストの再飛散を抑制できる吸収液吸収塔１３とすることができる。
　１０　ＣＯ２回収装置
　１１　導入ガス（ガス）
　１２　ＣＯ2吸収液
　１２Ａ　リッチ溶液
　１２Ｂ　リーン溶液
　１３Ａ　ＣＯ2吸収部
　１３　ＣＯ2吸収塔
　１４　吸収液再生塔
　４１　同伴ガス
　４２　冷却器
　４３　気液分離器
　４４　再生塔凝縮水
　４５　ＣＯ2ガス
　４６　還流水循環ポンプ
　５０　リッチ溶液供給ライン
　５１　リッチ溶液ポンプ
　５２　リッチ・リーン溶液熱交換器
　５３　リーン溶液供給ライン
　１１０　デミスタ
　１１２　吸収塔本体
　１３０，１５０，１６０　ミスト排出装置
　１３５，１５１，１６１　突出部

Claims (8)

  1. 　デミスタにより捕集したミストを排出するミスト排出装置であって、
    　前記デミスタは、鉛直方向の下方側から上方側に向かってガスが流通するガス流路に設けられ、下方側が、前記ガスの流入側となり、上方側が、前記ガスの流出側となり、前記ガスに含まれる前記ミストを捕集しており、
    　前記デミスタの流入側から下方側へ向かって突出して設けられる突出部を備えるミスト排出装置。
  2. 　前記突出部は、下方側へ向かって延在する板状部材であり、
    　前記板状部材は、水平方向において、所定間隔を空けて複数並べて設けられる請求項１に記載のミスト排出装置。
  3. 　前記突出部は、親水性の表面処理が施されることで形成される表面層を有する請求項１または２に記載のミスト排出装置。
  4. 　前記突出部は、親水性を有する材料を含んで形成される請求項１から３のいずれか１項に記載のミスト排出装置。
  5. 　前記突出部は、前記突出部を伝って流れる前記ミストの流れ方向が、鉛直方向に対して傾斜するように形成される請求項１から４のいずれか１項に記載のミスト排出装置。
  6. 　前記突出部は、上方側から下方側に向かって先細りとなるテーパ形状となっている請求項５に記載のミスト排出装置。
  7. 　前記突出部は、一方の端から他方の端へ向かって片流れとなるように、水平方向に対して傾斜して設けられている請求項５に記載のミスト排出装置。
  8. 　ＣＯ２を含有するガスが供給される吸収塔本体と、
    　前記吸収塔本体に、吸収液を供給する吸収液供給部と、
    　前記吸収塔本体の前記吸収液供給部の吸収液供給位置よりも前記ガスの流れ方向下流側に配置され、ＣＯ２を含有する吸収液を含有するミストを捕集するデミスタと、
    　前記デミスタにより捕集したミストを排出する請求項１から７のいずれか１項に記載のミスト排出装置と、を備える吸収液吸収塔。
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