WO2023068281A1 - Co2回収システム及びco2回収方法 - Google Patents

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WO2023068281A1
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cooling
flow rate
cooling device
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琢哉 杉浦
達也 辻内
裕士 田中
琢也 平田
潤司 今田
義剛 進藤
卓一郎 大丸
弘貢 長安
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三菱重工業株式会社
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    • F23J15/06Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers

Definitions

  • the present disclosure relates to CO2 capture systems and CO2 capture methods.
  • Patent Literature 1 describes a method of removing and recovering CO 2 in exhaust gas discharged from combustion equipment or the like by bringing it into contact with a CO 2 absorbent using, for example, an aqueous amine solution.
  • waste water generated from water content in the exhaust gas is discharged outside the system, and the waste water is treated at the time of discharge. Therefore, it is required to properly treat the waste water.
  • An object of the present disclosure is to solve the above-described problems, and to provide a CO 2 recovery system and a CO 2 recovery method capable of appropriately treating waste water.
  • the CO 2 recovery system includes a combustion facility, and an exhaust gas containing CO 2 emitted from the combustion facility is introduced, and solidified from the exhaust gas.
  • a dust collector for removing components
  • an exhaust gas cooling device into which the exhaust gas is introduced and cooled by bringing the exhaust gas into contact with cooling water; is brought into contact with a CO2 absorbent to remove CO2 from the exhaust gas, the exhaust gas cooler, and a supply point upstream of the dust collector in the flow of the exhaust gas.
  • a cooling water introduction line for introducing at least part of the cooling water in the exhaust gas cooling device to the supply point.
  • the CO 2 recovery method includes the steps of: generating an exhaust gas containing CO 2 by burning in a combustion facility; a step of removing solid components from the exhaust gas discharged from the facility; a step of cooling the exhaust gas by contacting the exhaust gas with cooling water by an exhaust gas cooling device; and a CO 2 absorbing liquid using the exhaust gas cooled by the exhaust gas cooling device. removing CO2 from the exhaust gas by contacting and introducing at least a portion of the cooling water in the exhaust gas cooler to a feed point that is upstream in the flow of the exhaust gas from the precipitator. and;
  • wastewater can be properly treated.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the CO 2 recovery device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of the CO 2 recovery system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flow chart illustrating an example of a method for setting the supply amount of the acid gas remover.
  • FIG. 5A is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the second embodiment.
  • FIG. 5B is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to another example of the second embodiment;
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a flow chart for explaining a control flow for operating conditions according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the CO 2 recovery device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic
  • FIG. 8 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to another example of the third embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the control flow of operating conditions according to another example of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to another example of the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the first embodiment.
  • the CO 2 recovery system 100 according to the first embodiment has a combustion facility 2, an exhaust gas treatment facility 3, a chimney 8, an adjustment section V1, and a CO 2 recovery device .
  • the combustion facility 2 is a facility in which the fuel F and the air A are introduced and the fuel F is burned.
  • An exhaust gas G0 generated by combustion is discharged from the combustion facility 2 .
  • the exhaust gas G0 is a gas containing CO2 .
  • Fuel F may be any, but examples include coal, natural gas, garbage, biogas, blast furnace gas, coke oven gas, and the like.
  • the combustion equipment 2 may be any equipment that burns the fuel F.
  • the exhaust gas treatment equipment 3 is equipment for treating the exhaust gas G ⁇ b>0 discharged from the combustion equipment 2 .
  • the exhaust gas treatment equipment 3 is connected to the combustion equipment 2 via an exhaust line 2A.
  • the exhaust gas G0 discharged from the combustion equipment 2 is introduced into the exhaust gas treatment equipment 3 through the discharge line 2A and treated in the exhaust gas treatment equipment 3 .
  • the exhaust gas treatment facility 3 may be a facility that subjects the exhaust gas G0 to any treatment, but preferably includes a dust collector 6 .
  • the dust collector 6 is a device that collects solid components (soot dust) contained in the exhaust gas G0.
  • the dust collector 6 may collect solid components (dust) by filtering the exhaust gas G0 with a filter, for example. Since CO 2 recovery from the exhaust gas G0 is performed by the CO 2 recovery device 10, the exhaust gas treatment equipment 3 in this embodiment may perform processing other than recovering CO 2 from the exhaust gas G0.
  • the exhaust gas treatment facility 3 includes a temperature reducing tower 4 that cools the exhaust gas G0 and a dust collector 6.
  • the desuperheating tower 4 is provided upstream of the dust collector 6 in the flow of the exhaust gas G ⁇ b>0 , in other words, it is provided between the combustion equipment 2 and the dust collector 6 .
  • the cooling tower 4 is connected to the discharge line 2A, and the exhaust gas G0 discharged from the combustion facility 2 is introduced from the discharge line 2A.
  • the cooling tower 4 cools the exhaust gas G0 by supplying (in this embodiment, spraying) cooling water to the exhaust gas G0.
  • the cooling tower 4 and dust collector 6 are connected via a discharge line 4A.
  • the exhaust gas G0 cooled by the temperature reduction tower 4 is introduced into the dust collector 6 through the discharge line 4A, and at least part of the solid components are recovered in the dust collector 6.
  • the configuration of the exhaust gas treatment equipment 3 is not limited to the above description and is arbitrary.
  • only the dust collector 6 may be provided, or devices other than the cooling tower 4 and the dust collector 6 may be provided. may
  • the chimney 8 is a tower that discharges the exhaust gas G1 treated by the exhaust gas treatment equipment 3 .
  • the chimney 8 is connected to the exhaust gas treatment facility 3 via an exhaust line 6A. More specifically, in this embodiment, the dust collector 6 and the chimney 8 are connected via a discharge line 6A.
  • the exhaust gas G1 from which solid components have been removed in the dust collector 6 is introduced into the chimney 8 through the discharge line 6A and discharged from the chimney 8.
  • the CO 2 recovery system 100 may be provided with power generation equipment that generates power using exhaust gas as a power source.
  • the power generation equipment may be provided, for example, between the combustion equipment 2 and the exhaust gas treatment equipment 3 .
  • the CO 2 recovery device 10 is a device that recovers CO 2 from the exhaust gas G0 discharged from the combustion facility 2 . More specifically, the CO 2 recovery device 10 receives the flue gas G0 discharged from the combustion facility 2, contacts the flue gas G0 with the CO 2 absorbent S1, and removes CO 2 from the flue gas G0.
  • the CO 2 recovery device 10 is connected to the combustion facility 2 via an exhaust gas introduction line 6B.
  • the exhaust gas introduction line 6B branches off from the discharge line 6A and is connected to the discharge line 6A and the CO 2 recovery device 10 . That is, in this embodiment, the CO 2 recovery device 10 can be said to be connected to the exhaust gas treatment facility 3 via the exhaust gas introduction line 6B. Accordingly, the exhaust gas G1 after being treated by the exhaust gas treatment equipment 3 is introduced into the CO 2 recovery device 10 .
  • the exhaust gas introduction line 6B is provided with an adjustment section V1 that adjusts the flow rate of the exhaust gas G1 introduced into the CO 2 recovery device 10 .
  • the adjustment unit V1 is a valve that can be opened and closed, and when it is opened, it introduces the exhaust gas G1 into the CO 2 recovery device 10, and when it is closed, it introduces the exhaust gas G1 to the CO 2 recovery device 10. stop the introduction of Further, the adjustment unit V1 can adjust the flow rate of the exhaust gas G1 introduced into the CO 2 recovery device 10 by adjusting the opening degree.
  • the adjustment unit V1 may be controlled by the control unit 40, which will be described later. Note that the adjustment unit V1 is not limited to a valve, and may be any mechanism capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas G1.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the CO 2 recovery device according to the first embodiment. As shown in FIG. 2 , the CO 2 recovery device 10 has an exhaust gas cooler 14 , a CO 2 absorption tower 16 and a regeneration tower 18 .
  • the exhaust gas cooling device 14 is a device that cools the exhaust gas G1 with cooling water W, and may also be called an exhaust gas cooling tower.
  • the exhaust gas cooling device 14 is connected to the exhaust gas introduction line 6B, and the exhaust gas G0 discharged from the combustion equipment 2 (in this embodiment, the exhaust gas G1 treated by the exhaust gas treatment equipment 3) is introduced from the exhaust gas introduction line 6B.
  • a blower B ⁇ b>0 is interposed in the exhaust gas introduction line 6 ⁇ /b>B, and the exhaust gas G ⁇ b>1 pressurized by the blower B ⁇ b>0 is introduced into the exhaust gas cooling device 14 .
  • a cooling exhaust gas introduction line 14A and a cooling line 14B are connected to the exhaust gas cooling device 14 .
  • the cooling line 14B is a pipe for circulating the cooling water W inside the exhaust gas cooling device 14 .
  • the cooling line 14B is provided with a pump P1 and a cooler CW1.
  • the cooling water W is circulated by driving the pump P1.
  • the cooling water W is supplied into the exhaust gas cooling device 14 after being cooled by the cooler CW1, and contacts the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14, thereby cooling the exhaust gas G1 to a predetermined temperature. Cool to After cooling the exhaust gas G1 in the exhaust gas cooling device 14, the cooling water W is returned from the exhaust gas cooling device 14 to the cooling line 14B.
  • the CO 2 absorption tower 16 is equipment for contacting the exhaust gas with the CO 2 absorbent S1 to remove CO 2 from the exhaust gas.
  • the CO 2 absorption tower 16 is provided after the exhaust gas cooling device 14 in the flow direction of the exhaust gas G.
  • the CO 2 absorption tower 16 is connected to the exhaust gas cooling device 14 via a cooling exhaust gas introduction line 14A.
  • the exhaust gas G2, which is the exhaust gas G1 cooled by the exhaust gas cooling device 14, is introduced into the CO 2 absorption tower 16 through the cooling exhaust gas introduction line 14A. That is, in this embodiment, the CO 2 absorption tower 16 removes CO 2 from the exhaust gas G2 cooled by the exhaust gas cooling device 14 .
  • the CO 2 absorption tower 16 has a CO 2 recovery section 16A and a washing section 16B.
  • CO 2 in the exhaust gas G2 is removed by the CO 2 absorbent S1.
  • the CO 2 absorbent S1 is supplied so that the exhaust gas G2 passing through the CO 2 recovery section 16A comes into countercurrent contact with the CO 2 absorbent S1.
  • CO 2 in the exhaust gas G2 is absorbed by the CO 2 absorbent S1 through a chemical reaction.
  • the decarbonated gas G3, which is the exhaust gas G2 from which CO 2 has been removed in the CO 2 recovery unit 16A, is cleaned with the cleaning liquid W2 in the cleaning unit 16B installed above the downstream side of the gas flow of the CO 2 recovery unit 16A. .
  • the cleaning liquid W2 supplied from the nozzle comes into gas-liquid contact with the decarbonated gas G3, and the CO 2 absorbent S1 (component of the CO 2 absorbent S1) accompanying the decarbonated gas G3 is recovered.
  • a cleaning water circulation line 16D is connected to the cleaning section 16B, and the cleaning liquid W2 is circulated by a pump P2 interposed in the cleaning water circulation line 16D.
  • the cleaning liquid W2 is cooled by the cooler CW2 interposed in the cleaning water circulation line 16D and then supplied into the cleaning section 16B, where the decarbonated gas G3 passing therethrough is cleaned while being cooled to a predetermined temperature.
  • the temperature for cooling the decarbonated gas G3 may be substantially the same as the introduction temperature of the exhaust gas G2 when it is introduced into the CO 2 absorption tower 16, thereby maintaining the water balance within the system.
  • the cooling temperature is adjusted so that the decarbonated gas G3 discharged from the top of the CO 2 absorption tower 16 is also 10 wt%. can be adjusted.
  • the CO 2 absorption tower 16 is connected to the discharge line 6A via a decarbonation gas introduction line 16E.
  • the decarbonated gas G3 is discharged from the chimney 8 through the decarbonated gas introduction line 16E and the discharge line 6A.
  • amine compounds such as alkanolamines and hindered amines having an alcoholic hydroxyl group can be exemplified.
  • alkanolamine examples include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, diisopropanolamine, diglycolamine, etc.
  • Monoethanolamine (MEA) is usually preferred.
  • Hindered amines having an alcoholic hydroxyl group include, for example, 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP), 2-(ethylamino)-ethanol (EAE), 2-(methylamino)-ethanol (MAE), 2-(diethylamino)-ethanol (DEAE) and the like can be exemplified.
  • the rich solution S2 which is the CO 2 absorbent S1 that has absorbed the CO 2 in the exhaust gas G2, accumulates at the bottom of the CO 2 absorption tower 16 .
  • the CO 2 absorption tower 16 and the regeneration tower 18 are provided with a rich solution introduction line 16C that discharges the rich solution S2 from the bottom of the CO 2 absorption tower 16 and introduces the rich solution S2 into the regeneration tower 18 side,
  • a lean solution introduction line 18A for discharging the CO 2 absorbent S1 (lean solution) and introducing it to the CO 2 absorption tower 16 side is cross-connected.
  • a heat exchanger CW3 is interposed at the intersection of the rich solution introduction line 16C and the lean solution introduction line 18A.
  • the rich solution S2 is heated by the CO 2 absorbent S1 (lean solution) regenerated in the regeneration tower 18 and supplied to the regeneration tower 18.
  • a pump P3 for pressurizing the CO 2 absorbing liquid S1 (lean solution) and a cooling pump for cooling the CO 2 absorbing liquid S1 (lean solution) with cooling water are provided.
  • the CO 2 absorbent S1 (lean solution) regenerated in the regeneration tower 18 passes through the lean solution introduction line 18A, is pressurized and cooled, and then enters the CO 2 absorption tower 16. supplied to
  • the regeneration tower 18 absorbs CO 2 from the rich solution S2 that has absorbed CO 2 in the exhaust gas G2 in the CO 2 absorption tower 16 to regenerate the CO 2 absorbent S1.
  • a reboiler CW5 interposed in a reboiler line 18C is provided on the bottom side of the regeneration tower 18 .
  • a saturated steam introduction line 18D for introducing the saturated steam B is provided in the reboiler CW5.
  • a separation drum 26 is interposed in the saturated steam introduction line 18D to separate the steam condensed water WB.
  • Rich solution S2 generated in CO 2 absorption tower 16 is introduced into regeneration tower 18 from rich solution introduction line 16C.
  • a booster pump P4 is interposed in the rich solution introduction line 16C, and the rich solution S2 is pressurized by the booster pump P4, and the CO 2 absorbent S1 (lean solution) regenerated in the regeneration tower 18 by the heat exchanger CW3. ) and supplied to the regeneration tower 18 .
  • the rich solution S2 discharged inside from the upper side of the regeneration tower 18 undergoes an endothermic reaction with water vapor supplied from the bottom side, desorbing and releasing most of the CO 2 .
  • a CO2 absorbent that has released some or most of the CO2 in the regeneration tower 18 is referred to as a semi-lean solution.
  • this semi-lean solution reaches the bottom of the regeneration tower 18, it becomes a CO 2 absorbent S1 (lean solution) from which almost all of the CO 2 has been removed.
  • a part of this CO 2 absorbing liquid S1 (lean solution) is heated by saturated steam B in reboiler CW5, and supplies steam for CO 2 desorption inside regeneration tower 18 .
  • a gas discharge line 18B is connected to the top of the regeneration tower 18 for discharging CO 2 entrained gas accompanied by water vapor released from the rich solution S2 and the semi-lean solution in the tower.
  • the gas discharge line 18B is provided with a cooler CW6 for cooling the CO 2 entrained gas accompanied by water vapor, and a reflux drum 28 for flashing the CO 2 entrained gas after cooling to separate the gas and liquid.
  • Reflux water separated and refluxed in the reflux drum 28 from the CO 2 accompanying gas accompanied by water vapor is supplied to the upper part of the regeneration tower 18 by the reflux water circulation pump P5 interposed in the reflux water line 18E.
  • a separated gas discharge line 18F for discharging CO 2 gas C, which is the CO 2 accompanying gas separated from the reflux water.
  • the CO 2 gas C discharged from this separated gas discharge line 18F is, for example, compressed and recovered.
  • CO 2 gas C is sent to the user, for example, it is used for growing plants in a plant factory, for synthesizing chemical products, etc. It may be injected into or stored in an aquifer.
  • the CO 2 recovery device 10 is configured as described above.
  • the exhaust gas cooling device 14 cools the exhaust gas G1 by bringing the cooling water W into contact with the exhaust gas G1. Therefore, the moisture in the exhaust gas G1 condenses into condensed water, which is accompanied by the cooling water W, and the flow rate of the cooling water W may increase.
  • at least part of the cooling water W is introduced into the supply point P, which is a point on the upstream side of the dust collector 6 in the flow of the exhaust gas G0, so that the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 Excessive cooling water W can be appropriately treated as waste water while suppressing the flow rate of the water from becoming excessive.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of the CO 2 recovery system according to the first embodiment.
  • the CO 2 recovery system 100 has a cooling water introduction line 10A, an addition section 30, a supply section 32, a control section 40, and sensors T1 and T2.
  • the cooling water introduction line 10A is a pipe that connects the exhaust gas cooling device 14 and the supply point P. As shown in FIG. In the example of this embodiment, the cooling water introduction line 10A is connected to the cooling line 14B, and is connected to the exhaust gas cooling device 14 via the cooling line 14B. However, the cooling water introduction line 10A may be directly connected to the exhaust gas cooling device 14 without passing through the cooling line 14B. Cooling water W1 (wastewater), which is a part of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14, is introduced into the cooling water introduction line 10A and introduced to the supply point P through the cooling water introduction line 10A.
  • Cooling water W1 wastewater
  • the supply point P to which the cooling water introduction line 10A is connected may be any point upstream of the dust collector 6 in the flow of the exhaust gas G0, and the supply point P may be one or more than one.
  • the supply point P is the combustion facility 2 and the desuperheating tower 4 . That is, in the example of the present embodiment, the cooling water introduction line 10A is connected to the combustion facility 2 and the cooling tower 4.
  • the cooling water introduction line 10A branches into cooling water introduction lines 10A1 and 10A2. That is, the exhaust gas cooling device 14 (cooling line 14B) and the combustion equipment 2 are connected via cooling water introduction lines 10A and 10A1, and the cooling water W1 in the exhaust gas cooling device 14 (cooling line 14B) is used for cooling.
  • the cooling water W1 introduced into the combustion facility 2 is heated within the combustion facility 2 to evaporate.
  • the combustion temperature in the combustion equipment 2 is adjusted by supplying the cooling water W1 to the combustion equipment 2 .
  • a thermometer such as a thermocouple is installed in the combustion equipment, and the amount of NOx generated can be suppressed by keeping the temperature of the combustion gas in the high-temperature section in the combustion equipment at 1400° C. or less.
  • the connection point (that is, the supply point P) of the cooling water introduction line 10A1 in the combustion facility 2 may be an arbitrary position.
  • the exhaust gas cooling device 14 (cooling line 14B) and the temperature reduction tower 4 are connected via cooling water introduction lines 10A and 10A2, and the cooling water W1 in the exhaust gas cooling device 14 (cooling line 14B) is the cooling water. It is introduced into the cooling tower 4 through the introduction lines 10A and 10A2.
  • the cooling water W1 introduced into the temperature reduction tower 4 is treated within the temperature reduction tower 4. As shown in FIG. Specifically, the cooling water W introduced into the temperature reducing tower 4 is sprayed toward the exhaust gas G0 within the temperature reducing tower 4, thereby reducing the temperature of the exhaust gas G0.
  • the cooling water W1 in the exhaust gas cooling device 14 is supplied to both the combustion equipment 2 and the desuperheating tower 4. may be supplied.
  • the cooling water introduction line 10A2 is not provided, and the cooling water introduction line 10A is connected to the exhaust gas cooling device 14 (cooling line 14B). and the combustion installation 2 may be configured to connect.
  • the cooling water introduction line 10A1 is not provided, and the cooling water introduction line 10A is connected to the exhaust gas cooling device 14 (cooling line 14B) and the desuperheating tower 4 may be connected.
  • the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 is accompanied by the condensed water of the exhaust gas G1, the flow rate of the cooling water W increases by the amount of the condensed water of the exhaust gas G1. Since the cooling water W1 is obtained by extracting a part of the cooling water W, it can be said that the cooling water W1 contains condensed water of the exhaust gas G1.
  • the cooling water introduction line 10A is not provided with a mechanism for water treatment of the cooling water W1, the cooling water W1 containing the condensed water of the exhaust gas G1 and not subjected to water treatment is supplied to the supply point. P may be supplied.
  • the water treatment here means, for example, a treatment for removing foreign substances in the cooling water W1 or clarifying the cooling water W1.
  • the flow rate of the cooling water W1 supplied to the supply point P (the combustion equipment 2 and the desuperheating tower 4 in the example of this embodiment) through the cooling water introduction line 10A may be arbitrary, but the flow rate in the exhaust gas cooling device 14 It is preferable to set the flow rate of the cooling water W1 to the amount corresponding to the increased flow rate of the cooling water W (the amount within a predetermined range with respect to the increased flow rate). Furthermore, in the present embodiment, the increased flow rate of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 is taken as the flow rate of the cooling water W1.
  • the flow rate of the cooling water W1 corresponds to the flow rate of the condensed water of the exhaust gas G1 entrained in the cooling water W (that is, the flow rate of the condensed water generated within the exhaust gas cooling device 14). Therefore, in the present embodiment, the supply point P is supplied with the cooling water W1 corresponding to the increased flow rate in the exhaust gas cooling device 14 .
  • the flow rate of the cooling water W ⁇ b>1 may be adjusted by any method so as to achieve an increased flow rate of the cooling water W within the exhaust gas cooling device 14 .
  • the degree of opening may be adjusted by an on-off valve or the like so as to keep the amount of cooling water W returned from the cooling line 14B into the exhaust gas cooling device 14 constant.
  • the cooling water W corresponding to the increased flow rate in the exhaust gas cooling device 14 is led out to the cooling water introduction line 10A as the cooling water W1 without returning to the exhaust gas cooling device 14 .
  • the adding section 30 is a device for adding the pH adjuster M1 to the cooling water W.
  • the pH adjuster M1 is a chemical that adjusts the pH of the cooling water W, and is an alkaline agent that raises the pH of the cooling water W in this embodiment.
  • Examples of the pH adjuster M1 include sodium hydroxide aqueous solution.
  • the addition section 30 is connected to the cooling line 14B via an introduction line 30A.
  • the pH adjuster M1 from the addition section 30 is added to the cooling water W flowing through the cooling line 14B through the introduction line 30A. Thereby, the pH of the cooling water W is adjusted, and the pH of the cooling water W1, which is a part of the cooling water W, is also adjusted.
  • the adding section 30 is not limited to being connected to the cooling line 14B, and may be directly connected to the exhaust gas cooling device 14 or may be connected to the cooling water introduction line 10A, for example.
  • the pH adjuster M1 is added to the cooling water W1.
  • the introduction line 30A may be provided with an adjustment section V2 for adjusting the addition of the pH adjuster M1 to the cooling water W.
  • the adjustment unit V2 is a valve that can be opened and closed, and when it is opened, it adds the pH adjuster M1 to the cooling water W, and when it is closed, it adds the pH adjuster M1 to the cooling water W. stop the addition of Moreover, the adjustment part V2 can adjust the addition amount of the pH adjuster M1 by adjusting the opening degree.
  • the adjustment unit V2 may be controlled by the control unit 40, which will be described later. Note that the adjustment unit V2 is not limited to a valve, and may be any mechanism capable of adjusting the addition amount of the pH adjuster M1.
  • the supply unit 32 is a device that supplies the acidic gas remover M2 to the exhaust gas G0.
  • the acidic gas removing agent M2 is an agent that removes at least part of the acidic gas contained in the exhaust gas G0.
  • the supply section 32 is connected to the discharge line 4A via an introduction line 32A.
  • the acid gas remover M2 from the supply unit 32 is supplied to the exhaust gas G0 flowing through the discharge line 4A through the introduction line 32A. At least part of the acid gas contained in the exhaust gas G0 is thereby removed.
  • the supply unit 32 is not limited to being connected to the discharge line 4A (that is, between the temperature reduction tower 4 and the dust collector 6), and can be any point downstream of the combustion equipment 2 in the flow of the exhaust gas G0. , more specifically at any point between the combustion installation 2 and the chimney 8 .
  • the supply unit 32 may supply a carrier gas (for example, air) for supplying the acidic gas removing agent M2 together with the acidic gas removing agent M2.
  • the introduction line 32A may be provided with an adjustment section V3 that adjusts the supply of the acid gas remover M2 to the exhaust gas G0.
  • the adjustment unit V3 is a valve that can be opened and closed, and when it is in an open state, it supplies the acidic gas removing agent M2 to the exhaust gas G0, and when it is in a closed state, it supplies the acidic gas removing agent M2 to the exhaust gas G0. supply of Moreover, the adjustment part V3 can adjust the supply amount of the acidic gas remover M2 by adjusting the opening degree.
  • the adjustment unit V3 may be controlled by the control unit 40, which will be described later. Note that the adjustment unit V3 is not limited to a valve, and may be any mechanism capable of adjusting the supply amount of the acidic gas remover M2. Also, the adjustment unit V3 is not an essential component and may not be included in the CO 2 recovery system 100 .
  • the control unit 40 may be a computer including an arithmetic circuit such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 40 reads out a program (software) from a storage unit (not shown) and executes control of each unit of the CO 2 recovery system 100 such as flow rate control of the exhaust gas G1.
  • the control unit 40 controls the adjustment unit V1 to control the flow rate of the exhaust gas G1 introduced into the CO 2 recovery device 10 by the adjustment unit V1.
  • the control unit 40 may adjust the flow rate of the exhaust gas G1 introduced into the CO 2 recovery device 10 according to the combustion state in the combustion facility 2, for example.
  • the combustion state here refers to the degree of combustion in the combustion equipment 2, and may be, for example, the amount of combustion or the combustion temperature.
  • the control unit 40 increases the flow rate of the exhaust gas G1 introduced into the CO 2 recovery device 10 as the amount of combustion in the combustion facility 2 increases (for example, as the amount of heat generated per unit amount of the fuel F increases). good.
  • the control unit 40 controls the adjustment unit V2 to control the addition amount of the pH adjuster M1 to the cooling water W by the adjustment unit V2. For example, based on at least one of the pH of the cooling water W1 and the flow rate of the cooling water W1, the control unit 40 controls the addition amount of the pH adjuster M1 so that the pH of the cooling waters W and W1 is within a predetermined range.
  • the cooling water introduction line 10A is provided with a sensor T1 for measuring the pH of the cooling water W1 and the flow rate of the cooling water W1. and the flow rate, the addition amount of the pH adjuster M1 is controlled so that the pH of the cooling water W is within a predetermined range.
  • the predetermined range here may be arbitrary, but may be, for example, a pH range of 5 or more and 8 or less.
  • the sensor T1 is provided in the cooling water introduction line 10A, but the position where the sensor T1 is provided is not limited thereto, and it is provided at any position where the flow rate of the cooling water W or the cooling water W1 can be measured.
  • the control unit 40 is not limited to controlling the addition amount of the pH adjuster M1 based on the measurement result of the sensor T1, and may control the addition amount of the pH adjuster M1 by any method.
  • the control unit 40 may keep the addition amount of the pH adjuster M1 constant, or may control the addition amount of the pH adjuster M1 based on the inflow amount of the exhaust gas G1 into the exhaust gas cooling device 14 .
  • the control unit 40 controls the adjustment unit V3 to control the supply amount of the acidic gas remover M2 to the exhaust gas G0.
  • the control unit 40 controls the amount of impurities contained in the exhaust gas G1 to be within a predetermined range based on the amount of impurities in the exhaust gas G1 downstream of the location where the supply unit 32 is connected in the flow direction of the exhaust gas G0. , to control the supply amount of the acid gas remover M2.
  • a sensor T2 for measuring the amount of impurities contained in the exhaust gas G1 is provided downstream of the location where the supply unit 32 is connected (here, downstream of the dust collector 6), Based on the amount of impurities measured by the sensor T2, the control unit 40 controls the supply amount of the acidic gas remover M2 so that the amount of impurities contained in the exhaust gas G1 is within a predetermined range.
  • Impurities here are, for example, HCl and SOx, and the predetermined range here may be arbitrary.
  • the control unit 40 is not limited to controlling the supply amount of the acidic gas removing agent M2 based on the measurement result of the sensor T2, and may control the supplying amount of the acidic gas removing agent M2 by any method.
  • the control unit 40 may keep the supply amount of the acidic gas removing agent M2 constant, or may control the supply amount of the acidic gas removing agent M2 based on at least one of the pH of the cooling water W1 and the flow rate of the cooling water W1.
  • FIG. 4 is a flow chart explaining an example of a method for setting the supply amount of the acid gas remover.
  • An example of setting the supply amount of the acidic gas remover M2 based on the pH and flow rate of the cooling water W1 will be described below.
  • the control unit 40 acquires the measurement results of the flow rate and pH of the cooling water W1 by the sensor T1 (step S10).
  • the control unit 40 calculates the effective concentration of the cooling water W1 based on the pH of the cooling water W1 measured by the sensor T1 (step S12).
  • the effective concentration here refers to the concentration (kg/L) in the cooling water W1 of the effective component capable of removing acid gas from the exhaust gas G0.
  • the effective component capable of removing acid gas from the exhaust gas G0 may be, for example, an alkaline component.
  • the control unit 40 may calculate the effective concentration of the cooling water W1 by any method based on the pH of the cooling water W1. For example, the correspondence relationship between the pH and the effective concentration is set in advance, and the control unit 40 substitutes the measurement result of the pH of the cooling water W1 into the set correspondence relationship to calculate the effective concentration of the cooling water W1. You may
  • the control unit 40 calculates the effective content of the cooling water W1 based on the effective concentration of the cooling water W1 and the measurement result of the flow rate of the cooling water W1 (step S14).
  • the effective content refers to the amount of effective components capable of removing acid gas from the flue gas G0 contained in the cooling water W1 supplied to the supply point P (here, the cooling tower 4).
  • the control unit 40 calculates the effective content by, for example, multiplying the effective concentration of the cooling water W1 by the flow rate of the cooling water W1.
  • the control unit 40 calculates the supply amount of the acidic gas removing agent M2 based on the necessary supply amount of the acidic gas removing agent M2 and the effective flow rate of the cooling water W1 (step S16).
  • the required supply amount of the acid gas removing agent M2 is the amount of the acid gas removing agent M2 required to remove a desired amount of acid gas from the exhaust gas G0, assuming that the cooling water W1 is not supplied to the exhaust gas G0. Point.
  • the control unit 40 may use a value obtained by subtracting the effective flow rate of the cooling water W1 from the necessary supply amount of the acidic gas removing agent M2 as the supply amount of the acidic gas removing agent M2.
  • the control unit 40 controls the adjustment unit V3 so that the supply amount of the acidic gas remover M2 becomes the calculated supply amount.
  • control unit 40 may calculate the necessary supply amount based on the amount of impurities in the exhaust gas G0 before the acidic gas remover M2 and the cooling water W1 are supplied.
  • the sensor T2 is provided upstream of the point where the supply unit 32 is connected and the temperature reduction tower 4, and the control unit 40 acquires the amount of impurities in the exhaust gas G0 measured by the sensor T2.
  • the method of acquiring the required supply amount is not limited to this and may be arbitrary.
  • the required supply amount may be calculated based on the flow rate of the exhaust gas G0, or the required supply amount may be set to a constant value.
  • the cooling water W1 in the exhaust gas cooling device 14 is introduced to the supply point P such as the combustion equipment 2 and the temperature reduction tower 4 . Therefore, it is possible to prevent the flow rate of the cooling water W from becoming excessive in the exhaust gas cooling device 14 . Further, since the cooling water W1 is treated in the combustion equipment 2, the temperature reduction tower 4, etc., it is possible to appropriately treat the cooling water W1. Also, for example, the cooling water W1 can be properly treated without a dedicated facility for treating the cooling water W1. Further, when the cooling water W1 is supplied to the cooling tower 4, the effective component (the component capable of removing the acidic gas from the exhaust gas G0) contained in the cooling water W1 can remove the acidic gas from the exhaust gas G0.
  • the supply amount of the gas removing agent M2 it is also possible to reduce the supply amount of the gas removing agent M2. Furthermore, when the acidic gas removing agent M2 is supplied by a carrier gas, the amount of the acidic gas removing agent M2 is reduced, so that the amount of carrier gas can also be reduced.
  • the CO 2 concentration in the exhaust gas G1 to be drawn in can be improved, and the efficiency of CO 2 recovery can be improved.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that adjustment units V4 and V5 are provided to control the introduction amount of the cooling water W1.
  • adjustment units V4 and V5 are provided to control the introduction amount of the cooling water W1.
  • FIG. 5A is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the second embodiment.
  • the cooling water introduction line 10A is provided with an adjustment unit that adjusts the supply amount of the cooling water W1 to the supply point P.
  • the cooling water introduction line 10A1 is provided with an adjustment section V4.
  • the adjustment unit V4 is a valve that can be opened and closed, and introduces the cooling water W1 into the combustion equipment 2 when it is open, and introduces the cooling water W1 into the combustion equipment 2 when it is closed. to stop.
  • the adjustment part V4 can adjust the flow volume of the cooling water W1 introduced into the combustion equipment 2 by adjusting the opening degree.
  • the adjustment section V4 may be controlled by the control section 40 .
  • the control unit 40 controls the adjustment unit V4 to control the flow rate of the cooling water W1 introduced into the combustion equipment 2 by the adjustment unit V4.
  • the control unit 40 may adjust the flow rate of the cooling water W1 according to the combustion state in the combustion equipment 2, for example.
  • the controller 40 may increase the flow rate of the cooling water W1 introduced into the combustion facility 2 as the combustion amount in the combustion facility 2 increases (for example, as the amount of fuel F introduced increases). Further, for example, the controller 40 may increase the flow rate of the cooling water W1 introduced into the combustion facility 2 as the combustion temperature in the combustion facility 2 increases.
  • control unit 40 keeps the flow rate of the cooling water W1 at a predetermined value when the combustion temperature of the combustion facility 2 is equal to or lower than a predetermined threshold, and when the combustion temperature of the combustion facility 2 exceeds the threshold , the flow rate of the cooling water W1 introduced into the combustion facility 2 may be increased from a predetermined value.
  • the adjustment unit V4 is not limited to a valve, and may be any mechanism capable of adjusting the supply amount of the cooling water W1.
  • the combustion state in the combustion equipment 2 may be acquired by any method, for example, by a sensor that detects the combustion state.
  • the cooling water introduction line 10A2 is provided with an adjustment section V5.
  • the adjustment unit V5 is a valve that can be opened and closed, and when it is opened, it introduces the cooling water W1 into the temperature reduction tower 4, and when it is closed, it introduces the cooling water W1 into the temperature reduction tower 4. stop the introduction of Further, the adjustment unit V5 can adjust the flow rate of the cooling water W1 introduced into the cooling tower 4 by adjusting the degree of opening.
  • the adjustment section V5 may be controlled by the control section 40 .
  • the control unit 40 controls the adjustment unit V5 to control the flow rate of the cooling water W1 introduced into the cooling tower 4 by the adjustment unit V5.
  • the control unit 40 may adjust the flow rate of the cooling water W1 according to at least one of the flow rate and temperature of the exhaust gas G0 introduced into the cooling tower 4, for example.
  • the controller 40 may increase the flow rate of the cooling water W1 introduced into the cooling tower 4 as the amount of the exhaust gas G0 introduced into the cooling tower 4 increases. Further, for example, the controller 40 may increase the flow rate of the cooling water W1 introduced into the cooling tower 4 as the temperature of the exhaust gas G0 introduced into the cooling tower 4 is higher.
  • control unit 40 keeps the flow rate of the cooling water W1 at a predetermined value when the temperature of the exhaust gas G0 is equal to or less than a predetermined threshold value, and when the temperature of the exhaust gas G0 exceeds the threshold value, the temperature reduction tower 4, the flow rate of the cooling water W1 may be made larger than a predetermined value.
  • the adjustment unit V5 is not limited to a valve, and may be any mechanism capable of adjusting the supply amount of the cooling water W1.
  • the flow rate and temperature of the exhaust gas G0 may be obtained by any method, for example, a sensor that detects the flow rate and temperature of the exhaust gas G0.
  • the control unit 40 may prioritize the supply of the cooling water W1 to the combustion equipment 2 over the supply of the cooling water W1 to the cooling tower 4. That is, for example, the flow rate of the cooling water W1 introduced into the cooling water introduction line 10A (that is, the flow rate of the cooling water W increased in the exhaust gas cooling device 14) is the required flow rate of the cooling water W1 in the combustion equipment 2 and the cooling tower 4. , the control unit 40 controls the combustion equipment 2 and the temperature reduction so that the supply flow to the combustion equipment 2 is closer to the required flow than the supply flow to the cooling tower 4.
  • the feed flow rate to column 4 may be adjusted.
  • control unit 40 controls the combustion facility 2 and the temperature reduction so that the value obtained by subtracting the supply flow rate from the required flow rate of the combustion facility 2 is smaller than the value obtained by subtracting the supply flow rate from the required flow rate of the cooling tower 4.
  • the feed flow rate to column 4 may be adjusted.
  • the cooling water W1 in the exhaust gas cooling device 14 may be supplied to either the combustion equipment 2 or the cooling tower 4.
  • the supply amount of the cooling water W1 is controlled based on the degree of combustion of the combustion equipment 2 and the flow rate and temperature of the exhaust gas G0. W1 can also be handled appropriately.
  • FIG. 5B is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to another example of the second embodiment.
  • the cooling water introduction line 10A may be provided with a buffer tank BT that temporarily stores the cooling water W1 corresponding to the increased flow rate in the exhaust gas cooling device 14 .
  • the buffer tank BT By providing the buffer tank BT, it is possible to more preferably suppress the increase of the cooling water W1 in the exhaust gas cooling device 14 .
  • the cooling water W1 is introduced into the buffer tank BT from a cooling water introduction line 10AA, which is a portion of the cooling water introduction line 10A upstream of the buffer tank BT, and the cooling water W1 in the buffer tank BT is stored. be done.
  • FIG. 10AA is a portion of the cooling water introduction line 10A upstream of the buffer tank BT
  • a cooling water introduction line 10AB which is a portion of the cooling water introduction line 10A downstream of the buffer tank BT, is connected to the bottom of the buffer tank BT.
  • the cooling water introduction line 10AB is provided with a pump P6, which is a mechanism for adjusting the flow rate in the buffer tank BT.
  • the control unit 40 controls the pump P6 to lead the cooling water W1 stored in the buffer tank BT to the cooling water introduction lines 10A1 and 10A2 through the cooling water introduction line 10AB. This adjusts the flow rate in the buffer tank BT.
  • the connection point of the cooling water introduction line 10AB is not limited to the bottom surface of the buffer tank BT, and may be arbitrary.
  • the pump P6 is not an essential component, and any device other than the pump for adjusting the flow rate in the buffer tank BT may be provided.
  • the third embodiment differs from the second embodiment in that the flow rate of the cooling water W1 supplied to the cooling water introduction line 10A is controlled.
  • the third embodiment descriptions of parts that are common to the second embodiment will be omitted.
  • 3rd Embodiment is applicable also to 1st Embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the third embodiment.
  • the cooling water W1 corresponding to the increased flow rate of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 is introduced into the cooling water introduction line 10A.
  • the cooling water introduced into the cooling water introduction line 10A Adjust the flow rate of cooling water W1.
  • control unit 40 controls the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 based on the required flow rate of the cooling water W1 introduced to the supply point P, so that the temperature of the exhaust gas G1 discharged from the exhaust gas cooling device 14 (hereinafter referred to as exhaust gas outlet temperature) is adjusted.
  • exhaust gas outlet temperature changes, the amount of temperature decrease of the exhaust gas G1 in the exhaust gas cooling device 14 (difference between the exhaust gas outlet temperature and the exhaust gas temperature at the inlet of the exhaust gas cooling device 14) changes, and the amount of condensed water in the exhaust gas G1. changes, the flow rate of the cooling water W1 introduced into the cooling water introduction line 10A also changes.
  • the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 for adjusting the exhaust gas outlet temperature are the temperature of the cooling water W brought into contact with the exhaust gas G1 (the cooling water W returned to the exhaust gas cooling device 14) and the temperature of the cooling water W brought into contact with the exhaust gas G1. It may be at least one of the flow rate per unit time and, in this embodiment, the temperature of the cooling water W brought into contact with the exhaust gas G1. By changing the temperature of the cooling water W and the flow rate per unit time, the exhaust gas outlet temperature can be appropriately changed.
  • the control unit 40 controls the temperature of the cooling water W by controlling the cooler CW1, for example.
  • control unit 40 adjusts the opening degree of a valve (not shown) that is provided in the cooling line 14B and adjusts the flow rate of the cooling water W, so that the cooling water W returned to the exhaust gas cooling device 14 per unit time Controls per flow rate.
  • a valve not shown
  • the operating conditions for adjusting the exhaust gas outlet temperature are not limited to these, and may be any parameter that can change the exhaust gas outlet temperature.
  • control unit 40 controls the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 based on the actual supply amount of the cooling water W1 and the required flow rate of the cooling water.
  • the actual supply amount of the cooling water W1 is the flow rate of the cooling water W1 actually introduced into the cooling water introduction line 10A. is the flow rate of cooling water to be supplied to column 4).
  • a specific control flow for the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 will be described below.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the control flow of operating conditions according to the third embodiment.
  • the control unit 40 acquires the necessary supply amount of cooling water and the actual supply amount of cooling water W1 (step S20).
  • the control unit 40 may acquire the necessary supply amount by any method, for example, the combustion state of the combustion equipment 2, the flow rate of the exhaust gas G0 introduced into the temperature reduction tower 4, and the amount of gas introduced into the temperature reduction tower 4
  • the necessary supply amount may be calculated based on the temperature of the exhaust gas G0. Further, for example, the required supply amount may be set in advance, and the control unit 40 may acquire information on the preset required supply amount.
  • the control unit 40 may acquire the actual supply amount by any method. For example, the control unit 40 acquires information on the supply amount of the cooling water W1 measured by the sensor T1 as the actual supply amount.
  • the control unit 40 calculates the required supply amount of cooling water W1 based on the required supply amount of cooling water and the supply amount of cooling water from other equipment (step S22).
  • the amount of cooling water supplied from other equipment refers to the amount of cooling water supplied to the supply point P from equipment other than the exhaust gas cooling device 14 .
  • the control unit 40 may acquire the amount of cooling water supplied from the other equipment by any method, for example, may acquire preset information on the amount of cooling water supplied from the other equipment. .
  • the required supply amount of the cooling water W1 refers to the flow rate of the cooling water W1 to be supplied to the supply point P.
  • the control unit 40 calculates a value obtained by subtracting the supply amount of cooling water from other equipment from the required supply amount of cooling water as the required supply amount of the cooling water W1. In addition, when cooling water is not supplied to the supply point P from other equipment, the required supply amount of the cooling water becomes the required supply amount of the cooling water W1.
  • the control unit 40 determines whether the difference between the actual supply amount of the cooling water W1 and the required supply amount of the cooling water W1 is within a predetermined range (step S24).
  • the predetermined range here may be set arbitrarily.
  • the control unit 40 operates the exhaust gas cooling device 14.
  • the conditions are adjusted by a predetermined amount (step S26).
  • the control unit 40 controls the temperature of the cooling water W brought into contact with the exhaust gas G1 to drop by a predetermined value, or controls the temperature of the cooling water W brought into contact with the exhaust gas G1 per unit time. control such that the flow rate of is increased by a predetermined value.
  • the exhaust gas outlet temperature is lowered and the actual supply amount is increased, so the difference between the actual supply amount and the required supply amount can be reduced.
  • the control unit 40 controls the temperature of the cooling water W in contact with the exhaust gas G1 to rise by a predetermined value, or controls the temperature of the cooling water W in contact with the exhaust gas G1 per unit time. control such that the flow rate of is lowered by a predetermined value.
  • the exhaust gas outlet temperature rises and the actual supply amount decreases, so the difference between the actual supply amount and the required supply amount can be reduced.
  • step S26 the process returns to step S24, and this process is continued until the difference between the actual supply amount and the required supply amount becomes equal to or less than the threshold value.
  • step S24 if the difference between the actual supply amount and the required supply amount is within the predetermined range (step S24; Yes), the process proceeds to step S28. If the process is not finished (step S28; No), the process returns to step S20 to continue the process.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to another example of the third embodiment
  • FIG. 9 is a flowchart explaining the control flow of operating conditions according to another example of the third embodiment. is.
  • the control unit 40 controls the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 based on the flow rate of the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14 in addition to the actual supply amount of the cooling water W1 and the required flow rate of the cooling water. good.
  • a sensor T3 is provided in the exhaust gas introduction line 6B.
  • the sensor T3 is a sensor that measures the flow rate and moisture concentration of the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14 through the exhaust gas introduction line 6B.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to another example of the third embodiment
  • FIG. 9 is a flowchart explaining the control flow of operating conditions according to another example of the third embodiment. is.
  • the control unit 40 controls the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 based on the flow rate of the
  • the control unit 40 determines the necessary supply amount of cooling water, the actual supply amount of cooling water W1, and the flow rate and moisture concentration of the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14. Acquire (step S30).
  • the moisture concentration of the exhaust gas G1 refers to the concentration of moisture contained in the exhaust gas G1.
  • the control unit 40 acquires the flow rate and moisture concentration of the exhaust gas G1 measured by the sensor T3 as the flow rate and moisture concentration of the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14 .
  • the method of obtaining the required supply amount and the actual supply amount may be the same as described above.
  • the control unit 40 calculates the required supply amount of the cooling water W1 based on the required supply amount of cooling water and the supply amount of cooling water from other equipment (step S32), and calculates the actual supply amount of the cooling water W1. It is determined whether or not the difference from the requested supply amount of the cooling water W1 is equal to or less than a predetermined threshold (step S34).
  • step S34 When the difference between the actual supply amount and the required supply amount of the cooling water W1 is not within the predetermined range (step S34; No), that is, when the difference is outside the predetermined range, the control unit 40 controls the flow rate and water content of the exhaust gas G1. Based on the concentration and the actual supply amount of the cooling water W1, an adjustment amount for the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 is set (step S36). Specifically, based on the flow rate and moisture concentration of the exhaust gas G1 and the actual supply amount of the cooling water W1, the control unit 40 controls the outlet moisture amount, which is the amount of moisture contained in the exhaust gas G1 discharged from the exhaust gas cooling device 14. is calculated, and the adjustment amount of the operating condition of the exhaust gas cooling device 14 is set based on the outlet moisture content.
  • control unit 40 adjusts the amount of adjustment of the temperature of the cooling water W (i.e., the target cooling water W at which the difference between the actual supply amount and the required supply amount of the cooling water W1 is equal to or less than a predetermined value) based on the outlet moisture content.
  • the amount of change in temperature to obtain the temperature of is calculated.
  • the control unit 40 calculates the outlet water content, which is the water content in the exhaust gas G1 discharged from the exhaust gas cooling device 14, using the following equation (1).
  • GW out is the outlet moisture content (Nm 3 /h)
  • G in is the flow rate (Nm 3 /h) of the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14
  • GW in is the exhaust gas cooling W1 out is the actual supply amount of the cooling water W1. That is, the control unit 40 calculates the inlet moisture content, which is the moisture content contained in the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14, from the flow rate and moisture concentration of the exhaust gas G1, and the actual supply of the cooling water W1 from the inlet moisture content. The value obtained by subtracting the amount is calculated as the outlet water content.
  • the control unit 40 adjusts the operating condition of the exhaust gas cooling device 14 by the set adjustment amount (step S38).
  • the operating condition adjustment amount is set so that the difference between the actual supply amount of the cooling water W1 and the required supply amount is equal to or less than a predetermined value based on the outlet moisture amount. In addition, there is no need to adjust the operating conditions multiple times.
  • the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 are controlled based on the required flow rate of the cooling water, it is possible to supply the cooling water W1 in an amount corresponding to the required supply amount. Become.
  • the fourth embodiment differs from the third embodiment in that the cooling water W1 is heated.
  • the fourth embodiment descriptions of parts that are common to the third embodiment will be omitted.
  • 4th Embodiment is applicable also to 1st Embodiment and 2nd Embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to the fourth embodiment.
  • the CO 2 recovery system 100 according to the fourth embodiment has a heating section 50 (first heating section) that heats the cooling water W1.
  • the heating unit 50 heats the cooling water W1 by heat-exchanging the cooling water W1 introduced into the cooling water introduction line 10A with the exhaust gas G1 before being introduced into the exhaust gas cooling device 14 .
  • the heating unit 50 may be provided so as to transfer the heat of the exhaust gas G1 passing through the exhaust gas introduction line 6B to the cooling water W1 passing through the cooling water introduction line 10A.
  • the heating unit 50 may have a configuration in which the cooling water introduction line 10A is passed through the inside thereof, and the exhaust gas G1 passing through the exhaust gas introduction line 6B is brought into contact with the outer peripheral surface of the cooling water introduction line 10A.
  • the heat of the exhaust gas G1 is transferred from the outer peripheral surface of the cooling water introduction line 10A to the cooling water W1 inside the cooling water introduction line 10A, thereby heating the cooling water W1.
  • the heating unit 50 may flow the heat medium so as to pass through the outer peripheral surface of the exhaust gas introduction line 6B and the outer peripheral surface of the cooling water introduction line 10A. The heat medium is heated by the exhaust gas G1 on the outer peripheral surface of the exhaust gas introduction line 6B, and heats the cooling water W1 on the outer peripheral surface of the cooling water introduction line 10A.
  • the cooling water W1 is not limited to being heated by the heat of the exhaust gas G1, and may be heated by any method.
  • the heating unit 50 may heat the cooling water W1 using the exhaust gas G0 as a heat source, or may heat the cooling water W1 using a heat source other than the heat of the exhaust gas.
  • the cooling water W1 introduced into the combustion equipment 2 and the temperature reducing tower 4 is raised, and the cooling water necessary for achieving the target temperature of the combustion equipment and the temperature of the exhaust gas G1. Since the flow rate of W1 increases, the cooling water W1 to be supplied can be increased to process a large amount of cooling water W1.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram of a CO 2 recovery system according to another example of the fourth embodiment.
  • the CO 2 recovery system 100 includes a heating unit 52 (second heating unit 52) that heats the decarbonated gas G3 from which CO 2 has been removed in the CO 2 recovery unit 16A, using the cooling water W1 heated in the heating unit 50. part).
  • the heating unit 52 is connected to the cooling water introduction line 10A downstream of the connection point of the heating unit 50 in the flow direction of the cooling water W1.
  • the heating unit 52 is provided so as to transfer the heat of the cooling water W1 heated by the heating unit 50 through the cooling water introduction line 10A to the decarbonated gas G3 passing through the decarbonated gas introduction line 16E.
  • the heating unit 52 may have a configuration in which the cooling water W1 passing through the cooling water introduction line 10A contacts the outer peripheral surface of the decarbonation gas introduction line 16E while passing the decarbonation gas introduction line 16E inside. Thereby, the heat of the cooling water W1 is transferred from the outer peripheral surface of the decarbonated gas introduction line 16E to the decarbonated gas G3 inside the decarbonated gas introduction line 16E, thereby heating the decarbonated gas G3.
  • the heated cooling water W1 is supplied to the supply point P by heating the decarbonated gas G3 with the heating unit 52 while heating the cooling water W1 with the heating unit 50, And the heated decarbonated gas G3 is introduced into the chimney 8. Therefore, it is possible to appropriately suppress the white smoke of the exhaust gas while treating a large amount of the cooling water W1.
  • the CO 2 recovery system 100 has the combustion equipment 2, the dust collector 6, the exhaust gas cooler 14, the CO 2 absorption tower 16, and the cooling water introduction line 10A.
  • the dust collector 6 receives the exhaust gas G0 containing CO 2 discharged from the combustion facility 2 and removes solid components from the exhaust gas G0.
  • the exhaust gas cooling device 14 cools the exhaust gas G1 by bringing the exhaust gas G1 into contact with the cooling water W to which the exhaust gas G1 is introduced.
  • the CO 2 absorption tower 16 receives the flue gas G2 cooled by the flue gas cooler 14, contacts the flue gas G2 with the CO 2 absorbent, and removes CO 2 from the flue gas G2.
  • the cooling water introduction line 10A is connected to the exhaust gas cooling device 14 and the supply point P, which is a portion on the upstream side of the flow of the exhaust gas G0 relative to the dust collector 6, and supplies at least the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14. A part (cooling water W1) is introduced to the supply point P.
  • the cooling water W1 inside the exhaust gas cooling device 14 is introduced to the supply point P such as the combustion equipment 2 and the cooling tower 4 . Therefore, it is possible to appropriately treat the cooling water W ⁇ b>1 while suppressing excessive flow of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 .
  • the cooling water W1 introduced to the supply point P preferably contains condensed water in which water in the exhaust gas G1 is condensed. According to the CO 2 recovery system 100 according to the present disclosure, it is possible to appropriately treat the condensed water of the exhaust gas G1.
  • the cooling water introduction line 10A is preferably connected to the exhaust gas cooling device 14 and the combustion equipment 2 to introduce at least part of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 into the combustion equipment 2 .
  • the cooling water W1 since the cooling water W1 is introduced into the combustion equipment 2, the cooling water W1 can be appropriately treated and the combustion equipment 2 can perform combustion appropriately.
  • the CO 2 recovery system 100 preferably further includes a control unit 40 that controls the amount of cooling water W1 introduced from the exhaust gas cooling device 14 to the combustion equipment 2.
  • the control unit 40 controls the amount of cooling water W1 introduced into the combustion facility 2 according to the combustion state in the combustion facility 2 .
  • combustion in the combustion facility 2 can be properly performed.
  • the CO 2 recovery system 100 further includes a cooling tower 4 that is provided between the combustion equipment 2 and the dust collector 6 in the flow of the exhaust gas G0 and cools the exhaust gas G0, and a cooling water introduction line 10A is preferably connected to the exhaust gas cooling device 14 and the temperature reducing tower 4 to introduce at least part of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 into the cooling tower 4 .
  • a cooling water introduction line 10A is preferably connected to the exhaust gas cooling device 14 and the temperature reducing tower 4 to introduce at least part of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 into the cooling tower 4 .
  • the CO 2 recovery system 100 preferably further includes a control unit 40 that controls the amount of cooling water W1 introduced from the exhaust gas cooling device 14 to the temperature reduction tower 4 .
  • the control unit 40 controls the amount of cooling water W1 introduced into the cooling tower 4 according to at least one of the flow rate and temperature of the exhaust gas G1 introduced into the cooling tower 4 .
  • the supply amount of the cooling water W1 is controlled according to the flow rate and temperature of the exhaust gas G1, so the exhaust gas G0 can be appropriately cooled in the cooling tower 4.
  • the CO 2 recovery system 100 preferably further includes an addition unit 30 that adds to the cooling water W a pH adjuster M1 that adjusts the pH of the cooling water W. According to the present disclosure, since the pH of the cooling water W is adjusted, the exhaust gas G1 can be cooled appropriately.
  • the CO 2 recovery system 100 is provided downstream of the combustion facility 2 in the flow of the exhaust gas G0, and supplies the exhaust gas G0 with an acidic gas removing agent M2 that removes acidic gases contained in the exhaust gas G0. It is preferable to further have a portion 32 . According to the present disclosure, since the acid gas contained in the exhaust gas G0 is removed, the exhaust gas can be appropriately treated. Also, by introducing the cooling water W1 to the supply point P, the cooling water W1 can also remove the acidic gas, so the supply amount of the acidic gas removing agent M2 can be reduced.
  • the CO 2 recovery system 100 preferably further includes a control section 40 that controls the amount of supply of the acid gas remover M2. According to the present disclosure, exhaust gas can be appropriately treated by controlling the supply amount of the acid gas remover M2.
  • the control unit 40 preferably controls the supply amount of the acidic gas remover M2 based on the flow rate and pH of the cooling water W1 introduced to the supply point P.
  • the control unit 40 controls the supply amount of the acid gas removing agent M2 based on the flow rate and pH of the cooling water W1, the exhaust gas can be appropriately treated while reducing the supply amount of the acid gas removing agent M2.
  • the control unit 40 preferably controls the supply amount of the acidic gas removing agent M2 based on the concentration of impurities contained in the exhaust gas on the downstream side of the location where the supply unit 32 is connected. By controlling the supply amount of the acidic gas removing agent M2 based also on the impurity concentration, the exhaust gas can be appropriately treated while reducing the supply amount of the acidic gas removing agent M2.
  • the control unit 40 controls the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 based on the required flow rate of the cooling water introduced to the supply point P, thereby adjusting the temperature of the exhaust gas G2 discharged from the exhaust gas cooling device 14 (exhaust gas outlet temperature). It is preferable to adjust the flow rate of the cooling water W1 introduced into the cooling water introduction line 10A. By controlling the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 based on the required flow rate and adjusting the temperature of the exhaust gas G2, the flow rate of the cooling water W1 can be controlled and an appropriate amount of the cooling water W1 can be supplied to the supply point P.
  • the control unit 40 preferably controls at least one of the temperature of the cooling water W brought into contact with the exhaust gas G1 and the flow rate per unit time of the cooling water W brought into contact with the exhaust gas G1 as the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14. .
  • the temperature of the exhaust gas G2 can be appropriately adjusted, and an appropriate amount of the cooling water W1 can be supplied to the supply point P.
  • Cooling water W1 having a flow rate corresponding to the increased flow rate of cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 is introduced into the cooling water introduction line 10A. and the required flow rate of the cooling water, the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 are controlled. According to the present disclosure, an appropriate amount of cooling water W1 can be supplied to the supply point P by controlling the operating conditions based on the actual flow rate and required flow rate of the cooling water W1.
  • the control unit 40 preferably controls the operating conditions of the exhaust gas cooling device 14 also based on the flow rate of the exhaust gas G1 introduced into the exhaust gas cooling device 14. According to the present disclosure, an appropriate amount of cooling water W1 can be supplied to the supply point P by controlling the operating conditions also based on the flow rate of the exhaust gas G1.
  • the CO 2 recovery system 100 heats the cooling water W1 by heat-exchanging the cooling water W1 introduced into the cooling water introduction line 10A with the exhaust gas G1 before being introduced into the exhaust gas cooling device 14. It is preferable to further have a heating unit 50 (first heating unit). By heating the cooling water W1, the flow rate of the cooling water W1 required to achieve the desired temperature of the combustion equipment and the temperature of the exhaust gas G1 increases. can be processed. Note that the heating unit 50 may heat-exchange the cooling water W1 with the exhaust gas at an arbitrary position upstream of the CO 2 absorption tower 16 in the flow of exhaust gas, or the upstream side of the exhaust gas cooling device 14 in the flow of exhaust gas. It can be said that heat may be exchanged with the exhaust gas at any position.
  • the CO 2 recovery system 100 heat-exchanges the decarbonated gas G3, which is the exhaust gas G2 from which CO 2 has been removed in the CO 2 absorption tower 16, with the cooling water W1 heated by the heating unit 50, It is preferable to further have a heating section 50 (second heating section) that heats the decarbonated gas G3. By heating the decarbonated gas G3, it is possible to appropriately suppress white smoke in the exhaust gas while treating a large amount of the cooling water W1.
  • the cooling water introduction line 10A is preferably provided with a buffer tank BT that stores the cooling water W1 corresponding to the flow rate increased by the exhaust gas cooling device 14.
  • a buffer tank BT that stores the cooling water W1 corresponding to the flow rate increased by the exhaust gas cooling device 14.
  • the CO 2 recovery method includes steps of generating an exhaust gas G0 containing CO 2 by burning it in the combustion equipment 2, and removing solid components from the exhaust gas G0 discharged from the combustion equipment 2 by the dust collector 6. a step of cooling the exhaust gas G1 by contacting the cooling water W with the exhaust gas cooling device 14; and a step of contacting the exhaust gas G2 cooled by the exhaust gas cooling device 14 with the CO 2 absorbent to a step of removing CO 2 ; and a step of introducing at least part of the cooling water W in the exhaust gas cooling device 14 to a supply point P, which is a point upstream of the dust collector 6 in the flow of the exhaust gas G0. have.
  • the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment is not limited by the content of this embodiment.
  • the components described above include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those within the so-called equivalent range.
  • the components described above can be combined as appropriate.
  • various omissions, replacements, or modifications of components can be made without departing from the gist of the above-described embodiments.

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Abstract

排水を適切に処理する。CO回収システムは、燃焼設備と、燃焼設備から排出されたCOを含有する排ガスが導入されて、排ガスから固形成分を除去する集塵器と、排ガスが導入されて、排ガスを冷却水と接触させることで冷却する排ガス冷却装置と、排ガス冷却装置で冷却された排ガスが導入されて、排ガスをCO2吸収液と接触させて、排ガスからCOを除去するCO吸収塔と、排ガス冷却装置と、集塵器よりも排ガスの流れにおける上流側の箇所である供給箇所とに接続されて、排ガス冷却装置内の冷却水の少なくとも一部を、供給箇所に導入する冷却水導入ラインと、を有する。

Description

CO2回収システム及びCO2回収方法
 本出願は、2021年10月21日に出願された日本特許出願第2021-172644号に基づく優先権を主張し、当該日本特許出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 本開示は、CO回収システム及びCO回収方法に関する。
 例えばボイラからの燃焼排ガスの中に含有される酸性ガス、特にCO2を回収・除去する方法について、様々な方法が提案されている。例えば特許文献1には、燃焼設備などから排出された排ガス中のCO2を、例えばアミン水溶液を用いたCO2吸収液として接触させて除去し、回収する方法が記載されている。
特開2011-005368号公報
 このように排ガスからCOを回収するシステムにおいては、排ガス中の水分などから発生した排水を系外へ排出しており、排出の際に排水処理を行っていた。従って、排水を適切に処理することが求められている。
 本開示は、上述した課題を解決するものであり、排水を適切に処理可能なCO回収システム及びCO回収方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るCO回収システムは、燃焼設備と、前記燃焼設備から排出されたCOを含有する排ガスが導入されて、前記排ガスから固形成分を除去する集塵器と、前記排ガスが導入されて、前記排ガスを冷却水と接触させることで冷却する排ガス冷却装置と、前記排ガス冷却装置で冷却された前記排ガスが導入されて、前記排ガスをCO2吸収液と接触させて、前記排ガスからCOを除去するCO吸収塔と、前記排ガス冷却装置と、前記集塵器よりも前記排ガスの流れにおける上流側の箇所である供給箇所とに接続されて、前記排ガス冷却装置内の冷却水の少なくとも一部を、前記供給箇所に導入する冷却水導入ラインと、を有する。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るCO回収方法は、燃焼設備で燃焼させることによりCOを含有する排ガスを生成するステップと、集塵器により、前記燃焼設備から排出された排ガスから固形成分を除去するステップと、排ガス冷却装置により、前記排ガスを冷却水と接触させることで冷却するステップと、前記排ガス冷却装置で冷却された排ガスをCO2吸収液と接触させて、前記排ガスからCOを除去するステップと、前記排ガス冷却装置内の冷却水の少なくとも一部を、前記集塵器よりも前記排ガスの流れにおける上流側の箇所である供給箇所に導入するステップと、を有する。
 本開示によれば、排水を適切に処理することができる。
図1は、第1実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。 図2は、第1実施形態に係るCO回収装置の模式図である。 図3は、第1実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。 図4は、酸性ガス除去剤の供給量の設定方法の例を説明するフローチャートである。 図5Aは、第2実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。 図5Bは、第2実施形態の他の例に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。 図6は、第3実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。 図7は、第3実施形態に係る運転条件の制御フローを説明するフローチャートである。 図8は、第3実施形態の他の例に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。 図9は、第3実施形態の他の例に係る運転条件の制御フローを説明するフローチャートである。 図10は、第4実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。 図11は、第4実施形態の他の例に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。
 以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、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て構成するものも含むものである。
 (第1実施形態)
 図1は、第1実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。図1に示すように、第1実施形態に係るCO回収システム100は、燃焼設備2と、排ガス処理設備3と、煙突8と、調整部V1と、CO回収装置10とを有する。
 (燃焼設備)
 燃焼設備2は、燃料Fと空気Aとが導入されて、燃料Fを燃焼させる設備である。燃焼設備2からは、燃焼により生成した排ガスG0が排出される。排ガスG0は、COを含むガスである。燃料Fは、任意であってよいが、例えば、石炭、天然ガス、ごみ、バイオガス、高炉ガス、コークス炉ガスなどが挙げられる。燃焼設備2は、燃料Fを燃焼させる設備であれば任意のものであってよい。
 (排ガス処理設備)
 排ガス処理設備3は、燃焼設備2から排出される排ガスG0を処理する設備である。排ガス処理設備3は、排出ライン2Aを介して、燃焼設備2に接続される。燃焼設備2から排出された排ガスG0は、排出ライン2Aを通って排ガス処理設備3に導入されて、排ガス処理設備3において処理される。排ガス処理設備3は、排ガスG0に任意の処理を施す設備であってよいが、集塵器6を含むことが好ましい。集塵器6は、排ガスG0に含まれる固形成分(煤塵)を回収する装置である。集塵器6は、例えばフィルタにより排ガスG0をろ過することで固形成分(煤塵)を回収するものであってよい。なお、排ガスG0からのCOの回収はCO回収装置10によって行われるため、本実施形態における排ガス処理設備3は、排ガスG0からCOを回収する以外の処理を行うものであってよい。
 本実施形態では、排ガス処理設備3は、排ガスG0を冷却する減温塔4と、集塵器6とを含む。減温塔4は、排ガスG0の流れにおいて、集塵器6よりも上流側に設けられており、言い換えれば燃焼設備2と集塵器6との間に設けられる。減温塔4は、排出ライン2Aと接続されており、燃焼設備2から排出された排ガスG0が、排出ライン2Aから導入される。減温塔4は、排ガスG0に冷却水を供給(本実施形態では噴霧)することで排ガスG0を冷却する。減温塔4と集塵器6とは、排出ライン4Aを介して接続される。減温塔4で冷却された排ガスG0は、排出ライン4Aを通って集塵器6に導入されて、集塵器6において固形成分の少なくとも一部が回収される。
 なお、排ガス処理設備3の構成は以上の説明に限られず任意であり、例えば集塵器6のみが設けられていてもよいし、減温塔4及び集塵器6以外の装置が設けられていてもよい。
 (煙突)
 煙突8は、排ガス処理設備3によって処理された排ガスG1を排出する塔である。煙突8は、排出ライン6Aを介して、排ガス処理設備3に接続される。より詳しくは、本実施形態においては、集塵器6と煙突8とが排出ライン6Aを介して接続される。集塵器6において固形成分が除去された排ガスG1は、排出ライン6Aを通って煙突8に導入されて、煙突8から排出される。
 なお、CO回収システム100には、排ガスを動力源として発電する発電設備が設けられていてもよい。発電設備は、例えば、燃焼設備2と排ガス処理設備3との間に設けられてよい。
 (CO回収装置)
 CO回収装置10は、燃焼設備2から排出される排ガスG0からCOを回収する装置である。より詳しくは、CO回収装置10は、燃焼設備2から排出された排ガスG0が導入され、排ガスG0をCO2吸収液S1と接触させて、排ガスG0からCOを除去する。CO回収装置10は、排ガス導入ライン6Bを介して、燃焼設備2に接続される。本実施形態では、排ガス導入ライン6Bは、排出ライン6Aから分岐しており、排出ライン6AとCO回収装置10とに接続されている。すなわち本実施形態では、CO回収装置10は、排ガス導入ライン6Bを介して排ガス処理設備3に接続されているといえる。従って、CO回収装置10には、排ガス処理設備3で処理された後の排ガスG1が導入される。
 排ガス導入ライン6Bには、CO回収装置10に導入される排ガスG1の流量を調整する調整部V1が設けられている。調整部V1は、本実施形態では、開閉可能なバルブであり、開状態となることでCO回収装置10に排ガスG1を導入し、閉状態となることでCO回収装置10への排ガスG1の導入を停止する。また、調整部V1は、開度が調整されることにより、CO回収装置10に導入される排ガスG1の流量を調整できる。調整部V1は、後述の制御部40により制御されてよい。なお、調整部V1は、バルブに限られず、排ガスG1の流量を調整可能な任意の機構であってよい。
 CO回収装置10について具体的に説明する。図2は、第1実施形態に係るCO回収装置の模式図である。図2に示すように、CO回収装置10は、排ガス冷却装置14と、CO吸収塔16と、再生塔18とを有する。
 (排ガス冷却装置)
 排ガス冷却装置14は、冷却水Wにより排ガスG1を冷却する装置であり、排ガス冷却塔とも呼んでよい。排ガス冷却装置14は、排ガス導入ライン6Bに接続されており、排ガス導入ライン6Bから、燃焼設備2から排出された排ガスG0(本実施形態では排ガス処理設備3で処理された排ガスG1)が導入される。本実施形態では、排ガス導入ライン6BにブロアB0が介装されており、ブロアB0で昇圧された排ガスG1が、排ガス冷却装置14に導入される。
 排ガス冷却装置14には、冷却排ガス導入ライン14Aと、冷却ライン14Bとが接続されている。冷却ライン14Bは、排ガス冷却装置14内に冷却水Wを循環させる配管である。冷却ライン14Bには、ポンプP1と冷却器CW1とが設けられている。本実施形態では、ポンプP1を駆動することにより、冷却水Wが循環される。冷却ライン14Bにおいては、冷却水Wは、冷却器CW1により冷却された後、排ガス冷却装置14内に供給され、排ガス冷却装置14に導入された排ガスG1に接触することで、排ガスG1を所定温度まで冷却する。排ガス冷却装置14内で排ガスG1を冷却した後の冷却水Wは、排ガス冷却装置14から冷却ライン14Bに戻される。
 (CO吸収塔)
 CO吸収塔16は、排ガスをCO2吸収液S1と接触させて、排ガスからCOを除去する設備である。CO吸収塔16は、排ガスGの流れ方向において、排ガス冷却装置14の後段に設けられる。CO吸収塔16は、冷却排ガス導入ライン14Aを介して、排ガス冷却装置14に接続されている。CO吸収塔16には、排ガス冷却装置14で冷却された排ガスG1である排ガスG2が、冷却排ガス導入ライン14Aを通って導入される。すなわち本実施形態では、CO吸収塔16は、排ガス冷却装置14で冷却された排ガスG2からCOを除去する。
 CO吸収塔16は、CO2回収部16Aと洗浄部16Bとを備えている。CO2回収部16Aでは、排ガスG2中のCO2をCO2吸収液S1により除去する。CO2回収部16Aにおいては、CO2吸収液S1が供給されることで、CO2回収部16Aを通過する排ガスG2が、CO2吸収液S1と向流接触する。排ガスG2中のCO2は、化学反応によりCO2吸収液S1に吸収される。CO2回収部16AでCO2が除去された排ガスG2である脱炭酸ガスG3は、CO2回収部16Aのガス流れ後流側の上方に設置される洗浄部16Bで、洗浄液W2により洗浄される。洗浄部16Bでは、ノズルから供給される洗浄液W2が、脱炭酸ガスG3と気液接触して、脱炭酸ガスG3に同伴するCO2吸収液S1(CO吸収液S1の成分)が回収される。より詳しくは、洗浄部16Bにおいては、洗浄水循環ライン16Dが接続されており、洗浄水循環ライン16Dに介装されたポンプP2により、洗浄液W2が、循環されている。そして、洗浄液W2は洗浄水循環ライン16Dに介装された冷却器CW2により冷却された後、洗浄部16B内に供給され、通過する脱炭酸ガスG3を所定温度まで冷却しつつ洗浄している。このように、洗浄部16Bによって、脱炭酸ガスG3に同伴されるミスト状のCO2吸収液S1(CO吸収液S1の成分)を洗浄液W2で洗浄することで、脱炭酸ガスG3に同伴されるCO2吸収液の排出を防止し、エミッションの低減を図っている。この脱炭酸ガスG3を冷却する温度は、CO吸収塔16に導入する際の排ガスG2の導入温度と略同一であってよく、これによりシステム系内の水バランスを維持している。例えば、CO吸収塔16に導入する排ガスG2中の水分量が10wt%の場合には、CO吸収塔16の塔頂部から排出される脱炭酸ガスG3も10wt%となるように冷却温度を調整してよい。
 CO吸収塔16は、脱炭酸ガス導入ライン16Eを介して、排出ライン6Aに接続されている。脱炭酸ガスG3は、脱炭酸ガス導入ライン16E及び排出ライン6Aを通って、煙突8から排出される。
 なお、CO2吸収液S1としては、特に限定されるものではないが、例えばアルカノールアミンやアルコール性水酸基を有するヒンダードアミン類等のアミン系化合物を例示することができる。このようなアルカノールアミンとしては、例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジグリコールアミン等を例示することができるが、通常モノエタノールアミン(MEA)が好ましい。またアルコール性水酸基を有するヒンダードアミンとしては、例えば2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(AMP)、2-(エチルアミノ)-エタノール(EAE)、2-(メチルアミノ)-エタノール(MAE)、2-(ジエチルアミノ)-エタノール(DEAE)等を例示することができる。
 排ガスG2中のCO2を吸収したCO2吸収液S1であるリッチ溶液S2は、CO吸収塔16の底部に溜まる。CO吸収塔16及び再生塔18には、CO吸収塔16の底部からリッチ溶液S2を排出し再生塔18側へリッチ溶液S2を導入するリッチ溶液導入ライン16Cと、再生塔18の底部からCO2吸収液S1(リーン溶液)を排出しCO吸収塔16側へ導入するリーン溶液導入ライン18Aとが交差して接続されている。そして、リッチ溶液導入ライン16Cと、リーン溶液導入ライン18Aとの交差部には、熱交換器CW3が介装されている。この熱交換器CW3では、再生塔18で再生されたCO2吸収液S1(リーン溶液)によりリッチ溶液S2が加熱され、再生塔18に供給される。また、熱交換器CW3とCO吸収塔16との間には、CO2吸収液S1(リーン溶液)を昇圧するポンプP3と、CO2吸収液S1(リーン溶液)を冷却水により冷却する冷却器CW4とが介装されており、再生塔18で再生されたCO2吸収液S1(リーン溶液)は、リーン溶液導入ライン18Aを通って、昇圧、冷却された後、CO2吸収塔16内に供給される。
 (再生塔)
 再生塔18は、CO吸収塔16において排ガスG2中のCO2を吸収したリッチ溶液S2からCOを吸収して、CO2吸収液S1を再生する。再生塔18の底部側には、リボイラライン18Cに介装されるリボイラCW5が設けられている。このリボイラCW5では、CO2吸収液S1(リーン溶液)の一部をリボイラライン18Cで循環させる際、飽和水蒸気Bにより間接加熱し、再生塔18内部に水蒸気を導入している。リボイラCW5には、飽和水蒸気Bを導入する飽和水蒸気導入ライン18Dが設けられている。この飽和水蒸気導入ライン18Dには分離ドラム26が介装され、蒸気凝縮水WBを分離している。
 再生塔18には、CO吸収塔16内で生成されたリッチ溶液S2が、リッチ溶液導入ライン16Cから、導入される。リッチ溶液導入ライン16Cには昇圧ポンプP4が介装されており、リッチ溶液S2は、昇圧ポンプP4で昇圧され、熱交換器CW3により、再生塔18で再生されたCO2吸収液S1(リーン溶液)により加熱され、再生塔18に供給される。再生塔18の側面上部側から内部に放出されたリッチ溶液S2は、底部側から供給される水蒸気により吸熱反応を生じて、大部分のCO2を脱離させ放出する。再生塔18内で一部または大部分のCO2を放出したCO2吸収液は、セミリーン溶液と呼称される。このセミリーン溶液は、再生塔18の底部に至る頃には、ほぼ全てのCO2が除去されたCO2吸収液S1(リーン溶液)となる。このCO2吸収液S1(リーン溶液)は、その一部がリボイラCW5で飽和水蒸気Bにより加熱され、再生塔18内部にCO2脱離用の水蒸気を供給している。
 一方、再生塔18の塔頂部には、塔内においてリッチ溶液S2およびセミリーン溶液から放出された水蒸気を伴ったCO2同伴ガスを排出するガス排出ライン18Bが接続されている。このガス排出ライン18Bには、水蒸気を伴ったCO2同伴ガスを冷却する冷却器CW6と、冷却後のCO2同伴ガスをフラッシュさせて気液分離する還流水ドラム28と、が設けられている。水蒸気を伴ったCO2同伴ガスから還流水ドラム28にて分離・還流された還流水は、還流水ライン18Eに介装された還流水循環ポンプP5にて再生塔18の上部に供給される。
 還流水ドラム28の頂部には、還流水が分離したCO2同伴ガスであるCO2ガスCを排出する分離ガス排出ライン18Fが接続されている。この分離ガス排出ライン18Fから排出されるCO2ガスCは、例えば、圧縮されて回収される。CO2ガスCは、利用先に送られ、例えば、植物工場で植物の育成に利用される、化学品の合成などに利用される、石油増進回収法(EOR:Enhanced Oil Recovery)を用いて油田中に圧入される、あるいは帯水層へ貯留されてもよい。
 CO回収装置10は、以上のような構成となっている。
 (冷却水の排出)
 上述のように、排ガス冷却装置14は、冷却水Wを排ガスG1に接触させることで、排ガスG1を冷却する。そのため、排ガスG1中の水分が凝縮して凝縮水となり、冷却水Wに同伴されて、冷却水Wの流量が増加する場合がある。本実施形態においては、冷却水Wの少なくとも一部を、排ガスG0の流れにおいて集塵器6よりも上流側の箇所である供給箇所Pに導入することで、排ガス冷却装置14内において冷却水Wの流量が過剰になることを抑制しつつ、過剰となった冷却水Wを排水として適切に処理できる。
 冷却水Wを排出する構成について、具体的に説明する。図3は、第1実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。図3に示すように、CO回収システム100は、冷却水導入ライン10Aと、添加部30と、供給部32と、制御部40と、センサT1、T2とを有する。
 (冷却水導入ライン)
 冷却水導入ライン10Aは、排ガス冷却装置14と供給箇所Pとを接続する配管である。本実施形態の例では、冷却水導入ライン10Aは、冷却ライン14Bに接続されており、冷却ライン14Bを介して排ガス冷却装置14に接続されている。ただし、冷却水導入ライン10Aは、冷却ライン14Bを介さず排ガス冷却装置14に直接接続されていてもよい。排ガス冷却装置14内の冷却水Wのうちの一部である冷却水W1(排水)は、冷却水導入ライン10Aに導入されて、冷却水導入ライン10Aを通って供給箇所Pに導入される。
 冷却水導入ライン10Aが接続される供給箇所Pは、排ガスG0の流れにおいて集塵器6よりも上流側の任意の箇所であってよく、供給箇所Pは、1つであっても複数であってもよい。本実施形態の例では、燃焼設備2と減温塔4とが供給箇所Pとなっている。すなわち、本実施形態の例では、冷却水導入ライン10Aは、燃焼設備2と減温塔4とに接続されている。冷却水導入ライン10Aは、冷却水導入ライン10A1、10A2に分岐しており、冷却水導入ライン10A1が燃焼設備2に接続され、冷却水導入ライン10A2が減温塔4に接続されている。すなわち、排ガス冷却装置14(冷却ライン14B)と燃焼設備2とは、冷却水導入ライン10A、10A1を介して接続されており、排ガス冷却装置14(冷却ライン14B)内の冷却水W1が、冷却水導入ライン10A、10A1を通って燃焼設備2に導入される。燃焼設備2内に導入された冷却水W1は、燃焼設備2内で加熱されることで蒸発する。燃焼設備2に冷却水W1が供給されることで、燃焼設備2内での燃焼温度が調整される。例えば燃焼設備内には熱電対などの温度計が設置され、燃焼設備内の高温部の燃焼ガス温度を1400℃以下にすることでNOxの発生量を抑制できる。なお、冷却水導入ライン10A1の燃焼設備2における接続箇所(すなわち供給箇所P)は、任意の位置であってよい。
 排ガス冷却装置14(冷却ライン14B)と減温塔4とは、冷却水導入ライン10A、10A2を介して接続されており、排ガス冷却装置14(冷却ライン14B)内の冷却水W1が、冷却水導入ライン10A、10A2を通って減温塔4に導入される。減温塔4内に導入された冷却水W1は、減温塔4内で処理される。具体的には、減温塔4内に導入された冷却水Wは、減温塔4内において排ガスG0に向けて噴霧されることで、排ガスG0を減温する。
 以上の説明では、排ガス冷却装置14内の冷却水W1を、燃焼設備2及び減温塔4の両方に供給していたが、それに限られず、燃焼設備2及び減温塔4のいずれか一方に供給してもよい。例えば、排ガス冷却装置14内の冷却水W1を燃焼設備2のみに供給する場合には、冷却水導入ライン10A2が設けられずに、冷却水導入ライン10Aが、排ガス冷却装置14(冷却ライン14B)と燃焼設備2とを接続するよう構成されていてよい。また例えば、排ガス冷却装置14内の冷却水W1を減温塔4のみに供給する場合には、冷却水導入ライン10A1が設けられずに、冷却水導入ライン10Aが、排ガス冷却装置14(冷却ライン14B)と減温塔4とを接続するよう構成されていてよい。
 なお、排ガス冷却装置14内の冷却水Wには排ガスG1の凝縮水が同伴されるため、排ガスG1の凝縮水の分だけ冷却水Wの流量が増加する。冷却水W1は、冷却水Wの一部を抜き出したものであるため、排ガスG1の凝縮水を含んでいるといえる。また、冷却水導入ライン10Aには、冷却水W1を水処理する機構が設けられていないため、排ガスG1の凝縮水を含み、かつ水処理が行われていない状態の冷却水W1が、供給箇所Pに供給されてもよい。ここでの水処理とは、例えば冷却水W1中の異物を除去したり、清澄化させたりする処理をいう。
 冷却水導入ライン10Aを通って供給箇所P(本実施形態の例では燃焼設備2及び減温塔4)に供給される冷却水W1の流量は、任意であってよいが、排ガス冷却装置14内で増加した冷却水Wの流量に対応する量(増加した流量に対して所定範囲内の量)を、冷却水W1の流量とすることが好ましい。さらに言えば、本実施形態では、排ガス冷却装置14内で増加した冷却水Wの流量分を、冷却水W1の流量とする。すなわち、冷却水W1の流量は、冷却水Wに同伴された排ガスG1の凝縮水の流量(すなわち排ガス冷却装置14内で発生した凝縮水の流量)に相当するといえる。従って、本実施形態では、供給箇所Pには、排ガス冷却装置14内で増加した流量分の冷却水W1が供給される。冷却水W1の流量は、排ガス冷却装置14内で増加した冷却水Wの流量となるように、任意の方法で調整されてもよい。例えば、開閉弁などで、冷却ライン14Bから排ガス冷却装置14内に戻す冷却水Wの量を一定に保つように開度調整されていてもよい。この場合、排ガス冷却装置14内で増加した流量分の冷却水Wは、排ガス冷却装置14内に戻らずに、冷却水W1として冷却水導入ライン10Aに導出される。
 (添加部)
 添加部30は、pH調整剤M1を冷却水Wに添加する装置である。pH調整剤M1は、冷却水WのpHを調整する薬剤であり、本実施形態では冷却水WのpHを上げるアルカリ剤である。pH調整剤M1としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液が挙げられる。添加部30は、導入ライン30Aを介して、冷却ライン14Bに接続されている。添加部30からのpH調整剤M1は、導入ライン30Aを通って冷却ライン14Bを流れる冷却水Wに添加される。これにより、冷却水WのpHが調整され、冷却水Wの一部である冷却水W1のpHも調整される。なお、添加部30は、冷却ライン14Bに接続されることに限られず、例えば排ガス冷却装置14に直接接続されてもよいし、冷却水導入ライン10Aに接続されてもよい。添加部30が冷却水導入ライン10Aに接続される場合には、冷却水W1にpH調整剤M1が添加されることになる。
 導入ライン30Aには、冷却水WへのpH調整剤M1の添加を調整する調整部V2が設けられてよい。調整部V2は、本実施形態では、開閉可能なバルブであり、開状態となることで冷却水WにpH調整剤M1を添加し、閉状態となることで冷却水WへのpH調整剤M1の添加を停止する。また、調整部V2は、開度が調整されることにより、pH調整剤M1の添加量を調整できる。調整部V2は、後述の制御部40により制御されてよい。なお、調整部V2は、バルブに限られず、pH調整剤M1の添加量を調整可能な任意の機構であってよい。
 (供給部)
 供給部32は、酸性ガス除去剤M2を排ガスG0に供給する装置である。酸性ガス除去剤M2は、排ガスG0に含まれる酸性ガスの少なくとも一部を除去する薬剤である。酸性ガス除去剤M2としては、pH調整剤M1と同じものを用いてよい。供給部32は、導入ライン32Aを介して、排出ライン4Aに接続されている。供給部32からの酸性ガス除去剤M2は、導入ライン32Aを通って排出ライン4Aを流れる排ガスG0に供給される。これにより、排ガスG0に含まれる酸性ガスの少なくとも一部が除去される。なお、供給部32は、排出ライン4A(すなわち減温塔4と集塵器6との間)に接続されることに限られず、排ガスG0の流れにおいて、燃焼設備2より下流側の任意の箇所に、より詳しくは燃焼設備2と煙突8との間の任意の箇所に、接続されてよい。また、供給部32は、酸性ガス除去剤M2と共に、酸性ガス除去剤M2を供給するためのキャリアガス(例えば空気)を供給してもよい。
 導入ライン32Aには、排ガスG0への酸性ガス除去剤M2の供給を調整する調整部V3が設けられてよい。調整部V3は、本実施形態では、開閉可能なバルブであり、開状態となることで排ガスG0に酸性ガス除去剤M2を供給し、閉状態となることで排ガスG0への酸性ガス除去剤M2の供給を停止する。また、調整部V3は、開度が調整されることにより、酸性ガス除去剤M2の供給量を調整できる。調整部V3は、後述の制御部40により制御されてよい。なお、調整部V3は、バルブに限られず、酸性ガス除去剤M2の供給量を調整可能な任意の機構であってよい。また、調整部V3は、必須の構成ではなく、CO回収システム100に含まれていなくてもよい。
 (制御部)
 制御部40は、例えばCPU(Central Processing Unit)などの演算回路を含むコンピュータであってよい。制御部40は、図示しない記憶部からプログラム(ソフトウェア)を読み出して、排ガスG1の流量制御など、CO回収システム100の各部の制御を実行する。
 本実施形態では、制御部40は、調整部V1を制御して、調整部V1によって、CO回収装置10に導入される排ガスG1の流量を制御する。制御部40は、例えば、燃焼設備2における燃焼状態に応じて、CO回収装置10に導入される排ガスG1の流量を調整してよい。ここでの燃焼状態は、燃焼設備2における燃焼の度合いを指し、例えば燃焼量や、燃焼温度などであってよい。この場合、制御部40は、燃焼設備2における燃焼量が多いほど(例えば燃料Fの単位量あたりの発熱量が多いほど)、CO回収装置10に導入される排ガスG1の流量を多くしてよい。
 制御部40は、調整部V2を制御して、調整部V2によって、冷却水WへのpH調整剤M1の添加量を制御する。例えば、制御部40は、冷却水W1のpH及び冷却水W1の流量の少なくとも一方に基づき、冷却水W、W1のpHが所定範囲内となるように、pH調整剤M1の添加量を制御する。本実施形態においては、冷却水導入ライン10Aに、冷却水W1のpH及び冷却水W1の流量を測定するセンサT1が設けられており、制御部40は、センサT1が測定した冷却水W1のpH及び流量に基づき、冷却水WのpHが所定範囲内となるように、pH調整剤M1の添加量を制御する。ここでの所定範囲は任意であってよいが、例えばpHが5以上8以下の範囲であってよい。なお、本実施形態ではセンサT1は冷却水導入ライン10Aに設けられているが、センサT1を設ける位置はそれに限られず、冷却水W又は冷却水W1の流量を測定可能な任意の位置に設けられていてもよい。また、制御部40は、センサT1の測定結果に基づきpH調整剤M1の添加量を制御することにも限られず、任意の方法でpH調整剤M1の添加量を制御してよい。例えば、制御部40は、pH調整剤M1の添加量を一定としてもよいし、排ガス冷却装置14への排ガスG1の流入量に基づき、pH調整剤M1の添加量を制御してもよい。
 制御部40は、調整部V3を制御して、調整部V3によって、排ガスG0への酸性ガス除去剤M2の供給量を制御する。例えば、制御部40は、排ガスG0の流れ方向において、供給部32が接続される箇所よりも下流側における排ガスG1の不純物量に基づき、排ガスG1に含まれる不純物量が所定範囲内となるように、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御する。本実施形態においては、供給部32が接続される箇所よりも下流側に(ここでは集塵器6の下流側に)、排ガスG1に含まれる不純物量を測定するセンサT2が設けられており、制御部40は、センサT2が測定した不純物量に基づき、排ガスG1に含まれる不純物量が所定範囲内となるように、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御する。ここでの不純物とは、例えばHClやSOxであり、ここでの所定範囲は、任意であってよい。
 制御部40は、センサT2の測定結果に基づいて酸性ガス除去剤M2の供給量を制御することに限られず、任意の方法で酸性ガス除去剤M2の供給量を制御してよい。例えば、制御部40は、酸性ガス除去剤M2の供給量を一定としてもよいし、冷却水W1のpH及び冷却水W1の流量の少なくとも一方に基づき、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御してもよい。
 図4は、酸性ガス除去剤の供給量の設定方法の例を説明するフローチャートである。以下、冷却水W1のpH及び流量に基づき酸性ガス除去剤M2の供給量を設定する例について説明する。ここでは、冷却水W1が減温塔4に導入される場合を例にするため、冷却水W1の流量とは、減温塔4に導入される冷却水W1の流量を指す。図4に示すように、制御部40は、センサT1による、冷却水W1の流量及びpHの測定結果を取得する(ステップS10)。制御部40は、センサT1により測定された冷却水W1のpHに基づき、冷却水W1の有効濃度を算出する(ステップS12)。ここでの有効濃度とは、排ガスG0から酸性ガスを除去可能な有効成分の、冷却水W1における濃度(kg/L)を指す。排ガスG0から酸性ガスを除去可能な有効成分とは、例えばアルカリ成分であってよい。制御部40は、冷却水W1のpHに基づき、任意の方法で冷却水W1の有効濃度を算出してもよい。例えば、pHと有効濃度との対応関係が予め設定されており、制御部40は、冷却水W1のpHの測定結果を設定された対応関係に代入することで、冷却水W1の有効濃度を算出してもよい。
 制御部40は、冷却水W1の有効濃度と、冷却水W1の流量の測定結果とに基づき、冷却水W1の有効含有量を算出する(ステップS14)。有効含有量とは、供給箇所P(ここでは減温塔4)に供給される冷却水W1に含まれる、排ガスG0から酸性ガスを除去可能な有効成分の量を指す。制御部40は、例えば、冷却水W1の有効濃度と、冷却水W1の流量とを乗じることで、有効含有量を算出する。
 制御部40は、酸性ガス除去剤M2の必要供給量と、冷却水W1の有効流量とに基づき、酸性ガス除去剤M2の供給量を算出する(ステップS16)。酸性ガス除去剤M2の必要供給量とは、冷却水W1が排ガスG0に供給されないと仮定した場合に、排ガスG0から所望量の酸性ガスを除去するために必要な酸性ガス除去剤M2の量を指す。制御部40は、酸性ガス除去剤M2の必要供給量から、冷却水W1の有効流量を差し引いた値を、酸性ガス除去剤M2の供給量としてよい。制御部40は、酸性ガス除去剤M2の供給量が、算出した供給量となるように、調整部V3を制御する。
 なお、制御部40は、酸性ガス除去剤M2や冷却水W1が供給される前の排ガスG0の不純物量に基づき、必要供給量を算出してよい。この場合例えば、センサT2が、供給部32が接続される箇所及び減温塔4よりも上流側に設けられており、制御部40は、センサT2が測定した排ガスG0の不純物量を取得する。ただし、必要供給量の取得方法はこれに限られず任意であってよく、例えば、排ガスG0の流量に基づいて必要供給量を算出してよいし、必要供給量を一定の値としてもよい。
 (効果)
 以上説明したように、第1実施形態においては、排ガス冷却装置14内の冷却水W1が、燃焼設備2や減温塔4などの供給箇所Pに導入される。従って、排ガス冷却装置14内において冷却水Wの流量が過剰になることを抑制できる。また、冷却水W1は、燃焼設備2や減温塔4などで処理されるため、冷却水W1を適切に処理することが可能となる。また例えば、冷却水W1を処理するための専用の設備がなくても、冷却水W1を適切に処理できる。また、冷却水W1を減温塔4に供給した場合には、冷却水W1に含まれる有効成分(排ガスG0から酸性ガスを除去可能な成分)により、排ガスG0から酸性ガスを除去できるため、酸性ガス除去剤M2の供給量を少なくすることもできる。さらに、酸性ガス除去剤M2をキャリアガスにより供給している場合には、酸性ガス除去剤M2の量が低減されることで、キャリアガスの量も低減することができ、CO回収装置10へ引き込む排ガスG1中のCO濃度を向上でき、CO回収の効率を向上できる。
 (第2実施形態)
 次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態においては、調整部V4、V5を設けて冷却水W1の導入量を制御する点で、第1実施形態と異なる。第2実施形態において第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
 図5Aは、第2実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。第2実施形態においては、冷却水導入ライン10Aに、供給箇所Pへの冷却水W1の供給量を調整する調整部が設けられている。具体的には、冷却水導入ライン10A1には、調整部V4が設けられている。調整部V4は、本実施形態では、開閉可能なバルブであり、開状態となることで燃焼設備2に冷却水W1を導入し、閉状態となることで燃焼設備2への冷却水W1の導入を停止する。また、調整部V4は、開度が調整されることにより、燃焼設備2に導入される冷却水W1の流量を調整できる。調整部V4は、制御部40により制御されてよい。制御部40は、調整部V4を制御して、調整部V4によって、燃焼設備2に導入される冷却水W1の流量を制御する。制御部40は、例えば、燃焼設備2における燃焼状態に応じて、冷却水W1の流量を調整してよい。この場合例えば、制御部40は、燃焼設備2における燃焼量が多いほど(例えば燃料Fの導入量が多いほど)、燃焼設備2に導入される冷却水W1の流量を多くしてよい。また例えば、制御部40は、燃焼設備2における燃焼温度が高いほど、燃焼設備2に導入される冷却水W1の流量を多くしてよい。また例えば、制御部40は、燃焼設備2の燃焼温度が所定の閾値以下である場合には冷却水W1の流量を所定値に保っておき、燃焼設備2の燃焼温度が閾値を超えた場合に、燃焼設備2に導入される冷却水W1の流量を所定値より多くしてもよい。なお、調整部V4は、バルブに限られず、冷却水W1の供給量を調整可能な任意の機構であってよい。また、燃焼設備2における燃焼状態は、任意の方法で取得してよく、例えば燃焼状態を検出するセンサにより取得してよい。
 冷却水導入ライン10A2には、調整部V5が設けられている。調整部V5は、本実施形態では、開閉可能なバルブであり、開状態となることで減温塔4に冷却水W1を導入し、閉状態となることで減温塔4への冷却水W1の導入を停止する。また、調整部V5は、開度が調整されることにより、減温塔4に導入される冷却水W1の流量を調整できる。調整部V5は、制御部40により制御されてよい。制御部40は、調整部V5を制御して、調整部V5によって、減温塔4に導入される冷却水W1の流量を制御する。制御部40は、例えば、減温塔4に導入される排ガスG0の流量及び温度の少なくとも一方に応じて、冷却水W1の流量を調整してよい。この場合例えば、制御部40は、減温塔4に導入される排ガスG0が多いほど、減温塔4に導入される冷却水W1の流量を多くしてよい。また例えば、制御部40は、減温塔4に導入される排ガスG0の温度が高いほど、減温塔4に導入される冷却水W1の流量を多くしてよい。また例えば、制御部40は、排ガスG0の温度が所定の閾値以下である場合には冷却水W1の流量を所定値に保っておき、排ガスG0の温度が閾値を超えた場合に、減温塔4に導入される冷却水W1の流量を所定値より多くしてもよい。なお、調整部V5は、バルブに限られず、冷却水W1の供給量を調整可能な任意の機構であってよい。また、排ガスG0の流量や温度は、任意の方法で取得してよく、例えば排ガスG0の流量や温度を検出するセンサにより取得してよい。
 制御部40は、減温塔4への冷却水W1の供給よりも、燃焼設備2への冷却水W1の供給を優先してもよい。すなわち例えば、冷却水導入ライン10Aに導入される冷却水W1の流量(すなわち排ガス冷却装置14において増加した冷却水Wの流量)が、燃焼設備2と減温塔4とにおける冷却水W1の要求流量の合計値より少ない場合、制御部40は、減温塔4への供給流量よりも、燃焼設備2への供給流量の方が、要求流量に近い流量となるように、燃焼設備2と減温塔4とへの供給流量を調整してよい。言い換えれば、制御部40は、減温塔4の要求流量から供給流量を差し引いた値よりも、燃焼設備2の要求流量から供給流量を差し引いた値が小さくなるように、燃焼設備2と減温塔4とへの供給流量を調整してよい。
 なお、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、排ガス冷却装置14内の冷却水W1を、燃焼設備2及び減温塔4のいずれか一方に供給してもよい。
 第2実施形態においては、このように燃焼設備2の燃焼度合いや、排ガスG0の流量や温度などに基づいて、冷却水W1の供給量を制御するため、排ガスを適切に処理しつつ、冷却水W1も適切に処理できる。
 図5Bは、第2実施形態の他の例に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。図5Bに示すように、冷却水導入ライン10Aには、排ガス冷却装置14内で増加した流量分の冷却水W1を一時的に貯留するバッファタンクBTが設けられてもよい。バッファタンクBTを設けることで、排ガス冷却装置14内で冷却水W1が増加することをより好適に抑制できる。この場合例えば、冷却水導入ライン10AのバッファタンクBTより上流側の部分である冷却水導入ライン10AAからバッファタンクBT内に、冷却水W1が導入されて、バッファタンクBT内の冷却水W1が貯留される。また、図5Bの例では、冷却水導入ライン10AのバッファタンクBTより下流側の部分である冷却水導入ライン10ABは、バッファタンクBTの底部に接続されている。冷却水導入ライン10ABには、バッファタンクBT内の流量調整する機構であるポンプP6が設けられている。制御部40は、ポンプP6を制御することで、バッファタンクBTに貯留された冷却水W1を、冷却水導入ライン10ABを介して冷却水導入ライン10A1、10A2に導出する。これにより、バッファタンクBT内の流量が調整される。なお、冷却水導入ライン10ABの接続箇所は、バッファタンクBTの底面に限られず任意であってよい。また、ポンプP6は必須の構成でなく、バッファタンクBT内の流量調整するポンプ以外の任意の装置が設けられていてもよい。
 (第3実施形態)
 次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態においては、冷却水導入ライン10Aに供給される冷却水W1の流量を制御する点で、第2実施形態とは異なる。第3実施形態において、第2実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。なお、第3実施形態は、第1実施形態にも適用可能である。
 図6は、第3実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。上述のように、冷却水導入ライン10Aには、排ガス冷却装置14で増加した冷却水Wの流量分の冷却水W1が導入される。第3実施形態においては、供給箇所Pに導入すべき冷却水W1の必要流量に応じて、排ガス冷却装置14での冷却水Wの増加量を調整することで、冷却水導入ライン10Aに導入される冷却水W1の流量を調整する。具体的には、制御部40は、供給箇所Pに導入する冷却水W1の必要流量に基づき、排ガス冷却装置14の運転条件を制御することで、排ガス冷却装置14から排出される排ガスG1の温度(以下、排ガス出口温度と記載)を調整する。排ガス出口温度が変化すると、排ガス冷却装置14内における排ガスG1の温度低下量(排ガス出口温度と排ガス冷却装置14の入口の排ガス温度との差分)が変化することとなり、排ガスG1の凝縮水の量が変化して、冷却水導入ライン10Aに導入される冷却水W1の流量も変化する。
 排ガス出口温度を調整するための排ガス冷却装置14の運転条件は、排ガスG1に接触させる冷却水W(排ガス冷却装置14に戻される冷却水W)の温度と、排ガスG1に接触させる冷却水Wの単位時間当たりの流量との少なくとも一方であってよく、本実施形態では、排ガスG1に接触させる冷却水Wの温度である。冷却水Wの温度や単位時間当たりの流量を変化させることで、排ガス出口温度を適切に変化させることができる。制御部40は、例えば、冷却器CW1を制御することで、冷却水Wの温度を制御する。また例えば、制御部40は、冷却ライン14Bに設けられて冷却水Wの流量を調整するバルブ(不図示)の開度を調整することで、排ガス冷却装置14に戻される冷却水Wの単位時間当たりの流量を制御する。なお、排ガス出口温度を調整するための運転条件はこれらに限られず、排ガス出口温度を変化可能な任意のパラメータであってよい。
 本実施形態では、制御部40は、冷却水W1の実供給量と、冷却水の必要流量とに基づき、排ガス冷却装置14の運転条件を制御する。冷却水W1の実供給量とは、実際に冷却水導入ライン10Aに導入される冷却水W1の流量であり、冷却水の必要供給量とは、供給箇所P(ここでは燃焼設備2や減温塔4)に供給すべき冷却水の流量である。以下、排ガス冷却装置14の運転条件の具体的な制御フローについて説明する。
 図7は、第3実施形態に係る運転条件の制御フローを説明するフローチャートである。図7に示すように、制御部40は、冷却水の必要供給量と、冷却水W1の実供給量とを取得する(ステップS20)。制御部40は、任意の方法で必要供給量を取得してよく、例えば、燃焼設備2の燃焼状態や、減温塔4に導入される排ガスG0の流量や、減温塔4に導入される排ガスG0の温度などに基づき、必要供給量を算出してよい。また例えば、必要供給量は予め設定されていてよく、制御部40は、予め設定された必要供給量の情報を取得してもよい。制御部40は、任意の方法で実供給量を取得してよい。例えば、制御部40は、センサT1が測定した冷却水W1の供給量の情報を、実供給量として取得する。
 制御部40は、冷却水の必要供給量と、他の設備からの冷却水の供給量とに基づき、冷却水W1の要求供給量を算出する(ステップS22)。他の設備からの冷却水の供給量とは、排ガス冷却装置14以外の設備から供給箇所Pに供給される冷却水の量を指す。制御部40は、任意の方法で他の設備からの冷却水の供給量を取得してよく、例えば、予め設定されていた他の設備からの冷却水の供給量の情報を、取得してよい。冷却水W1の要求供給量とは、供給箇所Pに供給すべき冷却水W1の流量を指す。制御部40は、冷却水の必要供給量から他の設備からの冷却水の供給量を差し引いた値を、冷却水W1の要求供給量として算出する。なお、他の設備から供給箇所Pに冷却水が供給されない場合には、冷却水の必要供給量が、冷却水W1の要求供給量となる。
 制御部40は、冷却水W1の実供給量と冷却水W1の要求供給量との差分が、所定範囲内であるかを判断する(ステップS24)。ここでの所定範囲は、任意に設定されてよい。冷却水W1の実供給量と要求供給量との差分が所定範囲内でない場合(ステップS24;No)、すなわち差分が所定範囲外である場合には、制御部40は、排ガス冷却装置14の運転条件を所定量調整する(ステップS26)。例えば、実供給量が要求供給量より小さい場合、制御部40は、排ガスG1に接触させる冷却水Wの温度が所定値下がるように制御したり、排ガスG1に接触させる冷却水Wの単位時間当たりの流量が所定値上がるように制御したりする。冷却水Wの温度を下げたり単位時間当たりの流量を上げたりすることで、排ガス出口温度が下がり実供給量が増加するため、実供給量と要求供給量との差分を小さくできる。一方、実供給量が要求供給量より大きい場合、制御部40は、排ガスG1に接触させる冷却水Wの温度が所定値上がるように制御したり、排ガスG1に接触させる冷却水Wの単位時間当たりの流量が所定値下がるように制御したりする。冷却水Wの温度を上げたり単位時間当たりの流量を下げたりすることで、排ガス出口温度が上がり実供給量が低下するため、実供給量と要求供給量との差分を小さくできる。ステップS26を実行したら、ステップS24に戻り、実供給量と要求供給量との差分が閾値以下になるまで、この処理を続ける。
 一方、実供給量と要求供給量との差分が所定範囲内となる場合(ステップS24;Yes)、ステップS28に進み、本処理を終了する場合には(ステップS28;Yes)、本処理を終了し、終了しない場合には(ステップS28;No)、ステップS20に戻り、本処理を続ける。
 図8は、第3実施形態の他の例に係るCO回収システムの模式的なブロック図であり、図9は、第3実施形態の他の例に係る運転条件の制御フローを説明するフローチャートである。制御部40は、冷却水W1の実供給量及び冷却水の必要流量に加えて、排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1の流量にも基づき、排ガス冷却装置14の運転条件を制御してもよい。この場合、図8に示すように、排ガス導入ライン6Bに、センサT3が設けられる。センサT3は、排ガス導入ライン6Bを流れて排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1の流量及び水分濃度を測定するセンサである。本例では、図9に示すように、制御部40は、冷却水の必要供給量と、冷却水W1の実供給量と、排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1の流量及び水分濃度とを取得する(ステップS30)。排ガスG1の水分濃度とは、排ガスG1中に含まれる水分の濃度を指す。制御部40は、センサT3によって測定された排ガスG1の流量及び水分濃度を、排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1の流量及び水分濃度として取得する。必要供給量と実供給量の取得方法は、上述と同じでよい。
 制御部40は、冷却水の必要供給量と、他の設備からの冷却水の供給量とに基づき、冷却水W1の要求供給量を算出し(ステップS32)、冷却水W1の実供給量と冷却水W1の要求供給量との差分が、所定の閾値以下であるかを判断する(ステップS34)。
 冷却水W1の実供給量と要求供給量との差分が所定範囲内でない場合(ステップS34;No)、すなわち差分が所定範囲外となる場合には、制御部40は、排ガスG1の流量及び水分濃度と、冷却水W1の実供給量とに基づき、排ガス冷却装置14の運転条件の調整量を設定する(ステップS36)。具体的には、制御部40は、排ガスG1の流量及び水分濃度と、冷却水W1の実供給量とに基づき、排ガス冷却装置14から排出される排ガスG1に含まれる水分量である出口水分量を算出して、出口水分量に基づき、排ガス冷却装置14の運転条件の調整量を設定する。すなわち、制御部40は、出口水分量に基づき、冷却水W1の実供給量と要求供給量との差分が所定値以下となる、冷却水Wの温度の調整量(すなわち目標とする冷却水Wの温度とするための温度の変化量)を算出する。
 制御部40は、次の式(1)を用いて、排ガス冷却装置14から排出される排ガスG1に含まれる水分量である出口水分量を算出する。
 GWout=Gin・GWin/100-W1out
 ここで、GWoutは、出口水分量(Nm/h)であり、Ginは、排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1の流量(Nm/h)であり、GWinは、排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1の水分濃度(vol%)であり、W1outは、冷却水W1の実供給量である。すなわち、制御部40は、排ガスG1の流量及び水分濃度から、排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1に含まれる水分量である入口水分量を算出し、入口水分量から冷却水W1の実供給量を差し引いた値を、出口水分量として算出する。
 制御部40は、排ガス冷却装置14の運転条件の調整量を設定したら、設定した調整量だけ排ガス冷却装置14の運転条件を調整する(ステップS38)。本例においては、出口水分量から、冷却水W1の実供給量と要求供給量との差分が所定値以下となるような運転条件の調整量を設定しているため、図7の制御のように、運転条件の調整を複数回行う必要がなくなる。
 以上説明したように、第3実施形態においては、冷却水の必要流量に基づき排ガス冷却装置14の運転条件を制御するため、要求供給量に応じた量の冷却水W1を供給することが可能となる。
 (第4実施形態)
 次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態においては、冷却水W1を加熱する点で、第3実施形態と異なる。第4実施形態において第3実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。なお、第4実施形態は、第1実施形態や第2実施形態にも適用可能である。
 図10は、第4実施形態に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。図10に示すように、第4実施形態に係るCO回収システム100は、冷却水W1を加熱する加熱部50(第1加熱部)を有する。加熱部50は、冷却水導入ライン10Aに導入された冷却水W1を、排ガス冷却装置14に導入される前の排ガスG1と熱交換させることで、冷却水W1を加熱する。図10に示すように、加熱部50は、排ガス導入ライン6Bを通る排ガスG1の熱を、冷却水導入ライン10Aを通る冷却水W1に伝達するように設けられていてもよい。例えば、加熱部50は、内部に冷却水導入ライン10Aを通しつつ、冷却水導入ライン10Aの外周面に排ガス導入ライン6Bを通る排ガスG1を接触させる構成であってよい。これにより、排ガスG1の熱が、冷却水導入ライン10Aの外周面から、冷却水導入ライン10Aの内部の冷却水W1に伝わり、冷却水W1が加熱される。また、熱媒体を介して熱交換を行ってもよい。この場合例えば、加熱部50は、排ガス導入ライン6Bの外周面と冷却水導入ライン10Aの外周面とを通るように、熱媒体を流してよい。熱媒体は、排ガス導入ライン6Bの外周面で排ガスG1により加熱されて、冷却水導入ライン10Aの外周面で、冷却水W1を加熱する。
 なお、冷却水W1は、排ガスG1の熱により加熱することに限られず、任意の方式で加熱されてもよい。例えば、加熱部50は、排ガスG0を熱源として冷却水W1を加熱してもよいし、排ガスの熱以外を熱源として冷却水W1を加熱してもよい。
 冷却水W1を加熱することで、燃焼設備2や減温塔4に導入される冷却水W1の温度を高くして、目的の燃焼設備の温度や排ガスG1の温度にするために必要な冷却水W1の流量が多くなるため、供給する冷却水W1を増やして、多くの冷却水W1を処理できる。
 図11は、第4実施形態の他の例に係るCO回収システムの模式的なブロック図である。本例においては、CO回収システム100は、加熱部50で加熱された冷却水W1で、CO2回収部16AでCO2が除去された脱炭酸ガスG3を加熱する加熱部52(第2加熱部)を有する。図11の例では、加熱部52は、冷却水導入ライン10Aの、冷却水W1の流れ方向において加熱部50の接続箇所よりも下流側に接続されている。加熱部52は、冷却水導入ライン10Aを通って加熱部50で加熱された冷却水W1の熱を、脱炭酸ガス導入ライン16Eを通る脱炭酸ガスG3に伝達するように設けられる。例えば、加熱部52は、内部に脱炭酸ガス導入ライン16Eを通しつつ、脱炭酸ガス導入ライン16Eの外周面に向けて冷却水導入ライン10Aを通る冷却水W1を接触させる構成であってよい。これにより、冷却水W1の熱が、脱炭酸ガス導入ライン16Eの外周面から、脱炭酸ガス導入ライン16Eの内部の脱炭酸ガスG3に伝わり、脱炭酸ガスG3が加熱される。
 図11に示した例のように、加熱部50で冷却水W1を加熱しつつ、加熱部52で脱炭酸ガスG3を加熱することで、加熱された冷却水W1が供給箇所Pに供給され、かつ加熱された脱炭酸ガスG3が煙突8に導入される。従って、多くの冷却水W1を処理しつつ、排ガスの白煙を適切に抑制できる。
 (効果)
 以上説明したように、本開示に係るCO回収システム100は、燃焼設備2と、集塵器6と、排ガス冷却装置14と、CO吸収塔16と、冷却水導入ライン10Aとを有する。集塵器6は、燃焼設備2から排出されたCOを含有する排ガスG0が導入されて、排ガスG0から固形成分を除去する。排ガス冷却装置14は、排ガスG1が導入されて、排ガスG1を冷却水Wと接触させることで、排ガスG1を冷却する。CO吸収塔16は、排ガス冷却装置14で冷却された排ガスG2が導入されて、排ガスG2をCO2吸収液と接触させて、排ガスG2からCOを除去する。冷却水導入ライン10Aは、排ガス冷却装置14と、集塵器6よりも排ガスG0の流れにおける上流側の箇所である供給箇所Pとに接続されて、排ガス冷却装置14内の冷却水Wの少なくとも一部(冷却水W1)を、供給箇所Pに導入する。
 本開示に係るCO回収システム100によると、排ガス冷却装置14内の冷却水W1が、燃焼設備2や減温塔4などの供給箇所Pに導入される。従って、排ガス冷却装置14内において冷却水Wの流量が過剰になることを抑制しつつ、冷却水W1を適切に処理することが可能となる。
 供給箇所Pに導入される冷却水W1は、排ガスG1中の水分が凝縮した凝縮水を含むことが好ましい。本開示に係るCO回収システム100によると、排ガスG1の凝縮水を適切に処理することが可能となる。
 冷却水導入ライン10Aは、排ガス冷却装置14と燃焼設備2とに接続されて、排ガス冷却装置14内の冷却水Wの少なくとも一部を、燃焼設備2に導入することが好ましい。本開示に係るCO回収システム100によると、冷却水W1を燃焼設備2に導入するため、冷却水W1を適切に処理しつつ、燃焼設備2での燃焼を適切に行わせることができる。
 本開示に係るCO回収システム100は、排ガス冷却装置14から燃焼設備2に導入される冷却水W1の量を制御する制御部40を更に有することが好ましい。制御部40は、燃焼設備2における燃焼状態に応じて、燃焼設備2に導入される冷却水W1の量を制御する。本開示に係るCO回収システム100によると、燃焼設備2における燃焼状態に応じて冷却水W1の供給量を制御するため、燃焼設備2での燃焼を適切に行わせることができる。
 本開示に係るCO回収システム100は、排ガスG0の流れにおいて、燃焼設備2と集塵器6との間に設けられ、排ガスG0を冷却する減温塔4を更に有し、冷却水導入ライン10Aは、排ガス冷却装置14と減温塔4とに接続されて、排ガス冷却装置14内の冷却水Wの少なくとも一部を、減温塔4に導入することが好ましい。本開示に係るCO回収システム100によると、冷却水W1を減温塔4に導入するため、冷却水W1を適切に処理しつつ、減温塔4において排ガスG0を適切に冷却できる。
 本開示に係るCO回収システム100は、排ガス冷却装置14から減温塔4に導入される冷却水W1の量を制御する制御部40を更に有することが好ましい。制御部40は、減温塔4に導入される排ガスG1の流量及び温度の少なくとも一方に応じて、減温塔4に導入される冷却水W1の量を制御する。本開示に係るCO回収システム100によると、排ガスG1の流量や温度に応じて冷却水W1の供給量を制御するため、減温塔4において排ガスG0を適切に冷却できる。
 本開示に係るCO回収システム100は、冷却水Wに、冷却水WのpHを調整するpH調整剤M1を添加する添加部30を更に有することが好ましい。本開示によると、冷却水WのpHを調整するため、排ガスG1を適切に冷却できる。
 本開示に係るCO回収システム100は、排ガスG0の流れにおいて、燃焼設備2より下流側に設けられ、排ガスG0に含まれる酸性ガスを除去する酸性ガス除去剤M2を、排ガスG0に供給する供給部32を更に有することが好ましい。本開示によると、排ガスG0に含まれる酸性ガスを除去するため、排ガスを適切に処理できる。また、冷却水W1を供給箇所Pに導入することで、冷却水W1によっても酸性ガスを除去できるため、酸性ガス除去剤M2の供給量を低減できる。
 本開示に係るCO回収システム100は、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御する制御部40を更に有することが好ましい。本開示によると、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御することで、排ガスを適切に処理できる。
 制御部40は、供給箇所Pに導入される冷却水W1の流量及びpHに基づき、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御することが好ましい。冷却水W1の流量及びpHに基づき、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御することで、酸性ガス除去剤M2の供給量を低減しつつ、排ガスを適切に処理できる。
 制御部40は、供給部32が接続されている箇所より下流側の排ガスに含まれる不純物濃度にも基づき、酸性ガス除去剤M2の供給量を制御することが好ましい。不純物濃度にも基づき酸性ガス除去剤M2の供給量を制御することで、酸性ガス除去剤M2の供給量を低減しつつ、排ガスを適切に処理できる。
 制御部40は、供給箇所Pに導入する冷却水の必要流量に基づき、排ガス冷却装置14の運転条件を制御することで、排ガス冷却装置14から排出される排ガスG2の温度(排ガス出口温度)を調整して、冷却水導入ライン10Aに導入される冷却水W1の流量を調整することが好ましい。必要流量に基づき排ガス冷却装置14の運転条件を制御して、排ガスG2の温度を調整することで、冷却水W1の流量を制御して、供給箇所Pに適量の冷却水W1を供給できる。
 制御部40は、排ガス冷却装置14の運転条件として、排ガスG1に接触させる冷却水Wの温度と、排ガスG1に接触させる冷却水Wの単位時間あたりの流量との少なくとも一方を制御することが好ましい。冷却水Wの温度と流量との少なくとも一方を制御することで、排ガスG2の温度を適切に調整して、供給箇所Pに適量の冷却水W1を供給できる。
 冷却水導入ライン10Aには、排ガス冷却装置14内で増加した冷却水Wの流量に対応する流量の冷却水W1が導入され、制御部40は、冷却水導入ライン10Aに導入される冷却水W1の流量と、冷却水の必要流量とに基づき、排ガス冷却装置14の運転条件を制御する。本開示によると、冷却水W1の実流量と必要流量に基づき運転条件を制御することで、供給箇所Pに適量の冷却水W1を供給できる。
 制御部40は、排ガス冷却装置14に導入される排ガスG1の流量にも基づき、排ガス冷却装置14の運転条件を制御することが好ましい。本開示によると、排ガスG1の流量にも基づき運転条件を制御することで、供給箇所Pに適量の冷却水W1を供給できる。
 本開示に係るCO回収システム100は、冷却水導入ライン10Aに導入された冷却水W1を、排ガス冷却装置14に導入される前の排ガスG1と熱交換させることで、冷却水W1を加熱する加熱部50(第1加熱部)を更に有することが好ましい。冷却水W1を加熱することで、目的の燃焼設備の温度や排ガスG1の温度にするために必要な冷却水W1の流量が多くなるため、供給する冷却水W1を増やして、多くの冷却水W1を処理できる。なお、加熱部50は、冷却水W1を、排ガスの流れにおいてCO吸収塔16の上流側の任意の位置の排ガスと熱交換させてもよいし、排ガスの流れにおいて排ガス冷却装置14の上流側の任意の位置の排ガスと熱交換させてもよいといえる。
 本開示に係るCO回収システム100は、CO吸収塔16においてCOが除去された排ガスG2である脱炭酸ガスG3を、加熱部50によって加熱された冷却水W1と熱交換させることで、脱炭酸ガスG3を加熱する加熱部50(第2加熱部)を更に有することが好ましい。脱炭酸ガスG3を加熱することで、多くの冷却水W1を処理しつつ、排ガスの白煙を適切に抑制できる。
 冷却水導入ライン10Aには、排ガス冷却装置14で増加した流量分の冷却水W1を貯留するバッファタンクBTが設けられることが好ましい。バッファタンクBTを設けることで、排ガス冷却装置14内において冷却水W1の流量が過剰になることを適切に抑制できる。
 本開示に係るCO回収方法は、燃焼設備2で燃焼させることによりCOを含有する排ガスG0を生成するステップと、集塵器6により、燃焼設備2から排出された排ガスG0から固形成分を除去するステップと、排ガス冷却装置14により、排ガスG1を冷却水Wと接触させることで冷却するステップと、排ガス冷却装置14で冷却された排ガスG2をCO2吸収液と接触させて、排ガスG2からCOを除去するステップと、排ガス冷却装置14内の冷却水Wの少なくとも一部を、集塵器6よりも排ガスG0の流れにおける上流側の箇所である供給箇所Pに導入するステップと、を有する。
 以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
 2 燃焼設備
 3 排ガス処理設備
 4 減温塔
 6 集塵器
 10 CO回収装置
 10A 冷却水導入ライン
 14 排ガス冷却装置
 16 CO吸収塔
 G0、G1、G2 排ガス
 W、W1 冷却水

Claims (19)

  1.  燃焼設備と、
     前記燃焼設備から排出されたCOを含有する排ガスが導入されて、前記排ガスから固形成分を除去する集塵器と、
     前記排ガスが導入されて、前記排ガスを冷却水と接触させることで冷却する排ガス冷却装置と、
     前記排ガス冷却装置で冷却された前記排ガスが導入されて、前記排ガスをCO2吸収液と接触させて、前記排ガスからCOを除去するCO吸収塔と、
     前記排ガス冷却装置と、前記集塵器よりも前記排ガスの流れにおける上流側の箇所である供給箇所とに接続されて、前記排ガス冷却装置内の冷却水の少なくとも一部を、前記供給箇所に導入する冷却水導入ラインと、
     を有する、CO回収システム。
  2.  前記供給箇所に導入される冷却水は、前記排ガス中の水分が凝縮した凝縮水を含む、請求項1に記載のCO回収システム。 
  3.  前記冷却水導入ラインは、前記排ガス冷却装置と前記燃焼設備とに接続されて、前記排ガス冷却装置内の冷却水の少なくとも一部を、前記燃焼設備に導入する、請求項1又は請求項2に記載のCO回収システム。 
  4.  前記排ガス冷却装置から前記燃焼設備に導入される前記冷却水の量を制御する制御部を更に有し、前記制御部は、前記燃焼設備における燃焼状態に応じて、前記燃焼設備に導入される前記冷却水の量を制御する、請求項3に記載のCO回収システム。
  5.  前記排ガスの流れにおいて、前記燃焼設備と前記集塵器との間に設けられ、前記排ガスを冷却する減温塔を更に有し、
     前記冷却水導入ラインは、前記排ガス冷却装置と前記減温塔とに接続されて、前記排ガス冷却装置内の冷却水の少なくとも一部を、前記減温塔に導入する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のCO回収システム。
  6.  前記排ガス冷却装置から前記減温塔に導入される前記冷却水の量を制御する制御部を更に有し、前記制御部は、前記減温塔に導入される前記排ガスの流量及び温度の少なくとも一方に応じて、前記減温塔に導入される前記冷却水の量を制御する、請求項5に記載のCO回収システム。
  7.  前記冷却水に、前記冷却水のpHを調整するpH調整剤を添加する添加部を更に有する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のCO回収システム。
  8.  前記排ガスの流れにおいて、前記燃焼設備より下流側に設けられ、前記排ガスに含まれる酸性ガスを除去する酸性ガス除去剤を、前記排ガスに供給する供給部を更に有する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のCO回収システム。
  9.  前記酸性ガス除去剤の供給量を制御する制御部を更に有する、請求項8に記載のCO回収システム。
  10.  前記制御部は、前記供給箇所に導入される冷却水の流量及びpHに基づき、前記酸性ガス除去剤の供給量を制御する、請求項9に記載のCO回収システム。
  11.  前記制御部は、前記供給部が接続されている箇所より下流側の前記排ガスに含まれる不純物濃度にも基づき、前記酸性ガス除去剤の供給量を制御する、請求項9又は請求項10に記載のCO回収システム。
  12.  前記供給箇所に導入する前記冷却水の必要流量に基づき、前記排ガス冷却装置の運転条件を制御することで、前記排ガス冷却装置から排出される前記排ガスの温度を調整して、前記冷却水導入ラインに導入される前記冷却水の流量を調整する制御部を更に有する、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のCO回収システム。
  13.  前記制御部は、前記排ガス冷却装置の運転条件として、前記排ガスに接触させる前記冷却水の温度と、前記排ガスに接触させる前記冷却水の単位時間あたりの流量との少なくとも一方を制御する、請求項12に記載のCO回収システム。
  14.  前記冷却水導入ラインには、前記排ガス冷却装置内で増加した前記冷却水の流量に対応する流量の前記冷却水が導入され、
     前記制御部は、前記冷却水導入ラインに導入される前記冷却水の流量と、前記冷却水の必要流量とに基づき、前記排ガス冷却装置の運転条件を制御する、請求項12又は請求項13に記載のCO回収システム。
  15.  前記制御部は、前記排ガス冷却装置に導入される前記排ガスの流量にも基づき、前記排ガス冷却装置の運転条件を制御する、請求項14に記載のCO回収システム。
  16.  前記冷却水導入ラインに導入された前記冷却水を、前記排ガス冷却装置に導入される前の前記排ガスと熱交換させることで、前記冷却水を加熱する第1加熱部を更に有する、請求項1から請求項15のいずれか1項に記載のCO回収システム。
  17.  前記CO吸収塔においてCOが除去された前記排ガスである脱炭酸ガスを、前記第1加熱部によって加熱された前記冷却水と熱交換させることで、前記脱炭酸ガスを加熱する第2加熱部を更に有する、請求項16に記載のCO回収システム。
  18.  前記冷却水導入ラインには、前記排ガス冷却装置で増加した流量分の前記冷却水を貯留するバッファタンクが設けられる、請求項1から請求項17のいずれか1項に記載のCO回収システム。
  19.  燃焼設備で燃焼させることによりCOを含有する排ガスを生成するステップと、
     集塵器により、前記燃焼設備から排出された排ガスから固形成分を除去するステップと、
     排ガス冷却装置により、前記排ガスを冷却水と接触させることで冷却するステップと、
     前記排ガス冷却装置で冷却された排ガスをCO2吸収液と接触させて、前記排ガスからCOを除去するステップと、
     前記排ガス冷却装置内の冷却水の少なくとも一部を、前記集塵器よりも前記排ガスの流れにおける上流側の箇所である供給箇所に導入するステップと、
     を有する、CO回収方法。
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