WO2023145721A1 - Ｃｏ２回収方法およびｃｏ２回収装置 - Google Patents

Ｃｏ２回収方法およびｃｏ２回収装置 Download PDF

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WO2023145721A1
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adsorption
adsorbent
adsorption tower
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貴紀 貝川
純也 末長
めぐみ 山野
真子 寺井
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エア・ウォーター株式会社
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    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the present disclosure relates to CO2 capture methods and CO2 capture devices.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-56383
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-69398
  • a method is disclosed for desorbing CO2 from an adsorbent and recovering CO2 from a target gas by supplying steam (with a lower CO2 partial pressure than the target gas).
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-2620866 describes a method of desorbing CO2 from zeolite by using zeolite as a CO2 adsorbent and raising the temperature of the zeolite using the heat of combustion exhaust gas. disclosed.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-114464 discloses a method for recovering CO 2 from a gas containing CO 2 by a pressure swing adsorption method.
  • the adsorbent is caused to adsorb and desorb CO2 by a pressure difference within an adsorption tower containing the adsorbent.
  • Patent Documents 1 and 2 require energy during heating to obtain steam. The use of this energy indirectly emits CO 2 , which reduces the effect of reducing CO 2 emissions.
  • Patent Document 1 describes that energy consumption for obtaining steam is reduced by using vapor of a volatile solvent such as alcohol, which consumes little energy for obtaining steam (low heat of vaporization).
  • a volatile solvent such as alcohol
  • Patent Document 1 describes that energy consumption for obtaining steam is reduced by using vapor of a volatile solvent such as alcohol, which consumes little energy for obtaining steam (low heat of vaporization).
  • water vapor which is easier to condense than the vapor of the volatile solvent.
  • the CO 2 recovered after the gas-liquid separation also contains the heat medium for regeneration corresponding to the saturated vapor pressure, resulting in loss of the heat medium. Therefore, the heat medium must be constantly supplied. Therefore, it is preferable to use water (vapor) contained in the combustion exhaust gas as a heat medium rather than using a separately prepared volatile solvent.
  • the recovered CO 2 will be used for various purposes, and in many cases, water is more acceptable than volatile solvents as an impurity mixed into CO 2 .
  • water for example, alcohol cannot be supplied to a plant house, but water is acceptable.
  • Patent Literature 2 steam is used, but since steam generated in a thermal power plant or the like is used as it is, energy consumption for generating steam can be reduced.
  • it is necessary to install the CO 2 recovery device near a facility such as a thermal power plant where water vapor is generated, which limits the installation location of the CO 2 recovery device.
  • it cannot be applied to facilities that do not generate steam, such as garbage incinerators and boiler facilities.
  • Patent Document 3 since zeolite is highly hygroscopic, CO 2 adsorption is inhibited by water adsorption.
  • the flue gas often contains water vapor, and when zeolite is used as the adsorbent, there is a problem that a dehumidification mechanism or the like is actually required in the stage prior to the adsorbent.
  • An object of the present disclosure is to reduce energy consumption in CO 2 recovery methods and CO 2 recovery devices that are applied to target gases such as flue gas discharged from various facilities.
  • a heat exchange step in which a target gas containing CO 2 and having a temperature of 100°C or higher and water are heat-exchanged to reduce the temperature of the target gas to less than 100°C and to generate water vapor from the water. and, an adsorption step of causing an adsorbent to adsorb CO 2 in the target gas whose temperature has been lowered by the heat exchange step;
  • the CO 2 is desorbed from the adsorbent and transferred to the water vapor; a desorption step; a separation step of separating CO2 from water vapor containing CO2 obtained in the desorption step;
  • a method of CO2 capture comprising:
  • energy consumption can be reduced in a CO 2 recovery method and a CO 2 recovery device that are applied to target gases such as flue gas discharged from various facilities.
  • FIG. 1 is a flow diagram of a CO 2 recovery method of the present embodiment
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a CO 2 recovery device of this embodiment
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a CO 2 recovery device of this embodiment
  • the CO 2 recovery method of the present embodiment includes at least a heat exchange step (S10), an adsorption step (S20), a desorption step (S30) and a separation step (S40).
  • the CO 2 recovery device of the present embodiment has at least a heat exchanger 1 for performing a heat exchange process; an adsorption tower having an adsorbent for carrying out the adsorption and desorption steps; A separation device (for example, a condenser 6 and a gas-liquid separator 22) for performing the separation step; Prepare.
  • FIG. 1 A CO 2 recovery method and a CO 2 recovery device according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 A CO 2 recovery method and a CO 2 recovery device according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 A CO 2 recovery method and a CO 2 recovery device according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 A CO 2 recovery method and a CO 2 recovery device according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
  • ⁇ Heat exchange step S10>
  • the target gas containing CO 2 and having a temperature of 100° C. or higher is heat-exchanged with water to reduce the temperature of the target gas to less than 100° C. and generate steam from the water.
  • the target gas is not particularly limited as long as it contains CO 2 and has a temperature of 100° C. or higher.
  • the target gas is, for example, an exhaust gas that would be emitted into the atmosphere as it is and emit CO 2 into the atmosphere if it were not the object of the CO 2 recovery method of the present disclosure.
  • Examples of such exhaust gas include combustion exhaust gas discharged from thermal power plants, boilers, and the like.
  • the temperature of the target gas is 100°C or higher, preferably 105-300°C, more preferably 120-300°C.
  • the concentration of CO 2 contained in the target gas is preferably 1-20 ppm by volume, more preferably 5-20 ppm by volume.
  • heat exchange between the target gas and water is performed in heat exchanger 1 (steam generator).
  • heat exchanger 1 steam generator
  • Various known methods can be used as a method for generating steam from water by heat exchange with the target gas.
  • the method described in JP-A-5-106805 can be used.
  • the heat exchanger 1 is not particularly limited, and various known ones can be used. Examples of the heat exchanger 1 include a plate heat exchanger and a double tube heat exchanger. Note that an electric heater or the like may be used to assist the vaporization of water within the range where the overall effect of reducing energy consumption in the present invention can be obtained.
  • the temperature of the target gas is lowered to less than 100°C (for example, room temperature), and the temperature of the water is raised to convert it into steam, thereby generating steam.
  • Patent Document 4 In the pressure adsorption method using a pressure difference as disclosed in Patent Document 4, energy is required as a power source for vacuum pumps, compressors, and the like.
  • the temperature adsorption method using a temperature difference also requires energy as a heat source such as a heater for heating.
  • Patent Documents 1 to 3 discuss the reduction of this energy consumption, but have the above-mentioned problems.
  • the heat source of the target gas in the temperature adsorption method, the heat source of the target gas is used to generate water vapor, and the water vapor is used as a heat medium, thereby reducing the energy consumption.
  • CO 2 capture can be implemented for flue gas and the like emitted from such facilities.
  • the water converted to steam in the heat exchange step preferably contains at least one of condensed water of steam contained in the target gas and condensed water of steam used in the desorption step. In this case, there is an advantage that it is not necessary to supply water for steam from the outside, or the amount of water supplied from the outside can be reduced.
  • condensed water of water vapor contained in the target gas is supplied to the gas-liquid separator 21 by the target gas whose temperature has been lowered by heat exchange when the target gas contains water vapor. obtained by being Specifically, the target gas whose temperature has been lowered after passing through the heat exchanger 1 is transferred from the heat exchanger 1 to the gas-liquid separator 21 . Then, condensed water is separated from the target gas in the gas-liquid separator 21, and the condensed water is transferred to the heat exchanger 1 and converted into steam again.
  • the “condensed water of steam used in the desorption step” is water vapor containing CO 2 that has passed through the adsorption tower (first adsorption tower 31 or second adsorption tower 32). It is obtained by being supplied to a separation device (condenser 6 and gas-liquid separator 22). That is, the condensed water separated in the gas-liquid separator 22 is transferred to the heat exchanger 1 and converted into steam again.
  • the liquid transfer pump is not used.
  • the head of condensate is preferably used to transport the condensate.
  • ⁇ Adsorption step S20>
  • CO 2 in the target gas whose temperature has been lowered is adsorbed by the adsorbent in the heat exchange step.
  • the target gas whose temperature has been lowered by heat exchange in the heat exchanger 1 is transferred to the adsorption tower (first adsorption tower 31 or second adsorption tower 32) having an adsorbent by the blower 4. At least part of the CO 2 in the target gas is adsorbed by the adsorbent by being supplied.
  • blower 4 for introducing the target gas into the adsorption tower is sufficient if it can increase the pressure corresponding to the pressure loss of the piping in the CO 2 recovery device, so the energy consumption of the blower 4 is also minimized. be able to.
  • the adsorbent (CO 2 adsorbent) is not particularly limited as long as it can adsorb CO 2 contained in the target gas and desorb the CO 2 with water vapor.
  • the adsorbent is a porous material.
  • adsorbents include activated carbon, active metal oxides (activated alumina, activated silica, etc.), alkali metal-containing inorganic solids, solid amines (solids obtained by supporting amines on porous supports), ion exchange resins, porous organic frameworks (MOFs), covalent organic frameworks (COFs), and the like.
  • the adsorbent preferably has a large amount of CO2 adsorption per unit volume.
  • An alkali metal-containing inorganic solid is a porous inorganic solid containing an alkali metal.
  • alkali metal contained in the alkali metal-containing inorganic solid include Na and Li, preferably Na.
  • the alkali metal-containing inorganic solids are preferably alkali metal ferrites (oxides containing alkali metals and iron).
  • alkali metal ferrite examples include NaFeO 2 (sodium ferrite) and LiFeO 2 (lithium ferrite).
  • CO2 is trapped as a CO2 -containing compound by a chemical reaction with respect to the alkali metal-containing inorganic solid. Although such traps are different from general adsorption phenomenon, such traps are also included in "adsorption of CO 2 on adsorbent" in the present disclosure.
  • the adsorbent preferably has low hygroscopicity, and is more preferably a material that does not substantially adsorb moisture or a material from which moisture is easily desorbed by heating to about 100°C. This is because water adsorption inhibits CO2 adsorption.
  • zeolite or the like can adsorb CO2 , but it is highly hygroscopic, so it is preferable to use other adsorbents as the adsorbent.
  • zeolite or the like which requires a high temperature to desorb water, is not suitable as an adsorbent used in this embodiment.
  • the shape of the adsorbent is not particularly limited, but examples include granular and honeycomb shapes.
  • ⁇ Desorption step S30>
  • CO2 is desorbed from the adsorbent by contacting the adsorbent on which CO2 has been adsorbed in the adsorption step with the water vapor obtained in the heat exchange step (heating the adsorbent). , is transferred into water vapor.
  • water vapor generated in the heat exchanger 1 is supplied to the adsorption tower (first adsorption tower 31 or second adsorption tower 32), thereby desorbing CO 2 from the adsorbent. , migrates into water vapor.
  • the temperature of the adsorbent is raised by water vapor, and the surface temperature of the adsorbent after the temperature rise is usually higher than the temperature at which CO 2 begins to desorb from the adsorbent.
  • the surface temperature of the adsorbent after heating is, for example, 60 to 200°C, preferably 60 to 100°C, although it varies depending on the type of adsorbent.
  • the adsorption tower preferably includes a first adsorption tower 31 and a second adsorption tower 32, as shown in FIG.
  • the number of adsorption towers may be one, or two or more.
  • the target gas (combustion gas etc.) is supplied to the first adsorption tower 31 by the blower 4, is exhausted through the first adsorption tower 31, and the water vapor generated in the heat exchanger 1 is supplied to the second adsorption tower 32, and the second It passes through the adsorption tower 32 and is supplied to the separation equipment (condenser 6 and gas-liquid separator 22).
  • the adsorption step is performed in the first adsorption tower 31 and the desorption step is performed in the second adsorption tower 32 .
  • the target gas passes through the second adsorption tower 32 and is exhausted, and water vapor is released into the first adsorption column. It is passed through column 31 and fed to the separation equipment (condenser 6 and gas-liquid separator 22). Thereby, the adsorption step is performed in the second adsorption tower 32 and the desorption step is performed in the first adsorption tower 31 .
  • the valves By switching the valves in this manner, the adsorption step and the desorption step are repeated in each of the first adsorption tower 31 and the second adsorption tower 32, and as a whole, CO 2 is continuously recovered from the target gas. can be implemented.
  • the adsorbent whose temperature has been raised (for example, to about 100 ° C.) in the desorption step adsorbs CO 2 in the target gas having a temperature near normal temperature introduced into the adsorption tower in the next adsorption step. while being cooled to less than 100° C. (for example, room temperature).
  • 100° C. for example, room temperature
  • the adsorption step and the desorption step are alternately performed using a plurality of adsorption towers, and CO 2 is continuously recovered from the target gas by changing the temperature of the adsorbent (adsorption tower).
  • TSA temperature swing adsorption
  • a relatively long time is required to sufficiently raise the temperature of the adsorbent with water vapor to desorb CO 2 from the adsorbent.
  • the adsorption step when the adsorption step is carried out for the same time, when the amount of CO2 adsorption to the adsorbent reaches the upper limit, no more CO2 will be adsorbed. Therefore, in the temperature swing adsorption method using water vapor, it is preferable to use an adsorbent with a large amount of CO 2 adsorption per unit mass.
  • the upper limit of the CO 2 adsorption amount (adsorption capacity) of such an adsorbent is not particularly limited, but is designed, for example, according to the amount of CO 2 supplied to the adsorption tower per cycle.
  • the amount of CO2 supplied to the adsorption tower per unit time is When is relatively small, even if the CO2 adsorption capacity of the adsorbent is small, it is possible to desorb CO2 with sufficient heating in other adsorption towers during one cycle.
  • the desorption step of the present embodiment among the water vapor containing CO2 obtained in the desorption step, the water vapor obtained within a predetermined time from the start of the desorption step (water vapor with a low CO2 content) is discarded.
  • the water vapor obtained after a predetermined time (water vapor with high CO2 content) is subjected to the next separation step. In this case, the concentration of CO 2 contained in the gas separated and recovered in the next separation step increases.
  • the target gas such as combustion exhaust gas contains CO2 , but most of its components are components other than CO2 such as nitrogen and water vapor.
  • the voids inside the adsorption tower (including the porous insides of the adsorbent) are filled with gas containing a large amount of these components other than CO 2 . Therefore, in the desorption step, immediately after the water vapor is supplied (purged) to the adsorption tower, the gas in the pores of the adsorption tower is replaced (purged) by water vapor, and the gas containing a large amount of components other than CO 2 is removed from the adsorption tower. (gas with low CO2 concentration) is discharged.
  • the gas with low CO 2 concentration discharged from the adsorption tower at the beginning of the separation process is diverted from the branched pipe by switching the three-way valve 75 provided upstream of the condenser 6. is discharged (discarded) from the exhaust port through the This prevents CO 2 (gas containing high-concentration CO 2 ) finally recovered from the separation device (condenser 6 and gas-liquid separator 22) from being mixed with gas with low CO 2 concentration. be.
  • the predetermined time is not particularly limited, and may be a predetermined time or a non-predetermined time.
  • the CO2 concentration in the gas (water vapor) discharged from the adsorption tower in the desorption process is monitored, and the water vapor is discarded while the CO2 concentration is less than a predetermined threshold, and the CO2 concentration is greater than or equal to the predetermined threshold.
  • the water vapor may be supplied to the separation step from the point of time when it becomes.
  • the same monitoring as this is performed on a trial basis in advance, the above-mentioned predetermined time is determined there, and based on the predetermined time, the disposal of the steam discharged from the adsorption tower in the desorption step is completed, and the steam You may adjust the timing which starts the supply to the separation process of.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-56383
  • the pressure inside the adsorption tower provided with the adsorbent is reduced by a vacuum pump.
  • the gas containing many components other than CO2 present in the pores of the adsorption tower is discharged, and the CO2 in the gas discharged from the adsorption tower is removed.
  • the concentration of contaminant components other than is reduced.
  • energy for driving a vacuum pump or the like is required.
  • FIG. 2 does not show the vertical direction of the adsorption towers (the first adsorption tower 31 and the second adsorption tower 32), but the flow of the target gas in the adsorption step is from the bottom to the top of the adsorption tower ( It may be a flow from the upper side of the adsorption tower to the lower side (down flow).
  • the flow of water vapor in the desorption step may be a flow from the top to the bottom of the adsorption tower (downflow) or a flow from the bottom to the top of the adsorption tower (upflow). good.
  • the direction of flow of the target gas in the adsorption step and the direction of flow of water vapor in the desorption step may be opposite directions as shown in FIG. 2, or may be the same direction.
  • the CO 2 is preferably separated by cooling the water vapor containing CO 2 obtained in the desorption step and performing gas-liquid separation into condensed water and CO 2 .
  • the CO 2 recovery apparatus shown in FIG. 2 water is liquefied in the condenser 6 and CO 2 is recovered from the gas phase portion of the gas-liquid separator 22 .
  • the CO 2 recovery apparatus of this embodiment includes a flow path that branches from the upstream side of the valves 71A and 71B on the downstream side of the blower 4 and leads to an exhaust port, and a flow control valve 5 ( Alternatively, a diaphragm mechanism such as an orifice) may be provided.
  • the amount of target gas required to generate steam in the heat exchange process in the heat exchanger 1 varies depending on the temperature of the target gas.
  • the amount of target gas from which CO 2 recovery processing is possible in the adsorption towers is limited. Therefore, for example, when the temperature of the target gas drops, the amount of the target gas supplied to the heat exchanger 1 may exceed the processing capacity of the adsorption tower. In such a case, by increasing the degree of opening of the flow control valve 5, it is possible to exhaust from the exhaust port the portion of the target gas supplied to the heat exchanger 1 that exceeds the processing capacity of the adsorption tower.
  • the adsorption towers (the first adsorption tower 31 and the second adsorption tower 32) in the target gas flow path are upstream (between the heat exchanger 1 and the gas-liquid separator 21, the gas A pretreatment device may be provided between the liquid separator 21 and the blower 4 and between the blower 4 and the adsorption tower) to remove trace amounts of contaminant components contained in the target gas. good. Also, a pretreatment device may be provided in the condensed water flow path between the gas-liquid separator 22 and the heat exchanger 1 to remove trace amounts of contaminants contained in the condensed water.
  • Example 1 When recovering CO 2 from a target gas using the CO 2 recovery apparatus shown in FIG. 2, the CO 2 concentration and the like in the recovered gas were calculated by simulation.
  • the target gas was a gas containing 85% by volume N 2 , 5% by volume O 2 , 10% by volume CO 2 and a saturated amount of water.
  • coconut shell activated carbon (granulated product, 6.5-10 mesh sieve) was used as the adsorbent.
  • the conditions inside the adsorption tower in the adsorption step were a temperature of 40° C. and a pressure of 10 kPaG.
  • the conditions inside the adsorption tower in the desorption step were a temperature of 120° C. and a pressure of 10 kPaG.
  • the gas recovered by the separation process is a gas containing 99% by volume of CO 2 , 1% by volume of N 2 , and a saturated amount of moisture. I found out.

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Abstract

ＣＯ２を含有し１００℃以上の温度を有する対象ガスと水との熱交換により、対象ガスの温度を１００℃未満に低下させると共に、水から水蒸気を発生させる、熱交換工程と、熱交換工程により、温度が低下した対象ガス中のＣＯ２を吸着剤に吸着させる、吸着工程と、吸着工程によりＣＯ２が吸着した吸着剤に対して、熱交換工程で得られた水蒸気を接触させることにより、吸着剤からＣＯ２を脱離させ、水蒸気中に移行させる、脱離工程と、脱離工程において得られるＣＯ２を含む水蒸気からＣＯ２を分離する、分離工程と、を備える、ＣＯ２回収方法。

Description

ＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置
　本開示は、ＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置に関する。
　地球温暖化ガスである二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量を削減するために、発電所、製鉄所等から排出される燃焼排ガスのようなＣＯ２を含む対象ガスから、ＣＯ２を回収する方法について、様々な検討が進められている。
　例えば、特許文献１（特開２０１７－５６３８３号公報）、特許文献２（特開２０１０－６９３９８号公報）には、ＣＯ２吸着剤に対象ガス中のＣＯ２を吸着させた後、吸着剤に（対象ガスよりもＣＯ２分圧が低い）蒸気を供給することで、吸着剤からＣＯ２を脱離させ、対象ガスからＣＯ２を回収する方法が開示されている。
　特許文献３（特開２００９－２６２０８６号公報）には、ＣＯ２吸着剤としてゼオライトを用い、燃焼排ガスが有する熱を用いてゼオライトを昇温することで、ゼオライトからＣＯ２を脱離させる方法が開示されている。
　また、例えば、特許文献４（特開２０１８－１１４４６４号公報）には、圧力スイング吸着法によりＣＯ２を含むガスからＣＯ２を回収する方法が開示されている。圧力スイング吸着法では、吸着剤を備えた吸着塔内での圧力差によって、吸着剤にＣＯ２を吸着および脱離させる。
特開２０１７－５６３８３号公報 特開２０１０－６９３９８号公報 特開２００９－２６２０８６号公報 特開２０１８－１１４４６４号公報
　特許文献１および２に記載の方法では、蒸気を得るための加熱時にエネルギーが必要である。このエネルギーの使用に伴い、間接的にＣＯ２を排出することとなり、ＣＯ２排出量の削減効果が低減してしまう。
　なお、特許文献１には、蒸気を得るための消費エネルギーが少ない（蒸発熱が小さい）アルコール等の揮発性溶媒の蒸気を用いることで、蒸気を得るため消費エネルギーを低減することが記載されている。
　しかし、ＣＯ２を含む蒸気の温度を低下させて蒸気を凝縮させることでＣＯ２を気液分離するためには、揮発性溶媒の蒸気よりも凝縮しやすい水蒸気を用いることが望ましい。
　また、気液分離後に回収されたＣＯ２中にも飽和蒸気圧分の再生用の熱媒が混入し、熱媒がロスするため、熱媒は常時供給する必要がある。このため、別途、準備した揮発性溶媒を用いるよりも、燃焼排ガス中に含まれる水（水蒸気）を熱媒として利用することが好ましい。
　また、回収されたＣＯ２は様々な用途への利用が想定されるが、ＣＯ２に混入する不純物として揮発性溶媒よりも水の方が許容される場合が多い。例えば、アルコールは植物ハウスに供給することはできないが、水であれば許容される。
　以上の理由より、水（水蒸気）を熱媒として利用することが好ましい。
　特許文献２では、水蒸気を用いるが、火力発電プラント等において発生する水蒸気をそのまま使用するため、水蒸気を発生させるための消費エネルギーは削減される。しかし、ＣＯ２回収装置を火力発電プラント等の水蒸気が発生する施設の近くに設置する必要があり、ＣＯ２回収装置の設置場所が限定される。また、ごみ焼却場、ボイラ設備などの水蒸気を発生しない施設に適用することができない。
　また、特許文献３において、ゼオライトは吸湿性が高いため、水分吸着によりＣＯ２吸着が阻害される。ここで、燃焼排ガスは水蒸気を含む場合が多く、吸着剤としてゼオライトを用いる場合は、実際には吸着剤の前段階に除湿機構等が必要になるという問題がある。
　なお、燃焼排ガスが有する熱をゼオライトに与える場合、例えば、特許文献３の図５のように、吸着塔の中に排ガスが流通するための流路を設ける必要があり、吸着塔構造が複雑になるためコストが相対的に高くなり、流路の分だけ吸着塔のサイズが大きくなるといった問題がある。また、吸着塔内に設置される排ガス（熱媒）の流路に接するゼオライトは温度が上がり易いが、流路から離れたゼオライトは温度が上がりにくい。
　また、特許文献４に開示されるような圧力スイング吸着法を用いる場合、吸着塔内での圧力差によって吸着剤にＣＯ２を吸着および脱離させるために、真空ポンプ、ガスコンプレッサー等の動力（電力エネルギー）が必要である。このエネルギー消費に伴い、間接的に火力発電等においてＣＯ２を排出することとなり、ＣＯ２排出量の削減効果が低減されてしまう。
　本開示の目的は、様々な施設から排出される燃焼排ガス等の対象ガスに適用されるＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置において、消費エネルギーを削減することである。
　〔１〕　ＣＯ２を含有し１００℃以上の温度を有する対象ガスと水との熱交換により、前記対象ガスの温度を１００℃未満に低下させると共に、前記水から水蒸気を発生させる、熱交換工程と、
　前記熱交換工程により、温度が低下した前記対象ガス中のＣＯ２を吸着剤に吸着させる、吸着工程と、
　前記吸着工程によりＣＯ２が吸着した前記吸着剤に対して、前記熱交換工程で得られた前記水蒸気を接触させることにより、前記ＣＯ２を吸着剤から脱離させ、前記水蒸気中に移行させる、脱離工程と、
　前記脱離工程において得られるＣＯ２を含む水蒸気からＣＯ２を分離する、分離工程と、
　を備える、ＣＯ２回収方法。
　〔２〕　前記水は、前記対象ガス中に含まれる水蒸気の凝縮水、および、前記脱離工程で用いた前記水蒸気の凝縮水の少なくともいずれかを含む、〔１〕に記載のＣＯ２回収方法。
　〔３〕　前記分離工程において、
　前記脱離工程において得られるＣＯ２を含有する水蒸気を冷却し、凝縮水とＣＯ２とに気液分離することにより、ＣＯ２を分離する、〔１〕または〔２〕に記載のＣＯ２回収方法。
　〔４〕　前記脱離工程において得られるＣＯ２を含有する水蒸気のうち、脱離工程の開始時から所定時間までに得られる水蒸気を廃棄し、前記所定時間後に得られる水蒸気を前記分離工程に供する、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
　〔５〕　〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のＣＯ２回収方法に用いられるＣＯ２回収装置であって、
　前記熱交換工程を実施するための熱交換器と、
　前記吸着工程および前記脱離工程を実施するための前記吸着剤を有する吸着塔と、
　前記分離工程を実施するための分離器具と、
　を備える、ＣＯ２回収装置。
　〔６〕　前記吸着塔は、第１吸着塔および第２吸着塔を含む、〔５〕に記載のＣＯ２回収装置。
　本開示によれば、様々な施設から排出される燃焼排ガス等の対象ガスに適用されるＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置において、消費エネルギーを削減することができる。
本実施形態のＣＯ２回収方法のフロー図である。 本実施形態のＣＯ２回収装置の構成の一例を示す概略図である。
　以下、本実施形態のＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置について説明する。ただし以下の説明は請求の範囲を限定するものではない。
　〔ＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置〕
　図１を参照して、本実施形態のＣＯ２回収方法は、少なくとも、熱交換工程（Ｓ１０）、吸着工程（Ｓ２０）、脱離工程（Ｓ３０）および分離工程（Ｓ４０）を備える。
　ＣＯ２回収方法の詳細を説明する前に、本実施形態のＣＯ２回収方法に用いられるＣＯ２回収装置の一例について、図２を参照して簡単に説明する。
　本実施形態のＣＯ２回収装置は、少なくとも、
　熱交換工程を実施するための熱交換器１と、
　吸着工程および脱離工程を実施するための吸着剤を有する吸着塔と、
　分離工程を実施するための分離器具（例えば、凝縮器６および気液分離器２２）と、
　を備える。
　以下、図１および図２を参照しつつ、本実施形態のＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置について説明する。
　＜熱交換工程：Ｓ１０＞
　熱交換工程では、ＣＯ２を含有し１００℃以上の温度を有する対象ガスと水との熱交換により、対象ガスの温度を１００℃未満に低下させると共に、水から水蒸気を発生させる。
　対象ガスは、ＣＯ２を含有し１００℃以上の温度を有する気体であれば、特に限定されない。対象ガスは、例えば、本開示のＣＯ２回収方法の対象とならなければ、大気中にそのまま排出され大気中へＣＯ２を排出することとなる排ガスである。そのような排ガスとしては、例えば、火力発電所、ボイラ等から排出される燃焼排ガスが挙げられる。
　対象ガスの温度は、１００℃以上であり、好ましくは１０５～３００℃であり、より好ましくは１２０～３００℃である。
　対象ガス中に含まれるＣＯ２の濃度は、好ましくは１～２０体積ｐｐｍであり、より好ましくは５～２０体積ｐｐｍである。
　図２に示すＣＯ２回収装置において、対象ガスと水との熱交換は、熱交換器１（スチーム発生器）において実施される。対象ガスとの熱交換によって水から水蒸気を発生する方法としては、種々公知の方法を用いることができる。例えば、特開平５－１０６８０５号公報に記載される方法を用いることができる。熱交換器１としても、特に限定されず種々公知のものを用いることができる。熱交換器１としては、例えば、プレート式熱交換器、二重管式熱交換器等が挙げられる。なお、本発明における総合的な消費エネルギーの削減効果が得られる範囲において、電気ヒータ等を用いて水の気化をアシストしてもよい。
　このような対象ガスと水との熱交換により、対象ガスの温度を１００℃未満（例えば、常温）に低下させると共に、水を昇温して水蒸気に変換させることで、水蒸気が発生する。
　特許文献４に開示されるような圧力差を用いた圧力吸着法においては、真空ポンプ、圧縮機等の動力源としてエネルギーが必要である。一方、温度差を用いた温度吸着法でも、加温のためのヒータ等の熱源としてエネルギーが必要である。なお、特許文献１～３では、この消費エネルギーの低減について検討されているが、上述の問題がある。これに対して、本実施形態においては、温度吸着法において、対象ガスの熱源を利用して水蒸気を発生させ、この水蒸気を熱媒として用いることで、エネルギー消費量を削減することができ、様々な施設から排出される燃焼排ガス等に対してＣＯ２回収を実施することができる。
　なお、熱交換工程において水蒸気に変換される水は、対象ガス中に含まれる水蒸気の凝縮水、および、脱離工程で用いた水蒸気の凝縮水の少なくともいずれかを含む、ことが好ましい。この場合、水蒸気用の水を外部から供給する必要がないか、または、外部からの水の供給量が少なくて済むという利点がある。
　図２に示すＣＯ２回収装置において、「対象ガス中に含まれる水蒸気の凝縮水」は、対象ガスが水蒸気を含む場合に、熱交換によって温度が低下した対象ガスが気液分離器２１に供給されることによって得られる。具体的には、熱交換器１を通過し温度が低下した対象ガスが、熱交換器１から気液分離器２１に移送される。そして、気液分離器２１において対象ガスから凝縮水が分離され、その凝縮水が熱交換器１に移送されて再び水蒸気に変換される。
　また、図２に示すＣＯ２回収装置において、「脱離工程で用いた水蒸気の凝縮水」は、吸着塔（第１吸着塔３１または第２吸着塔３２）を通過したＣＯ２を含む水蒸気が分離器具（凝縮器６および気液分離器２２）に供給されることによって得られる。すなわち、気液分離器２２において分離された凝縮水が、熱交換器１に移送されて再び水蒸気に変換される。
　なお、消費エネルギー削減の観点からは、気液分離器２１および気液分離器２２で液相に凝縮した水分（凝縮水）を熱交換器１に移送する際は、送液ポンプを用いずに、凝縮水のヘッド（水頭）を利用して凝縮水を移送することが好ましい。
　＜吸着工程：Ｓ２０＞
　吸着工程では、熱交換工程により、温度が低下した対象ガス中のＣＯ２を吸着剤に吸着させる。
　図２に示すＣＯ２回収装置においては、熱交換器１における熱交換により温度が低下した対象ガスが、ブロワ４により吸着剤を有する吸着塔（第１吸着塔３１または第２吸着塔３２）に供給されることにより、対象ガス中のＣＯ２の少なくとも一部が吸着剤に吸着する。
　なお、吸着塔に対象ガスを導入するためのブロワ４は、ＣＯ２回収装置内の配管の圧力損失に相当する昇圧を実施できれば十分であるため、ブロワ４での消費エネルギーも必要最小限に抑えることができる。
　（吸着剤）
　吸着剤（ＣＯ２吸着剤）は、対象ガス中に含まれるＣＯ２を吸着し、水蒸気によってＣＯ２を脱離させることが可能な吸着剤であれば、特に限定されない。吸着剤は、多孔質材料であることが好ましい。
　吸着剤としては、例えば、活性炭、活性金属酸化物（活性アルミナ、活性シリカ等）、アルカリ金属含有無機固体、固体アミン（アミンを多孔質支持体に担持させてなる固体）、イオン交換樹脂、多孔質樹脂、金属有機構造体（ＭＯＦ：Metal　organic　framework）、有機構造体（ＣＯＦ：Covalent　organic　framework）などが挙げられる。吸着剤は、単位体積当たりのＣＯ２の吸着量が多いことが好ましい。
　アルカリ金属含有無機固体は、アルカリ金属を含む多孔質の無機固体である。アルカリ金属含有無機固体に含まれるアルカリ金属としては、例えば、Ｎａ、Ｌｉなどが挙げられ、好ましくはＮａである。
　アルカリ金属含有無機固体は、好ましくはアルカリ金属フェライト（アルカリ金属および鉄を含む酸化物）である。アルカリ金属フェライトとしては、例えば、ＮａＦｅＯ２（ナトリウムフェライト）、ＬｉＦｅＯ２（リチウムフェライト）が挙げられる。なお、アルカリ金属含有無機固体に対して、ＣＯ２は化学反応によりＣＯ２含有化合物としてトラップされる。このようなトラップは一般的な吸着現象とは異なるが、このようなトラップも本開示における「吸着剤へのＣＯ２の吸着」に包含される。
　なお、吸着剤は、吸湿性が低いことが好ましく、水分が実質的に吸着しない材料、または、１００℃程度に加熱することで容易に水分が脱離する材料であることがより好ましい。水分吸着によりＣＯ２吸着が阻害されるためである。例えば、ゼオライト等はＣＯ２を吸着できるが吸湿性が高いため、吸着剤としてはこれら以外の吸着剤を用いることが好ましい。特に、水分の脱離に高温を要すゼオライト等は、本実施形態で用いる吸着剤として適さない。
　吸着剤として、水分の影響を受けにくい（吸湿性が低い）吸着剤を使用することで、吸着塔の上流側に除湿機構を設ける必要がなく、装置を構成する部品点数を削減でき、除湿に伴うエネルギー消費も削減できる。
　吸着剤の形状としては、特に限定されないが、例えば、粒状、ハニカム形状などが挙げられる。
　＜脱離工程：Ｓ３０＞
　脱離工程では、吸着工程によりＣＯ２が吸着した吸着剤に対して、熱交換工程で得られた水蒸気を接触させる（吸着剤を昇温する）ことにより、ＣＯ２を吸着剤から脱離させ、水蒸気中に移行させる。
　図２に示すＣＯ２回収装置においては、熱交換器１において発生した水蒸気が吸着塔（第１吸着塔３１または第２吸着塔３２）に供給されることにより、ＣＯ２が吸着剤から脱離し、水蒸気中に移行する。
　ここで、吸着剤は水蒸気により昇温されるが、昇温後の吸着剤の表面温度は、通常、ＣＯ２が吸着剤から脱離し始める温度以上になっている。昇温後の吸着剤の表面温度は、吸着剤の種類によって異なるが、例えば、６０～２００℃であり、好ましくは６０～１００℃である。
　吸着塔は、図２に示されるように、第１吸着塔３１および第２吸着塔３２を含むことが好ましい。ただし、これに限定されず、本開示において、吸着塔は１つであってもよく、２つ以上であってもよい。
　この場合、第１吸着塔３１および第２吸着塔３２の各々において、吸着剤へのＣＯ２の吸着（吸着工程）と、吸着剤からのＣＯ２の脱離（脱離工程：吸着剤の再生）とが、交互に繰り返し行われる。そして、第１吸着塔３１で吸着工程が実施される間は第２吸着塔３２で脱離工程が実施され、反対に第１吸着塔３１で脱離工程が実施される間は第２吸着塔３２で吸着工程が実施される。これにより、全体として対象ガスからのＣＯ２の回収を連続的に実施することができる。
　具体的には、図２を参照して、例えば、バルブ７１Ｂ，７２Ａ，７３Ａ，７４Ｂを閉じ、バルブ７１Ａ，７２Ｂ，７３Ｂ，７４Ａを開けることで、熱交換器１において降温した対象ガス（燃焼ガス等）がブロワ４により第１吸着塔３１に供給され、第１吸着塔３１内を通過して排気され、且つ、熱交換器１で発生した水蒸気が第２吸着塔３２に供給され、第２吸着塔３２を通過して分離器具（凝縮器６および気液分離器２２）に供給される。これにより、第１吸着塔３１において吸着工程が実施され、且つ、第２吸着塔３２において脱離工程が実施される。
　次に、バルブ７１Ａ，７２Ｂ，７３Ｂ，７４Ａを閉じ、バルブ７１Ｂ，７２Ａ，７３Ａ，７４Ｂを開けることで、対象ガスが第２吸着塔３２内を通過して排気され、且つ、水蒸気が第１吸着塔３１を通過して分離器具（凝縮器６および気液分離器２２）に供給される。これにより、第２吸着塔３２において吸着工程が実施され、且つ、第１吸着塔３１において脱離工程が実施される。
　このようなバルブの切り替えを行うことにより、第１吸着塔３１および第２吸着塔３２の各々において吸着工程と脱離工程とが繰り返され、全体として対象ガスからのＣＯ２の回収を連続的に実施することができる。
　なお、脱離工程において（例えば１００℃程度まで）昇温された吸着剤は、次の吸着工程において、例えば、吸着塔に導入される常温付近の温度を有する対象ガス中のＣＯ２を吸着しつつ、１００℃未満（例えば常温）まで冷却される。吸着工程と脱離工程とが繰り返される場合、このような吸着剤の昇温と冷却とが繰り返される。
　このように、複数の吸着塔を用いて交互に吸着工程と脱離工程とを実施し、吸着剤（吸着塔）の温度変化により、対象ガスからのＣＯ２の回収を連続的に実施する方法は、温度スイング吸着法（ＴＳＡ）と呼ばれる。温度スイング吸着法では、別々の吸着塔において吸着工程と脱離工程とが同時に実施され、両工程が同じ時間実施されることが、ＣＯ２回収効率の観点から好ましい。ここで、脱離工程において、水蒸気により吸着剤を十分に昇温して吸着剤からＣＯ２を脱離させるためには、比較的長い時間が必要である。一方、吸着工程を同じ時間実施する場合、吸着剤へのＣＯ２吸着量が上限値に達すると、それ以上ＣＯ２が吸着されなくなる。したがって、水蒸気による温度スイング吸着法では、単位質量当りのＣＯ２吸着量が多い吸着剤を用いることが好ましい。
　このような吸着剤へのＣＯ２吸着量の上限値（吸着容量）は、特に限定されないが、例えば、１サイクルあたりに吸着塔に供給されるＣＯ２の量に応じて設計される。なお、ボイラや発電所等の一般的なＣＯ２排出源（ＣＯ２濃度：約１０％）が吸着塔に供給される場合のように、単位時間あたりに吸着塔に供給されるＣＯ２の量が比較的少ない場合は、吸着剤のＣＯ２吸着容量が小さくても、１サイクルの間に他の吸着塔で十分な加熱を行いＣＯ２を脱離させることは可能である。
　本実施形態の脱離工程において、脱離工程で得られるＣＯ２を含有する水蒸気のうち、脱離工程の開始時から所定時間までに得られる水蒸気（ＣＯ２含有量が少ない水蒸気）を廃棄し、所定時間後に得られる水蒸気（ＣＯ２含有量が多い水蒸気）を次の分離工程に供することが好ましい。この場合、次の分離工程において分離回収されるガス中に含まれるＣＯ２濃度が高くなる。
　燃焼排ガス等の対象ガスは、ＣＯ２を含むが、その成分の多くは窒素、水蒸気等のＣＯ２以外の成分である。吸着工程後においては、吸着塔の内部（吸着剤の多孔の内部を含む）の空隙は、これらのＣＯ２以外の成分を多く含むガスで満たされている。このため、脱離工程において、水蒸気を吸着塔に供給（パージ）された直後は、吸着塔の空隙内のガスが水蒸気によって置換（パージ）され、吸着塔からＣＯ２以外の成分を多く含むガス（ＣＯ２濃度が低いガス）が排出される。
　また、吸着塔の内部の空隙のガスが水蒸気パージによって排出された後も、吸着剤の温度が十分に上昇するまでは、吸着剤から脱離するＣＯ２の量が少ないため、吸着塔から排出されるガス（水蒸気）中のＣＯ２濃度は低い。
　したがって、このような脱離工程の初期に吸着塔から排出されるＣＯ２濃度が低いガスは廃棄し、その後に吸着塔から排出されるＣＯ２濃度が高いガスのみを次の分離工程に供することで、ＣＯ２濃度が高いガスを得ることができる。
　これにより、例えば、ＣＯ２ガスをＣＨ４、ＣＯ等に化学的に変換する場合や、ＣＯ２ガスから液化炭酸やドライアイスを製造する場合において、効率的に処理を行うことができる。
　図２に示すＣＯ２回収装置においては、分離工程の初期に吸着塔から排出されるＣＯ２濃度の低いガスは、凝縮器６の上流側に設けられた三方バルブ７５の切り替えにより、分岐した配管を介して排気口から排出（廃棄）される。これにより、最終的に分離器具（凝縮器６および気液分離器２２）より回収されるＣＯ２（高濃度のＣＯ２を含むガス）に、ＣＯ２濃度の低いガスが混合することが防止される。
　上記の所定時間は、特に限定されず、予め決定された時間であってもよく、予め決定されていない時間であってもよい。例えば、脱離工程で吸着塔から排出されるガス（水蒸気）中のＣＯ２濃度をモニタリングし、ＣＯ２濃度が所定の閾値未満の間は該水蒸気を廃棄し、ＣＯ２濃度が所定の閾値以上となった時点から該水蒸気を分離工程に供するようにしてもよい。また、予めこれと同様のモニタリングを試験的に実施して、そこで上記の所定時間を決定し、その所定時間に基づいて、脱離工程で吸着塔から排出される水蒸気の廃棄を終了し、水蒸気の分離工程への供給を開始するタイミングを調整してもよい。
　なお、特許文献１（特開２０１７－５６３８３号公報）では、水蒸気でＣＯ２吸着剤を昇温する前に、真空ポンプで吸着剤を備える吸着塔内を減圧している。これにより、昇温により吸着剤からＣＯ２を脱離させる前に、吸着塔の空隙内に存在するＣＯ２以外の成分を多く含むガスを排出し、吸着塔から排出されるガス中のＣＯ２以外の夾雑成分の濃度が低減される。しかし、吸着塔内を減圧するために、真空ポンプ等の動力用のエネルギーが必要である。これに対して、本開示によれば、真空ポンプのように多くのエネルギーを必要とする器具を用いずに、高濃度のＣＯ２を含むガス（高純度のＣＯ２ガス）を回収することができる。
　なお、図２は、吸着塔（第１吸着塔３１および第２吸着塔３２）の上下方向を示すものではなく、吸着工程の対象ガスの流れは、吸着塔の下側から上側への流れ（アップフロー）であってもよく、吸着塔の上側から下側への流れ（ダウンフロー）であってもよい。同様に、脱離工程の水蒸気の流れは、吸着塔の上側から下側への流れ（ダウンフロー）であってもよく、吸着塔の下側から上側への流れ（アップフロー）であってもよい。
　また、吸着工程の対象ガスの流れの方向と、脱離工程の水蒸気の流れの方向とは、図２のように反対方向であってもよく、同じ方向であってもよい。
　＜分離工程：Ｓ４０＞
　分離工程では、脱離工程において得られるＣＯ２を含む水蒸気からＣＯ２を分離する。
　分離工程においては、脱離工程で得られるＣＯ２を含有する水蒸気を冷却し、凝縮水とＣＯ２とに気液分離することにより、ＣＯ２を分離することが好ましい。この場合、図２に示すＣＯ２回収装置においては、凝縮器６において水分が液化し、気液分離器２２の気相部よりＣＯ２が回収される。
　なお、本実施形態のＣＯ２回収装置は、ブロワ４の下流側のバルブ７１Ａ，７１Ｂよりも上流側から分岐して排気口へ通じる流路と、該流路に設けられた流量調節弁５（または、オリフィスなどの絞り機構）と、を備えていてもよい。
　熱交換器１での熱交換工程において水蒸気を発生させるために必要な対象ガスの量は、対象ガスの温度によって異なる。一方で、吸着塔（第１吸着塔３１および第２吸着塔３２）でＣＯ２の回収処理が可能な対象ガスの量は限られる。このため、例えば、対象ガスの温度が低下すると、熱交換器１に供給される対象ガスの量が吸着塔の処理能力を超える場合がある。このような場合に、流量調節弁５の開度を大きくすることで、熱交換器１に供給される対象ガスのうち、吸着塔の処理能力を超える分を排気口から排気することができる。
　なお、対象ガスの性状に応じて、対象ガスの流路の吸着塔（第１吸着塔３１および第２吸着塔３２）より上流側（熱交換器１と気液分離器２１との間、気液分離器２１とブロワ４との間、および、ブロワ４と吸着塔との間、の少なくともいずれか）に、前処理装置を設け、対象ガス中に含まれる微量の夾雑成分を除去しても良い。また、気液分離器２２と熱交換器１との間の凝縮水の流路に、前処理装置を設け、凝縮水中に含まれる微量の夾雑成分を除去してもよい。
　以上で説明した本開示のＣＯ２回収方法およびＣＯ２回収装置によれば、消費エネルギーを抑制しつつ、ＣＯ２を含む対象ガスからＣＯ２を回収することができるため、ＣＯ２排出量を削減することができる。そのため、地球温暖化ガスを削減することができ、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の活動に貢献することができる。
　（実施例１）
　図２に示されるＣＯ２回収装置を用いて、対象ガスからＣＯ２を回収する場合において、回収されるガス中のＣＯ２濃度等をシミュレーションにより算出した。
　対象ガスは、８５体積％のＮ２、５体積％のＯ２、１０体積％のＣＯ２、および、飽和量の水分を含むガスとした。吸着剤は、ヤシ殻活性炭（造粒品、６．５～１０メッシュ篩い）とした。吸着工程における吸着塔内の条件は、温度４０℃、圧力１０ｋＰａＧとした。脱離工程における吸着塔内の条件は、温度１２０℃、圧力１０ｋＰａＧとした。
　シミュレーションの結果、分離工程（気液分離器２２における気液分離）によって回収されるガスは、９９体積％のＣＯ２、１体積％のＮ２、および、飽和量の水分を含むガスとなることが分かった。
　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　熱交換器、２１，２２　気液分離器、３１　第１吸着塔、３２　第２吸着塔、４　ブロワ、５　流量調節弁、６　凝縮器、７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ，７３Ａ，７３Ｂ，７４Ａ，７４Ｂ　バルブ、７５　三方バルブ。

Claims (6)

  1. 　ＣＯ２を含有し１００℃以上の温度を有する対象ガスと水との熱交換により、前記対象ガスの温度を１００℃未満に低下させると共に、前記水から水蒸気を発生させる、熱交換工程と、
    　前記熱交換工程により、温度が低下した前記対象ガス中のＣＯ２を吸着剤に吸着させる、吸着工程と、
    　前記吸着工程によりＣＯ２が吸着した前記吸着剤に対して、前記熱交換工程で得られた前記水蒸気を接触させることにより、前記吸着剤からＣＯ２を脱離させ、前記水蒸気中に移行させる、脱離工程と、
    　前記脱離工程において得られるＣＯ２を含む水蒸気からＣＯ２を分離する、分離工程と、
    　を備える、ＣＯ２回収方法。
  2. 　前記水は、前記対象ガス中に含まれる水蒸気の凝縮水、および、前記脱離工程で用いた前記水蒸気の凝縮水の少なくともいずれかを含む、請求項１に記載のＣＯ２回収方法。
  3. 　前記分離工程において、
    　前記脱離工程において得られるＣＯ２を含有する水蒸気を冷却し、凝縮水とＣＯ２とに気液分離することにより、ＣＯ２を分離する、請求項１または２に記載のＣＯ２回収方法。
  4. 　前記脱離工程において得られるＣＯ２を含有する水蒸気のうち、脱離工程の開始時から所定時間までに得られる水蒸気を廃棄し、前記所定時間後に得られる水蒸気を前記分離工程に供する、請求項１～３のいずれか１項に記載のＣＯ２回収方法。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のＣＯ２回収方法に用いられるＣＯ２回収装置であって、
    　前記熱交換工程を実施するための熱交換器と、
    　前記吸着工程および前記脱離工程を実施するための前記吸着剤を有する吸着塔と、
    　前記分離工程を実施するための分離器具と、
    　を備える、ＣＯ２回収装置。
  6. 　前記吸着塔は、第１吸着塔および第２吸着塔を含む、請求項５に記載のＣＯ２回収装置。
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