WO2025249442A1

WO2025249442A1 - 回収システム及び回収方法

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Publication number: WO2025249442A1
Application number: PCT/JP2025/019183
Authority: WO
Inventors: 慎片桐; 基信根▲崎▼; 廣論安田; 卓哉福村
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2024-05-30
Filing date: 2025-05-27
Publication date: 2025-12-04
Anticipated expiration: 2026-11-30

Abstract

本発明の回収システム１００は、気体の物質Ａ及び気体の物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスＧ１を分離して、第１ガスＧ１よりも物質Ａの含有率が高い第２ガスＧ２を得る第１ガス分離装置１１と、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを状態変化させて回収する回収装置２０と、回収装置２０から排出される第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側へ導く第３ガス循環経路６１とを備える。例えば、第１ガスは、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含む。

Description

回収システム及び回収方法

　本発明は、回収システム及び回収方法に関する。

　近年、環境規制などの観点から、混合ガスから各成分を分離して回収する技術が注目されている。例えば、工場、発電所などでは、ボイラなどの燃焼装置から二酸化炭素、窒素などを含む混合ガスが排出される。例えば、特許文献１では、ボイラの排ガスを膜分離ユニットで分離することによって、排ガスからＣＯ₂及びＳＯ₂を回収する技術が提案されている。

特表２０２０－５０１８８４号公報

　特許文献１に記載されるような従来の回収システムは、回収動力を低減する観点から改善の余地を有する。

　そこで、本発明は、回収動力を低減させることに適した回収システム及び回収方法を提供することを目的とする。

　本発明は、その一側面から、
　気体の物質Ａ及び気体の前記物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスを分離して、前記第１ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い第２ガスを得る第１ガス分離装置と、
　前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを状態変化させて回収する回収装置と、
　前記回収装置から排出される第３ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ導く第３ガス循環経路と、
を備えた、回収システム、
を提供する。

　本発明は、別の側面から、
　気体の物質Ａ及び気体の前記物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスを第１ガス分離装置で分離して、前記第１ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い第２ガスを得る第１ガス分離工程と、
　前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを回収装置で状態変化させて回収するとともに、前記回収装置から第３ガスを排出させる回収工程と、
　前記第３ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ送る第３ガス循環工程と、
を含む、回収方法、
を提供する。

　本発明によれば、回収動力を低減させることに適した回収システム及び回収方法を提供できる。

本発明の一実施形態にかかる回収システムの一例を示す概略構成図である。第１ガス分離装置の一例を示す概略断面図である。第１分離膜の一例を示す概略断面図である。第１ガス分離装置の別の一例を示す概略斜視図である。変形例１の回収システムを示す概略構成図である。変形例２の回収システムを示す概略構成図である。変形例３の回収システムを示す概略構成図である。第２ガス分離装置の一例を示す概略断面図である。第２分離膜の一例を示す概略断面図である。変形例４の回収システムを示す概略構成図である。変形例５の回収システムを示す概略構成図である。計算例１及び４で用いた回収システムを示す概略構成図である。計算例９及び１２で用いた回収システムを示す概略構成図である。

　本発明の第１態様にかかる回収システムは、
　気体の物質Ａ及び気体の前記物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスを分離して、前記第１ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い第２ガスを得る第１ガス分離装置と、
　前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを状態変化させて回収する回収装置と、
　前記回収装置から排出される第３ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ導く第３ガス循環経路と、
を備える。

　本発明の第２態様において、例えば、第１態様にかかる回収システムでは、前記回収装置は、前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを液化する液化部を含む。

　本発明の第３態様において、例えば、第１又は第２態様にかかる回収システムは、前記第１ガス分離装置から排出され、前記第２ガスよりも前記物質Ａの含有率が低い第４ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ導く第４ガス循環経路をさらに備える。

　本発明の第４態様において、例えば、第１～第３態様のいずれか１つにかかる回収システムでは、前記第１ガス分離装置は、気体の前記物質Ａを優先的に透過させる第１分離膜を有する。

　本発明の第５態様において、例えば、第１～第４態様のいずれか１つにかかる回収システムは、気体の前記物質Ａ及び気体の前記物質Ｂを含む混合ガスを分離して、前記混合ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い濃縮ガスを得る第２ガス分離装置をさらに備え、前記濃縮ガスが、前記第１ガス分離装置に供給される前記第１ガスの少なくとも一部である。

　本発明の第６態様において、例えば、第５態様にかかる回収システムでは、前記第３ガス循環経路は、（ｉ）前記第３ガスを前記第２ガス分離装置の上流側へ導く、及び（ｉｉ）前記第３ガスを前記第２ガス分離装置の下流側かつ前記第１ガス分離装置の上流側へ導く、からなる群から選択される少なくとも１つを満たす。

　本発明の第７態様において、例えば、第５又は第６態様にかかる回収システムでは、前記第２ガス分離装置は、気体の前記物質Ａを優先的に透過させる第２分離膜を有する。

　本発明の第８態様において、例えば、第１～第７態様のいずれか１つにかかる回収システムは、前記第１ガス分離装置の内部空間を加圧する加圧装置をさらに備える。

　本発明の第９態様において、例えば、第１～第７態様のいずれか１つにかかる回収システムは、前記第１ガス分離装置の内部空間を減圧する減圧装置をさらに備える。

　本発明の第１０態様において、例えば、第９態様にかかる回収システムでは、前記減圧装置が真空ポンプであり、前記第２ガスの少なくとも一部を前記真空ポンプのシールガスとして前記真空ポンプに導く第１循環経路と、前記第１循環経路に設けられた昇圧機と、前記昇圧機の下流側で前記第１循環経路から分岐する分岐経路と、をさらに備え、前記回収装置は、前記分岐経路に接続されている。

　本発明の第１１態様において、例えば、第１～第１０態様のいずれか１つにかかる回収システムでは、前記第１ガスは、前記物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ前記物質Ｂとして窒素を含む。

　本発明の第１２態様において、例えば、第１～第１１態様のいずれか１つにかかる回収システムでは、前記第２ガスにおける前記物質Ａの含有率が、８０ｖｏｌ％以上である。

　本発明の第１３態様において、例えば、第１～第４態様のいずれか１つにかかる回収システムは、酸素を含む燃料ガスが供給され、気体の前記物質Ａ及び気体の前記物質Ｂを含む排ガスを排出する燃焼装置をさらに備え、前記排ガスが前記第１ガスである。

　本発明の第１４態様において、例えば、第１３態様にかかる回収システムでは、前記排ガスにおける前記物質Ａの含有率が、２０ｖｏｌ％以上である。

　本発明の第１５態様にかかる回収方法は、
　気体の物質Ａ及び気体の前記物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスを第１ガス分離装置で分離して、前記第１ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い第２ガスを得る第１ガス分離工程と、
　前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを回収装置で状態変化させて回収するとともに、前記回収装置から第３ガスを排出させる回収工程と、
　前記第３ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ送る第３ガス循環工程と、
を含む。

　以下、本発明の詳細を説明するが、以下の説明は、本発明を特定の実施形態に制限する趣旨ではない。

＜回収システム＞
　図１は、本発明の一実施形態にかかる回収システム１００の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、回収システム１００は、第１ガス分離装置１１、回収装置２０、及び第３ガス循環経路６１を備える。第１ガス分離装置１１は、気体の物質Ａ及び気体の物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスＧ１を分離して、第１ガスＧ１よりも物質Ａの含有率が高い第２ガスＧ２を得る装置である。回収装置２０は、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを状態変化させて回収する装置である。回収装置２０によって、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が高い回収物Ｍを得ることができる。

　本実施形態における回収システム１００によれば、第３ガス循環経路６１によって第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側へ導くことができる。第３ガスＧ３は、典型的には、回収装置２０における第２ガスＧ２に含まれる物質Ａの状態変化に伴い発生するオフガスである。第３ガスＧ３は、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が低い。回収システム１００によれば、簡便な構成により、物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３をリサイクルすることができる。これにより、回収システム１００全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。本明細書において、「回収システム全体の物質Ａの回収動力」とは、回収装置２０から得られる回収物Ｍに含まれる物質Ａの重量１ｋｇ当たりの、回収システム全体の運転に必要な動力の和である。回収システム全体の運転に必要な動力は、ガス分離装置（図１では第１ガス分離装置１１）の分離動力を含む。

　図１に示すように、回収システム１００では、第３ガス循環経路６１は、第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１へ導く経路である。すなわち、回収システム１００によれば、第３ガス循環経路６１によって第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１へ導くことができる。

　第１ガスＧ１は、気体の物質Ａ及び気体の物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む。なお、物質Ａ及び物質Ｂは、化合物であってもよく、単体であってもよい。第１ガスＧ１は、気体の物質Ａ及び気体の物質Ｂとして、酸性ガスを含んでいてもよい。物質Ａ及び物質Ｂとしては、例えば、二酸化炭素、メタン、水素、窒素、酸素、ヘリウム、アルゴン、プロパン、プロピレンなどが挙げられる。物質Ａ及び物質Ｂは、窒素及び二酸化炭素であってもよい。例えば、第１ガスＧ１は、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含んでいてもよい。第１ガスＧ１は、物質Ａとして窒素を含み、かつ物質Ｂとして二酸化炭素を含んでいてもよい。

　第１ガスＧ１は、気体の物質Ａ及び気体の物質Ｂ以外に、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物）などの不純物を含んでいてもよい。

　第１ガスＧ１における物質Ａの含有率は、例えば、１～７０ｖｏｌ％の範囲にある。第１ガスＧ１における物質Ａの含有率の上限は、５０ｖｏｌ％であってもよく、４０ｖｏｌ％であってもよく、３０ｖｏｌ％であってもよく、さらに２０ｖｏｌ％であってもよい。第１ガスＧ１における物質Ａの含有率の下限は、５ｖｏｌ％であってもよく、１０ｖｏｌ％であってもよく、さらに１５ｖｏｌ％であってもよい。なお、ここでいう第１ガスＧ１とは、第３ガスＧ３が合流する前の第１ガスＧ１を意味する。本明細書において、所定のガスにおける物質Ａの含有率（ｖｏｌ％）は、標準状態（０℃、１０１．３３ｋＰａ）の条件下における、所定のガスに対する気体の物質の体積比率である。

　第２ガスＧ２における物質Ａの含有率は、例えば、８０ｖｏｌ％以上である。第２ガスＧ２における物質Ａの含有率の下限は、８５ｖｏｌ％であってもよく、９０ｖｏｌ％であってもよく、さらに９５ｖｏｌ％であってもよい。第２ガスＧ２における物質Ａの含有率が高いと、回収システム１００全体の物質Ａの回収動力をより低減することができる。第２ガスＧ２における物質Ａの含有率の上限は、例えば、９９ｖｏｌ％である。

　第３ガスＧ３における物質Ａの含有率は、例えば、８０ｖｏｌ％以下である。第３ガスＧ３における物質Ａの含有率の上限は、７５ｖｏｌ％であってもよい。第３ガスＧ３における物質Ａの含有率の下限は、例えば、５０ｖｏｌ％である。

　第３ガスＧ３の温度は、特に限定されない。例えば、第１ガスＧ１が、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含んでいる場合、第３ガスＧ３の温度は、－２０℃以下でありうる。第３ガスＧ３の温度が－２０℃以下である場合、第３ガスＧ３の冷熱を利用することにより、第１ガス分離装置１１における膜分離に要する冷却エネルギーの一部を低減することが可能となる。第１ガスＧ１が、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含んでいる場合、第３ガスＧ３の温度の下限は、例えば、－３０℃である。

　回収物Ｍにおける物質Ａの含有率は、例えば、９５ｖｏｌ％以上である。回収物Ｍにおける物質Ａの含有率の下限は、９６ｖｏｌ％であってもよく、９７ｖｏｌ％であってもよく、９８ｖｏｌ％であってもよく、さらに９９ｖｏｌ％であってもよい。回収物Ｍにおける物質Ａの含有率の上限は、例えば、９９．９９ｖｏｌ％である。

［回収装置］
　回収装置２０は、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを状態変化させて回収することができる装置である限り、特に限定されない。図１に示すように、回収装置２０は、状態変化部２１及びタンク２２を有していてもよい。状態変化部２１は、第２ガスに含まれる物質Ａを状態変化させるためのものである。タンク２２は、状態変化部２１から排出される第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が高い回収物Ｍを回収するためのものである。

　第３ガスＧ３は、典型的には、状態変化部２１から排出されるオフガスである。この場合、図１に示すように、第３ガス循環経路６１は、状態変化部２１に接続されている。ただし、第３ガスＧ３は、状態変化部２１から排出されるオフガスに限定されない。例えば、第３ガスＧ３は、タンク２２から排出されるオフガスであってもよい。この場合、図示は省略するが、第３ガス循環経路６１は、タンク２２に接続されている。

　図１に示す例では、状態変化部２１は、ガス導入口２１ａ、ガス排出口２１ｂ、及び回収物排出口２１ｃを有する。ガス導入口２１ａを通じて状態変化部２１に第２ガスＧ２が供給され、ガス排出口２１ｂを通じて状態変化部２１から第３ガスＧ３が排出される。回収物Ｍは、回収物排出口２１ｃを通じて状態変化部２１から排出される。例えば、第１ガスＧ１が、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含む場合、回収物Ｍは、液体二酸化炭素（液化炭酸）、固体二酸化炭素（ドライアイス）、超臨界流体二酸化炭素などを含む。

　状態変化部２１によって、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを気体以外の状態に状態変化させて、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が高い回収物Ｍを得ることができる。状態変化部２１からは、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３が排出される。本明細書において、「気体以外の状態」とは、液体、固体、及び超臨界流体を含む非ガス状態を意味する。状態変化部２１は、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを液化する液化部、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを固化する固化部、及び第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを超臨界流体に状態変化させる超臨界処理部からなる群から選択される少なくとも１つを含む。状態変化部２１は、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを液化する液化部であってもよい。

　状態変化部２１は、例えば、第２ガスＧ２の圧力を調整する圧力調整部及び圧力調整後の第２ガスＧ２の温度を調整する温度調整部を含む。圧力調整部による圧力調整及び温度調整部による温度調整により、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを気体以外の状態に状態変化させて、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が高い回収物Ｍを得ることができる。すなわち、圧力調整部及び温度調整部は、液化部、固化部、又は超臨界処理部として機能しうる。圧力調整部及び温度調整部が液化部として機能する場合、圧力調整部は第２ガスＧ２の圧力を１００～３０００ｋＰａに調整するものであってもよい。温度調整部は第２ガスＧ２の温度を－３０～５０℃に調整するものであってもよい。圧力調整部は、典型的には昇圧機である。温度調整部は、典型的には冷却器である。

　回収装置２０は、温度調整後の第２ガスＧ２に含まれる水蒸気を除去する水蒸気除去部、水蒸気を除去した第２ガスＧ２から液体、固体、又は超臨界流体の物質Ａを分離する分離部などをさらに備えていてもよい。

　図１に示す例では、状態変化部２１から排出された回収物Ｍは、タンク２２で回収される。タンク２２は、回収物Ｍを貯蔵するように構成されていてもよい。

［燃焼装置］
　回収システム１００は、酸素を含む燃料ガスＧ０が供給され、気体の物質Ａ及び気体の物質Ｂを含む排ガスを排出する燃焼装置３０をさらに備えていてもよい。本明細書において、「燃焼装置」は、燃料ガスを用いて燃料を燃焼させ、排ガスを排出する装置を意味する。燃焼装置３０として、例えば、ボイラ、焼却炉、エンジンなどの内燃機関が挙げられる。燃焼装置３０は、典型的には、ボイラである。

　図１に示す例では、燃焼装置３０から排出される排ガスが、第１ガス分離装置１１に供給される第１ガスＧ１である。なお、ここでいう第１ガスＧ１とは、第３ガスＧ３が合流する前の第１ガスＧ１を意味する。

　燃焼装置３０から排出される排ガスにおける物質Ａの含有率は、２０ｖｏｌ％以上であることが好ましい。この場合、第１ガス分離装置１１に供給される第１ガスＧ１として燃焼装置３０から排出される排ガスを用いることにより、第１ガス分離装置１１の分離動力を低減することができる。

　燃焼装置３０から排出される排ガスにおける物質Ａの含有率の下限は、２５ｖｏｌ％であってもよく、さらに３０ｖｏｌ％であってもよい。

　燃焼装置３０から排出される排ガスにおける物質Ａの含有率の上限は、７０ｖｏｌ％であることが好ましい。第１ガス分離装置１１に供給される第１ガスＧ１における物質Ａの含有率が７０ｖｏｌ％以下であると、より効率的に、第１ガス分離装置１１の分離動力が低減されうる。

　燃焼装置３０から排出される排ガスにおける物質Ａの含有率の上限は、６５ｖｏｌ％であってもよく、６０ｖｏｌ％であってもよく、５５ｖｏｌ％であってもよく、さらに５０ｖｏｌ％であってもよい。

　燃焼装置３０に用いられる燃料は、特に限定されない。燃料として、例えば、石油などの液体燃料、天然ガスなどの気体燃料、石炭及び木材などの固体燃料、廃棄物などの特殊燃料が挙げられる。燃焼装置３０には、燃料を供給する燃料供給装置（不図示）が接続されていてもよい。

　図示は省略するが、燃焼装置３０は、燃料を燃焼させるためのバーナ、バーナに燃料を供給する燃料供給管、及びバーナに燃料ガスＧ０を供給する燃料ガス供給管を有していてもよい。この場合、燃焼装置３０では、バーナへ供給された燃料ガスＧ０によって燃料を燃焼させ、これにより気体の物質Ａを含む排ガスが生成される。

　燃焼装置３０に供給される燃料ガスＧ０における酸素の含有率は、２０ｖｏｌ％以上であることが好ましい。燃料ガスＧ０における酸素の含有率が２０ｖｏｌ％以上であると、燃焼装置３０から排出される排ガスにおける物質Ａの含有率が上昇しうる。したがって、第１ガス分離装置１１の分離動力が低減されうる。

　燃焼装置３０に供給される燃料ガスＧ０における酸素の含有率の下限は、２５ｖｏｌ％であってもよく、さらに３０ｖｏｌ％であってもよい。

　燃焼装置３０に供給される燃料ガスＧ０における酸素の含有率の上限は、特に限定されない。燃料ガスＧ０における酸素の含有率の上限は、例えば、１００ｖｏｌ％である。燃料ガスＧ０における酸素の含有率の上限は、９０ｖｏｌ％であってもよく、８０ｖｏｌ％であってもよく、さらに７０ｖｏｌ％であってもよい。

［第１ガス分離装置］
　第１ガス分離装置１１は、第１ガスＧ１を分離して、第１ガスＧ１よりも物質Ａの含有率が高い第２ガスＧ２を得ることができる装置である限り、特に限定されない。例えば、第１ガス分離装置１１は、分離膜によって第１ガスＧ１を分離して、第２ガスＧ２を得る膜分離方法を採用するものであってもよく、吸着材によって第１ガスＧ１を分離して、第２ガスＧ２を得る物理吸着方法を採用するものであってもよい。物理吸着方法は、例えば、ＰＶＳＡ（Pressure Vacuum Swing Adsorption）方式、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）方式、ＴＳＡ（Temperature Swing Adsorption）方式、ＰＴＳＡ（Pressure and Temperature Swing Adsorption）方式などを含む。ＰＶＳＡ方式、ＰＳＡ方式、ＴＳＡ方式、及びＰＴＳＡ方式は、活性炭又は多孔質樹脂などの担体に、炭酸カリウム又はアミンなどの化学吸着成分を担持させた吸着材を使用してガスを分離する方式である。ＰＶＳＡ方式では、強制的に真空ポンプで吸引することにより、吸着材の圧力による吸着能力の差を利用してガスを分離する。ＰＳＡ方式では、吸着材の圧力による吸着能力の差を利用してガスを分離する。ＴＳＡ方式では、吸着材の温度による吸着能力の差を利用してガスを分離する。ＰＴＳＡ方式は、吸着材の圧力及び温度による吸着能力の差を利用してガスを分離する。第１ガス分離装置１１が物理吸着方法を採用するものである場合、第１ガス分離装置１１は、ＰＶＳＡ方式を採用するものであってもよい。

　第１ガス分離装置１１が膜分離方法を採用するものである場合、第１ガス分離装置１１は、第１ガスＧ１を分離する第１分離膜１１１を有していてもよい。第１分離膜１１１によって第１ガスＧ１を分離して、第２ガスＧ２を得ることができる。

　図２は、回収システム１００が備える第１ガス分離装置１１の一例を示す概略断面図である。図２の例では、第１ガス分離装置１１は、供給された第１ガスＧ１を分離する第１分離膜１１１を有している。第１分離膜１１１によって得られた第２ガスＧ２は、第１ガスＧ１よりも物質Ａの含有率が高い。

　第１ガス分離装置１１が有する第１分離膜１１１は、第１ガスＧ１を第１透過ガスＳ１と第１非透過ガスＳ２とに分離する分離膜と言い換えることができる。第１透過ガスＳ１が第２ガスＧ２であってもよく、第１非透過ガスＳ２が第２ガスＧ２であってもよい。

　図２に示すように、第１ガス分離装置１１は、第１分離膜１１１及び容器１１２を備える。容器１１２は、第１室１１３及び第２室１１４を有する。第１室１１３は、第１ガスＧ１が供給される供給空間として機能する。第２室１１４は、第１透過ガスＳ１が供給される透過空間として機能する。第１透過ガスＳ１は、第１ガスＧ１が第１分離膜１１１を透過することによって得られる。

　第１分離膜１１１は、容器１１２の内部に配置されている。容器１１２の内部において、第１分離膜１１１は、第１室１１３と第２室１１４とを隔てている。第１分離膜１１１は、容器１１２の１対の壁面の一方から他方まで延びている。

　第１室１１３は、供給空間入口１１３ａ及び供給空間出口１１３ｂを有する。第２室１１４は、透過空間出口１１４ｂを有する。供給空間入口１１３ａは、第１ガスＧ１を供給空間（第１室１１３）に供給するための開口である。透過空間出口１１４ｂは、第１透過ガスＳ１を透過空間（第２室１１４）から排出するための開口である。供給空間出口１１３ｂは、第１分離膜１１１を透過しなかった第１非透過ガスＳ２（第４ガスＧ４）を供給空間（第１室１１３）から排出するための開口である。供給空間入口１１３ａ、供給空間出口１１３ｂ及び透過空間出口１１４ｂのそれぞれは、例えば、容器１１２の壁面に形成されている。

　第１ガス分離装置１１は、流通式（連続式）の膜分離方法に適している。ただし、第１ガス分離装置１１は、バッチ式の膜分離方法に用いられてもよい。

　第１分離膜１１１の構成は、特に限定されない。図３は、図２に示す第１ガス分離装置１１が備える第１分離膜１１１の一例を示す概略断面図である。図３に示すように、第１分離膜１１１は、分離機能層１、分離機能層１を支持する多孔性支持体３、及び、分離機能層１と多孔性支持体３との間に配置されている中間層２を備えていてもよい。中間層２は、例えば、分離機能層１及び多孔性支持体３のそれぞれに直接接している。

　第１分離膜１１１は、気体の物質Ａを優先的に透過させる分離膜であってもよい。例えば、第１ガスＧ１が、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含んでいる場合、第１分離膜１１１は、第１ガスＧ１に含まれる気体の二酸化炭素（気体の物質Ａ）を優先的に透過させることができる二酸化炭素分離膜であってもよい。例えば、第１ガスＧ１が、物質Ａとして窒素を含み、かつ物質Ｂとして二酸化炭素を含んでいる場合、第１分離膜１１１は、第１ガスＧ１に含まれる気体の窒素（気体の物質Ａ）を優先的に透過させることができる窒素分離膜であってもよい。

　第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合、第１透過ガスＳ１における二酸化炭素（物質Ａ）の含有率は、第１ガスＧ１における二酸化炭素の含有率よりも高い。一方、第１非透過ガスＳ２における二酸化炭素の含有率は、第１ガスＧ１における二酸化炭素の含有率よりも低い。すなわち、第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合、第１透過ガスＳ１が第２ガスＧ２に相当する。

（分離機能層）
　第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合、分離機能層１は、第１ガスＧ１に含まれる気体の二酸化炭素（気体の物質Ａ）を優先的に透過させることができる層である。分離機能層１は、樹脂を含むことが好ましい。分離機能層１に含まれる樹脂としては、例えば、ポリエーテルブロックアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、酢酸セルロース樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂が挙げられる。分離機能層１は、ポリエーテルブロックアミド樹脂、ポリイミド樹脂、又は酢酸セルロース樹脂を含むことが好ましく、ポリエーテルブロックアミド樹脂を含むことがより好ましい。分離機能層１は、好ましくは、実質的に樹脂からなる。本明細書において、「実質的に～からなる」は、言及された材料の本質的特徴を変更する他の成分を排除することを意味し、例えば、９５ｗｔ％以上、さらには９９ｗｔ％以上が当該材料により構成されていることを意味する。

　分離機能層１の厚みは、例えば、５０μｍ以下であり、好ましくは２５μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以下であり、さらに好ましくは１０μｍ以下であり、特に好ましくは５μｍ以下である。分離機能層１の厚みは、０．０１μｍ以上であってもよく、０．０５μｍ以上であってもよく、０．１μｍ以上であってもよい。

（中間層）
　中間層２は、例えば、樹脂を含み、樹脂（マトリクス）に分散したナノ粒子をさらに含んでいてもよい。ナノ粒子は、マトリクス内で互いに離間していてもよく、部分的に凝集していてもよい。マトリクスの材料は、特に限定されず、例えば、ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン樹脂；ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂；ポリエチレンオキシドなどのエポキシ樹脂；ポリイミド樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリトリメチルシリルプロピン、ポリジフェニルアセチレンなどのポリアセチレン樹脂；ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂が挙げられる。マトリクスは、シリコーン樹脂を含むことが好ましい。

　ナノ粒子は、無機材料を含んでいてもよく、有機材料を含んでいてもよい。ナノ粒子に含まれる無機材料としては、例えば、シリカ、チタニア及びアルミナが挙げられる。ナノ粒子は、シリカを含むことが好ましい。

　中間層２の厚さは、特に限定されず、例えば、５０μｍ未満であり、好ましくは４０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以下であり、さらに好ましくは２５μｍ以下であり、特に好ましくは１０μｍ以下であり、最も好ましくは５μｍ以下である。中間層２の厚さの下限は、特に限定されず、０．０１μｍであってもよく、１μｍであってもよい。中間層２は、例えば、５０μｍ未満の厚さを有する層である。

（多孔性支持体）
　多孔性支持体３は、中間層２を介して分離機能層１を支持する。多孔性支持体３としては、例えば、不織布；多孔質ポリテトラフルオロエチレン；芳香族ポリアミド繊維；多孔質金属；焼結金属；多孔質セラミック；多孔質ポリエステル；多孔質ナイロン；活性化炭素繊維；ラテックス；シリコーン；シリコーンゴム；ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド及びポリフェニレンオキシドからなる群より選ばれる少なくとも１つを含む透過性（多孔質）ポリマー；連続気泡又は独立気泡を有する金属発泡体；連続気泡又は独立気泡を有するポリマー発泡体；シリカ；多孔質ガラス；メッシュスクリーンなどが挙げられる。多孔性支持体３は、これらのうちの２種以上を組み合わせたものであってもよい。

　多孔性支持体３は、例えば、０．０１～０．４μｍの平均孔径を有する。多孔性支持体３の厚みは、特に限定されず、例えば、１０μｍ以上であり、好ましくは２０μｍ以上であり、より好ましくは５０μｍ以上である。多孔性支持体３の厚みは、例えば、３００μｍ以下であり、好ましくは２００μｍ以下であり、より好ましくは１５０μｍ以下である。

　第１分離膜１１１が窒素分離膜である場合、第１透過ガスＳ１における二酸化炭素（物質Ｂ）の含有率は、第１ガスＧ１における二酸化炭素の含有率よりも低い。一方、第１非透過ガスＳ２における二酸化炭素の含有率は、第１ガスＧ１における二酸化炭素の含有率よりも高い。すなわち、第１分離膜１１１が窒素分離膜である場合、第１非透過ガスＳ２が第２ガスＧ２に相当する。

（分離機能層）
　第１分離膜１１１が窒素分離膜である場合、分離機能層１は、第１ガスＧ１に含まれる窒素を優先的に透過させることができる層である。

（中間層）
　中間層２としては、第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合の中間層２として挙げたものを用いることができる。

（多孔性支持体）
　多孔性支持体３としては、第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合の多孔性支持体３として挙げたものを用いることができる。

　第１分離膜１１１の構成は、図３に示す例に限定されない。第１分離膜１１１は、例えば、分離機能層１と、分離機能層１の一方の面側に配置され、分離機能層１を支持する多孔性支持体３とから構成されていてもよい。第１分離膜１１１は、例えば、分離機能層１と、分離機能層１の一方の面側に配置され、分離機能層１を保護する保護層と、分離機能層１の他方の面側に配置され、分離機能層１を支持する多孔性支持体３とから構成されていてもよい。保護層として、中間層２について説明した材料を含むものを使用できる。

［ガス経路］
　図１に示すように、回収システム１００は、ガス経路として、第１ガス供給経路５１、第２ガス排出経路５２、及び第４ガス排出経路５４をさらに備える。

　第１ガス供給経路５１は、運転時に、第１ガス分離装置１１に第１ガスＧ１を供給するための経路である。第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合、第１ガス供給経路５１は、第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａに接続されている。図１に示すように、第１ガス供給経路５１は、燃焼装置３０の排ガス出口３０ｂに接続されていてもよい。燃焼装置３０から第１ガス分離装置１１に第１ガスＧ１としての排ガスが供給されてもよい。

　図１に示すように、第３ガス循環経路６１は、合流位置８１において第１ガス供給経路５１に合流していてもよい。ただし、第３ガス循環経路６１の合流位置は、図１に示す例に限られない。第３ガス循環経路６１は、例えば、第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａに接続されていてもよい。

　第３ガス循環経路６１には、流量調整弁（不図示）が設けられていてもよい。このような構成によれば、流量調整弁によって、第３ガス循環経路６１に導く第３ガスＧ３の流量を調整することができる。

　第２ガス排出経路５２は、運転時に、第１ガス分離装置１１から第２ガスＧ２を排出するための経路である。第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合、第２ガス排出経路５２は、第１ガス分離装置１１の透過空間出口１１４ｂと状態変化部２１のガス導入口２１ａとを接続している。第２ガス排出経路５２には、例えば、第２ガスＧ２の流量を制御するポンプ（不図示）が配置されていてもよい。

　第４ガス排出経路５４は、運転時に、第１ガス分離装置１１から第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が低い第４ガスＧ４を排出するための経路である。第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合、第４ガス排出経路５４は、第１ガス分離装置１１の供給空間出口１１３ｂに接続されている。第４ガス排出経路５４には、例えば、第４ガスＧ４の流量を制御するポンプ（不図示）が配置されていてもよい。

　図１に示すように、回収システム１００では、第４ガス排出経路５４は、合流位置８２において第３ガス循環経路６１に合流している。すなわち、第４ガス排出経路５４は、第４ガスＧ４を第１ガス分離装置１１の上流側へ導く循環経路である。このように、第４ガス排出経路５４は、第４ガスＧ４を第１ガス分離装置の上流側へ導く循環経路であってもよい。

　第２ガスＧ２における物質Ａの含有率よりは低いものの、第４ガスＧ４は物質Ａを含有している。第４ガス排出経路５４及び第３ガス循環経路６１によって第４ガスＧ４を第１ガス分離装置１１の上流側へ導くことにより、第４ガスＧ４をリサイクルすることができる。これにより、最終的に得られる物質Ａの回収率を向上させることができる。

　合流位置８２には、切替バルブ（不図示）が設けられていてもよい。第４ガス排出経路５４には、流量調整弁（不図示）が設けられていてもよい。このような構成によれば、切替バルブ及び流量調整弁によって、第１ガス分離装置１１の上流側へ導く第４ガスＧ４の流量を調整することができる。また、切替バルブ及び第３ガス循環経路６１に設けられた流量調整弁によって、第１ガス分離装置１１の上流側へ導く第３ガスＧ３の流量を調整することができる。

　第４ガス排出経路５４の合流位置８２は、図１に示す例に限られない。第４ガス排出経路５４は、例えば、合流位置８１において第１ガス供給経路５１に合流していてもよいし、第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａに接続されていてもよい。

　第４ガス排出経路５４の構成は、図１に示す例に限られない。すなわち、第４ガス排出経路５４は、第４ガスＧ４を第１ガス分離装置１１の上流側へ導く循環経路でなくてもよい。第４ガス排出経路５４は、例えば、大気解放されていてもよい。

　燃焼装置３０を備える場合、回収システム１００は、ガス経路として、燃料ガス供給経路５８、及び排ガス循環経路５９をさらに備えていてもよい。

　燃料ガス供給経路５８は、運転時に、ガス供給ユニット３１から燃焼装置３０に燃料ガスＧ０を供給するための経路である。燃料ガス供給経路５８は、ガス供給ユニット３１の出口３１ｂと燃焼装置３０の燃料ガス入口３０ａとを接続している。

　排ガス循環経路５９は、排ガスの少なくとも一部を燃焼装置３０に送るための経路である。排ガス循環経路５９によって排ガスの少なくとも一部を燃焼装置３０に送ることにより、第１ガス分離装置１１に供給される第１ガスＧ１における物質Ａの含有率を増加させることができる。

　図１の例では、第１ガス供給経路５１は、第１部分５１Ａ、第２部分５１Ｂ、及び第３部分５１Ｃを有する。第１部分５１Ａは、燃焼装置３０の排ガス出口３０ｂと分岐位置９５とを接続する部分である。第２部分５１Ｂは、分岐位置９５と合流位置８１とを接続する部分である。第３部分５１Ｃは、合流位置８１と第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａとを接続する部分である。図１の例では、排ガス循環経路５９は、分岐位置９５において第１ガス供給経路５１から分岐し、合流位置８３で燃料ガス供給経路５８に接続している。ただし、排ガス循環経路５９の接続位置は、図１に示す例に限られない。例えば、排ガス循環経路５９は、燃焼装置３０の排ガス出口３０ｂから分岐し、燃焼装置３０の燃料ガス入口３０ａに接続されていてもよい。

　回収システム１００は、回収経路５３をさらに備えていてもよい。回収経路５３は、状態変化部２１の回収物排出口２１ｃと回収物Ｍを回収するためのタンク２２の入口とを接続している。

　回収システム１００の経路のそれぞれは、特に言及がない限り、例えば、金属製又は樹脂製の配管で構成されている。

［加圧装置］
　図１に示すように、回収システム１００は、第１ガス分離装置１１の内部空間を加圧する加圧装置４１をさらに備えている。すなわち、回収システム１００は、ガス分離を加圧方式で行うシステムである。図１に示す例では、加圧装置４１は、第１ガス供給経路５１の第３部分５１Ｃに設けられている。

　加圧装置４１は、第１ガス分離装置１１の内部空間を加圧することができる限り、特に限定されない。

　図１に示す例では、第１ガス供給経路５１における合流位置８１は、加圧装置４１の上流側に位置している。そのため、状態変化部２１から排出される第３ガスＧ３は、加圧装置４１を経て、第１ガス分離装置１１に供給される。ただし、合流位置８１の位置は、図１に示す例に限定されない。例えば、合流位置８１は、加圧装置４１の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側に位置していてもよい。

　図１に示すように、回収システム１００では、第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合、第２ガス排出経路５２は、第１ガス分離装置１１の透過空間出口１１４ｂと状態変化部２１のガス導入口２１ａとを接続している。

　第２ガス排出経路５２には、状態変化部２１に第２ガスＧ２を供給するための昇圧機（不図示）が設けられていてもよい。すなわち、回収システム１００は、第１ガス分離装置１１と状態変化部２１との間に設けられ、第２ガスＧ２を昇圧する昇圧機をさらに備えていてもよい。

　昇圧機は、状態変化部２１へ供給される第２ガスＧ２を加圧することができる限り、特に限定されない。昇圧機は、典型的にはコンプレッサである。

　回収システム１００は、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率を測定する濃度センサ（不図示）を備えていてもよい。第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が、第１ガスＧ１おける物質Ａの含有率以上である場合、第３ガスＧ３が第１ガス分離装置１１の上流側へ送られてもよい。濃度センサによって第３ガスＧ３における物質Ａの含有率をモニタリングし、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が、第１ガスＧ１おける物質Ａの含有率以上である場合、第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側へ送ってもよい。第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が、第１ガスＧ１おける物質Ａの含有率未満である場合、第３ガスＧ３は大気解放されてもよい。

　濃度センサは、所定のガスにおける物質Ａの含有率を測定することができる限り、特に限定されない。濃度センサとして、例えば、非分散型赤外線（ＮＤＩＲ：Non Dispersive InfraRed）方式、熱伝導度検出（ＴＣＤ：Thermal Conductivity Detector）方式、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ：Gas Chromatography）方式等のガス濃度センサを使用することができる。

　回収システム１００は、回収システム１００の各部材を制御する制御装置４０をさらに備えていてもよい。制御装置４０は、例えば、Ａ／Ｄ変換回路、入出力回路、演算回路、記憶装置などを含むＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。制御装置４０には、回収システム１００を適切に運転するためのプログラムが格納されている。例えば、制御装置４０は、第１ガス分離装置１１に導く第３ガスＧ３の流量を調整してもよい。制御装置４０によって、第３ガス循環経路６１に設けられた流量調整弁を制御することで、第１ガス分離装置１１に導く第３ガスＧ３の流量を調整してもよい。制御装置４０は、状態変化部２１に供給される第２ガスＧ２の流量を調整してもよい。

［第１ガス分離装置の別の例］
　回収システム１００において、第１分離膜１１１を有する第１ガス分離装置１１は、図２に示す形態に限られない。第１分離膜１１１を有する第１ガス分離装置１１は、例えば、スパイラル型の膜エレメント、中空糸膜エレメントなどであってもよい。図４は、第１分離膜１１１を有する第１ガス分離装置１１の別の一例を示す概略断面図である。図４に示す第１ガス分離装置１５は、スパイラル型の膜エレメントであって、中心管１６及び積層体１７を備えている。積層体１７が第１分離膜１１１を含んでいる。

　中心管１６は、円筒形状を有している。中心管１６の表面には、中心管１６の内部に第１透過ガスＳ１を流入させるための複数の開口が形成されている。中心管１６の材料としては、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ樹脂）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＦ樹脂）などの樹脂；ステンレス鋼、チタンなどの金属が挙げられる。中心管１６の内径は、例えば、２０～１００ｍｍの範囲にある。

　積層体１７は、第１分離膜１１１の他に、供給側流路材１８及び透過側流路材１９をさらに含む。積層体１７は、中心管１６の周囲に巻回されている。第１ガス分離装置１５は、外装材（不図示）をさらに備えていてもよい。

　供給側流路材１８及び透過側流路材１９としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）又はエチレン－クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）からなる樹脂製のネット、織物又は編物を用いることができる。

　第１ガス分離装置１５を用いた膜分離は、例えば、次の方法によって行われる。まず、巻回された積層体１７の一端に第１ガスＧ１を供給する。これにより、積層体１７の第１分離膜１１１を透過した第１透過ガスＳ１が中心管１６の内部に移動する。第１透過ガスＳ１は、中心管１６を通じて外部に排出される。第１ガス分離装置１５で処理された第１ガスＧ１は、第１非透過ガスＳ２として、巻回された積層体１７の他端から外部に排出される。

＜回収方法＞
　次に、上述した回収システム１００を用いた回収方法について説明する。

　本実施形態における回収方法（以下、単に「回収方法」と称することがある。）は、気体の物質Ａ及び気体の物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスＧ１を第１ガス分離装置１１で分離して、第１ガスＧ１よりも物質Ａの含有率が高い第２ガスＧ２を得る第１ガス分離工程と、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを回収装置２０で状態変化させて回収するとともに、回収装置２０から第３ガスＧ３を排出させる回収工程と、第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側へ送る第３ガス循環工程とを含む。回収工程において、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が高い回収物Ｍを得ることができる。

　回収方法によれば、第３ガス循環工程において、第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側へ送るので、第３ガスＧ３をリサイクルすることができる。第３ガスＧ３は、典型的には、回収装置２０の状態変化部２１における第２ガスＧ２に含まれる物質Ａの状態変化に伴い発生するオフガスである。すなわち、第３ガスＧ３は、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が低い。これにより、回収システム１００全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　第１ガス分離工程、状態変化工程、及び第３ガス循環工程は、例えば、以下のように実施される。以下では、第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合を例として、各工程を説明する。

［第１ガス分離工程］
　第１ガス分離工程では、まず、第１ガス供給経路５１を通じて、第１ガスＧ１を第１ガス分離装置１１の第１室１１３（供給空間）に供給する。

　次に、第１ガス分離装置１１の第１室１１３に第１ガスＧ１を供給した状態で第１室１１３（供給空間）内を加圧装置４１で加圧する。詳細には、加圧装置４１を用いて、供給空間入口１１３ａを通じて、第１室１１３内を加圧する。

　第１室１１３内を加圧することによって、供給空間と透過空間との間に差圧が生じる、又は、差圧が増加する。これにより、第１ガスＧ１が第１分離膜１１１によって分離され、第１透過ガスＳ１が第２室１１４に供給され、第２室１１４から排出される。第１分離膜１１１を透過しなかった第１非透過ガスＳ２は第１室１１３から排出される。第１ガスＧ１の分離が行われている間、第１室１１３内は、加圧装置４１によって加圧され続けてもよい。

　第２室１１４から排出された第１透過ガスＳ１（第２ガスＧ２）は、第２ガス排出経路５２に排出される。第２ガスＧ２は、ガス導入口２１ａを通じて、状態変化部２１に供給される。

［回収工程］
　回収工程では、状態変化部２１によって第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを気体以外の状態に状態変化させて、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が高い回収物Ｍを得るとともに、第２ガスＧ２よりも物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３が、ガス排出口２１ｂを通じて、状態変化部２１から排出される。

　回収工程は、例えば、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを液化する液化工程、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを固化する固化工程、及び第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを超臨界流体に状態変化させる超臨界処理工程を含む。回収工程は、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを液化して、液体の回収物Ｍを得る液化工程であってもよい。

［第３ガス循環工程］
　第３ガス循環工程において、第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１へ送る。第３ガス循環工程により、物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３をリサイクルすることができる。これにより、回収システム１００全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　回収方法は、第１ガス分離装置１１から排出された第４ガスＧ４を第１ガス分離装置１１の上流側へ送る第４ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。第４ガス循環工程によれば、第４ガスＧ４をリサイクルすることができる。これにより、最終的に得られる物質Ａの回収率を向上させることができる。

　回収方法は、燃焼装置３０から排出された排ガスを第１ガスＧ１として第１ガス分離装置１１に供給する第１ガス供給工程をさらに含んでいてもよい。

　回収方法は、燃焼装置３０から排出された排ガスの一部を燃焼装置３０に送る排ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

　例えば、第１ガスＧ１は、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含んでいてもよい。第１ガスＧ１は、物質Ａとして窒素を含み、かつ物質Ｂとして二酸化炭素を含んでいてもよい。

＜回収システムの変形例＞
　本実施形態にかかる回収システムは、図１に示す回収システム１００の構成に限られない。以下、本実施形態にかかる回収システムの変形例１～５について説明する。以下では、図１に示す回収システム１００と共通する要素には同一の符号を用いて、説明を省略することがある。

（変形例１）
　図５は、変形例１の回収システム１０１を示す概略構成図である。回収システム１０１は、加圧装置４１に代えて、第１ガス分離装置１１の内部空間を減圧する減圧装置４５を備えている。すなわち、回収システム１０１は、ガス分離を減圧方式で行うシステムである。これを除き、回収システム１０１は、上記で説明した回収システム１００と基本的に同じ構成を有する。図５に示す例では、減圧装置４５は、第２ガス排出経路５２に設けられている。ただし、図示は省略するが、回収システム１０１は、第１ガス分離装置１１の内部空間に第１ガスＧ１を送り込むための送風ブロワを備えていてもよい。

　減圧装置４５は、典型的には真空ポンプ４５である。図５に示すように、回収システム１０１は、第１ガス分離装置１１の内部空間を減圧する真空ポンプ４５と、第２ガスＧ２の少なくとも一部を真空ポンプ４５のシールガスとして真空ポンプ４５に導くシールガス循環経路である第１循環経路７１とを備えていてもよい。回収システム１０１は、第１循環経路７１に設けられた昇圧機４３と、昇圧機４３の下流側において第１循環経路７１から分岐する分岐経路７２とをさらに備えていてもよい。この場合、状態変化部２１は分岐経路７２に接続されていてもよい。

　シールガスとは、軸シール、真空度の向上、反応生成物の発生の抑制、腐食の抑制、長寿命化などを目的として、真空ポンプに供給されるガスである。従来、シールガスとしては不活性ガスが使用される。通常、ガス分離装置による分離ガスとシールガスとは、真空ポンプから一緒に排出される。そのため、減圧方式のガス分離装置の内部空間を減圧するための減圧装置として、シールガスを必要とする真空ポンプを採用した場合、分離ガスがシールガス（不活性ガス）によって希釈され、高濃度の分離ガスを回収することが難しい。

　しかし、上述の構成によれば、第１ガスＧ１よりも物質Ａの含有率が高い第２ガスＧ２の少なくとも一部を真空ポンプ４５のシールガスとして採用することができる。第２ガスＧ２は、第１循環経路７１を経て真空ポンプ４５に供給される。そのため、上述の構成によれば、ポンプ効率に優れたシールガスを必要とする真空ポンプを採用しつつ、最終的に得られる物質Ａの回収率を向上させることができる。

　また、上述の構成によれば、昇圧機４３の下流側で第１循環経路７１から分岐する分岐経路７２に状態変化部２１が接続されているので、昇圧機４３を用いて第２ガスＧ２を加圧することにより、状態変化部２１に第２ガスＧ２を供給することができる。そのため、状態変化部２１の上流側に第２ガスＧ２を加圧するための昇圧機を別途設ける必要がない。したがって、回収システム１０１を構成する装置の数を減らすことができる。

　真空ポンプ４５は、シールガスを必要とする真空ポンプである。真空ポンプ４５は、第１ガス分離装置１１の内部空間を減圧することができる。第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合、真空ポンプ４５は、第１ガス分離装置１１の透過空間（第２室１１４）を減圧することができる。言い換えると、真空ポンプ４５によって、第１ガス分離装置１１の供給空間（第１室１１３）と透過空間（第２室１１４）との間において、差圧を生じさせる、又は、差圧を増加させることができる。真空ポンプ４５は、典型的には気体輸送式の真空ポンプであり、往復運動式の真空ポンプ又は回転式の真空ポンプなどが挙げられる。往復運動式の真空ポンプとしては、ダイヤフラム型又は揺動ピストン型の真空ポンプが挙げられる。回転式の真空ポンプとしては、液封ポンプ；油回転ポンプ（ロータリポンプ）；メカニカルブースターポンプ；ルーツ型、クロー型、スクリュー型、ターボ型、スクロール型などの各種ドライポンプなどが挙げられる。スクリュー型のドライポンプは、ポンプ効率に優れるため好適に用いられる。真空ポンプ４５は、回転数などを変化させるための可変速機構を備えていてもよい。可変速機構の例は、ポンプのモータを駆動するインバータである。可変速機構でポンプの回転数などを制御することによって、第１ガス分離装置１１の内部空間の圧力を適切に調節することができる。

　真空ポンプ４５は、複数の真空ポンプの集合体であってもよい。すなわち、真空ポンプ４５は、複数の真空ポンプのそれぞれによって第１ガス分離装置１１の透過空間（第２室１１４）を減圧できるように構成されていてもよい。この構成によれば、稼働する真空ポンプの数を調整することによって、第１ガス分離装置１１の透過空間の圧力を適切に調節することができる。

　図５の例では、第２ガス排出経路５２は、第１ガス分離装置１１の透過空間出口１１４ｂと真空ポンプ４５の入口とを接続している。第１循環経路７１は、真空ポンプ４５の出口と真空ポンプ４５のシールガス導入口とを接続している。分岐経路７２は、分岐位置９２において第１循環経路７１から分岐し、状態変化部２１のガス導入口２１ａに接続している。

　分岐位置９２には、切替バルブ（不図示）が設けられていてもよい。第１循環経路７１及び分岐経路７２にはそれぞれ、流量調整弁（不図示）が設けられていてもよい。このような構成によれば、切替バルブ及び各流量調整弁によって、第１循環経路７１に導く第２ガスＧ２の流量と状態変化部２１に導く第２ガスＧ２の流量とを調整することができる。

　図示は省略するが、分岐経路７２には、バッファタンク及び減圧弁が設けられていてもよい。

　図５の例では、昇圧機４３は、分岐位置９２よりも上流側において第１循環経路７１に設けられている。昇圧機４３は、真空ポンプ４５に供給されるシールガスとしての第２ガスＧ２を加圧するとともに、状態変化部２１に供給される第２ガスＧ２を加圧する。

　昇圧機４３は、第２ガスＧ２を加圧することができる限り、特に限定されない。昇圧機４３は、典型的にはコンプレッサである。

　回収システム１０１は、シールガスとしての第２ガスＧ２に含まれる水分を排出するドレイン機構（不図示）を備えていてもよい。このような構成によれば、例えば、第２ガスＧ２が水分を含む場合、水分によって回収システム１０１の各部材が不具合を起こすことを抑制することができる。

　昇圧機４３にドレイン機構が具備されていてもよい。図５に示すように、ドレイン機構により回収された水分は、昇圧機４３に接続されたドレイン経路７５によって外部に排出されてもよい。

　回収システム１０１では、制御装置４０によって、分岐位置９２に設けられた切替バルブ、第１循環経路７１に設けられた流量調整弁、及び分岐経路７２に設けられた流量調整弁を制御することで、真空ポンプ４５に供給される第２ガスＧ２の流量と状態変化部２１に供給される第２ガスＧ２の流量とを調整してもよい。

　変形例１の回収システム１０１を用いた回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第１ガス分離工程、状態変化工程、及び第３ガス循環工程を含む。これにより、回収システム１０１全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　変形例１の回収方法において、第１ガス分離工程は、例えば、以下のように実施される。以下では、第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合を例として、各工程を説明する。

　次に、第１ガス分離装置１１の第１室１１３に第１ガスＧ１を供給した状態で、第２室１１４内（透過空間）を真空ポンプ４５で減圧する。詳細には、真空ポンプ４５を用いて、透過空間出口１１４ｂを通じて、第２室１１４内を減圧する。

　第２室１１４内を減圧することによって、供給空間と透過空間との間に差圧が生じる、又は、差圧が増加する。これにより、第１ガスＧ１が第１分離膜１１１によって分離され、第１透過ガスＳ１が第２室１１４に供給され、第２室１１４から排出される。第１分離膜１１１を透過しなかった第１非透過ガスＳ２は第１室１１３から排出される。第１ガスＧ１の分離が行われている間、第２室１１４内は、真空ポンプ４５によって減圧され続けてもよい。

　第２室１１４から排出された第１透過ガスＳ１（第２ガスＧ２）は、第２ガス排出経路５２を通過し、真空ポンプ４５に吸引される。真空ポンプ４５は、吸引した第２ガスＧ２を第１循環経路７１に排出する。第２ガスＧ２は、分岐経路７２を経て、ガス導入口２１ａを通じて、状態変化部２１に供給される。

　変形例１の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第４ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

　変形例１の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第１ガス供給工程をさらに含んでいてもよい。

　変形例１の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、排ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

　変形例１の回収方法は、第２ガスＧ２の少なくとも一部を真空ポンプ４５のシールガスとして真空ポンプ４５に供給する第１循環工程をさらに含んでいてもよい。第１循環工程によれば、第１ガスＧ１よりも物質Ａの含有率が高い第２ガスＧ２の少なくとも一部を真空ポンプ４５のシールガスとして利用するので、ポンプ効率に優れたシールガスを必要とする真空ポンプを採用しつつ、最終的に得られる物質Ａの回収率を向上させることができる。

　第１循環工程では、真空ポンプ４５から第１循環経路７１に排出された第２ガスＧ２の少なくとも一部が、第１循環経路７１を経て、シールガスとして真空ポンプ４５に供給される。

（変形例２）
　図６は、変形例２の回収システム１０２を示す概略構成図である。回収システム１０２では、減圧装置（真空ポンプ）４５から排出された第２ガスＧ２が、昇圧機４３を通らずに状態変化部２１に供給されるよう、状態変化部２１が第２ガス排出経路５２に接続されている。これを除き、回収システム１０２は、上記で説明した変形例１の回収システム１０１と基本的に同じ構成を有する。回収システム１０２は、ガス分離を減圧方式で行うシステムである。回収システム１０２によれば、簡便な構成により、物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３をリサイクルすることができる。これにより、回収システム１０２全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　図６に示すように、回収システム１０２では、第２ガス排出経路５２は、第１部分５２１、第２部分５２２、及び第３部分５２３を有している。第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合、第１部分５２１は、第１ガス分離装置１１の透過空間出口１１４ｂと真空ポンプ４５の入口とを接続する部分である。第２部分５２２は、真空ポンプ４５の出口と分岐位置９３とを接続する部分である。第３部分５２３は、分岐位置９３と状態変化部２１のガス導入口２１ａとを接続する部分である。回収システム１０２では、第１循環経路７１は、分岐位置９３において第２ガス排出経路５２から分岐し、真空ポンプ４５のシールガス導入口に接続している。

　分岐位置９３には、切替バルブ（不図示）が設けられていてもよい。第１循環経路７１には、流量調整弁（不図示）が設けられていてもよい。このような構成によれば、切替バルブ及び各流量調整弁によって、第１循環経路７１に導く第２ガスＧ２の流量と状態変化部２１に導く第２ガスＧ２の流量とを調整することができる。

　図６の例では、昇圧機４３は、第１循環経路７１に設けられている。昇圧機４３は、真空ポンプ４５に供給されるシールガスとしての第２ガスＧ２を加圧する。

　図６に示すように、回収システム１０２では、第２ガス排出経路５２の第３部分５２３に、状態変化部２１に第２ガスＧ２を供給するための昇圧機４７が設けられている。すなわち、回収システム１０２は、第１ガス分離装置１１と状態変化部２１との間に設けられ、第２ガスＧ２を昇圧する昇圧機４７をさらに備えている。

　回収システム１０２では、制御装置４０によって、分岐位置９３に設けられた切替バルブ、第１循環経路７１に設けられた流量調整弁を制御することで、真空ポンプ４５に供給される第２ガスＧ２の流量と状態変化部２１に供給される第２ガスＧ２の流量とを調整してもよい。

　変形例２の回収システム１０２を用いた回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第１ガス分離工程と、状態変化工程と、第３ガス循環工程を含む。これにより、回収システム１０２全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　変形例２の回収方法において、第１ガス分離工程は、例えば、以下のように実施される。以下では、第１ガス分離装置１１が第１分離膜１１１を有する場合を例として、各工程を説明する。

［第１ガス分離工程］
　変形例１の回収方法と同様に、まず、第１ガス供給経路５１を通じて、第１ガスＧ１を第１ガス分離装置１１の第１室１１３（供給空間）に供給する。次に、第１ガス分離装置１１の第１室１１３に第１ガスＧ１を供給した状態で、第２室１１４内（透過空間）を真空ポンプ４５で減圧する。これにより、第１ガスＧ１が第１分離膜１１１によって分離され、第１透過ガスＳ１が第２室１１４に供給され、第２室１１４から排出される。第１分離膜１１１を透過しなかった第１非透過ガスＳ２は第１室１１３から排出される。

　第２室１１４から排出された第１透過ガスＳ１（第２ガスＧ２）は、第２ガス排出経路５２の第１部分５２１を通過し、真空ポンプ４５に吸引される。真空ポンプ４５は、吸引した第２ガスＧ２を第２ガス排出経路５２の第２部分５２２に排出する。第２ガスＧ２は、第２ガス排出経路５２の第３部分５２３を経て、ガス導入口２１ａを通じて、状態変化部２１に供給される。

　変形例２の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第４ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

　変形例２の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第１ガス供給工程をさらに含んでいてもよい。

　変形例２の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、排ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

　変形例２の回収方法は、上述した変形例１の回収システム１０１を用いた回収方法と同様に、第１循環工程をさらに含んでいてもよい。変形例２の回収方法において、第１循環工程は、例えば、以下のように実施される。

　第１循環工程では、真空ポンプ４５から第２ガス排出経路５２の第２部分５２２に排出された第２ガスＧ２の少なくとも一部が、第１循環経路７１を経て、シールガスとして真空ポンプ４５に供給される。

　本実施形態にかかる回収システムは、第１ガス分離装置１１に加えて第２ガス分離装置１２を備えていてもよい。第２ガス分離装置１２は、気体の物質Ａ及び気体の物質Ｂを含む混合ガスＧｍを分離して、混合ガスＧｍよりも物質Ａの含有率が高い濃縮ガスＧｃを得る装置でありうる。濃縮ガスＧｃが、第１ガス分離装置１１に供給される第１ガスＧ１の少なくとも一部であってもよい。すなわち、回収システムが第２ガス分離装置１２を備える場合、第２ガス分離装置１２の後段に第１ガス分離装置１１が配置されていてもよい。

　回収システムが第２ガス分離装置１２を備える場合、第３ガス循環経路６１は、（ｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の上流側へ導く、及び（ｉｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側へ導く、からなる群から選択される少なくとも１つを満たしてもよい。

　第２ガス分離装置１２を備える回収システムは、ガス分離を加圧方式で行うシステムであってもよく、ガス分離を減圧方式で行うシステムであってもよい。

（変形例３）
　図７は、変形例３の回収システム２００を示す概略構成図である。回収システム２００は、第２ガス分離装置１２と、第２ガス分離装置１２の後段に配置された第１ガス分離装置１１とを備える。回収システム２００では、第１ガス分離装置１１の下流部分が、図１の回収システム１００における第１ガス分離装置１１の下流部分と同じ構成を有する。回収システム２００は、ガス分離を加圧方式で行うシステムである。

　回収システム２００において、第３ガス循環経路６１は、（ｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の上流側へ導く、及び（ｉｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側へ導く、からなる群から選択される少なくとも１つを満たす。回収システム２００によれば、簡便な構成により、物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３をリサイクルすることができる。これにより、回収システム２００全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　図７に示すように、回収システム２００では、第３ガス循環経路６１は、第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２及び／又は第１ガス分離装置１１へ導く経路である。すなわち、回収システム２００によれば、第３ガス循環経路６１によって第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２及び／又は第１ガス分離装置１１へ導くことができる。

　混合ガスＧｍは、気体の物質Ａ及び気体の物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む。混合ガスＧｍは、第１ガスＧ１と同様に、気体の物質Ａ及び気体の物質Ｂとして、酸性ガスを含んでいてもよい。例えば、混合ガスＧｍは、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含んでいてもよい。混合ガスＧｍは、物質Ａとして窒素を含み、かつ物質Ｂとして二酸化炭素を含んでいてもよい。混合ガスＧｍは、気体の物質Ａ及び気体の物質Ｂ以外に、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物）などの不純物を含んでいてもよい。

　混合ガスＧｍにおける物質Ａの含有率は、例えば、１～７０ｖｏｌ％の範囲にある。混合ガスＧｍにおける物質Ａの含有率の上限は、５０ｖｏｌ％であってもよく、４０ｖｏｌ％であってもよく、３０ｖｏｌ％であってもよく、さらに２０ｖｏｌ％であってもよい。なお、ここでいう混合ガスＧｍとは、第３ガスＧ３が合流する前の混合ガスＧｍを意味する。第３ガスＧ３における物質Ａの含有率は、例えば、１～９５ｖｏｌ％の範囲にある。

　濃縮ガスＧｃにおける物質Ａの含有率は、例えば、５０ｖｏｌ％以上である。濃縮ガスＧｃにおける物質Ａの含有率の下限は、５５ｖｏｌ％であってもよく、６０ｖｏｌ％であってもよく、さらに６５ｖｏｌ％であってもよい。濃縮ガスＧｃにおける物質Ａの含有率の上限は、例えば、７９ｖｏｌ％である。

　図７に示す例では、燃焼装置３０（図７では省略）から排出される排ガスが、第２ガス分離装置１２に供給される混合ガスＧｍである。なお、ここでいう混合ガスＧｍとは、第３ガスＧ３が合流する前の混合ガスＧｍを意味する。

［第２ガス分離装置］
　第２ガス分離装置１２は、混合ガスＧｍを分離して、混合ガスＧｍよりも物質Ａの含有率が高い濃縮ガスＧｃを得ることができる装置である限り、特に限定されない。例えば、第２ガス分離装置１２は、分離膜によって混合ガスＧｍを分離して、濃縮ガスＧｃを得る膜分離方法を採用するものであってもよく、吸着材によって混合ガスＧｍを分離して、濃縮ガスＧｃを得る物理吸着方法を採用するものであってもよい。第２ガス分離装置１２が物理吸着方法を採用するものである場合、第２ガス分離装置１２は、ＰＳＡ方式を採用するものであってもよい。

　第２ガス分離装置１２が膜分離方法を採用するものである場合、第２ガス分離装置１２は、混合ガスＧｍを分離する第２分離膜１２１を有していてもよい。第２分離膜１２１によって混合ガスＧｍを分離して、濃縮ガスＧｃを得ることができる。

　図８は、回収システム２００が備える第２ガス分離装置１２の一例を示す概略断面図である。図８の例では、第２ガス分離装置１２は、供給された混合ガスＧｍを分離する第２分離膜１２１を有している。第２分離膜１２１によって得られた濃縮ガスＧｃは、混合ガスＧｍよりも物質Ａの含有率が高い。

　第２ガス分離装置１２が有する第２分離膜１２１は、混合ガスＧｍを第２透過ガスＳ３と第２非透過ガスＳ４とに分離する分離膜と言い換えることができる。第２透過ガスＳ３が濃縮ガスＧｃであってもよく、第２非透過ガスＳ４が濃縮ガスＧｃであってもよい。

　図８に示すように、第２ガス分離装置１２は、第２分離膜１２１及び容器１２２を備える。容器１２２は、第１室１２３及び第２室１２４を有する。第１室１２３は、混合ガスＧｍが供給される供給空間として機能する。第２室１２４は、第２透過ガスＳ３が供給される透過空間として機能する。第２透過ガスＳ３は、混合ガスＧｍが第２分離膜１２１を透過することによって得られる。

　第２分離膜１２１は、容器１２２の内部に配置されている。容器１２２の内部において、第２分離膜１２１は、第１室１２３と第２室１２４とを隔てている。第２分離膜１２１は、容器１２２の１対の壁面の一方から他方まで延びている。

　第１室１２３は、供給空間入口１２３ａ及び供給空間出口１２３ｂを有する。第２室１２４は、透過空間出口１２４ｂを有する。供給空間入口１２３ａは、第１ガスＧ１を供給空間（第１室１１３）に供給するための開口である。透過空間出口１１４ｂは、第２透過ガスＳ３を透過空間（第２室１２４）から排出するための開口である。供給空間出口１２３ｂは、第２分離膜１２１を透過しなかった第２非透過ガスＳ４を供給空間（第１室１２３）から排出するための開口である。供給空間入口１２３ａ、供給空間出口１２３ｂ及び透過空間出口１２４ｂのそれぞれは、例えば、容器１２２の壁面に形成されている。

　第１ガス分離装置１１と同じく、第２ガス分離装置１２は、流通式（連続式）の膜分離方法に適している。ただし、第２ガス分離装置１２は、バッチ式の膜分離方法に用いられてもよい。

　第２分離膜１２１の構成は、特に限定されない。図９は、図８に示す第２ガス分離装置１２が備える第２分離膜１２１の一例を示す概略断面図である。図９に示すように、第２分離膜１２１は、分離機能層５、分離機能層５を支持する多孔性支持体７、及び、分離機能層５と多孔性支持体７との間に配置されている中間層６を備えていてもよい。中間層６は、例えば、分離機能層５及び多孔性支持体７のそれぞれに直接接している。

　第２分離膜１２１は、気体の物質Ａを優先的に透過させる分離膜であってもよい。例えば、混合ガスＧｍが、物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ物質Ｂとして窒素を含んでいる場合、第２分離膜１２１は、混合ガスＧｍに含まれる気体の二酸化炭素（気体の物質Ａ）を優先的に透過させることができる二酸化炭素分離膜であってもよい。例えば、混合ガスＧｍが、物質Ａとして窒素を含み、かつ物質Ｂとして二酸化炭素を含んでいる場合、第２分離膜１２１は、混合ガスＧｍに含まれる気体の窒素（気体の物質Ａ）を優先的に透過させることができる窒素分離膜であってもよい。

　第２分離膜１２１が二酸化炭素分離膜である場合、第２透過ガスＳ３における二酸化炭素（物質Ａ）の含有率は、混合ガスＧｍにおける二酸化炭素の含有率よりも高い。一方、第２非透過ガスＳ４における二酸化炭素の含有率は、混合ガスＧｍにおける二酸化炭素の含有率よりも低い。すなわち、第２分離膜１２１が二酸化炭素分離膜である場合、第２透過ガスＳ３が濃縮ガスＧｃに相当する。

（分離機能層）
　第２分離膜１２１が二酸化炭素分離膜である場合、分離機能層５は、混合ガスＧｍに含まれる気体の二酸化炭素（気体の物質Ａ）を優先的に透過させることができる層である。分離機能層５としては、第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合の分離機能層５として挙げたものを用いることができる。

（中間層）
　中間層６としては、第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合の中間層２として挙げたものを用いることができる。

（多孔性支持体）
　多孔性支持体７としては、第１分離膜１１１が二酸化炭素分離膜である場合の多孔性支持体３として挙げたものを用いることができる。

　第２分離膜１２１が窒素分離膜である場合、第２透過ガスＳ３における二酸化炭素（物質Ｂ）の含有率は、混合ガスＧｍにおける二酸化炭素の含有率よりも低い。一方、第２非透過ガスＳ４における二酸化炭素の含有率は、混合ガスＧｍにおける二酸化炭素の含有率よりも高い。すなわち、第２分離膜１２１が窒素分離膜である場合、第２非透過ガスＳ４が濃縮ガスＧｃに相当する。

（分離機能層）
　第２分離膜１２１が窒素分離膜である場合、分離機能層５は、混合ガスＧｍに含まれる窒素を優先的に透過させることができる層である。

　第２分離膜１２１の構成は、図９に示す例に限定されない。第２分離膜１２１は、例えば、分離機能層５と、分離機能層５の一方の面側に配置され、分離機能層５を支持する多孔性支持体７とから構成されていてもよい。第２分離膜１２１は、例えば、分離機能層５と、分離機能層５の一方の面側に配置され、分離機能層５を保護する保護層と、分離機能層５の他方の面側に配置され、分離機能層５を支持する多孔性支持体７とから構成されていてもよい。保護層として、第１分離膜１１１の中間層２について説明した材料を含むものを使用できる。

　第２分離膜１２１を有する第２ガス分離装置１２は、図８に示す形態に限られない。第２分離膜１２１を有する第２ガス分離装置１２は、例えば、スパイラル型の膜エレメント、中空糸膜エレメントなどであってもよい。図示は省略するが、第２分離膜１２１を有する第２ガス分離装置１２は、図４に示した第１ガス分離装置１５にように、スパイラル型の膜エレメントであってもよい。

［ガス経路］
　図７に示すように、回収システム２００は、ガス経路として、混合ガス供給経路５５、濃縮ガス排出経路５６、及び非濃縮ガス排出経路５７をさらに備える。

　混合ガス供給経路５５は、運転時に、第２ガス分離装置１２に混合ガスＧｍを供給するための経路である。第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合、混合ガス供給経路５５は、第２ガス分離装置１２の供給空間入口１２３ａに接続されている。混合ガス供給経路５５は、燃焼装置３０（図７では省略）の排ガス出口３０ｂに接続されていてもよい。燃焼装置３０から第２ガス分離装置１２に混合ガスＧｍとしての排ガスが供給されてもよい。

　濃縮ガス排出経路５６は、運転時に、第２ガス分離装置１２から濃縮ガスＧｃを排出するための経路である。第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合、濃縮ガス排出経路５６は、第２ガス分離装置１２の透過空間出口１２４ｂと第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａとを接続している。濃縮ガス排出経路５６には、例えば、濃縮ガスＧｃの流量を制御するポンプ（不図示）が配置されていてもよい。

　図７に示すように、回収システム２００では、濃縮ガス排出経路５６が、第１ガス供給経路５１に相当する。回収システム２００では、第１ガス分離装置１１は濃縮ガス排出経路５６に接続されている。

　非濃縮ガス排出経路５７は、運転時に、第２ガス分離装置１２から濃縮ガスＧｃよりも物質Ａの含有率が低い非濃縮ガスＧｓを排出するための経路である。第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合、非濃縮ガス排出経路５７は、第２ガス分離装置１２の供給空間出口１２３ｂに接続されている。非濃縮ガス排出経路５７には、例えば、非濃縮ガスＧｓの流量を制御するポンプ（不図示）が配置されていてもよい。

　回収システム２００では、非濃縮ガス排出経路５７は、大気解放されている。ただし、非濃縮ガス排出経路５７の構成は、図７に示す例に限られない。

　回収システム２００では、第３ガス循環経路６１は、（ｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の上流側へ導く、及び（ｉｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側へ導く、からなる群から選択される少なくとも１つを満たす。図７に示すように、第３ガス循環経路６１は、分岐位置９１において第１部分６１Ａと第２部分６１Ｂとに分岐していてもよい。第１部分６１Ａは、合流位置８１において濃縮ガス排出経路５６（第１ガス供給経路５１）に合流していてもよい。第２部分６１Ｂは、合流位置８４において混合ガス供給経路５５に合流していてもよい。ただし、第１部分６１Ａ及び第２部分６１Ｂの合流位置は、図７に示す例に限られない。第１部分６１Ａは、例えば、第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａに接続されていてもよい。第２部分６１Ｂは、例えば、第２ガス分離装置１２の供給空間入口１２３ａに接続されていてもよい。

　分岐位置９１には、切替バルブ（不図示）が設けられていてもよい。第１循環経路７１の第１部分６１Ａ及び第２部分６１Ｂのそれぞれに流量調整弁（不図示）が設けられていてもよい。このような構成によれば、切替バルブ及び各流量調整弁によって、第２ガス分離装置１２及び第１ガス分離装置１１のそれぞれに導く第３ガスＧ３の流量を調整することができる。

　図７の例では、混合ガス供給経路５５は、第１部分５５Ａ及び第２部分５５Ｂを有する。第１部分５５Ａは、例えば、燃焼装置３０（図７では省略）の排ガス出口３０ｂと合流位置８４とを接続する部分である。第２部分５５Ｂは、合流位置８４と第２ガス分離装置１２の供給空間入口１２３ａとを接続する部分である。

［加圧装置］
　図７に示すように、回収システム２００は、第２ガス分離装置１２の内部空間を加圧する加圧装置４２をさらに備えている。図７に示す例では、加圧装置４２は、混合ガス供給経路５５の第２部分５５Ｂに設けられている。

　加圧装置４２は、第２ガス分離装置１２の内部空間を加圧することができる限り、特に限定されない。

　図７に示す例では、混合ガス供給経路５５における合流位置８４は、加圧装置４２の上流側に位置している。そのため、状態変化部２１から排出される第３ガスＧ３は、加圧装置４２を経て、第２ガス分離装置１２に供給される。ただし、合流位置８４の位置は、図７に示す例に限定されない。例えば、合流位置８４は、加圧装置４２の下流側かつ第２ガス分離装置１２の上流側に位置していてもよい。

　回収システム２００では、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が、混合ガスＧｍおける物質Ａの含有率以上である場合、第３ガスＧ３が第２ガス分離装置１２の上流側へ送られてもよい。ただし、第３ガスＧ３が第２ガス分離装置１２の上流側へ送られるのは、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が混合ガスＧｍおける物質Ａの含有率以上である場合に限られない。例えば、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が、第１ガスＧ１おける物質Ａの含有率と同程度である場合、第３ガスＧ３が第２ガス分離装置１２の上流側へ送られてもよい。

　回収システム２００では、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が、混合ガスＧｍおける物質Ａの含有率以上である場合、第３ガスＧ３が第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側へ送られてもよい。ただし、第３ガスＧ３が第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側へ送られるのは、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が混合ガスＧｍおける物質Ａの含有率以上である場合に限られない。例えば、第３ガスＧ３における物質Ａの含有率が、第１ガスＧ１おける物質Ａの含有率と同程度である場合、第３ガスＧ３が第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側へ送られてもよい。

　回収システム２００では、制御装置４０によって、分岐位置９１に設けられた切替バルブ、第１循環経路７１の第１部分６１Ａ及び第２部分６１Ｂに設けられた流量調整弁を制御することで、第２ガス分離装置１２及び第１ガス分離装置１１のそれぞれに導く第３ガスＧ３の流量を調整してもよい。

　変形例３の回収システム２００を用いた回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第１ガス分離工程、状態変化工程、及び第３ガス循環工程を含む。これにより、回収システム２００全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　変形例３の回収方法は、第１ガス分離工程の前に、気体の物質Ａ及び気体の物質Ｂを含む混合ガスＧｍを第２ガス分離装置１２で分離して、混合ガスＧｍよりも物質Ａの含有率が高い濃縮ガスＧｃを得る第２ガス分離工程をさらに含む。変形例３の回収方法では、濃縮ガスＧｃが、第１ガス分離装置に供給される第１ガスＧ１の少なくとも一部である。

　変形例３の回収方法において、第２ガス分離工程及び第３ガス循環工程は、例えば、以下のように実施される。以下では、第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合を例として、各工程を説明する。

［第２ガス分離工程］
　第２ガス分離工程では、まず、混合ガス供給経路５５を通じて、混合ガスＧｍを第２ガス分離装置１２の第１室１２３（供給空間）に供給する。

　次に、第２ガス分離装置１２の第１室１２３に混合ガスＧｍを供給した状態で、第１室１２３（供給空間）内を加圧装置４２で加圧する。詳細には、加圧装置４２を用いて、供給空間入口１２３ａを通じて、第１室１２３内を加圧する。

　第１室１２３内を加圧することによって、供給空間と透過空間との間に差圧が生じる、又は、差圧が増加する。これにより、混合ガスＧｍが第２分離膜１２１によって分離され、第２透過ガスＳ３が第２室１２４に供給され、第２室１２４から排出される。第２分離膜１２１を透過しなかった第２非透過ガスＳ４は第１室１２３から排出される。混合ガスＧｍの分離が行われている間、第２室１２４内は、加圧装置４２によって加圧され続けてもよい。

　第２室１２４から排出された第２透過ガスＳ３（濃縮ガスＧｃ）は、濃縮ガス排出経路５６に排出される。濃縮ガスＧｃは、濃縮ガス排出経路５６を経て、供給空間入口１１３ａを通じて、第１ガス分離装置１１に供給される。第１室１２３から排出された第２非透過ガスＳ４（非濃縮ガスＧｓ）は、大気解放される。

　第２ガス分離工程に続けて、第１ガス分離工程が実施される。

［第３ガス循環工程］
　第３ガス循環工程において、第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の上流側、及び第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側からなる群から選択される少なくとも１つへ送る。これにより、回収システム２００全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　変形例３の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第４ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

　変形例３の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、第１ガス供給工程をさらに含んでいてもよい。

　第１ガス供給工程では、燃焼装置３０から排出された排ガスを混合ガスＧｍとして第１ガス分離装置１１に供給する。

　変形例３の回収方法は、上述した回収システム１００を用いた回収方法と同様に、排ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

（変形例４）
　図１０は、変形例４の回収システム２０１を示す概略構成図である。回収システム２０１は、加圧装置４２に代えて、第２ガス分離装置１２の内部空間を減圧する減圧装置４６を備えている。回収システム２０１では、第１ガス分離装置１１の下流部分が、図５の回収システム１０１における第１ガス分離装置１１の下流部分と同じ構成を有する。回収システム２０１は、ガス分離を減圧方式で行うシステムである。これらを除き、回収システム２０１は、上記で説明した変形例３の回収システム２００と基本的に同じ構成を有する。図１０に示す例では、減圧装置４６は、濃縮ガス排出経路５６に設けられている。ただし、図示は省略するが、回収システム２０１は、第２ガス分離装置１２の内部空間に混合ガスＧｍを送り込むための送風ブロワを備えていてもよい。回収システム２０１によれば、簡便な構成により、物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３をリサイクルすることができる。これにより、回収システム２０１全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　減圧装置４６は、典型的には真空ポンプ４６である。図１０に示すように、回収システム２０１は、第２ガス分離装置１２の内部空間を減圧する真空ポンプ４６と、濃縮ガスＧｃの少なくとも一部を真空ポンプ４６のシールガスとして真空ポンプ４６に導くシールガス循環経路である第２循環経路７３とを備えていてもよい。回収システム２０１は、第２循環経路７３に設けられた昇圧機４４をさらに備えていてもよい。

　上述の構成によれば、混合ガスＧｍよりも物質Ａの含有率が高い濃縮ガスＧｃの少なくとも一部を真空ポンプ４６のシールガスとして採用することができる。濃縮ガスＧｃは、第２循環経路７３を経て真空ポンプ４６に供給される。そのため、上述の構成によれば、ポンプ効率に優れたシールガスを必要とする真空ポンプを採用しつつ、最終的に得られる物質Ａの回収率を向上させることができる。

　真空ポンプ４６は、真空ポンプ４５と同じくシールガスを必要とする真空ポンプであってもよい。真空ポンプ４６は、第２ガス分離装置１２の内部空間を減圧することができる。第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合、真空ポンプ４６は、第２ガス分離装置１２の透過空間（第２室１２４）を減圧することができる。言い換えると、真空ポンプ４６によって、第２ガス分離装置１２の供給空間（第１室１２３）と透過空間（第２室１２４）との間において、差圧を生じさせる、又は、差圧を増加させることができる。真空ポンプ４６として、真空ポンプ４５について挙げたものを用いることができる。

　真空ポンプ４６は、複数の真空ポンプの集合体であってもよい。すなわち、真空ポンプ４６は、複数の真空ポンプのそれぞれによって第２ガス分離装置１２の透過空間（第２室１２４）を減圧できるように構成されていてもよい。この構成によれば、稼働する真空ポンプの数を調整することによって、第２ガス分離装置１２の透過空間の圧力を適切に調節することができる。

　図１０の例では、真空ポンプ４６は、第２ガス分離装置１２から濃縮ガスＧｃを排出するための濃縮ガス排出経路５６に配置されている。第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合、濃縮ガス排出経路５６は、第２ガス分離装置１２の透過空間出口１２４ｂと第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａとを接続している。

　図１０の例では、昇圧機４４は、第２循環経路７３に設けられている。昇圧機４４は、真空ポンプ４６へ供給されるシールガスとしての濃縮ガスＧｃを加圧する。昇圧機４４を連続運転することにより、濃縮ガスＧｃを安定して得ることができる。

　昇圧機４４は、真空ポンプ４６へ供給されるシールガスとしての濃縮ガスＧｃを加圧することができる限り、特に限定されない。昇圧機４４は、典型的にはコンプレッサである。

　回収システム２０１は、シールガスとしての濃縮ガスＧｃに含まれる水分を排出するドレイン機構（不図示）を備えていてもよい。このような構成によれば、例えば、濃縮ガスＧｃが水分を含む場合、水分によって回収システム２０１の各部材が不具合を起こすことを抑制することができる。

　昇圧機４４にドレイン機構が具備されていてもよい。図１０に示すように、ドレイン機構により回収された水分は、昇圧機４４に接続されたドレイン経路７６によって外部に排出されてもよい。

［ガス経路］
　図１０に示すように、回収システム２０１では、濃縮ガス排出経路５６は、第１部分５６１、第２部分５６２、第３部分５６３、及び第４部分５６４を有している。第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合、第１部分５６１は、第２ガス分離装置１２の透過空間出口１２４ｂと真空ポンプ４６の入口とを接続する部分である。第２部分５６２は、真空ポンプ４６の出口と分岐位置９４とを接続する部分である。第３部分５６３は、分岐位置９４と合流位置８１とを接続する部分である。第４部分５６４は、合流位置８１と第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａとを接続する部分である。回収システム２０１では、第２循環経路７３は、分岐位置９４において濃縮ガス排出経路５６から分岐し、真空ポンプ４６のシールガス導入口に接続している。

　図１０に示すように、回収システム２０１では、濃縮ガス排出経路５６が、第１ガス供給経路５１に相当する。回収システム２０１では、第１ガス分離装置１１は濃縮ガス排出経路５６に接続されている。

　分岐位置９４には、切替バルブ（不図示）が設けられていてもよい。第２循環経路７３には、流量調整弁（不図示）が設けられていてもよい。このような構成によれば、切替バルブ及び各流量調整弁によって、第２循環経路７３に導く濃縮ガスＧｃの流量と第１ガス分離装置１１に導く濃縮ガスＧｃ（第１ガスＧ１）の流量とを調整することができる。

　回収システム２０１では、第３ガス循環経路６１は、（ｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の上流側へ導く、及び（ｉｉ）第３ガスＧ３を第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側へ導く、からなる群から選択される少なくとも１つを満たす。図１０に示すように、第３ガス循環経路６１は、分岐位置９１において第１部分６１Ａと第２部分６１Ｂとに分岐していてもよい。第１部分６１Ａは、合流位置８１において濃縮ガス排出経路５６（第１ガス供給経路５１）に合流していてもよい。第２部分６１Ｂは、合流位置８４において混合ガス供給経路５５に合流していてもよい。ただし、第３ガス循環経路６１の合流位置は、図１０に示す例に限られない。第１部分６１Ａは、例えば、第１ガス分離装置１１の供給空間入口１１３ａに接続されていてもよい。第２部分６１Ｂは、例えば、第２ガス分離装置１２の供給空間入口１２３ａに接続されていてもよい。

　回収システム２０１では、制御装置４０によって、分岐位置９４に設けられた切替バルブ、第２循環経路７３に設けられた流量調整弁を制御することで、真空ポンプ４６に供給される濃縮ガスＧｃの流量と第１ガス分離装置１１に供給される濃縮ガスＧｃ（第１ガスＧ１）の流量とを調整してもよい。

　変形例４の回収システム２０１を用いた回収方法は、上述した変形例３の回収システム２００を用いた回収方法と同様に、第２ガス分離工程、第１ガス分離工程、状態変化工程、及び第３ガス循環工程を含む。これにより、回収システム２０１全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　変形例４の回収方法において、第２ガス分離工程は、例えば、以下のように実施される。以下では、第２ガス分離装置１２が第２分離膜１２１を有する場合を例として、各工程を説明する。

　次に、第２ガス分離装置１２の第１室１２３に混合ガスＧｍを供給した状態で、第２室１２４内（透過空間）を真空ポンプ４６で減圧する。詳細には、真空ポンプ４６を用いて、透過空間出口１２４ｂを通じて、第２室１２４内を減圧する。

　第２室１２４内を減圧することによって、供給空間と透過空間との間に差圧が生じる、又は、差圧が増加する。これにより、混合ガスＧｍが第２分離膜１２１によって分離され、第２透過ガスＳ３が第２室１２４に供給され、第２室１２４から排出される。第２分離膜１２１を透過しなかった第２非透過ガスＳ４は第１室１２３から排出される。混合ガスＧｍの分離が行われている間、第２室１２４内は、真空ポンプ４６によって減圧され続けてもよい。

　第２室１２４から排出された第２透過ガスＳ３（濃縮ガスＧｃ）は、濃縮ガス排出経路５６の第１部分５６１を通過し、真空ポンプ４６に吸引される。真空ポンプ４６は、吸引した濃縮ガスＧｃを濃縮ガス排出経路５６の第２部分５６２に排出する。濃縮ガスＧｃは、濃縮ガス排出経路５６の第３部分５６３を経て、供給空間入口１１３ａを通じて、第１ガス分離装置１１に供給される。第１室１２３から排出された第２非透過ガスＳ４（非濃縮ガスＧｓ）は、大気解放される。

　変形例４の回収方法は、第２透過ガスＳ３（濃縮ガスＧｃ）の少なくとも一部を真空ポンプ４６のシールガスとして真空ポンプ４６に供給する第２循環工程をさらに含んでいてもよい。第２循環工程によれば、混合ガスＧｍよりも物質Ａの含有率が高い濃縮ガスＧｃの少なくとも一部を真空ポンプ４６のシールガスとして利用するので、ポンプ効率に優れたシールガスを必要とする真空ポンプを採用しつつ、最終的に得られる物質Ａの回収率を向上させることができる。

　第２循環工程では、真空ポンプ４６から濃縮ガス排出経路５６の第２部分５６２に排出された濃縮ガスＧｃの少なくとも一部が、第２循環経路７３を経て、シールガスとして真空ポンプ４６に供給される。

　変形例４の回収方法は、上述した変形例１の回収システム１０１を用いた回収方法と同様に、第４ガス循環工程、第１循環工程、第１ガス供給工程、及び排ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

（変形例５）
　図１１は、変形例５の回収システム２０２を示す概略構成図である。回収システム２０２では、第１ガス分離装置１１の下流部分が、図６の回収システム１０２における第１ガス分離装置１１の下流部分と同じ構成を有する。これを除き、回収システム２０２は、上記で説明した変形例４の回収システム２０１と同じ構成を有する。回収システム２０２は、ガス分離を減圧方式で行うシステムである。回収システム２０２によれば、簡便な構成により、物質Ａの含有率が低い第３ガスＧ３をリサイクルすることができる。これにより、回収システム２０２全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　変形例５の回収システム２０２を用いた回収方法は、上述した変形例４の回収システム２０１を用いた回収方法と同様に、第２ガス分離工程、第１ガス分離工程、状態変化工程、及び第３ガス循環工程を含む。これにより、回収システム２０２全体の物質Ａの回収動力を低減することができる。

　変形例５の回収方法は、上述した変形例２の回収システム１０２を用いた回収方法と同様に、第４ガス循環工程、第１循環工程、第１ガス供給工程、及び排ガス循環工程をさらに含んでいてもよい。

（その他の変形例）
　以上の各例は、技術的に矛盾しない限り、相互に組み合わされてもよい。

　以下に、計算例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［回収システム３００］
　図１２に示す回収システム３００は、ガス分離を加圧方式で行うシステムである。回収システム３００は、回収装置２０の状態変化部２１から排出される第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側、及び第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側、からなる群から選択される少なくとも１つへ導く第３ガス循環経路６１を備えていなかった。一方、回収システム３００は、状態変化部２１から排出される第３ガスＧ３を分離して、第３ガスＧ３よりも物質Ａの含有率が高い第５ガスＧ５を得る第３ガス分離装置１３と、第３ガス分離装置１３から排出される第５ガスＧ５を第１ガス分離装置１１の下流側かつ状態変化部２１の上流側へ導く第５ガス循環経路６５とを備えていた。これらを除き、回収システム３００は、図７に示す回収システム２００と同じ構成を有していた。図１２では省略しているが、回収システム３００は、混合ガス供給経路５５に接続され、１段目の第２ガス分離装置１２に混合ガスＧｍとして排ガスを供給する燃焼装置３０、及び排ガスの少なくとも一部を燃焼装置３０に送るための排ガス循環経路５９を備えていた。

（計算例１）
　計算例１として、図１２に示す回収システム３００を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、計算例１では、状態変化部２１から排出された第３ガスＧ３は大気解放することを想定した。すなわち、第５ガス循環経路６５を用いた第５ガスＧ５の循環は行わないことを想定した。状態変化部２１は、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを液化して、液体の回収物Ｍを得る液化部であることを想定した。状態変化部２１から排出される回収物Ｍをタンク２２で回収することを想定した。また、排ガス循環経路５９を用いて燃焼装置３０の排ガスの一部を燃焼装置３０に循環させるとともに、排ガスの一部を大気解放することを想定した。

　回収システム３００において、１段目の第２ガス分離装置１２が備える第２分離膜１２１として、ＣＯ₂透過速度４００ＧＰＵ、分離係数α２５の二酸化炭素分離膜を用いることを想定した。２段目の第１ガス分離装置１１が備える第１分離膜１１１として、ＣＯ₂透過速度１６０ＧＰＵ、分離係数α３５の二酸化炭素分離膜を用いることを想定した。

　１段目の第２ガス分離装置１２に供給される混合ガスＧｍにおいて、物質Ａとしての二酸化炭素の含有率が２０ｖｏｌ％、物質Ｂとしての窒素の含有率が５６ｖｏｌ％、酸素の含有率が４ｖｏｌ％、水（Ｈ₂Ｏ）の含有率が２０ｖｏｌ％であることを想定した。混合ガスＧｍ中の二酸化炭素の重量が４１４．２ｋｇ／ｈであり、混合ガスＧｍの温度が８０℃であることを想定した。

　１段目の加圧装置４２及び２段目の加圧装置４１のポンプ効率がいずれも７０％であることを想定した。１段目の第２ガス分離装置１２の供給側圧力が８４０ｋＰａであり、２段目の第１ガス分離装置１１の供給側圧力が６７０ｋＰａであることを想定した。なお、本明細書において、特に言及のない限り、「圧力」は、絶対圧を意味する。１段目の第２ガス分離装置１２の透過側圧力及び２段目の第１ガス分離装置１１の透過側圧力がともに１０１．３ｋＰａであることを想定した。１段目の第２ガス分離装置１２が備える第２分離膜１２１及び２段目の第１ガス分離装置１１が備える第１分離膜１１１へのガス供給温度がともに３０℃であることを想定した。

　計算例１について、下記の仮定条件が成立する場合に、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）とは、回収装置２０から得られる液体二酸化炭素（液化炭酸）に含まれる二酸化炭素の重量１ｋｇ当たりの、回収システム全体の運転に必要な動力の和である。計算には、AVEVA社製のプロセスシミュレーションソフトAVEVA Process Simulation (APS)を用いた。
＜仮定条件＞
・２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９５ｖｏｌ％である。
・回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量が２５９０ｔｏｎ／年である。

（計算例２）
　計算例２として、図７に示す回収システム２００を運転したときのシミュレーションを行った。図７では省略しているが、回収システム２００は、混合ガス供給経路５５に接続され、１段目の第２ガス分離装置１２に混合ガスＧｍとして排ガスを供給する燃焼装置３０、及び排ガスの少なくとも一部を燃焼装置３０に送るための排ガス循環経路５９を備えていた。ただし、計算例２では、第３ガス循環経路の第１部分６１Ａを用いた第３ガスＧ３の循環は行わず、第３ガス循環経路の第２部分６１Ｂを用いた第３ガスＧ３の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環のみを行うことを想定した。また、仮定条件において、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は３０００ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１と同様の条件で、計算例２について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例３）
　計算例３として、計算例２と同様に、図７に示す回収システム２００を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、計算例３では、第３ガス循環経路の第２部分６１Ｂを用いた第３ガスＧ３の循環は行わず、第３ガス循環経路の第１部分６１Ａを用いた第３ガスＧ３の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環のみを行うことを想定した。また、仮定条件において、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は３０００ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１と同様の条件で、計算例３について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例４）
　計算例４として、計算例１と同様に、図１２に示す回収システム３００を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、計算例４では、第５ガス循環経路６５を用いた第５ガスＧ５の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環を行うことを想定した。回収システム３００において、３段目の第３ガス分離装置１３が備える第３分離膜１３１として、ＣＯ₂透過速度１６０ＧＰＵ、分離係数α３５の二酸化炭素分離膜を用いることを想定した。３段目の第３ガス分離装置１３の供給側圧力が６７０ｋＰａＡであり、透過側圧力が１０１．３ｋＰａＡであることを想定した。３段目の第３ガス分離装置１３が備える第３分離膜１３１へのガス供給温度が３０℃であることを想定した。３段目の第３ガス分離装置１３から排出される第５ガスＧ５における二酸化炭素の含有率が９５ｖｏｌ％であることを想定した。また、仮定条件において、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２９１０ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１と同様の条件で、計算例４について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例５）
　計算例５として、計算例３と同様に、図７に示す回収システム２００を運転したときのシミュレーションを行った。すなわち、計算例５では、第３ガス循環経路の第２部分６１Ｂを用いた第３ガスＧ３の循環は行わず、第３ガス循環経路の第１部分６１Ａを用いた第３ガスＧ３の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環のみを行うことを想定した。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９１ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２５９０ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例３と同様の条件で、計算例５について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例６）
　計算例６として、計算例３と同様に、図７に示す回収システム２００を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９２ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２６９７ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例３と同様の条件で、計算例６について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例７）
　計算例７として、計算例３と同様に、図７に示す回収システム２００を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９３ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２８００ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例３と同様の条件で、計算例７について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例８）
　計算例８として、計算例３と同様に、図７に示す回収システム２００を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９４ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２９０１ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例３と同様の条件で、計算例８について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

　計算例１～４のシミュレーション結果を表１に示す。計算例５～８のシミュレーション結果を表２に示す。表１及び表２において、各装置の「ＣＯ₂回収率」とは、装置に供給された供給ガスに含まれる二酸化炭素の重量（ｗｔ）に対する装置から排出された濃縮ガスに含まれる二酸化炭素の重量（ｗｔ）の割合（ｗｔ％）を意味する。例えば、燃焼装置の「ＣＯ₂回収率」とは、燃焼装置に供給された燃料ガスに含まれる二酸化炭素の重量（ｗｔ）に対する燃焼装置から排出された排ガス（混合ガスＧｍ）に含まれる二酸化炭素の重量（ｗｔ）の割合（ｗｔ％）を意味する。表１において、各装置の「ＣＯ₂回収動力」とは、装置において二酸化炭素の含有率が高いガス又は物質を得るために要した動力を意味する。例えば、回収装置の「ＣＯ₂回収動力」とは、回収装置において第２ガスＧ２よりも二酸化炭素の含有率が高い回収物Ｍを得るために要した動力（ｋＷｈ）を意味する。例外的に、燃焼装置の「ＣＯ₂回収動力」は、排ガス循環経路５９を用いて燃焼装置３０の排ガスの一部を燃焼装置３０に循環させるために要した動力（ｋＷｈ）を意味する。後述する表３及び表４についても同様である。

　計算例１及び４と計算例２、３、５～８とのシミュレーション結果の比較からわかるとおり、回収装置２０から排出された第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側へ導く第３ガス循環経路６１を備えた回収システムを運転させた場合（計算例２、３、５～８）、簡便な構成により、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を低減させることができた。また、計算例２と計算例３、５～８とのシミュレーション結果の比較からわかるとおり、回収装置２０から排出された第３ガスＧ３を１段目の第２ガス分離装置１２の下流側かつ２段目の第１ガス分離装置１１の上流側へ循環させた場合（計算例３、５～８）、第３ガスＧ３を１段目の第２ガス分離装置１２の上流側へ循環させた場合（計算例２）よりも、上記回収動力を低減させることができた。さらに、計算例３、５～８のシミュレーション結果から、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９０～９５ｖｏｌ％の範囲にあるとき、上記回収動力を低減させる効果が顕著であることわかった。

［回収システム３０１］
　図１３に示す回収システム３０１は、ガス分離を減圧方式で行うシステムである。回収システム３０１は、回収装置２０の状態変化部２１から排出される第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側、及び第２ガス分離装置１２の下流側かつ第１ガス分離装置１１の上流側、からなる群から選択される少なくとも１つへ導く第３ガス循環経路６１を備えていなかった。一方、回収システム３０１は、状態変化部２１から排出される第３ガスＧ３を分離して、第３ガスＧ３よりも物質Ａの含有率が高い第５ガスＧ５を得る第３ガス分離装置１３と、第３ガス分離装置１３から排出される第５ガスＧ５を第１ガス分離装置１１の下流側かつ状態変化部２１の上流側へ導く第５ガス循環経路６５とを備えていた。これらを除き、回収システム３０１は、図１０に示す回収システム２０１と同じ構成を有していた。図１３では省略しているが、回収システム３０１は、混合ガス供給経路５５に接続され、１段目の第２ガス分離装置１２に混合ガスＧｍとして排ガスを供給する燃焼装置３０を備えていた。ただし、回収システム３０１は、排ガスの少なくとも一部を燃焼装置３０に送るための排ガス循環経路５９を備えていなかった。

（計算例９）
　計算例９として、図１３に示す回収システム３０１を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、計算例９では、状態変化部２１から排出された第３ガスＧ３は大気解放することを想定した。すなわち、第５ガス循環経路６５を用いた第５ガスＧ５の循環は行わないことを想定した。状態変化部２１は、第２ガスＧ２に含まれる物質Ａを液化して、液体の回収物Ｍを得る液化部であることを想定した。状態変化部２１から排出される回収物Ｍをタンク２２で回収することを想定した。また、燃焼装置３０の排ガスの一部を大気解放することを想定した。

　回収システム３０１において、１段目の第２ガス分離装置１２が備える第２分離膜１２１として、ＣＯ₂透過速度４００ＧＰＵ、分離係数α２５の二酸化炭素分離膜を用いることを想定した。２段目の第１ガス分離装置１１が備える第１分離膜１１１として、ＣＯ₂透過速度１６０ＧＰＵ、分離係数α３５の二酸化炭素分離膜を用いることを想定した。

　１段目の第２ガス分離装置１２に供給される混合ガスＧｍにおいて、物質Ａとしての二酸化炭素の含有率が８ｖｏｌ％、物質Ｂとしての窒素の含有率が７０ｖｏｌ％、酸素の含有率が５ｖｏｌ％、水（Ｈ₂Ｏ）の含有率が１７ｖｏｌ％であることを想定した。混合ガスＧｍ中の二酸化炭素の重量が４１４．２ｋｇ／ｈであり、混合ガスＧｍの温度が８０℃であることを想定した。

　１段目の真空ポンプ４６及び２段目の真空ポンプ４５のポンプ効率が４０％であり、ブロワ効率が７０％であることを想定した。１段目の第２ガス分離装置１２の供給側圧力及び２段目の第１ガス分離装置１１の供給側圧力がともに１１５ｋＰａＡであることを想定した。１段目の第２ガス分離装置１２の透過側圧力が３ｋＰａＡであり、２段目の第１ガス分離装置１１の透過側圧力が２０ｋＰａＡであることを想定した。１段目の第２ガス分離装置１２が備える第２分離膜１２１及び２段目の第１ガス分離装置１１が備える第１分離膜１１１へのガス供給温度がともに３０℃であることを想定した。

　計算例９について、下記の仮定条件が成立する場合に、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。計算には、AVEVA社製のプロセスシミュレーションソフトAVEVA Process Simulation (APS)を用いた。
＜仮定条件＞
・２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９５ｖｏｌ％である。
・回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量が２５９０ｔｏｎ／年である。

（計算例１０）
　計算例１０として、図１０に示す回収システム２０１を運転したときのシミュレーションを行った。図１０では省略しているが、回収システム２０１は、混合ガス供給経路５５に接続され、１段目の第２ガス分離装置１２に混合ガスＧｍとして排ガスを供給する燃焼装置３０を備えていた。ただし、回収システム２０１は、排ガスの少なくとも一部を燃焼装置３０に送るための排ガス循環経路５９を備えていなかった。また、計算例１０では、第３ガス循環経路の第１部分６１Ａを用いた第３ガスＧ３の循環は行わず、第３ガス循環経路の第２部分６１Ｂを用いた第３ガスＧ３の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環のみを行うことを想定した。また、仮定条件において、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は３０００ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例９と同様の条件で、計算例１０について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例１１）
　計算例１１として、計算例１０と同様に、図１０に示す回収システム２０１を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、計算例１１では、第３ガス循環経路の第２部分６１Ｂを用いた第３ガスＧ３の循環は行わず、第３ガス循環経路の第１部分６１Ａを用いた第３ガスＧ３の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環のみを行うことを想定した。また、仮定条件において、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は３０００ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例９と同様の条件で、計算例１１について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例１２）
　計算例１２として、計算例９と同様に、図１３に示す回収システム３０１を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、計算例１２では、第５ガス循環経路６５を用いた第５ガスＧ５の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環を行うことを想定した。回収システム３０１において、３段目の第３ガス分離装置１３が備える第３分離膜１３１として、ＣＯ₂透過速度１６０ＧＰＵ、分離係数α３５の二酸化炭素分離膜を用いることを想定した。３段目の第３ガス分離装置１３の供給側圧力が６７０ｋＰａＡであり、透過側圧力が１０１．３ｋＰａＡであることを想定した。３段目の第３ガス分離装置１３が備える第３分離膜１３１へのガス供給温度が３０℃であることを想定した。３段目の第３ガス分離装置１３から排出される第５ガスＧ５における二酸化炭素の含有率が９５ｖｏｌ％であることを想定した。また、仮定条件において、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２９１０ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例９と同様の条件で、計算例１２について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例１３）
　計算例１３として、計算例１１と同様に、図１０に示す回収システム２０１を運転したときのシミュレーションを行った。すなわち、計算例１３では、第３ガス循環経路の第２部分６１Ｂを用いた第３ガスＧ３の循環は行わず、第３ガス循環経路の第１部分６１Ａを用いた第３ガスＧ３の循環、及び第４ガス循環経路５４を用いた第４ガスＧ４の循環のみを行うことを想定した。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が８５ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は１９２２ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１１と同様の条件で、計算例１３について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例１４）
　計算例１４として、計算例１１と同様に、図１０に示す回収システム２０１を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９０ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２４９４ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１１と同様の条件で、計算例１４について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例１５）
　計算例１５として、計算例１１と同様に、図１０に示す回収システム２０１を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９１ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２６００ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１１と同様の条件で、計算例１５について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例１６）
　計算例１６として、計算例１１と同様に、図１０に示す回収システム２０１を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９２ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２７０５ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１１と同様の条件で、計算例１６について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

（計算例１７）
　計算例１７として、計算例１１と同様に、図１０に示す回収システム２０１を運転したときのシミュレーションを行った。ただし、仮定条件において、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９３ｖｏｌ％であるとした。また、回収装置２０による液体二酸化炭素（液化炭酸）の生成量は２８０６ｔｏｎ／年であるとした。これら以外は、計算例１１と同様の条件で、計算例１７について、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を計算した。

　計算例９～１２のシミュレーション結果を表３に示す。計算例１３～１７のシミュレーション結果を表４に示す。

　計算例９及び１２と計算例１０、１１、１３～１７とのシミュレーション結果の比較からわかるとおり、回収装置２０から排出された第３ガスＧ３を第１ガス分離装置１１の上流側へ導く第３ガス循環経路６１を備えた回収システムを運転させた場合（計算例１０、１１、１３～１７）、簡便な構成により、回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を低減させることができた。また、計算例１０と計算例１１、１３～１７とのシミュレーション結果の比較からわかるとおり、回収装置２０から排出された第３ガスＧ３を１段目の第２ガス分離装置１２の下流側かつ２段目の第１ガス分離装置１１の上流側へ循環させた場合（計算例１１、１３～１７）、第３ガスＧ３を１段目の第２ガス分離装置１２の上流側へ循環させた場合（計算例１０）よりも、上記回収動力を低減させることができた。さらに、計算例１１、１３～１７のシミュレーション結果から、２段目の第１ガス分離装置１１から排出される第２ガスＧ２（第１透過ガスＳ１）における二酸化炭素の含有率が９０～９５ｖｏｌ％の範囲にあるとき、上記回収動力を低減させる効果が顕著であることわかった。

　表１及び表２における計算例２、３、５～８と表３及び表４における計算例１０、１１、１３～１７とのシミュレーション結果の比較からわかるとおり、ガス分離装置におけるガス分離を減圧方式で行うよりも加圧方式で行った方が、小さい膜面積で回収システム全体の二酸化炭素の回収動力（ｋＷｈ／ｋｇ－ＣＯ₂）を低減させることができた。

　本実施形態の回収システム及び回収方法は、混合ガス、例えば、二酸化炭素及び窒素を含む混合ガス、を分離することに適している。特に、本実施形態の回収システム及び回収方法は、工場又は発電所などの燃焼装置から排出される排出ガスから二酸化炭素を効率的に回収することに適している。

Claims

　気体の物質Ａ及び気体の前記物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスを分離して、前記第１ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い第２ガスを得る第１ガス分離装置と、
　前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを状態変化させて回収する回収装置と、
　前記回収装置から排出される第３ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ導く第３ガス循環経路と、
を備えた、回収システム。
　前記回収装置は、前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを液化する液化部を含む、請求項１に記載の回収システム。
　前記第１ガス分離装置から排出され、前記第２ガスよりも前記物質Ａの含有率が低い第４ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ導く第４ガス循環経路をさらに備えた、請求項１に記載の回収システム。
　前記第１ガス分離装置は、気体の前記物質Ａを優先的に透過させる第１分離膜を有する、請求項１に記載の回収システム。
　気体の前記物質Ａ及び気体の前記物質Ｂを含む混合ガスを分離して、前記混合ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い濃縮ガスを得る第２ガス分離装置をさらに備え、
　前記濃縮ガスが、前記第１ガス分離装置に供給される前記第１ガスの少なくとも一部である、請求項１に記載の回収システム。
　前記第３ガス循環経路は、（ｉ）前記第３ガスを前記第２ガス分離装置の上流側へ導く、及び（ｉｉ）前記第３ガスを前記第２ガス分離装置の下流側かつ前記第１ガス分離装置の上流側へ導く、からなる群から選択される少なくとも１つを満たす、請求項５に記載の回収システム。
　前記第２ガス分離装置は、気体の前記物質Ａを優先的に透過させる第２分離膜を有する、請求項５に記載の回収システム。
　前記第１ガス分離装置の内部空間を加圧する加圧装置をさらに備えた、請求項１に記載の回収システム。
　前記第１ガス分離装置の内部空間を減圧する減圧装置をさらに備えた、請求項１に記載の回収システム。
　前記減圧装置が真空ポンプであり、
　前記第２ガスの少なくとも一部を前記真空ポンプのシールガスとして前記真空ポンプに導く第１循環経路と、
　前記第１循環経路に設けられた昇圧機と、
　前記昇圧機の下流側で前記第１循環経路から分岐する分岐経路と、
をさらに備え、
　前記回収装置は、前記分岐経路に接続されている、請求項９に記載の回収システム。
　前記第１ガスは、前記物質Ａとして二酸化炭素を含み、かつ前記物質Ｂとして窒素を含む、請求項１に記載の回収システム。
　前記第２ガスにおける前記物質Ａの含有率が、８０ｖｏｌ％以上である、請求項１に記載の回収システム。
　酸素を含む燃料ガスが供給され、気体の前記物質Ａ及び気体の前記物質Ｂを含む排ガスを排出する燃焼装置をさらに備え、
　前記排ガスが前記第１ガスである、請求項１に記載の回収システム。
　前記排ガスにおける前記物質Ａの含有率が、２０ｖｏｌ％以上である、請求項１３に記載の回収システム。
　気体の物質Ａ及び気体の前記物質Ａとは異なる気体の物質Ｂを含む第１ガスを第１ガス分離装置で分離して、前記第１ガスよりも前記物質Ａの含有率が高い第２ガスを得る第１ガス分離工程と、
　前記第２ガスに含まれる前記物質Ａを回収装置で状態変化させて回収するとともに、前記回収装置から第３ガスを排出させる回収工程と、
　前記第３ガスを前記第１ガス分離装置の上流側へ送る第３ガス循環工程と、
を含む、回収方法。