(57)【要約】      （修正有）【課題】アミン水溶液を用いて排ガスに含まれるＣＯ２を回収するシステムにおいて、脱炭酸した後，排ガスに同伴するアミンミスト及びアミン蒸気（以下飛散アミン）を除去方法を提供する。【解決手段】吸収塔１３の後流に飛散アミンを吸着する吸着材を収納した吸着部６１を複数設け、少なくても一つは飛散アミンを吸着させる箇所として使用し、一方は吸着したアミンを放出させる箇所として使用し、それらは吸着部の前後に設けた弁の切り換えで選択できるようにした。さらに、吸着部を放出箇所として使用しているときの後流に、吸着したアミンを分解する分解触媒を用いた分解部６３を設けるようにした。吸着材からアミンを放出させるには熱源としてボイラ後流に設けられている空気加熱器の高温空気を用いるようにした。前記複数ある吸着部の上流でＣＯ２ガスを供給する機能を、あるいは、前記吸着部、あるいは分解部を構成する構造物内に水噴霧する機能を設けた。【選択図】図１
2014042904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化石燃料の燃焼排ガスを通気して排ガス中のＣＯ２ガスを吸収液と接触させて吸収させる吸収部と、前記吸収液に吸収したＣＯ２を脱離させるＣＯ２脱離部とを有し、
前記吸収部の後流に前記吸収部を通過した排ガスに同伴し、飛散したガスあるいはミスト状の吸収液成分を吸着する吸着材を用いた吸着部を複数設け、前記吸収液成分を含んだガスを通気し、この吸収液成分を前記吸着材に吸着させる箇所として使用して大気に放出し、
かつ、前記複数ある吸着部の少なくとも一つは吸着した前記吸収液成分を放出させる放出箇所として使用し、前記吸着部の吸着と放出の選択は弁によって切り換えられるとともに、
前記吸着部を放出箇所として使用するときの後流に前記吸収液成分を分解する分解触媒を用いた分解部を設けた
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項２】
請求項１記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムであって、
前記放出部の加熱源としてボイラ後流に設けられている空気加熱器の高温空気を用いる
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項３】
請求項１および２のいずれかに記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムであって、
前記放出部あるいは分解部を通過したガスを火炉に導入する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムであって、
前記吸収部の上部に水洗浄部を設ける
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムであって、
前記吸着部と分解部、あるいは前記放出部と分解部とが一つの構造物に収納されている
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項６】
請求項５記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムであって、
前記構造物に吸着材と分解触媒が多段に交互に収納されている
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムであって、
前記複数ある吸着部の上流でＣＯ２ガスを供給する機能を有する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項８】
請求項７記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムムであって、
前記ＣＯ２ガスとして前記ＣＯ２脱離部から放出したガスを供給する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項９】
請求項８記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムムであって、
前記ＣＯ２ガスとして前記ＣＯ２脱離部後流のＣＯ２を回収、圧縮、液化し、貯留した容器から、あるいは液状ＣＯ２を輸送する配管から供給する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムムであって、
前記吸着放出部、あるいは分解部を構成する構造物内に水噴霧する機能を有する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムムであって、
前記構造物内に水噴霧する水として、前記水洗上部の水を使用する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムムであって、
前記構造物内に水噴霧する水として、前記ＣＯ２脱離部の後流で生成する水を使用する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システム。
【請求項１３】
複数ある吸着部のそれぞれの入口および出口に設けられた弁と、前記複数ある吸着部の出口の大気放出側下流に設けられたアミン濃度計測装置およびガス温度計測装置とを備え、
前記アミン計測装置およびガス温度計測装置のそれぞれの計測値に応じて前記複数ある吸着部のそれぞれの入口弁および出口弁の開閉で、それぞれの吸着部を吸着状態、あるいは放出状態に切り換える
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法であって、
前記複数ある吸着部出口の吸収液成分放出側下流にアミン濃度計測装置を設け、このアミン濃度計測装置の計測値に応じて、ボイラ後流に設けられている空気加熱器の上流の常温空気を放出状態の吸着部に導く
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法。
【請求項１５】
請求項１３乃至１４いずれかに記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムムおよびその制御方法であって、
前記吸着放出部あるいは分解部を構成する構造物の内部、あるいは、出口に温度計測装置を設け，この計測温度が所定の温度に到達したら、前記ＣＯ２ガスを供給する機能、あるいは、前記水噴霧する機能を作動させる
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムムおよびその制御方法であって、
前記吸着放出部、あるいは分解部を構成する構造物の上流で供給する前記高温空気の供給配管途中に低温空気を供給する機能を設け、前記吸着放出部、あるいは分解部を構成する構造物の内部、あるいは、出口に設けた温度計測装置の計測温度が所定の温度に到達しないように、高温空気および低温空気の流量を調節する
ことを特徴とする飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アミン水溶液を用いて排ガスに含まれるＣＯ２を回収する設備に係わり、脱炭酸した後，排ガスに同伴するアミンミスト及びアミン蒸気（以下、飛散アミンと称する）を除去するために、吸着材を用いた飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の対応策として、排出されるＣＯ２を回収する技術が求められている。石炭、石油、そしてＬＮＧなどの化石燃料を燃焼し、水蒸気を発生させる燃焼装置（以下、ボイラと称する）の排ガス中には数十％のＣＯ２が含まれている。
【０００３】
排出ガス中に含まれるＣＯ２を回収する技術の一つとして、アミンと水を混合したアミン水溶液を用いるＣＯ２回収システムがある。このＣＯ２回収システムは、排ガス中のＣＯ２を吸収する吸収塔と、吸収したＣＯ２を放出させる再生塔から構成されている。
【０００４】
吸収塔では，ボイラからの排ガスとアミン水溶液を気液接触させ、排ガス中のＣＯ２をアミン水溶液に吸収させるものである。このＣＯ２を吸収したアミン水溶液（以下、リッチアミン液と称する）を再生塔に輸送し、百数十度に加熱し、ＣＯ２を脱離させる。
【０００５】
再生塔では，ＣＯ２ガスと加熱により水蒸気が排出されるため、排出ガスを冷却し、水分を除去した後、ＣＯ２を圧縮・液化し、貯留する。また、アミン水溶液はＣＯ２の脱離により、ＣＯ２含有量が少ないアミン水溶液に戻る（以下、リーンアミン液と称する）。このリーンアミン液を吸収塔に輸送し、再度、排ガス中のＣＯ２を吸収させる。
【０００６】
通気ガスとアミン水溶液が気液接触すると、そのせん断力によりアミン水溶液のミストが発生し、通気ガスに同伴される。また、アミン水溶液はＣＯ２を吸収すると、発熱し、アミン水溶液温度が上昇する。この温度上昇によりアミン自体が気化し、通気ガス中のアミン蒸気濃度が高くなる。したがって、吸収塔のＣＯ２を除去した後の排ガス中には飛散アミンが含まれる。
【０００７】
飛散アミンの大気放出は、大気汚染を発生させる可能性があるため、ＣＯ２を除去した後の排ガス中の飛散アミン濃度を下げる必要がある。また、飛散アミンにより、吸収塔と再生塔を循環するアミン水溶液は次第に減少するため、適宜アミン水溶液を補充する必要がある。飛散アミンが多いと、補充するアミン水溶液が多くなるため、飛散アミンを回収、再利用することも必要になる。
【０００８】
特許文献１には、ＣＯ２を除去した後の排ガス中の飛散アミンを除去する方法が記載されている。
【０００９】
その方法として特許文献１では、吸収塔の排ガス出口後流に水洗浄部を設け、ＣＯ２を除去した後の排ガスを冷却することよってアミンを液化させるとともに、洗浄水と排ガスを気液接触させ、飛散アミンを吸収する。洗浄水を吸収塔のアミン水溶液に混合させることにより飛散アミンを回収し、再利用する。さらに、排ガス中の飛散アミン濃度を下げるため洗浄水を酸性の液にし、アミンの吸収性能を上げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−１１５７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、水洗浄による飛散アミン除去は、洗浄水を吸収塔のアミン水溶液に供給することによりアミンを再利用できる利点がある。
【００１２】
しかしながら、吸収塔と再生塔を循環するアミン水溶液は、アミンの濃度が高く、それに対し、飛散アミンを吸収した洗浄水中のアミン濃度は低いため、洗浄水を吸収塔のアミン水溶液に供給ことにより、アミン水溶液中のアミン濃度が低下する。アミン水溶液のアミン濃度が低下すれば、ＣＯ２の吸収性能は低下するという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、ＣＯ２の吸収性能を保持しながら、飛散アミンを除去することが可能な飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、化石燃料の燃焼排ガスを通気して排ガス中のＣＯ２ガスを吸収液と接触させて吸収させる吸収部と、前記吸収液に吸収したＣＯ２を脱離させるＣＯ２脱離部とを有し、前記吸収部の後流に前記吸収部を通過した排ガスに同伴し、飛散したガスあるいはミスト状の吸収液成分を吸着する吸着材を用いた吸着部を複数設け、前記吸収液成分を含んだガスを通気し、この吸収液成分を前記吸着材に吸着させる箇所として使用して大気に放出し、かつ、前記複数ある吸着部の少なくとも一つは吸着した前記吸収液成分を放出させる放出箇所として使用し、前記吸着部の吸着と放出の選択は弁によって切り換えられるとともに、前記吸着部を放出箇所として使用するときの後流に前記吸収液成分を分解する分解触媒を用いた分解部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＣＯ２の吸収性能を保持しながら、飛散アミンを除去することが可能な飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムおよびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係る飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムの概略構成図である。
【図２（Ａ）】本発明の実施例２に係る飛散アミン吸着分解構造の概略構成図である。
【図２（Ｂ）】本発明の実施例２に係る飛散アミン吸着分解構造の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例３に係るアミン吸着塔の吸着脱離切り替え制御を説明する図である。
【図４】本発明の実施例４に係るＣＯ２ガスを供給するアミン発火防止システムを説明する概略構成図である。
【図５】本発明の実施例５に係る水を供給するアミン発火防止システムを説明する図である。
【図６】本発明の実施例５に係る水を供給する別のアミン発火防止システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、微粉炭焚きボイラシステムで発生した排ガスを、ＣＯ２吸収液を用いたＣＯ２回収システムに導入するシステムを例に説明するが、ＣＯ２を含む排ガスをＣＯ２回収システムに導入するものであれば適用することができる。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例１について図１を使って説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施例１に係る飛散アミン処理装置を備えたＣＯ２回収システムの概略構成図である。
【００２０】
図１において、微粉炭焚きボイラ１で燃焼した排ガスは、脱硝装置２で窒素酸化物を除去し、エアーヒータ３で燃焼用空気を排ガスで加熱し、熱回収ガスガスヒータ４で排ガスを冷却し、乾式電気集塵器５で排ガス中の煤塵を除去し、脱硫装置６で硫黄酸化物を除去し、再加熱ガスガスヒータ７（以下、再加熱GGH７と称する）で、白煙防止のため排ガスを加熱して煙突８から排気する。
【００２１】
ＣＯ２を吸収する吸収液は、例えばアルカノールアミンをベースとするアミン水溶液が使用される。アミン水溶液は、排ガス中にＳＯｘが含まれていると、ＣＯ２の吸収性能が低下する。そのため、ＣＯ２を含む排ガスは、脱硫装置６の後流からCO２回収システムに導く。さらに、拘束脱硫装置用冷却器を備えた高度脱硫装置１２を設け、ＳＯｘを高精度で除去する。
【００２２】
除去した排ガスは、吸収塔１３に導かれる。吸収塔１３では、アミン水溶液と気液接触させ、ＣＯ２を吸収し、リッチアミン液となる。ＣＯ２を除去した排ガスは再加熱GGH７の前に導き、煙突８から排気する。一方、ＣＯ２を吸収したアミン水溶液は、液液熱交換器１４で加熱し、再生塔１５に導き、リッチアミン液からＣＯ２を脱離させる。
【００２３】
再生塔１５では、ＣＯ２を脱離させるために、蒸気タービンから抽気した蒸気２０を加熱源としてリボイラ１６でリッチアミン液を加熱する。再生塔１５で発生するガスは、ＣＯ２と水蒸気であり、脱離ガス冷却器１８で水蒸気を凝縮させ、気液分離器１９で凝縮液を除去し、得られたＣＯ２を圧縮機で液化して貯留する。ＣＯ２を脱離したアミン水溶液はリーンアミン液となる。リーンアミン液は、液液熱交換器１４で冷却し、さらに、吸収液冷却器１７でＣＯ２を吸収する温度にまで冷却した後、吸収塔１３に導き、再びＣＯ２を吸収させる。
【００２４】
吸収塔１３において、アミン水溶液はＣＯ２を吸収することにより発熱する。これにより、アミン水溶液の液温は上昇し、それにともなってアミン水溶液中のアミンが気化する。また、排ガスとアミン水溶液は、液およびガスの分散性の高い充填材を介して、対向流で気液接触させる。これにより、ＣＯ２吸収部３１では、気液界面のせん断力によってアミン水溶液のミストが生じる。このように吸収塔を通過した排ガスにはガスおよびミスト状の飛散アミンが含まれることになる。
【００２５】
飛散アミンの大気放出は、大気汚染を発生させる可能性があるため、飛散アミンを除去するためにアミン吸着塔吸着部６１を設けた。アミン吸着塔吸着部６１にはアミン吸着材が充填されている。アミン吸着材として活性炭やアルミナやゼオライト、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２などの無機酸化物が好ましい。
【００２６】
アミン吸着塔吸着部６１によって飛散アミンを除去した排ガスは再加熱GGH７を介して煙突８から大気に放出される。
【００２７】
アミン吸着塔脱離部６２は、アミン吸着塔吸着部６１と同じものであり、アミン吸着塔吸着部６１と並列に配置した。飛散アミンを吸着した後、吸着材を加熱し、アミンを脱離させるものである。アミン吸着材は、アミンの吸着、脱離を繰り返して使用する。連続してアミンを吸着させるためには、アミン吸着塔は少なくともアミン吸着塔吸着部６１とアミン吸着塔脱離部６２の二つが必要であり、アミン吸着塔吸着部６１とアミン吸着塔脱離部６２を切り替えて使用する。そのため、それぞれのアミン吸着塔の前後に設けている弁８１〜８８で、通気するガスの変更と、通気したガスの輸送先を変更する。
【００２８】
アミン吸着材の加熱は、ヒータや高温ガスを通気すればよい。微粉炭焚きボイラや油焚きボイラには、燃焼排ガスで燃焼空気を加熱するエアーヒータが備わっている。エアーヒータで加熱した空気温度約３００℃でアミン吸着材からのアミンの脱離試験をした結果、９４％以上脱離できることが分かった。したがって、好ましくは弁１０１を開とし、エアーヒータ３の加熱空気をアミン吸着塔脱離部６２に通気し、アミン吸着材を加熱するようになっている。
【００２９】
アミンの脱離を終えた後、弁１０１を閉とし、弁１０２を開とし、エアーヒータ３で加熱する前の空気を通気し、アミン吸着材を冷却する。
【００３０】
アミン吸着塔脱離部６２で脱離したアミンはアミン分解塔６３に導く。アミン分解塔６３内にはエアーヒータで加熱した空気温度でアミンを分解できるアミン分解触媒を収納している。アミンの分解ガスは、ＣＯ２、Ｈ２Ｏの他、ＮＯｘも含まれることから、好ましくは高温の微粉炭焚きボイラ１に導き、脱硝装置２でＮＯｘを除去する。また、アミン分解触媒で完全分解できなくても微粉炭焚きボイラの高温雰囲気で未分解物を完全に分解することができる。
【００３１】
飛散アミンを吸着、分解する方法は、飛散アミンが多い場合、アミン吸着材を多くする、あるいは、アミン吸着塔吸着部６１とアミン吸着塔脱離部６２を切り替えの時間間隔を短くする必要があり、また、アミン分解塔６３はそれに合わせて分解触媒を多くする必要がある。さらに、吸収塔１３および再生塔１５を循環するアミン水溶液のアミン量が減少するためアミン液あるいは高濃度のアミン水溶液を補充する必要がある。
【００３２】
飛散アミンは予め飛散アミン洗浄部３２で水洗浄し、飛散アミンを回収した洗浄水を吸収塔のアミン水溶液に混合することにより再利用することができる。さらに、洗浄水冷却器３３によって洗浄水の温度を低温維持することで排ガス温度を下げ、ガス状のアミンを凝縮させ、排ガス中のアミン濃度を下げることができる。水洗法と吸着分解法を併用することにより、アミン吸着塔吸着部６１、アミン吸着塔脱離部６２およびアミン分解塔６３の負荷を軽減することが好ましい。２１、２２は弁である。
【００３３】
アミンは可燃物であり、アミン吸着塔脱離部６２から微粉炭焚きボイラ１までの間でアミンガスが発火することなく、かつ、ガスの漏洩がない場合、図１のシステムのアミン分解塔を省略したシステムであってもよい。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２である飛散アミン吸着分解構造体構造を図２に示す。
【００３５】
図２は本発明の実施例２に係る飛散アミン吸着分解構造の概略構成図である。
【００３６】
実施例１ではアミン吸着塔とアミン分解塔が別々の構造体に収納したが、敷地面積が少ない場合には、同一の構造体に収納することで、限られた敷地内に設置することができる。
【００３７】
図２（Ａ）は、下部にアミン吸着材７１と上部にアミン分解触媒７２となった２段配置の構造体例である。
【００３８】
図２（Ａ）において、アミン吸着材７１とアミン分解触媒７２の距離が近く、高温環境のアミンの脱離時に、脱離したアミンを直ちに分解することができる。そのため、アミンガスが高濃度になる領域が狭く、発火の危険性を低減することができる。
【００３９】
図２（Ｂ）は、交互に配置したアミン吸着材７１とアミン分解触媒７２を多段配置の構造体例である。
【００４０】
図２（Ｂ）において、アミンガスが高濃度になる領域をさらに狭くすることができる。
【００４１】
さらに、アミン吸着材とアミン分解触媒を混合して作成したアミン吸着分解触媒であれば、アミンガスが高濃度になる領域を最小にでき、発火の危険性が極限まで低減することができる。
【００４２】
ここで、構造体内のアミン吸着材、アミン分解触媒およびアミン吸着分解触媒は、粒子、ハニカム、あるいは板状の担体材に、吸着、分解あるいは吸着分解に有効な貴金属を担持させたものであればよい。
【実施例３】
【００４３】
本発明の実施例３であるアミン吸着塔の吸着脱離の切り替え制御を図３に示す。
【００４４】
図３は本発明の実施例３に係るアミン吸着塔の吸着脱離切り替え制御を説明する図である。
【００４５】
図３において、アミン吸着塔脱離部６２は、弁８３は開、弁８４は閉、弁８７は開および弁８８は閉とし、弁１０１を開とし、高温空気を通気し、高温で吸着したアミンを脱離させる。アミン吸着塔脱離部６２内にアミン濃度分析計９１を設け、この計測値をアミン吸着塔切り替え制御装置９２に取り込み、この計測値が任意濃度以上であれば弁８３、弁８４、弁８７、弁８８および弁１０１の状態を維持する。
【００４６】
アミン濃度分析計９１の計測値が任意濃度以下になる場合は、アミンを脱離させるための昇温過程と、アミンの脱離の完了過程の２種類ある。これらの区別はアミン濃度分析計９１と近くに設けた温度計９３の計測値をアミン吸着塔切り替え制御装置９２に取り込み判断するようにした。
【００４７】
例えば、温度上昇過程では任意の正の昇温速度以上で、温度保持過程では任意のアミン濃度以上で、弁８３は開、弁８４は閉、弁８７は開および弁８８は閉とし、弁１０１を開とする。温度保持過程で、アミンが十分脱離し、任意のアミン濃度以下になったら弁１０２を開、弁１０１を閉として、冷却過程に移行する。この場合、負の昇温速度になるため、任意の負の昇温速度以下になるまで弁状態を維持すればよい。負の昇温速度以下に到達したら弁８３は閉、弁８４は開、弁８７は閉および弁８８は開とし、吸収塔からの飛散アミン含有ガスを通気し、飛散アミンを吸着させるアミン吸着塔吸着部として使用する。
【００４８】
図中アミン吸着塔吸着部６１は、吸収塔からの飛散アミン含有ガスを通気し、飛散アミンを吸着している状態であり、弁８１は閉、弁８２は開、弁８５は閉および弁８６は開であり、アミン吸着塔脱離部６２と同様、アミン濃度分析計９１および温度計９３が設けられており、図示していないが、同様にアミン吸着塔切り替え制御装置９２に取り込み、弁状態を制御する。飛散アミンの吸着時はアミン濃度分析計９１からの計測値に着目すればよく、任意のアミン濃度以上になったら、すなわち飛散アミンを十分吸着したら、弁８１は開、弁８２は閉、弁８５は開、弁８６は閉とし、弁１０１を開、弁１０２を閉としてアミンを脱離させる。
【００４９】
なお、アミン吸着塔吸着部６１とアミン吸着塔脱離部６２を用いて説明したが、アミン吸着塔吸着部６１とアミン吸着塔脱離部６２は、アミン分解触媒も含んだ構造体であってもよい。
【００５０】
排ガス中のアミン濃度を連続的に計測する方法として、質量分析計、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換型赤外線分光）、連続サンプリング機構を有するイオンクロマトフラフおよびガスクロマトグラフがある。
【００５１】
イオンクロマトグラフとガスクロマトグラフは、サンプリングと分析工程が別であり回分式の分析となる。質量分析計とＦＴ−ＩＲは、ガスを直接サンプリングできるため、連続分析が可能である。質量分析計を採用して分析した結果、サンプリング配管をアミンの沸点以上の温度に保温することで安定した分析が可能になる。
【実施例４】
【００５２】
アミンは有機化合物であり、高温環境で、酸素が存在し、ガス中のアミン濃度が高い場合には発火にいたる可能性のある物質である。飛散アミンを吸着したアミン吸着材からアミンを脱離、さらにはアミン分解触媒で分解させる過程で、約３００℃の空気を用いて加熱することから、発火に対する安全対策が必要になる。
【００５３】
本発明の実施例４であるＣＯ２ガスを供給するアミン発火防止システムを図４に示す。
【００５４】
図４は本発明の実施例４に係るＣＯ２ガスを供給するアミン発火防止システムを説明する概略構成図である。
【００５５】
図４において、約３００℃の空気を通気し、高温雰囲気となる箇所は、アミン吸着塔脱離部６２、それを受けるアミン分解塔６３、およびボイラまでの配管である。
【００５６】
気液分離器１９で分離したガス、すなわち再生塔１５で放出したＣＯ２ガスをアミン吸着塔脱離部６２の上流に供給できるようにした。さらに、アミン分解塔６３の上流にも供給できるようにした。ＣＯ２ガスを供給することにより、ガス中酸素濃度を下げ、発火を防止する。
【００５７】
図示していないが、ＣＯ２ガスは気液分離器１９の後流に付設するＣＯ２ガスを圧縮、液化する装置、さらには貯留する容器の範囲から供給してもよい。
【００５８】
アミン分解塔６３で発火の危険性を予め予測し、ＣＯ２ガスの供給する方法を例に制御方法を説明する。
【００５９】
アミン分解塔６３の下流にアミン濃度分析計９１を設け、その計測値を発火防止制御装置９４に取り込むようになっている。予めガス中アミン濃度の上限値を設定しておき、それ以上の濃度になったときに、弁１１１を開にすることによりＣＯ２ガスを供給する。さらに、好ましくはアミン分解塔６３の下流に温度計９３を設け、その計測値を発火防止制御装置９４に取り込み、予めガス温度の上限値を設定しておき、それ以上の温度になったときに、弁１１１を開にすることによりＣＯ２ガスを供給する。
【００６０】
高温空気用温度計９５をアミン吸着塔脱離部６２の上流に設けることにより、その温度を基準とした上昇温度でもガス温度の上限値を定めることができるようにした。
【００６１】
さらに、ガス中アミン濃度の上限値およびガス温度の上限値を超えた場合、弁１０１を閉、弁１０２を開にする制御をすることが望ましい。温度が低い空気を供給することにより、ガス温度を下げ、発火を防止することができる。さらに、弁１０１および１０２を流量調節する弁にすることにより温度計９３の温度を制御でき、上限値に達しない運用も可能になる。
【００６２】
アミン吸着塔脱離部６２も同様にアミン濃度分析計９１および温度計９３を設け、図示していないが、それらの計測値を発火防止制御装置９４に取り込み、弁１１２を用いてアミン吸着塔脱離部６２の上流にＣＯ２ガスを供給する制御ができるようになっれいる。
【００６３】
アミン吸着塔吸着部６１にも、アミン濃度分析計９１および温度計９３を設け、それらの計測値を発火防止制御装置９４に取り込み、弁８１から８８を切り替えた時でも、弁１１２を用いてアミン吸着塔吸着部６１の上流にＣＯ２ガスを供給する制御ができるようにした。
【００６４】
アミン吸着塔脱離部６２が、アミン分解触媒を含む構造体であれば、アミン分解塔６３を省略でき、その場合も同様な制御方法でＣＯ２ガスを供給することができる。
【実施例５】
【００６５】
本発明の第５実施例である水を供給するアミン発火防止システムを図５に示す。
【００６６】
図５は本発明の実施例５に係る水を供給するアミン発火防止システムを説明する図である。
【００６７】
図５において、飛散アミン洗浄部３２で使用している水をアミン分解塔６３の上部から噴霧できるようにした。これにより、ガスおよびアミン分解触媒の温度を下げ、発火を防止することができる。
【００６８】
アミン分解塔６３で発火の危険性を予め予測し、ＣＯ２ガスの供給する方法を例に制御方法は、実施例４と同様であり、アミン分解塔６３の下流にアミン濃度分析計９１と温度計９３を設け、それらの計測値を発火防止制御装置９４に取り込むようにし、予めガス中アミン濃度およびガス温度の上限値を設定しておき、それ以上の濃度あるいは温度になったときに、弁１１３を開とし、水ポンプ９６を稼動させて水を噴霧する。
【００６９】
高温空気用温度計９５をアミン吸着塔脱離部６２の上流に設けることにより、その温度を基準とした上昇温度でもガス温度の上限値を定められるようになっている。
【００７０】
さらに、ガス中アミン濃度の上限値およびガス温度の上限値を超えた場合、弁１０１を閉、弁１０２を開にする制御を行う。温度低い空気を供給することにより、ガス温度を下げ、発火を防止する。さらに、弁１０１および１０２を流量調節する弁にすることにより温度計９３の温度を制御でき、上限値に達しない運用も可能になる。
【００７１】
アミン吸着塔脱離部６２も同様にアミン濃度分析計９１および温度計９３を設け、図示していないが、それらの計測値を発火防止制御装置９４に取り込み、弁１１４を用いてアミン吸着塔脱離部６２の上部に水噴霧できるようにした。
【００７２】
アミン吸着塔吸着部６１にも、アミン濃度分析計９１および温度計９３を設け、それらの計測値を発火防止制御装置９４に取り込み、弁８１から８８の切り替えた時でも、弁１１５を用いてアミン吸着塔脱離部６１の上部に水噴霧をできるようにした。
【００７３】
アミン吸着塔脱離部６２が、アミン分解触媒を含む構造体であれば、アミン分解塔６３を省略でき、その場合も同様な制御方法で水噴霧することができる。
【００７４】
本発明の第５実施例である水を供給する別のアミン発火防止システムを図６に示す。
【００７５】
図６は本発明の実施例５に係る水を供給する別のアミン発火防止システムを説明する図である。
【００７６】
図６において、気液分離器１９で分離した水を噴霧する水に使用することもできる。
【００７７】
以上のごとく、本発明によれば、吸収塔のＣＯ２吸収性能を低下させることなく、ＣＯ２を除去した後の排ガス中の飛散アミンを除去することができる。吸着材は、吸着したアミンを、熱を加えて放出させることで再使用でき、放出したアミンは分解触媒で分解、さらには火炉の高温雰囲気に供給して分解させることから、アミンによる大気汚染はない。さらに、アミンを放出する過程で、アミンの発火を予測し、ＣＯ２ガスの供給、あるいは水の供給によって発火を防止することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１…微粉炭焚きボイラ、                    ２…脱硝装置、
３…エアーヒータ、                        ４…熱回収ＧＧＨ、
５…乾式電気集塵器、                      ６…脱硫装置、
７…再加熱ＧＧＨ、                        ８…煙突、
１１…高度脱硫装置用冷却器、              １２…高度脱硫装置、
１３…吸収塔、                            １４…液液熱交換器、
１５…再生塔、                            １６…リボイラ、
１７…吸収液冷却器、                      １８…脱離ガス冷却器、
１９…気液分離器、                        ２０…蒸気、
２１，２２…弁、                          ３１…CO２吸収部、
３２…飛散アミン洗浄部、                  ３３…洗浄水冷却器、
６１…アミン吸着塔吸着部、                ６２…アミン吸着塔脱離部、
６３…アミン分解塔、                      ７１…アミン吸着材、
７２…アミン分解触媒                      ７３…アミン吸着分解触媒、
８１〜８８…弁、                          ９１…アミン濃度分析計、
９２…アミン吸着塔切り替え制御装置、      ９３…温度計、
９４…発火防止制御装置、                  ９５…高温空気用温度計、
９６…水ポンプ、                          １０１，１０２…弁、
１１１〜１１６…弁。
【図１】
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【図２（Ａ）】
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【図２（Ｂ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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