(57)【要約】【課題】酸素燃焼装置からの排ガス中に含まれる不純物を簡単な装置によって除去できるようにする。【解決手段】酸素燃焼装置１からの排ガス２を二酸化炭素を液化するための目的圧力まで段階的に圧縮する複数段の圧縮機４ａ，４ｂ，４ｃと、各圧縮機で圧縮した排ガス２を冷却し、冷却によって凝縮した水分をドレンとして取り出すアフタークーラ５ａ，５ｂ，５ｃとを有する複数段の不純物分離装置６ａ，６ｂ，６ｃと、最前段の不純物分離装置６ａにおけるアフタークーラ５ａの上流側にアルカリ剤１０を供給するアルカリ剤供給装置１２を備え、排ガス２中の不純物を、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃから流出するアルカリ剤１０を含むドレンにより取り出すよう構成し、取出したドレンを最前段の不純物分離装置６ａにおけるアフタークーラ５ａの上流側に供給する循環ライン３０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素燃焼装置からの二酸化炭素主体の排ガスを二酸化炭素液化装置に供給する前の排ガス中の不純物を除去する圧縮機不純物除去システムであって、
酸素燃焼装置からの排ガスを二酸化炭素を液化するための目的圧力まで段階的に圧縮する複数段の圧縮機と、各圧縮機で圧縮した排ガスを冷却し、冷却によって凝縮した水分をドレンとして取り出すようにしたアフタークーラとを有する複数段の不純物分離装置と、
後段の不純物分離装置におけるアフタークーラの上流側に、アルカリ剤を供給するアルカリ剤供給装置を備え、
排ガス中の不純物を、後段の不純物分離装置におけるアフタークーラから流出するアルカリ剤を含むドレンにより取り出すよう構成し、
取出したドレンを前段の不純物分離装置におけるアフタークーラの上流側に供給する循環ラインを備えた
ことを特徴とする圧縮機不純物除去システム。
【請求項２】
後段の不純物分離装置におけるアフタークーラからのドレンを一定量貯留するドレンタンクと、該ドレンタンクに貯留されたドレンのｐＨを計測するｐＨ検出器と、該ｐＨ検出器により検出されるｐＨ検出値が予め設定した設定値に保持されるように前記アルカリ剤供給装置に供給量信号を出力してアルカリ剤の供給量を調節する制御器とを有することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機不純物除去システム。
【請求項３】
前段の不純物分離装置におけるアフタークーラからのドレンを一定量貯留する別のドレンタンクと、該別のドレンタンクに貯留されたドレンのｐＨを計測する別のｐＨ検出器を備え、該別のｐＨ検出器により検出されるｐＨ検出値が予め設定した補正用設定値に保持されるように、前記制御器に指令信号を出力して該制御器の供給量信号を補正する別の制御器を備えたことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機不純物除去システム。
【請求項４】
後段の不純物分離装置におけるアフタークーラの下流側に備えた不純物検出器と、該不純物検出器の不純物検出値が入力される前記制御器とを備え、該制御器は、不純物検出器の不純物検出値が所定値を超えたときに前記アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤の供給を増加するように構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載の圧縮機不純物除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機不純物除去システムに係わり、特に酸素燃焼装置からの排ガス中に含まれる不純物を簡単な装置によって除去できるようにした圧縮機不純物除去システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の原因の一つと言われている二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量を低減する技術の一つとして、酸素燃焼装置が検討されており、例えば微粉炭を酸素燃焼する石炭焚ボイラが注目されている。この石炭焚ボイラでは、酸化剤として空気の代わりに酸素を使用することにより、二酸化炭素（ＣＯ2）を主体とする燃焼排ガスを発生させ、この高い二酸化炭素濃度の排ガスを圧縮・冷却することで液化二酸化炭素として回収し、処分することが考えられている。二酸化炭素を処分する方法の１つとしては液化二酸化炭素を地中に貯蔵することが考えられている。上記したような酸素燃焼用石炭焚ボイラの排ガス処理装置としては特許文献１に示すものがある。
【０００３】
上記特許文献１に示すように、石炭焚ボイラによって石炭を酸素燃焼した場合の排ガス中には、二酸化炭素（ＣＯ2）以外に、石炭原料由来の窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、水銀（Ｈｇ）、塩化水素（ＨＣｌ）、煤塵等の不純物を含むことが知られており、これらの不純物は除去する必要がある。
【０００４】
上記不純物のうち、硫黄酸化物（ＳＯｘ）は水と接触することにより水に溶解して硫酸（Ｈ２ＳＯ４）となり、塩化水素（ＨＣｌ）は水と溶解することにより塩酸となるため、このような水溶性を示す硫黄酸化物及び塩化水素については水と接触させることで分離することができる。
【０００５】
又、前記不純物である窒素酸化物（ＮＯｘ）のうち、二酸化窒素（ＮＯ2）は水と接触することにより水に溶解して硝酸（ＨＮＯ３）となることで分離される。しかし、石炭焚ボイラからの排ガス中には酸素（Ｏ2）が少ないために、窒素は殆どが一酸化窒素（ＮＯ）の形で存在しており、この一酸化窒素（ＮＯ）は水に不溶であるためにスプレー等を行っても除去することはできない。
【０００６】
前記、硫酸、塩酸及び硝酸は排ガス処理装置の機器等を腐食させる問題を有することが知られており、又、微量金属である水銀は熱交換器の低温のアルミニウム部材を損傷させることが分かっている。従って、これらの排ガス中の不純物は早い段階において除去することが好ましい。又、前記不純物が排ガスに混入すると二酸化炭素の純度が低下するために、圧縮・冷却によって二酸化炭素を液化するための装置機器が大型化し、液化作業が大変になるという問題がある。従って、酸素燃焼を行う石炭焚ボイラ等のように、二酸化炭素主体の排ガスを生じさせてその二酸化炭素を処分するシステムにおいては、排ガス中の不純物を除去することが非常に重要となる。
【０００７】
このため、酸素燃焼を行う石炭焚ボイラ等においては、特許文献１に示すように、従来の空気焚ボイラ等で用いられているスプレー塔方式或いは充填塔方式等からなる湿式と言われる脱硫装置を備えて硫黄酸化物を除去することが行われている。又、酸素燃焼を行う石炭焚ボイラ等からの排ガス中には石炭原料由来の窒素及び窒素酸化物が発生するため、前記脱硫装置の上流に、触媒方式等による脱硝装置を備えて窒素及び窒素酸化物を除去することが行われている。
【０００８】
上記したような湿式の脱硫装置を備えた場合には、硫黄酸化物及び塩化水素が除去されると共に、煤塵が除去され、更に、窒素酸化物も一部が除去されると共に、元々含有量が少ない水銀も僅かに除去されることが知られている。又、上記排ガス処理を行っても排ガス中の水銀の濃度が高い場合には、水銀除去塔を設置して吸着剤等により水銀を除去することが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１７２８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の排ガス処理システムにおいては、特許文献１に示すように、スプレー塔方式或いは充填塔方式等からなる湿式の脱硫装置と、触媒方式等による脱硝装置の両方を備えて排ガス中の不純物を除去しているために、不純物除去のための装置が非常に大型且つ複雑になり設備コストが増加するという問題を有していた。
【００１１】
このため、排ガス中の窒素酸化物を、簡単な装置により低コストで除去できる排ガス処理システムの出現が望まれていた。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたものであり、酸素燃焼装置からの排ガス中に含まれる不純物である窒素酸化物を簡単な装置により低コストで除去できるようにした圧縮機不純物除去システムを提供するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、酸素燃焼装置からの二酸化炭素主体の排ガスを二酸化炭素液化装置に供給する前の排ガス中の不純物を除去する圧縮機不純物除去システムであって、
酸素燃焼装置からの排ガスを二酸化炭素を液化するための目的圧力まで段階的に圧縮する複数段の圧縮機と、各圧縮機で圧縮した排ガスを冷却し、冷却によって凝縮した水分をドレンとして取り出すようにしたアフタークーラとを有する複数段の不純物分離装置と、
後段の不純物分離装置におけるアフタークーラの上流側に、アルカリ剤を供給するアルカリ剤供給装置を備え、
排ガス中の不純物を、後段の不純物分離装置におけるアフタークーラから流出するアルカリ剤を含むドレンにより取り出すよう構成し、
取出したドレンを前段の不純物分離装置におけるアフタークーラの上流側に供給する循環ラインを備えた
ことを特徴とする圧縮機不純物除去システム、に係るものである。
【００１４】
上記圧縮機不純物除去システムにおいて、後段の不純物分離装置におけるアフタークーラからのドレンを一定量貯留するドレンタンクと、該ドレンタンクに貯留されたドレンのｐＨを計測するｐＨ検出器と、該ｐＨ検出器により検出されるｐＨ検出値が予め設定した設定値に保持されるように前記アルカリ剤供給装置に供給量信号を出力してアルカリ剤の供給量を調節する制御器とを有することは好ましい。
【００１５】
又、上記圧縮機不純物除去システムにおいて、前段の不純物分離装置におけるアフタークーラからのドレンを一定量貯留する別のドレンタンクと、該別のドレンタンクに貯留されたドレンのｐＨを計測する別のｐＨ検出器を備え、該別のｐＨ検出器により検出されるｐＨ検出値が予め設定した補正用設定値に保持されるように、前記制御器に指令信号を出力して該制御器の供給量信号を補正する別の制御器を備えたことは好ましい。
【００１６】
又、上記圧縮機不純物除去システムにおいて、後段の不純物分離装置におけるアフタークーラの下流側に備えた不純物検出器と、該不純物検出器の不純物検出値が入力される前記制御器とを備え、該制御器は、不純物検出器の不純物検出値が所定値を超えたときに前記アルカリ剤供給装置によるアルカリ剤の供給を増加するように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の圧縮機不純物除去システムによれば、圧縮機とアフタークーラからなる後段の不純物分離装置におけるアフタークーラの上流側にアルカリ剤を供給するアルカリ剤供給装置を備え、排ガス中の不純物を、後段の不純物分離装置におけるアフタークーラからアルカリ剤を含んで流出するドレンにより取り出し、該取出したドレンを少なくとも前段の不純物分離装置におけるアフタークーラの上流側に供給する循環ラインを備えたので、排ガス中の特に窒素酸化物からなる不純物を、二酸化炭素の液化に必要な圧縮機とアフタークーラを用いて効果的に除去することができ、結果的に脱硫装置、脱硝装置の小型化或いは省略化を達成して設備コストの大幅な低減が図れるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】酸素燃焼装置に備えた本発明の圧縮機不純物除去システムの一実施例を示す系統図である。
【図２】本発明における圧縮機不純物除去システムの他の実施例を示す系統図である。
【図３】本発明における圧縮機不純物除去システムの一実施例の変形例を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は酸素燃焼装置に備えた本発明の圧縮機不純物除去システム１００の一実施例を示す系統図であり、図１中、１は微粉炭を酸素燃焼する石炭焚ボイラ１ａ等からなる酸素燃焼装置であり、該酸素燃焼装置１からは二酸化炭素（ＣＯ２）を主体とする排ガス２が排出される。このような酸素燃焼装置１からの二酸化炭素主体の排ガス２を二酸化炭素液化装置３に供給して液化するために、二酸化炭素液化装置３の前段において、所定の目的圧力まで排ガス２を圧縮すると共に排ガス２中の不純物を除去するようにした圧縮機不純物除去システム１００を設ける。
【００２１】
図１に示す圧縮機不純物除去システム１００は、前記酸素燃焼装置１からの排ガス２を段階的に目的圧力まで圧縮する複数段の圧縮機４ａ，４ｂ，４ｃと、各圧縮機４ａ，４ｂ，４ｃで圧縮した排ガス２を夫々の後段で冷却し、冷却によって凝縮した水分をドレンとして取り出すようにしたアフタークーラ５ａ，５ｂ，５ｃ（冷却機）とを有する複数段（図示例では３段）の不純物分離装置６ａ，６ｂ，６ｃを有している。一般に、多段の圧縮機間に備えられるクーラはインタークーラと称されるが、本発明では説明を簡略化するため全てのクーラをアフタークーラ５ａ，５ｂ，５ｃとして説明する。
【００２２】
二酸化炭素を液化するために前記不純物分離装置６ａ，６ｂ，６ｃを色々な温度・圧力条件で運転した場合について検討した結果、二酸化炭素液化装置３に供給する前に、二酸化炭素を２．５ＭＰａまで昇圧し、−３０℃まで温度を下げた場合に圧縮機とアフタークーラの合計の作動エネルギーが最も小さくなるという知見を得た。このため、２．５ＭＰａを目的圧力とした。ここで、不純物分離装置６ａ，６ｂ，６ｃに設定する温度・圧力は、排ガス２の組成、水分量、運搬手段（運搬船等）によって変化するため、前記目的圧力２．５ＭＰａは目安として設定したものである。又、ここで、−４０℃以下に冷却する必要がある場合には、一般的な代替フロン冷媒が使えなくなり、アンモニア冷凍機を用いる必要があるために設備が高価になる問題がある。従って、アフタークーラ５による冷却温度は−３０℃とすることが好ましい。
【００２３】
１台の圧縮機４では排ガス２を目的圧力である２．５ＭＰａまで一気に昇圧することはできないため、本実施例では、３台の圧縮機４ａ，４ｂ，４ｃを設置して０．７５ＭＰａ、１．５ＭＰａ、２．５ＭＰａのように三段階に圧縮するようにした不純物分離装置６ａ，６ｂ，６ｃを構成している。尚、前記圧縮機４ａ，４ｂ，４ｃの設置台数（不純物分離装置６ａ，６ｂ，６ｃの設置数）は４台以上でもよく任意の台数を設置することができる。
【００２４】
上記圧力に設定した最前段の不純物分離装置６ａにおいては、排ガス２中の殆どの水分がドレンとして取り出されるようになり、中段の不純物分離装置６ｂにおいては少量のドレンが取り出され、最後段の不純物分離装置６ｃでは更に少量のドレンが取り出される。
【００２５】
前記圧縮機不純物除去システム１００によれば、ドレンと共に排ガス２中の不純物が除去されるが、圧縮機不純物除去システム１００を経た二酸化炭素中における水銀（Ｈｇ）の濃度が設定した目標値よりも高い場合には、水銀除去塔７を設置して吸着剤等により水銀を除去する（図面では水銀除去塔７を破線で示す）。又、前記二酸化炭素液化装置３の前段には、二酸化炭素液化装置３に供給する二酸化炭素に含まれる水分を除去するための乾燥機８を設けている。
【００２６】
図１に示す圧縮機不純物除去システム１００では、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃの入口（上流側）に、アルカリ剤タンク９のアルカリ剤１０をポンプ１１により供給するようにしたアルカリ剤供給装置１２を設けている。アルカリ剤供給装置１２によりアルカリ剤１０を供給する位置は、最後段の不純物分離装置６ｃの圧力が最も高くなることから最下流のアフタークーラ５ｃの入口とすることが最も好ましい。尚、アルカリ剤供給装置１２によりアルカリ剤１０を供給する位置は、最後段の不純物分離装置６ｃに近い前段のアフタークーラ５ｂの入口とすることもできる。
【００２７】
アルカリ剤１０としては分散性がよく且つ固着等が生じない苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、水酸化マグネシウム等を用いることができるが、分散性が維持され且つ固着等の問題を解消できる場合には、石灰石（ＣａＣＯ３）、生石灰（ＣａＯ）、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）等を用いることができる。
【００２８】
又、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃから取り出されるドレンを一定量貯留するようにしたドレンタンク１３を設けている。ドレンタンク１３にはレベル調節計１４が設けてあり、該レベル調節計１４は検出値が常に一定値を保持するようにドレンタンク１３のドレン出口（下流側）に設けた取出弁１５の開度を調節するようにしている。
【００２９】
そして、ドレンタンク１３の取出弁１５から取り出されるドレンは、循環ライン３０を介して、最前段の不純物分離装置６ａにおけるアフタークーラ５ａの入口（上流側）に供給するようにしている。ここで、アフタークーラ５ａの入口とは、アフタークーラ５ａと該アフタークーラ５ａの上流側に位置する圧縮機４ａとの間を意味する。尚、ドレンタンク１３のドレンを循環ライン３０により供給する位置は、最前段の不純物分離装置６ａに近い後段のアフタークーラ５ｂの入口（上流側）に供給することもできる。
【００３０】
更に、前記ドレンタンク１３には、貯留されたドレンのｐＨを計測するｐＨ検出器１６が設けてあり、該ｐＨ検出器１６により検出されたｐＨ検出値１６ａは制御器１７に入力されている。そして、制御器１７は、前記ｐＨ検出器１６により検出されるｐＨ検出値１６ａが予め設定した設定値Ｉに保持されるように、前記アルカリ剤供給装置１２に供給量信号１７ａを出力してアルカリ剤１０の供給量を調節するようにしている。
【００３１】
又、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃから排ガス２が導出される出口（下流側）には、排ガス２中の不純物（例えば、窒素酸化物）を検出する不純物検出器１８が設置してあり、該不純物検出器１８の不純物検出値１８ａが前記制御器１７に入力されている。そして、前記制御器１７は、前記不純物検出器１８による例えば窒素酸化物の不純物検出値１８ａが所定値を超えたときは緊急時として、前記アルカリ剤供給装置１２によるアルカリ剤１０の供給を増加する制御を行うようにしている。ここで不純物検出器１８の設置場所は、ドレン中の不純物を速やかに検出し得るようにアフタークーラ５ｃの出口が好ましいが、アフタークーラ５ｃの下流側でアフタークーラ５ｃから乾燥機８（又は水銀除去塔７）までの位置に設置することも可能である。
【００３２】
又、最前段の不純物分離装置６ａにおける圧縮機４ａには、酸素燃焼装置１からの不純物を含んだ排ガス２が供給されることから腐食を生じることが懸念されるため、最前段の不純物分離装置６ａの圧縮機４ａは、耐熱性のニッケル合金であるハステロイ（登録商標）等からなる腐食防止材料により構成することが好ましい。ここで腐食防止材料は、耐熱性のニッケル合金に限定されるものではなく、耐腐食性及び耐熱性を有するならば、他の金属、合金、無機物等であってもよい。又、前記圧縮機４ａは、ブレード（羽根）を有する圧縮機以外に、ブレードを有しないギヤターボチャージャ方式の圧縮機であってもよい。
【００３３】
次に上記実施例の作動を説明する。
【００３４】
図１の酸素燃焼装置１で酸素燃焼した二酸化炭素主体の排ガス２は、例えば０．１ＭＰａ（１気圧）の圧力で、不純物除去システム１００の最前段の不純物分離装置６ａにおける圧縮機４ａに導かれ、該圧縮機４ａにより０．７ＭＰａに加圧される。圧縮機４ａで０．７ＭＰａに加圧された排ガス２は、循環ライン３０により供給されるドレンタンク１３からのドレンと共に、隣接するアフタークーラ５ａに供給されて冷却され、アフタークーラ５ａからは多量のドレンが取り出される。
【００３５】
前記アフタークーラ５ａで冷却された排ガス２は、後段（次段）の不純物分離装置６ｂにおける圧縮機４ｂに導かれて１．５ＭＰａに加圧され、１．５ＭＰａに加圧された排ガス２は隣接するアフタークーラ５ｂにより冷却され、アフタークーラ５ｂからは前記アフタークーラ５ａに比して少ない量のドレンが取り出される。
【００３６】
前記アフタークーラ５ｂで冷却された排ガス２は、最後段の不純物分離装置６ｃにおける圧縮機４ｃに導かれて２．５ＭＰａに加圧される。圧縮機４ｃで２．５ＭＰａに加圧された排ガス２は、アルカリ剤供給装置１２から供給されるアルカリ剤１０と共に、隣接するアフタークーラ５ｃに供給されて冷却される。アフタークーラ５ｃからはアルカリ剤１０を含むドレンが取り出されてドレンタンク１３に供給される。
【００３７】
最後段の不純物分離装置６ｃにおける前記アフタークーラ５ｃに導入される排ガス２は、前記圧縮機４ａ，４ｂ，４ｃにより順次昇圧されて２．５ＭＰａまで加圧されているため、排ガス２中に存在する一酸化窒素（ＮＯ）は加圧による酸化が促進されて水溶性の窒素酸化物（ＮＯ２）に変わる。更に、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃの上流側にアルカリ剤１０を供給することでｐＨが高くなることにより、窒素酸化物はドレンへの溶け込み性が高まり、これによって、窒素酸化物は高い除去率で除去される。
【００３８】
前記ドレンタンク１３に取り出されるドレンには、未反応のアルカリ剤１０が存在しているため、前記ドレンタンク１３のドレンは、循環ライン３０を介して、最前段の不純物分離装置６ａにおけるアフタークーラ５ａの上流側に供給する。すると、前記アフタークーラ５ａに導入される排ガス２中の水溶性の不純物である硫黄酸化物及び塩化水素は、前記アフタークーラ５ａの上流側に供給される未反応のアルカリ剤１０によって効果的に除去されるようになる。即ち、水溶性の不純物である硫黄酸化物及び塩化水素は、最前段の不純物分離装置６ａから大量に取り出されるドレンによって比較的高い除去率で除去されることになるが、前記したように、未反応のアルカリ剤１０を含有するドレンが供給されることで、硫黄酸化物及び塩化水素の除去率は更に高められる。不純物を含むドレンは図示しない排水処理装置に供給されて処理される。
【００３９】
前記したように圧縮機不純物除去システム１００によって排ガス２中の不純物が除去された二酸化炭素は、必要に応じて水銀除去塔７により水銀を除去し、乾燥機８に送られて水分が除去された後、二酸化炭素液化装置３に供給され、冷却により液化される。
【００４０】
図２は本発明における圧縮機不純物除去システムの他の実施例を示す系統図であり、この実施例では、最前段の不純物分離装置６ａのアフタークーラ５ａに、該アフタークーラ５ａからのドレンを一定量貯留する別のドレンタンク１９を設けている。別のドレンタンク１９にはレベル調節計２０が設けてあり、該レベル調節計２０は検出値が常に一定値を保持するように別のドレンタンク１９の出口（下流側）に設けた取出弁２０'の開度を調節するようにしている。
【００４１】
更に、別のドレンタンク１９には、貯留されたドレンのｐＨを計測する別のｐＨ検出器２１が設けてあり、該別のｐＨ検出器２１により検出されたｐＨ検出値２１ａは別の制御器２２に入力されている。そして、別の制御器２２は、別のｐＨ検出器２１により検出されるｐＨ検出値２１ａが予め設定した補正用設定値ＩＩに保持されるように、前記制御器１７に指令信号２３を出力して該制御器１７の供給量信号１７ａを補正するようにしている。ここで、ドレンタンク１３内のドレンのｐＨはおよそ４〜６の範囲に設定することができる。
【００４２】
図２の実施例によれば、別のドレンタンク１９のドレンのｐＨ検出値２１ａが、補正用設定値ＩＩに保持されるように、別の制御器２２から前記制御器１７に指令信号２３を出力して制御器１７の供給量信号１７ａを補正するようにしたので、結果的に別のドレンタンク１９のドレンにおけるアルカリ剤１０の濃度が好適に保持されることになり、よって、最前段の不純物分離装置６ａによる不純物、特に硫黄酸化物及び塩化水素の除去率が大幅に高められる。
【００４３】
図３は本発明における圧縮機不純物除去システムの変形例を示す系統図であり、この変形例では、前記圧縮機不純物除去システム１００の下流である最後段の不純物分離装置６ｃの下流に、バイパスダクト２５を設けると共に、該バイパスダクト２５に湿式の脱硫・脱硝装置２６を設け、更に、切替弁２７，２８，２９を備えて前記脱硫・脱硝装置２６に排ガス２を通す流れと通さない流れとに切り替えられるようにしている。
【００４４】
前記バイパスダクト２５に前記脱硫・脱硝装置２６を備えた構成では、必要に応じて排ガス２を前記脱硫・脱硝装置２６に供給することにより、必要な時に排ガス中の不純物を更に低減することができる。このとき、前記圧縮機不純物除去システム１００による圧縮によって前記脱硫・脱硝装置２６に導かれる排ガス２の量（容積）は著しく小さくなっているため、前記脱硫・脱硝装置２６は著しく小型（従来の数十分の１）のものを用いることができる。
【００４５】
上記したように、本発明の圧縮機不純物除去システム１００によれば、圧縮機４ｃとアフタークーラ５ｃを有した最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃの上流側にアルカリ剤１０を供給するアルカリ剤供給装置１２を備え、更に、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃからアルカリ剤１０を含むドレンを取り出し、該取り出したドレンを最前段の不純物分離装置６ａにおけるアフタークーラ５ａの上流側に供給する循環ライン３０を備えたので、排ガス２中の不純物を、簡単な装置により低コストで効果的に除去できるようになる。
【００４６】
即ち、最も高圧となっている最後段の不純物分離装置６ｃでは排ガス２中の一酸化窒素（ＮＯ）は水溶性の窒素酸化物（ＮＯ２）に変化しているため、窒素酸化物を含む高圧の排ガス２を冷却するアフタークーラ５ｃの上流側にアルカリ剤１０を供給すると、ｐＨが高まることにより、窒素酸化物の溶け込み性が高められ、窒素酸化物は高い除去率で除去される。
【００４７】
又、前記ドレンタンク１３のドレンを、循環ライン３０により最前段の不純物分離装置６ａにおけるアフタークーラ５ａの上流側に供給するようにしたので、ドレンに含まれる未反応のアルカリ剤１０を利用して、前記アフタークーラ５ａに導入される排ガス２中の水溶性の不純物である硫黄酸化物及び塩化水素を除去する除去率を高めることができる。
【００４８】
上記したように、本発明の圧縮機不純物除去システム１００によれば、二酸化炭素の液化に必要な圧縮機４とアフタークーラ５を用いて、排ガス２中の不純物を効果的に除去することができ、結果的に脱硫装置、脱硝装置の小型化或いは省略化を達成して設備コストの大幅な低減を図ることができる。
【００４９】
又、本発明の圧縮機不純物除去システム１００において、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃからのドレンを貯留するドレンタンク１３と、該ドレンタンク１３に貯留されたドレンのｐＨを計測するｐＨ検出器１６と、該ｐＨ検出器１６により検出されるｐＨ検出値１６ａに基づいて前記アルカリ剤供給装置１２によるアルカリ剤１０の供給量を調節する制御器１７を備えると、アルカリ剤１０の供給が適切に制御されることにより排ガス２中の不純物を一層効果的に除去でき、更に、アルカリ剤１０の使用量が適切に制御されることによりアルカリ剤のコストが抑制される。
【００５０】
又、本発明の圧縮機不純物除去システム１００において、最前段の不純物分離装置６ａにおけるアフタークーラ５ａからのドレンを一定量貯留する別のドレンタンク１９と、該別のドレンタンク１９に貯留されたドレンのｐＨを計測する別のｐＨ検出器２１を備え、該別のｐＨ検出器２１により検出されるｐＨ検出値２１ａが予め設定した補正用設定値ＩＩに保持されるように、前記制御器１７に指令信号２３を出力して制御器１７の供給量信号１７ａを補正する別の制御器２２を備えると、前記ドレンタンク１９のドレンにおけるアルカリ剤１０の濃度が好適に保持されるため、最前段の不純物分離装置６ａによる不純物の除去、特に硫黄酸化物及び塩化水素の除去率が大幅に高められる。
【００５１】
又、本発明の圧縮機不純物除去システム１００において、最後段の不純物分離装置６ｃにおけるアフタークーラ５ｃの下流側に備えた不純物検出器１８と、該不純物検出器１８の不純物検出値１８ａが入力される前記制御器１７を備え、該制御器１７は、不純物検出器１８の不純物検出値１８ａが所定値を超えたときに前記アルカリ剤供給装置１２によるアルカリ剤１０の供給を増加するように構成したので、圧縮機不純物除去システム１００を経た排ガス２中の不純物が急激に増加するような問題を防止することができる。
【００５２】
又、本発明の圧縮機不純物除去システム１００においては、最後段の不純物分離装置６ｃにおける圧縮機４ｃによって最も高圧に加圧された排ガス２を冷却するアフタークーラ５ｃの上流側にアルカリ剤１０を添加したので、簡単な装置により、一酸化窒素（ＮＯ）が酸化した窒素酸化物（ＮＯ２）を高い除去率で効果的に除去することができる。
【００５３】
尚、本発明の本発明の圧縮機不純物除去システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５４】
１  酸素燃焼装置
２  排ガス
３  二酸化炭素液化装置
４  圧縮機
４ａ，４ｂ，４ｃ  圧縮機
５  アフタークーラ
５ａ，５ｂ，５ｃ  アフタークーラ
６ａ，６ｂ，６ｃ  不純物分離装置
９  アルカリ剤タンク
１０  アルカリ剤
１２  アルカリ剤供給装置
１３  ドレンタンク
１６  ｐＨ検出器
１６ａ  ｐＨ検出値
１７  制御器
１７ａ  供給量信号
１８  不純物検出器
１８ａ  不純物検出値
１９  別のドレンタンク
２１  別のｐＨ検出器
２１ａ  ｐＨ検出値
２２  別の制御器
２３  指令信号
３０  循環ライン
Ｉ   設定値
ＩＩ  補正用設定値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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