(57)【要約】【課題】二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを提供する。【解決手段】燃焼設備で燃焼した排ガスを燃焼設備から流下させる排ガス流路１１から分岐して配設された分岐排ガス流路１２に設置され、前記排ガスに含まれたＣＯ２を回収する二酸化炭システムは、分岐排ガス流路１２に設置され、排ガス中のＮＯｘを処理するＮＯｘ処理装置３０と、前記ＮＯｘ処理装置３０の下流側となる分岐排ガス流路１２に設置され、排ガス中のＣＯ２を含有した排ガスと吸収液とを気液接触させて排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させる吸収塔２１を有して排ガス中のＣＯ２を処理するＣＯ２化学吸収装置２０を備えて構成した。【選択図】図１
2014226622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼設備で燃焼した排ガスを燃焼設備から流下させる排ガス流路から分岐して配設された分岐排ガス流路に設置され、前記排ガスに含まれた二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムにおいて、
前記二酸化炭素回収システムは、分岐排ガス流路に設置され、排ガス中のＮＯｘを処理するＮＯｘ処理装置と、
前記ＮＯｘ処理装置の下流側となる分岐排ガス流路に設置され、ＣＯ２を含有した排ガスと吸収液とを気液接触させて排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させる吸収塔を有して排ガス中のＣＯ２を処理するＣＯ２化学吸収装置を備えていることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項２】
請求項１に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯｘ処理装置は、前記分岐排ガス流路が排ガス流路から分岐した位置から前記ＣＯ２化学吸収装置を構成する吸収塔の入口との間となる領域の前記分岐排ガス流路に設置したＮＯ酸化装置と、前記ＮＯ酸化装置の出口と前記吸収塔の排ガス入口との間となる領域の前記分岐排ガス流路に設置されたスクラバから構成されていることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項３】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置が活性炭または活性炭素繊維を有することを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項４】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置がオゾン発生装置及び前記オゾン発生装置で発生したオゾンをＮＯ酸化装置に供給するオゾン供給用配管を配設していることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項５】
請求項４に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置を構成するスクラバの下流側で、前記吸収塔の排ガス入口に至る前記分岐排ガス流路に排ガス中に含まれたオゾンを除去するオゾン処理装置を設置していることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項６】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置にＮＯを酸化する酸化剤を供給する酸化剤供給配管を配設していることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項７】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置がＮＯ酸化触媒を有することを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記分岐排ガス流路が排ガス流路から分岐した位置から前記ＮＯ酸化装置入口との間となる領域の前記分岐排ガス流路に、第二のスクラバを設置していることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項９】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記分岐排ガス流路に前記ＮＯ酸化装置を迂回して排ガスを前記ＮＯ酸化装置の上流から下流側にバイパスして流下させるバイパス配管を配設したことを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１０】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置は、前記ＮＯ酸化装置内部及び内部充填物を洗浄する洗浄液を該ＮＯ酸化装置に供給する洗浄水配管を配設していることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１１】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置は複数個並列に設置されており、前記各ＮＯ酸化装置に排ガスを導入する入口配管に排ガスの流量を調節するバルブをそれぞれ設けて、一方のＮＯ酸化装置の性能が低下した場合に前記バルブを切り替えて一方のＮＯ酸化装置に排ガスの導入を停止すると共に、他方のＮＯ酸化装置に排ガスを導入して排ガスの処理を行い、性能が低下したＮＯ酸化装置に前記洗浄水配管を通じて洗浄水を供給してこの性能が低下したＮＯ酸化装置の洗浄操作を行うことを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１２】
請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記二酸化炭素回収システムは制御装置を備えており、前記ＮＯ酸化装置の排ガス出口配管に排ガス中のＮＯｘとＮＯ、及びＮＯ２のうちの少なくとも２つを計測するＮＯｘ濃度計を設置し、このＮＯｘ濃度計で計測した排ガス中のＮＯｘ濃度に基づいてＮＯ酸化装置の性能を監視し、
前記制御装置でＮＯ酸化装置の酸化性能が低下したと判断した場合に該制御装置からの操作信号によって前記洗浄水配管に設置されたバルブを開けて洗浄水をＮＯ酸化装置に供給し、前記ＮＯ酸化装置を洗浄することを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１３】
請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記二酸化炭素回収システムは制御装置を備えており、前記スクラバに処理液のｐＨを計測するｐＨ計を設置し、このｐＨ計で計測した処理液のｐＨ値に基づいて前記制御装置によって前記スクラバのＮＯｘ処理性能を監視し、
前記制御装置でスクラバのＮＯｘ処理性能が低下したと判断した場合に該制御装置からの操作信号によって前記アルカリ水配管に設置されたバルブを開けてスクラバに供給するアルカリ添加量を制御することを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１４】
請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記二酸化炭素回収システムは制御装置を備えており、前記スクラバに処理液のｐＨを計測するｐＨ計を設置し、このｐＨ計で計測した処理液のｐＨ値に基づいて前記制御装置によって前記スクラバのＮＯｘ処理性能を監視し、
前記制御装置でスクラバのＮＯｘ処理性能が低下したと判断した場合に、前記ＮＯ酸化装置を迂回して排ガスを前記ＮＯ酸化装置の上流から下流側にバイパスして流下させる前記バイパス配管に設置されたバルブを開けて、前記ＮＯ酸化装置を迂回して排ガスを前記ＮＯ酸化装置の下流側に設置された前記スクラバへ流通させることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１５】
請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記二酸化炭素回収システムは制御装置を備えており、前記スクラバの排ガス出口配管に排ガス中のＮＯｘ濃度を計測するＮＯｘ計を設置し、このＮＯｘ計で計測した排ガス中のＮＯｘ濃度に基づいて前記スクラバのＮＯｘ処理性能を監視し、
前記制御装置でスクラバのＮＯｘ処理性能が低下したと判断した場合に該制御装置からの操作信号によって前記アルカリ水配管に設置されたバルブを開けてスクラバに供給するアルカリ添加量を制御することを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１６】
請求項２乃至１１のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記二酸化炭素回収システムは制御装置を備えており、前記スクラバ出口排ガス配管にＮＯｘ計を設置し、このＮＯｘ計で計測した排ガス中のＮＯｘ濃度に基づいて前記スクラバのＮＯｘ処理性能を監視し、
前記制御装置でスクラバのＮＯｘ処理性能が低下したと判断した場合に該制御装置からの操作信号によって前記バイパス配管に設置されたバルブを開けて、前記ＮＯ酸化装置を迂回して排ガスを前記ＮＯ酸化装置の下流側に設置されたスクラバへ流通することを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１７】
請求項１０に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記ＮＯ酸化装置は洗浄水をＮＯ酸化装置に供給する洗浄水配管と、ＮＯ酸化装置から洗浄水廃液を排出する廃液排出用配管をそれぞれ配設しており、この廃液排出用配管が燃焼設備から排ガスを排出する排ガス流路に設置された脱硫装置へ接続されており、前記ＮＯ酸化装置から廃液排出用配管を通じて排出された洗浄水廃液が前記脱硫装置の補給水として使用されるように構成されていることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１８】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムにおいて、
前記スクラバにはアルカリ水を供給するアルカリ水配管と、スクラバからアルカリ水廃液を排出するアルカリ水排出用配管をそれぞれ配設しており、このアルカリ水排出配管が燃焼設備から排ガスを排出する排ガス流路に設置された脱硫装置へ接続されており、前記スクラバからアルカリ水排出配管を通じて排出されたアルカリ水廃液が前記脱硫装置の補給水として使用されるように構成されていることを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収液を用いて燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収するＣＯ２回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の防止または抑制の観点から、燃焼排ガス中の二酸化炭素を分離し、回収する要求が高まっている。
【０００３】
二酸化炭素の回収技術としては、特開２００７−６１７７７号公報に開示されているように、二酸化炭素吸収装置の吸収塔にて吸収液に二酸化炭素を吸収させ、再生塔にて吸収液から二酸化炭素を除去する技術がある。以下、二酸化炭素をＣＯ２と表記する。ここで、吸収液としては、例えば、塩基性アミン水溶液が挙げられる。
【０００４】
化石燃料を燃焼した排ガス中には、ＣＯ２に加えてＳＯｘ、ＮＯｘなどが含まれる。これらの微量成分も吸収液に吸収され、吸収液中のアミンと反応して安定した反応生成物を生成する。
【０００５】
ＣＯ２を吸収液から脱離させる条件で安定な反応生成物は吸収液内に蓄積され、吸収液のＣＯ２吸収性能を低下させる。
【０００６】
例えば、微量成分がＳＯｘの場合、ＳＯｘは吸収液に吸収され、下記式（１）で表される反応により熱安定性塩（Heat Stable Salt 、以下ＨＳＳと記す）を生成する。
【０００７】
２（Ｒ−ＮＨ２）  ＋  ２Ｈ＋  ＋  ＳＯ４２−  →  （Ｒ−ＮＨ３）２ＳＯ４  ・・・（１）
ここで、アミンは便宜的にＲ−ＮＨ２と記述した。また、（Ｒ−ＮＨ３）２ＳＯ４はＨＳＳである。
【０００８】
微量成分がＮＯｘの場合、ＮＯｘガスのうちＮＯは水や吸収液に吸収されない。ＮＯｘガスのうちＮＯ２は水や吸収液に溶解する。またＮＯ２は更に下記式（２）及び式（３）で表される反応によりＮ２Ｏ３やＮ２Ｏ４のような窒素酸化物を生成するが、これらも水や吸収液に溶解する。
【０００９】
ＮＯ＋ＮＯ２→  Ｎ２Ｏ３  ・・・（２）
２ＮＯ２  →  Ｎ２Ｏ４  ・・・・（３）
水や吸収液の溶液中に溶解したＮＯ２に代表される窒素酸化物は、アミンと反応しＨＳＳや、環境負荷の高い反応生成物を生成する。
【００１０】
反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する方法としては、特開２００５−８７８２８号公報及び特開２００８−１２６１５４号公報に開示された技術のように、二酸化炭素を除去する脱炭酸工程の前段に塩基性吸収液を用いた高度脱硫ガス冷却工程を設けて、脱炭酸吸収液への硫黄酸化物の蓄積を抑制する脱硫脱炭酸方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−６１７７７号公報
【特許文献２】特開２００５−８７８２８号公報
【特許文献３】特開２００８−１２６１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特開２００５−８７８２８号公報（特許文献２）及び特開２００８−１２６１５４号公報（特許文献３）に開示された技術の方法を用いても、排ガス中のＳＯｘやＮＯｘなどの微量成分を１００％除去することはできない。
【００１３】
排ガス中の微量成分がＮＯｘの場合、前記特開２００５−８７８２８号公報及び特開２００８−１２６１５４号公報に開示された技術の塩基性吸収液を用いた排ガス処理方法では、ＮＯ２は吸収除去できるが、ＮＯは吸収除去できない。
【００１４】
そして、排ガス中にＮＯが残存すると、下記（４）式に示すＮＯの酸化反応により、吸収塔入口までの滞留時間で更にＮＯ２が生成し、これが吸収塔に流入して吸収液に吸収され、アミンと反応して反応生成物を生成するという課題がある。
【００１５】
２ＮＯ＋Ｏ２→  ２ＮＯ２  ・・・（４）
吸収液中でこの反応生成物が生成すると二酸化炭素回収システムで排ガス中の二酸化炭素を吸収する吸収液の性能が低下して二酸化炭素回収システムの運転効率の低下に至るので、吸収液を短期間で交換せざるを得なくなるという問題がある。
【００１６】
本発明の目的は、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の二酸化炭素回収システムは、燃焼設備で燃焼した排ガスを燃焼設備から流下させる排ガス流路から分岐して配設された分岐排ガス流路に設置され、前記排ガスに含まれた二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムにおいて、前記二酸化炭素回収システムは、分岐排ガス流路に設置され、排ガス中のＮＯｘを処理するＮＯｘ処理装置と、前記ＮＯｘ処理装置の下流側となる分岐排ガス流路に設置され、ＣＯ２を含有した排ガスと吸収液とを気液接触させて排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させる吸収塔を有して排ガス中のＣＯ２を処理するＣＯ２化学吸収装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図２】本発明の第２実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図３】本発明の第３実施例であるＣＯ２回収システムにおいて、ＮＯ酸化装置に活性炭素繊維を適用した場合の吸収液中の反応生成物低減効果を示す図。
【図４】本発明の第４実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図５】図４に示した本発明の第４実施例であるＣＯ２回収システムにおいて、ＮＯ酸化装置にオゾン酸化法を適用した場合の吸収液中の反応生成物低減効果を示す図。
【図６】本発明の第５実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図７】本発明の第６実施例であるＣＯ２回収システムにおいて、ＮＯ酸化装置に酸化触媒を適用した場合の吸収液中の反応生成物低減効果を示す図。
【図８】実本発明の第７実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図９】本発明の第８実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１０】本発明の第９実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１１】本発明の第１０実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１２】本発明の第１１実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１３】本発明の第１２実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１４】本発明の第１３実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１５】本発明の第１４実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１６】本発明の第１５実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１７】本発明の第１６実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【図１８】本発明の第１７実施例であるＣＯ２回収システムを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の二酸化炭素回収システムの実施例について図面を参照して以下に説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の第１実施例である二酸化炭素回収システム（ＣＯ２回収システム）の概略構成図について図１を引用して説明する。
【００２２】
図１に示した第１実施例であるＣＯ２回収システム１００において、微粉炭焚きボイラ１で発生した燃焼排ガスは、燃焼排ガスを処理する機器である、燃焼排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する脱硝装置２、エアヒータ３、熱交換器４、燃焼排ガス中の煤塵を除去する集塵装置５、燃焼排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する脱硫装置６を順次経て、排ガス流路１１を通じてガスガスヒータ７へ導入されて再加熱され、煙突８から大気に放出される。
【００２３】
上記した微粉炭焚きボイラ１で発生した燃焼排ガスを処理する各機器のうち、燃焼排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する脱硝装置２、燃焼排ガス中の煤塵を除去する集塵装置５、及び燃焼排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する脱硫装置６は、排ガスを処理するために少なくとも設置が必要な機器である。
【００２４】
そして本実施例のＣＯ２回収システム１００は、上記した燃焼排ガスを処理する機器に、更に、図１に示したように、脱硝装置２で除去できなかった燃焼排ガス中のＮＯｘを高効率で処理するＮＯｘ処理装置３０と、燃焼排ガス中のＣＯ２を処理するＣＯ２化学吸収装置２０を備えたものである。
【００２５】
本実施例のＣＯ２回収システム１００のうち、燃焼排ガス中のＣＯ２を処理する前記ＣＯ２化学吸収装置２０は、吸収塔２１、放散塔２２、冷却器２５、圧縮機２３がそれぞれ備えられている。
【００２６】
このＣＯ２化学吸収装置２０は、脱硫装置６の下流側で、且つ、ガスガスヒータ７の上流側となる排ガス流路１１から分岐された排ガス流路１２の下流側に設置されている。
【００２７】
また、本実施例のＣＯ２回収システム１００のうち、燃焼排ガス中のＮＯｘを更に高効率で処理する前記ＮＯｘ処理装置３０は、排ガス流路１１から分岐した排ガス流路１２であって、排ガス流路１１の分岐点からＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１の入口に至る間の領域となる前記排ガス流路１２に設置されている。
【００２８】
図１に示すように、微粉炭焚きボイラ１で燃焼して発生した燃焼排ガスは、微粉炭焚きボイラ１から、脱硝装置２、エアヒータ３、熱交換器４、集塵装置５を経由し、ガス脱硫装置６を通過した後に、排ガス流路１１を流下し、この排ガス流路１１から分岐した排ガス流路１２を流下して該排ガス流路１２に設置されたＮＯｘ処理装置３０に流入して処理される。
【００２９】
そして前記ＮＯｘ処理装置３０で処理された後の排ガスは、ＮＯｘ処理装置３０の下流側となる排ガス流路１２に設置されたＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ導入される。
【００３０】
ＮＯｘ処理装置３０では、脱硝装置２で除去できなかった燃焼排ガス中のＮＯｘを更に高除去率で処理し、ＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１へ導入される排ガス中のＮＯｘ濃度を低減する。
【００３１】
前記ＣＯ２化学吸収装置２０で使用されるＣＯ２の吸収液としては、例えば、塩基性アミン水溶液を使用する。
【００３２】
塩基性アミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールなどの一級アミン類、ジエタノールアミン、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノエタノールなどの二級アミン類、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミンなどの三級アミン類、ピペラジン類、ピペリジン類、ピロリジン類、ポリアミン類、メチルアミノカルボン酸などのアミノ酸類が使用できる。
【００３３】
吸収塔２１で吸収液によって排ガス中のＣＯ２が除去された排ガスは、吸収塔２１から排ガス流路１１に接続した排ガス流路１４を通じて前記吸収塔２１から排ガス流路１２の分岐よりも下流側となる排ガス流路１１に戻され、排ガス流路１１を流下して該排ガス流路１１に設置されたガスガスヒータ７を経由して煙突８から大気中に排出される。
【００３４】
一方、ＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１で燃焼排ガス中のＣＯ２を吸収した吸収液は、吸収塔２１と放散塔２２との間に設置された液液熱交換器２４で放散塔２２から供給された高温の吸収液と間接的に熱交換してＣＯ２を放出できる温度にまで加熱され、吸収塔２１の下流側に設置された放散塔２２に導かれる。
【００３５】
放散塔２２では、加熱された吸収液からＣＯ２が脱離されて除去される。そして放散塔２２でＣＯ２を除去した吸収液は、前記液液熱交換器２４に送られて吸収塔２１から供給された低温の吸収液と間接的に熱交換して冷却され、この液液熱交換器２４を経由して冷却した吸収液が吸収塔２１に導かれるように構成されている。
【００３６】
このように、吸収液を吸収塔２１と放散塔２２との間で循環することにより、ＣＯ２の吸収・脱離を連続的に行う。
【００３７】
ＣＯ２の吸収では吸収液を低温に、ＣＯ２の脱離では吸収液を高温に維持する必要がある。液液熱交換器２４は、この温度差によって生じる熱エネルギーを有効利用している。
【００３８】
さらに、ＣＯ２の吸収及び脱離においては、吸収液の種類によって最適な温度がある。図示していないが、加熱器や冷却器を追設することにより、効率よくＣＯ２の吸収及び脱離を行ってもよい。
【００３９】
放散塔２２では、吸収液からＣＯ２を脱離させたＣＯ２含有ガス中に水蒸気も含まれるため、放散塔２２の下流側に設置した冷却器２５で除湿した後に、当該ＣＯ２含有ガスを前記冷却器２５の下流側に設置した圧縮機２３によって圧縮してＣＯ２含有ガス中のＣＯ２を液化し、この液化したＣＯ２を所定の貯蔵場所（図示せず）に送給して保管している。
【００４０】
ところで、微粉炭焚きボイラ１で発生した燃焼排ガス中にＳＯｘやＮＯｘが含まれていると、これらがＣＯ２化学吸収装置２０のＣＯ２吸収液に吸収され、アミンと反応して安定な反応生成物を生成する。
【００４１】
この反応生成物が吸収液のＣＯ２吸収性能を低下させる原因となる。燃焼排ガス中のＳＯｘやＮＯｘは、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１でＣＯ２とともに吸収液に吸収される。
【００４２】
前記吸収塔２１でＣＯ２、ＳＯｘ及びＮＯｘを吸収した吸収液は放散塔２２へ送られ、ＣＯ２の脱離温度まで加熱される。
【００４３】
しかし、ＣＯ２の脱離温度では、熱安定性の反応生成物からＳＯｘやＮＯｘは脱離されない。また、反応生成物の種類によっては、ＣＯ２の脱離条件では蒸発、分解しないものもある。
【００４４】
吸収液はＣＯ２化学吸収装置２０内の吸収塔２１と放散塔２２との間で循環させて使用するため、反応生成物は吸収液中に蓄積する。そして反応生成物の量が多くなると、ＣＯ２の吸収性能は低下する。
【００４５】
そこで本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、ＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１の上流となる排ガス流路１２に設置されたＮＯｘ処理装置３０によって、吸収塔２１へ導入される排ガス中のＮＯｘを低減し、吸収液中でのＮＯｘとアミンの反応生成物の生成を抑制して吸収液の性能低下を抑制する効果を奏するものである。
【００４６】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に本発明の第２実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図２を引用して説明する。
【００４８】
図２に示した本実施例のＣＯ２回収システムは図１に示した第１実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は類似しているので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【００４９】
図２に示した本実施例のＣＯ２回収システムにおいて、図１の第１実施例のＣＯ２回収システムと異なる点は、第１実施例のＮＯｘ処理装置３０に該当するものとして、本実施例ではＮＯ酸化装置３１とスクラバ３２からＮＯｘ処理装置を構成しており、排ガス流路１１から排ガス流路１２が分岐する分岐点と吸収塔２１入口の間に排ガス中の有害物質を処理するスクラバ３３を設置し、前記スクラバ３３の上流側となる排ガス流路１２にＮＯ酸化装置３１を設置したことである。
【００５０】
本実施例のＣＯ２回収システムにおいて、ＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３から構成されるＮＯｘ処理装置のＮＯｘ処理方法について説明する。
【００５１】
スクラバ３３にはアルカリ水供給配管４１が設置されている。このアルカリ水供給配管４１には、アルカリ水の供給量を調節するバルブ５１が設けてある。
【００５２】
そして、排ガス流路１１及び１２通じてスクラバ３３に導入された排ガスは、アルカリ水供給配管４１から供給されるアルカリ水と接触する。そして排ガス中の酸性ガスは、このアルカリ水に吸収されて除去される。
【００５３】
スクラバ３３で除去できるのはアルカリ水に溶解性のある酸性ガスであるため、ＮＯ２はアルカリ水を使用したスクラバで除去できるが、ＮＯは除去できない。
【００５４】
そのため、スクラバ３３の上流側となる排ガス流路１２にＮＯ酸化装置３１を設置して、排ガス中のＮＯを、（４）式の反応によって水溶液に溶解性のあるＮＯ２に酸化する。
【００５５】
更に（２）式、（３）式による反応を経て水溶液に溶解性のある窒素酸化物が生成する場合もある。そこで、ＮＯ酸化装置３１で生成したＮＯ２及びＮＯよりも酸化数の高い窒素酸化物は、スクラバ３３のアルカリ水で除去する。
【００５６】
上記したように、ＮＯｘ処理装置を構成するＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３の組合せによって、高いＮＯｘ除去率を実現することができる。
【００５７】
微粉炭焚きボイラ１で発生した燃焼排ガスは、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する脱硝装置２、エアヒータ３、熱交換器４、煤塵を除去する集塵装置５、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する脱硫装置６を経て、排ガス流路１１から排ガス流路１２へ分岐され、排ガス流路１２に設置したＮＯ酸化装置３１へ導入される。
【００５８】
ＮＯ酸化装置３１へ導入された排ガス中には、前記脱硝装置２と脱硫装置６で除去できなかったＳＯｘとＮＯｘが含有される。このＮＯｘのうち、ＮＯは、ＮＯ酸化装置３１において、（４）式に示す反応によってＮＯ２へ酸化される。
【００５９】
更に、条件によっては、（２）式、（３）式に示す反応によって、水溶液に溶解性のある窒素酸化物（Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４等）が生成する。
【００６０】
次に、このＮＯ酸化装置３１出口の排ガスは、ＮＯ酸化装置３１の下流となる排ガス流路１２に設置したスクラバ３３に導入される。
【００６１】
スクラバ３３にてアルカリ水配管４１を通じて供給されるアルカリ水と排ガスが接触することによって、排ガス中のＮＯ２及び水溶性の窒素酸化物はアルカリ水へ吸収され、除去される。
【００６２】
同時に酸性ガスであるＳＯｘもアルカリ水に吸収されて除去される。
【００６３】
そして、ＮＯｘとＳＯｘが除去されたスクラバ３３出口の排ガスは、排ガス流路１２の下流側に設置したＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ導入される。
【００６４】
上記したように、ＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３から構成されるＮＯｘ除去装置は、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ導入される排ガス中のＮＯｘを低減し、吸収液中でのＮＯｘとアミンの反応生成物の生成を抑制して吸収液の性能低下を抑制することができる。
【００６５】
ＮＯ酸化装置３１の酸化方法としては、オゾン酸化法、酸化触媒法、酸化剤による酸化法などが適用できるが、ＮＯを効率よく酸化できる方法であれば、特に限定されない。排ガス流路１２に導入される排ガス温度でＮＯを効率よく酸化できる方法であればなおよい。
【００６６】
また、スクラバ３３で使用するアルカリ水としては、ＮａＯＨ、ＮａＣＯ３、ＫＯＨ、ＫＣＯ３、ＣａＯＨ、ＣａＣＯ３、ＮＨ３などの水溶液が使用できる。
【００６７】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例３】
【００６８】
次に本発明の第３実施例であるＣＯ２回収システムについて図３を引用して説明する。
【００６９】
図３に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【００７０】
図３に示した第３実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと同じ構成のＣＯ２回収システムであり、第２実施例と相違しているのは、ＮＯｘ処理装置のＮＯ酸化装置３１に活性炭素繊維を適用したものである。
【００７１】
そして本実施例のＣＯ２回収システムにおける吸収液中の反応生成物低減効果を、図３としてＣＯ２回収システムを模擬した評価条件で示したものである。
【００７２】
図３に示した第３実施例のＣＯ２回収システムにおけるＮＯｘ処理装置３１の処理条件を以下に示す。
【００７３】
１）ＮＯ酸化装置３１の入口ガス条件
温度：５０℃、相対湿度：１００％、ＮＯｘ濃度：１００ｐｐｍ、ＮＯ濃度：９７ｐｐｍ、ＮＯ２濃度：３ｐｐｍ、Ｏ２濃度：５％、Ｗ／Ｆ：０．０１ｇ・ｍｉｎ／ｍＬ、
２）スクラバ３３の条件
温度：５０℃、ＮＯ２除去性能：スクラバ３３の出口排ガス中のＮＯ２濃度１ｐｐｍ、
３）スクラバ３３の出口から吸収塔２１の入口までの条件
温度：４０℃、滞留時間：８ｓｅｃ、Ｏ２濃度：５％、
本実施例のＣＯ２回収システムにおけるＮＯ酸化装置３１に適用する活性炭素繊維は、ピッチ系活性炭素繊維を用いた。また、スクラバ３３のアルカリ水にはＮａＯＨ水を用いた。スクラバ３３の出口から吸収塔２１の入口の間の滞留時間で、ＮＯの酸化により生成するＮＯ２の量は、（５）式に示すＮＯ酸化速度式を用いて求めた。
【００７４】
【数１】
2014226622.tif 000003
【００７５】
ここで、ｋ：反応速度定数、［ＮＯ］：初期ＮＯ濃度、［Ｏ２］：初期Ｏ２濃度、反応速度定数ｋは（６）式から求めた。
【００７６】
ｋ＝  １．２×１０９ｅｘｐ（＋１０５０／ＲＴ）    ・・・（６）
図３には、第３実施例であるＣＯ２回収システムにおける反応生成物低減効果に対する比較例として、ＮＯ酸化装置３１を用いずにスクラバ３３のみを設置した場合のＣＯ２回収システムの反応生成物低減効果を比較例１として示した。
【００７７】
この比較例１に対して図３に実施例３として示したように、第３実施例であるＣＯ２回収システムに上記した本条件において、ＮＯ酸化装置３１に活性炭素繊維を使用した場合である本実施例のＣＯ２回収システムのＮＯ酸化装置３１のＮＯ酸化率は７０％だった。
【００７８】
即ち、図３に示した実施例３の値である、ＮＯ酸化装置３１のＮＯ濃度９７ppm、ＮＯ２濃度３ppm、及びスクラバ３３入口のＮＯ２濃度７０.９ppmから、ＮＯ酸化装置３１のＮＯ酸化率＝（７０.９−３）／９７≒７０％、となる。
【００７９】
（５）式に示すＮＯ酸化速度式によれば、ＮＯ酸化速度はＮＯ濃度の２乗に比例する。第３実施例のＣＯ２回収システムの反応生成物低減効果は、ＮＯ酸化装置３１で排ガス中のＮＯの７０％をＮＯ２に酸化し、これをＮＯ酸化装置３１の下流側の排ガス流路１２に設置したスクラバ３３で除去したことで、スクラバ３３の出口のＮＯ濃度が比較例１の３０％まで減少した。
【００８０】
その結果、スクラバ３３の出口からＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１の入口までの滞留時間で生成するＮＯ２の量は、比較例１の１／１０に減少し、吸収塔２１入口のＮＯ２濃度は比較例１の約１／４に減少した。その結果、吸収塔２１内で吸収液中に生成する反応生成物の量も１／４に低減することが可能になる。
【００８１】
本実施例のＣＯ２回収システムでは、ＮＯ酸化装置３１に適用する活性炭素繊維としてピッチ系活性炭素繊維を用いたが、このかわりにＰＡＮ系活性炭素繊維、セルロース系活性炭素繊維、フェノール樹脂系活性炭素繊維、活性炭などを用いてもよい。
【００８２】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例４】
【００８３】
次に本発明の第４実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図４を引用して説明する。
【００８４】
図４に示した第４実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は類似しているので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【００８５】
図４に示した第４実施例のＣＯ２回収システムの構成において、図２の第２実施例のＣＯ２回収システムと異なる点は、第２実施例のＮＯｘ処理装置のＮＯ酸化装置３１に該当するものとして、本実施例ではＮＯ酸化装置３１にオゾン酸化法を適用した構成である、オゾン発生装置３９と、このオゾン発生装置３９からオゾン供給配管４６を通じてオゾンを供給するＮＯ酸化装置３１を設置したＣＯ２回収システムの構成を示したものである。また、オゾン供給配管４６にはオゾンの供給量を調節するバルブ５８が設けてある。
【００８６】
更に、本実施例のＣＯ２回収システムでは、排ガス中の有害物質を処理するスクラバ３３の下流側で、ＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１の入口に至る排ガス流路１２に排ガス中に含まれたオゾンを除去するオゾン処理装置６０を設置して、過剰なオゾンがスクラバ３３からＣＯ２化学吸収装置２０に流入するのを防止している。
【００８７】
本実施例のＣＯ２回収システムにおいて、オゾン（以下Ｏ３と記す）とＮＯの反応は以下の各式で表すことができる。
【００８８】
ＮＯ  ＋  Ｏ３  →  ＮＯ２  ＋  Ｏ２  ・・・（７）
ＮＯ２  ＋  Ｏ３  →  ＮＯ３  ＋  Ｏ２  ・・・（８）
ＮＯ  ＋  ＮＯ２  →  Ｎ２Ｏ３  ・・・（２）
２ＮＯ２  →  Ｎ２Ｏ４  ・・・（３）
ＮＯ２  ＋  ＮＯ３  →  Ｎ２Ｏ５  ・・・（９）
ここで、（８）式で生成するＮＯ３は非常に不安定で、Ｏ３が大過剰の場合にのみ存在する。
【００８９】
ＮＯ酸化装置３１において、Ｏ３とＮＯの反応比率によってこれらの反応が重複して起こる。
【００９０】
Ｏ３／ＮＯ（モル比）が０．５の場合、（７）式は（１０）式で表すことができる。
【００９１】
２ＮＯ  ＋  Ｏ３  →  ＮＯ  ＋  ＮＯ２  ＋  Ｏ２  ・・・（１０）
ここで、Ｎ２Ｏ３は水溶性である。そして、（１０）式で生成したＮＯ＋ＮＯ２から更に（２）式でＮ２Ｏ３が生成するので、スクラバ３３にてＮＯも同時に除去できる。
【００９２】
次に、図４に示した第４実施例のＣＯ２回収システムの反応生成物低減効果について図５を用いて説明する。
【００９３】
図５は、図４に示した構成の第４実施例のＣＯ２回収システムにおいて、吸収液中の反応生成物低減効果を、このＣＯ２回収システムを模擬した評価条件で示したものである。
【００９４】
第４実施例のＣＯ２回収システムにおけるＮＯｘ処理装置３１の処理条件を以下に示す。
【００９５】
１）ＮＯ酸化装置３１の入口ガス条件
温度：５０℃、相対湿度：１００％、ＮＯｘ濃度：１００ｐｐｍ、ＮＯ濃度：９７ｐｐｍ、ＮＯ２濃度：３ｐｐｍ、Ｏ２濃度：５％、Ｏ３／ＮＯ（モル比）：０．５
２）スクラバ３３の条件
温度：５０℃、ＮＯ２除去性能：スクラバ３３の出口排ガス中のＮＯ２濃度１ｐｐｍ、
３）スクラバ３３の出口から吸収塔２１の入口までの条件
温度：４０℃、滞留時間：８ｓｅｃ、Ｏ２濃度：５％
本条件において、本実施例のＣＯ２回収システムにおけるオゾン酸化法のＮＯ酸化装置３１のＮＯ酸化率は、（１０）式から５０％であり、スクラバ３３の入口排ガス中にはＮＯが４８．５ｐｐｍ含有されている。
【００９６】
前述した（２）式によって残留ＮＯの８０％がＮＯ２と反応してＮ２Ｏ３を生成することで、スクラバ３３で除去される。
【００９７】
図５に示した第４実施例のＣＯ２回収システムの反応生成物低減効果から明らかなように、第４実施例のＣＯ２回収システムにおけるオゾン酸化法のＮＯ酸化装置３１とスクラバ３４を組み合わせたＮＯｘ処理装置により、スクラバ３４出口で、ＮＯｘ除去率９０％が得られた。
【００９８】
即ち、図５に示した実施例４の値である、ＮＯ酸化装置３１のＮＯ濃度９７ppm、ＮＯ２濃度３ppm、スクラバ３３出口のＮＯ濃度９.７ppm、ＮＯ２濃度１ppmから、ＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３によるＮＯｘ除去率は、ＮＯｘ除去率＝（１００−１０.７）／１００≒９０％、となる。
【００９９】
また、図３に示した比較例１の値と比較すると、本実施例のＣＯ２回収システムによって、スクラバ３３の出口から吸収塔２１の入口の滞留時間におけるＮＯ２生成量を約１／５０に減少することができ、吸収塔２１の入口ＮＯ２濃度が１／５以下に減少した。
【０１００】
その結果、吸収塔２１内で吸収液中に生成する反応生成物の量も１／５に低減することが可能になる。
【０１０１】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例５】
【０１０２】
次に本発明の第５実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図６を引用して説明する。
【０１０３】
図６に示した第５実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は類似しているので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１０４】
図６に示した第５実施例のＣＯ２回収システムの構成において、図２の第２実施例のＣＯ２回収システムと異なる点は、第２実施例のＮＯｘ処理装置のＮＯ酸化装置３１に該当するものとして、本実施例では、ＮＯ酸化装置３１に酸化剤を供給する酸化剤供給配管４７を配設したことである。また、酸化剤供給配管４７には酸化剤の供給量を調節するバルブ５９が設けてある。
【０１０５】
酸化剤供給配管４７を通じてＮＯ酸化装置３１に供給するＮＯ酸化剤としては、亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）及びこれらの水溶液を用いることができる。また、オゾン水も使用できる。
【０１０６】
亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）を酸化剤として用いた場合のＮＯ酸化反応は、（１１）式で示される。
【０１０７】
２ＮＯ  ＋  ＮａＣｌＯ２  →  ２ＮａＣｌ  ＋  ＮＯ２  ・・・（１１）
亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）を水溶液として、酸化剤供給配管４７からＮＯ酸化装置３１へ供給する。
【０１０８】
ＮＯ酸化装置３１にて酸化剤水溶液は、排ガス流路１１及び１２通じて導入された排ガスと気液接触することにより、排ガス中のＮＯをＮＯ２に酸化する。そして、ＮＯ酸化装置３１で生成したＮＯ２は、ＮＯ酸化装置３１の下流側となる排ガス流路１２に設置されたスクラバ３３で除去される。
【０１０９】
ＮＯ酸化装置３１に供給する酸化剤水溶液にＮａＯＨを添加すると、（１２）式の反応で、ＮＯ酸化装置３１内でＮＯの酸化で生成したＮＯ２を一部除去することも可能である。
【０１１０】
４ＮＯ２  ＋  ＮａＣｌＯ２  ＋  ４ＮａＯＨ  →  ４ＮａＮＯ３  ＋  ＮａＣｌ  ＋  ２Ｈ２Ｏ  ・・・（１２）
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例６】
【０１１１】
次に本発明の第６実施例であるＣＯ２回収システムについて図７を引用して説明する。
【０１１２】
図７に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１１３】
図７に示した第６実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと同じ構成のＣＯ２回収システムであり、第２実施例と相違しているのは、ＮＯｘ処理装置を構成するＮＯ酸化装置３１に酸化触媒を適用したものである。
【０１１４】
そして本実施例のＣＯ２回収システムにおける吸収液中の反応生成物低減効果を、図７としてＣＯ２回収システムを模擬した評価条件で示したものである。
【０１１５】
図７に示した第６実施例ＣＯ２回収システムにおけるＮＯｘ処理装置３１の処理条件を以下に示す。
【０１１６】
１）ＮＯ酸化装置３１の入口ガス条件
温度：５０℃、相対湿度：１００％、ＮＯｘ濃度：１００ｐｐｍ、ＮＯ濃度：９７ｐｐｍ、ＮＯ２濃度：３ｐｐｍ、Ｏ２濃度：５％、触媒温度：３００℃
２）スクラバ３３の条件
温度：５０℃、ＮＯ２除去性能：スクラバ出口排ガス中のＮＯ２濃度１ｐｐｍ
３）スクラバ３３の出口から吸収塔２１の入口までの条件
温度：４０℃、滞留時間：８ｓｅｃ、Ｏ２濃度：５％
酸化触媒は、Ｐｔ（１ｗｔ％）−Ａｌ２Ｏ３を用いた。スクラバのアルカリ水にはＮａＯＨ水を用いた。
【０１１７】
本条件において、酸化触媒を用いたＮＯ酸化装置３１のＮＯ酸化率は、８０％であり、生成したＮＯ２は、ＮＯ酸化装置３１の下流側の排ガス流路１２に設置したスクラバ３３で除去される。
【０１１８】
本実施例の酸化触媒を用いたＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３を組み合わせたＮＯｘ処理装置は、図３に示した比較例１に対し、スクラバ３３の出口から吸収塔２１の入口の滞留時間におけるＮＯ２生成量を約１／２５に減少することができ、吸収塔２１の入口ＮＯ２濃度が１／５以下に減少した。
【０１１９】
その結果、吸収塔２１内で吸収液中に生成する反応生成物の量も１／５に低減することが可能になる。
【０１２０】
酸化触媒としては、担体はＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、活性炭、活性炭素繊維、ゼオライトなどを使用することができ、活性成分としてはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏなどが使用できる。
【０１２１】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例７】
【０１２２】
次に本発明の第７実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図８を引用して説明する。
【０１２３】
図８に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１２４】
図８に示した第７実施例のＣＯ２回収システムの構成において、ＮＯ酸化装置３１は排ガス中のＮＯを酸化する機能をもつが、その酸化能力が大きい場合は、排ガス中に含有するＳＯ２をも酸化する場合がある。
【０１２５】
ＳＯ２が酸化して生成するＳＯ３は、水蒸気存在下において、酸露点温度（１３０℃）以下になると、硫酸ミストを生成する。硫酸ミストはアルカリ水へ吸収されにくいため、スクラバ３３内で硫酸ミストが発生すると、スクラバ３３でのＳＯｘ除去率が低下する。
【０１２６】
そこでこれを防止するために、本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、図８に示したように、排ガス流路１１から排ガス流路１２が分岐する分岐点と、排ガス流路１２に設置したＮＯ酸化装置３１の入口との間で、スクラバ３３の上流側となる前記排ガス流路１２に第二のスクラバ３４を設置して排ガス中のＳＯ２を除去し、ＮＯ酸化装置でＳＯ２が酸化されるのを防止するものである。
【０１２７】
スクラバ３４にはアルカリ水供給配管４２が設置されている。このアルカリ水供給配管４２には、アルカリ水の供給量を調節するバルブ５２が設けてある。
【０１２８】
微粉炭焚きボイラ１で発生した燃焼排ガスは、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する脱硝装置２、エアヒータ３、熱交換器４、煤塵を除去する集塵装置５、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する脱硫装置６を経て、排ガス流路１１から排ガス流路１２へ分岐され、排ガス流路１２に設置した第二のスクラバ３４へ導入される。
【０１２９】
スクラバ３４へ導入される排ガス中には、前記脱硝装置２と脱硫装置６で除去できなかったＳＯｘとＮＯｘが含有される。
【０１３０】
スクラバ３４にアルカリ水配管４２から供給されるアルカリ水と排ガスが接触することによって、排ガス中のＳＯ２はアルカリ水へ吸収され、除去される。
【０１３１】
排ガス中のＮＯｘのうち、ＮＯ２及びＮＯより酸化数の高い水溶性の窒素酸化物の一部は、前記スクラバ３４で除去される。
【０１３２】
排ガス中のＮＯｘのうち、ＮＯはスクラバ３４で除去されない。そこで、スクラバ３４の出口排ガスは、スクラバ３４の下流側の排ガス流路１２に設置されたＮＯ酸化装置３１へ導入される。
【０１３３】
前記ＮＯ酸化装置３１にて排ガス中のＮＯは、上記した（４）式に示す反応によってＮＯ２へ酸化される。更に条件によっては、上記した（２）式、（３）式に示す反応によって、水溶液に溶解性のある窒素酸化物（Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４等）が生成する。
【０１３４】
次に、このＮＯ酸化装置３１の出口の排ガスは、ＮＯ酸化装置３１の下流側の排ガス流路１２に設置されたスクラバ３３に導入される。
【０１３５】
そして前記スクラバ３３にアルカリ水配管４１から供給されるアルカリ水と排ガスが接触することによって、排ガス中のＮＯ２及び水溶性の窒素酸化物はアルカリ水へ吸収され、除去される。
【０１３６】
前記スクラバ３３でＮＯｘとＳＯｘが除去された排ガスが、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ導入される。
【０１３７】
ＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３、３４から構成されるＮＯｘ除去装置は、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ導入される排ガス中のＮＯｘを低減し、かつＳＯｘを低減し、吸収液中でのＮＯｘ尾及びＳＯｘとアミンの反応生成物の生成を抑制して、吸収液の性能低下を抑制することができる。
【０１３８】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例８】
【０１３９】
次に本発明の第８実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図９を引用して説明する。
【０１４０】
図９に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１４１】
スクラバ３３のＮＯｘ処理性能が低下すると、スクラバ３３で除去されなかったＮＯ２がＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ送られ、吸収液に吸収される。
【０１４２】
この場合、ＮＯ酸化装置３１が正常に働いているので、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ導入される排ガス中のＮＯ２量は、脱硫装置２の出口排ガス中のＮＯ２量より多くなる。
【０１４３】
従って、吸収液中での反応生成物の量も、ＮＯｘ除去装置を設置しない場合よりも増加するという問題がある。これを防止するためには、ＮＯ酸化装置３１を迂回するバイパス配管を設置すればよい。
【０１４４】
そこで本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、図９に示したように、排ガス流路１２を流下する排ガスの一部を、ＮＯ酸化装置３１を迂回して、ＮＯ酸化装置３１の入口上流からＮＯ酸化装置３１の出口下流をバイパスする配管１３を排ガス流路１２に配設すると共に、この配管１３を流れる排ガスの流量を調節するバルブ５７を設置したことである。
【０１４５】
本実施例のＣＯ２回収システムにおいて、ＣＯ２回収システムを運転中にＮＯｘ除去装置のスクラバ３３の性能低下や不具合が発生した場合は、ＮＯ酸化装置３１のバイパス配管５７のバルブ１３を開け、排ガス流路１２を流通する排ガスがＮＯ酸化装置３１を迂回してスクラバ３３へ導入するようにする。
【０１４６】
これにより、スクラバ３３の出口のＮＯ２増加を防止することができ、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１で吸収中の反応生成物の生成量の増加を防止することができる。
【０１４７】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例９】
【０１４８】
次に本発明の第９実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１０を引用して説明する。
【０１４９】
図１０に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図９に示した第８実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１５０】
図１０に示した第８実施例のＣＯ２回収システムの構成において、ＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３から構成されるＮＯｘ除去装置において、運転時間が経過するとＮＯ酸化装置３１の酸化性能が低下する場合がある。
【０１５１】
ＮＯ酸化装置３１の酸化性能が低下すると、ＮＯの酸化物やＳＯ２の酸化物がＮＯ酸化装置３１の内部や内部の充填物（触媒やラシヒリングなど）へ付着して、ＮＯ酸化装置３１の性能を低下させることが考えられる。
【０１５２】
ＮＯ酸化装置３１の性能を回復するには、ＮＯ酸化装置３１の内部の付着物を洗浄して、再生すればよい。
【０１５３】
そこで本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、図９に示した第８実施例のＣＯ２回収システムに、更に図１０に示したように、ＮＯ酸化装置３１に洗浄水供給配管４３を配設すると共に、この洗浄水供給配管４３を流れる洗浄水の流量を調節するバルブ５３を設置したことである。
【０１５４】
本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、ＮＯ酸化装置３１の酸化性能が低下した場合に、ＮＯ酸化装置３１をバイパスするバイパス配管１３のバルブ５７を開けて、排ガス流路１２を流下する排ガスの一部をバイパス配管１３へ導入し、ＮＯ酸化装置３１を迂回してスクラバ３３へ供給する。
【０１５５】
更に洗浄水供給配管４３に設置したバルブ５３をあけて洗浄水配管４３からＮＯ酸化装置３１に洗浄水を供給し、ＮＯ酸化装置３１内部及び内部の充填物を洗浄する。
【０１５６】
そしてＮＯ酸化装置３１内部及び内部の充填物の洗浄が終了したら、バルブ５３を閉めて洗浄水配管４３を通じて供給される洗浄水の供給を停止し、ＮＯ酸化装置３１のバイパス配管５７のバルブ５７を閉めて排ガス流路１２を流下する排ガスをＮＯ酸化装置３１へ導入する。
【０１５７】
洗浄水配管４３を通じてＮＯ酸化装置３１に供給する洗浄水としては、水またはアルカリ水が使用できる。アルカリ水としてはＮａＯＨ、ＮａＣＯ３、ＫＯＨ、ＫＣＯ３、ＣａＯＨ、ＣａＣＯ３、ＮＨ３などの水溶液が使用できる。
【０１５８】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１０】
【０１５９】
次に本発明の第１０実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１１を引用して説明する。
【０１６０】
図１１に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１６１】
図１１に示した第１０実施例のＣＯ２回収システムの構成において、ＮＯ酸化装置３１の性能が低下した場合には、ＮＯ酸化装置３１を洗浄するなどして性能を回復する操作を行えばよい。
【０１６２】
しかし、ＮＯ酸化装置３１の再生操作を行っている間は、ＮＯ酸化装置３１が使用できないため、ＮＯｘ除去装置としてのＮＯｘ除去性能が低下する。
【０１６３】
そのため、ＮＯ酸化装置３１の再生操作を行っている間は、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１における吸収液中の反応生成物の生成量が増加する問題がある。
【０１６４】
そこで、ＮＯ酸化装置を並列で２個以上設置してこれらを交互に使用すれば、ＮＯ酸化装置を使用しない時間帯が発生せず、常に必要なＮＯｘ除去性能を維持することができる。
【０１６５】
図１１に示した第１０実施例のＣＯ２回収システムの構成において、排ガス流路１２に設置されるＮＯ酸化装置３１とＮＯ酸化装置３２を２個並列で配設し、これらのＮＯ酸化装置３１とＮＯ酸化装置３２の後流となる排ガス流路１２にスクラバ３３を設置した構成にしている。
【０１６６】
一方のＮＯ酸化装置３１には、入口側の排ガス流路１２に排ガスの流量を調節するバルブ５５を設け、前記ＮＯ酸化装置３１に更に洗浄水を供給する洗浄水配管４３を配設すると共に、洗浄水配管４３に洗浄水の供給量を調節するバルブ５３を設ける。
【０１６７】
他方のＮＯ酸化装置３２には、分岐した入口側の排ガス流路１２に排ガスの流量を調節するバルブ５６を設け、前記ＮＯ酸化装置３２に更に洗浄水を供給する洗浄水配管４４を配設すると共に、洗浄水配管４４に洗浄水の供給量を調節するバルブ５４を設ける。
【０１６８】
そして、一方のＮＯ酸化装置３１が稼働中は、ＮＯ酸化装置３１の入口側の排ガス流路１２に設けたバルブ５５は開とし、他方のＮＯ酸化装置３２を再生操作させるために、他方のＮＯ酸化装置３２の入口側の分岐した排ガス流路１２に設けたバルブ５６は閉として、排ガスを一方のＮＯ酸化装置３１のみへ流通させる。
【０１６９】
また、一方のＮＯ酸化装置３１の性能が低下したら、一方のＮＯ酸化装置３１の入口側の排ガス流路１２に設けたバルブ５５を閉じ、他方のＮＯ酸化装置３２の入口側の分岐した排ガス流路１２に設けたバルブ５６を開として、排ガスを他方のＮＯ酸化装置３２のみへ流通させる。
【０１７０】
そして、この間に、一方のＮＯ酸化装置３１に配設された洗浄水配管４３に設けたバルブ５３を開けて洗浄水配管４３を通じて一方のＮＯ酸化装置３１に洗浄水を供給し、この一方のＮＯ酸化装置３１の除去性能を再生する。
【０１７１】
同様に、他方のＮＯ酸化装置３２の性能が低下したら、他方のＮＯ酸化装置３１の入口側の分岐した排ガス流路１２に設けたバルブ５６を閉じ、一方のＮＯ酸化装置３１の入口側の排ガス流路１２に設けたバルブ５５を開にして、排ガスを一方のＮＯ酸化装置３１のみへ流通する。
【０１７２】
そして、この間に、他方のＮＯ酸化装置３２に配設された洗浄水配管４４に設けたバルブ５４を開けて他方のＮＯ酸化装置３２に洗浄水を供給し、この他方のＮＯ酸化装置３２の除去性能を再生する。
【０１７３】
このように、ＮＯ酸化装置３１とＮＯ酸化装置３２を交互に運転と再生を行うことにより、常に必要なＮＯｘ除去性能を維持することが可能になり、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１における反応生成物の生成を抑制することができる。
【０１７４】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１１】
【０１７５】
次に本発明の第１１実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１２を引用して説明する。
【０１７６】
図１２に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図１０に示した第９実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１７７】
図１２に示した第１１実施例のＣＯ２回収システムの構成において、第９実施例と異なる点は、ＮＯ酸化装置３１の出口ガス中のＮＯｘとＮＯ、及びＮＯ２のうち、少なくとも２つを計測するＮＯｘ計測計３６を設置し、更に、ＮＯｘ計測計３６の計測値からＮＯ２濃度及びＮＯ酸化率を算出してＮＯ酸化装置３１の性能を監視する制御装置３８を設置して、前記制御装置３８でＮＯ酸化装置３１の性能が低下したと判断した場合に、前記制御装置３８から操作信号を出力してバイパス配管１３のバルブ５７を開閉してバイパス配管１３を流下する排ガスの流量を調節すると共に、前記制御装置３８から操作信号を出力して洗浄水配管４３に設けたバルブ５３を開閉してＮＯ酸化装置３１に供給する洗浄水の供給量を調節する制御装置３８を設置したことである。
【０１７８】
ＮＯｘ除去装置のＮＯ酸化装置３１の出口ガスのＮＯ２濃度を計測するために、ＮＯ酸化装置３１の出口配管にＮＯｘ計測計３６の検出部を設置する。
【０１７９】
ＮＯ酸化装置３１の出口排ガス中のＮＯｘ濃度をＮＯｘ計測計３６で測定し、ＮＯｘ計測計３６で計測した検出信号を制御装置３８へ入力する。
【０１８０】
制御装置３８では、ＮＯｘ計測計３６の計測値からＮＯ２濃度及びＮＯ酸化率を算出し、ＮＯ酸化装置３１の性能を監視すると共に、ＮＯ酸化装置３１の性能低下を判断する。
【０１８１】
ＮＯｘ計測計３６において用いられる分析方法としては、吸光光度法及び化学発光法があるが、ガスを吸引して連続的に測定を行う方法としては化学発光法が一般的である。
【０１８２】
制御装置３８でＮＯ酸化装置３１の性能が低下したと判断した場合には、前記制御装置３８から操作信号を送り、バイパス配管１３のバルブ５７を開けて排ガスがＮＯ酸化装置３１を迂回してバイパス配管１３を流下するように制御し、洗浄水配管４３に設けたバルブ５３を開けて洗浄水配管４３を通じて洗浄水をＮＯ酸化装置３１に導入してＮＯ酸化装置３１を洗浄再生する。
【０１８３】
上記した方法によって制御装置３８でＮＯ酸化装置３１の性能低下を判断し、遅延無くＮＯ酸化装置３１の洗浄再生作業をおこなうよう自動化した。これにより、ＮＯｘ除去装置のＮＯｘ除去性能を維持することが可能になり、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１における反応生成物の生成を抑制することができる。
【０１８４】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１２】
【０１８５】
次に本発明の第１２実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１３を引用して説明する。
【０１８６】
図１３に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１８７】
図１３に示した第１２実施例のＣＯ２回収システムの構成において、排ガス流路１２に設置されたＮＯ酸化装置３１とスクラバ３３から構成されるＮＯｘ除去装置について、スクラバ３３のＮＯｘ処理性能が低下すると、スクラバ３３で除去されなかった排ガス中のＮＯ２がＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１へ送られ、吸収液に吸収され反応生成物が増加し、吸収液が劣化する。
【０１８８】
従って、スクラバ３３の性能低下を検知し、すばやく性能を回復させる必要がある。
【０１８９】
そこで、図１３に示した第１２実施例のＣＯ２回収システムの構成において、第２実施例と異なる点は、スクラバ３３に内部の洗浄水のｐＨを計測するｐＨ計測計３５に設置し、更に、ｐＨ計測計３５の計測値から酸性ガスを吸収するために必要なｐＨとの比較に応じて、スクラバ３３に供給するアルカリ水配管４１に設けたバルブ５１を開閉して前記スクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調節する制御装置３８を設置したことである。
【０１９０】
そして制御装置３８によってｐＨ計測計３５で計測したスクラバ３３の内部の洗浄水の計測値が酸性ガスを吸収するために必要なｐＨよりも低くなったと判断した場合に、前記制御装置３８から操作信号をアルカリ水配管４１のバルブ５１に送って開閉を調節し、アルカリ水配管４１を通じてスクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を増加させる。
【０１９１】
また、ｐＨ計測計３５の計測値が酸性ガスを吸収するために必要なｐＨよりも十分高い場合は、制御装置３８から操作信号をアルカリ水配管４１のバルブ５１に送って開閉を調節し、を通じてスクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を減少させる。
【０１９２】
上記した方法によって制御装置３８でスクラバ３３の性能低下を判断し、遅延無くてスクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量の調節をおこなうよう自動化した。これにより、ＮＯｘ除去装置のＮＯｘ除去性能を維持することが可能になり、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１における反応生成物の生成を抑制することができる。
【０１９３】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１３】
【０１９４】
次に本発明の第１３実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１４を引用して説明する。
【０１９５】
図１４に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図１０に示した第９実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０１９６】
スクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調節しても、スクラバ３３の性能が回復しない場合がある。その場合は、スクラバ３３への酸性ガス、すなわちＮＯ２の供給量を一時的に減少させて、スクラバ３３の性能を回復すればよい。
【０１９７】
図１４に示した第１３実施例のＣＯ２回収システムの構成において、第９実施例と異なる点は、スクラバ３３に内部の洗浄水のｐＨを計測するｐＨ計測計３５を設置し、更に、ｐＨ計測計３５の計測値から酸性ガスを吸収するために必要なｐＨとの比較に応じて、スクラバ３３に供給するアルカリ水配管４１に設けたバルブ５１を開閉して前記スクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調節すると共に、ＮＯ酸化装置３１をバイパスするバイパス配管１３のバルブ５７を開けて、排ガス流路１２を流下する排ガスの一部をバイパス配管１３へ導入し、ＮＯ酸化装置３１を迂回してスクラバ３３へ供給する排ガスの流量を調節する制御装置３８を設置したことである。
【０１９８】
尚、ＮＯ酸化装置３１には洗浄水供給配管４３を配設すると共に、この洗浄水供給配管４３を流れる洗浄水の流量を調節するバルブ５３が設置されている。
【０１９９】
本実施例に記載した方法によってスクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調整しても、ｐＨ計測計３５で計測するスクラバ３３内の洗浄水のｐＨが上昇しない場合は、制御装置３８から操作信号を送り、ＮＯ酸化装置３１のバイパス配管１３のバルブ５７を開け、ＮＯ酸化装置３１を通さずに排ガスをＮＯ酸化装置３１の下流側のスクラバ３３へ流通させる。
【０２００】
これにより、排ガス中のＮＯは酸化されずにスクラバ３３へ導入されるため、スクラバ３３での酸性ガス吸収量が減少する。
【０２０１】
スクラバ３３内の洗浄水のｐＨを計測するｐＨ計測計３５の検出値の信号を制御装置３８へ入力し、ｐＨ計測計３５で計測したｐＨ検出値が酸性ガスを吸収するのに十分高い値に回復した場合に、制御装置３８から操作信号を送ってＮＯ酸化装置３１をバイパスするバイパス配管１３のバルブ５７を閉め、排ガスをＮＯ酸化装置３１へ導入するように自動化した。
【０２０２】
これにより、ＮＯｘ除去装置のＮＯｘ除去性能を維持することが可能になり、ＣＯ２化学吸収装置２０を構成する吸収塔２１における反応生成物の生成を抑制することができる。
【０２０３】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１４】
【０２０４】
次に本発明の第１４実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１５を引用して説明する。
【０２０５】
図１５に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図１３に示した第１２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０２０６】
図１５に示した第１４実施例のＣＯ２回収システムの構成において、図１３に示した第１２実施例と異なる点は、スクラバ３３内部に設けた洗浄水のｐＨを計測するｐＨ計測計３５のかわりに、スクラバ３３からＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１に至る排ガス流路に設置され、スクラバ３３の出口排ガス中のＮＯｘ濃度を計測するＮＯｘ計測計３７を設置し、更に、ＮＯｘ計測計３６で計測したＮＯｘ濃度に基づいてスクラバ３３の性能を監視し、スクラバ３３の性能が低下したと判断した場合に、スクラバ３３に供給するアルカリ水配管４１に設けたバルブ５１を開閉して前記スクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調節する制御装置３８を設置したことである。
【０２０７】
即ち本実施例のＣＯ２回収システムでは、スクラバ３３の出口ガス配管に排ガス中のＮＯｘ濃度を計測するＮＯｘ計測計３７を設置し、別途設置された制御装置３８では前記ＮＯｘ計測計３７で計測したスクラバ３３の出口排ガス中のＮＯｘ濃度からＮＯ２濃度を算出してスクラバ３３の性能を監視すると共に、スクラバ３３の性能が低下したと判断した場合に、このＮＯ２濃度に基づいてスクラバ３３にアルカリ水を供給するアルカリ水配管４１に設けたバルブ５１を調節して、スクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調節する。
【０２０８】
前記制御装置３８では、ＮＯｘ計測計３６の計測値からＮＯ２濃度を算出し、ＮＯｘ濃度またはＮＯ２濃度が上昇してきたら、スクラバ３３の処理能力が低下したと判断し、制御装置３８から操作信号を送ってアルカリ水配管４１のバルブ５１を調節して、スクラバ３３に供給するアルカリ水供給量を増加する。
【０２０９】
上記した本実施例の方法により、スクラバ３３の性能低下を判断し、遅延無くスクラバ３３に供給するアルカリ水供給量の調節をおこなうように自動化した。
【０２１０】
これにより、ＮＯｘ除去装置のＮＯｘ除去性能を維持することが可能になり、ＣＯ２化学吸収装置を構成する吸収塔２１における反応生成物の生成を抑制することができる。
【０２１１】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１５】
【０２１２】
次に本発明の第１５実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１６を引用して説明する。
【０２１３】
図１６に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図１３に示した第１２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０２１４】
図１６に示した本実施例のＣＯ２回収システムにおいて、図１４に示した第１３実施例と異なる点は、スクラバ３３内部に設けた洗浄水のｐＨを計測するｐＨ計測計３５のかわりに、スクラバ３３からＣＯ２化学吸収装置２０の吸収塔２１に至る排ガス流路に設置され、スクラバ３３の出口排ガス中のＮＯｘ濃度を計測するＮＯｘ計測計３７を設置し、更に、ＮＯｘ計測計３６で計測したＮＯｘ濃度に基づいてスクラバ３３の性能を監視する制御装置３８を設置したものである。
【０２１５】
そして前記制御装置３８では、スクラバ３３の性能を監視するだけでなく、スクラバ３３の性能が低下したと判断した場合に、スクラバ３３に供給するアルカリ水配管４１に設けたバルブ５１を開閉して前記スクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調節すると共に、ＮＯ酸化装置３１をバイパスするバイパス配管１３のバルブ５７を開けて、排ガス流路１２を流下する排ガスの一部をバイパス配管１３へ導入し、ＮＯ酸化装置３１を迂回してスクラバ３３へ供給する排ガスの流量を調節する制御装置３８を設置したことである。
【０２１６】
そして本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、ＮＯｘ計測計３６で計測したＮＯｘ濃度に基づいて制御装置３８からの操作信号によってスクラバ３３に供給するアルカリ水配管４１に設けたバルブ５１を開閉して前記スクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調節するが、この方法によってスクラバ３３に供給するアルカリ水の供給量を調整しても前記スクラバ３３の出口排ガス中のＮＯｘ濃度またはＮＯ２濃度が低下しない場合に、制御装置３８からＮＯ酸化装置３１のバイパス配管１３に設けたバルブ５７に操作信号を送り、ＮＯ酸化装置３１のバイパス配管１３のバルブ５７を開けて、ＮＯ酸化装置３１をバイパスさせて排ガスをスクラバ３３へ流通させるようにする。
【０２１７】
これにより、排ガス中のＮＯは酸化されずにスクラバ３３へ導入されるため、スクラバ３３での酸性ガス吸収量が減少する。
【０２１８】
そしてＮＯｘ計測計３７でスクラバ３３の出口排ガス中のＮＯｘ濃度とＮＯ濃度を継続して計測し、このＮＯｘ計測計３７で計測した検出信号を制御装置３８へ送り、ＮＯ２濃度を算出する。
【０２１９】
ＮＯｘ計測計３７で計測するＮＯ２濃度が低下し、スクラバ３３でのＮＯ２吸収が確認できたら、制御装置３８にてスクラバ３３の酸性ガスを吸収能力が回復したと判断し、該制御装置３８から操作信号を送ってバルブ１３を閉め、排ガスをＮＯ酸化装置３１へ導入するように自動化した。
【０２２０】
これにより、ＮＯｘ除去装置のＮＯｘ除去性能を維持することが可能になり、吸収塔２１における反応生成物の生成を抑制することができる。
【０２２１】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１６】
【０２２２】
次に本発明の第１６実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１７を引用して説明する。
【０２２３】
図１７に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０２２４】
ＮＯ酸化装置３１の性能が低下した場合、ＮＯ酸化装置３１を洗浄するなどして性能を回復する操作を行えばよい。しかし、ＮＯ酸化装置３１の洗浄をおこなうと、洗浄水の廃液が新たに発生してその処理が問題になるが、その場合は、ＮＯ酸化装置３１を洗浄した洗浄水を脱硫装置６で再利用すればよい。
【０２２５】
図１７に示した第１６実施例のＣＯ２回収システムにおいて、図２に示した第２実施例と異なる点は、ＮＯ酸化装置３１に洗浄水供給配管４３と、洗浄水の供給量を調節するバルブ５３を洗浄水供給配管４３に設置したこと、及び、ＮＯ酸化装置３１を洗浄した洗浄水の廃液をＮＯ酸化装置３１から脱硫装置６へ供給する洗浄水廃液配管４５を設置したことである。
【０２２６】
本実施例のＣＯ２回収システムにおいて、ＮＯ酸化装置３１の酸化性能が低下した場合に、洗浄水供給配管４３に設置したバルブ５３をあけて該洗浄水配管４３を通じてＮＯ酸化装置３１に洗浄水を供給し、ＮＯ酸化装置３１の内部及び内部の充填物を洗浄する。
【０２２７】
ＮＯ酸化装置３１を洗浄する洗浄水にはアルカリ水が使用され、ＮＯ酸化装置３１内に付着した酸性物質を溶解して洗い出す。
【０２２８】
一方、脱硫装置６はＳＯｘを除去する装置であり、ＳＯｘも酸性物質であることから、アルカリ性物質が使用される。
【０２２９】
そこで、洗浄水配管４３を通じてＮＯ酸化装置３１に供給され、該ＮＯ酸化装置３１を洗浄した後に、前記ＮＯ酸化装置３１から排出される洗浄水廃液を、洗浄水廃液配管４５を通じて該ＮＯ酸化装置３１から脱硫装置６に供給し、脱硫装置６の補給水として使用する。
【０２３０】
本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、上記した方法で洗浄水廃液を有効利用することよって、廃棄物の排出を低減することができる。
【０２３１】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【実施例１７】
【０２３２】
次に本発明の第１７実施例であるＣＯ２回収システムの概略構成図について図１８を引用して説明する。
【０２３３】
図１８に示した本実施例のＣＯ２回収システムは、図２に示した第２実施例のＣＯ２回収システムと基本的な構成は同じなので、両者に共通する構成の説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【０２３４】
スクラバ３３の性能が低下した場合、バルブ５１を設けたアルカリ水配管４１を通じてスクラバ３３へ供給するアルカリ水の供給量を増加することによって、スクラバ３３の性能を回復する操作を行えばよい。
【０２３５】
しかし、スクラバ３３へ供給するアルカリ水の供給量を増加すると、アルカリ水廃液が多量に発生してその処理が問題になるが、その場合は、スクラバ３３の出口アルカリ水を脱硫装置６で再利用すればよい。
【０２３６】
図１８に示した第１７実施例のＣＯ２回収システムにおいて、図２に示した第２実施例と異なる点は、スクラバ３３の性能を回復させるためにアルカリ水配管４１を通じてアルカリ水をスクラバ３３に供給した後で、前記スクラバ３３から排出されるアルカリ水を、該スクラバ３３から脱硫装置６へ供給するアルカリ水出口配管４８を設置したことである。
【０２３７】
スクラバ３３の性能が低下した場合、最初に、スクラバ３３のＮＯｘ除去性能を維持するために、アルカリ水供給配管４１を通じてスクラバ３３へ供給するアルカリ水の量をアルカリ水供給配管４１に設けたバルブ５１で調節する。
【０２３８】
次に、スクラバ３３から排出されるアルカリ水を、アルカリ水出口配管４８を通じて該スクラバ３３から脱硫装置６へ供給して脱硫装置６の補給水として使用する。
【０２３９】
本実施例のＣＯ２回収システムにおいては、上記した方法でアルカリ水廃液を有効利用することによって、廃棄物の排出を低減することができる。
【０２４０】
本実施例によれば、二酸化炭素吸収装置の吸収塔に供給する排ガス中のＮＯとＮＯ２の双方を低減して、排ガス中のＮＯｘと吸収液中のアミンとの反応生成物の生成による吸収液の劣化を抑制する二酸化炭素回収システムを実現することができる。
【０２４１】
上記した本発明である各実施例のＣＯ２回収システムでは、燃焼設備の微粉炭焚きボイラで燃焼したＣＯ２を含有した排ガスを、アミン水溶液をＣＯ２吸収液として用いたＣＯ２化学吸収装置を備えたＣＯ２回収システムに導く構成を用いて説明したが、排ガスはＣＯ２を含有するガス（ＣＯ２含有ガス）であれば発生源を問わない。
【符号の説明】
【０２４２】
１：ボイラ、２：脱硝装置、３：エアヒータ、４：熱交換器、５：集塵装置、６：脱硫装置、７：ガスガスヒータ、８：煙突、１１：排ガス流路、１２：排ガス流路、１３：バイパス配管、１４：排ガス流路、２０：ＣＯ２化学吸収装置、２１：吸収塔、２２：放散塔、２３：圧縮機、２４：液液熱交換器、２５：冷却器、３０：ＮＯｘ処理装置、３１、３２：ＮＯ酸化装置、３３、３４：スクラバ、３５：ｐＨ計測計、３６、３７：ＮＯｘ計測計、３８：制御装置、３９：オゾン発生装置、４１、４２：アルカリ水配管、４３、４４：洗浄水配管、４５：洗浄水廃液配管、４６：オゾン供給配管、４７：ＮＯ酸化剤供給配管、４８：アルカリ水出口配管
５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９：バルブ、６０：オゾン処理装置、１００：ＣＯ２回収システム。
【図１】
2014226622.tif 000004
【図２】
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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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【図７】
2014226622.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2014226622.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
2014226622.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2014226622.tif 000018
【図１６】
2014226622.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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