(57)【要約】ベントスタックを用いることなく運用することができ、低コスト化を図ることを目的とする。二酸化炭素回収装置は、ＣＯ２吸収液３００と接触させることで排ガス１０中からＣＯ２を吸収して回収する吸収塔１２０と、ＣＯ２吸収液３００からＣＯ２を取り出す再生塔１３０と、取出されたＣＯ２を貯留工程へと送り出すＣＯ２送出ラインＬ３と、取出されたＣＯ２を吸収塔１２０に戻すＣＯ２戻しラインＬ５と、を備え、ＣＯ２回収装置１００やＣＯ２圧縮装置１４５の起動時、貯留工程側において何らかのトラブル等が生じて、ＣＯ２を受け入れることができないときには、再生塔１３０からのＣＯ２の送出先を、ＣＯ２送出ラインＬ３からＣＯ２戻しラインＬ５に切り替え、ＣＯ２ガスを吸収塔１２０内で排ガス１０中に混ぜるようにした。
2014046018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯ２を吸収するＣＯ２吸収液を、燃料を燃焼させる設備から排出される排ガス中に接触させることで、前記排ガス中に含まれる前記ＣＯ２を吸収する吸収塔と、
前記吸収塔で前記ＣＯ２を吸収した前記ＣＯ２吸収液から前記ＣＯ２を放出させ、前記ＣＯ２吸収液を再生する再生塔と、
前記再生塔で放出された前記ＣＯ２を外部に送出する送出管と、
前記再生塔で放出された前記ＣＯ２を前記吸収塔に送給し、前記排ガス中からＣＯ２を除去した浄化ガスに混合させる戻し管と、
前記再生塔からの前記ＣＯ２の送出先を切り替える切替部と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記送出管における前記ＣＯ２の圧力が規定レベル以上となったときに、前記再生塔からの前記ＣＯ２の送出先を前記送出管から前記戻し管に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
前記戻し管は、前記吸収塔において、前記ＣＯ２吸収液を前記排ガスに接触させる領域に対し、前記排ガスの流れ方向下流側にて、前記再生塔で放出された前記ＣＯ２を前記吸収塔内に送り込むことを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
前記戻し管は、前記浄化ガスを洗浄および冷却する冷却水中に、前記再生塔で放出された前記ＣＯ２を送り込むことを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
前記戻し管は、前記吸収塔内で前記冷却水を循環させるために前記冷却水を回収する回収槽中に、前記再生塔で放出された前記ＣＯ２を送り込むことを特徴とする請求項４に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
前記戻し管の端部が接続された前記吸収塔の開口部の上部に、前記吸収塔内で上方から流れ落ちる、前記浄化ガスを洗浄および冷却する冷却水が前記開口部から前記戻し管内に流れ込むのを防ぐため、前記吸収塔の内方に向けて突出するカバーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項７】
前記戻し管の端部が接続された前記吸収塔の開口部の下部に、前記吸収塔内で上方から流れ落ちる、前記浄化ガスを洗浄および冷却する冷却水が前記開口部から前記戻し管内に流れ込むのを防ぐため、前記開口部の下部の一部を塞ぐバッフルプレートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項８】
前記戻し管に、前記再生塔から送り込まれる前記ＣＯ２に含まれる液分、および前記吸収塔から該戻し管内に流れ込んだ、前記浄化ガスを洗浄および冷却する冷却水を回収するドレントラップが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電所等、ボイラやガスタービン等を備えた設備で生じる排ガス中から二酸化炭素（ＣＯ２）を回収する二酸化炭素回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の抑制のため、ＣＯ２の発生を抑制することが望まれている。これに伴い、火力発電所等、燃料を燃焼させるボイラやガスタービン等を備えた設備においても、設備の稼動時に発生する排ガスにＣＯ２が含まれるため、その排出量抑制が強く要請されている。【０００３】
このような設備においてＣＯ２の排出量を抑制するため、燃料を燃焼させるボイラやガスタービン等からの排ガスを、アミン系の吸収液（以下、これをＣＯ２吸収液と称する）に接触させることによって、排ガス中に含まれるＣＯ２を吸収する方法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
さらに、近年では、排ガスからＣＯ２を吸収した後のＣＯ２吸収液からＣＯ２を回収し、回収したＣＯ２を地中等に貯蔵する方法が研究されている（例えば、特許文献２、非特許文献１参照。）。【０００４】
図４は、ＣＯ２回収装置１の構成を示すものである。
ＣＯ２回収装置１では、例えばボイラやガスタービン等の設備から排出されたＣＯ２を含有する排ガス１０が、図示されないブロワによって冷却塔１２へと供給されている。冷却塔１２へと供給された排ガス１０は、冷却塔１２で冷却水１１によって冷却される。【０００５】
冷却されたＣＯ２を含有する排ガス１０は、排ガスライン１３を介して吸収塔１４の下部から供給される。吸収塔１４において、例えば、アルカノールアミンをベースとするＣＯ２吸収液１５（アミン溶液）が、排ガス１０と対向流接触される。これにより排ガス１０中のＣＯ２は、ＣＯ２吸収液１５に吸収され、産業設備から排出された排ガス１０からＣＯ２が除去される。ＣＯ２が除去された浄化ガス１６は、吸収塔１４の塔頂部１４ａから排出されている。【０００６】
吸収塔１４でＣＯ２を吸収した吸収液１５は、塔底部１４ｂに貯留され、ポンプ２５により再生塔１７へと送り込まれる。
ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液１５（リッチ溶液）は、再生塔１７においてリボイラ１８で発生させた蒸気によって加熱されることによってＣＯ２が放出され、ＣＯ２を吸収可能なＣＯ２吸収液１５（リーン溶液）として再生される。この再生されたＣＯ２吸収液１５は、ポンプ１９により熱交換器２０、リーン溶液冷却装置２１を介して再び吸収塔１４に供給され、再利用される。【０００７】
再生塔１７においてＣＯ２吸収液１５から放出されたＣＯ２は、気液分離器２２を経て、ＣＯ２圧縮装置２３へと送気されて圧縮され、貯留工程へと送出される。【０００８】
ところで、ＣＯ２回収装置１やＣＯ２圧縮装置２３の起動直後や、貯留工程側の事情により、回収された炭酸ガスを、貯留工程へと送出することができないことがある。このような場合、回収した炭酸ガスは、ベントスタック３０から大気中に開放している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１８４８６６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１８２８７号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】飯嶋正樹、外４名、“米国における石炭火力からのＣＯ２回収プロジェクト”  三菱重工技報、ｖｏｌ．４９、Ｎｏ．１（２０１２）、ｐ．４２−４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ベントスタック３０は、ＣＯ２を大気中に拡散するため、周囲に人気のない場所で、数十ｍといった高さで設ける必要がある。したがって、非常に大掛かりであり、その設置のためにＣＯ２回収装置１から離れた場所に大きな用地が必要であるのに加え、ＣＯ２回収装置１からベントスタック３０まで、回収された炭酸ガスを送るためのダクト３１も必要である。したがって、稼働中に常時使用するものではないのにかかわらず、設置コスト、運用コストがかかるという問題がある。【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ベントスタックを用いることなく運用することができ、低コスト化を図ることのできる二酸化炭素回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素回収装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の二酸化炭素回収装置は、ＣＯ２を吸収するＣＯ２吸収液を、燃料を燃焼させる設備から排出される排ガスに接触させることで、排ガス中に含まれるＣＯ２を吸収する吸収塔と、吸収塔でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液からＣＯ２を放出させ、ＣＯ２吸収液を再生する再生塔と、再生塔で放出されたＣＯ２を外部に送出する送出管と、再生塔で放出されたＣＯ２を前記吸収塔に送給し、前記排ガス中からＣＯ２を除去した浄化ガスに混合させる戻し管と、再生塔からのＣＯ２の送出先を切り替える切替部と、を備えることを特徴とする。
このような二酸化炭素回収装置においては、吸収塔にて排ガス中からＣＯ２吸収液によって吸収したＣＯ２を、再生塔にてＣＯ２吸収液から放出させる。通常時においては、再生塔で放出されたＣＯ２は、送出管により外部に送出する。そして、何らかの要因により、ＣＯ２を外部に送出できない場合には、切替部により、再生塔で放出されたＣＯ２を、戻し管を介して吸収塔に送給する。すると、再生塔で放出されたＣＯ２は、吸収塔内で排ガスに混合され、排ガスとともに大気中に放出される。これによって、ベントスタックを設ける必要がなくなる。
このとき、ＣＯ２ガスと排ガスを混合させるので、ＣＯ２ガスのみを放出する場合に比較すると、ＣＯ２ガスと排ガスの混合ガスは比重が軽くなり、拡散性が高まる。【００１４】
ここで、切替部は、送出管におけるＣＯ２の圧力が規定レベル以上となったときに、再生塔からのＣＯ２の送出先を送出管から戻し管に切り替えるようにすることができる。
また、切替部は、二酸化炭素回収装置の起動時、回収したＣＯ２の送出先の稼働状況等を、ＣＯ２の圧力以外の情報、例えば運転モードを示す情報等により把握し、その把握結果に応じて、再生塔からのＣＯ２の送出先を切り替えることもできる。【００１５】
戻し管は、再生塔で放出されたＣＯ２を、吸収塔のＣＯ２吸収液を排ガスに接触させる領域に対し、排ガスの流れ方向下流側のいかなる位置で吸収塔内に送り込んでも良いが、浄化ガスを洗浄および冷却する領域に対し、浄化ガスの流れ方向上流側に再生塔で放出されたＣＯ２を吸収塔内に送り込むのが好ましい。これにより、ＣＯ２と排ガスとの接触領域（接触時間）が長くなり、その混合が良好に行われる。【００１６】
また、戻し管は、浄化ガスを洗浄および冷却する冷却水中に、再生塔で放出されたＣＯ２を送り込むこともできる。
これには、吸収塔内で冷却水を循環させるために冷却水を回収する回収槽中に、再生塔で放出されたＣＯ２を送り込むのが好ましい。
これにより、ＣＯ２吸収液に、アミン溶液等、アルカリ性のものを用いている場合、冷却水にＣＯ２ガスを吹き込むことによって得られた炭酸水とＣＯ２吸収液が接触することで、ＣＯ２吸収液のｐＨが下がる。すると、排ガスとともにＣＯ２吸収液の一部が大気中に放出された場合に、エミッション低減効果が得られる。【００１７】
さらに、戻し管の端部が接続された吸収塔の開口部の上部に、吸収塔内で上方から流れ落ちる冷却水が開口部から戻し管内に流れ込むのを防ぐため、吸収塔の内方に向けて突出するカバーを設けることもできる。
戻し管の端部が接続された吸収塔の開口部の下部に、吸収塔内の冷却水が開口部から戻し管内に流れ込むのを防ぐため、開口部の下部の一部を塞ぐバッフルプレートを設けることもできる。
また、戻し管に、再生塔から送り込まれるＣＯ２に含まれる液分、および吸収塔から戻し管内に流れ込んだ冷却水を回収するドレントラップを設けることもできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、通常時は、排ガスから回収したＣＯ２を送出管から外部に送出し、何らかの要因によりＣＯ２を外部に送出できない場合には、ＣＯ２を吸収塔に戻して排ガスに混合させて大気中に放出するようにした。これによって、ベントスタックを設ける必要がなくなり、その設置コスト、運用コストを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るＣＯ２回収装置の構成を示す図である。
【図２】戻し管の端部に設けられたバッフルプレートおよびカバーを示す斜視図および断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係るＣＯ２回収装置の構成を示す図である。
【図４】従来のＣＯ２回収装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の二酸化炭素回収装置の複数の実施形態について、図１を用いて説明する。
［第一の実施形態］
図１に示すように、ＣＯ２回収装置１００は、排ガス１０を冷却する冷却塔１１０と、ＣＯ２吸収液３００により排ガス１０中からＣＯ２を吸収して回収する吸収塔１２０と、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液３００からＣＯ２を取り出すとともに、ＣＯ２吸収液３００を再生する再生塔１３０と、を備えている。
【００２１】
このＣＯ２回収装置１００においては、例えばボイラやガスタービン等の産業設備から排出されたＣＯ２を含有する排ガス１０は、図示されないブロワによって冷却塔１１０へと供給される。
【００２２】
冷却塔１１０へと供給された排ガス１０は、ノズル１１１から冷却塔１１０内に噴射された冷却水３１０によって冷却される。排ガス１０を冷却するのに用いられた冷却水３１０は、ポンプ１１２により、冷却器１１３を経て冷却され、再び冷却塔１１０のノズル１１１へと供給される。なお、冷却器１１３では、冷却塔１１０へと供給される冷却水３１０の冷熱源として、冷水３１１が用いられている。
【００２３】
冷却塔１１０において冷却された、ＣＯ２を含有する排ガス１０は、冷却塔１１０の頂部１１０ａから吸収塔１２０の塔底部１２０ｂに、排ガスライン１１４を介して送り込まれる。
吸収塔１２０においては、ＣＯ２吸収液３００が、吸収塔１２０の上部に設けられたノズル１２１に供給され、このノズル１２１から吸収塔１２０内の下方に向けて噴射されている。ＣＯ２吸収液３００としては、例えば、アルカノールアミンをベースとするアミン溶液が用いられる。このＣＯ２吸収液３００は、吸収塔１２０においてノズル１２１の下方空間に設けられた充填層１２２を通過する間に、塔底部１２０ｂから上昇してくる排ガス１０と対向流接触される。これにより排ガス１０中のＣＯ２はＣＯ２吸収液３００に吸収される。これにより、排ガス１０からＣＯ２が除去される。ここで、ＣＯ２が除去された排ガス１０を浄化ガス２１０と言う。この、ＣＯ２が除去された浄化ガス２１０は、吸収塔１２０の塔頂部１２０ａから排出される。
【００２４】
ここで、ＣＯ２吸収液３００は、ＣＯ２が吸収されることによって発熱して液温が上昇するため、浄化ガス２１０には水蒸気等が含まれ得る。吸収塔１２０の上部には、ミストエリミネータ１２３と、ミストエリミネータ１２３の下方にノズル１２４が設けられている。浄化ガス２１０中の水蒸気は、吸収塔１２０上部の充填層１２２上で、ノズル１２４から噴射された冷却水３２０と対向流接触で冷却されることで凝縮する。ミストエリミネータ１２３は、充填層１２２の上方に設けられ、浄化ガス２１０中のミストを捕集する。吸収塔１２０外には、冷却器１２７と、凝縮水２１１の一部を回収槽１２５で回収し、冷却水３２０として冷却器１２７と吸収塔１２０との間で循環させるポンプ１２６とが設けられている。
【００２５】
吸収塔１２０の充填層１２２を上方から下方に向けて通過する間にＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液（以下、これをリッチ溶液と称することがある）３００Ｒは、塔底部１２０ｂに貯留される。貯留されたリッチ溶液３００Ｒは、ポンプ１５１により、吸収塔１２０の塔底部１２０ｂと再生塔１３０の上部とを接続する送液ラインＬ1を通して、再生塔１３０へと送り込まれる。ここで、送液ラインＬ1には、熱交換器１５２が設けられている。この熱交換器１５２においては、吸収塔１２０から再生塔１３０に送り込まれるリッチ溶液３００Ｒは、後述の再生塔１３０で再生されて冷却されたＣＯ２吸収液（以下、これをリーン溶液と称することがある）３００Ｌと熱交換して、加熱される。
【００２６】
再生塔１３０内には、その上部にノズル１３１が設けられ、このノズル１３１から、熱交換器１５２で加熱されたリッチ溶液３００Ｒが下方に向けて噴射される。
ノズル１３１の下方には、充填層１３２が設けられており、リッチ溶液３００Ｒは、再生塔１３０において、リッチ溶液３００Ｒが、加熱された充填層１３２を通過する間の対向流接触によって生じる吸熱反応によりＣＯ２がリッチ溶液３００Ｒから放出される。リッチ溶液３００Ｒが、再生塔１３０の塔底部１３０ｂに至る頃には、大部分のＣＯ２がリッチ溶液３００Ｒから除去され、リッチ溶液３００Ｒはリーン溶液３００Ｌとして再生される。
【００２７】
また、再生塔１３０の塔底部１３０ｂには、リーン溶液３００Ｌの一部を塔底部１３０ｂの上方に循環させる循環路Ｌ４が設けられている。循環路Ｌ４には、リボイラ１３７が付設されている。このリボイラ１３７には、リーン溶液３００Ｌを加熱するための蒸気管１３７ａが備えられている。
塔底部１３０ｂのリーン溶液３００Ｌの一部は、循環路Ｌ４を通してリボイラ１３７に供給され、蒸気管１３７ａ内を通る高温蒸気との熱交換によって加熱された後に再生塔１３０内へ還流される。この加熱されたリーン溶液３００Ｌの熱エネルギーによって、塔底部１３０ｂのリーン溶液３００ＬからＣＯ２ガスがさらに放出される。また、リーン溶液３００Ｌの加熱により、充填層１３２も間接的に加熱され、前述したように、この充填層１３２での気液接触の間にリッチ溶液３００ＲからＣＯ２ガスが放出される。
【００２８】
このようにして、再生塔１３０でＣＯ２を放出して再生されたリーン溶液３００Ｌは、再生塔１３０の塔底部１３０ｂと吸収塔１２０の上部とを接続する送液ラインＬ２を通じてポンプ１５３によって吸収塔１２０に還流される。
送液ラインＬ２には、前記の熱交換器１５２と、水冷式冷却器１５４とが設けられている。送液ラインＬ２を通るリーン溶液３００Ｌは、熱交換器１５２において、吸収塔１２０から再生塔１３０に供給されるリッチ溶液３００Ｒとの間で熱交換して冷却され、更に、水冷式冷却器１５４によって、冷水３１１との熱交換により、ＣＯ２の吸収に適した温度まで充分に冷却される。
【００２９】
再生塔１３０の塔頂部１３０ａには、ＣＯ２送出ライン（送出管）Ｌ３が接続されている。再生塔１３０においてリッチ溶液３００Ｒから放出されたＣＯ２ガスは、ＣＯ２送出ラインＬ３により外部に排出される。
ＣＯ２送出ラインＬ３には、冷水３１１を用いた冷却器１４０、気液分離器１４１、ＣＯ２圧縮装置１４５が設けられている。
【００３０】
再生塔１３０からＣＯ２送出ラインＬ３を通して放出されたＣＯ２ガスは、冷却器１４０において充分に冷却された後、気液分離器１４１へと送気される。
気液分離器１４１において、冷却器１４０での冷却により凝縮したＣＯ２ガス中の凝縮水３３０は、ＣＯ２ガスから分離される。気液分離器１４１において分離された凝縮水３３０は、ポンプ１４３によって再生塔１３０上部に還流される。
還流された凝縮水３３０は、再生塔１３０の上部に設けられたノズル１３５から、その下方の凝縮部１３６に向けて噴出され、ＣＯ２ガスを冷却するとともに、凝縮部１３６を冷却して吸収剤等の放出を抑制する。
【００３１】
ＣＯ２圧縮装置１４５では、気液分離器１４１を経たＣＯ２ガスが圧縮される。圧縮されたＣＯ２ガスは、通常時は、ＣＯ２送出ラインＬ３により貯留工程へと送出される。
【００３２】
本実施形態において、ＣＯ２圧縮装置１４５の上流側と下流側には、それぞれ、ＣＯ２ガスを吸収塔１２０に送り込むＣＯ２ガス戻しライン（戻し管）Ｌ５が、開閉弁（切替部）１６０、１６１を介して接続されている。
【００３３】
ＣＯ２ガス戻しラインＬ５は、吸収塔１２０の上部の、冷却水３２０を噴射するノズル１２４の上方の位置Ｐ１にて、吸収塔１２０内に連通するよう設けることができる。
【００３４】
図２に示すように、位置Ｐ１にて、吸収塔１２０内に連通する配管２００の端部２００ａは、吸収塔１２０の壁体１２８に形成された開口部１２９の外周側に接続されている。
開口部１２９には、カバー１７０と、バッフルプレート１７１と、が設けられている。
【００３５】
カバー１７０は、略逆Ｕ字状で、円形の開口部１２９の上半部１２９ａに沿うよう設けられた上部湾曲壁部１７０ａと、開口部１２９の最大幅部１２９ｂの両側に位置する上部湾曲壁部１７０ａの両端から、鉛直下方に延びる下部側壁部１７０ｂ，１７０ｂと、から形成されている。
位置Ｐ１においては、冷却水３２０が流れ落ちてくる。位置Ｐ１に形成された開口部１２９にカバー１７０を設けることにより、開口部１２９から配管２００内に冷却水３２０が流れ込むのを抑えることができる。
【００３６】
バッフルプレート１７１は、開口部１２９の下部１２９ｃを塞ぐよう設けられ、開口部１２９の内周部に沿った湾曲部１７１ａと、湾曲部１７１ａの両端部どうしを結ぶ直線状部１７１ｂとからなり、湾曲部１７１ａを開口部１２９の下部１２９ｃの内周面に溶接して設けられている。
位置Ｐ１に形成された開口部１２９にバッフルプレート１７１を設けることにより、下方から跳ね上がった冷却水３２０が開口部１２９から配管２００内に流れ込むのを抑えることができる。
【００３７】
また、図１に示したように、本実施形態においては、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５は、途中で分岐し、分岐したドレンライン（戻し管）Ｌ６が、吸収塔１２０の塔底部１２０ｂの、リッチ溶液３００Ｒの貯留部の上方の位置Ｐ３にて、吸収塔１２０内に連通するよう設けられている。
【００３８】
ドレンラインＬ６には、ドレントラップ１６５が設けられている。ドレントラップ１６５は、ＣＯ２圧縮装置１４５側から送られてくるＣＯ２ガスに含まれる液分を回収する。
【００３９】
開閉弁１６０は、ＣＯ２圧縮装置１４５の上流側において、図示しない圧力センサによってガス圧を検出し、検出されたガス圧が規定の基準値を上回ったときに、図示しない制御部によって、開くよう操作されるようになっている。
開閉弁１６１は、ＣＯ２圧縮装置１４５の下流側において、図示しない圧力センサによってガス圧を検出し、検出されたガス圧が規定の基準値を上回ったときに、図示しない制御部によって、開くよう操作されるようになっている。
【００４０】
これにより、ＣＯ２圧縮装置１４５の上流側または下流側において、ガス圧が規定の基準値を上回ったときに、ＣＯ２ガスがＣＯ２ガス戻しラインＬ５およびドレンラインＬ６を経て吸収塔１２０に戻され、吸収塔１２０内の排ガス１０に混合される。
【００４１】
上述したような構成によれば、吸収塔１２０においてＣＯ２吸収液３００によって排ガス１０中からＣＯ２を吸収して回収し、再生塔１３０において、ＣＯ２吸収液３００からＣＯ２を取り出す。そして、通常時においては、取出したＣＯ２を貯留工程へと送り出す。また、ＣＯ２回収装置１００やＣＯ２圧縮装置１４５の起動時、貯留工程側において何らかのトラブル等が生じて、ＣＯ２を受け入れることができないときには、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５によってＣＯ２ガスを吸収塔１２０に送り込む。これにより、ＣＯ２ガスを排ガス１０（浄化ガス２１０）中に混ぜることができ、浄化ガス２１０とともに大気中に拡散させることができる。
これによって、ベントスタックや、ベントスタックまでのダクトを設ける必要がなくなり、設置コスト、運用コストを大幅に低減することができる。
また、ＣＯ２ガスは、ＣＯ２が大気に比較して大きな比重を有しているため、拡散しにくく、拡散した場所においてそのまま下方に留まりがちである。これに対し、ＣＯ２ガスを排ガス１０中に混ぜると、ＣＯ２ガスと排ガス１０の混合ガスのＣＯ２の濃度が下がり、その混合ガスが、吸収塔１２０の塔頂部１２０ａから大気中に拡散したときに、そのＣＯ２の拡散性が向上する。
【００４２】
また、ドレンラインＬ６から吸収塔１２０に戻されたＣＯ２ガスは、吸収塔１２０内における排ガス１０との接触時間が長く、その混合を良好に行うことができ、ＣＯ２ガスの拡散性が、より確実に向上する。
【００４３】
なお、上記実施形態において、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５は、吸収塔１２０の上部に設けられたノズル１２４の上方の位置Ｐ１にて、吸収塔１２０内に連通するよう設けたが、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５を設ける位置は、位置Ｐ１に限らず、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５は他の位置に設けても良い。
例えば、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５は、吸収塔１２０において、ミストエリミネータ１２３の上方において、吸収塔１２０内に連通するよう設けることもできる。
【００４４】
［第二の実施形態］
以下に、本発明に係る二酸化炭素回収装置の他の実施形態について説明する。
なお、以下に示す第二の実施形態は、上記第一の実施形態に対し、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５の吸収塔１２０への接続位置が異なるのみであるため、上記実施形態と共通する構成についてはその説明を省略する。
図３に示すように、本実施形態においては、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５は、ミストエリミネータ１２３の下方に設けられたノズル１２４から噴射される冷却水３２０、およびミストエリミネータ１２３から落下した凝縮水２１１の一部を回収する回収槽１２５に臨む位置Ｐ２において、吸収塔１２０内に連通するよう設けることができる。
図２に示すように、位置Ｐ２に形成された開口部１２９にも、カバー１７０と、バッフルプレート１７１と、を備えることができる。
【００４５】
このようにすると、ＣＯ２ガス戻しラインＬ５から回収槽１２５内の水（回収された冷却水３２０および凝縮水２１１）にＣＯ２ガスが吹き込まれ、炭酸水となる。すると、ノズル１２４からは冷却水３２０として炭酸水が吸収塔１２０内に噴射されることになる。炭酸水は酸性であるため、ＣＯ２吸収液３００であるアルカリ性のアミン溶液と接触することで、ＣＯ２吸収液３００でのｐＨが下がる。
吸収塔１２０の塔頂部１２０ａからは、ＣＯ２が除去された浄化ガス２１０が排出されるが、この浄化ガス２１０には、アミン溶液の一部が混入することになる。そこで、上記構成を適用することによって、排出される浄化ガス２１０のｐＨを下げ、エミッション低減効果を得ることができる。
【００４６】
なお、図１〜図４に示した構成は、適宜組み合わせても良い。
また、再生塔１３０、吸収塔１２０の具体的な構成や、その他の付帯設備の構成については、上記に示したものに限るものではなく、適宜他の構成に変更することができる。
これ以外にも、本発明の主旨の範囲内であれば、上記実施形態で挙げた構成を適宜変更、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  排ガス
１００ ＣＯ２回収装置
１１０ 冷却塔
１１１ ノズル
１１２ ポンプ
１１３ 冷却器
１１４ 排ガスライン
１２０ 吸収塔
１２０ａ    塔頂部
１２０ｂ    塔底部
１２１ ノズル
１２２ 充填層
１２３ ミストエリミネータ
１２４ ノズル
１２５ 回収槽
１２６ ポンプ
１２７ 冷却器
１２８ 壁体
１２９ 開口部
１３０ 再生塔
１３１ ノズル
１３２ 充填層
１３５ ノズル
１３６ 凝縮部
１３７ リボイラ
１４０ 冷却器
１４１ 気液分離器
１４３ ポンプ
１４５ 圧縮装置
１５１ ポンプ
１５２ 熱交換器
１５３ ポンプ
１５４ 水冷式冷却器
１６０，１６１     開閉弁（切替部）
１６５ ドレントラップ
１７０ カバー
１７１ バッフルプレート
２００ 配管
２００ａ    端部
２１０ 浄化ガス
２１１ 凝縮水
３００ ＣＯ２吸収液
３００Ｒ    リッチ溶液
３００Ｌ    リーン溶液
３１０ 冷却水
３１１ 冷水
３２０ 冷却水
３３０ 凝縮水
Ｌ1    ＣＯ２送液ライン
Ｌ２   ＣＯ２送液ライン
Ｌ３   ＣＯ２送出ライン（送出管）
Ｌ４   循環路
Ｌ５   ＣＯ２戻しライン（戻し管）
Ｌ６   ドレンライン（戻し管）
【図１】
2014046018.tif 000003
【図２】
2014046018.tif 000004
【図３】
2014046018.tif 000005
【図４】
2014046018.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月14日(2016.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ＣＯ２を吸収するＣＯ２吸収液を、燃料を燃焼させる設備から排出される排ガス中に接触させることで、前記排ガス中に含まれる前記ＣＯ２を吸収する吸収塔と、
前記吸収塔で前記ＣＯ２を吸収した前記ＣＯ２吸収液から前記ＣＯ２を放出させ、前記ＣＯ２吸収液を再生する再生塔と、
前記再生塔で放出された前記ＣＯ２を外部に送出する送出管と、
前記再生塔で放出された前記ＣＯ２を前記吸収塔に送給し、前記排ガス中からＣＯ２を除去した浄化ガスに混合させる戻し管と、
前記再生塔からの前記ＣＯ２の送出先を、前記送出管と前記戻し管との間で切り替える切替部と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の二酸化炭素回収装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の二酸化炭素回収装置は、ＣＯ２を吸収するＣＯ２吸収液を、燃料を燃焼させる設備から排出される排ガスに接触させることで、排ガス中に含まれるＣＯ２を吸収する吸収塔と、吸収塔でＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収液からＣＯ２を放出させ、ＣＯ２吸収液を再生する再生塔と、再生塔で放出されたＣＯ２を外部に送出する送出管と、再生塔で放出されたＣＯ２を前記吸収塔に送給し、前記排ガス中からＣＯ２を除去した浄化ガスに混合させる戻し管と、再生塔からのＣＯ２の送出先を、前記送出管と前記戻し管との間で切り替える切替部と、を備えることを特徴とする。
このような二酸化炭素回収装置においては、吸収塔にて排ガス中からＣＯ２吸収液によって吸収したＣＯ２を、再生塔にてＣＯ２吸収液から放出させる。通常時においては、再生塔で放出されたＣＯ２は、送出管により外部に送出する。そして、何らかの要因により、ＣＯ２を外部に送出できない場合には、切替部により、再生塔で放出されたＣＯ２を、戻し管を介して吸収塔に送給する。すると、再生塔で放出されたＣＯ２は、吸収塔内で排ガスに混合され、排ガスとともに大気中に放出される。これによって、ベントスタックを設ける必要がなくなる。
このとき、ＣＯ２ガスと排ガスを混合させるので、ＣＯ２ガスのみを放出する場合に比較すると、ＣＯ２ガスと排ガスの混合ガスは比重が軽くなり、拡散性が高まる。
【国際調査報告】
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