(57)【要約】  静電式沈殿器、任意選択的な排ガス脱硫器、及び温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した、燃焼用後排気低減用の燃焼システム及び燃焼システムの動作プロセスが提供される。極低圧蒸気流が、温度変動吸着式ガス分離器に対する第１の再生流として使用される。この極低圧蒸気流は、極低圧蒸気タービンまたは補助汽缶から任意選択的に回収可能である。温度変動吸着式ガス分離器中での少なくとも1種の吸着剤材料の再生に好適な温度の流体流を、第２の再生流として使用し得る。この流体流は、静電式沈殿器、酸化剤予熱器、または補助加熱器から任意選択的に回収可能である。【選択図】図１
2019512662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した燃焼システムであって：
（ａ）一次酸化剤源及び二次酸化剤源に流体接続されて予熱済一次酸化剤流及び予熱済二次酸化剤流を提供するように動作可能な、酸化剤予熱器；
（ｂ）燃料源；
（ｃ）前記酸化剤予熱器からの前記予熱済一次酸化剤流及び前記予熱済二次酸化剤流の少なくとも一方、ならびに前記燃焼用燃料源からの燃料流を回収すると共に燃焼ガス流を生成するように流体接続され、かつ前記燃焼ガス流を前記酸化剤予熱器に導入するように流体接続された、燃焼器；
（ｄ）給水源；
（ｅ）前記燃焼器に流体接続された高温側ならびに前記給水源から水及び／または凝縮液流の少なくとも一方を回収するように流体接続された低温側を有し、前記低温側から高圧蒸気流を生成する、一体型熱交換機；
（ｆ）前記酸化剤予熱器から前記燃焼ガス流を回収して第１の処置済燃焼ガス流を形成するように流体接続された、粒子捕集器；
（ｇ）前記粒子捕集器から前記第１の処置済燃焼ガス流の一部分を回収するように流体接続された、直接接触型冷却器、及び
（ｈ）前記直接接触型冷却器から前記第１の処置済燃焼ガス流を少なくとも第１の成分を含む供給流として回収すると共に、前記粒子捕集器から前記第１の処置済燃焼ガス流の一部分を再生流として回収するように流体接続され、かつ前記供給流から前記第１の成分の少なくとも一部分を分離して第２の生成物ストリームを生成するように動作可能である、温度変動吸着式ガス分離器
を備える燃焼システム。
【請求項２】
前記一体型熱交換機から前記高圧蒸気流を回収するように流体接続された第１の蒸気タービン及び前記第１の蒸気タービンから低圧蒸気流を回収して極低圧蒸気流を生成するように流体接続された第２の蒸気タービンを更に備え、該第２の蒸気タービンは前記極低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入するように流体接続される、請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項３】
前記温度変動吸着式ガス分離器から前記第２の生成物ストリームを回収して凝縮液流を形成するように流体接続された凝縮器、及び前記凝縮器から凝縮液流の少なくとも一部分を回収して低圧蒸気流を生成するように流体接続された補助汽缶であって、前記低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入するように流体接続された、補助汽缶を更に備える、請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項４】
前記温度変動吸着式ガス分離器は、第３の生成物ストリームを生成するように動作可能であり、かつ前記温度変動吸着式ガス分離器から前記第３の生成物ストリームを回収すると共に前記温度変動吸着式ガス分離器に導入される前記供給流の一部分として前記第３の生成物ストリームを導入するように流体接続される、請求項１に記載の燃焼システム１。
【請求項５】
温度調節流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して第４の生成物ストリームを生成するように流体接続された温度調節源を更に備え、前記温度変動吸着式ガス分離器は前記第４の生成物ストリームを前記酸化剤予熱器に導入するように流体接続される、請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項６】
温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した燃焼システムであって：
（ａ）一次酸化剤源及び二次酸化剤源に流体接続されて予熱済一次酸化剤流及び予熱済二次酸化剤流を提供するように動作可能な、酸化剤予熱器；
（ｂ）燃料源；
（ｃ）前記酸化剤予熱器からの前記予熱済一次酸化剤流及び前記予熱済二次酸化剤流の少なくとも一方、ならびに前記燃焼用燃料源からの燃料流を回収すると共に燃焼ガス流を生成するように流体接続され、かつ前記燃焼ガス流を前記酸化剤予熱器に導入するように流体接続された、燃焼器；
（ｄ）給水源；
（ｅ）前記燃焼器に流体接続された高温側ならびに前記給水源から水及び／または凝縮液流の少なくとも一方を回収するように流体接続された低温側を有し、前記低温側から高圧蒸気流を生成する、一体型熱交換機；
（ｆ）前記酸化剤予熱器から前記燃焼ガス流を回収して第１の処置済燃焼ガス流を形成するように流体接続された、粒子捕集器；
（ｇ）前記粒子捕集器から前記第１の処置済燃焼ガス流を回収すると共に第３の処置済燃焼ガス流を形成するように流体接続された、排ガス脱硫器；
（ｈ）前記排ガス脱硫器から前記第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続された、直接接触型冷却器、及び
（ｉ）前記直接接触型冷却器から前記第３の処置済燃焼ガス流を少なくとも第１の成分を含む供給流として回収するように流体接続され、かつ前記供給流から前記第１の成分の少なくとも一部分を分離するように動作可能である、温度変動吸着式ガス分離器
を備える燃焼システム。
【請求項７】
前記温度変動吸着式ガス分離器は、前記酸化剤予熱器から再生流として前記一次予熱済酸化剤流または前記二次予熱済酸化剤流の一部分を回収するように流体接続される、請求項６に記載の燃焼システム。
【請求項８】
補助加熱器を更に備え、前記温度変動吸着式ガス分離器は前記補助加熱器から再生流を回収するように流体接続される、請求項６に記載の燃焼システム。
【請求項９】
前記補助加熱器は、前記温度変動吸着式ガス分離器の第２の生成物ストリーム、精製されたの第２の生成物ストリーム、前記温度変動吸着式ガス分離器の第３の生成物ストリーム、または前記温度変動吸着式ガス分離器の第４の生成物ストリームのうちの少なくとも１つの少なくとも一部分を回収するように流体接続される、請求項８に記載の燃焼システム。
【請求項１０】
前記補助加熱器は、前記燃焼器、一体型熱交換機、または前記酸化剤予熱器のうちの少なくとも１つに流体接続されて前記燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収する、請求項８に記載の燃焼システム。
【請求項１１】
前記一体型熱交換機から前記高圧蒸気流を回収して低圧蒸気流を生成するように流体接続された第１の蒸気タービン、及び前記第１の蒸気タービンから前記低圧蒸気流を回収して極低圧蒸気流を生成するように流体接続された第２の蒸気タービンを更に備え、前記極低圧蒸気タービンは前記極低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入するように流体接続される、請求項６、７、または８のうちいずれか一項に記載の燃焼システム。
【請求項１２】
前記温度変動吸着式ガス分離器は、前記一体型熱交換機、前記第１の蒸気タービン、及び前記第２の蒸気タービンのうちの少なくとも１つから再生流として高圧蒸気流、低圧蒸気流、または極低圧蒸気流のうちの少なくとも１つを回収するように流体接続される、請求項１１に記載の燃焼システム。
【請求項１３】
前記温度変動吸着式ガス分離器から第２の生成物ストリームを回収して凝縮液流を形成するように流体接続された凝縮器、および前記凝縮器から凝縮液流の少なくとも一部分を回収して低圧蒸気流を生成するように流体接続され補助汽缶であって、前記温度変動吸着式ガス分離器中に前記低圧蒸気流を導入するように流体接続された補助汽缶を更に備える、請求項６、７、または８のうちいずれか一項に記載の燃焼システム。
【請求項１４】
前記温度変動吸着式ガス分離器は、前記温度変動吸着式ガス分離器により生成された第３の生成物ストリームを前記酸化剤加熱器に導入させるように流体接続される、請求項６、７、または８のうちいずれか一項に記載の燃焼システム。
【請求項１５】
温度調節流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して第４の生成物ストリームを生成するように流体接続された温度調節源を更に備え、前記温度変動吸着式ガス分離器は前記第４の生成物ストリームを前記酸化剤予熱器に導入するように流体接続される、請求項６に記載の燃焼システム。
【請求項１６】
粒子捕集器及び温度変動吸着式ガス分離器を備えた燃焼システムの動作プロセスであって：
（ａ）燃料流及び酸化剤流を燃焼器に導入して前記酸化剤流で前記燃料流を燃焼させて粒子及び少なくとも第１の成分を含む燃焼ガス流を生成すること；
（ｂ）前記燃焼ガス流を粒子捕集器中に導入して前記粒子の少なくとも一部分を除去することにより前記燃焼ガス流に対して粒子が減損された第１の処置済燃焼ガス流を生成すること；
（ｃ）前記第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部を直接接触型冷却器に導入して該第１の処置済燃焼ガス流の温度を低下させることにより供給流を形成すること；
（ｄ）前記供給流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して該温度変動吸着式ガス分離器中で前記第１の成分の少なくとも一部分を少なくとも1種の吸着剤材料に吸着させることにより、前記温度変動吸着式ガス分離器から前記供給流に対して前記第１の成分が減損された第１の生成物ストリームを回収すること；
（ｅ）低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して該温度変動吸着式ガス分離器中で前記少なくとも1種の吸着剤材料に吸着された前記第１の成分の第１の部分を脱着させることにより、前記温度変動吸着式ガス分離器から第２の生成物ストリームを回収すること、及び
（ｆ）前記第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を前記温度変動吸着式ガス分離器中に導入して該温度変動吸着式ガス分離器中で前記吸着剤材料に吸着された前記第１の成分の第２の部分を脱着させることにより、前記温度変動吸着式ガス分離器からの第３の生成物ストリームを回収すること
を含む燃焼システムの動作プロセス。
【請求項１７】
前記低圧蒸気流は極低圧蒸気流を含み、ステップ（ｅ）の前に、水流及び前記燃焼ガス流を一体型熱交換機中に導入すること、前記水流を高圧蒸気流に変換すること、前記高圧蒸気流を少なくとも１つの蒸気タービンに導入すること、及び前記少なくとも１つの蒸気タービンから少なくとも前記極低圧蒸気流を回収することを更に含む請求項１６に記載の動作プロセス。
【請求項１８】
ステップ（ｅ）の前に、凝縮液流または水流の少なくとも一方を補助汽缶に導入すること、前記凝縮液流または前記水流の少なくとも一方を低圧蒸気流に変換すること、及び前記補助汽缶から前記低圧蒸気流を回収することを更に含む、請求項１６に記載の動作プロセス。
【請求項１９】
温度調節流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入すると共に前記温度変動吸着式ガス分離器から第４の生成物ストリームを回収することを更に含む、請求項１６に記載の動作プロセス。
【請求項２０】
前記第４の生成物ストリームを前記燃焼器に前記酸化剤流の一部分として導入することを更に含む、請求項１９に記載の動作プロセス。
【請求項２１】
前記酸化剤流は予熱済酸化剤流を含む、請求項１６に記載の動作プロセス。
【請求項２２】
前記第２の生成物ストリームを少なくとも１つの凝縮器に導入して凝縮液流を形成すると共に前記少なくとも１つの凝縮器及び前記温度変動吸着式ガス分離器中で少なくとも１つの流体圧力を低下させることを更に含む、請求項１６に記載の動作プロセス。
【請求項２３】
粒子捕集器、排ガス脱硫器及び温度変動吸着式ガス分離器を備えた燃焼システムの動作プロセスであって：
（ａ）一次酸化剤流及び二次酸化剤流を酸化剤予熱器に導入して予熱済一次酸化剤流及び予熱済二次酸化剤流を形成し、燃料流を導入して前記予熱済一次酸化剤流と化合させることにより複合燃料流を形成すること；
（ｂ）前記予熱済二次酸化剤流及び前記複合燃料流を汽缶に導入して前記予熱済二次酸化剤流及び前記複合燃料流を燃焼させることにより粒子及び少なくとも第１の成分を含む燃焼ガス流を生成すること；
（ｃ）前記燃焼ガス流を前記酸化剤予熱器に導入すること；
（ｄ）前記燃焼流を前記粒子捕集器に導入して前記粒子の第１の部分を除去することにより前記燃焼ガス流に対して粒子が減損された第１の処置済燃焼ガス流を生成すること；
（ｅ）前記第１の処置済燃焼ガス流を前記静電式沈殿器に導入して前記粒子の第２の部分を除去することにより前記燃焼ガス流に対して粒子が減損された第３の処置済燃焼ガス流を生成すること；
（ｆ）前記第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を直接接触型冷却器に導入して供給流を生成すること；
（ｇ）前記供給流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して該温度変動吸着式ガス分離器中で少なくとも1種の吸着剤材料に前記供給流の前記第１の成分の少なくとも一部分を吸着させると共に、前記温度変動吸着式ガス分離器から前記供給流に対して前記第１の成分が減損された第１の生成物ストリームを回収すること、及び
（ｈ）低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して該温度変動吸着式ガス分離器中で前記少なくとも1種の吸着剤材料上に吸着された前記第１の成分の第１の部分を脱着させると共に、前記温度変動吸着式ガス分離器からの第２の生成物ストリームを回収すること
を含む動作プロセス。
【請求項２４】
前記低圧蒸気流は極低圧蒸気流を含み、ステップ（ｈ）の前に、水流を高圧蒸気流に変換させる一体型熱交換機に前記水流を導入すること、前記高圧蒸気流を少なくとも１つの蒸気タービンに導入すること、及び前記少なくとも１つの蒸気タービンから少なくとも前記極低圧蒸気流を回収することを更に含む、請求項２３に記載の動作プロセス。
【請求項２５】
ステップ（ｈ）の前に、凝縮液流または水流の少なくとも一方を補助汽缶に導入すること、前記凝縮液流または前記水流の少なくとも一方を低圧蒸気流に変換すること、及び前記補助汽缶からの前記低圧蒸気流を回収することを更に含む、請求項２３に記載の動作プロセス。
【請求項２６】
前記予熱済二次酸化剤流の一部分を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して該温度変動吸着式ガス分離器中で前記少なくとも1種の吸着剤材料上に吸着された前記第１の成分の第２の部分を脱着させると共に前記温度変動吸着式ガス分離器からの第３の生成物ストリームを回収することを更に含む、請求項２３に記載の動作プロセス。
【請求項２７】
前記第３の生成物ストリームを導入して前記二次酸化剤流と化合させると共に前記二次酸化剤流を前記酸化剤予熱器に導入することを更に含む、請求項２６に記載の動作プロセス。
【請求項２８】
温度調節流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入すると共に前記温度変動吸着式ガス分離器からの第４の生成物ストリームを回収することを更に含む、請求項２３に記載の動作プロセス。
【請求項２９】
前記第４の生成物ストリームを導入して前記二次酸化剤流と化合させると共に前記二次酸化剤流を前記酸化剤予熱器に導入することを更に含む、請求項２８に記載の動作プロセス。
【請求項３０】
前記第４の生成物ストリームを少なくとも周期的に導入して前記一次酸化剤流と化合させると共に前記一次酸化剤流を前記酸化剤予熱器に導入することを更に含む、請求項２８及び２９のうちいずれか一項に記載の動作プロセス。
【請求項３１】
補助加熱器中に前記第４の生成物ストリームの一部分を導入して前記第４の生成物ストリームの温度を前記少なくとも1種の吸着剤材料の再生に好適な温度に上昇させること、前記補助加熱器からの前記第４の生成物ストリームを回収すること、及び前記第４の生成物ストリームを前記温度変動吸着式ガス分離器に導入して該温度変動吸着式ガス分離器中で前記少なくとも1種の吸着剤材料上に吸着された前記第１の成分の第２の部分を脱着させると共に前記温度変動吸着式ガス分離器から第３の生成物ストリームを回収することを更に含む、請求項２８に記載の動作プロセス。
【請求項３２】
前記燃焼ガス流の一部分を前記補助加熱器に導入すること、前記補助加熱器からの前記燃焼ガス流の前記部分を回収すること、及び前記燃焼ガス流の前記部分を前記粒子捕集器に導入することを更に含む、請求項３１に記載の動作プロセス。
【請求項３３】
前記第２の生成物ストリームを少なくとも１つの凝縮器に導入して、凝縮液流を形成すると共に前記少なくとも１つの凝縮器及び前記温度変動吸着式ガス分離器中で少なくとも１つの流体圧力を低下させることを更に含む、請求項２３に記載の動作プロセス。
【請求項３４】
燃焼器、蒸気タービン、及び温度変動吸着式ガス分離器を備えた燃焼システムの動作プロセスであって：
（ａ）燃料流を燃焼器に導入し、酸化剤流を前記燃焼器に導入し、かつ前記酸化剤流と共に前記燃料流を燃焼させることにより燃焼ガス流を生成すること；
（ｂ）水流及び／または凝縮液流の少なくとも一方を熱交換機に導入すること；
（ｃ）前記燃焼ガス流を前記熱交換機に接触するよう方向付けて、前記熱交換機中の水流及び／または凝縮液流の少なくとも一方を高圧蒸気流に変換すること、ならびに
（ｄ）高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンを備えた一体型蒸気タービン中に前記高圧蒸気流を導入すること
を含む動作プロセス。
【請求項３５】
前記中圧タービンの下流であって前記低圧タービンの上流から前記高圧蒸気流の一部分を低圧蒸気流として回収すると共に前記低圧蒸気流の少なくとも一部分を補助熱交換機に導入すること、水流または凝縮液流の少なくとも一方を前記補助熱交換機に導入すること、水流または凝縮液流の少なくとも一方を極低圧蒸気流に変換すること、及び前記極低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入することを更に含む、請求項３４に記載の動作プロセス。
【請求項３６】
前記低圧タービンの下流からの前記高圧蒸気流の一部分を低圧蒸気流として回収すると共に前記低圧蒸気流を補助熱交換機に導入すること、水流または凝縮液流の少なくとも一方を前記補助熱交換機に導入すること、水流または凝縮液流の少なくとも一方を極低圧蒸気流に変換すること、及び前記極低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入することを更に含む、請求項３４に記載の動作プロセス。
【請求項３７】
水流または凝縮液流の少なくとも一方を低圧蒸気流に変換させる補助熱交換機に水流または凝縮液流の少なくとも一方を導入すること、前記低圧蒸気流を極低圧蒸気流を形成する極低圧蒸気タービンに導入すること、前記極低圧蒸気タービンから前記極低圧蒸気流を回収すると共に該極低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入することを更に含む、請求項３４に記載の動作プロセス。
【請求項３８】
前記中圧タービンの下流であって前記低圧タービンの上流から前記高圧蒸気流の一部分を低圧蒸気流として回収すると共に前記低圧蒸気流の少なくとも一部分を極低圧蒸気タービンに導入すること、極低圧蒸気流を形成すること、及び前記極低圧蒸気流を前記温度変動吸着式ガス分離器に導入することを更に含む、請求項３４に記載の動作プロセス。
【請求項３９】
前記温度変動吸着式ガス分離器中で少なくとも1種の吸着剤材料上に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させることを更に含む、請求項３５〜３８のうちいずれか一項に記載の動作プロセス。
【請求項４０】
前記極低圧蒸気タービンは、機械的に連結された装置に機械的に接続されてこれに動力供給する、請求項３７及び３８のうちいずれか一項に記載の動作プロセス。
【請求項４１】
前記機械的に連結された装置は発電機を備える、請求項４０に記載の動作プロセス。
【請求項４２】
前記熱交換機は、ガス液体熱交換機、汽缶を内蔵した熱交換機、または熱回収型蒸気発生器のうちの少なくとも１つを備える、請求項３４に記載の動作プロセス。
【請求項４３】
前記燃焼器は、汽缶、ガスタービン、または内燃機関のうちの少なくとも１つを備える、請求項３４に記載の動作プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は一般に化石燃料燃焼器により生成された燃焼ガスの温度変動吸着式ガス分離のためのプロセス、及びそのためのシステムに関する。特に、本技術は二酸化炭素の温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した石炭焚き汽缶の動作プロセス、及びそれを内蔵したシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
温度変動吸着法は多成分混合ガスの吸着分離に使用される技術分野では公知となっている。多くの従来型の温度変動吸着プロセスは、供給混合ガスの一成分を吸着材料に選択的に吸着させることにより供給ガス残留成分から吸着成分を分離させると共に吸着成分を脱着させることにより吸着材料を従前通りに再生させるように使用され、これにより吸着材料の循環的再利用を可能にしている。一部の方法では、蒸気形態の水流を再生流として使用することにより吸着材料を再生させている。しかし、当該技術による他の方法では、これに代わる高温の流体流、例えば、燃焼ガス流、高温不活性ガス流または高温空気流等もまた、吸着材料の再生用の再生流として使用可能である。
【０００３】
ガス分離が望ましい工業プロセスの一類型には燃焼プロセスが含まれ、酸化剤及び典型的には炭素含有の燃料を燃焼させることにより、燃焼ガス及び／または好適な作動流体の膨張により、例えば、熱、燃焼ガス流（燃焼排ガスストリームとしても公知）及び機械動力を発生させている。燃焼ガス流からの１種以上のガス成分の分離は、燃焼ガス流からの二酸化炭素ガスの除去及び／または封鎖等をさせる上で望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した燃焼プロセス及びシステムでは、蒸気の利用可能性が限定的であること、及び／または蒸気が高価値であり得ることから、吸着材料の再生に消費される蒸気量または高エクセルギー（または蒸気流の有用エネルギー）の蒸気量を低減させるのが望ましい可能性もある。このことは、先行技術の一部の態様による温度変動吸着式ガス分離プロセスを内蔵した燃焼系システムに対しては運転コストの増大ともなり得る。一部の公知の設計で再生用蒸気の消費を低減させるために、代替的な再生流、例えば、燃焼ガス流、を使用して、少なくとも部分的な吸着材料の再生及び／または吸着材料の少なくとも一部分の再生をさせる試みも実行可能である。しかし、一部のそのような用途では、燃焼ガス流が不必要に高レベルの汚染物質、例えば、粒子等、を含有するため、再生用に使用した場合には吸着材料の性能を不必要に低下させる可能性もある。更に、排ガス脱硫器等の、ある種の後燃焼排気低減のプロセス及び装置を使用した一部の用途では、吸着材料の再生に望ましい温度での燃焼ガス流の利用可能性は限定的であるかまたはあり得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に従った種々の実施形態では、温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した燃焼システムは：
一次酸化剤流を回収するように一次酸化剤ファンを経由して一次酸化剤源に、二次酸化剤流を回収するように二次酸化剤ファンを経由して二次酸化剤源に流体接続されて、予熱済一次酸化剤流及び予熱済二次酸化剤流を形成する、酸化剤予熱器；
燃料流を含む、燃料源；
酸化剤予熱器から予熱済一次酸化剤流及び予熱済二次酸化剤流の少なくとも一方を回収して燃料源からの燃料流と共にこれを燃焼させて燃焼ガス流を生成するように流体接続され、かつ燃焼ガス流を酸化剤予熱器に導入させるように流体接続された、燃焼器；
給水源；
燃焼器及び酸化剤予熱器に流体接続された高温側及び給水源から水及び／または凝縮液流の少なくとも一方を回収するように流体接続された低温側を有し、低温側中の水流及び／または凝縮液流を高圧蒸気流に変換する、一体型熱交換機；
一体型熱交換機の高温側から燃焼ガス流を回収して第１の処置済燃焼ガス流を形成するように流体接続された、粒子捕集器；
粒子捕集器から第１の処置済燃焼ガス流の一部分を回収するように流体接続された、直接接触型冷却器、及び
直接接触型冷却器から第１の処置済燃焼ガス流を供給流として回収すると共に粒子捕集器から第１の処置済燃焼ガス流の一部分を再生流として回収することにより前記供給流から少なくとも第１の成分を分離させるように流体接続された、温度変動吸着式ガス分離器
を備え得る。
【０００６】
本開示に従った更なる実施形態では、温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した燃焼システムは：
一次酸化剤流を回収するように一次酸化剤ファンを経由して一次酸化剤源に、二次酸化剤流を回収するように二次酸化剤ファンを経由して二次酸化剤源に流体接続されて、予熱済一次酸化剤流及び予熱済二次酸化剤流を形成する、酸化剤予熱器；
燃料源；
酸化剤予熱器から予熱済一次酸化剤流及び予熱済二次酸化剤流を回収し、燃料源から燃料流を回収し、かつ燃焼ガス流を酸化剤予熱器に導入させるように流体接続された、燃焼ガス流生成用の燃焼器；
給水源；
燃焼器及び酸化剤予熱器に流体接続された高温側及び給水源から水及び／または凝縮液流の少なくとも一方を回収するように流体接続された低温側を有し、低温側中の水及び／または凝縮液流を高圧蒸気流に変換する、一体型熱交換機；
酸化剤予熱器から燃焼ガス流を回収して第１の処置済燃焼ガス流を形成するように流体接続された、少なくとも１つの粒子捕集器；
粒子捕集器から第１の処置済燃焼ガス流を、または酸化剤予熱器から燃焼ガス流を回収して第２の処置済燃焼ガス流を形成するように流体接続された、排ガス脱硫器；
粒子捕集器及び排ガス脱硫器の少なくとも一方から第２の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続された、直接接触型冷却器、及び
直接接触型冷却器から第２の処置済燃焼ガス流を供給流として回収して供給流から少なくとも第１の成分を分離するように流体接続された、温度変動吸着式ガス分離器
を備え得る。
【０００７】
種々の実施形態では、粒子捕集器及び温度変動吸着式ガス分離器を備えた燃焼システムの動作プロセスが提供される。そのような一実施形態では、動作プロセスは：
燃料流を燃焼器に導入すると共に燃焼器に酸化剤流を導入して、酸化剤流と共に燃料流を燃焼させることにより燃焼ガス流を生成するステップ；
燃焼ガス流を粒子捕集器に導入して燃焼ガス流に対して粒子レベルを低減させた第１の処置済燃焼ガス流を形成するステップ；
第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を直接接触型冷却器に導入して第１の処置済燃焼ガス流の温度を低下させることにより供給流を形成するステップ；
供給流を温度変動吸着式ガス分離器に導入して温度変動吸着式ガス分離器中で供給流の少なくとも第１の成分を少なくとも1種の吸着材料に吸着させることにより、温度変動吸着式ガス分離器から第１の生成物ストリームを回収するステップ；
低圧蒸気流を温度変動吸着式ガス分離器に導入して温度変動吸着式ガス分離器中で少なくとも１種の吸着材料に吸着された第１の成分の第１の部分を脱着させることにより、温度変動吸着式ガス分離器から第２の生成物ストリームを回収するステップ、及び
第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を温度変動吸着式ガス分離器に導入して温度変動吸着式ガス分離器中で吸着材料に吸着された第１の成分の第２の部分を脱着させることにより、温度変動吸着式ガス分離器から第３の生成物ストリームを回収するステップ
を含む。
【０００８】
種々の実施形態では、粒子捕集器、排ガス脱硫器及び温度変動吸着式ガス分離器を備えた燃焼システムの動作プロセスが提供される。そのような一実施形態では、動作プロセスは：
一次酸化剤流を酸化剤予熱器に導入して予熱済一次酸化剤流を形成させ、二次酸化剤流を酸化剤予熱器に導入して予熱済二次酸化剤流を形成させ、燃料流を導入して予熱済一次酸化剤源と化合させて複合燃料流を形成するステップ；
予熱済二次酸化剤流及び複合燃料流を汽缶に導入すると共に予熱済二次酸化剤流及び複合燃料流を燃焼させて燃焼ガス流を生成するステップ；
燃焼ガス流を酸化剤予熱器に導入するステップ；
燃焼ガス流を粒子捕集器に導入して第１の処置済燃焼ガス流を形成するステップ；
第１の処置済燃焼ガス流を静電式沈殿器に導入して第２の処置済燃焼ガス流を形成するステップ；
第２の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を直接接触型冷却器に導入して供給流を形成するステップ；
供給流を温度変動吸着式ガス分離器に導入して温度変動吸着式ガス分離器中で供給流の少なくとも第１の成分を少なくとも1種の吸着剤材料に吸着させることにより温度変動吸着式ガス分離器から第１の生成物ストリームを回収するステップ、及び
低圧蒸気流を温度変動吸着式ガス分離器に導入して温度変動吸着式ガス分離器中で少なくとも１種の吸着材料に吸着された第１の成分の第１の部分を脱着させることにより温度変動吸着式ガス分離器から第２の生成物ストリームを回収するステップ
を含む。
【０００９】
種々の実施形態では、燃焼器、蒸気タービン、及び温度変動吸着式ガス分離器を備えた燃焼システムの動作プロセスが提供される。そのような一実施形態では、動作プロセスは：
燃料流を燃焼器に導入すると共に酸化剤流を燃焼器に導入してこの燃料流を酸化剤流と共に燃焼させることにより燃焼ガス流を生成するステップ；
水流及び／または凝縮液流の少なくとも一方を熱交換装置に導入するステップ；
熱交換装置に接触するように燃焼ガス流を方向付けて熱交換装置中の水流及び／または凝縮液流を高圧蒸気流に変換するステップ、及び
中圧タービン及び低圧タービンの少なくとも一方を有する蒸気タービンに高圧蒸気流を導入するステップ
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、静電式沈殿器、温度変動吸着式ガス分離器、及び低圧蒸気タービンを備えた、本開示の実施形態に従った燃焼システムの簡単な概略図を示す。低圧蒸気流は、低圧蒸気タービンから回収されて温度変動吸着式ガス分離器に第１の再生流として導入され得る。静電式沈殿器から回収された第１の処置済燃焼ガス流の一部分は、温度変動吸着式ガス分離器に供給流及び第２の再生流として導入され得る。
【図２】図２は、静電式沈殿器、温度変動吸着式ガス分離器、及び補助汽缶を備えた、別の実施形態に従った燃焼システムの簡単な概略図を示す。補助汽缶は、凝縮液流及び／または水流を低圧蒸気流に変換するために使用され、この低圧蒸気流は補助汽缶から回収可能であり、温度変動吸着式ガス分離器に第１の再生流として導入され得る。静電式沈殿器から回収された第１の処置済燃焼ガス流の一部分は、供給流第２の再生流及びとして温度変動吸着式ガス分離器に導入され得る。
【図３】図３は、静電式沈殿器、排ガス脱硫器、温度変動吸着式ガス分離器、及び低圧蒸気タービンを備えた、更なる実施形態に従った実施形態燃焼システムの簡単な概略図を示す。第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分は、排ガス脱硫器から回収されて温度変動吸着式ガス分離器に供給流として導入され得る。低圧蒸気流は、低圧蒸気タービンから回収されて温度変動吸着式ガス分離器に第１の再生流として導入され得る。予熱済酸化剤流の一部分は、酸化剤予熱器から回収されて温度変動吸着式ガス分離器に第２の再生流として導入され得る。
【図４】図４は、静電式沈殿器、排ガス脱硫器、温度変動吸着式ガス分離器、及び補助汽缶を備えた、代替的実施形態に従った燃焼システムの簡単な概略図を示す。第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分は、排ガス脱硫器から回収されて温度変動吸着式ガス分離器に供給流として導入され得る。補助汽缶は、凝縮液流及び／または水流を低圧蒸気流に変換するために使用可能であり、この低圧蒸気流は補助汽缶から回収可能であり、温度変動吸着式ガス分離器に第１の再生流として導入され得る。予熱済酸化剤流の一部分は、酸化剤予熱器から回収されて温度変動吸着式ガス分離器に第２の再生流として導入され得る。
【図５】図５は、静電式沈殿器、排ガス脱硫器、温度変動吸着式ガス分離器、低圧蒸気タービン及び補助加熱器を備えた、更なる実施形態に従った燃焼システムの簡単な概略図を示す。第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分は、排ガス脱硫器から回収されて温度変動吸着式ガス分離器に供給流として導入され得る。低圧蒸気流は、低圧蒸気タービンから回収されて温度変動吸着式ガス分離器に第１の再生流として導入され得る。補助加熱器は、温度変動吸着式ガス分離器からの第４の生成物ストリームの一部分の温度を上昇させるために使用され得る。第４の生成物ストリームの当該部分は、補助加熱器から回収可能であり、温度変動吸着式ガス分離器に第２の再生流として導入され得る。
【図６】図６は、静電式沈殿器、排ガス脱硫器、温度変動吸着式ガス分離器、補助汽缶及び補助加熱器を備えた、別の実施形態に従った燃焼システムの簡単な概略図を示す。第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分は、排ガス脱硫器から回収されて温度変動吸着式ガス分離器に供給流として導入され得る。補助汽缶は、凝縮液流及び／または水流を低圧蒸気流に変換するように使用され得るが、この低圧蒸気流は補助汽缶から回収可能であり、温度変動吸着式ガス分離器に第１の再生流として導入され得る。補助加熱器は、温度変動吸着式ガス分離器からの第４の生成物ストリームの一部分の温度を上昇させるために使用され得る。第４の生成物ストリームの当該部分は、補助加熱器から回収可能であり、温度変動吸着式ガス分離器に第２の再生流として導入され得る。
【図７】図７は、第１段凝縮器、排出器、第２段凝縮器、及び圧縮機を備え、温度変動吸着式ガス分離器から第２の生成物ストリームを回収する、本開示の実施形態に従った温度変動吸着式ガス分離器構成の簡単な概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
類似の参照符号は図面のうちのいくつかの図を通して対応する部品を示す。
【００１２】
一部の従来型燃焼システムは、燃焼ガス流中の粒子の量またはレベルを低減させるための後燃焼排気低減装置、例えば、静電式沈殿器（本明細書中「ＥＳＰ」と呼ぶ）、機械式捕集器またはサイクロン、織布濾過器またはバグハウス、湿式スクラバ、またはディーゼル粒子濾過器等の粒子濾過器、もしくはそれらの組合せ等、を使用可能である。一部の従来型のシステムはまた、燃焼ガス流中の硫黄酸化物（本明細書中「ＳＯｘ」と呼ぶ）の量またはレベルを低減させるための後燃焼排気低減装置、例えば、排ガス脱硫器（本明細書中「ＦＧＤ」と呼ぶ）等、を使用可能である。一部の従来型燃焼システムの用途では、燃焼器、例えば、石炭焚き汽缶等、から生成された燃焼ガス流は、温度変動吸着式ガス分離器及び温度変動吸着式ガス分離プロセスでの吸着材料再生用の再生流としての使用に望ましい好適な熱エネルギー量または好適な温度を有し得る。しかし、燃焼ガス流（例えば、ＥＳＰによる処置または処理の上流からのまたはこれに先立つもの等）はまた高レベルの粒子を含有している可能性があるため、ＴＳＡ分離器用の供給流及び／またはＴＳＡ分離器中での吸着材料再生用の再生流としての燃焼ガス流の使用は望ましくない場合もあり得る。更に、ＦＧＤを使用した従来型燃焼システムでは、粒子レベルを低減させたＦＧＤによる処理済みのこの下流の第１の処置済燃焼ガス流は、再生には不十分な熱エネルギー量であるかまたは所望未満の温度でしかないかもしれず、ＦＧＤの第１の処置済燃焼ガス流の吸着材料再生用の再生流としての使用には望ましくない結果を招き得る。
【００１３】
本開示の一態様では、プロセスは、燃料燃焼器（本明細書中「燃焼器」と呼ぶ）を備えた燃焼システムを動作させるために提供されるものであり、この燃料燃焼器には、例えば、石炭焚き燃焼器（石炭焚き発電プラント等の、固形、微粉末、ガス化または他の形態の石炭燃料式燃焼器を含む）、バイオマス固形及び／または液体燃料燃焼器、蒸気発生器／汽缶燃焼器、プロセスヒータ燃焼器（例えば、プロセス流体及び／またはガスを加熱するための精製及び／または工業プロセスに使用され得る）、またはディーゼル機関もしくは他の好適な内燃機関等、が含まれる。そのような一態様では、燃焼システムはまた、任意選択的な粒子捕集器、及び温度変動吸着式ガス分離器（本明細書中「ＴＳＡ分離器」と呼ぶ）を備え得る。
【００１４】
本開示に従った実施形態では、温度変動吸着式ガス分離プロセス（本明細書中「ＴＳＡプロセス」と呼ぶ）及びＴＳＡ分離器は、少なくとも第１の流体成分及び第２の流体成分を含む多成分混合流体から少なくとも1種の流体成分、例えば、第１の成分等、を分離させるために使用可能である。一態様では、ＴＳＡプロセスは、少なくとも１つの吸着ステップ及び１つ以上の再生ステップ、例えば、ＴＳＡ分離器中で少なくとも１種の吸着材料（本明細書中「吸着材料」と呼ぶ）に吸着された少なくとも1種の成分、例えば、第１の成分等、の少なくとも第１の部分を脱着させるための第１の再生ステップ等、及び任意選択的に、ＴＳＡ分離器中で吸着材料に吸着された少なくとも1種の成分、例えば、第１の成分等、の少なくとも第２の部分を脱着させ、かつ／または他の成分、例えば、第３の成分等、の脱着をさせるための第２の再生ステップ等、を使用し得る。一態様では、ＴＳＡプロセスはまた、任意選択的な温度調節ステップを含み、ＴＳＡ分離器の吸着接触器及び／または吸着剤区画から他の流体成分を脱着または掃除させ、かつ／または吸着ステップの開始に先立ってＴＳＡ分離器の接触器及び／または区画中で吸着材料の温度を変更させ得る。一実施形態では、少なくとも１つの再生ステップ、例えば、第１の再生ステップ等、は主に、ＴＳＡ分離器内での吸着材料の加熱により、もしくは吸着材料の温度変動、及び／または分圧変動、例えば、（第１の再生流の少なくとも1種の成分と少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも1種の成分との分圧または濃度差）、及び／または吸着エネルギー熱の変動、例えば、第１の再生流の少なくとも1種の成分と少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも1種の成分との吸着エネルギー熱の差異により、推進可能である。別の実施形態では、１つ以上の二次脱着メカニズム、例えば、温度変動、分圧変動、真空、パージ、またはパージ流体等による置換パージ等、もまた、１種以上の吸着成分の脱着に使用可能である。そのような一実施形態では、吸着材料に吸着された成分の脱着のための追加の再生ステップは主に、１つ以上の：ＴＳＡ分離器内での吸着材料の温度変動、ＴＳＡ分離器内での分圧または成分濃度の変動、ＴＳＡ分離器の圧力変動、吸着エネルギー熱の変動、または置換パージ、により推進可能である。一態様では、任意選択的な温度調節ステップは主に、置換パージにより推進可能である。したがって、本開示の態様を例示的ＴＳＡプロセス及び例示的ＴＳＡ分離器に関して開示するが、ある特定の実施形態では、特に少なくとも１つのプロセスステップ、例えば、再生または温度調節ステップ等、が減圧で、例えば、亜大気圧または部分真空圧等、で実施される場合、接触器に含まれる１種以上の吸着材料に対する1種以上の成分の吸着及び特に脱着は、１つ以上の吸着推進力により推進可能であり、この吸着推進力は、例えば：吸着材料温度の１つ以上の熱変動または吸着材料に対して吸着／脱着される１種以上の流体成分の吸着熱、ＴＳＡ分離器内の分圧または成分濃度の変動、ＴＳＡ分離器の圧力変動、吸着エネルギー熱の変動、または置換パージ、もしくはこれらの組合せ等、から成るがこれらに限定はされないことが理解される。し���がって、本開示に説明する実施形態または態様のいずれの目的に対しても、本開示で言及する吸着型プロセス及びシステム、例えば、例示的ＴＳＡプロセス及び分離器の実施形態等、は、本開示のプロセス及びシステムの種々の企図された用途に従った流体成分の吸着及び／または脱着の提供に好適であり得るように、そのような吸着推進力のうちの任意の１つ以上または組合せを制限なく含み得ることが理解され得る。
【００１５】
本開示に従った一態様では、多成分混合流体から少なくとも第１の成分、例えば、二酸化炭素（本明細書中「ＣＯ２」と呼ぶ）、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属、のうちの１種以上等、を分離させるための例示的ＴＳＡプロセス及び例示的ＴＳＡ分離器が提供される。そのような一態様では、多成分混合流体は、例えば、燃焼器により生成された燃焼ガス流または排ガスを含み得る。一態様では、多成分混合流体は、例示的ＴＳＡプロセス及び例示的ＴＳＡ分離器に対する供給流として使用可能であり、少なくとも第１の成分及び第２の成分、例えば、窒素（本明細書中「Ｎ２」と呼ぶ）等を含み得る。一実施形態では、ＴＳＡプロセスは、吸着ステップ、第１の再生ステップ、任意選択的な第２の再生ステップ、及び任意選択的な温度調節ステップを含む一方、ＴＳＡ分離器は、少なくとも1種の吸着剤材料を有する単一の回転型接触器を備え、この回転型接触器は少なくとも１つの包囲体中に収容された４つの区画、例えば、第１の区画、第２の区画、第３の区画、及び第４の区画等、を通過する中心軸を中心に循回または回転する。例示的ＴＳＡプロセス中、ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップはＴＳＡ分離器の第１の区画中で生じ、ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１の再生ステップはＴＳＡ分離器の第２の区画中で生じ、ＴＳＡプロセスの任意選択的な第３のステップまたは任意選択的な第２の再生ステップはＴＳＡ分離器の第３の区画中で生じ、ＴＳＡプロセスの任意選択的な第４のステップまたは任意選択的な温度調節ステップはＴＳＡ分離器の第４の区画中で生じ得る。あるいは、ＴＳＡプロセスの追加のステップ及びＴＳＡ分離器の追加の区画は、例えば、事前再生区画（第１の再生区画に隣接し、かつ／またはシーケンス上第１の再生区画に先行する）中で生じ得る事前再生ステップ（吸着ステップに後続し、第１の再生ステップ先行する）、及び接触器の還流区画（吸着区画の側面に隣接）中で生じ得る還流ステップ（吸着ステップに先行または後続）に使用可能である。本開示の実施形態では、ＴＳＡ分離器は、供給流から少なくとも1種の流体成分の所望の吸着を実施するための任意の好適な吸着材料を使用し得る。この吸着材料として、例えば、乾燥剤、活性炭、黒鉛、炭素分子ふるい、活性アルミナ、分子ふるい、アルミノ燐酸塩、シリコアルミノ燐酸塩、ゼオライト吸着剤、イオン交換型ゼオライト、親水性ゼオライト、疎水性ゼオライト、改質ゼオライト、天然ゼオライト、フォージャサイト、斜プチロル沸石、モルデン沸石、金属交換型シリコアルミノ燐酸塩、単極性樹脂、双極性樹脂、芳香性架橋ポリスチレン固着剤、臭素化芳香性固着剤、メタクリル酸エステル共重合体、炭素繊維、炭素ナノチューブ、ナノ材料、金属塩吸着剤、過塩素酸、シュウ酸塩、アルカリ土類金属粒子、ＥＴＳ、ＣＴＳ、金属酸化物、担持アルカリ炭酸塩、アルカリ促進ヒドロタルサイト、化学吸着剤、アミン、有機金属反応体、及び有機金属骨格構造吸着材料、ならびにこれらの組合せが含まれるが、これらに限定はされない。
【００１６】
本開示の一実施形態では、温度変動吸着式ガス分離器、及び任意選択的な粒子捕集器、例えば、静電式沈殿器等、を備えた燃焼システムの動作プロセスが提供される。そのような一実施形態では、温度変動吸着式ガス分離器は、供給流から少なくとも第１の成分（例えば、二酸化炭素（本明細書中「ＣＯ２」と呼ぶ）、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属等）を分離可能である。燃焼システムの燃焼器または汽缶に対して使用される一次酸化剤流は、１つ以上の一次酸化剤源から回収されて一次酸化剤ファン及び酸化剤予熱器に導入され、この一次酸化剤流の温度を、例えば、約２５０〜３００℃に上昇させることにより予熱済一次酸化剤流を形成し得る。燃料源は、燃焼器または汽缶に使用するための燃料流を導入してこれを予熱済一次酸化剤流と化合させて複合燃料流を形成し、これが燃焼器または汽缶に導入され得る。燃焼器または汽缶に使用するこの二次酸化剤流は、１つ以上の二次酸化剤源から回収して二次酸化剤ファン及び酸化剤予熱器に導入することにより、この二次酸化剤流の温度が上昇される。そのような一実施形態では、二次酸化剤流の温度は、例えば、約２５０〜３００℃に上昇されて、汽缶への予熱済二次酸化剤流の導入前に予熱済二次酸化剤流が形成され得る。予熱済二次酸化剤流及び複合燃料流は、混合及び燃焼されて燃焼ガス流及び熱を生成し得る。
【００１７】
一実施形態では、燃焼器または汽缶に任意選択的に内蔵可能な一体型熱交換機は、燃焼器から燃焼ガス流を回収するように流体接続された高温側及び給水源に流体接続された低温側を備え得る。燃焼ガス流は、一体型熱交換機に熱を供給してこの一体型熱交換機の低温側で給水源から回収された水及び／または凝縮液流を高圧蒸気流に変換させ得る。この高圧蒸気流は、一体型熱交換機の高温側から回収されると共に蒸気タービン、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービンに任意選択的に導入されて、例えば、発電機への動力供給が可能であり、あるいは工業プロセスに任意選択的に導入されてこれに使用され得る。
【００１８】
本開示の一態様では、燃焼ガス流は、一体型熱交換機の高温側から回収されると共に酸化剤予熱器に導入され、ここで燃焼ガス流がこの酸化剤予熱器導入された一次酸化剤流及び二次酸化剤流に熱を供給及び伝達してこれらの温度を上昇させ得る。燃焼ガス流は、酸化剤予熱器から回収されて処理用の任意選択的な粒子捕集器、例えば、静電式沈殿器またはＥＳＰ等、に導入され、ここで燃焼ガス流中の粒子が分離されて、燃焼ガス流中の粒子の量またはレベルに対して低減された量またはレベルの粒子を有する第１の処置済燃焼ガス流が形成され得る。そのような一実施形態では、第１の処置済燃焼ガス流は、例えば、約１５０〜２００℃の範囲の温度を有し得る。第１の処置済燃焼ガス流は、ＥＳＰから回収されてファン、例えば、誘導式通風ファン等、に導入され、このファンにより第１の処置済燃焼ガス流が任意選択的な燃焼ガス弁、例えば、分流加減器弁等、に方向付け及び導入される。これにより、第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分は煙突に任意選択的に方向付け及び導入されて周囲環境への分散及び放出がされると共に燃焼システムからの回収がされ得る。
【００１９】
一プロセス実施形態では、任意選択的な燃焼ガス弁はまた、第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を昇圧器ファンに選択的に向けてこれに導入し、この昇圧器ファンがこの第１の処置済燃焼ガス流を熱伝達装置、例えば、直接接触型冷却器（本明細書中「ＤＣＣ」と呼ぶ）等、に向けてこれに導入させることにより、この第１の処置済燃焼ガス流の温度が低下され得る。そのような一実施形態では、ＤＣＣは、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中にＴＳＡ分離器の第１の区画に第１の処置済燃焼ガス流を供給流として導入させる前に、この第１の処置済燃焼ガス流の温度を、例えば、約５０℃以下、または具体的には約４０℃以下、またはより具体的には約３０℃以下等、の温度に低下させ得る。第１の処置済燃焼ガス流はＴＳＡ分離器の第１の区画中で少なくとも１種の吸着材料に接触するため、この第１の処置済燃焼ガス流の第１の成分、例えば、ＣＯ２等、の少なくとも一部分が少なくとも１種の吸着材料により吸着されることにより、第１の処置済燃焼ガス流の非吸着成分から第１の成分が分離され得る。第１の処置済燃焼ガス流の一部分及び／または第１の処置済燃焼ガス流の非吸着成分は、供給流に対して第１の成分が減損された、ＴＳＡ分離器の第１の区画から回収可能な第１の生成物ストリームを形成し得る。第１の生成物ストリームは、より高温の第１の処置済燃焼ガス流の一部分と任意選択的に化合するように方向付けられて十分な浮揚性を有する第２の処置済燃焼ガス流が形成され、この第２の処置済燃焼ガス流が煙突に導入されて周囲環境に分散及び放出されて排ガスとして燃焼システムから回収可能である。任意選択的に、第１の生成物ストリームの少なくとも一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中にＴＳＡ分離器の第１の区画に導入される供給流の一部分を形成するように周期的に方向付けられ得る。ＴＳＡ分離器に対する第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分の供給流としての使用は、粒子汚染により生じ得る少なくとも１種の吸着材料及び／またはＴＳＡ分離器の性能劣化を低減させる上で好都合であり得る。
【００２０】
別のプロセス実施形態では、例えば、低圧蒸気流の形態の第３の成分または水（本明細書中「Ｈ２Ｏ」と呼ぶ）流等、を含む第１の再生流は、例えば、蒸気タービンの中圧タービンと低圧タービンとの間の、または低圧タービンの下流の場所、等の蒸気タービンから回収されて極低圧蒸気タービンまたはＶＬＰタービンに導入されて、機械的に連結された装置、例えば、補助発電機、水ポンプまたはファン等、に動力供給を行い得る。そのような一実施形態では、ＶＬＰタービンは、燃焼システムの効率を好都合に上昇させるようにそのような機械的に連結された装置に動力供給を行い得る。一実施形態では、極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満、またはより具体的には約２０絶対ｋＰａ未満等、はＶＬＰタービンから回収されて例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中にＴＳＡ分離器の第２の区画に第１の再生流として導入されて少なくとも１種の吸着材料の温度を上昇させることにより、少なくとも１種の吸着材料に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器の第２の区画中の第１の再生流、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、及び／または少なくとも１種の吸着材料に吸着された脱着成分、例えば、第１の成分またはＣＯ２等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器の第２の区画から回収可能な第２の生成物ストリームを形成し得る。この第２の生成物ストリームは、少なくとも１つの凝縮器、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換機等、に導入されて、この第２の生成物ストリームから凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、が分離されることにより、凝縮器及び流体接続されたＴＳＡ分離器の第２の区画中に圧力低下を生じながら凝縮液流及び実質的に第１の成分を含み高純度である精製されたの第２の生成物ストリームを形成させ得る。一実施形態では、そのような圧力低下は、亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機等、または凝縮器の下流に流体接続された弁、例えば、逆止弁等、を使用することにより支援及び／または維持が可能である。そのような一実施形態では、結果として生じたＴＳＡ分離器の第２の区画中の圧力低下は、少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも1種の成分の脱着の援助となり得る。更なる実施形態では、精製されたの第２の生成物ストリームを、少なくとも１つの凝縮器から回収して圧縮機、例えば、中段冷却付の多段圧縮機等、に導入することにより、圧縮機及び燃焼システムから回収可能で最終利用に向けられ得る高純度かつ高圧の圧縮状態の第２の生成物ストリームが生成され得る。第２の生成物としての二酸化炭素を吸着ガス分離させる場合には、例えば、封鎖、増油回収または工業プロセス等、が含まれ得る。あるいは、蒸気流、例えば、高圧蒸気流、低圧蒸気流、または極低圧蒸気流等、の一部分は、汽缶または蒸気タービンから回収されて例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１の再生ステップ中にＴＳＡ分離器の第２の区画に第１の再生流として導入され得、かつ／または複数の第１の再生流には、例えば、低圧蒸気流及び再生に好適な圧力及び��または温度で（供給流または第１の処置済燃焼ガス流に対して）第１の成分が富化されたまたは実質的に第１の成分を含む流体流等、を使用可能である。任意選択的に、複数の極低圧蒸気流はＶＬＰタービンから回収されて複数のＴＳＡ分離器に導入され得る。
【００２１】
代替的なプロセス実施形態では、複数の凝縮器、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮熱交換機等、を直列に使用及び流体接続可能であり、凝縮器間及び／または凝縮器の下流に流体接続させた、少なくとも１つの弁、例えば、逆止弁等、及びまたは亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機等、を任意選択的に有し得る。そのような一代替的実施形態では、ＴＳＡ分離器の第２の区画から回収した第２の生成物ストリームは、第１段凝縮器に導入されて、凝縮器及び流体接続されたＴＳＡ分離器の第２の区画内に圧力降下を生じながら凝縮液流及び実質的に第１の成分を含み高純度である精製されたの第２の生成物ストリームを形成し得る。精製されたの第２の生成物ストリームは第１段凝縮器から回収されて排出器の低圧口に導入され得る一方、凝縮液流は第２段凝縮器から回収されて燃焼システムのプロセス用に任意選択的に使用され得る。任意選択的に、高純度かつ高圧の圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分は、圧縮機から回収されて動力流として排出器の高圧口に導入されることにより、排出器の低圧口の圧力を低下させると共に第１段凝縮器及びＴＳＡ分離器の第２の区画中の圧力低下及び／または低下圧力の維持を援助し得る。排出器の低圧口及び高圧口に導入された第２の生成物ストリームは、排出器内で化合後、排出器から回収されて第２段凝縮器に導入されて、これに流体接続された上流側凝縮器及び接触器の圧力降下を増大及び／または維持し、凝縮液流及び第１段凝縮器から回収される精製されたの第２の生成物ストリームに対してより高純度の精製されたの第２の生成物ストリームを形成し得る。この精製されたの第２の生成物ストリームは、第２段凝縮器及び／または排出器から回収されて圧縮機に導入され得る一方、凝縮液流は第２段凝縮器から回収されて燃焼システムのプロセス用に任意選択的に使用され得る。任意選択的には、追加の凝縮器段、ポンプ及び／または弁を使用して、精製されたの第２の生成物ストリームから凝縮性成分を更に分離させると共に凝縮器及びＴＳＡ分離器の第２の区画の圧力降下を増大及び／または維持させ得る。
【００２２】
別の代替的なプロセス実施形態では、ＶＬＰタービン、及びＶＬＰタービンまたは蒸気タービンからの蒸気流の使用の代替例として、補助汽缶を使用して、ＴＳＡ分離器に対する第１の再生流としての使用に供し得る極低圧蒸気流を生成可能である。水源、例えば、ＤＣＣ、圧縮機及び／または燃焼システム外部の水源等、は補助汽缶に水流及び／または凝縮液流を導入して、これを凝縮液及び／または水流を極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満等、に変換させ得る。任意選択的には、凝縮液流の少なくとも一部分は、凝縮器及びＤＣＣの少なくとも一方から回収されると共に補助汽缶に導入されて極低圧蒸気流の一部分への変換に供され得る。補助汽缶は、任意の好適な装置、例えば、汽缶または熱交換機であればよく、凝縮液及び／または水流の蒸気流への変換に供され得る。そのような一実施形態では、極低圧蒸気流は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に、補助汽缶から回収されると共にＴＳＡ分離器の第２の区画に第１の再生流として導入され得る。この極低圧蒸気流を、ＴＳＡ分離器中で少なくとも１種の吸着材料の温度を上昇させることにより、少なくとも１種の吸着材料に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器の第２の区画中の第１の再生流、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、及び／または少なくとも１種の吸着材料に吸着された脱着成分、例えば、第１の成分またはＣＯ２等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器の第２の区画から回収可能な第２の生成物ストリームを形成し得る。第２の生成物ストリームは、少なくとも１つの凝縮器、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換器等、に導入されて、縮液流及び実質的に第１の成分を含み高純度である精製されたの第２の生成物ストリームを形成させ得る。精製されたの第２の生成物ストリームは、凝縮器から回収されて圧縮機、例えば、中段冷却付の多段圧縮機等、に導入されて、圧縮機及び燃焼システムから回収可能で最終利用、例えば、封鎖、増油回収または工業プロセス等、に向けられ得る高純度で高圧の圧縮状態の第２の生成物ストリームを生成させ得る。任意選択的には、複数の凝縮器を直列に流体接続して使用することにより、凝縮器間及び／または凝縮器の下流に流体接続した、亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機もしくは弁、例えば、逆止弁等、を任意選択的に有し得る。任意選択的な排出器は、圧縮機から高純度で高圧の圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分を回収すると共にこの圧縮状態の第２の生成物ストリームを排出器に対する動力流として導入させるように流体接続可能である。凝縮器またはポンプから回収した精製されたの第２の生成物ストリームは、圧縮機に導入可能である。
【００２３】
更なるプロセス実施形態では、任意選択的な燃焼ガス弁はまた、例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中にＴＳＡ分離器の第３の区画に第２の再生流として第１の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を選択的に方向付け及び導入させて、少なくとも１種の吸着材料に吸着された、少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器の第３の区画中の第２の再生流、例えば、第１の処置済燃焼ガス流等、及び／または残留成分の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器の第３の区画から回収可能な第３の生成物ストリームを形成し得る。第３の生成物ストリームは、ファンに向けて流動するよう方向付けられると共に、このファンが、この第３の生成物ストリームを方向付け及び導入して第１の処置済燃焼ガス流と任意選択的に化合させて、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中にＴＳＡ分離器の第１の区画に供給流の一部分として導入させ得る。燃焼ガス流中の粒子の量またはレベルに対して低減された量またはレベルの粒子及び好適な熱エネルギー量を有し、またはＴＳＡ分離器の第３の区画中で少なくとも１種の吸着材料からの成分の脱着に望ましい好適な温度の第１の処置済燃焼ガス流の導入及び使用は、ＴＳＡ分離器中で少なくとも１種の吸着材料の再生に消費される蒸気量を低減させる上で、及びＴＳＡ分離器中での少なくとも１種の吸着材料の粒子汚染による性能劣化を低減させる上で好都合であり得る。あるいは、第２の再生流は、再生に好適な圧力及び／または温度で空気流、不活性ガス流、または（供給流または第１の処置済燃焼ガス流に対して）第１の成分が富化された、または第１の成分を実質的に含む流体流を含み得る。
【００２４】
プロセス実施形態では、温度調節流は、例示的ＴＳＡプロセスの第４のステップまたは温度調節ステップ中に温度調節源から回収されてＴＳＡ分離器の第４の区画に導入され得る。この温度調節流は、ＴＳＡ分離器の第４の区画中で少なくとも１種の吸着材料からの成分の脱着または掃除、ならびに／もしくはその温度を変更させ得る。ＴＳＡ分離器の第４の区画中の温度調節流及び／または残留成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分は、例えば、約４０〜６０℃の温度でＴＳＡ分離器の第４の区画から回収可能な第４の生成物ストリームを形成し得る。第４の生成物ストリームは、ファン、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されて、酸化剤予熱器及び汽缶に導入される二次酸化剤流の少なくとも一部分を形成するように任意選択的に方向付けられ、かつ／または酸化剤予熱器及び汽缶に導入される一次酸化剤流の少なくとも一部分を少なくとも周期的に形成するように任意選択的には方向付けられ得る。
【００２５】
本開示に従った別のプロセス実施形態では、任意選択的な粒子捕集器（例えば、静電式沈殿器等）、排ガス脱硫器及び温度変動吸着式ガス分離器を内蔵した燃焼システムの動作プロセスが提供される。そのような一実施形態では、温度変動吸着式ガス分離器は、供給流から少なくとも第１の成分、例えば、二酸化炭素（本明細書中「ＣＯ２」と呼ぶ）、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属等、を分離し得る。燃焼システムの燃焼器または汽缶に使用する一次酸化剤流は、１つ以上の一次酸化剤源から回収されて一次酸化剤ファン及び酸化剤予熱器に導入されて、一次酸化剤流の温度を、例えば、約２５０〜３００℃超、等に上昇させて、予熱済一次酸化剤流を形成し得る。燃料源は、燃焼器または汽缶に使用するための燃料流を導入すると共にこれを予熱済一次酸化剤流と化合させることにより、燃焼器または汽缶に導入する複合燃料流を形成し得る。燃焼器または汽缶に使用する二次酸化剤流は、１つ以上の二次酸化剤源から回収されて二次酸化剤ファン及び酸化剤予熱器に導入され、この二次酸化剤流の温度が、例えば、約２５０〜３００℃超等、に上昇されることにより、汽缶への予熱済二次酸化剤流の導入前に予熱済二次酸化剤流を形成し得る。この予熱済二次酸化剤流及び複合燃料流は、混合及び燃焼されることにより、燃焼ガス流熱及び熱を生成し得る。
【００２６】
燃焼器または汽缶に任意選択的に内蔵可能な一体型熱交換機は、燃焼器から燃焼ガス流を回収するように流体接続された高温側、及び給水源から水及び／または凝縮液流を回収するように流体接続された低温側を備え得る。燃焼ガス流は、一体型熱交換機に熱を供給して、この一体型熱交換機の低温側で給水源から回収した水及び／または凝縮液流を高圧蒸気流に変換させ得る。高圧蒸気流は、一体型熱交換機の高温側から回収されて、蒸気タービン、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービンに任意選択的に導入されて、例えば、発電機に動力供給をするか、または工業プロセスに任意選択的に導入されてこれに使用される。
【００２７】
そのような一実施形態では、燃焼ガス流は、一体型熱交換機の高温側から回収されると共に酸化剤予熱器に導入され、ここでこの燃焼ガス流が熱を供給してこの酸化剤予熱器導入された一次及び二次酸化剤流の温度を上昇させ得る。この燃焼ガス流は、酸化剤予熱器から回収されて任意選択的な粒子捕集器、例えば、静電式沈殿器またはＥＳＰ等、導入されて処理を施されて燃焼ガス流中の粒子が分離されることにより、燃焼ガス流中の粒子の量またはレベルに対して低減された量またはレベルの粒子を有する第１の処置済燃焼ガス流を形成し得る。一態様では、第１の処置済燃焼ガスの温度は、例えば、約１５０〜２００℃に上昇され得る。第１の処置済燃焼ガス流は、ＥＳＰから回収されてファン、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されることにより、この第１の処置済燃焼ガス流は排ガス脱硫器またはＦＧＤに導入されるように方向付けられて、ここで硫黄酸化物が第１の処置済燃焼ガス流から分離されて、燃焼ガス流中の粒子及び硫黄酸化物のレベルに対して低減させたレベルの粒子及び低減されたレベルの硫黄酸化物を有する第３の処置済燃焼ガス流を形成し得る。一態様では、第３の処置済燃焼ガス流は、例えば、約４０〜６０℃の温度を有し得る。一実施形態では、第３の処置済燃焼ガス流は、ＦＧＤから回収されて任意選択的な燃焼ガス弁、例えば、分流加減器弁等、に導入され、これによりこの第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分が煙突に選択的に向けられてこれに導入されて、周囲環境に分散及び放出されて燃焼システムからの回収がされ得る。
【００２８】
そのような一プロセス実施形態では、任意選択的な燃焼ガス弁はまた、第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を昇圧器ファンに選択的に向けてこれに導入した後、この第３の処置済燃焼ガス流を熱伝達装置、例えば、直接接触型冷却器またはＤＣＣ等、に向けてこれに導入して、この第３の処置済燃焼ガス流の温度を低下させ得る。そのような一実施形態では、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中にＴＳＡ分離器の第１の区画にこの第３の処置済燃焼ガス流を供給流として導入させる前に、この第３の処置済燃焼ガス流の温度を、例えば、約５０℃以下、または具体的には約４０℃以下、またはより具体的には約３０℃以下等、に低下させ得る。第３の処置済燃焼ガス流がＴＳＡ分離器の第１の区画中で少なくとも１種の吸着材料に接触すると、この第３の処置済燃焼ガス流の第１の成分（一実施形態では、例えば、ＣＯ２等を含み得る）の少なくとも一部分が、少なくとも１種の吸着材料により吸着されることにより、第３の処置済燃焼ガス流の非吸着成分から第１の成分が分離され得る。この第３の処置済燃焼ガス流及び／または第３の処置済燃焼ガス流の非吸着成分の一部分は、供給流に対して第１の成分を減損されかつＴＳＡ分離器の第１の区画から回収可能である第１の生成物ストリームを形成し得る。第１の生成物ストリームは、より高温の第３の処置済燃焼ガス流の一部分と任意選択的に化合するように方向付けられて第４の処置済燃焼ガス流を形成し得るが、この第４の処置済燃焼ガス流は、周囲環境に分散及び放出されるように排気煙突に導入されると共に排ガス流として燃焼システムから回収されるように、十分な浮揚性を有するのが望ましい。任意選択的には、第１の生成物ストリームの少なくとも一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中にＴＳＡ分離器の第１の区画に導入される供給流の一部分を形成するように周期的に方向付けられ得る。一実施形態では、ＴＳＡ分離器に対する供給流としての第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分の使用は、粒子汚染により生じ得る少なくとも１種の吸着材料及び／またはＴＳＡ分離器の性能劣化を低減させる上で好都合であり得る。
【００２９】
別のプロセス実施形態では、例えば、第３の成分または低圧蒸気流形態の水（本明細書中「Ｈ２Ｏ」と呼ぶ）流等、を含む第１の再生流は、例えば、中圧タービンと低圧タービンとの間または低圧タービンの下流の場所の、蒸気タービンから回収されて極低圧蒸気タービンまたはＶＬＰタービンに導入され、機械的に連結された装置、例えば、補助発電機、水ポンプまたはファン等、に動力供給すると共に、燃焼システムの効率を上昇させる上で好都合であり得る。一実施形態では、極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満、またはより具体的には約２０絶対ｋＰａ未満等、は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中にＶＬＰタービンから回収されると共にＴＳＡ分離器の第２の区画に第１の再生流として導入され、これにより少なくとも１種の吸着材料の温度が上昇さることにより、この少なくとも１種の吸着材料に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器の第２の区画中の第１の再生流、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、及び／または少なくとも１種の吸着材料に吸着された脱着成分、例えば、第１の成分またはＣＯ２等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器の第２の区画から回収可能な第２の生成物ストリームを形成し得る。この第２の生成物ストリームは、少なくとも１つの凝縮器、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換機等、に導入されることにより、凝縮器及び流体接続されたＴＳＡ分離器の第２の区画中に圧力低下を生じながら、第２の生成物ストリームから凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、が分離されて、凝縮液流及び望ましくは実質的に第１の成分を含み高純度である精製されたの第２の生成物ストリームを形成し得る。そのような一実施形態では、圧力低下は、亜吸気圧で動作する、少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機等、または凝縮器の下流に流体接続された弁、例えば、逆止弁等、を使用することにより支援及び／または維持可能である。一態様では、結果として生じるＴＳＡ分離器の第２の区画中の圧力低下は、少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも1種の成分を脱着させる上で援助となり得る。精製されたの第２の生成物ストリームは、少なくとも１つの凝縮器及び／またはポンプから回収されて圧縮機、例えば、中段冷却付の多段圧縮機等、に導入されて高純度かつ高圧の圧縮状態の第２の生成物ストリームを生成し得るが、この第２の生成物ストリームは圧縮機及び燃焼システムから回収可能であり、最終利用、例えば、封鎖、増油回収または工業プロセス等、に向けられ得る。あるいは、蒸気流、例えば、高圧蒸気流、低圧蒸気流、または極低圧蒸気流等、の一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に汽缶または蒸気タービンから回収されてＴＳＡ分離器の第２の区画に第１の再生流として導入され得、かつ／または複数の第１の再生流には、例えば、低圧蒸気流、第１の成分が（供給流、燃焼ガス流または処置済燃焼ガス流に対して）富化された流体流及び／または第１の成分を実質的に含む流体流等、を使用可能である。任意選択的には、複数��極低圧蒸気流、をＶＬＰタービンから回収してこれらを複数のＴＳＡ分離器に導入させ得る。
【００３０】
代替的なプロセス実施形態では、複数の凝縮器、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮熱交換機等、を直列に使用及び流体接続可能であり、凝縮器間及び／または凝縮器の下流に流体接続させた、少なくとも１つの弁、例えば、逆止弁等、及び／または亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機等、を任意選択的に有させ得る。ＴＳＡ分離器の第２の区画から回収された第２の生成物ストリームは、第１段凝縮器に導入されて、凝縮器及び流体接続されたＴＳＡ分離器の第２の区画内に圧力降下を生じながら、凝縮液流及び実質的に第１の成分を含み高純度である精製されたの第２の生成物ストリームを形成し得る。この精製されたの第２の生成物ストリームは、第１段凝縮器から回収されて排出器の低圧口に導入され得る一方、凝縮液流は第２段凝縮器から回収されて燃焼システムのプロセス用に任意選択的に使用され得る。任意選択的には、高純度かつ高圧の圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分は、圧縮機から回収されて動力流として排出器の高圧口に導入されることにより、排出器の低圧口の圧力を低下させると共に第１段凝縮器及びＴＳＡ分離器の第２の区画中の圧力低下及び／または低下圧力の維持を援助可能である。排出器の低圧口及び高圧口に導入された第２の生成物ストリームは、排出器内での化合後、排出器から回収されて第２段凝縮器に導入されて、上流側凝縮器及び接触器に流体接続された圧力降下を増大及び／または維持することにより、凝縮液流及び第１段凝縮器から回収された精製されたの第２の生成物ストリームに対してより高い純度の精製されたの第２の生成物ストリームを形成し得る。この精製されたの第２の生成物ストリームは第２段凝縮器から回収されて圧縮機に導入され得る一方、凝縮液流は第２段凝縮器から回収されて燃焼システムのプロセス用に任意選択的に使用され得る。任意選択的には、追加の凝縮器段、ポンプ及び／または弁を使用して、精製されたの第２の生成物ストリームから凝縮性成分を更に分離させると共に、凝縮器及びＴＳＡ分離器の第２の区画の圧力降下を増大及び／または維持させ得る。
【００３１】
代替的なプロセス実施形態では、ＶＬＰタービン、及びＶＬＰタービンまたは蒸気タービンからの蒸気流の使用の代替例として、補助汽缶を使用して、ＴＳＡ分離器に対する第１の再生流としての使用に供し得る蒸気流、例えば、極低圧蒸気流等、を生成可能である。水源、例えば、ＤＣＣ、圧縮機及び／または燃焼システム外部の水源等、は、補助汽缶に水流及び／または凝縮液流を導入させることにより、凝縮液及び／または水流を極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満、またはより具体的には約２０絶対ｋＰａ未満等、に変換させ得る。任意選択的に、凝縮液流の少なくとも一部分は、凝縮器及びＤＣＣの少なくとも一方から回収されると共に補助汽缶に導入されて極低圧蒸気流の一部分への変換に供され得る。補助汽缶は、任意の好適な装置、例えば、汽缶または熱交換機であればよく、凝縮液及び／または水流の蒸気流への変換に供され得る。極低圧蒸気流は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に補助汽缶から回収されてＴＳＡ分離器の第２の区画に第１の再生流として導入され得る。そのような一実施形態では、極低圧蒸気流は、ＴＳＡ分離器中で少なくとも１種の吸着材料の温度を上昇させることにより少なくとも１種の吸着材料に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させ得る。第１の再生流、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、及び／またはＴＳＡ分離器の第２の区画中で少なくとも１種の吸着材料に吸着された脱着成分、例えば、第１の成分またはＣＯ２等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器の第２の区画から回収可能な第２の生成物ストリームを形成し得る。この第２の生成物ストリームは、少なくとも１つの凝縮器、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換機等、に導入されて、凝縮器及び流体接続されたＴＳＡ分離器の第２の区画中に圧力低下を生じながら、この第２の生成物ストリームから凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、が分離されることにより凝縮液流及び実質的に第１の成分を含み高純度である精製されたの第２の生成物ストリームを形成し得る。特定の実施形態では、圧力低下は、亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機等、または凝縮器の下流に流体接続された弁、例えば、逆止弁等、を使用することにより支援及び／または維持が可能である。そのような一実施形態では、結果として生じたＴＳＡ分離器の第２の区画中の圧力低下は、少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも1種の成分を脱着させる上で援助となり得る。高純度の精製されたの第２の生成物ストリームは、少なくとも１つの凝縮器から回収されると共に圧縮機、例えば、中段冷却付の多段圧縮機等、に導入され、圧縮機及び燃焼システムから回収可能で最終利用、例えば、封鎖、増油回収または工業プロセス等、に向けられ得る高圧の圧縮状態の第２の生成物ストリームを生成し得る。任意選択的には、複数の凝縮器を直列に流体接続させて使用して、凝縮器間及び／または凝縮器の下流に流体接続された、亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機もしく��弁、例えば、逆止弁等、を任意選択的に有させ得る。任意選択的な排出器は、圧縮機から圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分を回収すると共に排出器用の動力流として圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分を導入するように流体接続され得る。凝縮器または排出器から回収した第２の生成物ストリームは、圧縮機に導入させ得る。あるいは、蒸気流、例えば、高圧蒸気流、低圧蒸気流、または極低圧蒸気流等、の一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に汽缶または蒸気タービンから回収されると共にＴＳＡ分離器の第２の区画に第１の再生流として導入され得、かつ／または複数の第１の再生流は、例えば、低圧蒸気流及び再生に好適な圧力及び／または温度で（供給流または第３の処置済燃焼ガス流に対して）第１の成分が富化されたかまたは実質的に第１の成分を含む流体流が使用され得る。任意選択的には、複数の極低圧蒸気流は、ＶＬＰタービンから回収されて複数のＴＳＡ分離器に導入され得る。
【００３２】
特定のプロセス実施形態では、予熱済二次酸化剤流の一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中に、酸化剤予熱器から回収されると共ＴＳＡ分離器に第２の再生流として導入されるように方向付けられ得る。予熱済二次酸化剤流は、好適な温度、例えば、約２５０〜３００℃等、で酸化剤予熱器から回収可能である。そのような一実施形態では、予熱済二次酸化剤流は、ＴＳＡ分離器の第３の区画への導入前に任意選択的な補完用の熱交換機に任意選択的に導入されて、この予熱済二次酸化剤流の温度が第２の再生流に好適な温度、例えば、約１００〜１８０℃、または特に約１３０〜１５０℃等、に低下され得る。そのような一実施形態では、第２の再生流は、ＴＳＡ分離器の第３の区画中で少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器の第３の区画中で第２の再生流または予熱済二次酸化剤流、及び／または残留成分の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器の第３の区画から回収可能な第３の生成物ストリームを形成し得る。一実施形態では、第３の生成物ストリームは、ファン、例えば、誘導式通風ファン等、に流入するように方向付けられ、ここでこの第３の生成物ストリームが導入されると共に化合して複合二次酸化剤流の少なくとも一部分を形成し得る。例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中の第２の再生流としての予熱済二次酸化剤流の一部分の導入及び使用は、ＴＳＡプロセス及びＴＳＡ分離器を内蔵した新型または現存型燃焼システム用の追加の機器に対する要件を低減させる上で、及び／または現存型燃焼システムの改良に対する修正範囲を低減させる上で好都合であり得る。あるいは、酸化剤予熱器は、第２の再生流に好適な温度、例えば、約１００〜１８０℃、または特に約１３０〜１５０℃等、で予熱済二次酸化剤流の一部分を供給及び回収するように修正可能であり、これにより任意選択的な補完用の熱交換機に代替され得る。
【００３３】
更なる代替的なプロセス実施形態では、好適な流体流、例えば、１つ以上の：ＴＳＡ分離器から回収された第１、第２、第３、または第４の生成物ストリームのうちの一部分、空気流、酸化剤流、不活性ガス流、（供給流または第１の処置済燃焼ガス流に対して）第１の成分を富化された流体流、または第１の成分を実質的に含む流体流等；を、第２の再生流として使用することにより、第２の再生流源、例えば、ＴＳＡ分離器、外気、外気ファン、不活性ガス源、圧縮機またはＴＳＡの生成物ストリーム用の圧縮機の中段等、から回収されると共に補助加熱器に導入されることにより、流体流の温度をＴＳＡ分離器中の少なくとも１種の吸着材料再生に好適な温度、またはＴＳＡ分離器への導入に先立つ再生流として好適な温度に上昇させ得る。そのような一実施形態では、補助加熱器は、ガス間熱交換機、液体ガス熱交換機、燃焼加熱器、蒸気圧縮機、第２の生成物ストリーム用の圧縮機中段冷却器、電熱器、またはこれらの任意の組合せを備え得る。一態様では、第４の生成物ストリームの一部分は、例えば、約４０〜６０℃の温度でＴＳＡ分離器の第４の区画から回収されて補助加熱器、例えば、ガス間熱交換機等、に導入され、これによりＴＳＡ分離器の第３の区画への第２の再生流としての導入に先立って、温度をＴＳＡ分離器中での少なくとも１種の吸着材料再生に好適な温度、例えば、約１００℃超、または特に約１３０℃超等、に上昇させ得る。第２の再生流は、ＴＳＡ分離器の第３の区画中でＴＳＡ分離器の第３の区画中で少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器の第３の区画中の第２の再生流、例えば、第４の生成物ストリーム、脱着及び／または残留成分等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器の第３の区画から回収可能であり、ファン、例えば、誘導式通風ファン等、に方向付けられる第３の生成物ストリームを形成し得る。この第３の生成物ストリームは、ファンから回収されて二次酸化剤ファン及び酸化剤予熱器への導入前に二次酸化剤流と任意選択的に化合するように方向付けられ得る。任意選択的には、汽缶により生成された燃焼ガス流の一部分は、この汽缶または酸化剤予熱器から回収されると共に補助加熱器に導入されてこの補助加熱器に熱を供給及び伝達することにより流体流の温度を、ＴＳＡ分離器中での少なくとも１種の吸着材料再生に好適に、またはＴＳＡ分離器に対する第２の再生流、例えば、第４のＴＳＡ分離器からの生成物ストリーム等、としての使用に好適に上昇させ得る。燃焼ガス流の当該部分は、補助加熱器への導入及びＥＳＰへの導入に先立って燃焼ガス流の温度に対して低下された温度で補助加熱器から回収可能である。あるいは、任意の好適なガス流または液体流、例えば、圧縮機からのガス流またはＶＬＰタービンから回収された蒸気流等、は、補助加熱器に対して熱を供給及び伝達するように使用可能である。あるいは、補助加熱器は、液体またはガス燃料を使用する燃焼加熱器、例えば、天然ガス焚き加熱器、プロパン加熱器、ガソリン加熱器、またはディーゼル加熱器等、を備え得る。
【００３４】
更なるプロセス実施形態では、温度調節流は、例示的ＴＳＡプロセスの第４のステップまたは温度調節ステップ中に温度調節源から回収されてＴＳＡ分離器の第４の区画に導入され得る。温度調節流は、ＴＳＡ分離器の第４の区画中で少なくとも１種の吸着材料からの成分の脱着または掃除、ならびに／もしくはその温度の変更をさせ得る。ＴＳＡ分離器の第４の区画中の温度調節流及び／または残留成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分は、例えば、約４０〜６０℃の温度でＴＳＡ分離器の第４の区画から回収可能な第４の生成物ストリームを形成し得る。第４の生成物ストリームは、ファン、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されて、酸化剤予熱器及び汽缶に導入される二次酸化剤流の少なくとも一部分を形成するように任意選択的に方向付けられ、かつ／または酸化剤予熱器及び汽缶に導入される一次酸化剤流の少なくとも一部分を少なくとも周期的に形成するように任意選択的に方向付けられ得る。酸化剤予熱器及び汽缶に導入される一次酸化剤流の少なくとも一部分を形成するような第４の生成物ストリームの少なくとも一部分の方向付けは、予熱済二次酸化剤流の一部分をＴＳＡ分離器の第３の区画用の再生流として使用した場合、ＴＳＡ分離器の第３の区画中で脱着された成分、例えば、ＣＯ２等、の再循環及び／または濃度上昇を制限及び／または低減する上で好都合であり得る。
【００３５】
代替的実施形態では、事前再生ステップ（吸着ステップに後続し第１の再生ステップ先行する）は、は事前再生区画（例えば、第１の再生区画に隣接してかつ／または第１の再生区画にシーケンス上先行して位置する）中で使用可能であり、事前再生流、例えば、蒸気流及び／または供給流に対して第１の成分が富化された流体流等、の吸着接触器の事前再生区画への導入、及び事前再生区画中で少なくとも１種の吸着材料に吸着された少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分等、の少なくとも一部分の脱着が含まれ得る。そのような一実施形態では、事前再生流の少なくとも一部分及び少なくとも１種の吸着材料から脱着された成分の一部分は、事前再生区画及び接触器から回収可能な多量の還流流を形成し得る。還流ステップ（吸着ステップに先行または後続）は、接触器の還流区画（例えば、吸着区画の側部に隣接して位置）中で使用され、ここで多量の還流流が還流区画中に再循環または導入され得ると共に多量の還流流の少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分等、の少なくとも一部分がこの還流区画中で少なくとも１種の吸着材料に吸着され得る。そのような一実施形態では、多量の還流流の非吸着成分の少なくとも一部分は、供給流に対して少なくとも1種の成分、例えば、第１の成分等、が減損された、還流区画、接触器、ＴＳＡ分離器及び燃焼システムから回収可能である第５の生成物ストリームを形成または生成し得る。
【００３６】
図１は本開示の実施形態に従った燃焼システム１の簡単な概略図を示し、粒子捕集器（例えば、静電式沈殿器またはＥＳＰ）３７、ＴＳＡ分離器１００、及び極低圧蒸気タービン（本明細書中「ＶＬＰタービン」と呼ぶ）またはＶＰＬタービン１２１を含む。ＴＳＡ分離器１００は、燃焼システム１との一体化により、燃焼システム１内の燃焼器により生成された多成分混合流体または供給流、例えば、燃焼ガス流または排ガス流等、からの少なくとも第１の成分、例えば、二酸化炭素（本明細書中「ＣＯ２」と呼ぶ）、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属等、の吸着ガス分離に供し得る。ＴＳＡ分離器に対する供給流及び／または再生流としての（燃焼器からの回収燃焼ガス流中の粒子レベルに対して）ＥＳＰによる処理により低減された粒子レベルの第１の処置済燃焼ガス流の使用は、汚染により生じ得るＥＴＳＡ分離器中の吸着材料の性能劣化を低減させる上で好都合であり得る。ＶＬＰタービンの使用は燃焼システムの効率全体を上昇させる上で好都合であり得る。
【００３７】
一実施形態では、燃焼システム１は、任意選択的に一次酸化剤源２０、一次酸化剤ファン２２、任意選択的に二次酸化剤源２６、二次酸化剤ファン２８、一次側回路及び二次側回路を内蔵した高温側（図１には示さず）及び低温側を有する酸化剤加熱器または酸化剤予熱器３０（いずれも図１には示さず）、任意選択的に燃料源２４、一体型熱交換機（図１には示さず）を有する燃焼器または汽缶３４、給水源５０、蒸気タービン５１、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービン等（いずれも図１には示さず）、ＶＬＰタービン１２１、ＥＳＰ３７、ファン３９、任意選択的に弁１０１、昇圧器ファン１１０、直接接触型冷却器またはＤＣＣ１１３、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１、及び第４の区画１４２を有するＴＳＡ分離器１００、凝縮器１２５、圧縮機１２７、ファン１３３、ファン１４４、及び煙突４１を備え得る。
【００３８】
一次酸化剤源２０は、一次酸化剤ファン２２、酸化剤予熱器３０の低温側一次側回路（図１には示さず）、及び汽缶３４に流体接続され得る。燃料源２４は汽缶３４に流体接続され得る。一次酸化剤源２０は、一次酸化剤流２１、例えば、外気流等、を導入して一次酸化剤ファン２２に導入可能な一次酸化剤流１４６の少なくとも一部分を任意選択的に形成し、酸化剤予熱器３０の低温側一次側回路（図１には示さず）に導入可能な一次酸化剤流２３を形成することにより、予熱済一次酸化剤流３１を、例えば、約２５０〜３００℃の温度で生成させるように流体接続される。燃料源２４は、例えば、石炭または微粉炭であり、燃料流２５を導入して予熱済一次酸化剤流３１と任意選択的に化合させることにより汽缶３４中に導可能な複合燃料流３３を形成するように流体接続される。
【００３９】
二次酸化剤源２６は、二次酸化剤ファン２８、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図１には示さず）、及び汽缶３４に流体接続され得る。二次酸化剤源２６は、二次酸化剤流２７、例えば、外気流等、を導入して二次酸化剤ファン２８に導入可能な二次酸化剤流１４８の少なくとも一部分を任意選択的に形成し、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図１には示さず）に導入可能な二次酸化剤流２９を形成することにより、予熱済二次酸化剤流３２を、例えば、約２５０〜３００℃の温度で生成可能に流体接続される。この予熱済二次酸化剤流３２は汽缶３４に導入され得る。
【００４０】
汽缶３４の一体型熱交換機または具体的には一体型熱交換機低温側（いずれも図１には示さず）は、給水源５０、蒸気タービン５１、及びＶＬＰタービン１２１に流体接続され得る。一体型熱交換機の高温側（図１には示さず）は、汽缶３４から燃焼ガス流を回収するように流体接続され得る。汽缶３４は、酸化剤予熱器３０の低温側（図１には示さず）及び高温側（図１には示さず）の一次側及び二次側回路、ＥＳＰ３７、ファン３９、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、ＤＣＣ１１３、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５、煙突４１及び周囲環境４２に流体接続され得る。汽缶３４は、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図１には示さず）から予熱済二次酸化剤流３２を回収してこの予熱済二次酸化剤流３２の少なくとも一部分を複合燃料流３３と共に燃焼させることにより、一体型熱交換機の高温側（図１には示さず）及び汽缶３４から、例えば、約５００〜６００℃の温度で回収可能な燃焼ガス流３５として多成分混合流体または燃焼ガス流を生成し得る。
【００４１】
給水源５０は、水流５２及び／または凝縮液流（図１には示さず）の少なくとも一方を汽缶３４内蔵された少なくとも１つの一体型熱交換機（図１には示さず）の低温側に導入するように流体接続され得る。燃焼ガス流３５は、少なくとも１つの一体型熱交換機（図１には示さず）の低温側内で水流５２に熱伝達することによりこれを高圧蒸気流５３に変換し、この高圧蒸気流５３が蒸気タービン５１、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービン等、に導入されて、発電機（図１には示さず）に対して任意選択的に動力供給を行い得る。低圧蒸気流５４は、蒸気タービン５１、例えば、低圧タービンの下流等、から回収することにより凝縮器（図１には示さず）経由で給水源５０に再循環可能である。
【００４２】
燃焼ガス流３５は、一体型熱交換機（図１には示さず）の高温側及び汽缶３４から回収されて酸化剤予熱器３０の高温側（図３には示さず）に導入され、ここで燃焼ガス流３５は酸化剤予熱器３０の低温側の一次側及び二次側回路（図１には示さず）に熱を伝達し得る。この燃焼ガス流３５は、酸化剤予熱器３０から、例えば、約２００〜２５０℃の温度で燃焼ガス流３６として回収可能である。燃焼ガス流３６は、ＥＳＰ３７に導入され、ここで燃焼ガス流３６中の粒子（図１には示さず）、例えば、飛灰等、の少なくとも一部分がＥＳＰ３７により分離及び除去されることにより、燃焼ガス流３５及び３６中の粒子の量またはレベルに対して粒子の量またはレベルが低減された第１の処置済燃焼ガス流を形成し得る。ＥＳＰ３７により分離された粒子（図１には示さず）は燃焼システム１から回収可能である。第１の処置済燃焼ガス流３８は、例えば、約１５０〜２００℃の温度であり、ファン３９、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されて第１の処置済燃焼ガス流４０が形成され得る。
【００４３】
システム実施形態では、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、例えば、分流加減器弁等、は、煙突４１、ファン３９経由でＥＳＰ３７、ＤＣＣ１１３及び昇圧器ファン１１０経由でＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５、及びＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に流体接続され得る。任意選択的な燃焼ガス弁１０１は、第１の処置済燃焼ガス流４０の少なくとも一部分を第１の処置済燃焼ガス流１０２として方向付けて、煙突４１に導入して燃焼システム１から排ガス流１１８として周囲環境４２に放出及び分散させる前に第２の処置済燃焼ガス流１１７の一部分を任意選択的に形成し；第１の処置済燃焼ガス流４０の少なくとも一部分を第１の処置済燃焼ガス流１０３として方向付け；かつ／または第１の処置済燃焼ガス流４０の少なくとも一部分を第１の処置済燃焼ガス流１３０として方向付けるように流体接続され得る。あるいは、任意選択的な燃焼ガス弁１０１は、第１の処置済燃焼ガス流４０の少なくとも一部分を第１の処置済燃焼ガス流１０２として方向付け、第１の処置済燃焼ガス流４０の少なくとも一部分を第１の処置済燃焼ガス流１０３として方向付けると共に、任意選択的な追加の分流装置（図１には示さず）を使用して第１の処置済燃焼ガス流１０３の一部分を第１の処置済燃焼ガス流１３０中に方向付け得る。
【００４４】
ＴＳＡ分離器１００は、少なくとも１つの包囲体（図１には示さず）中に収容された４区画、例えば、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１、及び第４の区画１４２、を通過する中心軸を中心に循回または回転する少なくとも１つの接触器（図１には明示せず）を備え得る。一実施形態に従った例示的なＴＳＡプロセス中、ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップが第１の区画１１５中で生じ、ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１の再生ステップが第２の区画１２３中で生じ、ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップが第３の区画１３１中で生じ、ＴＳＡプロセスの第４のステップまたは温度調節ステップが第４の区画１４２中で生じ得る。
【００４５】
本開示に従ったシステム実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５は、ファン３９経由でＥＳＰ３７、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、及びＤＣＣ１１３に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中に第１の処置済燃焼ガス流１１４を多成分混合流体または供給流として導入し得る。多成分混合流体は少なくとも、第１の成分、例えば、１種以上の：二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属；及び第２の成分、例えば、窒素（本明細書中「Ｎ２」と呼ぶ）を含み得る。ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５はまた、煙突４１に、及びそれにより周囲環境４２に流体接続され得る。一実施形態では、（燃焼ガス流３５及び３６中の粒子レベルに対して）粒子レベルを低減させた静電式沈殿器からの回収による第１の処置済燃焼ガス流の供給流としての使用は、粒子汚染によるＴＳＡ分離器１００中の吸着材料の性能劣化を低減させる上で望ましい。任意選択的な燃焼ガス弁１０１から回収して昇圧器ファン１１０に導入させ得る第１の処置済燃焼ガス流１０３は、ＤＣＣ１１３に導入可能な第１の処置済燃焼ガス流１１１及び第１の処置済燃焼ガス流１１２の少なくとも一部分を形成し得る。第１の処置済燃焼ガス流１１２の温度は、ＤＣＣ１１３により低下され、例えば、約５０℃以下、または特に約４０℃以下、またはより具体的には約３０℃以下の温度で第１の処置済燃焼ガス流１１４を生成し得る。この第１の処置済燃焼ガス流１１４がＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に導入され、ここでこの第１の処置済燃焼ガス流１１４の第１の成分、例えば、ＣＯ２等、の少なくとも一部分、が少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）に吸着されることにより、第１の処置済燃焼ガス流１１４の非吸着成分から第１の成分が分離され得る。第１の処置済燃焼ガス流１１４の一部分及び／または第１の処置済燃焼ガス流１１４の非吸着成分は、供給流または第１の処置済燃焼ガス流１１２に対して第１の成分が減損され、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５から回収可能であり、かつ第１の処置済燃焼ガス流１０２の一部分と任意選択的に化合し得る、第１の生成物ストリーム１１６を形成し得る。これにより第２の処置済燃焼ガス流１１７が形成されて煙突４１に導入され、燃焼システム１から周囲環境４２中に排ガス流１１８として放出及び分散され得る。任意選択的には、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５は再循環回路（図１には示さず）に流体接続され、ここで少なくとも周期的に、第１の生成物ストリーム１１６の少なくとも一部分がＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５から回収されると共に周期的に方向付けられて、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に導入する第１の処置済燃焼ガス流１１２または第１の処置済燃焼ガス流１１４の一部分が形成され得る。
【００４６】
システム実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、任意選択的ＶＬＰタービン１２１、蒸気タービン５１、及び汽缶３４に流体接続され、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満、またはより具体的には約２０絶対ｋＰａ未満等、の極低圧蒸気流１２２の形態で第３の成分または、例えば、水（本明細書中「Ｈ２Ｏ」と呼ぶ）を実質的に含む流体流を、第１の再生流として導入し得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、凝縮器１２５、圧縮機１２７、及び、最終利用１２９、例えば、工業プロセス等、用に流体接続され得る。蒸気タービン５１は例えば、中圧タービンと低圧タービンとの間または低圧タービンの下流の場所に流体接続され、ＶＬＰタービン１２１中に低圧蒸気流１２０を導入することにより、機械的に連結された装置（図１には示さず）、例えば、補助発電機、ファンまたはポンプに動力供給を行い得る。ＶＬＰタービン１２１は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３中に極低圧蒸気流１２２を導入して、少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）の温度を上昇させることにより、この少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）上に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させるように流体接続され得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３中の第１の再生流または極低圧蒸気流１２２及び／または少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）上に吸着された脱着成分、例えば、第１の成分またはＣＯ２、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３から回収可能な第２の生成物ストリーム１２４を形成し得る。第２の生成物ストリーム１２４は、凝縮器１２５、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換機等、に導入されてこの第２の生成物ストリーム１２４から凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、が分離されることにより、凝縮液流（図１には示さず）及び望ましくは高純度であるの精製されたの第２の生成物ストリーム１２６を形成し得る。この精製されたの第２の生成物ストリーム１２６は、凝縮器１２５から回収されて圧縮機１２７に導入されることにより、燃焼システム１から回収されて最終利用１２９に向けられる前に高圧で高純度の圧縮状態の第２の生成物ストリーム１２８を生成可能である。最終利用１２９には、一実施形態では、例えば、封鎖、増油回収または工業プロセスが含まれる。任意選択的には、圧縮機１２７の吸気口は亜外気圧で動作し得る。任意選択的には、亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機等、または弁、例えば、逆止弁等、（いずれも図１には示さず）は、凝縮器１２５の下流であって圧縮機１２７の上流に流体接続され得る。代替的実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、蒸気タービン５１からの低圧蒸気流１２０の一部分または汽缶３４からの高圧蒸気流５０の一部分として極低圧蒸気流１２２を回収するように流体接続され得る。
【００４７】
システム実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１は、ファン３９経由でＥＳＰ３７に、及び任意選択的な燃焼ガス弁１０１に流体接続され、例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中に第２の再生流として第１の処置済燃焼ガス流４０の少なくとも一部分または第１の処置済燃焼ガス流１３０を導入し得る。ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１はまた、ＤＣＣ１１３及びファン１３３を経由してＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５にも流体接続され得る。一実施形態では、第１の処置済燃焼ガス流１３０は、例えば、約１００〜１８０℃、または特に約１３０〜１５０℃の温度であり、任意選択的な燃焼ガス弁１０１から回収されてＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に導入されて、少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）上に吸着された少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１中の第２の再生流または第１の処置済燃焼ガス流１３０、残留成分、及び／または脱着成分の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３２から回収可能な第３の生成物ストリーム１３２を形成し得る。この第３の生成物ストリーム１３２は、ファン１３３に導入されて第３の生成物ストリーム１３４を形成し、任意選択的な導入及び第１の処置済燃焼ガス流１１１との化合により第１の処置済燃焼ガス流１１２の一部分を形成し得る。一実施形態では、燃焼ガス流３５及び３６中の粒子レベルに対して低減された粒子レベル、及び、例えば、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１中の少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）からの脱着成分に望ましい好適な熱エネルギー量を有するかまたは好適な温度の、ファン３９経由でＥＳＰ３７から回収された、第１の処置済燃焼ガス流４０及び第１の処置済燃焼ガス流１３０の使用は、ＴＳＡ分離器１００中での少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）の再生に消費される蒸気量を低減させる上で及び、ＴＳＡ分離器１００中での少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）の粒子汚染による性能劣化を低減させる上で好都合である。
【００４８】
システム実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２は、酸化剤予熱器３０、一次側ファン酸化剤ファン２２、二次酸化剤ファン２８、及びファン１４４を経由して汽缶３４に流体接続され、酸化剤予熱器３０に、二次酸化剤流１４８の少なくとも一部分として第４の生成物ストリーム１４７を任意選択的に導入し、一次酸化剤流１４６の少なくとも一部分として第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分を任意選択的に導入させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２はまた、温度調節源１４０、例えば、周囲環境等、にも流体接続され、例示的ＴＳＡプロセスの第４のステップまたは温度調節ステップ中にＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に温度調節流１４１、例えば、外気流等、を導入し得る。そのような一実施形態では、温度調節流１４１は、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２から成分を脱着または掃除可能であり、かつ／またはＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２中で少なくとも１種の吸着材料（図１には示さず）の温度を変更可能である。ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２中の温度調節流１４１及び／または残留成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２から回収可能な第４の生成物ストリーム１４３aを形成し得る。一実施形態では、第４の生成物ストリーム１４３a（例えば、約４０〜６０℃の温度であり得る）は、ファン１４４、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されて第４の生成物ストリーム１４５を形成し得る。任意選択的には、第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分は、一次酸化剤流１４６を形成するように方向付けられるか、または一次酸化剤流２１と化合するように方向付けられて、一次酸化剤流１４６を形成し得る。第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分は第４の生成物ストリーム１４７を形成し得るが、この第４の生成物ストリーム１４７は二次酸化剤流１４８を形成するように方向付けられるか、または二次酸化剤流２７と化合して二次酸化剤流１４８を形成するように方向付けられ得る。代替的構成では、ファン１４４は、温度調節源１４０及びＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に流体接続されて、温度調節源１４０から温度調節流１４１を回収すると共にＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に温度調節流１４１を導入し得る。
【００４９】
燃焼システム１の代替的実施形態では、燃焼システム１中の低圧蒸気流１２０、ＶＬＰタービン１２１、及び極低圧蒸気流１２２を、任意選択的な補助汽缶（図１には示さず）により置換することにより、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に凝縮器１２５から回収された凝縮液流（図１には示さず）及び追加の水流（図１には示さず）を蒸気流に変換させて第１の再生流として使用可能である。そのような例示的実施形態に従った代替的構成を図２に示す。
【００５０】
図２は本開示の代替的実施形態に従った燃焼システム２を示す簡単な概略図であり、任意選択的な粒子捕集器３７（例えば、静電式沈殿器またはＥＳＰ３７等、を備え得る）、ＴＳＡ分離器１００、及び補助汽缶１５を内蔵している。ＴＳＡ分離器１００は、燃焼システム２との一体化により、燃焼システム２内で燃焼器により生成された多成分混合流体または供給流（例えば、燃焼ガス流または排ガス流等）からの少なくとも第１の成分（例えば、１種以上の：二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属を含み得る）の吸着ガス分離に供し得る。燃焼システム２は、任意選択的に一次酸化剤源２０、一次酸化剤ファン２２、任意選択的に二次酸化剤源２６、二次酸化剤ファン２８、一次側回路及び二次側回路含む高温側（図２には示さず）及び低温側を有する酸化剤加熱器または酸化剤予熱器３０（いずれも図２には示さず）、任意選択的に燃料源２４、一体型熱交換機（図２には示さず）を有する燃焼器または汽缶３４、給水源５０、段蒸気タービン５１、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービン（いずれも図２には示さず）、ＥＳＰ３７、ファン３９、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、直接接触型冷却器またはＤＣＣ１１３、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１及び第４の区画１４２を有するＴＳＡ分離器１００、凝縮器１２５、圧縮機１２７、補助汽缶１５１、ファン１３３、ファン１４４、及び煙突４１を備える。
【００５１】
代替的実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３及び燃焼システム２は、補助汽缶１５１及び凝縮器１２５に流体接続され、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に補助汽缶１５１から極低圧蒸気流１５２を回収すると共に極低圧蒸気流１５２を第１の再生流として導入し得る。ＴＳＡ分離器１００及び燃焼システム２の第２の区画１２３はまた、圧縮機１２７及び最終利用１２９にも流体接続され得る。例えば、ＤＣＣ１１３、圧縮機１２７及び／または水源（図２には示さず）から回収される水または凝縮液流（図２には示さず）ならびに凝縮器１２５から回収される任意選択的な凝縮液流１５０は、補助汽缶１５１に導入されて水及び／または凝縮液流（図２には示さず）を極低圧蒸気流１５２に変換させ得る。一実施形態では、この極低圧蒸気流１５２は、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または特に約１５０絶対ｋＰａ未満またはとりわけ約２０絶対ｋＰａ未満の蒸気圧を有し得る。補助汽缶１５１は、任意の好適な流体加熱装置、例えば、汽缶または熱交換機であればよく、凝縮液及び／または水流の蒸気流への変換に供される。
【００５２】
代替的実施形態では、燃焼システム（図１または２には示さず）は、排ガス脱硫器に流体接続されたＴＳＡ分離器及び任意選択的な粒子捕集器、例えば、静電式沈殿器、機械式捕集器またはサイクロン、織布濾過器またはバグハウス、湿式スクラバまたは粒子濾過器（ディーゼル粒子濾過器等）等、を内蔵する。このＴＳＡ分離器は、燃焼器から回収される燃焼ガス流中の硫黄酸化物及び粒子の量またはレベルに対して低減された量またはレベルの硫黄酸化物及び粒子を有する第３の処置済燃焼ガス流の少なくとも一部分を排ガス脱硫器から回収して、ＴＳＡ分離器へこれを供給流の少なくとも一部分として導入させ、特に、ＴＳＡ分離器の第１の区画へこれを供給流の少なくとも一部分として導入させ得る。ＴＳＡ分離器は、燃焼システムとの一体化により、排ガス脱硫器から回収される多成分混合流体または供給流からの少なくとも第１の成分（例えば、１種以上の：二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属等）の吸着ガス分離に供し得る。ＴＳＡ分離器はまた、任意選択的な粒子捕集器に流体接続されて、ＴＳＡ分離器に第１の処置済燃焼ガス流の一部分を再生流として導入させ、特に、ＴＳＡ分離器に第１の処置済燃焼ガス流の一部分を第２の再生流として導入させ、または特に、ＴＳＡ分離器の第３の区画に第１の処置済燃焼ガス流の一部分を第２の再生流として導入させ得る。
【００５３】
図１及び２を参照して、代替的実施形態では、図１に示す燃焼システム１及び図２に示す燃焼システム２は、任意選択的な排ガス脱硫器（図１には示さず及び２）を備え得るが、この排ガス脱硫器は、ファン３９、ＤＣＣ１３３、昇圧器ファン１１０及び任意選択的な燃焼ガス弁１０１等を経由してＥＳＰ３７とＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５との間に流体接続させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１は、任意選択的な排ガス脱硫器（図１には示さず及び２）の上流にファン３９を経由してＥＳＰ３７に流体接続され、例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中に第２の再生流として第１の処置済燃焼ガス流４０または第１の処置済燃焼ガス流１３０の少なくとも一部分を回収及び導入可能である。
【００５４】
図３は本開示の実施形態に従った燃焼システム３の簡単な概略図を示し、排ガス脱硫器またはＦＧＤ３００及び粒子捕集器（例えば、静電式沈殿器）またはＥＳＰ３７、ならびにＴＳＡ分離器１００を含み、極低圧蒸気タービンまたはＶＬＰタービン１２１を備えている。ＴＳＡ分離器１００は、燃焼システム３との一体化により、燃焼システム３内で燃焼器により生成された多成分混合流体または供給流、例えば、燃焼ガス流または排ガス流等、からの少なくとも第１の成分（例えば、１種以上の：二酸化炭素（本明細書中「ＣＯ２」と呼ぶ）、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属等）の吸着ガス分離に供し得る。静電式沈殿器及び排ガス脱硫器を使用する燃焼システムは、燃焼器または汽缶から回収される未処理の燃焼ガス流中の粒子レベル及びＳＯｘに対して低減されたレベルの粒子及び硫黄酸化物（本明細書中「ＳＯｘ」と呼ぶ）を有する第３の処置済燃焼ガス流を生成させ得る。しかし、一実施形態では、排ガス脱硫器から回収される第３の処置済燃焼ガス流は、ＴＳＡプロセス及びＴＳＡ分離器に対する再生流としての使用に望まれるより低い温度であることもあり得る。一実施形態では、燃焼器内で燃焼用の酸化剤流として通常は使用される予熱済の高温の二次酸化剤流の一部分を、ＴＳＡプロセス及びＴＳＡ分離器用の再生流として使用可能である。
【００５５】
特定の実施形態では、汽缶３４中で燃焼用の高温の酸化剤流として使用される予熱済二次酸化剤流３２、または予熱済酸化剤流３３０の一部分は、ＴＳＡ分離器１００中で再生流として、または特に、ＴＳＡ分離器１００中で第２の再生流として、またはとりわけ、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１中で第２の再生流として使用可能である。そのような一実施形態では、再生流としての予熱済酸化剤流３３０の使用は、蒸気代替物を再生流として使用することによりＴＳＡ分離器１００中での少なくとも１種の吸着材料（図３には示さず）の再生に消費される蒸気量を低減させる上で好都合であり、燃焼システム３に追加機器を実質的に追加せずに従来型の燃焼または汽缶系中に通常存在する流体流の一部分を使用する上で好都合であり得る。
【００５６】
一実施形態では、燃焼システム３は、任意選択的に一次酸化剤源２０、一次酸化剤ファン２２、任意選択的に二次酸化剤源２６、二次酸化剤ファン２８、一次側回路及び二次側回路を内蔵した高温側（図３には示さず）及び低温側を有する酸化剤加熱器または酸化剤予熱器３０（いずれも図３には示さず）、任意選択的な補完用の熱交換機（図３には示さず）、任意選択的な燃料源２４、一体型熱交換機（図３には示さず）を有する燃焼器または汽缶３４、給水源５０、蒸気タービン５１、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービン（いずれも図３には示さず）、ＶＬＰタービン１２１、ＥＳＰ３７、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、ＤＣＣ１１３、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１、及び第４の区画１４２を有するＴＳＡ分離器１００、凝縮器１２５、圧縮機１２７、ファン１４４、ファン３３２、及び煙突４１を備える。
【００５７】
一次酸化剤源２０は、一次酸化剤ファン２２、酸化剤予熱器３０の低温側一次側回路（図３には示さず）、及び汽缶３４に流体接続され得る。燃料源２４は汽缶３４に流体接続され得る。一次酸化剤源２０は、一次酸化剤流２１、例えば、外気流等、を導入して一次酸化剤流３５０の少なくとも一部分を任意選択的に形成するように流体接続され得る。この一次酸化剤流３５０の少なくとも一部分は一次酸化剤ファン２２に導入されて一次酸化剤流２３を形成し、この一次酸化剤流２３が酸化剤予熱器３０の低温側一次側回路（図３には示さず）に導入されて予熱済一次酸化剤流３１を生成する。一実施形態では、この予熱済一次酸化剤流３１は例えば、約２５０〜３００℃の温度で提供可能である。燃料源２４（例えば、１種以上の石炭または微粉炭を含み得る）は、燃料流２５を導入して予熱済一次酸化剤流３１と化合させて汽缶３４中に導入可能な複合燃料流３３を形成するように流体接続される。
【００５８】
一態様では、二次酸化剤源２６は、二次酸化剤ファン２８、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）、及び汽缶３４に流体接続され得る。二次酸化剤源２６は、二次酸化剤流２７、例えば、外気流等、を導入して二次酸化剤ファン２８に導入可能な二次酸化剤流３５１の少なくとも一部分を任意選択的に形成することにより、二次酸化剤流２９を形成させるように流体接続される。この二次酸化剤流２９は、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）に導入されて予熱済二次酸化剤流３２を生成し得る。一実施形態では、この予熱済二次酸化剤流３２は、例えば、約２５０〜３００℃の温度で提供され得る。この予熱済二次酸化剤流３２は汽缶３４に導入され得る。
【００５９】
一態様では、一体型熱交換機、具体的には汽缶３４の一体型熱交換機の低温回路（いずれも図３には示さず）は、給水源５０、蒸気タービン５１、及びＶＬＰタービン１２１に流体接続され得る。一体型熱交換機の高温側（図３には示さず）は、汽缶３４から燃焼ガス流を受容するように流体接続され得る。汽缶３４は、酸化剤予熱器３０の低温側（図３には示さず）及び高温側（図３には示さず）の一次側及び二次側回路、ＥＳＰ３７、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、ＤＣＣ１１３、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５、煙突４１及び周囲環境４２に流体接続され得る。汽缶３４は、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）から予熱済二次酸化剤流３２を回収し、予熱済二次酸化剤流３２の少なくとも一部分を複合燃料流３３と共に燃焼させて、この汽缶３４の一体型熱交換機の高温側（図３には示さず）から回収可能な多成分混合流体または燃焼ガス流３５を生成し得る。一実施形態では、この多成分混合流体または燃焼ガス流３５は、例えば、約５００〜６００℃の温度での回収可能である。
【００６０】
給水源５０は、汽缶３４に内蔵した少なくとも１つの一体型熱交換機（図３には示さず）に水流５２及び／または凝縮液流の少なくとも一方（図１には示さず）を導入するように流体接続され得る。燃焼ガス流３５は、少なくとも１つの一体型熱交換機の低温側（図３には示さず）内で水流５２に熱伝達をしてこれを高圧蒸気流５３に変換し、この高圧蒸気流５３を蒸気タービン５１に導入することにより発電機（図３には示さず）に任意選択的に動力供給を行い得る。低圧蒸気流５４は、例えば、低圧タービン下流の蒸気タービン５１から回収され、凝縮器（図３には示さず）を経由して給水源５０に再循環され得る。
【００６１】
燃焼ガス流３５は、一体型熱交換機（図３には示さず）及び汽缶３４の高温側から回収されて酸化剤予熱器３０の高温側（図３には示さず）に導入され、ここで燃焼ガス流３５が酸化剤予熱器３０の低温側の一次側及び二次側回路（図３には示さず）に熱伝達を行い得る。燃焼ガス流３５は、燃焼ガス流３６として酸化剤予熱器３０から回収可能である。一実施形態では、燃焼ガス流３６の回収は、例えば、約２００〜２５０℃の温度で行われ得る。そのような一実施形態では、燃焼ガス流３６はＥＳＰ３７に導入され、ここで燃焼ガス流３６中の粒子（図３には示さず）、例えば、飛灰等、の少なくとも一部分がＥＳＰ３７により分離及び除去されることにより、燃焼ガス流３５及び３６中の粒子レベルに対して低減された粒子レベルの第１の処置済燃焼ガス流３８が形成され得る。一態様では、ＥＳＰ３７により分離された粒子（図３には示さず）は燃焼システム３から回収可能である。特定の実施形態では、第１の処置済燃焼ガス流３８は、例えば、約１５０〜２００℃の温度であり、ファン３９、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されて第１の処置済燃焼ガス流４０を形成し、これがＦＧＤ３００に導入され得る。第１の処置済燃焼ガス流４０中のＳＯｘの少なくとも一部分は、ＦＧＤ３００により分離及び除去されることにより第３の処置済燃焼ガス流３０１が形成得される。一実施形態では、この第３の処置済燃焼ガス流３０１は、例えば、約４０〜６０℃の温度であり、かつ燃焼ガス流３５及び３６中の粒子及びＳＯｘのレベルに対して低減されたレベルのＳＯｘ及び粒子を有し得る。
【００６２】
一実施形態では、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、例えば、分流加減器弁等、はＦＧＤ３００、煙突４１、及びＤＣＣ１１３及び昇圧器ファン１経由で１０ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に流体接続され得る。任意選択的な燃焼ガス弁１０１は、第３の処置済燃焼ガス流３０１の少なくとも一部分を第３の処置済燃焼ガス流３０２として方向付けることにより、煙突４１に導入して燃焼システム３から周囲環境４２中に排ガス流３１４として放出及び分散せせる前に第４の処置済燃焼ガス流３１３の一部分を任意選択的に形成し、かつ／または第３の処置済燃焼ガス流３０１の少なくとも一部分を第３の処置済燃焼ガス流３０３として方向付けるように流体接続され得る。
【００６３】
ＴＳＡ分離器１００は、少なくとも１つの包囲体（図３には示さず）中に収容された４区画、例えば、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１、及び第４の区画１４２、を通過する中心軸を中心に循回または回転する少なくとも１つの接触器（図３には明示せず）を備え得る。例示的ＴＳＡプロセス中、第１のステップまたはＴＳＡプロセスの吸着ステップが第１の区画１１５中で生じ、第２のステップまたはＴＳＡプロセスの第１の再生ステップが第２の区画１２３中で生じ、第３のステップまたはＴＳＡプロセスの第２の再生ステップが第３の区画１３１中で生じ、第４のステップまたはＴＳＡプロセスの温度調節ステップが第４の区画１４２中で生じ得る。
【００６４】
一実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５は、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、及びＤＣＣ１１３等を経由してＥＳＰ３７、に流体接続され、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中に第３の処置済燃焼ガス流３１１を多成分混合流体または供給流として導入し得る。この多成分混合流体は、第１の成分（例えば、１種以上の：二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属を含み得る）、及び第２の成分、例えば、窒素（本明細書中「Ｎ２」と呼ぶ）等、を少なくとも含み得る。ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５はまた、煙突４１及び周囲環境４２に流体接続され得る。第３の処置済燃焼ガス流３０３は、任意選択的な燃焼ガス弁１０１から回収されると共に昇圧器ファン１１０に導入されることにより、第３の処置済燃焼ガス流３１０を形成し、これがＤＣＣ１１３に導入され得る。この第３の処置済燃焼ガス流３１０の温度が、ＤＣＣ１１３により低下されることにより、第３の処置済燃焼ガス流３１１が生成され得る。一実施形態では、この第３の処置済燃焼ガス流３１１は、例えば、約５０℃以下、または特に約４０℃以下、または特に約３０℃以下の温度で生成されてＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に導入され、ここで第３の処置済燃焼ガス流３１１の第１の成分、例えば、ＣＯ２等、の少なくとも一部分が少なくとも１種の吸着材料（図３には示さず）により吸着されることにより、第３の処置済燃焼ガス流３１１の非吸着成分から第１の成分が分離され得る。そのような一実施形態では、第３の処置済燃焼ガス流３１１及び／または第３の処置済燃焼ガス流３１１の非吸着成分の一部分は第１の生成物ストリーム３１２を形成し得るが、この第１の生成物ストリーム３１２は供給流または第３の処置済燃焼ガス流３１１に対して第１の成分が減損されていると共にＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５から回収可能であり、これが第３の処置済燃焼ガス流３０２の一部分と任意選択的に化合して第４の処置済燃焼ガス流３１３を形成可能であり、この第４の処置済燃焼ガス流３１３が煙突４１に導入されて燃焼システム３から排ガス流３１４として周囲環境４２に放出及び分散され得る。任意選択的には、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５は、再循環回路（図３には示さず）に流体接続され、ここで少なくとも周期的に、第１の生成物ストリーム３１２の少なくとも一部分がＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５から回収可能であり、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に導入される第３の処置済燃焼ガス流３１０または第３の処置済燃焼ガス流３１１の一部分を形成するように周期的に方向付けられ得る。
【００６５】
特定の実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、任意選択的なＶＬＰタービン１２１、蒸気タービン５１及び汽缶３４に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１の再生ステップ中に第１の再生流として、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満、またはより具体的には約２０絶対ｋＰａ未満の極低圧蒸気流１２２の形態で第３の成分、または水（本明細書中「Ｈ２Ｏ」と呼ぶ）を実質的に含む流体流を回収及び導入し得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、凝縮器１２５、圧縮機１２７、及び最終利用１２９に流体接続され得る。蒸気タービン５１は、例えば、中圧タービンと低圧タービンとの間または低圧タービンの下流の場所に流体接続され、ＶＬＰタービン１２１に低圧蒸気流１２０を導入することにより、機械的に連結された装置（図３には示さず）、例えば、補助発電機、ファンまたはポンプ等、に動力供給を行い得る。一実施形態では、ＶＬＰタービン１２１は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３中に極低圧蒸気流１２２を導入するように流体接続され、少なくとも１種の吸着材料（図３には示さず）の温度を上昇させて少なくとも１種の吸着材料（図３には示さず）に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３中第１の再生流または極低圧蒸気流１２２ならびに／もしくは少なくとも１種の吸着材料（図３には示さず）に吸着された脱着成分（例えば、ＣＯ２等の第１の成分を含む）の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３から回収可能な第２の生成物ストリーム１２４を形成し得る。この第２の生成物ストリーム１２４は、凝縮器１２５、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換機に導入され、第２の生成物ストリーム１２４から凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、を分離させることにより凝縮液流（図３には示さず）及び高純度の精製されたの第２の生成物ストリーム１２６が形成され得る。この精製されたの第２の生成物ストリーム１２６は、凝縮器１２５から回収されて圧縮機１２７に導入されて、燃焼システム３からの回収及び最終利用１２９への方向付け前に高圧で高純度の圧縮状態の第２の生成物ストリーム１２８が生成され得る。一実施形態では、最終利用１２９には、例えば、封鎖、増油回収または工業プロセスが含まれ得る。任意選択的には、圧縮機１２７の吸気口は亜外気圧で動作し得る。任意選択的には、亜吸気圧で動作する少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、圧縮機または多段圧縮機、または弁、例えば、逆止弁、（いずれも図１には示さず）は、凝縮器１２５の下流であって圧縮機１２７の上流に流体接続され得る。代替的実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、蒸気タービン５１からの低圧蒸気流１２０の一部分または汽缶３４からの高圧蒸気流５０の一部分として極低圧蒸気流１２２を回収するように流体接続され得る。
【００６６】
別の特定の実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１は、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）、二次酸化剤ファン２８、及び二次酸化剤源２６に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中に予熱済二次酸化剤流３２の少なくとも一部分を予熱済酸化剤流３３０として導入して第２の再生流としての使用に供し得る。ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１はまた、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）、二次酸化剤ファン２８及びファン３３２を経由して汽缶３４に流体接続され得る。一実施形態では、予熱済二次酸化剤流３２の一部分は、例えば、約２５０〜３００℃の温度で提供され、例えば、予熱済酸化剤流３３０の温度を第２の再生流に好適な温度に低下させるように任意選択的な補完用の熱交換機（図３には示さず）に導入され得る。一実施形態では、この温度は例えば、約１００〜１８０℃、または特に約１３０〜１５０℃の温度であり得る。予熱済酸化剤流３３０は、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に選択的に制御及び導入されて、少なくとも１種の吸着材料（図３には示さず）に吸着された少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分を脱着させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１中の第２の再生流または予熱済酸化剤流３３０、残留成分、ならびに／もしくは脱着成分の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３２からの回収可能な第３の生成物ストリーム３３１を形成し得る。この第３の生成物ストリーム３３１は、ファン３３２、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されて第３の生成物ストリーム３３３を形成するが、この第３の生成物ストリーム３３３は二次酸化剤ファン２８への流入前に任意選択的に導入されて二次酸化剤流２７と化合して二次酸化剤流３５１の一部分を形成し得る。そのような一実施形態では、例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中のＴＳＡ分離器用再生流または第２の再生流としての予熱済二次酸化剤流３２または予熱済酸化剤流３３０の一部分の使用は、ＴＳＡプロセス及びＴＳＡ分離器を内蔵した新型または現存型燃焼システムに対する追加機器の要件を低減させる上で、ならびに／もしくは現存型燃焼システムの改良のための修正範囲を低減させる上で好都合であり得る。代替的実施形態構成では、ファン３３２は、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）及びＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に流体接続され、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）から予熱済酸化剤流３３０を回収すると共にＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に予熱済酸化剤流３３０を導入させ得る。あるいは、予熱済酸化剤流３３０は、酸化剤予熱器（図３には示さず）の低温側二次側回路（図３には示さず）から回収して、第２の再生流に好適な温度でこの予熱済酸化剤流３３０を供給するように修正可能である。一実施形態では、この温度は、例えば、約１００〜１８０℃、または特に約１３０〜１５０℃であり、任意選択的な補完用の熱交換機（図３には示さず）の代わりを補い得る。
【００６７】
一実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２は、酸化剤加熱器３０の低温側の一次側及び二次側回路（図３には示さず）、一次酸化剤ファン２２、二次酸化剤ファン２８及びファン１４４を経由して汽缶３４に流体接続され、汽缶４３に一次酸化剤流３５０、２３及び予熱済一次酸化剤流３１及び複合燃料流３３の少なくとも一部分として第４の生成物ストリーム１４３及び１４５の少なくとも一部分を任意選択的に導入させ、かつ／または汽缶３４に二次酸化剤流３５１、２９及び予熱済酸化剤流の少なくとも一部分として第４の生成物ストリーム１４３a、１４５及び１４７の少なくとも一部分を任意選択的に導入させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２はまた、温度調節源１４０、例えば、周囲環境等、に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第４のステップまたは温度調節ステップ中にこのＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に温度調節流１４１、例えば、外気流等、を導入し得る。温度調節流１４１は、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２中で少なくとも１種の吸着材料（図３には示さず）からの成分の脱着または掃除ならびに／もしくはその温度の変更をさせ得る。ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２中の温度調節流１４１及び／または残留成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２から回収可能な第４の生成物ストリーム１４３aを形成し得る。一実施形態では、第４の生成物ストリーム１４３aは、例えば、約４０〜６０℃の温度で回収されてファン１４４（例えば、誘導式通風ファン等）に導入されて第４の生成物ストリーム１４５を形成し得る。第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分は第４の生成物ストリーム１４７を形成し得るが、この第４の生成物ストリーム１４７は二次酸化剤流３５１を形成するように任意選択的に方向付けられるか、または二次酸化剤流２７と化合して二次酸化剤流３５１の一部分を形成するように任意選択的に方向付けられ得る。第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分は、少なくとも周期的に一次酸化剤流３５０を形成するように任意選択的に方向付けられるか、または一次酸化剤流２１と化合して一次酸化剤流３５０を形成するように任意選択的に方向付けられ得る。そのような一実施形態では、一次酸化剤流３５０の少なくとも一部分を形成する第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分の方向付けは、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１中で脱着される成分、例えば、第１の成分またはＣＯ２等、の再循環及び／または濃度上昇を制限及び／または低減させる上で好都合であり得る。このような再循環及び／または濃度上昇は、例えば、予熱済酸化剤流３３０、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１、第３の生成物ストリーム３３１、ファン３３２、第３の生成物ストリーム３３３、第３の生成物ストリーム３３４、二次酸化剤流３５１、二次酸化剤ファン２８、二次酸化剤流２９、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図３には示さず）、及び予熱済二次酸化剤流３２等を備えた実質的な流体接続ループ中で生じ得る。代替的実施形態構成では、ファン１４４は、温度調節源１４０及びＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に流体接続されて、温度調節源１４０から温度調節流１４１を回収すると共にＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に温度調節流１４１を導入させ得る。
【００６８】
代替的実施形態では、燃焼システム３、低圧蒸気流１２０、ＶＬＰタービン１２１、及び燃焼システム３中の極低圧蒸気流１２２を補助汽缶（図３には示さず）により置換することにより、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中で凝縮器１２５から回収された凝縮液流（図３には示さず）及び追加の水流（図３には示さず）を蒸気流に変換させてこれを第１の再生流として使用可能である。そのような例示的実施形態に従った代替的構成を図４に示す。
【００６９】
図４は本開示の代替的実施形態に従った燃焼システム４の簡単な概略図を示し、排ガス脱硫器（またはＦＧＤ）３００及び粒子捕集器３７（例えば、静電式沈殿器またはＥＳＰ３７等）、ＴＳＡ分離器１００、及び補助汽缶１５１を内蔵している。ＴＳＡ分離器１００は、燃焼システム４との一体化により、燃焼システム４内で燃焼器により生成された多成分混合流体または供給流（例えば、燃焼ガス流または排ガス流を含み得る）からの少なくとも第１の成分（一実施形態では、例えば、１種以上の：二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属を含み得る）の吸着ガス分離に供し得る。燃焼システム４は、任意選択的に一次酸化剤源２０、一次酸化剤ファン２２、任意選択的に二次酸化剤源２６、二次酸化剤ファン２８、一次側回路及び二次側回路を内蔵した高温側（図４には示さず）及び低温側を有する（いずれも図４には示さず）酸化剤加熱器または酸化剤予熱器３０、任意選択的な燃料源２４、一体型熱交換機（図４には示さず）を有する燃焼器または汽缶３４、給水源５０、蒸気タービン５１、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービン（いずれも図４には示さず）、ＥＳＰ３７、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、直接接触型冷却器またはＤＣＣ１１３、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１及び第４の区画１４２を有するＴＳＡ分離器１００、凝縮器１２５、圧縮機１２７、補助汽缶１５１、ファン３３２、ファン１４４、及び煙突４１を備え得る。
【００７０】
代替的実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３及び燃焼システム４は、補助汽缶１５１及び凝縮器１２５に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に補助汽缶１５１から極低圧蒸気流１５２を回収すると共にこの極低圧蒸気流１５２を第１の再生流として導入し得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３及び燃焼システム４はまた、圧縮機１２７及び最終利用１２９にも流体接続され得る。例えば、ＤＣＣ１１３、圧縮機１２７及び／または水源（図４には示さず）から回収された水または凝縮液流（図４には示さず）、及び任意選択的に、凝縮器１２５から回収された凝縮液流１５０を、補助汽缶１５１に導入することにより、水及び／または凝縮液流（図４には示さず）を極低圧蒸気流１５２に変換させ得る。一実施形態では、この極低圧蒸気流１５２は、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、特に約１５０絶対ｋＰａ未満または特に約２０絶対ｋＰａ未満の圧力の蒸気流を含み得る。補助汽缶１５１は、任意の好適な装置、例えば、汽缶または熱交換機等、であればよく、凝縮液及び／または水流を蒸気流に変換可能である。
【００７１】
図５は、補助加熱器５３１を追加して、排ガス脱硫器またはＦＧＤ３００及び粒子捕集器、例えば、静電式沈殿器またはＥＳＰ３７、及びＴＳＡ分離器１００、極低圧蒸気タービンまたはＶＰＬタービン１２１を内蔵した実施形態燃焼システム５の簡単な概略図を示す。ＴＳＡ分離器１００は、燃焼システム５との一体化により、燃焼システム５内で燃焼器により生成された多成分混合流体または供給流、例えば、燃焼ガス流または排ガス等、からの少なくとも第１の成分、例えば、二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属等、の吸着ガス分離に供し得る。静電式沈殿器及び排ガス脱硫器を使用する燃焼システムは、燃焼器または汽缶から回収された未処理の燃焼ガス流中の粒子及びＳＯｘのレベルに対して低減されたレベルの粒子及びＳＯｘを有する処置済燃焼ガスを生成可能である。しかし、排ガス脱硫器から回収された第３の処置済燃焼ガス流は、ＴＳＡプロセス及びＴＳＡ分離器に対する再生流としての使用に望まれるよりも低い温度である可能性もある。補助加熱器を使用することにより、再生流としての使用に好適な流体流の温度を少なくとも１種の吸着材料の再生に好適な温度またはＴＳＡプロセス及びＴＳＡ分離器に対する再生流に好適な温度に上昇させることが可能である。
【００７２】
一実施形態では、補助加熱器５３１、例えば、ガス間熱交換機、液体ガス熱交換機、ガス焚き加熱器、液体燃料加熱器、または固体燃料加熱器等、を使用することにより、好適な流体流、例えば、空気流、ＴＳＡ分離器からの生成物ストリーム、第１の成分を（例えば、燃焼ガス流３５または第３の処置済燃焼ガス流３１１等、に対して）富化された流体流、第１の成分を実質的に含む流体流、燃焼器中の燃焼に通常使用される酸化剤流、または不活性ガス流等、の温度を、少なくとも１種の吸着材料の再生に好適な温度に上昇させ得る。この好適な流体流はこの後、ＴＳＡ分離器１００中で再生流として、または特に、ＴＳＡ分離器１００中で第２の再生流として、またはとりわけ、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１中で第２の再生流として使用可能である。そのような一実施形態では、補助加熱器５３１の使用は、燃焼器中で燃焼に通常使用される酸化剤流の一部分の使用が、例えば、現存の燃焼システムの改良には望まれ得ないような燃焼システム用途に対して好都合であり得る。再生流としての蒸気代替物、例えば、高温の第４の生成物ストリーム等、の使用は、ＴＳＡ分離器１００中での少なくとも１種の吸着材料（図５には示さず）の再生に消費される蒸気量を低減させる上で好都合であり得る。
【００７３】
燃焼システム５は、任意選択的に一次酸化剤源２０、一次酸化剤ファン２２、任意選択的に二次酸化剤源２６、二次酸化剤ファン２８、一次側回路及び二次側回路を内蔵した高温側（図５には示さず）及び低温側（いずれも図５には示さず）を有する酸化剤加熱器または酸化剤予熱器３０、任意選択的な燃料源２４、一体型熱交換機（図５には示さず）を有する燃焼器または汽缶３４、給水源５０、蒸気タービン５１、例えば、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する多段蒸気タービン（いずれも図５には示さず）等、ＶＬＰタービン１２１、ＥＳＰ３７、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、ＤＣＣ１１３、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１、及び第４の区画１４２を有するＴＳＡ分離器１００、凝縮器１２５、圧縮機１２７、補助加熱器５３１、ファン１４４、ファン３３２、及び煙突４１を備える。
【００７４】
一次酸化剤源２０は、一次酸化剤ファン２２、酸化剤予熱器３０の低温側一次側回路（図５には示さず）、及び汽缶３４に流体接続され得る。燃料源２４は汽缶３４に流体接続され得る。一次酸化剤源２０は、一次酸化剤流２１、例えば、外気流等、を導入すると共に一次酸化剤ファン２２に導入可能な一次酸化剤流３５０の少なくとも一部分を任意選択的に形成することにより一次酸化剤流２３を形成させるように流体接続され得る。この一次酸化剤流２３は、酸化剤予熱器３０の低温側一次側回路（図５には示さず）に導入されて、例えば、約２５０〜３００℃の温度で予熱済一次酸化剤流３１を生成させ得る。燃料源２４（一実施形態では、例えば、石炭または微粉炭から成り得る）は、燃料流２５を導入して予熱済一次酸化剤流３１と化合させることにより汽缶３４中に導入され得る複合燃料流３３を形成するように流体接続され得る。
【００７５】
二次酸化剤源２６は、二次酸化剤ファン２８、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図５には示さず）、及び汽缶３４に流体接続され得る。二次酸化剤源２６は、二次酸化剤流２７、例えば、外気流等、を導入すると共に二次酸化剤ファン２８に導入可能な二次酸化剤流３５１の少なくとも一部分を任意選択的に形成するように流体接続される。これにより二次酸化剤流２９が形成されて、これが酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図５には示さず）に導入され、予熱済二次酸化剤流３２を生成させ得る。一実施形態では、この予熱済二次酸化剤流３２は、例えば、約２５０〜３００℃の温度で生成可能である。予熱済二次酸化剤流３２は汽缶３４に導入される。
【００７６】
汽缶３４の一体型熱交換機または具体的には一体型熱交換機の低温回路（いずれも図５には示さず）は、給水源５０、蒸気タービン５１、及びＶＬＰタービン１２１に流体接続され得る。一体型熱交換機の高温側（図１には示さず）は、汽缶３４から燃焼ガス流を受容するように流体接続され得る。汽缶３４は、補助加熱器５３１、酸化剤予熱器３０の低温側（図５には示さず）及び高温側（図５には示さず）の一次側及び二次側回路、ＥＳＰ３７、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、ＤＣＣ１１３、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５、煙突４１、及び周囲環境４２に流体接続され得る。汽缶３４は、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図５には示さず）から予熱済二次酸化剤流３２を回収すると共にこの予熱済二次酸化剤流３２の少なくとも一部分を複合燃料流３３と共に燃焼させて、汽缶３４及び一体型熱交換機の高温側（図５には示さず）から回収される多成分混合流体または燃焼ガス流３５を生成させ得る。一実施形態では、この多成分混合流体または燃焼ガス流３５は、例えば、約５００〜６００℃の温度で回収可能である。
【００７７】
給水源５０は、水流５２及び／または凝縮液流（図５には示さず）の少なくとも一方を、汽缶３４に内蔵された少なくとも１つの一体型熱交換機（図５には示さず）に導入させるように流体接続され得る。燃焼ガス流３５は、少なくとも１つの一体型熱交換機（図５には示さず）の低温側内の水流５２に熱を伝達することによりこれを高圧蒸気流５３に変換し、この高圧蒸気流５３を蒸気タービン５１に導入することにより発電機（図５には示さず）に動力供給を任意選択的に行い得る。低圧蒸気流５４は、例えば、低圧タービンの下流の蒸気タービン５１から回収して凝縮器（図５には示さず）経由で給水源５０に再循環させ得る。
【００７８】
燃焼ガス流３５は、一体型熱交換機（図５には示さず）及び汽缶３４の高温側から回収されると共に酸化剤予熱器３０の高温側（図５には示さず）に導入されて、ここで燃焼ガス流３５が酸化剤予熱器３０の低温側の一次側及び二次側回路（図５には示さず）に熱伝達を行い得る。燃焼ガス流３５は、酸化剤予熱器３０から燃焼ガス流３６として回収可能である。一実施形態では、この燃焼ガス流３６は、例えば、約２００〜２５０℃の温度で回収可能である。燃焼ガス流３６は、ＥＳＰ３７に導入され、ここで燃焼ガス流３６中の粒子（図５には示さず）、例えば、飛灰等、の少なくとも一部分がＥＳＰ３７により分離及び除去されて、燃焼ガス流３５及び３６中の粒子レベルに対して低減された粒子レベルの第１の処置済燃焼ガス流３８が形成され得る。ＥＳＰ３７により分離された粒子（図５には示さず）は燃焼システム５から回収可能である。一態様では、第１の処置済燃焼ガス流３８は、例えば、約１５０〜２００℃の温度で回収されてファン３９、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されることにより、第１の処置済燃焼ガス流４０が形成されてこれがＦＧＤ３００に導入され得る。第１の処置済燃焼ガス流４０中のＳＯｘの少なくとも一部分は、ＦＧＤ３００により分離及び除去されることにより第３の処置済燃焼ガス流３０１が形成され得る。一実施形態では、この第３の処置済燃焼ガス流３０１は、例えば、約４０〜６０℃の温度であり、燃焼ガス流３５及び３６中の粒子及びＳＯｘのレベルに対して低減されたレベルのＳＯｘ及び粒子を有し得る。
【００７９】
一実施形態では、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、例えば、分流加減器弁等、はＦＧＤ３００、煙突４１、ならびにＤＣＣ１１３及び昇圧器ファン１経由で１０ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に流体接続され得る。任意選択的な燃焼ガス弁１０１は、第３の処置済燃焼ガス流３０１の少なくとも一部分を第３の処置済燃焼ガス流３０２として方向付けて、これを排ガス流３１４として煙突４１に導入して燃焼システム５からの周囲環境４２に放出及び分散させる前に第４の処置済燃焼ガス流３１３の一部分を任意選択的に形成させるように、かつ／または第３の処置済燃焼ガス流３０１の少なくとも一部分を第３の処置済燃焼ガス流３０３として方向付けるように流体接続され得る。
【００８０】
ＴＳＡ分離器１００は、少なくとも１つの包囲体（図５には示さず）に収容された４区画、例えば、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１、及び第４の区画１４２、を通過する中心軸を中心に循回または回転する少なくとも１つの接触器（図５には示さず）を備え得る。例示的ＴＳＡプロセス中、ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップは第１の区画１１５中で生じ、ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１の再生ステップは第２の区画１２３中で生じ、ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップは第３の区画１３１で生じ、ＴＳＡプロセスの第４のステップまたは温度調節ステップは第４の区画１４２中で生じ得る。
【００８１】
一実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５は、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、及びＤＣＣ１１３等を経由してＥＳＰ３７に流体接続され、例示的ＴＳＡプロセスの第１のステップまたは吸着ステップ中に第３の処置済燃焼ガス流３１１を多成分混合流体または供給流として導入し得る。多成分混合流体は少なくとも、第１の成分（例えば、１種以上の：二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／また重金属を含み得る）及び第２の成分、例えば、窒素（本明細書中「Ｎ２」と呼ぶ）を含み得る。ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５はまた煙突４１及び周囲環境４２にも流体接続され得る。第３の処置済燃焼ガス流３０３は、任意選択的な燃焼ガス弁１０１から回収されると共に昇圧器ファン１１０に導入されて、第３の処置済燃焼ガス流３１０が形成されてこれがＤＣＣ１１３に導入され得る。第３の処置済燃焼ガス流３１０の温度は、ＤＣＣ１１３により低下されて第３の処置済燃焼ガス流３１１が生成され得る。一実施形態では、この第３の処置済燃焼ガス流３１１は、例えば、約５０℃以下、または特に約４０℃以下、または特に約３０℃以下の温度で生成されてＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に導入され得、ここで第３の処置済燃焼ガス流３１１中の第１の成分、例えば、ＣＯ２等、の少なくとも一部分が少なくとも１種の吸着材料（図５には示さず）により吸着されることにより、第３の処置済燃焼ガス流３１１の非吸着成分から第１の成分が分離され得る。第３の処置済燃焼ガス流３１１及び／または第３の処置済燃焼ガス流３１１の非吸着成分の一部分により、供給流または第３の処置済燃焼ガス流３１１に対して第１の成分が減損された、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５から回収可能な第１の生成物ストリーム３１２が形成されこれが任意選択的に第３の処置済燃焼ガス流３０２の一部分と化合することにより、第４の処置済燃焼ガス流３１３が形成され得る。この第４の処置済燃焼ガス流３１３は、煙突４１に導入されて燃焼システム５からの排ガス流３１４として周囲環境４２に放出及び分散され得る。任意選択的には、ＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５は再循環回路（図５には示さず）に流体接続され、ここで少なくとも周期的に、第１の生成物ストリーム３１２の少なくとも一部分がＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５から回収されてＴＳＡ分離器１００の第１の区画１１５に導入される第３の処置済燃焼ガス流３１０または第３の処置済燃焼ガス流３１１の一部分を形成可能なように周期的に方向付けられ得る。
【００８２】
一実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、任意選択的なＶＬＰタービン１２１、蒸気タービン５１及び汽缶３４に流体接続されて、例えば、極低圧蒸気流１２２の形態で第３の成分、例えば、または水（本明細書中「Ｈ２Ｏ」と呼ぶ）等、を実質的に含む流体流を回収及び導入し得る。一実施形態では、この極低圧蒸気流１２２は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に第１の再生流として約３００絶対ｋＰａ未満、または特に約１５０絶対ｋＰａ未満、または特に約２０絶対ｋＰａ未満、の圧力の蒸気流を含み得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、凝縮器１２５、圧縮機１２７、及び最終利用１２９に流体接続され得る。蒸気タービン５１は例えば、中圧タービンと低圧タービンまたは低圧タービン下流との間の場所に流体接続されて、ＶＬＰタービン１２１に低圧蒸気流１２０を導入することにより、これに機械的に連結された装置（図５には示さず）、例えば、補助発電機、ファンまたはポンプに動力を供給し得る。ＶＬＰタービン１２１は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３に極低圧蒸気流１２２を導入して少なくとも１種の吸着材料（図５には示さず）の温度を上昇させることにより、少なくとも１種の吸着材料（図５には示さず）に吸着された第１の成分の少なくとも一部分を脱着させるように流体接続され得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３中の第１の再生流または極低圧蒸気流１２２及び／または少なくとも１種の吸着材料（図５には示さず）に吸着された脱着成分、例えば、第１の成分またはＣＯ２等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３から回収可能な第２の生成物ストリーム１２４を形成し得る。第２の生成物ストリーム１２４は、凝縮器１２５、例えば、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換機等、に導入されて、第２の生成物ストリーム１２４から凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、が分離されることにより、凝縮液流（図５には示さず）及び高純度の精製されたの第２の生成物ストリーム１２６が形成され得る。精製されたの第２の生成物ストリーム１２６は、凝縮器１２５から回収されて圧縮機１２７に導入されて、燃焼システム５からの回収及び最終利用１２９への方向付け前に高圧で高純度の圧縮状態の第２の生成物ストリーム１２８を生成し得る。一実施形態では、この最終利用１２９には、例えば、封鎖、増油回収または工業プロセスがまれ得る。任意選択的には、圧縮機１２７の吸気口は亜外気圧で動作し得る。任意選択的には、少なくとも１つのポンプ、例えば、排出器、真空ポンプ、亜吸気圧で動作する圧縮機または多段圧縮機等、または弁、例えば、逆止弁、（いずれも図５には示さず）は凝縮器１２５の下流であって圧縮機１２７の上流に流体接続され得る。代替的実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、蒸気タービン５１から極低圧蒸気流１２２及び汽缶３４から高圧蒸気流５３の一部分を回収するように流体接続され得る。
【００８３】
一実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１は、補助加熱器５３１、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２、または温度調節源１４０に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第３のステップまたは第２の再生ステップ中に第４の生成物ストリーム５３３を第２の再生流として回収及び導入し得る。ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１はまた、酸化剤予熱器３０の低温側二次側回路（図５には示さず）、二次酸化剤ファン２８及びファン３３２を経由して汽缶３４に流体接続され得る。第４の生成物ストリーム１４３aは、一実施形態では、例えば、約４０〜６０℃の温度であり、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２から回収されて、第４の生成物ストリーム１４３aまたは第４の生成物ストリーム１４３ｂの一部分が補助加熱器５３１に導入され、この補助加熱器５３１が第４の生成物ストリーム１４３ｂの温度を第２の再生流または第４の生成物ストリーム５３３を形成する少なくとも１種の吸着材料の再生に好適な温度に上昇させ得る。この温度は、一実施形態では、例えば、約１００〜１８０℃、または特に約１３０〜１５０℃の温度であり得る。第４の生成物ストリーム５３３は、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に第２の再生流として選択的に制御及び導入されて、少なくとも１種の吸着材料（図５には示さず）に吸着された少なくとも１種の成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分を脱着させ得る。第２の再生流または第４の生成物ストリーム５３３、残留成分ならびに／もしくはＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１中の脱着成分の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３２から回収可能な第３の生成物ストリーム３３１を形成し得る。第３の生成物ストリーム３３１は、ファン３３２、例えば、誘導式通風ファンに導入されて第３の生成物ストリーム３３３の一部分を形成し得るが、この第３の生成物ストリーム３３３は二次酸化剤ファン２８への流入前に任意選択的に二次酸化剤流２７に導入されてこれと化合して二次酸化剤流３５１の一部分を形成し得る。補助加熱器５３１は、汽缶３４及びＥＳＰ３７に流体接続されて、汽缶３４から燃焼ガス流５３０を回収すると共にこの燃焼ガス流５３０を補助加熱器５３１に導入することにより、補助汽缶５３１から燃焼ガス流５３２を回収すると共にこの燃焼ガス流５３２をＥＳＰ３７に導入させるか、またはＥＳＰ３７への導入に先立ってこの燃焼ガス流５３２を燃焼ガス流３６と化合させるように導入させ得る。補助加熱器５３１から回収された燃焼ガス流５３２は、補助加熱器５３１に導入された燃焼ガス流５３０に対して低下した温度またはより低い温度であり得る。
【００８４】
代替的実施形態構成では、ファン３３２は、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２及び補助加熱器５３１に流体接続されて、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２から第４の生成物ストリーム１４３aまたは第４の生成物ストリーム１４３ｂを回収すると共にこの第４の生成物ストリーム１４３aまたは第４の生成物ストリーム１４３bを補助加熱器５３１に導入させ得るか、もしくは、ファン３３２が、補助加熱器５３１及びＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に流体接続されて、補助加熱器５３１から第４の生成物ストリーム５３３を回収すると共にこの第４の生成物ストリーム５３３を再生流、例えば、第２の再生流等、としてＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に導入させ得る。あるいは、補助加熱器５３１は、酸化剤予熱器３０の高温側（図５には示さず）及びＥＳＰ３７に流体接続されて、酸化剤予熱器３０の高温側（図５には示さず）から燃焼ガス流５３０を回収してこの燃焼ガス流５３０を補助加熱器５３１に導入させると共に、補助汽缶５３１から燃焼ガス流５３２を回収してこの燃焼ガス流５３２をＥＳＰ３７に導入させ得る。あるいは：補助加熱器５３１は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３及びＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に流体接続されて、少なくとも周期的に第２の生成物ストリーム１２４の少なくとも一部分を受容して第２の再生流を形成するこの第２の生成物ストリーム１２４の少なくとも一部分の温度を上昇させて、ＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１にこの高温の第２の生成物ストリーム１２４の少なくとも一部分を第２の再生流として導入し得る。一実施形態では、補助加熱器５３１は、凝縮器１２５及びＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に流体接続されて、少なくとも周期的に精製されたの第２の生成物ストリーム１２６の少なくとも一部分を受容することにより、第２の再生流を形成するこの第２の生成物ストリーム１２６の少なくとも一部分の温度を上昇させてＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１にこの高温の精製されたの第２の生成物ストリーム１２６の少なくとも一部分を第２の再生流として導入させ得る。また、補助加熱器５３１は、圧縮機１２７に流体接続されて、圧縮機１２７の中段からの圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分または圧縮状態の第２の生成物ストリーム１２８少なくとも一部分を回収すると共にこの圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分の温度を上昇させてこの高温の圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分を第２の再生流としてＴＳＡ分離器１００の第３の区画１３１に導入させ得る。
【００８５】
一実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２は、酸化剤加熱器３０の低温側の一次側及び二次側回路（図５には示さず）、一次酸化剤ファン２２、二次酸化剤ファン２８及びファン１４４を経由して汽缶３４に流体接続されて、汽缶４３に一次酸化剤流３５０、２３及び予熱済一次酸化剤流３１及び複合燃料流３３の少なくとも一部分として第４の生成物ストリーム１４３ａ及び１４５の少なくとも一部分を任意選択的に導入させ、かつ／または汽缶３４に二次酸化剤流３５１、２９及び予熱済酸化剤流３２の少なくとも一部分として第４の生成物ストリーム１４３ａ、１４５及び１４７の少なくとも一部分を任意選択的に導入させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２は、温度調節源１４０、例えば、周囲環境等、に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第４のステップまたは温度調節ステップ中にＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に温度調節流１４１、例えば、外気流等、を導入し得る。一実施形態では、温度調節流１４１は、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２中で少なくとも１種の吸着材料（図５には示さず）からの成分の脱着または掃除、ならびに／もしくはその温度を変更させ得る。ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２中の温度調節流１４１及び／または残留成分、例えば、第１の成分及び／または第３の成分等、の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２から回収可能な第４の生成物ストリーム１４３aを形成し得る。一態様では、第４の生成物ストリーム１４３aは、例えば、約４０〜６０℃の温度で回収されると共にファン１４４、例えば、誘導式通風ファン等、に導入されて、第４の生成物ストリーム１４５を形成し得る。第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分は第４の生成物ストリーム１４７を形成するが、この第４の生成物ストリーム１４７は二次酸化剤流３５１を形成するように任意選択的に方向付けられるか、または二次酸化剤流２７と化合して二次酸化剤流３５１の一部分を形成するように任意選択的に方向付けられ得る。第４の生成物ストリーム１４５の少なくとも一部分は、一次酸化剤流３５０を形成するように少なくとも周期的に任意選択的に方向付けられるか、または一次酸化剤流２１と化合して一次酸化剤流３５０を形成するように任意選択的に方向付けられ得る。代替的実施形態構成では、ファン１４４は、温度調節源１４０及びＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に流体接続されて、温度調節源１４０から温度調節流１４１を回収すると共にこの温度調節流１４１をＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２に導入させるか、もしくはＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２、補助加熱器５３１、一次酸化剤ファン２２及び二次酸化剤ファン２８に流体接続されて、ＴＳＡ分離器１００の第４の区画１４２から第４の生成物ストリーム１４３aを回収してこの第４の生成物ストリーム１４３ｂ、１４５及び１４７を補助汽缶５３１、一次酸化剤ファン２２及び二次酸化剤ファン２８に導入させ得る。
【００８６】
代替的実施形態では、燃焼システム５、低圧蒸気流１２０、ＶＬＰタービン１２１、及び燃焼システム５中の極低圧蒸気流１２２を補助汽缶（図５には示さず）により置換することにより、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に凝縮器１２５及び追加の水流（図５には示さず）から回収した凝縮液流（図５には示さず）を蒸気流に変換させてこれを第１の再生流として利用可能である。そのような例示的実施形態に従った代替的構成を図６に示す。
【００８７】
図６は本開示の代替的実施形態に従った燃焼システム６を示す簡単な概略図であり、排ガス脱硫器またはＦＧＤ３００及び粒子捕集器３７（例えば、静電式沈殿器またはＥＳＰ３７）、及びＴＳＡ分離器１００、補助加熱器５３１、ならびに補助汽缶１５１を内蔵している。ＴＳＡ分離器１００は、燃焼システム６との一体化により、燃焼システム６内で燃焼器により生成された多成分混合流体または供給流、例えば、燃焼ガス流または排ガス流等、からの少なくとも第１の成分（一実施形態では、例えば、１種以上の：二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素、酸素、及び／または重金属を含み得る）の吸着ガス分離に供し得る。燃焼システム６は、任意選択的に一次酸化剤源２０、一次酸化剤ファン２２、任意選択的に二次酸化剤源２６、二次酸化剤ファン２８、一次側回路及び二次側回路含む高温側（図６には示さず）及び低温側（いずれも図６には示さず）を有する酸化剤加熱器または酸化剤予熱器３０、任意選択的に燃料源２４、一体型熱交換機（図６には示さず）を有する燃焼器または汽缶３４、給水源５０、蒸気タービン５１（一実施形態では、高圧タービンまたは段、中圧タービンまたは段、及び低圧タービンまたは段を有する、例えば、多段蒸気タービン等、を備え得る）（いずれも図６には示さず）、ＥＳＰ３７、ファン３９、ＦＧＤ３００、任意選択的な燃焼ガス弁１０１、昇圧器ファン１１０、直接接触型冷却器またはＤＣＣ１１３、第１の区画１１５、第２の区画１２３、第３の区画１３１及び第４の区画１４２を有するＴＳＡ分離器１００、凝縮器１２５、圧縮機１２７、補助加熱器５３１、補助汽缶１５１、ファン３３２、ファン１４４、及び煙突４１を備え得る。
【００８８】
代替的実施形態では、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３及び燃焼システム６は、補助汽缶１５１及び凝縮器１２５に流体接続されて、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に補助汽缶１５１から極低圧蒸気流１５２を回収すると共にこの極低圧蒸気流１５２を第１の再生流として導入し得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３及び燃焼システム６はまた、圧縮機１２７、及び最終利用１２９にも流体接続され得る。例えば、ＤＣＣ１１３、圧縮機１２７及び／または水源（図６には示さず）から回収された水または凝縮液流（図６には示さず）及び任意選択的には、凝縮器１２５から回収された凝縮液流１５０は、補助汽缶１５１に導入されることにより、水及び／または凝縮液流（図６には示さず）を、例えば、極低圧蒸気流１５２に変換させ得る。一実施形態では、この極低圧蒸気流１５２は、約３００絶対ｋＰａ未満、または特に約１５０絶対ｋＰａ未満または特に約２０絶対ｋＰａ未満の圧力の蒸気流から成り得る。補助汽缶１５１は、凝縮液及び／または水流の蒸気流への変換用の任意の好適な装置、例えば、汽缶または熱交換機であればよい。
【００８９】
図７は、第１段凝縮器、ポンプまたは具体的には排出器、第２段凝縮器、及び圧縮機を使用した例示的構成を示す。この構成は、本開示の実施形態に従った上述の燃焼システム１〜６及びＴＳＡ分離器に対して使用可能である。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３は、第１段凝縮器６０１、排出器６０３、第２段凝縮器６０５、圧縮機１２７、及び最終利用１２９に流体接続され得る。第１段凝縮器６０１及び第２段凝縮器６０５は、例えば、凝縮器、水分離器、冷却器、または凝縮型熱交換機等であり、冷却液源（図７には示さず）に流体接続され得る。冷却液流、例えば、外気流または水流等、（いずれも図７には示さず）は、第１段凝縮器６０１及び第２段凝縮器６０５に供給すると共にこれらから回収することにより、第１段凝縮器６０１及び第２段凝縮器６０５に対して冷却及び熱除去を行い得る。第２の生成物ストリーム１２４は、ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３から回収されると共に第１段凝縮器６０１に導入され、ここで凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、が凝縮して、第１段凝縮器６０１及びＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３内に圧力降下を生じる一方で凝縮液流６０６及び高純度の精製されたの第２の生成物ストリーム６０２を形成させ得る。精製されたの第２の生成物ストリーム６０２は、第１段凝縮器６０１から回収されると共に排出器６０３低圧口（図７には示さず）に導入され得る。高純度で高圧圧縮状態の第２の生成物ストリーム６１０は、例えば、第１の圧縮段の後方等、の圧縮機１２７から回収されると共に動力流として排出器６０３の高圧口（図７には示さず）に導入され、この排出器６０３が第１段凝縮器６０１及びＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３中でこの圧力を更に低下させ、かつ／または低加下圧力を維持し得る。ＴＳＡ分離器１００の第２の区画１２３中の圧力低下は、少なくとも１種の吸着材料に吸着された成分の脱着を促進させて再生プロセス及び第１の再生ステップ中に蒸気の消費を低減させる上で好都合であり得る。精製されたの第２の生成物ストリーム６０４は、排出器６０３から回収されて第２段凝縮器６０５に導入されて、ここで凝縮性成分、例えば、第３の成分またはＨ２Ｏ等、が凝縮して凝縮液流６０７及び高純度の精製されたの第２の生成物ストリーム１２６が形成され得る。この精製されたの第２の生成物ストリーム１２６は、第２段凝縮器６０５から回収されると共に圧縮機１２７に導入されて、これにより精製されたの第２の生成物ストリーム１２６の圧力が上昇されることにより圧縮状態の第２の生成物ストリーム１２８が生成され、この圧縮状態の第２の生成物ストリーム１２８が圧縮機１２７から回収されて最終利用１２９に向けられ得る。一実施形態では、凝縮液流６０６は第１段凝縮器６０１から回収可能であり、凝縮液流６０７は任意選択的に少なくとも１つのポンプ（図７には示さず）を有する第２段凝縮器６０５から回収されて任意選択的に化合されることにより凝縮液流１５０を形成可能である。圧縮機１２７は、圧縮機１２７からの回収可能な凝縮液流６１１を生成し得る。任意選択的には、直列流体接続された追加の凝縮器、凝縮器段、ポンプ及び弁（いずれも図７には示さず）を使用可能である。任意選択的には、圧縮機１２７は、補助加熱器または補助熱交換機を任意選択的に経由してＴＳＡ分離器、例えば、第１の再生区画または第２の再生区画等、に流体接続され、ここで圧縮状態の第２の生成物ストリームの少なくとも一部分が、圧縮機１２７の下流または圧縮機１２７中段で回収されて再生流として、例えば、第１の及び／または第２の再生流の少なくとも一部分等、としての使用に供され得る。補助加熱器または補助熱交換機は、圧縮状態の第２の生成物ストリームの温度を少なくとも１種の吸着材料の再生に好適な温度に、または再生流に好適な温度に上昇させ得る。
【００９０】
代替的実施形態の図１、２、３、４、５、及び６を参照して、ＴＳＡ分離器１００は、静止した接触器、１つの包囲体中に収容された複数の接触器、または個々の包囲体中に収容された複数の接触器に対して流体流及び区画が移動可能である２つ以上の区画を通して移動する接触器に対して区画及び流体流が静止した２つ以上の区画を備え得る。ＴＳＡ分離器１００は、追加の区画、例えば、再生区画及び再生ステップまたは第１の再生区画及び第１の再生ステップに隣接してかつ／もしくはシーケンス上先行して位置する事前再生区画、及び吸着区画ならびに吸着ステップに隣接してかつ／もしくはシーケンス上先行してまたはシーケンス上後続して位置する還流区画を備え得る。事前再生区画及び還流区画は、事前再生区画から多量の還流流を回収すると共にこの多量の還流流を還流区画に導入するように流体接続され得る。事前再生区画は事前再生流源から事前再生流、例えば、蒸気流、空気流、または第１の成分が富化された流れを受容するように流体接続され得る。還流区画は還流区画から第５の生成物ストリームを回収すると共にこれを煙突経由で、例えば、周囲環境等、に排出させるように流体接続され得る。あるいは、ＴＳＡ分離器から導入及び回収される流体流のうちのいずれかがＴＳＡ分離器から導入及び回収された供給流の方向に対して並流または逆流する方向に流動し得る、燃焼システム及びＴＳＡ分離器を構成可能である。一実施形態では、少なくとも１つの粒子捕集器、例えば、機械式捕集器またはサイクロン、織布濾過器またはバグハウス等、湿式スクラバ、及びディーゼル粒子濾過器等、を静電集塵器の代替物として使用して燃焼ガス流の粒子レベルを低減させ得る。一態様では、一次酸化剤源２０、二次酸化剤源２６及び温度調節源１４０は、１つ以上の酸化剤源であり得る。燃焼器中で燃焼用反応体として使用する酸化剤流には、大気レベル以上に酸素を補充または酸素を富化させた空気、実質上の酸素、酸素を減損させた空気、大気より低い酸素含有量のガス流、及び再循環燃焼ガスが含まれ得るが、これらに限定はされない。別の態様では、燃焼システムの燃焼器は、少なくとも１つの：タービン燃料燃焼器、例えば、ガスタービン燃焼器、複合サイクルガスタービン燃焼器、軽炭化水素燃焼器、液体燃料（例えば、油／灯油／ディーゼル／ガソリン／ジェット燃料及び他の液体燃料焚き）燃焼器、石炭焚き燃焼器（石炭焚き発電プラント等の、固形、微粉末、ガス化、または他の形態の石炭燃料式燃焼器を含む）、バイオマス固形及び／または液体燃料燃焼器、蒸気発生器／汽缶燃焼器、及びプロセスヒータ燃焼器（例えば、プロセス流体及び／またはガスの加熱のための精製及び／または工業プロセスに使用され得る）等、例えば、任意の燃焼器、例えば、化石燃料等の炭素質燃料燃焼式の内燃または往復機関、タービン、または炉等、を備え得る。燃焼システムは、酸化剤源からは酸化剤流を、燃料源からは燃料流を回収してこの酸化剤流を燃料流と混合及び燃焼させて燃焼ガス流を形成させるように流体接続された燃焼器を内蔵可能であり、この燃焼器は燃焼ガス流を粒子捕集器に導入させるように流体接続可能である。直接接触型冷却器は、ＴＳＡ分離器に供給流として使用される処置済燃焼ガス流の温度を低下させるように使用される任意の好適な熱伝達装置または熱交換装置であり得る。酸化剤予熱器は、任意の好適な予熱器、例えば、ロータリ型熱交換機等、を備え得る。
【００９１】
一実施形態では、燃焼システムの動作プロセスであって：燃料源；酸化剤源；燃焼器；給水源；熱交換装置；任意選択的に少なくとも１つの排気後処理装置；蒸気タービン；補助給水源,補助熱交換機；任意選択的な極低圧蒸気タービン（本明細書中「ＶＬＰタービン」と呼ぶ）；吸着式ガス分離器、及び凝縮器、を備える燃焼システムの動作プロセスが提供される。燃料流は、燃料源から回収されて燃焼器、例えば、汽缶またはガスタービン、もしくは内燃機関に導入され得る。酸化剤流は、酸化剤源から回収されて燃焼器に導入され、ここで燃料流及び酸化剤流が混合及び燃焼されて燃焼ガス流を生成し得る。水及び／または凝縮液流は、給水源から回収されて熱交換装置、例えば、ガス液体熱交換機、一体型汽缶を内蔵した熱交換機、熱回収型蒸気発生器等、の低温側に導入され得る。燃焼器は、熱交換装置の高温側に燃焼ガス流を導入して熱交換装置の中の低温側中の水及び／または凝縮液流を高圧蒸気流に変換させるように熱を供給するように流体接続され、この高圧蒸気流がその後蒸気タービンに導入され得る。燃焼ガス流の少なくとも一部分は、燃焼器及び／または熱交換装置の高温側の少なくとも一方から回収されてＴＳＡ分離器、例えば、ＴＳＡ分離器の第１の区画等、に導入されて、供給流、例えば、燃焼ガス流等、としての多成分混合流体から少なくとも第１の成分、例えば、二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素及び重金属等、が分離され得る。高圧蒸気流は例えば、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンに向けられ得る。高圧蒸気流の一部分は、好ましくは任意選択的に約周囲圧力（例えば、蒸気タービンがほぼ海面レベルの高度にあるとき約１００絶対ｋＰａ）以上の低圧の低圧蒸気流として蒸気タービンから回収可能である。周囲圧力が約１００ｋＰａであり得るそのような一例示的実施形態では、低圧蒸気流は、例えば、中圧タービンの下流であって低圧タービンの上流の、または低圧タービンの下流の場所の蒸気タービンからの、例えば、約６００絶対ｋＰａ未満で任意選択的に約１００絶対ｋＰａ超、具体的には、約３００絶対ｋＰａ未満で任意選択的に約１００絶対ｋＰａ超、またはより具体的には、約２００絶対ｋＰａ未満で任意選択的に約１００絶対ｋＰａ超、または最も具体的には、約１５０絶対ｋＰａ未満で任意選択的に約１００絶対ｋＰａ超、の圧力を有し得る。蒸気タービンから回収された低圧蒸気流は、補助熱交換機の低温側中の水及び／または凝縮液流を極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満または具体的には約２００絶対ｋＰａ未満またはより具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満等、に変換する熱源としての補助熱交換機の高温側に、またはＶＬＰタービンからの極低圧蒸気流の回収に先立って少なくとも１つの機械的に連結された装置、例えば、補助発電機、ポンプまたは圧縮機等、に動力供給をするＶＬＰタービンに、導入され得る。水及び／または凝縮液流は、補助給水源から回収されて補助熱交換機の低温側に導入されることにより、極低圧蒸気流が生成される。極低圧蒸気流は補助熱交換機の低温側から回収される。極低圧蒸気流の少なくとも一部分は、補助熱交換機またはＶＬＰタービンからの極低圧蒸気流の回収に先立って、任意選択的なＶＬ��タービン及び少なくとも１つの機械的に連結された装置、例えば、補助発電機、ポンプまたは圧縮機等、に任意選択的に導入されてこれらに動力供給をするように使用され得る。極低圧蒸気流の少なくとも一部分は、ＴＳＡ分離器からの回収が可能なＴＳＡ分離器の生成物ストリーム、例えば、第２の生成物ストリーム等、の一部分の形成に先立って、補助熱交換機の低温側から回収されて再生流、例えば、第１の再生流等、としてＴＳＡ分離器に導入されて、ＴＳＡ分離器中で少なくとも1種の吸着剤材料の少なくとも一部分を再生させ得る。第２の生成物ストリームは、凝縮器、例えば、凝縮型熱交換機等、に導入されて、凝縮液流及び精製されたの第２の生成物ストリームを分離及び生成させ得る。凝縮器から回収された凝縮液流は、任意選択的に再循環されて補助給水源に導入され得る。熱交換装置の低温側からの補助熱交換機及び補助凝縮液源の低温側の流体分離は、熱交換装置の低温側に取込まれた汚染物質を低減させる上で好都合であり得る。そのような一実施形態では、ＶＬＰタービンの使用は、さもなければ排出されるかまたは利用され得ないエネルギーの回収及び使用に好都合であり、かつ／または再生流としての極低圧蒸気流の使用はＴＳＡプロセス及びＴＳＡ分離器の動作費用低減となり得る高エネルギーの高圧蒸気流の消費低減に好都合であり得る。あるいは、低圧蒸気流の一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に蒸気タービンから回収されると共に第１の再生流としてＴＳＡ分離器の第２の区画に導入され得る。
【００９２】
一実施形態では、燃焼システムは：燃料源；及び酸化剤源；燃料源からの燃料流及び酸化剤源からの酸化剤流を回収して燃焼ガス流を生成するように流体接続された燃焼器、例えば、汽缶、ガスタービン、または内燃機関等；給水源；給水源から水及び／または凝縮液流を回収するように流体接続された低温側ならびに燃焼器から燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収して高圧蒸気流を生成するように流体接続された高温側を有する、熱交換装置、例えば、汽缶内の一体型熱交換機または熱回収型蒸気発生器等；燃焼器及び／または熱交換装置の少なくとも一方から燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続された、任意選択的に少なくとも１つの排気後処理装置、例えば、粒子捕集器及び／または排ガス脱硫器等；低温側熱交換装置から高圧蒸気流を回収して少なくとも低圧蒸気流を生成するように流体接続された少なくとも１つの蒸気タービン；蒸気タービンから低圧蒸気流を回収して極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約２００絶対ｋＰａ未満またはより具体的には約１５０絶対ｋＰａ未満等、を生成するように流体接続された任意選択的な極低圧流タービンまたはＶＰＬタービン；補助給水源；補助熱交換機の低温側に水及び／または凝縮液流を回収するように流体接続され、かつ補助熱交換機の高温側に蒸気タービンからの低圧蒸気流または熱交換装置の高温側のからの燃焼ガス流少なくとも一方を回収および導入するように流体接続された補助熱交換機、及び温度変動吸着式ガス分離器の第１の区画への供給流として燃焼器、熱交換装置または排気後処理装置の高温側の少なくとも一方から生成された燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続され、蒸気タービンから温度変動吸着式ガス分離器の第２の区画に第１の再生流として低圧蒸気流を回収するように任意選択的に流体接続され、ＶＬＰタービンから温度変動吸着式ガス分離器の第２の区画に第１の再生流として極低圧蒸気流を回収するように任意選択的に流体接続され、かつ補助熱交換機の低温側から温度変動吸着式ガス分離器の第２の区画に第１の再生流として極低圧蒸気流を回収するように任意選択的に流体接続された、温度変動吸着式ガス分離器、を備える。そのような一実施形態では、ＶＬＰタービンは、蒸気タービン、例えば、中圧タービンの下流であって低圧タービンの上流、または低圧タービンの下流等、に流体接続されて、蒸気タービンから周囲圧力以上の低圧蒸気流を回収し得、ここで蒸気タービンからの低圧蒸気流がＶＬＰタービンに導入されて、ＶＬＰタービン及びこれに機械的に連結された装置、例えば、補助発電機等、に動力を供給し得る。任意選択的には、ＶＬＰタービンは、複数の流体接続された蒸気タービンから複数の低圧蒸気流を回収し得る。
【００９３】
代替的実施形態では、燃焼システムは：燃料源；及び酸化剤源；燃料源からの燃料流及び酸化剤源からの酸化剤流を回収して燃焼ガス流を生成するように流体接続された燃焼器、例えば、汽缶、ガスタービン、または内燃機関等；給水源；熱交換装置、例えば、燃焼器から燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続され、かつ水及び／または凝縮液流を回収するために給水源に流体接続されて高圧蒸気流を生成させる汽缶または熱回収型蒸気発生器中の一体型熱交換機；任意選択的に少なくとも１つの排気後処理装置、例えば、燃焼器及び／または熱交換装置の少なくとも一方から燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続された粒子捕集器及び／または排ガス脱硫器；熱交換装置から高圧蒸気流を回収するように流体接続され、任意選択的に低圧段として任意選択的な背圧タービンを有し、極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約２００絶対ｋＰａ未満またはより具体的には１５０絶対ｋＰａ未満等、を生成する、少なくとも１つの蒸気タービン；蒸気タービンから極低圧蒸気流の少なくとも一部分を回収して追加の動力を発生する、例えば、補助発電機に動力供給する等、ように流体接続された、蒸気タービンとは任意選択的に別個の凝縮用蒸気タービン、及び燃焼器、熱交換装置及び／または排気後処理装置の少なくとも１つから燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収し、例えば、ＴＳＡ分離器の第１の区画に燃焼ガス流を導入するように流体接続されて、蒸気タービンから回収された極低圧蒸気流の一部分を回収すると共に、例えば、ＴＳＡ分離器の第２の区画に極低圧蒸気流を導入するように流体接続された、ＴＳＡ分離器、を備え得る。極低圧蒸気流の少なくとも一部分は、凝縮用蒸気タービンに導入されて降下され、少なくとも１つの機械的に連結された装置、例えば、補助発電機に動力を供給して、極低圧蒸気流の一部分が再生流としてＴＳＡ分離器中に使用及び導入され得る一方で追加の電力を発生させかつ／またはエネルギー損失を低減させ得る。あるいは、低圧蒸気流の一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に蒸気タービンから回収されると共に第１の再生流としてＴＳＡ分離器の第２の区画に導入され得る。
【００９４】
別の代替的実施形態では、燃焼システムは：燃料源；及び酸化剤源；燃料源からの燃料流及び酸化剤源からの酸化剤流を回収して燃焼ガス流を生成するように流体接続された、燃焼器、例えば、汽缶、ガスタービン、または内燃機関等；給水源；熱交換装置、例えば、燃焼器から燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続され、かつ水及び／または凝縮液流を回収するために給水源に流体接続されて高圧蒸気流を生成させる、汽缶または熱回収型蒸気発生器中の一体型熱交換機等；任意選択的に少なくとも１つの排気後処理装置、例えば、燃焼器及び／または熱交換装置の少なくとも一方から燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続された粒子捕集器及び／または排ガス脱硫器；熱交換装置から高圧蒸気流を回収するように流体接続されて少なくとも低圧蒸気流を生成する、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービン、を例えば有する蒸気タービン；蒸気タービン、例えば、蒸気タービンの中圧タービンの下流、蒸気タービンの低圧タービンの上流、または蒸気タービンの低圧タービンの下流等、から低圧蒸気流の少なくとも一部分を回収すると共にこの低圧蒸気流を補助熱交換機の高温側に導入するように流体接続されて、補助給水源から水及び／または凝縮液流を回収すると共にこの水及び／または凝縮液流を補助熱交換機の低温側に導入するように流体接続され、極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約２００絶対ｋＰａ未満またはより具体的には１５０絶対ｋＰａ未満等、を生成する、補助熱交換機；燃焼器、熱交換装置及び／または排気後処理装置の少なくとも１つから燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収すると共にこの燃焼ガス流の少なくとも一部分を例えばＴＳＡ分離器の第１の区画に導入するように流体接続されて、補助熱交換機の低温側から極低圧蒸気流を回収すると共にこの極低圧蒸気流をＴＳＡ分離器の第２の区画に導入するように流体接続された、ＴＳＡ分離器、及びＴＳＡ分離器の第２の区画から第２の生成物ストリームを回収するように流体接続されて、凝縮器から凝縮液流を回収すると共にこの凝縮液流を補助給水源に導入するように任意選択的に流体接続された、凝縮器、例えば、凝縮型熱交換機、を備え得る。補助給水源は任意選択的に、直接接触型冷却器、凝縮器、及び／または圧縮機から少なくとも１つの凝縮液流を回収するように流体接続され得る。あるいは、低圧蒸気流の一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に蒸気タービンから回収されると共に第１の再生流としてＴＳＡ分離器の第２の区画に導入され得る。
【００９５】
別の代替的実施形態では、燃焼システムは：燃料源；及び酸化剤源；燃料源からの燃料流及び酸化剤源からの酸化剤流を回収して燃焼ガス流を生成するように流体接続された燃焼器、例えば、汽缶、ガスタービン、または内燃機関等；給水源；燃焼器から熱源として燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続されて、水及び／または凝縮液流を回収するために給水源に流体接続されて高圧蒸気流を生成させる、熱交換装置、例えば、汽缶中の一体型熱交換機または熱回収型蒸気発生器等；燃焼器及び／または熱交換装置の少なくとも一方から燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続された、任意選択的に少なくとも１つの排気後処理装置、例えば、粒子捕集器及び／または排ガス脱硫器等；補助給水源；補助熱交換機の高温側が燃焼器、排気後処理装置、または熱交換装置の少なくとも１つから燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように任意選択的に流体接続されて、補助給水源から水及び／または凝縮液流を回収および導入してこの水及び／または凝縮液流を補助熱交換機の低温側に導入するように流体接続されて、極低圧蒸気流、例えば、約３００絶対ｋＰａ未満、または具体的には約２００絶対ｋＰａ未満またはより具体的には１５０絶対ｋＰａ未満等、を生成する、熱交換装置と任意選択的に一体の補助熱交換機；補助熱交換機から極低圧蒸気流の少なくとも一部分を任意選択的に回収するように流体接続された、任意選択的に極低圧蒸気タービンまたはＶＬＰタービン；燃焼器、熱交換装置及び／または排気後処理装置、例えば、ＴＳＡ分離器の第１の区画等、の少なくとも１つから燃焼ガス流の少なくとも一部分を回収するように流体接続されて、補助熱交換機の低温側から極低圧蒸気流の少なくとも一部分を回収してこの極低圧蒸気流を再生流としてＴＳＡ分離器の第２の区画に導入するように流体接続されたＴＳＡ分離器、及びＴＳＡ分離器の第２の区画から第２の生成物ストリームを回収するように流体接続されて、凝縮器から凝縮液流を回収してこの凝縮液流を補助給水源に導入するように任意選択的に流体接続された、凝縮器、例えば、凝縮型熱交換機等、を備え得る。補助給水源は任意選択的に熱交換機に熱を供給及び伝達するために少なくとも１つの凝縮液流を回収して、凝縮液流、例えば、凝縮器から回収された凝縮液流及びＴＳＡ分離器の第２の生成物ストリーム、直接接触型冷却器、凝縮器、及び／または圧縮機からの凝縮液流等、を加熱し得るように流体接続され得る。ＶＬＰタービンは、機械的に接続された装置、例えば、補助発電機等、に動力を供給して追加の動力を生成させ得る。あるいは、低圧蒸気流の一部分は、例示的ＴＳＡプロセスの第２のステップまたは第１再生ステップ中に蒸気タービンから回収されると共に第１の再生流としてＴＳＡ分離器の第２の区画に導入され得る。
【００９６】
本明細書に説明した例示的実施形態は、網羅的であるようにまたは本技術の範囲を開示した厳密な形態に限定するように意図されたものではない。これらの例示的実施形態は、当業者がその教示を理解可能なように本技術の原理及びその応用及び実際使用について説明するように選択及び記述したものである。
【００９７】
以上の開示に鑑みれば当業者に明らかであるように、この技術の慣例的方法でその範囲から逸脱することなく多数の改変及び修正が可能である。したがって、本技術の範囲は以下の特許請求の範囲により定義した本質内容に従って解され得る。
【図１】
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【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】
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【国際調査報告】
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