(57)【要約】【課題】粒子を含むガスをガス洗浄する際、ガス洗浄塔での粒子捕集性能が向上するガス処理装置及び方法、ＣＯ2回収装置及び方法を提供する。【解決手段】  粒子含有ガス１０１と洗浄液１０２とを接触させ、粒子含有ガス１０１中の粒子を捕集するガス処理装置であって、粒子含有ガス１０１と洗浄液１０２とを並流接触させるガス洗浄部１０３を有するガス洗浄塔１０４と、ガス洗浄塔１０４のガス流れ後流側に設けられ、洗浄後の粒子含有ガス（洗浄後ガス）１０１ａと冷却液１０５とを向流接触させるガス冷却部１０６を有するガス冷却塔１０７と、ガス洗浄塔１０４とガス冷却塔１０７とを底部側で連通し、ガス洗浄塔１０４で洗浄された洗浄後ガス１０１ａをガス冷却塔１０７の内部に導入するガス連通路１０８と、を具備し、ガス連通路のガス洗浄塔側の接続開口部に設けられ、ガス流れを抑制する傾斜板１０４ｃを有する。【選択図】図１
2019081154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子含有ガスと洗浄液とを接触させ、前記粒子含有ガス中の粒子を捕集するガス処理装置であって、
前記粒子含有ガスと前記洗浄液とを並流接触させるガス洗浄部を有するガス洗浄塔と、
前記ガス洗浄塔のガス流れ後流側に設けられ、洗浄後の前記粒子含有ガスと冷却液とを向流接触させるガス冷却塔と、
前記ガス洗浄塔と前記ガス冷却塔とを底部側で連通し、前記ガス洗浄塔で洗浄された洗浄後ガスを前記ガス冷却塔の内部に導入するガス連通路と、を具備し、
前記ガス洗浄塔が、前記ガス洗浄部のガス流れ後流側に設け、落下する洗浄液を貯留する洗浄液貯留部と、
該洗浄液貯留部からの洗浄液をガス洗浄塔の頂部側に循環させる洗浄液循環ラインと、
前記ガス連通路のガス洗浄塔側の接続開口部に設けられ、ガス流れを抑制する傾斜板と、を有し、
前記ガス冷却塔が、前記洗浄後ガスから凝縮された凝縮水を貯留する凝縮水貯留部と、
該凝縮水貯留部からの凝縮水をガス冷却部に循環させる凝縮水循環ラインと、
前記凝縮水循環ラインに介装され、前記凝縮水を冷却する冷却器と、
前記ガス冷却部のガス流れ後流側に設けたデミスタと、
前記ガス冷却塔の前記凝縮水を前記ガス洗浄塔に移送する凝縮水移送ラインと、を有することを特徴とするガス処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記洗浄液貯留部に、洗浄液の液貯留量を測定する液レベル計を有することを特徴とするガス処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記粒子含有ガスが、硫黄酸化物を含有すると共に、
前記洗浄液内に、塩基性化合物を供給する塩基性化合物供給部を有することを特徴とするガス処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガス処理装置と、
前記ガス冷却塔から排出された処理後ガスを排出するガス排出ラインと、
ガス排出ラインにより導入され、冷却後ガス中のＣＯ2とＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去するＣＯ2吸収塔と、
ＣＯ2を吸収したリッチ溶液をリボイラの蒸気により再生するＣＯ2吸収液再生塔と、
前記ＣＯ2吸収塔から前記リッチ溶液を抜出すと共に、前記ＣＯ2吸収液再生塔側に導入するリッチ溶液供給ラインと、
前記ＣＯ2吸収液再生塔で再生されたＣＯ2が放散されたリーン溶液を前記ＣＯ2吸収液再生塔から抜出すと共に、前記ＣＯ2吸収塔に導入し、ＣＯ2吸収液として再利用するリーン溶液供給ラインと、を具備することを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項５】
粒子含有ガスと洗浄液とを接触させ、前記粒子含有ガス中の粒子を捕集するガス処理方法であって、
ガス洗浄塔内において、前記粒子含有ガスと前記洗浄液とを並流接触させ、ガス洗浄後ガスを落下させると共に、ガス流れ抑制板によりガス流路を狭めつつ洗浄液貯留部の液面に衝突させて除塵する除塵工程と、
除塵後の洗浄後ガスをガス冷却塔で冷却する際、洗浄後ガス中の水分を冷却水により凝縮して凝縮水を得る冷却工程と、
得られた凝縮水をガス洗浄塔側に供給して、洗浄液を補給する洗浄液補給工程とを有することを特徴とするガス処理方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記洗浄液貯留部の液レベルの調整により、ガス洗浄塔の圧力損失を調整することを特徴とするガス処理方法。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記粒子含有ガスが、硫黄酸化物を含有すると共に、
前記洗浄液内に、塩基性化合物を供給して脱硫することを特徴とするガス処理方法。
【請求項８】
硫黄酸化物とＣＯ2とを含有する粒子含有ガスをガス洗浄塔内に導入し、循環する洗浄液内に塩基性化合物を供給して、粒子含有ガスを除塵すると共に脱硫する洗浄脱硫工程と、
除塵脱硫後の洗浄後ガスをガス冷却塔で冷却する際、洗浄後ガス中の水分を冷却水により凝縮して凝縮水を得る冷却工程と、
得られた凝縮水をガス洗浄塔側に供給して、洗浄液を補給する洗浄液補給工程と、
ガス冷却後の処理後ガスをＣＯ2吸収塔に導入し、冷却後ガス中のＣＯ2とＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去するＣＯ2吸収工程と、
ＣＯ2を吸収したリッチ溶液をＣＯ2吸収液再生塔に導入し、リボイラ蒸気により再生するＣＯ2吸収液再生工程と、
前記ＣＯ2吸収液を前記ＣＯ2吸収塔と前記ＣＯ2吸収液再生塔とを循環ラインにより循環再利用する工程と、を有することを特徴とするＣＯ2回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス中の粒子を除去するガス処理装置及びガス処理方法、ＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球の温暖化現象の原因の一つとして、ＣＯ2による温室効果が指摘され、地球環境を守る上で国際的にもその対策が急務となってきた。ＣＯ2の発生源としては化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の活動分野に及び、その排出抑制への要求が一層強まる傾向にある。これに伴い大量の化石燃料を使用する火力発電所などの動力発生設備を対象に、ボイラやガスタービン等、産業設備の燃焼排ガスをアミン系ＣＯ2吸収液と接触させ、燃焼排ガス中のＣＯ2を除去・回収する方法および回収されたＣＯ2を大気へ放出することなく貯蔵する排ガス処理システムが精力的に研究されている。
【０００３】
前記のようなＣＯ2吸収液を用い、燃焼排ガスからＣＯ2を除去・回収する工程としては、ＣＯ2吸収塔（以下、単に「吸収塔」ともいう。）において燃焼排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させる工程と、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液を再生する吸収液再生塔（以下、単に「再生塔」ともいう。）において加熱し、ＣＯ2を放散させるとともにＣＯ2吸収液を再生して再びＣＯ2吸収塔に循環して再利用する工程とを有するＣＯ2回収装置が種々提案されている。
【０００４】
この吸収塔では、例えばアルカノールアミン等の吸収剤を含むＣＯ2吸収液を用いて、向流接触し、排ガス中のＣＯ2は、化学反応（発熱反応）によりＣＯ2吸収液に吸収され、ＣＯ2が除去された排ガスは系外に放出される。ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液はリッチ溶液とも呼称される。このリッチ溶液はポンプにより昇圧され、再生塔でＣＯ2が放散し再生した高温のＣＯ2吸収液（リーン溶液）により、熱交換器において加熱され、再生塔に供給される。
【０００５】
ところで、燃焼排ガス中には粒子が含まれており、この粒子を含むガスを、ＣＯ2を除去・回収する工程の前段階で処理するガス洗浄、ガス冷却等を行うガス処理装置が設置されている。このガス処理装置においては、ガス洗浄塔の充填部での向流気液接触によるガス処理方式が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、並流気液接触によるガス処理後、向流気液接触によるガス処理方式が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−８７８２８号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６０５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示する向流気液接触方式では、ガス中粒子の捕集性能向上が十分ではない、という問題がある。また、特許文献２に開示する並流気液接触後に向流気液接触する方式においては、並流気液接触部への補給水の供給量が増大するという問題がある。さらに、ガス洗浄塔での粒子捕集効率が低い場合には、ガス洗浄塔の後段にて捕集された液中粒子の装置への付着による汚れや詰りの問題、粒子含有液のガスへの飛散によるガス処理装置後流側への影響等の問題がある。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑み、粒子を含むガスをガス洗浄する際、ガス洗浄塔での粒子捕集性能が向上するガス処理装置及びガス処理方法、ＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、粒子含有ガスと洗浄液とを接触させ、前記粒子含有ガス中の粒子を捕集するガス処理装置であって、前記粒子含有ガスと前記洗浄液とを並流接触させるガス洗浄部を有するガス洗浄塔と、前記ガス洗浄塔のガス流れ後流側に設けられ、洗浄後の前記粒子含有ガスと冷却液とを向流接触させるガス冷却塔と、前記ガス洗浄塔と前記ガス冷却塔とを底部側で連通し、前記ガス洗浄塔で洗浄された洗浄後ガスを前記ガス冷却塔の内部に導入するガス連通路と、を具備し、前記ガス洗浄塔が、前記ガス洗浄部のガス流れ後流側に設け、落下する洗浄液を貯留する洗浄液貯留部と、該洗浄液貯留部からの洗浄液をガス洗浄塔の頂部側に循環させる洗浄液循環ラインと、前記ガス連通路のガス洗浄塔側の接続開口部に設けられ、ガス流れを抑制する傾斜板と、を有し、前記ガス冷却塔が、前記洗浄後ガスから凝縮された凝縮水を貯留する凝縮水貯留部と、該凝縮水貯留部からの凝縮水をガス冷却部に循環させる凝縮水循環ラインと、前記凝縮水循環ラインに介装され、前記凝縮水を冷却する冷却器と、前記ガス冷却部のガス流れ後流側に設けたデミスタと、前記ガス冷却塔の前記凝縮水を前記ガス洗浄塔に移送する凝縮水移送ラインと、を有することを特徴とするガス処理装置にある。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記洗浄液貯留部に、洗浄液の液貯留量を測定する液レベル計を有することを特徴とするガス処理装置にある。
【００１１】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記粒子含有ガスが、硫黄酸化物を含有すると共に、前記洗浄液内に、塩基性化合物を供給する塩基性化合物供給部を有することを特徴とするガス処理装置にある。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明に記載のガス処理装置と、前記ガス冷却塔から排出された処理後ガスを排出するガス排出ラインと、ガス排出ラインにより導入され、冷却後ガス中のＣＯ2とＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去するＣＯ2吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液をリボイラの蒸気により再生するＣＯ2吸収液再生塔と、前記ＣＯ2吸収塔から前記リッチ溶液を抜出すと共に、前記ＣＯ2吸収液再生塔側に導入するリッチ溶液供給ラインと、前記ＣＯ2吸収液再生塔で再生されたＣＯ2が放散されたリーン溶液を前記ＣＯ2吸収液再生塔から抜出すと共に、前記ＣＯ2吸収塔に導入し、ＣＯ2吸収液として再利用するリーン溶液供給ラインと、を具備することを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００１３】
第５の発明は、粒子含有ガスと洗浄液とを接触させ、前記粒子含有ガス中の粒子を捕集するガス処理方法であって、ガス洗浄塔内において、前記粒子含有ガスと前記洗浄液とを並流接触させ、ガス洗浄後ガスを落下させると共に、ガス流れ抑制板によりガス流路を狭めつつ洗浄液貯留部の液面に衝突させて除塵する除塵工程と、除塵後の洗浄後ガスをガス冷却塔で冷却する際、洗浄後ガス中の水分を冷却水により凝縮して凝縮水を得る冷却工程と、得られた凝縮水をガス洗浄塔側に供給して、洗浄液を補給する洗浄液補給工程とを有することを特徴とするガス処理方法にある。
【００１４】
第６の発明は、第５の発明において、前記洗浄液貯留部の液レベルの調整により、ガス洗浄塔の圧力損失を調整することを特徴とするガス処理方法にある。
【００１５】
第７の発明は、第５又は６の発明において、前記粒子含有ガスが、硫黄酸化物を含有すると共に、前記洗浄液内に、塩基性化合物を供給して脱硫することを特徴とするガス処理方法にある。
【００１６】
第８の発明は、硫黄酸化物とＣＯ2とを含有する粒子含有ガスをガス洗浄塔内に導入し、循環する洗浄液内に塩基性化合物を供給して、粒子含有ガスを除塵すると共に脱硫する洗浄脱硫工程と、除塵脱硫後の洗浄後ガスをガス冷却塔で冷却する際、洗浄後ガス中の水分を冷却水により凝縮して凝縮水を得る冷却工程と、得られた凝縮水をガス洗浄塔側に供給して、洗浄液を補給する洗浄液補給工程と、ガス冷却後の処理後ガスをＣＯ2吸収塔に導入し、冷却後ガス中のＣＯ2とＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去するＣＯ2吸収工程と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液をＣＯ2吸収液再生塔に導入し、リボイラ蒸気により再生するＣＯ2吸収液再生工程と、前記ＣＯ2吸収液を前記ＣＯ2吸収塔と前記ＣＯ2吸収液再生塔とを循環ラインにより循環再利用する工程と、を有することを特徴とするＣＯ2回収方法にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ガス洗浄塔とガス冷却塔とを連通するガス連通路のガス洗浄塔側の接続開口部にガス流れを抑制する傾斜板を設けることにより、洗浄後ガスが連通路に流入するガスの液浴への衝突効率を向上する。また、ガス冷却塔で回収された凝縮水をガス洗浄塔側に移送する凝縮水移送ラインを設け、ガス冷却塔の凝縮水をガス洗浄塔へ導入することにより、ガス洗浄塔への補給水が不要、或いは必要補給量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施例１に係るガス処理装置の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来技術に係るガス洗浄塔の要部概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施例１に係るガス洗浄塔の要部概略図である。
【図３】図３は、実施例２に係るガス処理装置の概略図である。
【図４】図４は、実施例３に係るガス処理装置の概略図である。
【図５】図５は、実施例４に係るガス処理装置を備えたＣＯ2回収装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１に係るガス処理装置の概略図である。
図１に示すように、本実施例に係るガス処理装置１００Ａは、粒子含有ガス１０１と洗浄液１０２とを接触させ、粒子含有ガス１０１中の粒子を捕集するガス処理装置であって、粒子含有ガス１０１と洗浄液１０２とを並流接触させるガス洗浄部１０３を有するガス洗浄塔１０４と、ガス洗浄塔１０４のガス流れ後流側に設けられ、洗浄後の粒子含有ガス（洗浄後ガス）１０１ａと冷却液１０５とを向流接触させるガス冷却部１０６を有するガス冷却塔１０７と、ガス洗浄塔１０４とガス冷却塔１０７とを底部側で連通し、ガス洗浄塔１０４で洗浄された洗浄後ガス１０１ａをガス冷却塔１０７の内部に導入するガス連通路１０８と、を具備している。
【００２１】
ガス洗浄塔１０４は、粒子含有ガス１０１をその頂部側からガス導入ライン１０４eを介して導入し、ガス洗浄塔１０４の底部に向かって大流速のガス流れとしている。
【００２２】
そして、ガス洗浄塔１０４は、ガス洗浄部１０３のガス流れ後流側に設け、落下する洗浄液１０２を貯留する洗浄液貯留部１０４ａと、該洗浄液貯留部１０４ａからの洗浄液１０２をガス洗浄塔１０４の頂部側に循環させる洗浄液循環ライン１０４ｂと、ガス連通路１０８のガス洗浄塔１０４側の接続開口部１０８ａに、ガス流れを抑制する傾斜板１０４ｃと、を有している。
【００２３】
洗浄液循環ライン１０４ｂの先端側には、循環する洗浄液１０２を噴霧するノズル１０４ｄが設けられ、洗浄液貯留部１０４ａに向かって洗浄液１０２を落下させている。洗浄液循環ライン１０４ｂには、洗浄液貯留部１０４ａから洗浄液１０２を抜出してノズル１０４ｄに向かって循環させる液循環ポンプＰ1が設けられている。なお、余剰の洗浄液１０２は余剰水１０２ａとして外部に排出される。
【００２４】
導入された粒子含有ガス１０１と洗浄液１０２とは並流気液接触により粒子を除去しており、向流気液接触方式に比較して、塔内を落下するガス流速を大きくすることができる。大きなガス流速としては、例えば１０〜２０ｍ／秒前後とするのが好ましい。
【００２５】
この結果、粒子含有ガス１０１を比較的早い流速（例えば、ガス流速１０ｍ／ｓ〜２０ｍ／ｓ前後）としているので、洗浄液貯留部１０４ａの液浴表面近傍へのガスの衝突が激しいものとなり、粒子含有ガス１０１中の粒子が、貯留する洗浄液１０２への捕集性能が向上する。
【００２６】
ガス連通路１０８のガス洗浄塔１０４側の接続開口部１０８ａに設けた傾斜板１０４ｃは、接続開口部１０８ａの上端側から所定角度をもって、開口通路１０８ｂを形成しつつ傾斜して設けられている。この傾斜板１０４ｃはガス洗浄塔１０４の側壁のインコーナ部を起点として開口通路１０８ｂを形成しつつ設けているので、ガス洗浄塔１０４の側壁のインコーナ部を通過する洗浄後ガス１０１ａのガス流れを抑制するようにしている。
【００２７】
図２Ａは、従来技術に係るガス洗浄塔の要部概略図である。図２Ｂは、実施例１に係るガス洗浄塔の要部概略図である。図２Ａに示す従来技術のように、ガス連通路１０８のガス洗浄塔１０４側の接続開口部１０８ａに傾斜板を設けない場合には、インコーナ部を洗浄後ガス１０１ａが抑制されることなく素通りするので、洗浄液貯留部１０４ａへの衝突割合が少なく、粒子が貯留する洗浄液１０２で除去されずに、そのままほとんどがガス連通路１０８に流れる。
【００２８】
これに対して、図２Ｂに示すように、ガス連通路１０８のガス洗浄塔側の接続開口部１０８ａに傾斜板１０４ｃを設けた場合には、インコーナ部を通過する洗浄後ガス１０１ａは、先ず該傾斜板１０４ｃの上面側に衝突して、洗浄液貯留部１０４ａの液面に導かれ、液面に激しく衝突することとなり、粒子含有ガス１０１中の粒子の液浴内における粒子の捕集性能が向上する。
【００２９】
また、傾斜板１０４ｃを設置することで、ガス洗浄塔１０４の下部を通過する流路が狭められ（Ｄ1＞Ｄ2）、これにより、洗浄後ガス１０１ａのガス流れの流速がさらに増大し、洗浄液貯留部１０４ａの液面への衝突効率を向上させることができる。
【００３０】
このように、傾斜板１０４ｃの設置により、洗浄後ガス１０１ａがガス冷却塔１０７側へ導入する際、洗浄後ガス１０１ａが洗浄液貯留部１０４ａの液面への直接衝突するので、液面での粒子除去効率の向上を図ることができる。
【００３１】
ここで、粒子含有ガス１０１を除去するガス洗浄塔１０４の圧力損失は、１，０００〜３，０００Ｐａの範囲とするのが好ましい。
【００３２】
また、ガス洗浄塔１０４は、傾斜板１０４ｃを設置する頂部側において、ガス流路を縮小するスロート部を形成し、さらに洗浄後ガス１０１ａのガス流れの流速を増大させ、洗浄液貯留部１０４ａの液面への衝突効率を向上させるようにしてもよい。
【００３３】
また、ガス冷却塔１０７は、洗浄後ガス１０１ａから凝縮された凝縮水１０７ａを貯留する凝縮水貯留部１０７ｂと、該凝縮水貯留部１０７ｂからの凝縮水１０７ａを冷却液１０５としてガス冷却部１０６に循環させる凝縮水循環ライン１０７ｃと、凝縮水循環ライン１０７ｃに介装され、凝縮水１０７ａを冷却する冷却器１０７ｄと、ガス冷却部１０６のガス流れ後流側に設けたデミスタ１１０と、ガス冷却塔１０７の凝縮水排出液１０７ｅをガス洗浄塔１０４に移送する凝縮水移送ライン１０７ｆと、を有している。
【００３４】
ガス冷却塔１０７は、洗浄後ガス１０１ａを循環する冷却水ＣＷにより冷却するものであり、洗浄後ガス１０１ａの凝縮水１０７ａを循環させる凝縮水循環ライン１０７ｃに設置した冷却器１０７ｄにより冷却液１０５を得ている。
【００３５】
凝縮水循環ライン１０７ｃは循環する冷却液１０５を噴霧するノズル１０７ｇが設けられ、凝縮水貯留部１０７ｂに向かって落下させ、洗浄後ガス１０１ａに含まれる水分を凝縮させている。なお、凝縮水循環ライン１０７ｃには、冷却液１０５を循環させる液循環ポンプＰ2が設けられている。
【００３６】
また、ガス冷却塔１０７で発生した凝縮水１０７ａをガス洗浄塔１０４に移送する凝縮水移送ライン１０７ｆと、を有している。
このように、ガス冷却塔１０７においては、塔内で洗浄後ガス１０１ａに含まれる水分を凝縮水１０７ａとして回収し、この回収した凝縮水１０７ａを凝縮水排出液１０７ｅとして、ガス洗浄塔１０４側に凝縮水移送ライン１０７ｆにより移送することで、ガス洗浄塔で用いる洗浄液の補給水として導入することができる。この結果、ガス洗浄塔１０４への補給水が不要、或いは必要補給量の低減を図ることができる。
【００３７】
また、ガス冷却塔１０７に設置するガス中に残存する微粒子を捕集するデミスタ１１０は、その圧力損失が５００〜２，５００Ｐａの範囲とするのが好ましい。また、このデミスタ１１０はガラス繊維層を含むようにしてもよい。
【００３８】
本実施例１に係るガス処理方法は、粒子含有ガス１０１と洗浄液１０２とを接触させ、粒子含有ガス１０１中の粒子を捕集するガス処理方法であって、ガス洗浄塔１０４内において、粒子含有ガス１０１と洗浄液１０２とを並流接触させ、洗浄後ガス１０１ａを落下させると共に、ガス流れ抑制板である傾斜板１０４ｃによりガス流路を狭めつつ洗浄液貯留部１０４ａの液面に衝突させて除塵する除塵工程と、除塵後の洗浄後ガス１０１ａをガス冷却塔１０７で冷却する際、洗浄後ガス１０１ａ中の水分を冷却液１０５により凝縮して凝縮水１０７ａを得る冷却工程と、得られた凝縮水１０７ａを凝縮水排出液１０７ｅとしてガス洗浄塔１０４側に供給して、洗浄液１０２を補給する洗浄液補給工程とを有する。
【００３９】
本ガス処理方法によれば、ガス洗浄塔１０４とガス冷却塔１０７とを連通するガス連通路１０８のガス洗浄塔１０４側の接続開口部１０８ａにガス流れを抑制する傾斜板１０４ｃにより、洗浄後ガス１０１ａのガス連通路１０８に流入する際のガスの液浴への衝突効率を向上することができる。また、ガス冷却塔１０７で回収された凝縮水１０７ａを凝縮水排出液１０７ｅとして、ガス洗浄塔１０４側に移送することで、ガス洗浄塔１０４への補給水が不要、或いは必要補給量の低減を図ることができる。
【実施例２】
【００４０】
図３は、実施例２に係るガス処理装置の概略図である。なお、実施例１の構成と同一構成については、同一符号を付してその重複した説明は省略する。図３に示すように、本実施例に係るガス処理装置１００Ｂは、洗浄液貯留部１０４ａの液レベルを調整する液レベル計１２０と、ガス洗浄塔１０４の導入部内の圧力を計測する第１圧力計１２１Ａと、ガス連通路１０８内の圧力を計測する第２圧力計１２１Ｂと、を設置している。
【００４１】
ガス洗浄塔１０４には、ガス洗浄塔１０４に導入する粒子含有ガス１０１のガス流速の変動がある場合、この変動に対応するように、液レベル計１２０を設置している。そして、粒子含有ガス１０１の導入するガス流量の変化を第１圧力計１２１Ａ、第２圧力計１２１Ｂの測定により感知した際に、洗浄液貯留部１０４ａの液レベル計１２０の液レベルの調整により、ガス洗浄塔１０４の圧力損失を調整するようにしている。
【００４２】
すなわち、圧力損失が小さくなる場合には、液レベル計１２０を調整し、液レベル計１２０の液レベルが大きくなるようにして、開口通路１０８ｂを通過するガス量の流速の増大を図るようにしている。
【００４３】
この結果、粒子含有ガス１０１のガス流量の変動によっても、ガス洗浄塔１０４の圧力損失を概ね一定に保ち、ガス洗浄塔１０４での粒子捕集性能を保持することができる。
【実施例３】
【００４４】
図４は、実施例３に係るガス処理装置の概略図である。なお、実施例１の構成と同一構成については、同一符号を付してその重複した説明は省略する。図３に示すように、本実施例に係るガス処理装置１００Ｃは、ガス洗浄塔１０４に導入するガスに粒子以外に硫黄酸化物を含む場合に対応するものである。
【００４５】
本実施例のガス洗浄塔１０４には、粒子、硫黄酸化物含有ガス１０１Ａがガス導入ライン１０４eを介して導入される。また、洗浄液循環ライン１０４ｂには、塩基性化合物（例えばＮａＯＨ、Ｎａ2ＣＯ3、Ｃａ（ＯＨ）2、ＣａＣＯ3等）１３１を供給ライン１３２により供給する塩基性化合物供給部１３３が設置されている。
この塩基性化合物１３１が洗浄液１０２中で混合されることで、ノズル１０４ｄから噴霧される噴霧液により、ガス洗浄の際に除塵と共に、脱硫を行うようにしている。
【００４６】
これにより、ガス洗浄塔１０４において、除塵とともに脱硫を同時に実施することができる。この結果、別途硫黄酸化物を除去する装置を設置することが不要となる。
【実施例４】
【００４７】
図５は、実施例４に係るガス処理装置を備えたＣＯ2回収装置の概略図である。なお、実施例１の構成と同一構成については、同一符号を付してその重複した説明は省略する。本実施例のＣＯ2回収装置１０は、粒子、硫黄酸化物含有ガス１０１Ａを導入する実施例３に係るガス処理装置１００Ｃと、ガス冷却塔１０７から排出された処理後ガス１０１ｂを排出するガス排出ライン１２と、ガス排出ライン１２により導入され、冷却後ガス中のＣＯ2とＣＯ2吸収液（リーン溶液）１３とを接触させてＣＯ2を除去するＣＯ2吸収塔１４と、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液(リッチ溶液)１５をリボイラ１６の蒸気により再生する吸収液再生塔１７と、ＣＯ2吸収塔１４からリッチ溶液１５を抜出すと共に、吸収液再生塔１７側に導入するリッチ溶液供給ライン１８と、吸収液再生塔１７で再生されたＣＯ2が放散されたＣＯ2吸収液(リーン溶液)１９を吸収液再生塔１７から抜出すと共に、ＣＯ2吸収塔１４に導入し、ＣＯ2吸収液として再利用するリーン溶液供給ライン２０と、を具備する。
【００４８】
このＣＯ2回収装置１０を用いたＣＯ2回収方法では、まず、粒子、ＣＯ2を含んだ粒子、硫黄酸化物含有ガス１０１Ａは、ガス処理装置１００Ｃのガス洗浄塔１０４に送られ、洗浄液１０２により洗浄すると共に、除塵される。洗浄後ガス１０１ａは、ガス連通路１０８を経由して、ガス冷却塔１０７に導入され、ここで冷却液１０５により冷却され、ガス排出ライン１２により処理後ガス１０１ｂとしてＣＯ2吸収塔１４に送られる。
【００４９】
ＣＯ2吸収塔１４において、処理後ガス１０１ｂは本実施例に係るアミン吸収液であるＣＯ2吸収液１３と向流接触し、処理後ガス１０１ｂ中のＣＯ2は、化学反応によりＣＯ2吸収液１３に吸収される。ＣＯ2回収塔１４でＣＯ2が除去された後のＣＯ2除去排ガス１０１ｄは、ＣＯ2吸収塔１４内の水洗部２１でノズルから供給されるＣＯ2吸収液１３を含む循環する洗浄水２２と気液接触して、ＣＯ2除去排ガス１０１ｄに同伴するＣＯ2吸収剤が回収され、その後塔頂部から系外に放出される。また、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１５は、リッチ溶液ポンプ２３により昇圧され、リッチ・リーン溶液熱交換器２４において、吸収液再生塔１７で再生されたリーン溶液１９により加熱され、吸収液再生塔１７に供給される。
【００５０】
吸収液再生塔１７の上部から内部に放出されたリッチ溶液１５は、底部から供給されるリボイラ１６による水蒸気により吸熱反応を生じて、大部分のＣＯ2を放出する。吸収液再生塔１７内で一部または大部分のＣＯ2を放出したＣＯ2吸収液はセミリーン溶液と呼称される。このセミリーン溶液は、吸収液再生塔１７の底部に至る頃には、ほぼ全てのＣＯ2が除去されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１９となる。このリーン溶液１９はその一部がリボイラ１６により加熱され、吸収液再生塔１７内部に水蒸気を供給している。
【００５１】
一方、吸収液再生塔１７の頭頂部からは、塔内においてリッチ溶液１５およびセミリーン溶液から放出された水蒸気を伴ったＣＯ2同伴ガス３１が導出され、コンデンサ３２により水蒸気が凝縮され、分離ドラム３３にて凝縮水３４とＣＯ2ガス３５とが分離され。分離したＣＯ2ガス３５は、図示しない分離ドラムを経由した後、石油増進回収法（ＥＯＲ：Enhanced Oil Recovery）を用いて油田中に圧入するか、帯水層へ貯留し、温暖化対策を図っている。水蒸気を伴ったＣＯ2同伴ガス３１から分離ドラム３３にて分離・還流された凝縮水３４は還流水循環ポンプ３６にて吸収液再生塔１７の上部と、吸収塔１４の洗浄水２２側に各々供給される。再生されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１９は、リッチ・リーン溶液熱交換器２４にて、リッチ溶液１５により冷却され、つづいてリーン溶液ポンプ３７にて昇圧され、さらにリーン溶液クーラ３８にて冷却された後、ＣＯ2吸収塔１４内に供給される。なお、この実施の形態では、あくまでその概要を説明するものであり、付属する機器を一部省略して説明している。
【００５２】
本実施例では、ガス洗浄塔１０４において、除塵とともに脱硫を同時に実施することができる。さらに、ガス冷却塔１０７で冷却して、ＣＯ2吸収塔１４に流入する処理後ガス１０１ｂ中の粒子量が少なくなるため、ＣＯ2吸収塔１４にてＣＯ2吸収液(このＣＯ2吸収液１３は、ＣＯ2の吸収・放散を繰り返し、循環再利用される。)に捕集される液中粒子の蓄積速度が抑制される。この結果、ＣＯ2回収装置１０の設備への付着による汚れや詰りの問題を防止できる。
【００５３】
本実施例では、ＣＯ2吸収塔１４に流入するガス中粒子量が少なくなるため、粒子の周囲に付着して付随する水に吸収されたＣＯ2吸収液成分のＣＯ2吸収塔出口ガスへの同伴によるエミッションが抑制される。
【００５４】
本実施例では、図３に示すガス処理装置１００Ｃを用いているが、さらに実施例２の液レベル計１２０を設置し、ガス流量の変動に対応するようにしてもよい。
【００５５】
本実施例にかかるＣＯ2回収方法は、硫黄酸化物とＣＯ2とを含有する粒子含有ガス１０１をガス洗浄塔１０４内に導入し、循環する洗浄液１０２内に塩基性化合物１３１を供給して、粒子含有ガス１０１を除塵すると共に脱硫する洗浄脱硫工程と、除塵脱硫後の洗浄後ガス１０１ａをガス冷却塔１０７で冷却する際、洗浄後ガス１０１ａ中の水分を冷却液１０５により凝縮して凝縮水１０７ａを得る冷却工程と、得られた凝縮水１０７ａをガス洗浄塔１０４側に供給して、洗浄液１０２を補給する洗浄液補給工程と、ガス冷却後の処理後ガスをＣＯ2吸収塔１４に導入し、冷却後ガス中のＣＯ2とＣＯ2吸収液１３とを接触させてＣＯ2を除去するＣＯ2吸収工程と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１５をリボイラの蒸気により再生するＣＯ2吸収液再生工程と、ＣＯ2吸収液をＣＯ2吸収塔１４と吸収液再生塔１７とを循環ラインにより循環再利用する工程と、を有する。
【００５６】
本ＣＯ2回収方法によれば、ガス洗浄塔１０４において、除塵とともに脱硫を同時に実施することができる。
さらに、ガス冷却塔１０７で冷却して、ＣＯ2吸収塔１４に流入する処理後ガス１０１ｂ中の粒子量が少なくなるため、ＣＯ2吸収塔１４にてＣＯ2吸収液１３に捕集された液中粒子の蓄積速度が抑制される。この結果、ＣＯ2回収装置１０の設備への付着による汚れや詰りの問題を防止できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ＣＯ2回収装置
１２  ガス排出ライン
１３  ＣＯ2吸収液（リーン溶液）
１４  ＣＯ2吸収塔
１５  ＣＯ2吸収液(リッチ溶液)
１６  リボイラ
１７  吸収液再生塔
１８  リッチ溶液供給ライン
１９  ＣＯ2吸収液(リーン溶液)
２０  リーン溶液供給ライン
１００Ａ〜１００Ｃ  ガス処理装置
１０１  粒子含有ガス
１０１Ａ  粒子、硫黄酸化物含有ガス
１０２  洗浄液
１０３  ガス洗浄部
１０４  ガス洗浄塔
１０５  冷却液
１０６  ガス冷却部
１０７  ガス冷却塔
１０８  ガス連通路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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