(57)【要約】【課題】大気中へのアミン成分の飛散を抑制する。【解決手段】本実施形態によれば、二酸化炭素回収装置の吸収塔は、二酸化炭素を含む燃焼排ガスと、再生熱交換器から供給される吸収液とを接触させて、二酸化炭素を前記吸収液に吸収させる二酸化炭素回収部と、酸及びアミンを含有するアミン回収液を循環させ、前記アミン回収液と、二酸化炭素が吸収された前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記アミン回収液に回収させる第１アミン回収部と、循環させた洗浄水と、前記第１アミン回収部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記洗浄水に回収させる第２アミン回収部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を、アミンを含有する吸収液に吸収させ、二酸化炭素を含む吸収液を排出する吸収塔と、
前記吸収塔から排出された吸収液が供給され、当該吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを除去し、当該吸収液を再生して排出する再生塔と、
前記再生塔に連結され、前記再生塔内の吸収液を加熱するリボイラーと、
前記吸収塔と前記再生塔との間に設けられ、前記再生塔から排出されて前記吸収塔に供給される吸収液を熱源として、前記吸収塔から排出されて前記再生塔に供給される吸収液を加熱する再生熱交換器と、
を備え、
前記吸収塔は、
二酸化炭素を含む前記燃焼排ガスと、前記再生熱交換器から供給される吸収液とを接触させて、二酸化炭素を前記吸収液に吸収させる二酸化炭素回収部と、
酸及びアミンを含有するアミン回収液を循環させ、前記アミン回収液と、二酸化炭素が吸収された前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記アミン回収液に回収させる第１アミン回収部と、
循環させた洗浄水と、前記第１アミン回収部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記洗浄水に回収させる第２アミン回収部と、
を有することを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項２】
前記第１アミン回収部を循環する前記アミン回収液の一部が供給され、前記アミン回収液中の酸を凝集剤により沈殿させ、前記アミン回収液を前記吸収液として再生する再生器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
前記第１アミン回収部から前記再生器へ供給される前記アミン回収液の流量を調整するバルブと、
前記第１アミン回収部の下部に設けられた液溜め部に貯留される前記アミン回収液の液量を計測する液量計測器と、
前記液量計測器の計測値が所定値以上となった場合に前記バルブを開くように制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
循環させた脱硫液と、前記燃焼排ガスとを接触させて、前記燃焼排ガスの脱硫処理を行い、脱硫後の燃焼排ガスを前記吸収塔に供給する脱硫塔をさらに備え、
前記脱硫液の一部が、前記アミン回収液として前記第１アミン回収部に供給されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
前記洗浄水の一部が、前記アミン回収液として前記第１アミン回収部に供給されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
前記再生塔から排出された蒸気を含む二酸化炭素ガスを冷却し、蒸気を水へと凝縮させる冷却器と、
前記冷却器から排出された前記二酸化炭素ガス及び水を気液分離し、液体を前記再生塔へ供給する気液分離器と、
をさらに備え、
前記気液分離器から前記再生塔へ供給される液体の一部が、前記洗浄水として前記第２アミン回収部に供給されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項７】
前記吸収塔は、循環させた第２洗浄水と、前記第２アミン回収部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記第２洗浄水に回収させる第３アミン回収部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項８】
前記アミン回収液のアミン濃度を計測する濃度計と、
前記アミン回収液を加熱又は冷却する温度調節器と、
前記濃度計の計測結果に基づいて前記温度調節器を制御する温度制御部と、
をさらに備え、
前記温度制御部は、前記濃度計の計測値が第１所定値未満となった場合に、前記アミン回収液の温度を上げるように前記温度調節器を制御し、前記濃度計の計測値が第２所定値以上となった場合に、前記アミン回収液の温度を下げるように前記温度調節器を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項９】
前記アミン回収液に含まれる酸は、硫酸、リン酸、シュウ酸、クロム酸、ホウ酸、塩酸、又は酢酸であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項１０】
二酸化炭素を含む燃焼排ガスと、アミンを含有する吸収液とを接触させて、二酸化炭素を前記吸収液に吸収させる工程と、
酸及びアミンを含有するアミン回収液を循環させ、前記アミン回収液と、二酸化炭素が吸収された前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記アミン回収液に回収させる工程と、
循環させた洗浄水と、前記アミン回収液と接触した後の前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記洗浄水に回収させる工程と、
前記アミン回収液の一部を前記燃焼排ガスと接触する前の前記吸収液に合流させる工程と、
を備えるアミン回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二酸化炭素回収装置及びアミン回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の原因の１つとして、化石燃料を燃焼させる際に生成される燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素の温室効果が指摘されている。この問題に対処するため、気候変動に関する国際連合枠組条約の京都議定書に応じて、各国は、温室効果ガスの排出量削減に取り組んでいる。
【０００３】
このような状況の下、多量の化石燃料を使用する火力発電所等において、化石燃料を燃焼して生成された燃焼排ガスをアミン系吸収液と接触させ、燃焼排ガスから二酸化炭素を分離して回収し、この回収された二酸化炭素を大気中へ放出することなく貯蔵する方法が研究されている。
【０００４】
具体的には、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素をアミン系吸収液に吸収させる吸収塔と、二酸化炭素を吸収した吸収液（リッチ液）が吸収塔から供給され、リッチ液を加熱し、リッチ液から二酸化炭素ガスを放出させるとともに、吸収液を再生する再生塔と、を備えた二酸化炭素回収システムが知られている。再生塔には、熱源を供給するリボイラーが連結されている。再生塔において再生された吸収液（リーン液）は吸収塔に供給され、このシステム内で吸収液が循環するようになっている。
【０００５】
しかし、このような従来のシステムでは、アミン系吸収液により二酸化炭素が吸収された燃焼排ガスが吸収塔から放出される際に、この燃焼排ガスとともにアミン成分が大気へ飛散するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２３３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、大気中へのアミン成分の飛散を抑制する二酸化炭素回収装置及びアミン回収方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態によれば、二酸化炭素回収装置は、燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素を、アミンを含有する吸収液に吸収させ、二酸化炭素を含む吸収液を排出する吸収塔と、前記吸収塔から排出された吸収液が供給され、当該吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを除去し、当該吸収液を再生して排出する再生塔と、前記再生塔に連結され、前記再生塔内の吸収液を加熱するリボイラーと、前記吸収塔と前記再生塔との間に設けられ、前記再生塔から排出されて前記吸収塔に供給される吸収液を熱源として、前記吸収塔から排出されて前記再生塔に供給される吸収液を加熱する再生熱交換器と、を備える。前記吸収塔は、二酸化炭素を含む前記燃焼排ガスと、前記再生熱交換器から供給される吸収液とを接触させて、二酸化炭素を前記吸収液に吸収させる二酸化炭素回収部と、酸及びアミンを含有するアミン回収液を循環させ、前記アミン回収液と、二酸化炭素が吸収された前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記アミン回収液に回収させる第１アミン回収部と、循環させた洗浄水と、前記第１アミン回収部を通過した前記燃焼排ガスとを接触させて前記燃焼排ガスに同伴するアミンを前記洗浄水に回収させる第２アミン回収部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成図。
【図２】第１の実施形態の変形例による二酸化炭素回収装置の概略構成図。
【図３】第２の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成図。
【図４】第３の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成図。
【図５】第４の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成図。
【図６】第５の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）図１に第１の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成を示す。二酸化炭素回収装置は、燃焼排ガス１に含まれる二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔２１と、吸収塔２１から二酸化炭素を吸収した吸収液（以下、リッチ液１２と記す）が供給され、このリッチ液１２を加熱し、吸収液から蒸気を含む二酸化炭素ガスを放出させて、二酸化炭素ガスと蒸気とを含む排出ガス４を排出するとともに吸収液を再生する再生塔２２とを備える。
【００１２】
例えば、火力発電所などの発電設備において生成された燃焼排ガス１が吸収塔２１の下部に供給され、吸収塔２１の頂部から二酸化炭素が取り除かれた燃焼排ガス３が排出されるようになっている。二酸化炭素を吸収可能な吸収液には、アミン化合物水溶液が使用される。アミン化合物としては、モノエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールのようなアルコール性水酸基含有１級アミン類、ジエタノールアミン、２−メチルアミノエタノールのようなアルコール性水酸基含有２級アミン類、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミンのようなアルコール性水酸基含有３級アミン類、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミンのようなポリエチレンポリアミン類、ピペラジン類、ピペリジン類、ピロリジン類のような環状アミン類、キシリレンジアミンのようなポリアミン類、メチルアミノカルボン酸のようなアミノ酸類等及びこれらの混合物が挙げられる。これらのアミン類は通常１０〜７０重量％の水溶液として使用される。また、吸収液には二酸化炭素吸収促進剤または腐食防止剤、さらには、その他の媒体としてメタノール、ポリエチレングリコール、スルフォラン等を加えることができる。
【００１３】
リボイラー６３は、再生塔タンクに貯留されていたリーン液１１の一部を加熱してその温度を上昇させて蒸気を生成し、再生塔２２に供給する。なお、リボイラー６３においてリーン液１１を加熱する際、リーン液１１から微量の二酸化炭素ガスが放出され、蒸気とともに再生塔２２に供給される。そして、この蒸気により、再生塔２２においてリッチ液１２が加熱されて二酸化炭素ガスが放出される。
【００１４】
再生塔２２の頂部から排出された二酸化炭素ガスと蒸気とを含む排出ガス４は、ガス冷却器７９によって冷却され、気液分離器２３に供給される。ガス冷却器７９は、再生塔２２から排出された排出ガス４を、冷却水（冷却媒体）を用いて冷却し、蒸気を水に凝縮する。気液分離器２３は、二酸化炭素ガスと凝縮液（二酸化炭素を含有する炭酸水）とを分離する。気液分離器２３から排出された二酸化炭素ガス５は、貯蔵設備（図示せず）で貯蔵される。また、気液分離器２３からの凝縮液（再生塔還流水６１）は、再生塔２２の上部に供給される。
【００１５】
図１に示す例では、再生塔２２に２段の充填層が設けられている。各充填層の上にはデミスタ４０、４１が設けられ、吸収液ミストおよび洗浄水ミストを捕捉してそれぞれの充填層へ回収するようになっている。なお、図１に示す例では再生塔２２は２段の充填層を備える構成となっているが、充填層は１段でもよいし、３段以上でもよい。
【００１６】
吸収塔２１と再生塔２２との間に、再生塔２２から吸収塔２１に供給されるリーン液１１を熱源として、吸収塔２１から再生塔２２に供給されるリッチ液１２を加熱する再生熱交換器６２が設けられ、リーン液１１の熱を回収するように構成されている。
【００１７】
リッチ液１２は再生熱交換器６２により約８０℃〜１２０℃にまで予め加熱され、再生塔２２の中段（上部充填層と下部充填層との間）に供給され、再生塔タンクに向けて下降する。
【００１８】
一方、再生塔２２から排出されたリーン液１１は、再生熱交換器６２によりリッチ液１２との間で熱交換を行うことにより冷却される。再生熱交換器６２からのリーン液１１は、吸収液冷却器７６により冷却され、吸収塔２１に供給される。
【００１９】
吸収塔２１に供給されたリーン液１１は、液分散器３１により滴下され、吸収塔２１内において吸収塔タンクに向けて下降する。一方、吸収塔２１に供給された燃焼排ガス１は、吸収塔２１内において下部から頂部に向けて上昇する。そのため、二酸化炭素を含む燃焼排ガス１とリーン液１１とが充填層（二酸化炭素回収部）５１において向流接触（直接接触）し、燃焼排ガス１から二酸化炭素が取り除かれてリーン液１１に吸収（回収）され、リッチ液１２が生成される。二酸化炭素が取り除かれた燃焼排ガス２は、充填層５１の上方に設けられた第１アミン回収部（プレアミン回収部）２６に供給される。
【００２０】
なお、リーン液１１との接触後の燃焼排ガス２にはアミン成分が同伴する。吸収塔１０３において、充填層１０３ｂの上方には第１アミン回収部２６及び第２アミン回収部２７が設けられており、このアミン成分を分離・回収して燃焼排ガス３を放出する。
【００２１】
第１アミン回収部２６では、液分散器３２によりアミン回収液１３が滴下され、第１アミン回収部２６内を下降する。アミン回収液１３は、二酸化炭素回収装置を循環する吸収液（リーン液１１やリッチ液１２）と同程度のアミンを含有し、さらに酸成分を含んでいる。アミン回収液１３のアミン濃度は、二酸化炭素回収装置を循環する吸収液（リーン液１１やリッチ液１２）のアミン濃度の０．５〜１．５倍、好ましくは、０．７５〜１．２５倍である。アミン回収液１３のアミン濃度が高すぎる場合、燃焼排ガス２からアミン成分を回収し難くなる。一方、アミン回収液１３のアミン濃度が低すぎる場合、後述する再生器２４で再生した吸収液を、二酸化炭素回収装置を循環する吸収液として利用することが困難となる。アミン回収液１３の酸濃度は、液中アミン濃度と等モル量以上とすることが好ましい。
【００２２】
充填層５１から上昇してきた燃焼排ガス２は、第１アミン回収部２６内において下部から上部に向けて上昇する。そのため、アミン成分を同伴する燃焼排ガス２とアミン回収液１３とが充填層５２において向流接触し、アミン成分がアミン回収液１３に捕捉回収される。燃焼排ガス２からアミン成分を捕捉回収したアミン回収液１３は、液溜め部４５に貯留される。液溜め部４５に貯留されているアミン回収液１３はポンプにより液分散器３２へ送られる。液分散器３２へ送られるアミン回収液１３は、冷却器７７により冷却される。アミン回収液１３は、低温になるほど気相中のアミン蒸気圧が小さくなるため、燃焼排ガスに同伴するアミン成分の捕捉力が増加する。アミン回収液１３は、第１アミン回収部２６を循環するように構成されている。
【００２３】
また、第１アミン回収部２６を循環するアミン回収液１３の一部は、再生器２４へ送られ、液中の酸を凝集剤により沈殿させて吸収液として再生される。再生された吸収液は、例えば、再生熱交換器６２と吸収液冷却器７６との間の配管に供給され、リーン液１１と合流する。
【００２４】
例えば、アミン回収液１３に添加する酸として硫酸を用いた場合、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+などのイオンを添加し攪拌すると、硫酸が凝集・沈殿するため、これら凝集物を除去し、吸収液として再生することが可能となる。
【００２５】
酸成分としては、硫酸の他、リン酸、シュウ酸、クロム酸、ホウ酸、塩酸、酢酸などが考えられ、選択する酸により適正な凝集剤を選択する必要がある。塩酸など、揮発性の酸を用いる場合は、沈殿除去に加えて、蒸留にて酸成分を除去することで、アミン回収液１３を吸収液として再生することができる。
【００２６】
例えば、図２に示すように、液溜め部４５の液量を計測する液量計測器６６と、液量計測器６６による液量計測結果に基づいてバルブ５５の開度を制御する制御部６８とを設け、液溜め部４５の液量がある基準量以上となった場合に、バルブ５５を開き、アミン回収液１３の一部を再生器２４へ送るように構成することができる。
【００２７】
図１、図２に示す第２アミン回収部２７は、第１アミン回収部２６の上方に設けられており、第１アミン回収部２７から排出された燃焼排ガスから、燃焼排ガス中に残存しているアミン成分を捕捉・回収する。第２アミン回収部２７では、アミン回収液１３よりもアミン捕捉力の強い洗浄水１４が、液分散器３３により滴下される。洗浄水１４には水を用いることができ、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、ホウ酸などを添加することで、アミン捕捉力をさらに高めることができる。
【００２８】
第１アミン回収部２６から上昇してきた燃焼排ガスは、第２アミン回収部２７内において下部から上部に向けて上昇する。そのため、（微量な）アミン成分を含む燃焼排ガスと洗浄水１４とが充填層５３において向流接触し、アミン成分が洗浄水に捕捉回収される。これにより、吸収塔２１から排出される燃焼排ガス３とともに大気へ飛散するアミン量を抑制することができる。
【００２９】
燃焼排ガスからアミン成分を捕捉・回収した洗浄水１４は、液溜め部４６に貯留される。液溜め部４６に貯留されている洗浄水１４はポンプにより液分散器３３へ送られる。液分散器３３へ送られる洗浄水１４は、冷却器７８により冷却され、アミン捕捉力が高められる。このように、洗浄水１４は、第２アミン回収部２７を循環するように構成されている。
【００３０】
なお、液分散器３１、３２、３３の後段（上部）にはデミスタ３６、３７、３８がそれぞれ設けられ、燃焼排ガスに同伴する吸収液ミスト、回収液ミスト、洗浄水ミストをそれぞれ捕捉して、リーン液１１、アミン回収液１３、洗浄水１４へそれぞれ回収するようになっている。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、大気中へのアミン成分の飛散を抑制することができる。また、第１アミン回収部２６を循環するアミン回収液１３の一部を、再生器２４によりアミン吸収液として再生し、二酸化炭素回収装置を循環する吸収液として再利用することができる。
【００３２】
上記第１の実施形態において、第２アミン回収部２７の液溜め部４６の洗浄水１４を、第１アミン回収部２６の液溜め部４５へ送液できる配管を設け、洗浄水１４のアミン濃度が所定値以上になった場合に、液溜め部４６から液溜め部４５へ洗浄水１４を送液するようにしてもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）図３に本発明の第２の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態と比較して、燃焼排ガス１の脱硫液をアミン回収液１３として利用している点が異なる。図３において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図３に示すように、燃焼排ガス１は脱硫塔２５の下部に供給され、脱硫塔２５内を上昇する。脱硫塔２５の上部には脱硫液が供給され、脱硫塔２５内を下降する。脱硫液には、二酸化炭素回収装置内にてある期間使用された使用済みアミン吸収液を使用することができる。脱硫塔２５内において、燃焼排ガス１と脱硫液とが向流接触し、燃焼排ガス１の脱硫処理が行われる。脱硫後の燃焼排ガス１は吸収塔２１に供給される。脱硫処理により燃焼排ガス１から硫酸などの酸を回収した脱硫液はポンプ７４により脱硫塔２５の上部に供給される。脱硫塔２５への供給前に、冷却器８０により脱硫液が冷却される。
【００３５】
脱硫液の一部は、バルブ５４を介して第１アミン回収部２６の液溜め部４５に供給され、アミン回収液１３として利用することができる。
【００３６】
（第３の実施形態）図４に本発明の第３の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態と比較して、吸収塔２１内の第２アミン回収部２７の上方に第３アミン回収部２８を設けている点が異なる。図４において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
第３アミン回収部２８は、第２アミン回収部２７から排出された燃焼排ガスから、燃焼排ガス中に残存しているアミン成分を捕捉・回収する。第３アミン回収部２８では、洗浄水１４よりもアミン捕捉力の強い洗浄水１５が、液分散器３４により滴下される。洗浄水１５には硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、ホウ酸などを添加した水を用いることができる。
【００３８】
第２アミン回収部２７から上昇してきた燃焼排ガスは、第３アミン回収部２８内において下部から上部に向けて上昇する。そのため、（微量な）アミン成分を含む燃焼排ガスと洗浄水１５とが充填層５４において向流接触し、アミン成分が洗浄水に捕捉回収される。これにより、吸収塔２１から排出される燃焼排ガス３とともに大気へ飛散するアミン量をさらに抑制することができる。
【００３９】
燃焼排ガスからアミン成分を捕捉・回収した洗浄水１５は、液溜め部４７に貯留される。液溜め部４７に貯留されている洗浄水１５はポンプにより液分散器３４へ送られる。液分散器３４へ送られる洗浄水１５は、冷却器８１により冷却され、アミン捕捉力が高められる。このように、洗浄水１５は、第３アミン回収部２８を循環するように構成されている。
【００４０】
洗浄水１４にて捕集したアミンを吸収液（リーン液）として再利用するためには、洗浄水１４のアミン濃度を吸収液（リーン液）のアミン濃度にできるだけ近づけることが重要となる。しかし、洗浄水１４中のアミン濃度が大きくなると、燃焼排ガスに同伴するアミンを捕捉する力が低下し、大気へのアミン飛散量が増加する。
【００４１】
そこで、本実施形態では、洗浄水を用いるアミン回収部を複数段設け、洗浄水中のアミン濃度が最も高くなる最前段（最下段）の第２アミン回収部２７からの洗浄水を、配管ライン１６を介してアミン回収液１３へ添加することにより、燃焼排ガス同伴アミンを効率良く回収・再利用することができる。
【００４２】
また、後段（上段）の第３アミン回収部２８では、洗浄水１５中のアミン濃度が低くなるように管理し、洗浄水１５のアミン捕捉力を増加することにより、大気放散アミン量を低減させることができる。
【００４３】
また、図４には示していないが、洗浄水１５中のアミン濃度がある基準以上となった時点で、図示しない配管を経由して洗浄水１５を前段（下段）の第２アミン回収部２７へバイパスし、洗浄水１４に添加してもよい。これにより、前段（下段）のアミン回収部ほど洗浄水のアミン濃度が大きくなり、後段（上段）のアミン回収部ほど洗浄水のアミン濃度が小さくなるため、アミンの再利用、およびアミンの大気放散抑制の両立に好適な運用が可能となる。
【００４４】
図４では、第１アミン回収部２６上に、洗浄水１４、１５を用いる２段のアミン回収部２７、２８を設ける構成を示したが、３段以上としてもよい。
【００４５】
（第４の実施形態）図５に本発明の第４の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態と比較して、気液分離器２３で生成される再生塔還流水６１の一部を、第２アミン回収部２７内で循環利用される洗浄水１４に添加する配管１７を設けている点が異なる。図５において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
洗浄水１４中の酸濃度が高くなると、液中アミンの揮発性が小さくなるため、燃焼排ガス３に同伴して飛散するアミン成分の量が少なくなる。気液分離器２３で生成される再生塔還流水６１は、二酸化炭素ガス５と気液接触しているため、二酸化炭素濃度は高い。配管１７を介して再生塔還流水（炭酸水）６１を第２アミン回収部２７へ送液し、洗浄水１４として利用することにより、燃焼排ガスからのアミン成分の回収効率を高めることができる。このことにより、大気中へのアミン飛散量をさらに抑制することができる。
【００４７】
（第５の実施形態）図６に本発明の第５の実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略構成を示す。本実施形態は、図１に示す第１の実施形態と比較して、アミン回収液１３のアミン濃度を計測する濃度計６５と、アミン回収液１３を加熱／冷却する温度調節器８２と、濃度計６５の計測結果に基づいて温度調節器８２を制御する制御部６７とを設けている点が異なる。図６において、図１に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
本実施形態では、アミン回収液１３のアミン濃度を制御するために、アミン回収液１３の温度を適正温度に制御する。すなわち、濃度計６５にて計測するアミン回収液１３中のアミン濃度が所定濃度より小さい場合、制御部６７はアミン回収液１３の温度を上昇する指令を温度調節器８２へ出力し、アミン回収液１３の温度を上昇させる。アミン回収液１３の温度が上昇すると、第１アミン回収部２６から放出する水蒸気量が、第１アミン回収部２６へ導入される水蒸気量よりも大きくなるため、アミン回収液１３のアミン濃度が大きくなる。
【００４９】
一方、濃度計６５にて計測するアミン回収液１３中のアミン濃度が所定濃度より大きい場合、制御部６７はアミン回収液１３の温度を下降する指令を温度調節器８２へ出力し、アミン回収液１３の温度を下降させる。アミン回収液１３の温度が下降すると、第１アミン回収部２６から放出する水蒸気量が、第１アミン回収部２６へ導入される水蒸気量よりも小さくなるため、アミン回収液１３のアミン濃度が小さくなる。
【００５０】
このように、アミン回収液１３の温度を調整することで、アミン回収液１３のアミン濃度が所望の値となるように制御することができる。
【００５１】
（第６の実施形態）上記第１〜第５の実施形態において、第１アミン回収部２６のアミン回収液１３の酸濃度を計測し、酸濃度が所定値となるように制御してもよい。アミン回収液１３の酸濃度が大きくなると、液中アミンの揮発性が小さくなるため、燃焼排ガスに同伴して飛散するアミン成分の量が少なくなる。但し、過剰量の酸を添加すると、アミン回収液１３の劣化を促進させることになる。また、再生器２４において酸凝集剤の使用量が増加し、コストが増加する。そのため、酸添加量は、アミン濃度に対して等モル量程度とすることが好ましい。なお、アミン回収液１３の酸濃度を計測する計測器としては、ｐＨ、電気伝導度、超音波伝播速度、ＵＶ、赤外吸光、などを用いて計測を行うものが挙げられる。
【００５２】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、大気中へのアミン成分の飛散を抑制するとともに、燃焼排ガスに同伴するアミン成分の回収に用いるアミン回収液の一部を、アミン吸収液として再生し、二酸化炭素回収装置を循環する吸収液として利用することができる。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１、２、３  燃焼排ガス
４  再生塔排出ガス
５  二酸化炭素ガス
１１  リーン液
１２  リッチ液
１３  アミン回収液
１４  洗浄水
２１  吸収塔
２２  再生塔
２３  気液分離器
２４  再生器
２５  脱硫塔
２６  第１アミン回収部
２７  第２アミン回収部
５１、５２、５３  充填層
６２  再生熱交換器
６３  リボイラー
【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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