(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を含有する被処理ガスから二酸化炭素を分離して、被処理ガスから分離された二酸化炭素を回収する二酸化炭素分離回収装置であって、
被処理ガスが流通する内部空間を有したケーシングと、
前記内部空間に配置され、前記内部空間を流通する被処理ガスから二酸化炭素を吸着して分離する二酸化炭素吸着材と、
前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させて回収するための蒸気を前記内部空間で発生して前記内部空間に放出する蒸気発生手段と、を備え、
前記蒸気発生手段が、前記ケーシングの内部に設置されて水を貯留する貯留部を有し、前記貯留部に貯留されている水を蒸発させることにより蒸気を発生するよう構成され、
前記蒸気発生手段が、前記内部空間を減圧する減圧手段を有する、二酸化炭素分離回収装置。
【請求項２】
前記蒸気発生手段が、前記貯留部に貯留されている水を加熱する加熱部と、前記貯留部に貯留されている水を攪拌する攪拌部と、を有する、請求項１に記載の二酸化炭素分離回収装置。
【請求項３】
前記内部空間からの二酸化炭素及び蒸気が流通する二酸化炭素回収ラインを更に備え、
前記減圧手段が、前記二酸化炭素回収ライン上に設けられた真空ポンプであり、
前記真空ポンプが動作すると、前記貯留部に貯留されている水が蒸発し、且つ、該貯留されている水より発生した蒸気が前記二酸化炭素吸着材から離脱した二酸化炭素と共に前記二酸化炭素回収ラインに引き込まれる、請求項１又は２に記載の二酸化炭素分離回収装置。
【請求項４】
前記ケーシングが、前記二酸化炭素回収ラインと接続される二酸化炭素排出口を有し、
前記二酸化炭素吸着材が、前記貯留部と前記二酸化炭素排出口との間に配置されている、請求項３に記載の二酸化炭素分離回収装置。
【請求項５】
前記貯留部が、前記ケーシングの内底部の中心部に設置されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二酸化炭素分離回収装置。
【請求項６】
二酸化炭素を含有する被処理ガスから二酸化炭素を分離して、被処理ガスから分離された二酸化炭素を回収する二酸化炭素分離回収装置であって、
被処理ガスが流通する内部空間を有したケーシングと、
前記内部空間に配置され、前記内部空間を流通する被処理ガスから二酸化炭素を吸着して分離する二酸化炭素吸着材と、
前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させて回収するための蒸気を前記内部空間で発生して前記内部空間に放出する蒸気発生手段と、を備え、
前記ケーシングが、前記内部空間を規定する内殻部と、前記内殻部の外側を覆う外殻部と、前記内殻部及び前記外殻部により囲まれた流体通路と、前記ケーシングの外気よりも高温を有した高熱流体を前記流体通路に流入させるための流体流入口と、前記流体通路から前記高熱流体を流出させるための流体流出口と、を有する、二酸化炭素分離回収装置。
【請求項７】
前記高熱流体が被処理ガスである、請求項６に記載の二酸化炭素分離回収装置。
【請求項８】
第１ケーシング及び第２ケーシングを含む少なくとも２つの前記ケーシングを備え、
前記第１ケーシングにおいて前記蒸気発生手段を動作させて二酸化炭素が離脱回収されるときに、被処理ガスが、前記第１ケーシングの前記流体通路を通過した後に前記第２ケーシングの前記内部空間に供給され、前記第２ケーシングにおいて被処理ガスから二酸化炭素が吸着分離される、請求項７に記載の二酸化炭素分離回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を含有する被処理ガスから二酸化炭素を分離し、被処理ガスから分離された二酸化炭素を回収する二酸化炭素分離回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出量を削減するための技術として、ＣＣＳ（Carbon dioxide Capture and Storage）が注目されている。ＣＣＳは、二酸化炭素を含有する被処理ガスから二酸化炭素を選択的に分離して回収する技術、回収された二酸化炭素を地中又は水中に貯留する技術である。ＣＣＳは、火力発電所や油田等の大規模二酸化炭素排出源への導入が期待されており、また、密閉された居住空間の二酸化炭素濃度の調整にも応用可能である（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献２は、二酸化炭素の分離及び回収にいわゆる固体吸着剤法を適用した二酸化炭素分離回収装置を開示している。この二酸化炭素分離回収装置は、固体状の二酸化炭素吸着材を充填した吸着材充填槽を備えている。吸着材充填槽は、被処理ガスを取り入れるための配管及び加熱ガスを取り入れるための配管と接続されている。加熱ガス供給用の配管は、上流端部にて水蒸気発生器と接続されており、水蒸気発生器により発生された水蒸気が加熱ガスに利用される。
【０００４】
この二酸化炭素分離回収装置によれば、被処理ガスが吸着材充填槽に供給されると、二酸化炭素が二酸化炭素吸着材に吸着されて被処理ガスから分離され、これにより二酸化炭素の濃度が低下した清浄ガスを作ることができる。被処理ガスに替えて水蒸気が吸着材充填槽に供給されると、二酸化炭素吸着材が加熱される。これにより、二酸化炭素が二酸化炭素吸着材から離脱し、二酸化炭素を回収することができると共に二酸化炭素吸着材を再生することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６１７７７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／０１３３３２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の二酸化炭素分離回収装置によれば、水蒸気が、吸着材充填槽の外部にある水蒸気発生器から、加熱ガス供給用の配管を介し、吸着材充填槽の内部へ送られる。一般に、配管は外気に晒される一方、水蒸気は外気よりも高温を有している。このため、水蒸気が、配管との熱交換により冷却されるおそれがあり、状況によっては配管内で凝縮することも考えられる。このような場合には、水蒸気発生器の出口での蒸気の温度を高くする必要が生じるし、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）のために必要な蒸気量が多くなる。
【０００７】
また、吸着材充填槽の内部において、加熱ガス供給用の配管の出口に近い箇所では、水蒸気の流れが比較的活発となる一方、当該出口から遠い箇所では水蒸気の流れが比較的緩慢となる。すると、二酸化炭素吸着材には、二酸化炭素が速やかに離脱し終える箇所と、二酸化炭素がなかなか離脱し終えない箇所とが存在することとなる。二酸化炭素吸着材の全体を再生するには、二酸化炭素が離脱しにくい箇所においても二酸化炭素が離脱し終えるまで、水蒸気を吸着材充填槽に供給し続けなくてはならない。このように、水蒸気の偏流が生じて再生ムラが生じた場合には、二酸化炭素吸着材の全体を再生するために必要な蒸気量が多くなる。
【０００８】
そこで本発明は、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）に必要な蒸気量及び当該蒸気の熱損失を低減し、それにより二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る二酸化炭素分離回収装置は、二酸化炭素を含有する被処理ガスから二酸化炭素を分離して、被処理ガスから分離された二酸化炭素を回収する二酸化炭素分離回収装置であって、被処理ガスが流通する内部空間を有したケーシングと、前記内部空間に配置され、前記内部空間を流通する被処理ガスから二酸化炭素を吸着して分離する二酸化炭素吸着材と、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させて回収するための蒸気を前記内部空間で発生して前記内部空間に放出する蒸気発生手段と、を備える。
【００１０】
前記構成によれば、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）のための蒸気が、ケーシングの内部空間で発生されて内部空間に放出される。このため、蒸気供給用の配管を省略することができる。これにより、配管を介した蒸気の供給に起因する蒸気の熱損失及び偏流を防ぐことができる。このため、蒸気の熱損失を低減することができ、また、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着剤の再生）に必要な蒸気量を低減することができる。したがって、二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することができる。
【００１１】
前記蒸気発生手段が、前記ケーシングの内部に設置されて水を貯留する貯留部を有し、貯留部に貯留された水を蒸発させることによって蒸気を発生するよう構成されていてもよい。前記構成によれば、ケーシングの内部空間に蒸気の元となる水を貯留するための貯留部を簡便に設置することができる。また、貯留部内の水から発生された蒸気を二酸化炭素吸着材に自然対流を利用して供給することができ、二酸化炭素分離回収装置の効率を好適に改善することができる。
【００１２】
前記蒸気発生手段が、前記貯留部に貯留されている水を加熱する加熱部と、前記貯留部に貯留されている水を攪拌する攪拌部と、を有していてもよい。前記構成によれば、貯留部内の水の温度を簡便に管理することができ、蒸気を適切に発生することができる。
【００１３】
前記蒸気発生手段が、前記内部空間を減圧する減圧手段を有していてもよい。前記構成によれば、低温の蒸気を発生可能になるので、二酸化炭素吸着材の熱劣化を良好に抑制することができる。
【００１４】
前記内部空間からの二酸化炭素及び蒸気が流通する二酸化炭素回収ライン、を更に備え、前記減圧手段が、前記二酸化炭素回収ライン上に設けられた真空ポンプであり、前記真空ポンプが動作すると、前記貯留部に貯留された水が蒸発し、且つ、該貯留された水から発生した蒸気が前記二酸化炭素吸着材から離脱した二酸化炭素と共に前記二酸化炭素回収ラインに引き込まれてもよい。前記構成によれば、真空ポンプを動作させるか否かを切り替えることにより、蒸気を発生させ、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）の処理を実行するか否か、つまり二酸化炭素をケーシングから排出するか否かを一括して切り替えることができる。このため、二酸化炭素分離回収装置の構成を全体として簡素化することができる。
【００１５】
前記ケーシングが、前記二酸化炭素回収ラインと接続される二酸化炭素排出口を有し、前記二酸化炭素吸着材が前記貯留部及び前記二酸化炭素排出口の間に配置されていてもよい。前記構成によれば、貯留部内の水から発生された蒸気が、二酸化炭素吸着材に供給された後に二酸化炭素回収ラインに引き込まれる。このため、二酸化炭素分離回収装置の効率を好適に向上させることができる。
【００１６】
前記貯留部が、前記内底部の中心部に設置されていてもよい。前記構成によれば、ケーシングの内部空間における蒸気の偏流を良好に抑制することができる。このため、二酸化炭素分離回収装置の効率を好適に向上させることができる。
【００１７】
前記ケーシングが、前記内部空間を規定する内殻部と、前記内殻部の外側を覆う外殻部と、前記内殻部及び前記外殻部により囲まれた流体通路と、前記ケーシングの外気よりも高温を有した高熱流体を前記流体通路に流入させるための流体流入口と、前記流体通路から前記高熱流体を流出させるための流体流出口と、を有していてもよい。前記構成によれば、蒸気の熱がケーシングに奪われるのを抑制することができる。このため、二酸化炭素分離回収装置の効率を好適に向上させることができる。
【００１８】
前記高熱流体が被処理ガスであってもよい。前記構成によれば、熱源を別途設ける必要がないので、二酸化炭素分離回収装置の構成が全体として大型化するのを良好に抑制することができる。
【００１９】
第１ケーシング及び第２ケーシングを含む少なくとも２つの前記ケーシングを備え、前記第１ケーシングにおいて前記蒸気発生手段を動作させて二酸化炭素が離脱回収されるときに、被処理ガスが、前記第１ケーシングの前記流体通路を通過した後に前記第２ケーシングの前記内部空間に供給され、前記第２ケーシングにおいて被処理ガスから二酸化炭素が吸着分離されてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）に必要な蒸気量及び当該蒸気の熱損失を低減することができ、それにより二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る二酸化炭素分離回収装置の全体構成を示す概念図である。
【図２】図１に示す第１処理塔の構成を示す概念図である。
【図３】図２に示す制御器により実行される二酸化炭素分離回収処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図３に示す回収再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】第１処理塔で吸着処理が行われ、第２処理塔でリペア処理の浸漬工程が行われているときのガス等の流れを示す作用図である。
【図６】第１処理塔で吸着処理が行われ、第２処理塔でリペア処理の吸着液回収工程が行われているときのガス等の流れを示す作用図である。
【図７】第１処理塔で吸着処理が行われ、第２処理塔でリペア処理の乾燥工程が行われているときのガス等の流れを示す作用図である。
【図８】第１処理塔で回収再生処理の給水工程が行われ、第２処理塔で吸着処理が行われているときのガス等の流れを示す作用図である。
【図９】第１処理塔で回収再生処理の二酸化炭素回収工程が行われ、第２処理塔で吸着処理が行われているときのガス等の流れを示す作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、同一又は相当する要素には全図を通じて同一の符号を付し、重複する詳細な説明を省略する。
【００２３】
（被処理ガス，二酸化炭素吸着材）
図１は、本発明の実施形態に係る二酸化炭素分離回収装置の全体構成を示す概念図である。なお、図１において、ライン端部に記載されている丸囲み文字は、同一文字同士が互いに接続されていることを意味する。二酸化炭素分離回収装置は、二酸化炭素を含有する被処理ガスから二酸化炭素を選択的に分離及び回収するための装置である。被処理ガスは、例えば、火力発電所のボイラ等から排出される燃焼排ガス、密閉された居住空間の室内空気、空気調和されたオフィス等の室内空気である。二酸化炭素分離回収装置は、二酸化炭素を分離及び回収するため、二酸化炭素を吸着可能な吸着剤を多孔性物質に担持させて成る固体状の二酸化炭素吸着材を利用する。
【００２４】
吸着剤には、弱アルカリ性を有するアミン化合物を適用することが好ましい。アミン化合物には、例えば、ポリエチレンイミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラエチレンペンタミン、メチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブチルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサエチレンジアミン、ベンジルアミン又はモルホリンを適用することができる。比較的低温下で二酸化炭素を離脱させることができ、蒸散しても容易に回収することができるという理由から、モノエタノールアミン及びジエタノールアミンが好適であり、これらの混合物も好適である。
【００２５】
多孔性物質には、例えば活性炭、活性アルミナを適用することができる。これらは、表面に多くの細孔を有するので多量の吸着剤を担持することができ、それにより二酸化炭素吸着材の吸着性能を高めることができる。特に、活性炭は、嵩密度が小さいので、二酸化炭素吸着材の軽量化に資する。吸着剤にアミン化合物を適用した場合、活性炭は、アミン化合物が有する僅かなアンモニア臭を脱臭し得る面で好適である。多孔性物質に活性炭を適用する場合、活性炭は、平均細孔径２０〜１００Å、細孔容積１．０〜２．０ｃｃ／ｇ、比表面積１０００〜２０００ｍ２／ｇの性状を有していることが好ましい。
【００２６】
吸着剤を多孔性物質に担持させて二酸化炭素吸着材を製造するときには、吸着剤の溶液又は液相の吸着剤である吸着液を調製し、吸着液を多孔性物質に散布及び／又は吸着液で多孔性物質を浸漬し、吸着液を回収して多孔性物質を乾燥させる。ジエタノールアミンを活性炭に担持させる場合、吸着液には、濃度が１０〜５５％の範囲内に調整されたジエタノールアミン水溶液を適用することができ、このとき、ジエタノールアミンの活性炭に対する重量比が２０〜２００％となる二酸化炭素吸着材を製造することができる。
【００２７】
以下、二酸化炭素分離回収装置の処理塔１Ａ，１Ｂ、処理塔１Ａ，１Ｂに接続された系統、処理塔１Ａ，１Ｂで行われる処理について順次説明する。特別断らない限り、被処理ガスが燃焼排ガス、吸着剤がジエタノールアミン、吸着液がその水溶液、多孔性物質が活性炭であるものとして説明するが、これらは前述のものに適宜変更可能である。
【００２８】
（処理塔）
図１に示すように、二酸化炭素分離回収装置は、第１処理塔１Ａ及び第２処理塔１Ｂを備えている。第２処理塔１Ｂは第１処理塔１Ａと同等である。このため、図２を参照して第１処理塔１Ａについて説明し、第２処理塔１Ｂについての説明を省略する。なお、本実施形態では、便宜的に二酸化炭素分離回収装置が２つの処理塔を備えているが、１又は３以上の処理塔を備えていてもよい。
【００２９】
図２は、図１に示す第１処理塔１Ａの構成を示す概念図である。第１処理塔１Ａは、ケーシング２及び二酸化炭素吸着材３を備えている。ケーシング２は、全体として円筒状に形成されている。二酸化炭素吸着材３は、前述のとおりに製造され、該ケーシング２の内部空間に配置される。第１処理塔１Ａでは、吸着処理、回収再生処理及びリペア処理が行われる。吸着処理では、被処理ガスをケーシング２の内部空間で流通させ、二酸化炭素吸着材３に二酸化炭素を吸着させて被処理ガスから二酸化炭素を分離し、二酸化炭素が除去された清浄ガスをケーシング２の内部空間から排出する。回収再生処理では、水蒸気をケーシング２の内部空間で流通させて二酸化炭素吸着材３を加熱し、二酸化炭素吸着材３に吸着された二酸化炭素を離脱させ、二酸化炭素を回収すると共に二酸化炭素吸着材３を再生する。リペア処理では、吸着性能が低下した二酸化炭素吸着材３を吸着液で浸漬し（浸漬工程）、吸着液を回収し（吸着液回収工程）、不活性ガスをケーシング２の内部空間を流通させて二酸化炭素吸着材３を乾燥させ（乾燥工程）、それにより二酸化炭素吸着材３に吸着剤を再担持させて二酸化炭素吸着材３の吸着性能を回復させる。なお、不活性ガスには、例えば窒素ガスを適用することができる。
【００３０】
ケーシング２は、被処理ガス及び不活性ガスを選択的に取り入れるためのガス流入口１０、清浄ガス及び不活性ガスを選択的に排出するためのガス流出口１１、水蒸気の元となる水を取り入れるための水流入口１２、二酸化炭素を排出するための二酸化炭素流出口１３、吸着液を取り入れるための吸着液流入口１４、吸着液を排出するための吸着液流出口１５、内部空間に溜まったドレンを排出するための内側ドレン口１６を有している。ガス流入口１０及び二酸化炭素流出口１３は、ケーシング２の上壁部に設けられて内部空間に連通している。水流入口１２、吸着液流出口１５及び内側ドレン口１６は、ケーシング２の底壁部に設けられて内部空間に連通している。ガス流出口１１及び吸着液流入口１４は、ケーシング２の側壁部に設けられて内部空間に連通している。ここでは、ガス流入口１０は、被処理ガス及び不活性ガスに対し共用されているが、被処理ガス及び不活性ガスそれぞれに専用のガス流入口が設けられていてもよい。ガス流出口１１についても同様である。
【００３１】
ケーシング２は、二重壁構造を有している。つまり、ケーシング２は、内部空間を規定する円筒状の内殻部２１と、内殻部２１を外囲する円筒状の外殻部２２と、内殻部２１の外周面と外殻部２２の内周面との間に形成された円環状断面を有する流体通路２０と、流体通路２０に高熱流体を流入させるための流体流入口１７と、流体通路２０から高熱流体を流出させるための流体流出口１８と、流体通路２０内に溜まったドレンを排出するための外側ドレン口１９とを有している。
【００３２】
高熱流体は、ケーシング２の外気よりも高温、好ましくは回収再生処理で用いられる水蒸気よりも高温を有する気体又は液体である。高熱流体が流体通路２０に供給されると、ケーシング２の温度が、外気よりも高温、好ましくは水蒸気よりも高温となる。回収再生処理を行うときにケーシング２が昇温されると、水蒸気の熱損失を低減することができ、二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することができる。また、流体流入口１７は、外殻部２２の側壁下端部に設けられ、流体流出口１８は、外殻部２２の側壁上端部に設けられ、流体流入口１７と周方向反対側に離れて配置されている。流体流入口１７及び流体流出口１８が上下方向においても周方向においても互いに離れて配置されるので、高熱流体が流体通路２０に供給されたときにケーシング２を全体的に昇温させることができる。なお、外側ドレン口１９は、ケーシング２の底壁部に設けられ、流体通路２０に連通している。
【００３３】
本実施形態では、被処理ガスである燃焼排ガスが比較的高温（例えば摂氏８０度程度）となることに照らし、被処理ガスが高熱流体に適用される。この場合、高熱流体を生成するため専用の熱源又は加熱器が不要となるので、二酸化炭素分離回収装置の構成が全体として大型化するのを避けることができる。
【００３４】
各処理塔１Ａ，１Ｂは、収容槽４、通路開閉機構５及びシャワー６を備えている。収容槽４は、上方に開放された円筒状に形成されている。収容槽４は、ケーシング２（内殻部２１）の内周面のうち上下方向中間部に密接するようにして、ケーシング２の内部空間に設置される。二酸化炭素吸着材３は、収容槽４の内部に収容される。通路開閉機構５は、固定板２３、可動板２４、動力伝達部２５及び電動機２６を有している。固定板２３及び可動板２４は略同一半径を有する円板状体であり、固定板２３及び可動板２４には、多数の貫通孔が分散して設けられている。固定板２３は、収容槽４の側壁の内周面に固定され、可動板２４は、固定板２３の上面に回転可能に重ねられており、固定板２３及び可動板２４が収容槽４の底壁を構成している。動力伝達部２５は、可動板２４の外周部の表面に設けられた円弧状の従動傘歯車２７と、従動傘歯車２７に噛合する駆動傘歯車２８とを有している。電動機２６は、固定板２３に設けられたステー２９に取り付けられ、電動機２６の回転軸が駆動傘歯車２８に接続されている。シャワー６は、収容槽４内の二酸化炭素吸着材３よりも上方に配置され、吸着液流入口１４から取り入れられた吸着液を下向きに噴射する。
【００３５】
電動機２６の動作により、可動板２４は、閉鎖位置と開放位置との間で回転変位可能である。可動板２４が閉鎖位置にあると、可動板２４の貫通孔が固定板２３の貫通孔と重なり合わない。それにより、シャワー６から噴射された吸着液を収容槽４内に貯留することができる。つまり、リペア処理の浸漬工程を行うときには、可動板２４が閉鎖位置に位置する。他方、可動板２４が開放位置にあると、可動板２４の貫通孔が固定板２３の貫通孔と重なり合う。それにより、被処理ガス、清浄ガス、水蒸気、吸着液及び不活性ガスが収容槽４の底壁を通り抜けることができる。つまり、吸着処理、回収再生処理、リペア処理の吸着液回収工程及びリペア処理の乾燥工程を行うときには、可動板２４が開放位置に位置する。
【００３６】
各処理塔１Ａ，１Ｂは、貯留部３１、加熱部３２及び攪拌部３３を備えている。貯留部３１は、上方が開放された容器であり、ケーシング２（内殻部２１）の内底面の中心部に設置されている。貯留部３１は、水流入口１２から取り入れられた液相の水を貯留することができる。加熱部３２は、貯留部３１内に配置され、貯留部３１に貯留されている水を加熱する。攪拌部３３は、貯留部３１の内底部に配置され、貯留部３１に貯留されている水を攪拌する。加熱部３２及び攪拌部３３が動作すると、貯留部３１に貯留されている水の温度を一様に上昇させることができる。本実施形態では、貯留部３１に貯留されている水を加熱して蒸発させることにより、回収再生処理で用いる水蒸気がケーシング２の内部空間に放出される。このように、貯留部３１、加熱部３２及び攪拌部３３は、水蒸気をケーシング２の内部空間で発生して該水蒸気をケーシング２の内部空間に放出する蒸気発生装置３０を構成している。貯留部３１は、庇３４で上側から覆われている。これにより、貯留部３１で発生した水蒸気をケーシング２の内部空間に好適に放出することと、吸着液が貯留部３１内に浸入するのを防ぐこととを両立することができる。吸着液が貯留部３１内に浸入するのを防ぐことにより、当該吸着液がケーシング２の内底部に溜まりやすくなり、吸着液の回収量を多く確保することができる。
【００３７】
（系統）
図１に戻り、二酸化炭素分離回収装置は、被処理ガス供給ライン４０、高熱流体供給ライン５０、高熱流体排出ライン６０、清浄ガス排出ライン７０、給水ライン８０、二酸化炭素回収ライン９０、吸着液供給ライン１００、吸着液回収ライン１１０、不活性ガス循環ライン１２０、内側ドレンライン１３０及び外側ドレンライン１３５を備えている。ライン端部に記載された丸囲み文字を参照するとわかるように、いずれのラインも、第１処理塔１Ａのケーシング２及び第２吸着塔１Ｂのケーシング２に接続されている。そして、各ライン４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０は、共通管と、共通管の一端部から分岐する２つの分岐管とを有し、分岐管の各端部が２つのケーシング２に対して並列接続されている。
【００３８】
被処理ガス供給ライン４０は、被処理ガスをケーシング２の内部空間に供給するためのラインである。共通管４１の他端部（上流端部）は、被処理ガスの発生源（例えばボイラ）に接続されている。分岐管４２Ａ，４２Ｂの各端部（下流端部）は、ガス流入口１０（図２参照）に接続される。共通管４１の途中には、凝縮器３６及び加熱器３７が設けられている。分岐管４２Ａ，４２Ｂの途中には、バルブ４４Ａ，４４Ｂが設けられている。
【００３９】
高熱流体供給ライン５０は、高熱流体としての被処理ガスをケーシング２の流体通路２０（図２参照）に供給するためのラインである。共通管５１の他端部（上流端部）は、被処理ガス供給ライン４０の共通管４１のうち、凝縮器３６及び加熱器３７よりも上流側に接続されている。分岐管５２Ａ，５２Ｂの各端部（下流端部）は、流体流入口１７（図２参照）に接続されている。共通管５１の途中には、バルブ５３が設けられている。分岐管５２Ａ，５２Ｂの途中には、バルブ５４Ａ，５４Ｂが設けられている。
【００４０】
高熱流体排出ライン６０は、高熱流体としての被処理ガスを被処理ガス供給ライン４０に戻すためのラインである。分岐管６２Ａ，６２Ｂの各端部（上流端部）は、流体流出口１８（図２参照）に接続されている。共通管６１の他端部（下流端部）は、被処理ガス供給ライン４０の共通管４１のうち、凝縮器３６及び加熱器３７よりも上流側且つ高熱流体供給ライン５０との接続位置よりも下流側に接続されている。共通管６１の途中には、バルブ６３が設けられている。分岐管６２Ａ，６２Ｂの途中には、バルブ６４Ａ，６４Ｂが設けられている。そして、被処理ガス供給ライン４０の共通管４１の途中には、高熱流体供給ライン５０との接続位置よりも下流側且つ高熱流体排出ライン６０との接続位置よりも上流側において、バルブ４３が設けられている。後述のとおり、バルブ４３，５３，６３は、第１処理塔１Ａ又は第２処理塔１Ｂに高熱流体を供給するか否かを切り替えるための装置として機能する。
【００４１】
清浄ガス排出ライン７０は、ケーシング２の内部空間から清浄ガスを排出するためのラインである。分岐管７２Ａ，７２Ｂの各端部（上流端部）は、ガス流出口１１（図２参照）に接続されている。共通管７１の他端部（下流端部）は、煙突（図示せず）に接続されている。分岐管７２Ａ，７２Ｂの途中には、バルブ７３Ａ，７３Ｂが設けられている。共通管７１の途中には、バグフィルタ７４及びファン７５が設けられている。
【００４２】
給水ライン８０は、二酸化炭素を二酸化炭素吸着材３から離脱させるために用いられる水蒸気の元となる液相の水を貯留部３１に供給するためのラインである。共通管８１の他端部（上流端部）は、給水源（図示せず）に接続されている。分岐管８２Ａ，８２Ｂの各端部（下流端部）は、水流入口１２（図２参照）に接続されている。分岐管８２Ａ，８２Ｂの途中には、バルブ８３Ａ，８３Ｂが設けられている。共通管８１の途中には、給水ポンプ８４が設けられている。
【００４３】
二酸化炭素回収ライン９０は、二酸化炭素吸着材３から離脱した二酸化炭素を水蒸気と共にケーシング２の内部空間から排出するためのラインである。分岐管９２Ａ，９２Ｂの各端部（上流端部）は、二酸化炭素流出口１３（図２参照）に接続されている。共通管９１の他端部（下流端部）は、回収容器（図示せず）に接続されている。分岐管９２Ａ，９２Ｂの途中には、バルブ９３Ａ，９３Ｂが設けられている。共通管９１の途中には、真空ポンプ３５が設けられている。真空ポンプ３５は、ケーシング２の内部空間を減圧することができ、それにより貯留部３１に貯留されている水を低温で蒸発させることができる。このように、本実施形態では、真空ポンプ３５も前述の蒸気発生装置３０を構成する。
【００４４】
吸着液供給ライン１００は、吸着液をシャワー６に供給するためのラインである。共通管１０１の他端部（上流端部）は、吸着液を貯留する吸着液タンク１０５に接続されている。分岐管１０２Ａ，１０２Ｂの各端部（下流端部）は、吸着液流入口１４（図２参照）に接続されている。分岐管１０２Ａ，１０２Ｂの途中には、バルブ１０３Ａ，１０３Ｂが設けられている。共通管１０１の途中には、吸着液供給ポンプ１０４が設けられている。
【００４５】
吸着液排出ライン１１０は、吸着液を吸着液タンク１０５に戻すためのラインである。分岐管１１２Ａ，１１２Ｂの各端部（上流端部）は、吸着液流出口１５（図２参照）に接続されている。共通管１１１の他端部（下流端部）は、吸着液タンク１０５に接続されている。分岐管１１２Ａ，１１２Ｂの途中には、バルブ１１３Ａ，１１３Ｂが設けられている。
【００４６】
不活性ガス循環ライン１２０は、不活性ガスがケーシング２の内部空間を流通するようにして不活性ガスを循環させるためのラインである。不活性ガス循環ライン１２０は、共通管１２１、第１分岐管１２２Ａ，１２２Ｂ、及び、第２分岐管１２３Ａ，１２３Ｂを有している。第１分岐管１２２Ａ，１２２Ｂは、共通管１２１の一端部から分岐している。第２分岐管１２３Ａ，１２３Ｂは、共通管１２１の他端部から分岐している。第１分岐管１２２Ａ，１２２Ｂの各端部は、被処理ガス供給ライン４０と共用のガス流出口１１（図２参照）に接続されている。第２分岐管１２３Ａ，１２３Ｂの各端部は、清浄ガス排出ライン７０と共用のガス流入口１０（図２参照）に接続されている。第１分岐管１２２Ａ，１２２Ｂの途中には、バルブ１２４Ａ，１２４Ｂが設けられており、第２分岐管１２３Ａ，１２３Ｂの途中にも、バルブ１２５Ａ，１２５Ｂが設けられている。共通管１２１の途中には、凝縮器３６、加熱器３７及びファン１２６が設けられている。共通管１２１は、不活性ガス循環ライン１２０に不活性ガスを充填するための不活性ガス供給ライン１２７と接続されている。不活性ガス供給ライン１２７の途中には、バルブ１２８が設けられている。
【００４７】
内側ドレンライン１３０は、内側ドレン口１６（図２参照）に接続されている。内側ドレンライン１３０の途中には、バルブ１３１が設けられている。外側ドレンライン１３５は、外側ドレン口１９（図２参照）に接続されている。外側ドレンライン１３５の途中には、バルブ１３６が設けられている。
【００４８】
（制御系）
図２に戻り、二酸化炭素分離回収装置は、制御器１４０を備えている。制御器１４０は、水温センサ１４１、加熱部３２、攪拌部３３及び真空ポンプ３５と接続されている。水温センサ１４１は、貯留部３１に貯留されている水の温度を検出する。制御器１４０は、水温センサ１４１によって検出される水温に応じて、加熱部３２、攪拌部３３及び真空ポンプ３５の動作を後述するように制御する。また、制御器１４０は、電動機２６、ファン７５，１２６及び前述した各バルブとも接続されている。以下の説明において、電動機２６、加熱部３２、攪拌部３３、真空ポンプ３５、ファン７５，１２６及びバルブの動作は、制御器１４０により制御されるものとする。
【００４９】
（二酸化炭素分離回収処理）
図３は、図２に示す制御器１４０により実行される二酸化炭素分離回収処理の手順を示すフローチャート、図４は、図３に示す回収再生処理（Ｓ２）の手順を示すフローチャートである。図５は、第１処理塔１Ａで吸着処理が行われ、第２処理塔１Ｂでリペア処理の浸漬工程が行われているときのガス等の流れを示す作用図、図６は、第１処理塔１Ａで吸着処理が行われ、第２処理塔１Ｂでリペア処理の吸着液回収工程が行われているときのガス等の流れを示す作用図、図７は、第１処理塔１Ａで吸着処理が行われ、第２処理塔１Ｂでリペア処理の乾燥工程が行われているときのガス等の流れを示す作用図である。図８は、第１処理塔１Ａで回収再生処理の給水が行われ、第２処理塔１Ｂで吸着処理が行われているときのガス等の流れを示す作用図、図９は、第１処理塔１Ａで回収再生処理の二酸化炭素回収が行われ、第２処理塔１Ｂで吸着処理が行われているときのガス等の流れを示す作用図である。
【００５０】
図３に示すように、各処理塔１Ａ，１Ｂでは、吸着処理（ステップＳ１）及び回収再生処理（ステップＳ２）の一連の処理が繰り返される。繰り返された回数が所定数に達したり、吸着処理に費やされた時間が所定時間に達したりして、リペア処理が必要となれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、二酸化炭素吸着材３の吸着性能を回復すべくリペア処理が行われる（ステップＳ４）。本実施形態では、第１及び第２処理塔１Ａ，１Ｂのうちいずれか一方が再生処理又はリペア処理を行っている間、他方が吸着処理を行う（図５〜図９参照）。これにより、二酸化炭素分離回収装置が、吸着処理を中断無く連続して行うことができる。
【００５１】
（吸着処理）
図５を参照して吸着処理について説明する。ここでは、第１処理塔１Ａが、吸着処理を行う処理塔であるとしている。吸着処理を行うときには、第１処理塔１Ａに対応して設けられたバルブのうち、バルブ４４Ａ，７３Ａが開、他のバルブが閉となる。ただし、バルブ１３６は開であっても閉であってもよい。バルブ１３６が開であれば、流体通路２０に溜まったドレンを吸着処理と同時に排出することができる。
【００５２】
バルブ４３，５３，６３の開閉状態は、第２処理塔１Ｂで行われている処理に応じて変わる。第２処理塔１Ｂでも吸着処理が行われていれば、第２処理塔１Ｂのケーシング２を保温する必要がないので、バルブ４３は開、バルブ５３，６３は閉となる。第２処理塔１Ｂで回収再生処理が行われていれば、当該第２処理塔１Ｂのケーシング２を保温することが好ましいので、バルブ４３は閉、バルブ５３，６３は開となる（図８及び図９参照）。リペア処理が行われているときについては後述する。
【００５３】
すると、第１処理塔１Ａにおいて、被処理ガスがケーシング１１の内部空間に流入し、収容槽４内の二酸化炭素吸着材３へと供給される。被処理ガスに含まれる二酸化炭素は吸着剤に吸着され、それにより被処理ガスが清浄ガスとなる。清浄ガスは、収容槽４（図２参照）の底壁を通り抜け、ケーシング２の内部空間から排出される。清浄ガスは、バグフィルタ７４で濾過されてから外気へと排出される。このとき、ファン７５が駆動されているので、被処理ガス及び清浄ガスが上記のとおりに円滑に流れる。また、バルブ４４Ａ，７３Ａの他のバルブが閉であるので、この他のバルブが設けられているラインに被処理ガス及び清浄ガスが流入するのを阻止することができる。
【００５４】
（リペア処理）
次に、図５〜図７を参照してリペア処理について説明する。ここでは、第２処理塔１Ｂが、リペア処理を行う処理塔であるとしている。
【００５５】
図５に示すように、リペア処理の浸漬工程を行うときには、第２処理塔１Ｂに対応して設けられたバルブのうち、バルブ１０３Ｂが開、他のバルブが閉となる。ただし、バルブ１３１，１３６は開であっても閉であってもよい。バルブ１３１，１３６が開であれば、リペア処理と同時にドレンを排出することができる。また、可動板２４は閉鎖位置にあり、吸着液供給ポンプ１０４が駆動される。すると、第２処理塔１Ｂにおいて、吸着液が吸着液タンク１０５からシャワー６に供給され、シャワー６から下向きに噴射され、収容槽４（図２参照）内に溜まっていく。吸着液が二酸化炭素吸着材３を吸着液で浸漬するために十分な液位（液面の高さ）になるまで溜まると、バルブ１０３Ｂが閉となり、吸着液供給ポンプ１０４が停止する。これにより、吸着液の供給が停止する。
【００５６】
図６に示すように、リペア処理の吸着液回収工程を行うときには、第２処理塔１Ｂに対応して設けられたバルブのうち、バルブ１１３Ｂが開、他のバルブが閉となる。ただし、バルブ１３６は開であっても閉であってもよい。また、可動板２４は開放位置にある。すると、第２処理塔１Ｂにおいて、収容槽４内に貯留されている吸着液が、収容槽４（図２参照）の底壁を通り抜け、ケーシング２の内部空間から排出され、吸着液タンク１０５まで戻される。
【００５７】
図７に示すように、リペア処理の乾燥工程を行うときには、第２処理塔１Ｂに対応して設けられたバルブのうち、バルブ５４Ｂ，６４Ｂ，１２４Ｂ，１２５Ｂが開、他のバルブが閉となる。バルブ５４Ｂ，６４Ｂを開とするので、バルブ４３が閉、バルブ５３，６３が開となる。また、可動板２４は開放位置にある。なお、点線で示すように、乾燥工程を行う直前に、バルブ１２８，１２４Ｂ，１２５Ｂが開となり、ファン１２６が駆動される。これにより、不活性ガスが不活性ガス循環ライン１２０に充填される。不活性ガス循環ライン１２０への不活性ガスの充填を終えると、バルブ１２８が閉となる。
【００５８】
充填を終えた後には、第２処理塔１Ｂにおいて、不活性ガスがケーシング２の内部空間に流入し、収容槽４の底壁を通り抜け、ケーシング２の内部空間から排出される。排出された不活性ガスは、不活性ガス循環ライン１２０に沿って流れ、再びケーシング２の内部空間に供給される。このとき、ファン１２６が駆動されているので、不活性ガスが上記のとおりに円滑に流れる。また、バルブ５４Ｂ，６４Ｂ，１２４Ｂ，１２５Ｂの他のバルブが閉であるので、この他のバルブが設けられたラインに不活性ガスが流入するのを阻止することができる。
【００５９】
前述のとおり、第１及び第２処理塔１Ａ，１Ｂのうちいずれか一方（ここでは第２処理塔１Ｂ）でリペア処理が行われている間、他方（ここでは第１処理塔１Ａ）で吸着処理が行われる。これら第１及び第２処理塔１Ａ，１Ｂの関係に着目すると、第２処理塔１Ｂに対応して設けられたバルブ４４Ｂが閉であるので、第１処理塔１Ａで処理されるべき被処理ガスが、第２処理塔１Ｂのケーシング２の内部空間に混入するのを阻止することができる。また、第１処理塔１Ａに対応して設けられたバルブ１２４Ａ，１２５Ａが閉であるので、第２処理塔１Ｂのみに供給されるべき不活性ガスが第１処理塔１Ａのケーシング２の内部空間に混入するのを阻止することができる。
【００６０】
また、第２処理塔１Ｂにおいては、高熱流体としての被処理ガスが流体通路２０（図２参照）に供給される。流体通路２０から排出された高熱流体（被処理ガス）は、被処理ガス供給ライン４０に戻され、第１処理塔１Ａのケーシング２の内部空間に送られる。これにより、乾燥工程を行うときに、ケーシング２を昇温させることができ、二酸化炭素吸着材３を速やかに乾燥することができる。第２処理塔１Ｂでリペア処理が行われている間、第１処理塔１Ａでは吸着処理が行われている。このため、高熱流体に適用された被処理ガスが、吸着処理されずに外気に排出されるのを避けることができる。なお、浸漬工程及び回収工程を行うときには、バルブ４３を開、バルブ５３，６３が閉となり、被処理ガスが流体通路２０に供給されない。これにより、吸着剤の蒸散を好適に抑制することができる。
【００６１】
（回収再生処理）
次に、図４，図８及び図９を参照して回収再生処理について説明する。ここでは、第１処理塔１Ａが回収再生処理を行う処理塔であるとしている。他方、第２処理塔１Ｂでは、吸着処理が行われる。この第２処理塔１Ｂでは、前述同様、第２処理塔１Ｂに対応して設けられたバルブのうち、バルブ４４Ｂ，７３Ｂが開、他のバルブが閉となる（図８及び図９参照）。ただし、バルブ１３６は開であっても閉であってもよい。
【００６２】
図４に示すように、回収再生処理では、まず、第１処理塔１Ａの貯留部３１への給水を開始し（ステップＳ２０１）、第１処理塔１Ａの流体通路２０に高熱流体としての被処理ガスを供給する（ステップＳ２０２）。
【００６３】
このとき、図８に示すように、第１処理塔１Ａに対応して設けられたバルブのうち、バルブ５４Ａ，６４Ａ，８３Ａが開、他のバルブが閉となる。ただし、バルブ１３１は開であっても閉であってもよい。バルブ４３は閉、バルブ５３，６３は開となる。そして、給水ポンプ８４が駆動される。すると、第１処理塔１Ａにおいて、液相の水が貯留部３１に溜まっていく。また、高熱流体としての被処理ガスが流体通路２０（図２参照）に供給される。流体通路２０から排出された高熱流体（被処理ガス）は、被処理ガス供給ライン４０に戻され、第２処理塔１Ｂのケーシング２の内部空間に送られる。これにより、高熱流体としての被処理ガスが第２処理塔１Ｂにおいて清浄ガスとなり、この清浄ガスが外気へと排出される。
【００６４】
図４に戻り、貯留部３１に供給された水が所定レベルに達すると、貯留部３１への給水を停止する（ステップＳ２０３）。このとき、バルブ８３Ａが閉となり、給水ポンプ８４が停止する。次に、貯留部３１に貯留されている水を加熱及び攪拌する（ステップＳ２０４）。このとき、制御器１４０は、水温センサ１４１により検出される水温が所定温度（例えば摂氏６０度）に達するまで、加熱部３２及び攪拌部３３を動作させる。水温が所定温度に達すると、加熱部３２及び攪拌部３３を停止する（ステップＳ２０５）。次に、真空ポンプ３５を動作させる（ステップＳ２０６）。
【００６５】
このとき、図９に示すように、第１処理塔１Ａに対応して設けられたバルブのうち、バルブ５４Ａ，６４Ａ，９３Ａが開、他のバルブが閉となる。加熱及び攪拌を行っているときのバルブの開閉状態を基準にすれば、バルブ９３Ａが閉から開に切り替えられるだけであり、他のバルブの開閉状態は維持される。なお、可動板２４は、給水、加熱及び攪拌をしている間、開放位置にあっても閉鎖位置にあってもよいが、加熱及び攪拌が終了する時点では開放位置に位置している。
【００６６】
すると、第１処理塔１Ａにおいては、真空ポンプ３５の動作により、ケーシング２の内部空間が減圧される。ケーシング２の内部空間が、貯留部３１に貯留されている水の飽和水蒸気圧に達するまで降圧すると、その水が蒸発し、水蒸気がケーシング２の内部空間に放出される。水蒸気は、真空ポンプ３５の動作により、ケーシング２の内部空間から二酸化炭素流出口１３を介して二酸化炭素回収ライン９０へと引き込まれる。
【００６７】
二酸化炭素流出口１３は、ケーシング２の上壁部に設けられている一方、貯留部３１はケーシング２の内底部に設置されている。二酸化炭素吸着材３は、ケーシング２の上下方向中間部に配置されており、二酸化炭素流出口１３と貯留部３１との間に配置されている。このため、水蒸気は、二酸化炭素回収ライン９０へと引き込まれる過程で、収容槽４の底部及び内部を通り抜け、二酸化炭素吸着材３に良好に接触していく。これにより、二酸化炭素吸着材３が加熱され、二酸化炭素吸着材３に吸着されている二酸化炭素が離脱する。離脱した二酸化炭素は、真空ポンプ３５の動作により、ケーシング２の内部空間から二酸化炭素流出口１３を介して二酸化炭素回収ライン９０へと引き込まれる。これにより、二酸化炭素を二酸化炭素吸着材３から離脱させて回収することができ、且つ、二酸化炭素吸着材３を再生することができる。
【００６８】
図４に戻り、二酸化炭素の離脱回収が終われば、真空ポンプ３５を停止させ（ステップ２０７）、また、ケーシング２の流体流路２０への高熱流体の供給を停止する（ステップＳ２０８）。
【００６９】
このように本実施形態では、ケーシング２の内部空間に、回収再生処理で用いる水蒸気の元となる水を貯留する貯留部３１が配置されている。つまり、ケーシング外からケーシング内に水蒸気を供給するための配管が省略されている。このため、配管を介して蒸気を供給することに起因する蒸気の熱損失及び偏流を防ぐことができる。したがって、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）に必要な蒸気量を低減することができる。また、蒸気を発生する段階での水温を低くすることができる。これにより、二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することができる。
【００７０】
水蒸気の元となる液相の水を貯留する貯留部３１は、ケーシング２の内部、特に内底部に設置され、貯留部３１の上方に二酸化炭素吸着材３が配置されている。このため、ケーシング２の内部空間で水蒸気を発生するための構造を簡便に配置することができる。また、発生された水蒸気が自然対流により二酸化炭素吸着材３に供給されるようにもなる。
【００７１】
貯留部３１は、ケーシング２の内底部の中心部に設置されている。そして、貯留部３１の上方の開放部分の面積は、一般的な配管の断面積よりも大きく、例えば水取入口１２の流路断面よりも大きい。このため、貯留部３１から放出された水蒸気は偏流を生じにくい。このため、二酸化炭素吸着材３の再生ムラを抑制することができ、二酸化炭素吸着材の全体の再生に必要な蒸気量を低減することができる。このため、二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することができる。また、二酸化炭素及び水蒸気をケーシング２の内部空間から排出するための二酸化炭素流出口１３も、ケーシング２の上壁部の中心部に配置されている。このため、水蒸気の偏流を更に抑制することができ、二酸化炭素分離回収装置の効率が更に改善される。
【００７２】
このように、ケーシング２の内部空間で水蒸気を発生するに際し、ケーシング２の内部空間が減圧されるようになっている。これにより、低温の水蒸気を発生することができる。したがって、二酸化炭素吸着材３が水蒸気の熱で劣化するのを好適に抑制することができる。また、加熱部３２におけるエネルギー消費の低減や加熱時間の短縮を図ることができる。
【００７３】
内部空間を減圧にするにあたって、二酸化炭素吸着材３から離脱した二酸化炭素を回収するための二酸化炭素回収ライン９０に真空ポンプ３５を設けておき、この真空ポンプ３５を動作させることによってケーシング２の内部空間を減圧している。この真空ポンプ３５が停止すれば、ケーシング２の内圧は減圧前の状態に戻り、これにより水蒸気の発生が停止するし、二酸化炭素回収ライン９０への二酸化炭素の引き込みも停止する。つまり、真空ポンプ３５を動作させるか否か及びバルブ９３Ａの開閉状態を切り替えるだけで、水蒸気を発生させるか否か、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）を行うか否か、二酸化炭素及び水蒸気をケーシング２の内部空間から二酸化炭素回収ライン９０に引き込んで回収するか否かを、一括して切り替えることができる。このため、蒸気をケーシング２の内部空間に供給するための配管を設けている場合と比較して、二酸化炭素分離回収装置の構成が全体として小型化し、また、回収再生処理を実行したり停止したりするための制御を簡便に行うことができる。
【００７４】
そして、水蒸気で二酸化炭素吸着材３を加熱するとき、ケーシング２の温度は高熱流体により上昇している。このため、水蒸気の熱がケーシング２に奪われるのを抑制することができる。このため、水蒸気が発生及び生成される時点での水蒸気の温度を低くしても二酸化炭素吸着材３から二酸化炭素を離脱させることができるようになる。このため、二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することができる。
【００７５】
ケーシング２の昇温を図るのであれば、高熱流体は、ケーシング２の外気よりも高温を有していればよい。本実施形態では、高熱流体が水蒸気の温度よりも高温を有しているので、水蒸気の熱損失を良好に抑制することができる。また、回収再生処理では、水蒸気の発生前に、貯留部３１に給水して貯留部３１に溜めた水を加熱及び攪拌するところ、貯留部３１への給水開始とほぼ同時に、高熱流体がケーシング２の流体通路２０に供給される。このため、ケーシング２が大型でケーシング２の熱容量が大きい場合でも、水蒸気を発生させるときには、ケーシング２の温度を高熱流体と略同じ温度にまで高めることができる。このため、水蒸気の熱損失を良好に抑制することができ、二酸化炭素分離回収装置の効率を良好に改善することができる。
【００７６】
そして、本実施形態に係る二酸化炭素分離回収装置は、火力発電所のボイラ等から排出される燃焼排ガスを被処理ガスとしており、この被処理ガスが元より水蒸気よりも高温を有していることに照らして、被処理ガスがケーシング２を昇温させるための高熱流体に適用されている。このため、高熱流体を生成するために専用の加熱器や熱源が不要であり、二酸化炭素分離回収装置の構成が全体として大型化するのを好適に抑制することができる。
【００７７】
これまで本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態に係る二酸化炭素分離回収装置において、二酸化炭素吸着材の製造を行ってもよい。二酸化炭素吸着材を製造するときには、多孔性物質を収容槽内に充填し、前述したリペア処理と同様にしてバルブ、通路開閉機構、吸着液供給ポンプを動作させればよい。しかし、本発明に係る二酸化炭素分離回収装置は、ケーシング２の内部空間で水蒸気を発生可能であればよいので、リペア処理及び製造処理を行えなくてもよい。このとき、通路開閉機構から貫通孔を有する固定板のみを残しておき、通路開閉機構の他の構成をシャワーと共に省略することができる。また、被処理ガスが高熱流体に適用されているが、他の気体又は液体が適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、二酸化炭素の離脱回収（二酸化炭素吸着材の再生）に必要な蒸気量及び当該蒸気の熱損失を低減することができ、それにより二酸化炭素分離回収装置の効率を改善することができるとの作用効果を奏し、二酸化炭素の分離及び回収にいわゆる固体吸着剤法を適用した二酸化炭素分離回収装置に利用されると有益である。
【符号の説明】
【００７９】
１Ａ，１Ｂ  処理塔
２  ケーシング
３  二酸化炭素吸着材
１０  ガス流入口
１１  ガス流出口
１２  水流入口
１３  二酸化炭素流出口
１７  流体流入口
１８  流体流出口
２０  流体通路
２１  内殻部
２２  外殻部
３０  蒸気発生装置
３１  貯留部
３２  加熱部
３３  攪拌部
３５  真空ポンプ
４０  被処理ガス供給ライン
５０  高熱流体供給ライン
６０  高熱流体排出ライン
７０  清浄ガス排出ライン
８０  給水ライン
９０  二酸化炭素回収ライン
【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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【図８】
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【図９】
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