(57)【要約】１００℃以下の低品位排熱のみを用いて、ＣＯ２を回収可能なＣＯ２回収装置を提供することを課題とする。塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収塔と、ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、ＣＯ２を脱離させる再生器とを備える。
2014192381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収部と、
ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生部と
を備えるＣＯ２回収装置。
【請求項２】
前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液と、蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液が前記熱交換器を通過した後に、該塩基性水溶液を５０℃以下に冷却するクーラーと、
前記蒸気含有ＣＯ２を冷却することで、該蒸気含有ＣＯ２から水分を除去する冷却装置と
をさらに備える請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項３】
前記熱媒体は、水である請求項１又は２に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項４】
前記塩基性水溶液は、アルカノールアミン水溶液である請求項１乃至３のいずれかに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項５】
前記アルカノールアミン水溶液が３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液で、これらのいずれか１種又は２種以上を組み合わせてなる水溶液である請求項４に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項６】
前記再生部では、多管式熱交換器構造の再生器によって、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる請求項１乃至５のいずれかに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項７】
前記再生部は、塩基性水溶液を保有する再生器と、塩基性水溶液を１００℃以下の熱媒体で加熱する熱交換器と、前記再生器と前記熱交換器との間で塩基性水溶液を循環させる系統とを有し、
前記系統は、前記再生器においてＣＯ２が脱離して温度が低下した塩基性水溶液を前記熱交換器に供給するとともに、前記熱交換器において１００℃以下の熱媒体による加熱で熱が補充された塩基性水溶液を前記再生器に供給する請求項１乃至５のいずれかに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項８】
前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分と、前記再生部における前記塩基性水溶液が通過する流路とのうち、いずれか片方または両方には、無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、
前記無機粉末又は無機粉末の成形体のＢＥＴ比表面積は、７ｍ２／ｇ以上である、請求項１乃至７のいずれかに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項９】
前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである、請求項８に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１０】
塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収工程と、
ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生工程と
を備えるＣＯ２回収方法。
【請求項１１】
前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液と、蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液との間で熱交換を行う熱交換工程と、
前記熱交換工程で熱交換が行われた前記蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液を、５０℃以下に冷却する冷却工程と、
前記蒸気含有ＣＯ２を冷却することで、該蒸気含有ＣＯ２から水分を除去するＣＯ２脱離工程と
をさらに備える請求項１０に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１２】
前記熱媒体は、水である請求項１０又は１１に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１３】
前記塩基性水溶液は、アルカノールアミン水溶液である請求項１０乃至１２のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１４】
前記アルカノールアミン水溶液が３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液で、これらのいずれか１種又は２種以上を組み合わせてなる水溶液である請求項１３に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１５】
前記再生工程では、多管式熱交換器構造の再生器が、前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる請求項１０乃至１４のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１６】
前記再生工程では、塩基性水溶液を保有する再生器でＣＯ２が脱離するとともに、脱離によって温度が低下した塩基性水溶液を、熱交換器で１００℃以下の熱媒体で加熱して、該塩基性水溶液に熱を補充し、該熱を補充した塩基性水溶液を前記再生器に再度供給することにより、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる請求項１０乃至１４のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１７】
前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分と、前記再生部における前記塩基性水溶液が通過する流路との、いずれか片方または両方には、無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、
前記無機粉末又は無機粉末の成形体のＢＥＴ比表面積は、７ｍ２／ｇ以上である、請求項１０乃至１６のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１８】
前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである、請求項１７に記載のＣＯ２回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アミン液に吸収されたＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置及びＣＯ２回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所や鉄鋼所の燃焼排ガスに含まれるＣＯ２を除去・回収する方法として、化学吸収法が知られている。化学吸収法でＣＯ２を回収する従来の装置は、一般に、吸収塔と再生塔とを備える（例えば特許文献１）。吸収塔では、４０〜５０℃のアミン化合物の水溶液（以下、アミン液という）に、ＣＯ２が吸収される。ＣＯ２が吸収されたアミン液（以下、リッチ液）は、再生塔に送られる。再生塔は一般的な蒸留塔をモデルとしており、再生塔内部で滴下されるリッチ液が、上昇する蒸気と対向接触することでリッチ液が加熱され、その結果、リッチ液からＣＯ２が脱離する。（この脱離で発生したガスには飽和蒸気が含まれるため、以下、蒸気含有ＣＯ２と示す。）。リッチ液からＣＯ２が脱離したアミン液は、再生塔内、または再生塔に接続されたリボイラー内で、外部から導入した高温スチームによって加熱され、その結果、アミン液から蒸気が発生する。この蒸気が、再生塔下部から導入され前述のようにリッチ液を加熱する。再生塔で発生した蒸気含有ＣＯ２は再生塔塔頂から出た後に冷却されることで、蒸気含有ＣＯ２から水分が除去されＣＯ２が回収される。ＣＯ２が脱離したアミン液（以下、リーン液）は、４０〜５０℃に冷却されて、吸収塔に送られて再利用される。【０００３】
上記従来の装置でのＣＯ２回収は、１２０℃程度の高温スチームを用いて、再生塔内または再生塔に接続したリボイラー内でアミン液を加熱しアミン液から蒸気を発生させている。その結果、アミン液を高い温度に加熱することができる。これにより、アミン液からのＣＯ２回収量を増やすことができる。【０００４】
しかしながら、上記従来の装置では、１２０℃程度の高温スチームを発生させる多大なエネルギーを要するため、エネルギーの低減を目的としたシステムがこれまで多数提案されている。これらのうち、例えば再生塔でのアミン液の温度（再生温度）を１００℃程度に下げたシステムとしては、以下の特許文献２に開示される例が挙げられる。【０００５】
特許文献２の装置システムは、再生温度が例えば１００℃である低温再生塔内と、再生温度が例えば１２０℃である高温再生塔を有している。このシステムでは、再生温度が１２０℃である再生塔のみを有するシステムよりも、全体的に少ないエネルギーでＣＯ２を回収できるとしている。しかし、この特許文献２のシステムでは高温再生塔で使用する１２０℃の熱源を必要とする。
また、特許文献１および２に示されるような高温スチームでアミン液が加熱される場合、アミン液から分離した蒸気含有ＣＯ２や、ＣＯ２分離後のアミン液が高温になる。このため、蒸気含有ＣＯ２の冷却による顕熱・潜熱ロスや、アミン液冷却による顕熱ロスが大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１８４８６５公報
【特許文献２】特開２０１１−５７４８５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これまでＣＯ２回収装置は、特許文献１および２に記載の通り、再生塔は一般的な蒸留塔をモデルとしている。この再生塔でのＣＯ２脱離量（回収量）を増やすことで、単位ＣＯ２あたりの再生エネルギー（回収エネルギー）の低減を図ることが一般的である。より多くのＣＯ２を脱離させるためには、リボイラー内のアミン液を沸騰させて、高温の蒸気を発生させ、再生塔下部から蒸気を導入し、上部から滴下されるアミン液と対向接触させ、アミン液を高温に維持することが望ましいと考えられてきた。そしてこれを実現すべく、比較的高品位な１２０℃程度の熱媒体（多くの場合、スチーム）を用いて、リボイラー内のアミン液温度が約１２０℃に調整されていた。このことは、蒸留塔型の再生塔の使用を前提として開発が行なわれてきたためであり、これまでリボイラー温度（再生温度）を低減することに着目した開発は行なわれていなかった。【０００８】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、１００℃以下の比較的低品位な熱を用いて、ＣＯ２を回収可能なＣＯ２回収装置及びＣＯ２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】
【０００９】
本発明の第１の観点に係るＣＯ２回収装置は、塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収部と、ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生部とを備える。【００１０】
好ましくは、前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液と、蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液との間で熱交換を行う熱交換器と、前記蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液が前記熱交換器を通過した後に、該塩基性水溶液を５０℃以下に冷却するクーラーと、前記蒸気含有ＣＯ２を冷却することで、該蒸気含有ＣＯ２から水分を除去する冷却装置とをさらに備える。【００１１】
好ましくは、前記熱媒体は、水である。【００１２】
好ましくは、前記塩基性水溶液は、アルカノールアミン水溶液である。【００１３】
好ましくは、前記アルカノールアミン水溶液が３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液で、これらのいずれか１種又は２種以上を組み合わせてなる水溶液である。【００１４】
好ましくは、前記再生部では、多管式熱交換器構造の再生器によって、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる。【００１５】
好ましくは、前記再生部は、塩基性水溶液を保有する再生器と、塩基性水溶液を１００℃以下の熱媒体で加熱する熱交換器と、前記再生器と前記熱交換器との間で塩基性水溶液を循環させる系統とを有し、前記系統は、前記再生器においてＣＯ２が脱離して温度が低下した塩基性水溶液を前記熱交換器に供給するとともに、前記熱交換器において１００℃以下の熱媒体による加熱で熱が補充された塩基性水溶液を前記再生器に供給する。【００１６】
好ましくは、前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分と、前記再生部における前記塩基性水溶液が通過する流路とのうち、いずれか片方または両方には、無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、前記無機粉末又は無機粉末の成形体のＢＥＴ比表面積は、７ｍ２／ｇ以上である。【００１７】
好ましくは、前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである。【００１８】
本発明の第２の観点に係るＣＯ２回収方法は、塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収工程と、ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生工程とを備える。【００１９】
好ましくは、前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液と、蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液との間で熱交換を行う熱交換工程と、前記熱交換工程で熱交換が行われた前記蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液を、５０℃以下に冷却する冷却工程と、前記蒸気含有ＣＯ２を冷却することで、該蒸気含有ＣＯ２から水分を除去するＣＯ２脱離工程とをさらに備える。【００２０】
好ましくは、前記熱媒体は、水である。【００２１】
好ましくは、前記塩基性水溶液は、アルカノールアミン水溶液である。【００２２】
好ましくは、前記アルカノールアミン水溶液が３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液で、これらのいずれか１種又は２種以上を組み合わせてなる水溶液である。【００２３】
好ましくは、前記再生工程では、多管式熱交換器構造の再生器が、前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる。【００２４】
好ましくは、前記再生工程では、塩基性水溶液を保有する再生器でＣＯ２が脱離するとともに、脱離によって温度が低下した塩基性水溶液を、熱交換器で１００℃以下の熱媒体で加熱して、該塩基性水溶液に熱を補充し、該熱を補充した塩基性水溶液を前記再生器に再度供給することにより、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる。【００２５】
好ましくは、前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分と、前記再生部における前記塩基性水溶液が通過する流路との、いずれか片方または両方には、無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、前記無機粉末又は無機粉末の成形体のＢＥＴ比表面積は、７ｍ２／ｇ以上である。【００２６】
好ましくは、前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、再生器において、塩基性水溶液から蒸気含有ＣＯ２を脱離させるにあたり、塩基性水溶液への熱供給は１００℃以下の熱媒体を用いる。１００℃以下の熱源のような低品位熱（低エクセルギー）としては、発電所や製鉄所、その他産業における未利用の排熱エネルギーを利用できる。以上のことから、本発明によれば、低品位熱を用いてＣＯ２を回収することができる。【００２８】
また本発明によれば、ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液と液状の熱媒体との間で熱交換を行うことで、前記塩基性水溶液から、蒸気含有ＣＯ２を脱離し、蒸気含有ＣＯ２を冷却することで、該蒸気からＣＯ２のみを回収する。このため、ＣＯ２を回収することができる。そして本発明によれば、ＣＯ２の回収に伴う下記（１）、（２）の排熱量をそれぞれ低く抑えることができる。
（１）塩基性水溶液を冷却する際の排熱量
（２）蒸気含有ＣＯ２を冷却する際の排熱量
すなわち、（１）については、上記１００℃以下の熱媒体を用いることで、蒸気含有ＣＯ２が脱離した後の塩基性水溶液は、高温スチームを利用したときよりも低温になる。従って蒸気含有ＣＯ２が脱離した後の塩基性水溶液を吸収塔に導入する前の冷却工程における排熱量を少なくすることができる。【００２９】
（２）については、上記１００℃以下の熱媒体を用いることで、塩基性水溶液から脱離する蒸気含有ＣＯ２は、高温スチームを利用したときよりも低温になる。したがって、蒸気含有ＣＯ２からＣＯ２を分離するために、蒸気含有ＣＯ２の温度を大きく低下させることを要しない。このため、蒸気含有ＣＯ２を冷却する排熱量を低く抑えることができる。【００３０】
以上のことから、本発明によれば、ＣＯ２回収に伴う排熱量を低く抑えることができ、その結果として、ＣＯ２の回収に要する熱エネルギーを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＣＯ２脱離装置の一実施の形態を概略的に示した模式図１である。
【図２】図１における再生器として使用できる熱交換器を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るＣＯ２脱離装置の一実施の形態を概略的に示した模式図２である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の第１実施形態に係るＣＯ２回収装置及びＣＯ２回収方法について説明する。図１は、第１実施形態に係るＣＯ２回収装置１を示す模式図である。第１実施形態に係るＣＯ２回収装置１は、排ガスに含まれるＣＯ２を、塩基性水溶液を用いて除去・回収するものである。
【００３３】
第１実施形態で使用される塩基性水溶液は、アルカノールアミンをベースとするアルカノールアミン水溶液（以下、アミン液）である。例えば、アミン液は、３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液が好ましく、これらのいずれか１種又は２種以上を組み合わせて使用できる。３級アミンは、例えば２−ジメチルアミノエタノールやＮ−メチルジエタノールアミン、トリエチレンジアミンが挙げられる。また立体障害の大きいアミン液は、Ｎ原子に隣接する一つ以上のＣ原子にアルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基のいずれかの官能基が複数結合したアミン液であり、例えば２−イソプロピルアミノエタノール（ＩＰＡＥ）や２―ｔｅｒｔ−ブチルアミノエタノール（ｔ−ＢＡＥ）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液は、ヒドロキシル基（−ＯＨ基）やエーテル基（−Ｏ−）を有していてもよく、環状構造を有していても良い。
【００３４】
以下に、３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液が好ましい理由を示す。一般に、アミン液中のＣＯ２は、主たる形態として、アミン分子のＮ原子と結合したカルバメートイオンとして、または重炭酸イオンとして存在するが、３級アミン中ではＣＯ２は、主たる形態として重炭酸イオンとして存在し、立体障害の大きいアミン液中では、カルバメートイオンより、主たる形態として重炭酸イオンとして存在する。カルバメートイオンからのＣＯ２脱離には、比較的高いエネルギーを要するのに対し、重炭酸イオンは比較的低いエネルギーにより脱離できる。このことから、重炭酸イオンとして主に存在する３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液が、低い温度で再生するには好ましいと考えられる。
【００３５】
図１に示すように、ＣＯ２回収装置１は、吸収部２と、再生部３とに大別される。吸収部２では、ボイラから排ガスが導入される。排ガスにはＣＯ２、Ｎ２、Ｈ２Ｏ、Ｏ２が含まれる。そして吸収塔２１では、排ガスに含まれるＣＯ２が、アミン液に吸収されて除去される。ＣＯ２が吸収されたアミン液（以下、リッチ液）は、ラインＬ１およびＬ２を通じて、再生部３に送られる。ラインＬ１には、リッチ液を圧送する吸収液抜出しポンプ１１が設けられる。
【００３６】
再生部３の加熱容器型熱交換器３１では、リッチ液が、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱される。この結果、リッチ液から蒸気を含むＣＯ２が脱離する。本実施の形態では、上記熱媒体として水が使用されるが、蒸気を使用してもよいし、水−蒸気混合体を使用してもよい。またシリコンオイルなどの油媒体も使用できる。
【００３７】
そして冷却装置５１で、蒸気含有ＣＯ２が冷却されることで、蒸気含有ＣＯ２から水が凝縮されＣＯ２分離器５２においてＣＯ２が回収される。
【００３８】
また、蒸気含有ＣＯ２が脱離した後のアミン液（リッチ液から蒸気含有ＣＯ２が脱離したもの：以下、リーン液）は、ラインＬ３，Ｌ４を通じて、吸収部２のＣＯ２吸収塔２１に送られて再利用される。ラインＬ３には、リーン液圧送用の再生液抜出しポンプ１２が設けられる。ラインＬ４には、吸収部２に送られるリーン液を冷却するアミン液クーラー２４が設けられる。リーン液の冷却温度は、冷却水温度を配慮して４０℃程度に設定される。
【００３９】
吸収塔２１は、鉛直方向に延びる塔体からなる。
【００４０】
吸収塔２１の塔頂部Ｈ３には、ラインＬ４が接続される。この接続により、塔頂部Ｈ３にはリーン液が導入される。このリーン液は、再生部３で蒸気含有ＣＯ２が脱離されて、アミン液クーラー２４で４０℃程度に冷却されたものである。
【００４１】
吸収塔２１の中間部Ｈ２内には、充填材２２が配置される。塔底部Ｈ１に導入された排ガスと、塔頂部Ｈ３に導入されたリーン液とは、充填材２２の内部で、対向流接触して反応する。この反応により、排ガスに含まれるＣＯ２が、アミン液に吸収されて除去される。
【００４２】
また塔頂部Ｈ３には、ガス排出口２３が形成される。ＣＯ２が除去された排ガスは、ガス排出口２３から外部に放出される。
【００４３】
また塔底部Ｈ１には、ラインＬ１が接続される。この接続により、ＣＯ２が吸収されたリッチ液が、再生部３の加熱容器型熱交換器３１に送られる。
【００４４】
再生部３には、加熱容器型再生器３１のほか、冷却装置５１およびＣＯ２分離器５２が設けられる。加熱容器型再生器３１は、リッチリーン熱交換器４１と、ラインＬ２，Ｌ３を介して接続される。加熱容器型再生器３１とＣＯ２分離器５２とは、ライン５を介して接続される。
【００４５】
吸収塔２１でＣＯ２が吸収されたリッチ液は、ラインＬ１を通じて、リッチリーン熱交換器４１に送られる。また、リッチリーン熱交換器４１には、加熱容器型再生器３１で蒸気含有ＣＯ２が脱離されたリーン液が、ラインＬ３を通じて送られる。
【００４６】
リッチリーン熱交換器４１は、リッチ液とリーン液とを熱交換する。該熱交換により、リッチ液は加熱され、リーン液は冷却される。
【００４７】
上記リッチリーン熱交換器４１における熱交換後では、リッチ液は、ラインＬ２を通じて、加熱容器型再生器３１に送られる。加熱容器型再生器３１は、リッチ液を、１００℃以下の水を用いて加熱する。この加熱により、リッチ液から蒸気含有ＣＯ２が脱離する。
【００４８】
蒸気含有ＣＯ２は、ラインＬ５を通じて、冷却装置５１およびＣＯ２分離器５２に送られて、蒸気含有ＣＯ２からＣＯ２が分離して回収される。ＣＯ２分離とは、加熱容器型再生器３１から送られた蒸気含有ＣＯ２を冷却装置５１で冷却することで、該蒸気から水分を除去するものである。該蒸気から除去された水分は、ＣＯ２分離器５２に貯められる。
【００４９】
また、蒸気含有ＣＯ２が脱離したリーン液は、ラインＬ３を通じて、加熱容器型再生器３１からリッチリーン熱交換器４１に送られて、リッチ液と熱交換される。この熱交換後、リーン液は、ラインＬ４を通じてアミン液クーラー２４にて冷却された後、吸収塔２１に送られて、ＣＯ２を吸収する。
【００５０】
図２は、加熱容器型再生器３１として使用できる公知のシェルアンドチューブ構造の多管式熱交換器１０１を示す。ただしシェルアンドチューブ構造以外の熱交換器を加熱容器型再生器３１として用いることに何ら問題はない。以下、多管式熱交換器１０１について説明する。
【００５１】
多管式熱交換器１０１には、長手方向の一方端に熱媒体入口１０２及び熱媒体出口１０３が形成され、熱媒体入口１０２から１００℃以下に加熱された水が導入される。
【００５２】
図２に示す多管式熱交換器１０１の内部には、Ｕ字状の伝熱管１１３，１１４が設けられる。伝熱管１１３，１１４は、一端が熱媒体入口１０２と連通し、他端が熱媒体出口１０３と連通する。熱媒体入口１０２から導入された水は、伝熱管１１３，１１４内を通過することで、他方側に向けて流れ、Ｕターンした後、一方側に向けて流れる。
【００５３】
多管式熱交換器１０１の側縁には、アミン液入口１１１や、蒸気含有ＣＯ２出口１１２が形成される。また、多管式熱交換器１０１は、シェルアンドチューブ構造の胴体中部にアミン液出口孔１２２を設けるよう穴加工を施した構造となっている。アミン液入口１１１及びアミン液出口孔１２２は、それぞれラインＬ２，Ｌ３に接続され、アミン液入口１１１から、リッチ液が多管式熱交換器１０１内に導入される。
【００５４】
アミン液入口１１１から導入されたリッチ液は、伝熱管１１３，１１４の周囲の空間を流れる。該周囲の空間には、邪魔板１３１が設けられる。リッチ液は、邪魔板１３１の存在により、つづら状に流れる。この間、リッチ液は、伝熱管１１３，１１４の外面と接触することで、伝熱管１１３，１１４内の水と熱交換する。この結果、リッチ液が加熱されて、リッチ液からＣＯ２が脱離する。また該ＣＯ２の脱離反応を促進するために、リッチ液が流れる空間（伝熱管１１３，１１４の周囲の空間）には、触媒（図示せず）が配置される。
【００５５】
ＣＯ２が脱離されたリーン液は、アミン液出口孔１２２から排出されて、ラインＬ３を通じて、リッチリーン熱交換器４１（図１）に送られる。なお多管式熱交換器１０１（図２）は、アミン液出口孔１２２の高さまでアミン液が貯留するようになっており、アミン液出口孔１２２の高さは、伝熱管１１３，１１４の外面全体にアミン液が接触するように調整される。
【００５６】
伝熱管１１３，１１４内を通過する水は、リッチ液との熱交換により冷却される。該冷却された水は、熱媒体出口１０３から排出される。
【００５７】
また、リッチ液から脱離した蒸気含有ＣＯ２は、蒸気含有ＣＯ２出口１１２から排出されて、ラインＬ５を通じて、冷却装置５１およびＣＯ２分離器５２に送られる。
【００５８】
以上の多管式熱交換器１０１を、加熱容器型再生器３１として用いる場合には、装置の大型化を要せず、リッチ液が接触する伝熱管の面積を広く確保できる。このため、リッチ液と水との熱交換が促進されて、リッチ液から多くの蒸気含有ＣＯ２を脱離させることができる。
【００５９】
次に、ＣＯ２回収装置１を用いたＣＯ２回収方法について説明する。
【００６０】
ボイラからの排ガスは吸収塔２１の塔底部Ｈ１に導入される。
【００６１】
吸収塔２１の塔頂部Ｈ３には、ラインＬ４を通過したアミン液が導入される。このアミン液は、加熱容器型再生器３１で蒸気含有ＣＯ２が脱離されて、リッチリーン熱交換器４１およびアミン液クーラー２４を通過し４０℃程度に冷却されたものである。
【００６２】
塔頂部Ｈ３に導入されたアミン液と、塔底部Ｈ１に導入された排ガスとは、充填材２２の内部で対向流接触する。この結果、化学反応により、排ガス中のＣＯ２がアミン液に吸収されて除去される。
【００６３】
ＣＯ２が除去された排ガスは、塔頂部Ｈ３に上昇して、ガス排出口２３から外部に放出される。
【００６４】
ＣＯ２を吸収したアミン液は、塔底部Ｈ１に落下する。塔底部Ｈ１に落下したアミン液は、ポンプ１１で昇圧された後、リッチリーン熱交換器４１に送られる。
【００６５】
リッチリーン熱交換器４１は、吸収塔２１でＣＯ２が吸収されたアミン液と、加熱容器型再生器３１で蒸気含有ＣＯ２が脱離されたアミン液とを熱交換する。
【００６６】
加熱容器型再生器３１は、リッチリーン熱交換器４１を通過したＣＯ２が吸収されたアミン液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱する。この結果、アミン液が加熱されて、アミン液からＣＯ２が脱離する。
【００６７】
蒸気含有ＣＯ２は、ＣＯ２冷却装置５１に送られて冷却される。この結果、ＣＯ２含有蒸気に含まれる水分が凝縮することで、蒸気含有ＣＯ２は、高純度のＣＯ２と、水分とに分離する。水分は、ＣＯ２分離器５２の塔底部に貯留する。ＣＯ２は、ＣＯ２分離器５２の外部に放出されて回収される。
【００６８】
蒸気含有ＣＯ２が脱離したアミン液は、吸収塔２１に送られて、ＣＯ２を吸収し、その後、リッチリーン熱交換器４１に送られる。
【００６９】
次に、本発明の第２実施形態に係るＣＯ２回収装置及びＣＯ２回収方法について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るＣＯ２回収装置２０１を示す模式図である。ＣＯ２回収装置２０１の吸収部２０２は、図１に示すＣＯ２回収装置１の吸収部２と同じ構造である。ＣＯ２回収装置２０１のリッチリーン熱交換器２４１、冷却装置２５１、およびＣＯ２分離器２５２は、それぞれＣＯ２回収装置１のリッチリーン熱交換器４１、冷却装置５１、およびＣＯ２分離器５２と同じ構造である。
【００７０】
ＣＯ２回収装置２０１の再生部２０３の構造は、ＣＯ２回収装置１の再生部３の構造と異なる。再生部２０３は、アミン液を保有する非加熱容器型再生器２３１と、１００℃以下の熱媒体でアミン液を加熱できる熱交換器２３２と、該再生器２３１と該熱交換器２３２との間でアミン液を循環させる系統とを有する。
【００７１】
再生部２０３の非加熱容器型再生器２３１は、アミン液を保有する容器であり、該容器内のアミン液から脱離した蒸気含有ＣＯ２は、ラインＬ２０５を通じて冷却装置２５１へ供給される。非加熱容器型再生器２３１は、ラインＬ２０３，Ｌ２０６を通じてリッチリーン熱交換器２４１に接続され、ラインＬ２０３，Ｌ２０７を通じてアミン液加熱用熱交換器２３２に接続されている。ラインＬ２０３には非加熱容器型再生器再生液抜出しポンプ２１２が設けられ、該再生液抜出しポンプ２１２の作動により、非加熱容器型再生器２３１内のアミン液の一部を、ラインＬ２０３，Ｌ２０６を通じてリッチリーン熱交換器２４１へ圧送するとともに、非加熱容器型再生器２３１内のアミン液の一部を、ラインＬ２０３，Ｌ２０７を通じてアミン液加熱用熱交換器２３２へ圧送する。アミン液加熱用熱交換器２３２は、再生器２３１から供給されたアミン液を、１００℃以下の熱媒体により加熱する熱交換器である。また、再生部２０３は、アミン液加熱用熱交換器２３２で加熱されたアミン液が非加熱容器型再生器２３１へ戻るラインＬ２０８を有する。本実施の形態では、上記熱媒体として水が使用されるが、蒸気を使用してもよいし、水−蒸気混合体を使用してもよい。またシリコンオイルなどの油媒体も使用できる。
【００７２】
なお、非加熱容器型再生器２３１の構造は、アミン液を一定量保有できる構造であればよく、特に限定されるものではない。
【００７３】
次に、ＣＯ２回収装置２０１を用いたＣＯ２回収方法について説明する。
【００７４】
吸収塔２２１における吸収方法は、ＣＯ２回収装置１の吸収塔２１を用いた吸収方法と同様である。リッチリーン熱交換器２４１を用いたリッチ液とリーン液の熱交換方法は、ＣＯ２回収装置１のリッチリーン熱交換器４１を用いた熱交換方法と同様である。また、ラインＬ２０５を通過する蒸気含有ＣＯ２を、冷却装置２５１を用いて冷却し、続くＣＯ２分離器２５２を用いて水とＣＯ２を分離する方法は、ＣＯ２回収装置１の冷却装置５１を用いて冷却し、続くＣＯ２分離器５２を用いて水とＣＯ２を分離する方法と同様である。
【００７５】
再生部２０３の非加熱容器型再生器２３１にてアミン液からＣＯ２が脱離し、該脱離した蒸気含有ＣＯ２は冷却装置２５１にて冷却される。非加熱容器型再生器２３１内でＣＯ２が脱離し、該脱離によって温度が低下したアミン液は、非加熱容器型再生器再生液抜出しポンプ２１２が作動することで、一部のアミン液がラインＬ２０３，Ｌ２０６を通じてリッチリーン熱交換器２４１へ圧送され、一部のアミン液がラインＬ２０３，Ｌ２０７を通じてアミン液加熱用熱交換器２３２へ圧送される。アミン液加熱用熱交換器２３２へ供給されたアミン液は、該熱交換器２３２内で１００℃以下の熱媒体により加熱されて、熱が補充される。該加熱されたアミン液は非加熱容器型再生器２３１へ再度供給されて、非加熱容器型再生器２３１内のアミン液の温度を維持し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる。
【００７６】
上述の第１，第２実施の形態によれば、再生器３１，２３１において、アミン液から蒸気含有ＣＯ２を脱離させるにあたり、アミン液への熱供給は１００℃以下の熱媒体を用いる。１００℃以下の熱源のような低品位熱（低エクセルギー）は、発電所や製鉄所、その他産業における未利用の排熱エネルギーを利用できる。以上のことから、第１，第２実施の形態によれば、低品位熱を用いてＣＯ２を回収することができる。
【００７７】
また、第１，第２実施形態によれば、ＣＯ２が吸収されたアミン液と熱媒体との間で熱交換を行うことで、前記アミン液から、蒸気含有ＣＯ２が脱離する。さらに、蒸気含有ＣＯ２が冷却されることで、該蒸気から水分が除去される。このため、ＣＯ２を回収することができる。そして本実施の形態によれば、ＣＯ２の回収に要する下記（１）〜（３）のエネルギーをそれぞれ低く抑えることができる。
（１）アミン液を冷却する際の排熱量
（２）蒸気含有ＣＯ２を冷却する際の排熱量
すなわち、（１）については、上記熱媒体として１００℃以下の水を用いることで、蒸気含有ＣＯ２が脱離した後のアミン液は、高温スチームを利用したときよりも低温になる。そして、該低温のアミン液が、冷却されて、熱媒体（水）と熱交換される。従ってＣＯ２含有蒸気が脱離した後のアミン液を吸収塔に導入する前の冷却工程における排熱量を少なくすることができる。
【００７８】
（２）については、上記熱媒体として１００℃以下の水を用いることで、アミン液から脱離する蒸気含有ＣＯ２は、高温スチームを利用したときよりも低温になる。したがって、蒸気含有ＣＯ２からＣＯ２を分離するために、蒸気含有ＣＯ２の温度を大きく低下させることを要しない。このため、蒸気含有ＣＯ２を冷却する排熱量を低く抑えることができる。
【００７９】
以上のことから、第１，第２実施形態によれば、ＣＯ２の回収に要する伴う排熱量を低く抑えることができ、その結果として、ＣＯ２の回収に要する熱エネルギーを低く抑えることができる。
【００８０】
また、アミン液と熱交換する熱媒体として、１００℃以下の低温水が利用される。このため、エクセルギーが低い（つまり、機械的仕事に転化しにくく、利用価値が低い低品位である）低温水の有効利用が図られる。
【００８１】
また、アミン液の流路に触媒が配置された状態で、アミン液と熱媒体との熱交換が行われてもよい。これにより、蒸気含有ＣＯ２の脱離反応が促進され、ＣＯ２を多く回収できる。触媒は、加熱容器型再生器３１内部または非加熱容器型再生器２３１内部のアミン液が存在する部分と、再生部３，２０３におけるアミン液が通過する流路（配管内部）とのうち、いずれか片方または両方に配置することができ、それらのうち複数箇所に設置しても良い。以下、触媒について詳細に説明する。
【００８２】
触媒は、ＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇ以上である無機粉末又は無機粉末の成形体からなる。無機粉末又は無機粉末の成形体のＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇ以上であることによって、当該触媒はアミン液から蒸気含有ＣＯ２を脱離させる作用に優れる。なお、ＢＥＴ比表面積とは、無機粉末のミクロな表面の凹凸や細孔などの寄与も含んだ表面積をその質量で割った値である。吸着占有面積が算出された分子を液体窒素の温度で吸着させ、その吸着量から求めることができる。ＢＥＴ比表面積の上限は、３００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【００８３】
無機粉末又は無機粉末の成形体の比表面積は、無機粉末の比表面積を測定することにより得られる。なお、無機粉末の比表面積が７ｍ２／ｇ以上である場合、その無機粉末の成形体の比表面積もまた７ｍ２／ｇ以上である。
【００８４】
無機粉末のＢＥＴ比表面積は、市販の測定器によって測定することができる。例えば、ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭ社製  ＮＯＶＡ−４２００ｅ等が挙げられる。
【００８５】
触媒（無機粉末又は無機粉末の成形体）の成分は、無機成分であれば特に限定されない。例えば、窒化ホウ素（ＢＮ）、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属（単体）、金属間化合物、及び粘土鉱物等のいずれの無機成分も使用できる。また、酸化物として複合酸化物を使用することもできる。なお、触媒は、１種又は２種以上の無機粉末又は無機粉末の成形体を組み合わせて使用することができる。
【００８６】
金属酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｇａ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ等が挙げられる。また、複合金属酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３、ＣｕＯ−ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２等の他、ランタンストロンチウムマグネシウムガレート（ＬＳＧＭ）、ランタンストロンチウムマグネシウムコバルトガレート（ＬＳＧＭＣ）等を挙げることができる。
【００８７】
金属窒化物としては、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ等が挙げられる。
【００８８】
金属炭化物としては、例えば、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＭｇＣ２等が挙げられる。
【００８９】
金属ホウ化物としては、例えば、Ｃｏ２Ｂ、Ｆｅ２Ｂ、Ｎｉ２Ｂ、ＰｔＢ、ＲｕＢ２等が挙げられる。
【００９０】
金属（単体）としては、例えば、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ等が挙げられる。
【００９１】
金属間化合物としては、例えば、ＡｌＦｅ、ＣｏＰｔ３、ＣｏＦｅ、ＲｕＴｉ等が挙げられる。
【００９２】
粘土鉱物としては、ゼオライト、タルク、セピオライト、カオリナイト、モンモリロナイト等が挙げられる。
【００９３】
触媒の成分の中でも、ＢＮ、Ｇａ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｐｄ、Ｆｅ、及びゼオライトからなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００９４】
触媒は、上述の成分に対して金属が担持された無機粉末又は無機粉末の成形体を使用してもよい。担持される金属としては、上述した金属で挙げられた成分（Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ等）と同様の金属を使用することができる。例えば、触媒としてＡｌ２Ｏ３を使用する場合、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＮｉからなる群から選ばれた少なくとも１種（特に、Ｐｄ、Ｆｅ及びＡｇからなる群から選ばれた少なくとも１種）をＡｌ２Ｏ３に担持することによって、さらにＣＯ２含有蒸気の脱離作用を向上させることができる。
【００９５】
金属を担持させる場合、その担持量は触媒全体の０．１〜１０ｗｔ％とすることが好ましい。
【００９６】
金属を担持させた触媒は、調製直後では当該金属が、いわゆる酸化状態であることが多い。この場合、事前に還元処理を行うことによって当該金属を、酸化状態から金属の状態にすることができる。これにより、当該触媒の触媒活性をより発現させることができる。
【００９７】
還元処理としては、Ｈ２、Ｈ２−Ｎ２等のガス中で熱処理を行うことが挙げられる。熱処理の温度としては２００〜４００℃が好ましく、熱処理時間としては３０分〜５時間程度が好ましい。
【００９８】
無機粉末の形状は、特に限定されない。例えば、球状、粒状、不定形状、樹枝状、針状、棒状、扁平状等が挙げられる。
【００９９】
無機粉末の大きさは、特に限定されないが、形状が球状である場合、直径０．０１〜１０μｍ程度のものを使用することが好ましい。
【０１００】
触媒として、無機粉末を成形して得られる成形体（無機粉末の成形体）を使用することもできる。当該成形体の形状としては、特に限定されず、球状、円柱状、円盤状、リング形状、塗膜状等が挙げられる。
【０１０１】
無機粉末の成形体の大きさは、特に限定されないが、当該成形体が円盤状である場合、直径１〜１００ｍｍ程度であることが好ましい。
【０１０２】
無機粉末の成形体を作製する方法としては、特に限定されないが、本発明で使用可能な無機粉末を、打錠機や押し出し成形機等によって成形することが挙げられる。
【０１０３】
無機粉末の成形体が塗膜状である場合、その塗膜厚さは０．１〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【０１０４】
塗膜状からなる無機粉末の成形体（塗膜状成形体）を作製する場合、無機粉末にポリエチレングリコール、エチルセルロース等の有機物を混合してペースト組成物を作製し、当該組成物を塗布後に焼成し、有機物を分解除去する等により形成することができる。なお、焼成温度としては、２００℃以上が好ましい。
【０１０５】
次に、本発明の触媒のＣＯ２脱離作用を確認した試験について説明する。
【０１０６】
実施例１
本発明の実施例１として、ゼオライト（東ソー株式会社製、商品名ＨＳＺ−６４０  ＨＯＤ１Ａ，ＢＥＴ比表面積カタログ値４００ｍ２／ｇ；直径約１．５ｍｍ、長さ約６ｍｍの押出し形状）６６０ｍｇを用意した。
【０１０７】
実施例２
本発明の実施例２として、球状Ａｌ２Ｏ３（住友化学株式会社製、商品名ＫＨＡ−４６，ＢＥＴ比表面積カタログ値１５０ｍ２／ｇ）６６０ｍｇを用意した。具体的には、直径約５ｍｍである１１０ｍｇの球状Ａｌ２Ｏ３を６個用意した。
【０１０８】
比較例
実施例１，２と比較する比較例として、従来利用されている金属製充填材（６６０ｍｇ）を用意した。具体的には、幅６ｍｍ、長さ３０ｍｍのステンレスメッシュを直径６ｍｍに丸めることにより得られる金属製充填材（１００ｍｇ）６個と、幅６ｍｍ、長さ１８ｍｍのステンレスメッシュ１個を直径６ｍｍに丸めることにより得られる金属製充填材（６００ｍｇ）１個、の計７個を用意した。
【０１０９】
試験例１：表面積の測定
実施例１，２及び比較例の各触媒に対して、見かけの表面積を算出し、ＢＥＴ比表面積を測定した。
【０１１０】
見かけの表面積は、各触媒の寸法と形状から計算して求めた。なお、比較例の金属製充填材は、メッシュを構成するステンレス糸の直径、長さ、本数から見かけの表面積を求めた、ＢＥＴ比表面積は、ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭ社製ＮＯＶＡ−４２００ｅによって得られた。測定結果を表１に示す。
【０１１１】
試験例２：試験液中に存在するＣＯ２の脱離速度及び見かけ表面積あたりのＣＯ２脱離速度の算出
フラスコ中に１５１．６ｇ−ＣＯ２／ＬのＣＯ２を吸収したアミン水溶液１５０をフラスコ中に入れた後、実施例１及び２又は比較例の各触媒を投入し、上記吸収液を７５℃になるまで加熱した。なお、加熱は、オイルバス中のシリコンオイルを９０℃に加熱し、当該シリコンオイルにフラスコを浸すことで行った。上記吸収液が７５℃であるときの脱離するＣＯ２流量をマスフロー流量計（アズビル株式会社ＭＱＶ０００２）で測定した、試験結果を、下記の表１に示す。
【０１１２】
考察
実施例１及び２の触媒を用いた場合のＣＯ２脱離速度は、比較例の金属製充填材を用いた場合のＣＯ２脱離速度よりも高い値を示した。このことから、実施例１及び２で使用した触媒そのものが有するＣＯ２脱離作用は、金属製充填材よりも強いと言える。
【０１１３】
【表１】
2014192381.tif 000003
【符号の説明】
【０１１４】
１  ＣＯ２回収装置１
２  吸収部
３  再生部
１１  吸収液抜出しポンプ
１２  加熱容器型再生器再生液抜出しポンプ
２１  吸収塔
２２  充填材
２３  ガス排出口
２４  アミン液冷却装置
３１  加熱容器型再生器
４１  リッチリーン熱交換器
５１  冷却装置
５２  ＣＯ２分離器
Ｈ１  塔底部
Ｈ２  中間部
Ｈ３  塔頂部
Ｌ１，Ｌ２  ＣＯ２吸収後のアミン液ライン
Ｌ３，Ｌ４  ＣＯ２脱離後のアミン液ライン
Ｌ５    蒸気含有ＣＯ２ライン
１０１  多管式熱交換器型再生器
１０２  熱媒体入口
１０３  熱媒体出口
１１１  アミン液入口
１１２  蒸気含有ＣＯ２出口
１１３，１１４  伝熱管
１２２  アミン液出口孔
１３１  邪魔板
２０１  ＣＯ２回収装置２
２０２  吸収部
２０３  再生部
２１１  吸収液抜出しポンプ
２１２  非加熱容器型再生器再生液抜出しポンプ
２２１  吸収塔
２２２  充填材
２２３  ガス排出口
２２４  アミン液冷却装置
２３１  非加熱容器型再生器
２３２  アミン液加熱用熱交換器
２４１  リッチリーン熱交換器
２５１  冷却装置
２５２  ＣＯ２分離器
Ｈ２０１  塔底部
Ｈ２０２  中間部
Ｈ２０３  塔頂部
Ｌ２０１，Ｌ２０２  ＣＯ２吸収後のアミン液ライン
Ｌ２０３，Ｌ２０４，Ｌ２０６，Ｌ２０７，Ｌ２０８  ＣＯ２脱離後のアミン液ライン
Ｌ２０５    蒸気含有ＣＯ２ライン
【図１】
2014192381.tif 000004
【図２】
2014192381.tif 000005
【図３】
2014192381.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月20日(2015.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収部と、
加熱容器型の再生器によって、ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生部とを備え、
前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分には、ＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇ以上である無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、
前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒は、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである、ＣＯ２回収装置。
【請求項２】
前記再生器は、多管式熱交換器構造を有する請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項３】
塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収部と、
ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生部とを備え、
前記再生部は、塩基性水溶液を保有する非加熱容器型の再生器と、塩基性水溶液を１００℃以下の熱媒体で加熱するアミン液加熱用熱交換器と、前記再生器と前記アミン液加熱用熱交換器との間で塩基性水溶液を循環させる系統とを有し、
前記系統は、前記再生器においてＣＯ２が脱離して温度が低下した塩基性水溶液を前記アミン液加熱用熱交換器に供給するとともに、前記アミン液加熱用熱交換器において１００℃以下の熱媒体による加熱で熱が補充された塩基性水溶液を前記再生器に供給し、
前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分には、ＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇ以上である無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、
前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒は、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである、ＣＯ２回収装置。
【請求項４】
前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液と、蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液との間で熱交換を行うリッチリーン熱交換器と、
前記蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液が前記リッチリーン熱交換器を通過した後に、該塩基性水溶液を５０℃以下に冷却するクーラーと、
前記蒸気含有ＣＯ２を冷却することで、該蒸気含有ＣＯ２から水分を除去する冷却装置と、
をさらに備える請求項１乃至３のいずれかに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項５】
前記熱媒体は、水である請求項１乃至４のいずれかに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項６】
前記塩基性水溶液は、アルカノールアミン水溶液である請求項１乃至５のいずれかに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項７】
前記アルカノールアミン水溶液が３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液で、これらのいずれか１種又は２種以上を組み合わせてなる水溶液である請求項６に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項８】
塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収工程と、
加熱容器型の再生器によって、ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生工程とを備え、
前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分には、ＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇ以上である無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、
前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒は、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである、ＣＯ２回収方法。
【請求項９】
前記再生器は、多管式熱交換器構造を有する請求項８に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１０】
塩基性水溶液にＣＯ２を吸収させる吸収工程と、
ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液を、１００℃以下の熱媒体を用いて加熱し、蒸気含有ＣＯ２を脱離させる再生工程とを備え、
前記再生工程では、塩基性水溶液を保有する非加熱容器型の再生器でＣＯ２が脱離するとともに、脱離によって温度が低下した塩基性水溶液を、アミン液加熱用熱交換器で１００℃以下の熱媒体で加熱して、該塩基性水溶液に熱を補充し、該熱を補充した塩基性水溶液を前記再生器に再度供給することにより、蒸気含有ＣＯ２を脱離させ、
前記再生器内部の前記塩基性水溶液が存在する部分には、ＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇ以上である無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒が配置され、
前記無機粉末又は無機粉末の成形体からなる触媒は、ゼオライト触媒またはアルミナ触媒のいずれか１種又は２種以上の組み合わせである、ＣＯ２回収方法。
【請求項１１】
前記ＣＯ２が吸収された塩基性水溶液と、蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液との間で熱交換を行う熱交換工程と、
前記熱交換工程で熱交換が行われた前記蒸気含有ＣＯ２が脱離した塩基性水溶液を、５０℃以下に冷却する冷却工程と、
前記蒸気含有ＣＯ２を冷却することで、該蒸気含有ＣＯ２から水分を除去するＣＯ２脱離工程と
をさらに備える請求項８乃至１０のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１２】
前記熱媒体は、水である請求項８乃至１１のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１３】
前記塩基性水溶液は、アルカノールアミン水溶液である請求項８乃至１２のいずれかに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１４】
前記アルカノールアミン水溶液が３級アミン液乃至立体障害の大きいアミン液を主成分とする水溶液で、これらのいずれか１種又は２種以上を組み合わせてなる水溶液である請求項１３に記載のＣＯ２回収方法。
【国際調査報告】
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2014192381.tif 000008
2014192381.tif 000009
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