(57)【要約】【課題】排ガス中のＣＯ2等 を除去する際に発生する塩等の劣化物が濃縮した濃縮廃棄物をリクレーマから短時間で抜出すことが可能なＣＯ2回収装置及び廃棄物抽出方法を提供する。【解決手段】本実施例に係るＣＯ2回収装置１００は、ＣＯ2含有する排ガス１００２とＣＯ2吸収液１００５とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔１００６と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１００７を再生し熱交換する再生塔１００８と、該再生塔１００８でＣＯ2を除去したリーン溶液（再生液）１００９を前記吸収塔１００６で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記再生塔１００８で生成される前記リーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物を加熱濃縮し、除去するリクレーマ１０４０と、前記リクレーマ１０４０から抜出された高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを、冷却する廃棄物冷却器１０１とを具備してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯ2を含有するガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、
前記再生塔で生成される前記リーン溶液中に残存する塩等の劣化物を加熱濃縮し、除去するリクレーマと、
前記リクレーマから抜出された濃縮廃棄物を冷却する廃棄物冷却器とを具備してなることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記廃棄物冷却器が、前記リクレーマから抜出した前記濃縮廃棄物を５０℃以下に冷却してなることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項３】
ＣＯ2を含有するガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用する廃棄物抽出方法であって、
前記再生塔で生成される前記リーン溶液中に残存する塩等の劣化物をリクレーマを用いて加熱濃縮し、前記リクレーマから濃縮廃棄物を所定量毎に抜出し冷却した後、排出することを特徴とする廃棄物抽出方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記リクレーマから抜出した前記濃縮廃棄物の冷却を５０℃以下に冷却することを特徴とする廃棄物抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス中のＣＯ2等を除去する際に発生する塩等の劣化物をリクレーマから短時間で抜出すＣＯ2回収装置及び廃棄物抽出方法に関する。
【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、回収する方法及び回収されたＣＯ2を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的に研究されている。
【０００３】
また前記のような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、吸収塔において燃焼排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させる工程、ＣＯ2を吸収した吸収液を再生塔において加熱し、ＣＯ2を遊離させると共に吸収液を再生して再び吸収塔に循環して再使用するものが採用されている（特許文献１）。
【０００４】
従来のＣＯ2回収装置１０００は、図３に示すように、例えばボイラ等の産業設備１００１から排出されたＣＯ2を含有する排ガス１００２を冷却塔１００４において冷却水１００３によって冷却し、冷却されたＣＯ2を含有する排ガス１００２を吸収塔１００６において、アルカノールアミンをベースとするＣＯ2吸収液１００５と交向流接触し、排ガス１００２中のＣＯ2はＣＯ2吸収液１００５に吸収され、前記排ガス１００２からＣＯ2を除去する。そして、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液（リッチ溶液）１００７は、再生塔１００８において大部分のＣＯ2を放出し、再生塔１００８下部に至る頃には、ほぼ全てのＣＯ2が除去され、リーン溶液１００９としてＣＯ2吸収液１００５を再生するものである。この再生されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１００９が再び吸収塔１００６に送給され、ＣＯ2吸収液として再利用される。
【０００５】
また、前記従来のＣＯ2回収装置１０００においては、脱硫工程で除去されずに残存するＳＯx等が、脱ＣＯ2 工程においてＣＯ2吸収液１００５中に含まれるアルカノールアミンと反応し熱安定性塩を生じるだけでなく、排ガス中のＣＯ2を回収する際、酸素によりアミンが劣化し熱安定性塩を生じ、リーン溶液１００９中に含まれてしまう。この熱安定塩は、リッチ溶液１００７からリーン溶液１００９を再生する過程で、通常の条件下では除去されないため、リーン溶液１００９が循環することにより系内に徐々に蓄積されてしまう。そのため、前記従来のＣＯ2回収装置１０００は、再生塔１００８において生成されたリーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物を加熱濃縮し、除去するリクレーマ１０４０を具備してなる。リーン溶液供給ライン１０２２上に再生塔１００８で生成されたリーン溶液１００９を抜出しライン１０４１に抜出し、前記リクレーマ１０４０において、リーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物を除去するようにしていた。リーン溶液１００９は、例えば１３０〜１５０℃に加熱し、リーン溶液１００９から気化されたＣＯ2吸収液は再生塔１００８底部に送給していた。そして、前記リクレーマ１０４０中の底部に濃縮された濃縮廃棄物１０４２は、例えばポンプ等を用い、系外に排出するようにしていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２４５３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、従来のＣＯ2回収装置１０００のＣＯ2回収量が１日当たり例えば３００ｔ程度の場合、前記リクレーマ１０４０内の前記濃縮廃棄物１０４２の量は、例えば１０ｍ3程度である。この時、従来のＣＯ2回収装置１０００では、前記リクレーマ１０４０内の前記濃縮廃棄物１０４２を抜出す時、前記リクレーマ１０４０が冷却するのを待つために１〜２週間を要していた。
【０００８】
しかしながら、従来のＣＯ2回収装置１０００が大型し、ＣＯ2回収量が１日当たり例えば１０００ｔ、３０００ｔ以上となると、前記リクレーマ１０４０の容量も大型化する必要があり、前記リクレーマ１０４０内の前記濃縮廃棄物１０４２の量は例えば３０ｍ3以上、１００ｍ3以上となるため、前記リクレーマ１０４０を自然放冷して前記リクレーマ１０４０内の前記濃縮廃棄物１０４２を抜出すために更に長時間待つ必要がある、という問題がある。
【０００９】
そのため、今後、更にＣＯ2回収装置１０００が大型化するに伴い前記リクレーマ１０４０も大型化すると、前記リクレーマ１０４０の放冷に少なくとも１ヶ月以上かかることが予想されるため、前記リクレーマ１０４０の容量が大型化しても前記リクレーマ１０４０内の前記濃縮廃棄物１０４２を従来と同様に短時間で抜出せるようにする必要がある、という問題がある。
【００１０】
また、前記リクレーマ１０４０内を自然放冷させると、飽和スチーム１０４６を前記リクレーマ１０４０内に供給するスチーム供給管１０５０に前記リーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物が固着するため、前記リクレーマ１０４０内の加温放冷を繰り返すと、前記スチーム供給管１０５０を抜出して洗浄する必要がある、という問題ある。
【００１１】
本発明は、前記問題に鑑み、排ガス中のＣＯ2等 を除去する際に発生する塩等の劣化物が濃縮した前記濃縮廃棄物を前記リクレーマから短時間で抜出すことが可能なＣＯ2回収装置及び廃棄物抽出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】
【００１２】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＣＯ2を含有するガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記再生塔で生成される前記リーン溶液中に残存する塩等の劣化物を加熱濃縮し、除去するリクレーマと、前記リクレーマから抜出された濃縮廃棄物を冷却する廃棄物冷却器とを具備してなることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、前記廃棄物冷却器が、前記リクレーマから抜出した前記濃縮廃棄物を５０℃以下に冷却してなることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００１４】
第３の発明は、ＣＯ2を含有するガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用する廃棄物抽出方法であって、前記再生塔で生成される前記リーン溶液中に残存する塩等の劣化物をリクレーマを用いて加熱濃縮し、前記リクレーマから濃縮廃棄物を所定量毎に抜出し冷却した後、排出することを特徴とする廃棄物抽出方法にある。
【００１５】
第４の発明は、第３の発明において、前記リクレーマから抜出した前記濃縮廃棄物の冷却を５０℃以下に冷却することを特徴とする廃棄物抽出方法にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、前記リクレーマを加熱しつつ、前記濃縮廃棄物を所定量ずつ前記廃棄物冷却器に抜出し、一定量毎に冷却する操作を繰り返すことにより、前記リクレーマ中の濃縮廃棄物を短時間で処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１８】
本発明による実施例に係るＣＯ2回収装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例に係るＣＯ2回収装置の概略図であり、図２はリクレーマの部分の要部拡大図である。図中、前記図３に示した装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００１９】
図１に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１００は、ＣＯ2を含有する排ガス１００２とＣＯ2を吸収するＣＯ2吸収液１００５とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔１００６と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１００７を再生し熱交換する再生塔１００８と、該再生塔１００８でＣＯ2を除去したリーン溶液（再生液）１００９を前記吸収塔１００６で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記再生塔１００８で生成される前記リーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物を加熱濃縮し、除去するリクレーマ１０４０と、前記リクレーマ１０４０から抜出された高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを冷却する廃棄物冷却器１０１とを具備してなるものである。
【００２０】
また、前記廃棄物冷却器１０１の下部には受けタンク１０２を設けており、前記廃棄物冷却器１０１から排出される低温の濃縮廃棄物１０４２Ｌを回収するようにしている。
【００２１】
また、図中、Ｖ1は、抜出しライン１０４１より抜出された前記リーン溶液１００９を前記リクレーマ１０４０に送給する開閉を行うための弁である。Ｖ2は、水１０４３を水供給ライン１０４４を介して前記リクレーマ１０４０に送給する開閉を行うための弁である。Ｖ3は、前記リクレーマ１０４０で気化されたＣＯ2吸収液１０４７を気化ＣＯ2吸収液送給ライン１０４８を介して前記再生塔１００８の底部に送給する開閉を行うための弁である。Ｖ4は、前記リクレーマ１０４０内の高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを前記廃棄物冷却器１０１に送給する開閉を行うための弁である。Ｖ5は、前記廃棄物冷却器１０１内の低温の濃縮廃棄物１０４２Ｌを前記受けタンク１０２に送給する開閉を行うための弁である。
【００２２】
ここで、本実施例における濃縮廃棄物とは、吸収塔１００６で排ガス１００２からＣＯ2を除去する際にアミン系吸収液と反応して生じた塩等の劣化物を含むリーン溶液１００９を加熱により濃縮して得られたものをいう。
【００２３】
本実施例に係るＣＯ2回収装置１００において、リーン溶液供給ライン１０２２を介して前記吸収塔１００６に送給される前記リーン溶液１００９は抜出しライン１０４１に抜出され、前記リクレーマ１０４０に送給されるようにしている。
【００２４】
そして、抜出しライン１０４１に抜出された前記リーン溶液１００９は、図２に示すように、第一のバルブＶ1を開くことにより、前記リクレーマ１０４０に送給される。また、水１０４３が第二のバルブＶ2を開くことにより水供給ライン１０４４を介して前記リクレーマ１０４０に送給される。そして、飽和スチーム供給ライン１０４５から供給される飽和スチーム１０４６により前記リクレーマ１０４０内で前記リーン溶液１００９及び前記水１０４３は加熱され、ＣＯ2吸収液が気化する。この気化されたＣＯ2吸収液１０４７は、二箇所の第三のバルブＶ3を開くことにより気化ＣＯ2吸収液送給ライン１０４８を介して前記再生塔１００８の塔底部に送給される。また、この時、前記リクレーマ１０４０と廃棄物冷却器１０１との間に設けている第四のバルブＶ4及び廃棄物冷却器１０１の下部に設けている第五のバルブＶ5は閉じている。
【００２５】
本実施例に係るＣＯ2回収装置１００においては、前記リクレーマ１０４０の下部に前記廃棄物冷却器１０１を有しており、所定量の濃縮が終了したら、所定量毎に抜出して冷却するようにしている。
【００２６】
以下に、本実施例に係るＣＯ2回収装置の前記リクレーマ１０４０内の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを前記廃棄物冷却器１０１に抜出す手順を説明する。
先ず、前記リクレーマ１０４０内で前記リーン溶液１００９及び前記水１０４３が加熱されることにより、前記リーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物を加熱濃縮する。次に、この加熱濃縮された前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈは、前記第五のバルブＶ5を閉じたまま、前記第四のバルブＶ4を開くことにより前記廃棄物冷却器１０１内に抜出される。そして、前記廃棄物冷却器１０１内に前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを所定量抜出した後、前記第四のバルブＶ4を閉じる。
【００２７】
その後、前記廃棄物冷却器１０１内に抜出された前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈは、冷却水供給ライン１０３を介して前記廃棄物冷却器１０１に送給される冷却水１０４によって冷却される。
【００２８】
ここで、本実施例において、一度に抜出される前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈは、短時間で冷却するために、例えば０．２〜３ｍ3とするのが好ましい。
【００２９】
また、前記廃棄物冷却器１０１内において前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈの温度が、例えば５０℃以下となるように十分に冷却された後、前記第四のバルブＶ4を閉じたまま、前記第五のバルブＶ5を開くことにより、冷却された低温の濃縮廃棄物１０４２Ｌを前記受けタンク１０２に回収するようにしている。
【００３０】
そして、前記廃棄物冷却器１０１内の前記低温の濃縮廃棄物１０４２Ｌが完全に抜出された後、前記第五のバルブＶ5を閉じ、再度、前記第四のバルブＶ4を開くことにより、前記廃棄物冷却器１０１内に前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを抜出し、冷却する操作を繰り返すようにしている。
【００３１】
このように、前記リクレーマ１０４０内の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを所定量ずつ前記廃棄物冷却器１０１に抜出し、冷却した後、排出する操作を繰返すことにより、前記リクレーマ１０４０内の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを速やかに抜出すことできる。
【００３２】
冷却された前記低温の濃縮廃棄物１０４２Ｌは図示しないタンクローリ等により図示しない処理槽に移動又は一時的に貯蔵タンクに貯蔵される。
【００３３】
また、前記リクレーマ１０４０内を加温しながら前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを抜出す操作を繰り返すことにより、前記リクレーマ１０４０を放冷することなく、前記リクレーマ１０４０内の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを除去することができるため、飽和スチーム１０４６を供給するスチーム供給管１０５０に前記リーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物が固着することはない。このため、前記リクレーマ１０４０内の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを除去する操作を繰り返しても、前記スチーム供給管１０５０を抜出して洗浄する必要をなくすことができる。
【００３４】
このように、本実施例によれば、前記リクレーマ１０４０内の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを長時間放置し冷却するのを待つ必要がないため、大容量の前記リクレーマ１０４０においても、短時間で前記リクレーマ１０４０内の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを抜出すことができる。この結果、例えばＣＯ2回収量が１日当たり例えば１０００ｔ以上のＣＯ2回収装置の場合に、前記リクレーマ１０４０内に発生する例えば３０ｍ3以上の前記高温の濃縮廃棄物１０４２Ｈを短期間で処理することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明に係るＣＯ2回収装置及び廃棄物抽出方法は、リクレーマを加熱しながら、濃縮廃棄物を所定量ずつ廃棄物冷却器に抜出し、冷却することができ、ＣＯ2回収装置のＣＯ2回収量が増大（例えば１０００ｔ／ｄａｙ以上）した際に、リクレーマの容量が大型化してもリクレーマ中の濃縮廃棄物を短時間で処理することができるため、大容量のリクレーマ等の濃縮廃棄物の処理に用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図２】本発明の実施例に係るＣＯ2回収装置のリクレーマの部分の要部拡大図である。
【図３】従来のＣＯ2回収装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  ＣＯ2回収装置
１０１  廃棄物冷却器
１０２  受けタンク
１０３  冷却水供給ライン
１０４  冷却水
１００５  ＣＯ2吸収液
１００６  吸収塔
１００７  リッチ溶液
１００８  再生塔
１００９  リーン溶液（再生液）
１０２２  リーン溶液供給ライン
１０４０  リクレーマ
１０４１  抜出しライン
１０４２  濃縮廃棄物
１０４２Ｈ  高温の濃縮廃棄物
１０４２Ｌ  低温の濃縮廃棄物
１０４３  水
１０４４  水供給ライン
１０４５  飽和スチーム供給ライン
１０４６  飽和スチーム
１０４７  ＣＯ2吸収液
１０４８  気化ＣＯ2吸収液送給ライン
１０５０  スチーム供給管
Ｖ1〜Ｖ5  第一〜第五のバルブ
【図１】
2008221166.tif 000003
【図２】
2008221166.tif 000004
【図３】
2008221166.tif 000005