(57)【要約】【課題】発電用ボイラーのスチームなどを用いずに、二酸化炭素を吸収した吸収液から二酸化炭素を取り出すことができる排ガス中の二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法を提供すること目的とする。【解決手段】吸収液噴出部１０１から噴出された吸収液１１６は、充填材１０２中を下方から上方に流れる排ガス１１４と気液接触し、排ガス１１４に含まれる二酸化炭素を吸収する。そして、所定のｐＨ値になった析出槽１１の吸収液１１６の流れを止め、吸収液１１６と二酸化炭素の反応生成物である不溶性化合物を析出させ、二酸化炭素を不溶性化合物として回収する。【選択図】      図１
2005008478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス導入口、アルカリ吸収液導入口、残り排ガス排出口及びアルカリ吸収液排出口を備え、導入された排ガスとアルカリ吸収液とを気液接触させて該アルカリ吸収液に該排ガス中の二酸化炭素を吸収させる二酸化炭素吸収塔と、
前記二酸化炭素吸収塔のアルカリ吸収液排出口から排出されるアルカリ吸収液を前記アルカリ吸収液導入口に還流させるアルカリ吸収液還流ラインと、
前記アルカリ吸収液還流ライン内に介挿され、または前記アルカリ吸収液還流ラインから分岐する配管で接続され、アルカリ吸収液を収容し、アルカリ吸収液と二酸化炭素の反応生成物である不溶性化合物を収納する析出槽と
を具備することを特徴とする排ガス中の二酸化炭素回収システム。
【請求項２】
前記排ガス中の二酸化炭素回収システムが、
前記アルカリ吸収液に吸収された二酸化炭素の濃度に対応する濃度を測定する濃度測定装置と、
前記濃度測定装置で測定されたアルカリ吸収液中に吸収された二酸化炭素の濃度に対応する濃度に基づいて、前記アルカリ吸収液還流ラインを制御する制御手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の排ガス中の二酸化炭素回収システム。
【請求項３】
前記排ガス中の二酸化炭素回収システムが、
前記不溶性化合物が供給され、該不溶性化合物を加熱して二酸化炭素を放出させ、該二酸化炭素を捕集し、前記アルカリ吸収液の二酸化炭素の吸収能力を再生させる再生塔をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の排ガス中の二酸化炭素回収システム。
【請求項４】
前記アルカリ吸収液が、炭酸ナトリウム水溶液であることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか１項記載の排ガス中の二酸化炭素回収システム。
【請求項５】
前記アルカリ吸収液が、不純物入り炭酸ナトリウム水溶液であることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか１項記載の排ガス中の二酸化炭素回収システム。
【請求項６】
前記不溶性化合物が、炭酸水素ナトリウムであることを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれか１項記載の排ガス中の二酸化炭素回収システム。
【請求項７】
排ガスとアルカリ吸収液と気液接触させて、二酸化炭素を該アルカリ吸収液に吸収させる吸収工程と、
前記アルカリ吸収液に吸収された二酸化炭素の濃度に対応する濃度が所定の値に達するまで、該アルカリ吸収液を排ガスに繰り返して気液接触させる吸収量増加工程と、
前記アルカリ吸収液に吸収された二酸化炭素の濃度に対応する濃度が所定の値に達した場合に、該アルカリ吸収液を静かに貯留してアルカリ吸収液と二酸化炭素の反応生成物である不溶性化合物を析出させる不溶性化合物析出工程と
を具備することを特徴とする排ガス中の二酸化炭素回収方法。
【請求項８】
前記排ガス中の二酸化炭素回収方法が、
前記不溶性化合物を加熱して二酸化炭素を放出させ、アルカリ吸収液に戻す再生工程をさらに具備することを特徴とする請求項７記載の排ガス中の二酸化炭素回収方法。
【請求項９】
前記吸収工程、前記吸収量増加工程、前記不溶性化合物析出工程および前記再生工程が順次に繰り返されることを特徴とする請求項８記載の排ガス中の二酸化炭素回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所や都市ごみ焼却場などから排出される排ガス中に含まれる二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムに係り、特に、アルカリ吸収液によって二酸化炭素を回収することができる排ガス中の二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化石燃料の燃焼生成物で近年大きな問題となっているものの一つに二酸化炭素、メタンなどの温室効果ガスによる温暖化問題がある。気候変動に関する国際連合枠組条約の京都議定書において、我が国の温室効果ガス排出削減の達成目標は、１９９０年の比率マイナス６％を２００８〜２０１２年の間に達成するということですが、すでに２０００年時点で８％増加しており、目標を達成するためには、全力を尽くしていかなければならない状況に追い込まれている。
【０００３】
そのような背景の中、火力発電所や都市ごみ焼却場などから排出される排ガス中に含まれる二酸化炭素を、例えば、アミン化合物の水溶液を二酸化炭素の吸収液として用いることにより、回収する二酸化炭素回収システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
吸収液としてアミン水溶液を用いた二酸化炭素を回収する従来の二酸化炭素回収システム２００を図３に示す。
図３に示された従来の二酸化炭素回収システム２００では、化石燃料を燃焼して排出された排ガス２０１は、ガス冷却塔２０２に導入され、そのガス冷却塔２０２において冷却されて、吸収塔２０３に導かれる。吸収塔２０３の上部には、吸収液２０４が供給され、この供給された吸収液２０４は、導入された排ガス２０１と接触して、排ガス２０１中の二酸化炭素を吸収する。
【０００５】
二酸化炭素を吸収した吸収液２０４は、吸収塔２０３の下部から再生塔２０６に導かれる。一方、二酸化炭素が吸収された排ガス２０１は、吸収塔２０３の上部から大気へ放出される。この際、二酸化炭素とアミン化合物との反応は発熱反応であるため、吸収塔２０３内において、吸収液２０４の一部が蒸発する。その蒸発した気体にはアミン化合物が含まれ、そのアミン化合物が、二酸化炭素が吸収された排ガス２０１とともに外部に流出するのを防ぐために、吸収塔２０３の上部に水洗部２０５を設け、二酸化炭素が吸収された排ガス２０１と洗浄水とを気液接触させることにより、アミン化合物を洗浄水に吸収し回収していた。
【０００６】
再生塔２０６では、二酸化炭素を吸収した吸収液２０４は、加熱されて、吸収した二酸化炭素が取り出され、吸収液２０４が再生される。再生された吸収液２０４は、再度、吸収塔２０３へ導かれる。一方、吸収液２０４から取り出された二酸化炭素は、二酸化炭素回収部によって回収される。
【０００７】
このように構成された従来の二酸化炭素回収システムでは、吸収塔２０３と再生塔２０６の間に吸収液２０４の還流ラインが設けられ、再生塔２０６において発電用ボイラのスチームなどを用いて、吸収液２０４を瞬時に所定温度まで加熱して再生し、再生した吸収液２０４を吸収塔２０３に戻していた。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１２６４３９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の二酸化炭素回収システムにおいては、再生塔で吸収液を瞬時に所定温度まで加熱するために、発電用ボイラーのスチームを多量に使用するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発電用ボイラーのスチームなどを用いずに、二酸化炭素を吸収した吸収液から二酸化炭素を取り出すことができる排ガス中の二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法を提供すること目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の排ガス中の二酸化炭素回収システムは、排ガス導入口、アルカリ吸収液導入口、残り排ガス排出口及びアルカリ吸収液排出口を備え、導入された排ガスとアルカリ吸収液とを気液接触させて該アルカリ吸収液に該排ガス中の二酸化炭素を吸収させる二酸化炭素吸収塔と、前記二酸化炭素吸収塔のアルカリ吸収液排出口から排出されるアルカリ吸収液を前記アルカリ吸収液導入口に還流させるアルカリ吸収液還流ラインと、前記アルカリ吸収液還流ライン内に介挿され、または前記アルカリ吸収液還流ラインから分岐する配管で接続され、アルカリ吸収液を収容し、アルカリ吸収液と二酸化炭素の反応生成物である不溶性化合物を収納する析出槽とを具備することを特徴とする。
【００１２】
この排ガス中の二酸化炭素回収システムによれば、二酸化炭素は不溶性化合物として析出し、二酸化炭素の吸収能力が残っているアルカリ吸収液は吸収塔に戻されるため、再生塔および発電用ボイラーのスチームが不要となり、システムとしての熱効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の排ガス中の二酸化炭素回収方法は、排ガスとアルカリ吸収液と気液接触させて、二酸化炭素を該アルカリ吸収液に吸収させる吸収工程と、前記アルカリ吸収液に吸収された二酸化炭素の濃度に対応する濃度が所定の値に達するまで、該アルカリ吸収液を排ガスに繰り返して気液接触させる吸収量増加工程と、前記アルカリ吸収液に吸収された二酸化炭素の濃度に対応する濃度が所定の値に達した場合に、該アルカリ吸収液を静かに貯留してアルカリ吸収液と二酸化炭素の反応生成物である不溶性化合物を析出させる不溶性化合物析出工程とを具備することを特徴とする。
【００１４】
この排ガス中の二酸化炭素回収方法によれば、二酸化炭素は不溶性化合物として析出し、二酸化炭素の吸収能力が残っているアルカリ吸収液は吸収塔に戻されるため、再生塔および発電用ボイラーのスチームが不要となり、システムとしての熱効率を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の二酸化炭素回収システム１の概要を示したものである。
本発明の第１の実施の形態の二酸化炭素回収システム１は、主として吸収塔１０、析出槽１１、制御部１２から構成されている。なお、図１において、制御部１２は、後述する各ポンプ、各バルブ、濃度計測器と電気的に接続されているが、図の明記のため接続線を省略する。
【００１７】
吸収塔１０の下部には、火力発電所や都市ごみ焼却場などから排出された二酸化炭素を含む排ガス１１４を吸収塔１０内に導くための排ガス供給部１１５が設けられている。また、吸収塔１０の内部には、排ガス供給部１１５から導入された排ガス１１４から二酸化炭素を吸収する吸収部１００が設けられている。さらに、吸収塔１０の上部には、吸収部１００を通過することで、二酸化炭素が吸収された排ガス１１４を大気中に排気するための排気口１１７が設けられている。
【００１８】
吸収部１００には、析出槽１１からポンプ１５３ｂによって供給される吸収液１１６を噴出する吸収液噴出部１０１と、吸収液噴出部１０１から噴出された吸収液１１６と吸収塔１０に導入された排ガス１１４とを主として気液接触させる充填材１０２と、充填材１０２から落下する吸収液１１６を貯留する吸収液貯留部１０３とが設置されている。
【００１９】
吸収液噴出部１０１から噴出される吸収液１１６は、均一に噴出されることが好ましく、例えば、吸収液噴出部１０１に、所定の噴霧粒径および噴霧パターンが得られる噴霧ノズルなどを用いてもよい。
【００２０】
また、吸収液貯留部１０３は、ポンプ１５３ａを備える循環用配管１５４ａを介して析出槽１１と接続されている。ポンプ１５３ａは、制御部１２と電気的に接続され、制御部１２からの信号に基づいて、吸収液貯留部１０３から析出槽１１に供給する吸収液１１６の流量を調整する。
【００２１】
ここで、充填材１０２は、例えば、多孔構造、ハニカム構造などを有するもので構成され、充填材１１２を通過するものをかく乱する作用を有するものであればよい。また、吸収部１００において、排ガス１１４と吸収液１１６との気液接触を効率よく行える構造ならば、充填材１１２を設置することなく構成してもよい。
【００２２】
析出槽１１は、吸収塔１０の吸収液貯留部１０３から吸収液１１６が供給される複数に分割された分割槽１５０、１５１、１５２から構成される。吸収液貯留部１０３に一端が接続された循環用配管１５４ａの他端は、複数に分割された分割槽１５０、１５１、１５２に対応して分岐され、各分割槽１５０、１５１、１５２内に設置される。また、分岐された循環用配管１５４ａには、バルブ１５５が備えられている。バルブ１５５は、制御部１２と電気的に接続され、制御部１２からの信号に基づいて、各分割槽１５０、１５１、１５２に対する吸収液１１６の供給の切替えを行う。
【００２３】
また、各分割槽１５０、１５１、１５２には、バルブ１５５を備える分岐された循環用配管１５４ｂが設置されている。循環用配管１５４ｂの他端は、吸収液噴出部１０１に接続されている。また、循環用配管１５４ｂには、ポンプ１５３ｂが備えられ、ポンプ１５３ｂは、制御部１２と電気的に接続され、制御部１２からの信号に基づいて、各分割槽１５０、１５１、１５２から吸収液噴出部１０１に供給する吸収液１１６の流量を調整する。
【００２４】
また、各分割槽１５０、１５１、１５２には、吸収液補給部１５６から供給される吸収液１１６を導くためのポンプ１５８を備えた吸収液注入配管１５７が設置されている。ポンプ１５８は、制御部１２と電気的に接続され、制御部１２からの信号に基づいて、各分割槽１５０、１５１、１５２に供給する吸収液の流量を調整する。また、各吸収液注入配管１５７には、バルブ１５５が備えられ、バルブ１５５は、制御部１２と電気的に接続され、制御部１２からの信号に基づいて、各分割槽１５０、１５１、１５２に対する吸収液１１６の供給の切替えを行う。
【００２５】
さらに、各分割槽１５０、１５１、１５２には、吸収液１１６に吸収された二酸化炭素の濃度を計測する濃度計測器１５９に、吸収液１１６を導くためのバルブ１５５が備えられた計測用配管１５９ａが設置されている。この濃度計測器１５９は、吸収液１１６に吸収された二酸化炭素の濃度を直接的または間接的に測定できるものであればよく、吸収液１１６に吸収された二酸化炭素の濃度と相関を有する、例えば、ｐＨ値を測定するｐＨ測定器などが用いられる。濃度計測器１５９は、制御部１２と電気的に接続され、測定結果に基づく信号を制御部１２に出力する。
【００２６】
吸収液１１６は、水１００ｇ当たりに１５〜４０ｇの炭酸ナトリウムを溶かした水溶液である。炭酸ナトリウムは、例えば、石炭灰、都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰、バイオマス焼却灰などから採取した不純物入り炭酸ナトリウムでもよい。また、炭酸ナトリウムは、例えば、砂漠などのアルカリ成分を含む土壌から採取した不純物入り炭酸ナトリウムでもよい。さらに、炭酸ナトリウムは、例えば、アルカリ湖の湖水から天日塩田方式で採集した不純物入り炭酸ナトリウムでもよい。また、吸収液１１６には、二酸化炭素の吸収特性を向上させるため、グリシンなどのアミン化合物を添加してもよい。
【００２７】
次に、二酸化炭素回収システム１の作用について説明する。
火力発電所や都市ごみ焼却場などから排出された排ガス１１４は、脱硫処理が施されないまま、排ガス供給部１１５から吸収塔１０内に供給される。吸収塔１０内に排ガス１１４が供給されると、析出槽１１で生成された吸収液１１６が吸収液噴出部１０１から噴出される。吸収液噴出部１０１から噴出される吸収液１１６の流量は、制御部１２からの信号に基づいて制御されるポンプ１６６によって調整される。
【００２８】
吸収液噴出部１０１から噴出された吸収液１１６は、充填材１０２を伝わって流れ落ちながら、充填材１０２中を下方から上方に流れる排ガス１１４と気液接触し、排ガス１１４に含まれる二酸化炭素および硫黄酸化物を吸収する。また、一部の二酸化炭素は吸収されないまま排気口１１７より大気に放出される。二酸化炭素を吸収した吸収液１１６は、吸収液貯留部１０３に流れ落ち貯留される。
【００２９】
吸収液貯留部１０３に貯留された吸収液１１６は、ポンプ１５３ａによって循環用配管１５４ａに導かれ、析出槽１１を構成する１つの分割槽１５０に供給される。この時には、吸収液１１６が供給された分割槽１５０に対応するバルブ１５５以外のバルブ１５５は閉じられている。
【００３０】
さらに、分割槽１５０に導かれた吸収液１１６は、循環用配管１５４ｂを通って吸収液噴出部１０１に導かれ、吸収液噴出部１０１から噴出される。この際、循環用配管１５４ｂに備えられたバルブ１５５は、分割槽１５０に対応するもの以外は閉じられている。吸収液噴出部１０１から噴出された吸収液１１６は、充填材１０２を伝わって流れ落ちながら、充填材１０２中を下方から上方に流れる排ガス１１４と気液接触し、排ガス１１４に含まれる二酸化炭素を吸収する。二酸化炭素が吸収された排ガス１１４は、排気口１１７から大気中に排気される。
【００３１】
分割槽１５０に吸収液１１６が供給されると、分割槽１５０に設置されている計測用配管１５９ａのバルブ１５５が開き、吸収液１１６の一部が濃度計測器１５９に導かれる。濃度計測器１５９は、導かれた吸収液１１６のｐＨ値を検知し、その検知値に対応する信号を制御部１２に出力する。
【００３２】
制御部１２では、濃度計測器１５９からの信号に基づき、分割槽１５０内の吸収液１１６のｐＨ値が８〜９の範囲にあるか否かを判定する。なお、排ガス１１４に含まれる二酸化炭素を吸収したことにより吸収液１１６は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどを含む水溶液となり、吸収液噴出部１０１から噴出される前のｐＨ値（９．５〜１０．５）は減少する。
【００３３】
制御部１２において、吸収液１１６のｐＨ値が８〜９よりも大きいと判定された場合には、さらに、分割槽１５０に導かれた吸収液１１６は、吸収液噴出部１０１に導かれ、吸収液噴出部１０１から噴出され、上記した動作を繰り返す。
【００３４】
制御部１２において、吸収液１１６のｐＨ値が８〜９の範囲にあると判定された場合には、制御部１２は、分割槽１５０に対応する循環用配管１５４ａに設けられたバルブ１５５を閉じる制御を行う。バルブ１５５が閉じられた後の分割槽１５０では、吸収液１１６の流れが停止し、吸収液１１６と二酸化炭素の反応生成物である不溶性化合物が吸収液１１６の中に析出する。不溶性化合物は分割槽１５０の外部に取り出される。不溶性化合物が取り出された後、制御部１２は、分割槽１５０に対応する吸収液補給部１５６のバルブ１５５を開く制御を行う。分割槽１５０には吸収液１１６が補給される。
【００３５】
分割槽１５０に貯留される吸収液１１６のｐＨ値が８〜９程度まで低下した際には、吸収液１１６を貯留する分割槽を分割槽１５１に切替え、上述した分割槽１５０を使用した場合と同様の動作が行われる。さらに、分割槽１５１に貯留される吸収液１１６のｐＨ値が８〜９程度まで低下した際には、吸収液１１６を貯留する分割槽を分割槽１５２に切替え、上述した分割槽１５０を使用した場合と同様の動作が行われる。
【００３６】
吸収液１１６を長期に使用すると吸収液１１６中に亜硫酸イオンが蓄積する。例えば、分割槽１５０の吸収液１１６に含まれる亜硫酸イオンの濃度が所定の値に達した場合、分割槽１５０には、塩化カルシウムが添加され、亜硫酸イオンが亜硫酸カルシウムになって沈殿し、炭酸イオンが炭酸カルシウムになって沈殿する。残った水溶液は取り除かれ、新たな吸収液１１６が吸収液補給部１５６から供給される。
【００３７】
上記したように、本発明の二酸化炭素回収システム１では、二酸化炭素は不溶性化合物として回収され、吸収液１１６は補給されるものの、再生されないので、吸収液１１６を再生するための熱エネルギが不要となり、システムとしての熱効率を向上させることができる。しかも、大気汚染物質である硫黄酸化物をも回収することができる。
【００３８】
また、本発明では、過大なエネルギを使わずに、火力発電所や都市ごみ焼却場などから排出される大量の二酸化炭素を回収することができるので、地球温暖化防止に寄与することができる。また、炭酸ナトリウム以外にも、低廉な不純物入り炭酸ナトリウムを用いて、二酸化炭素を付加価値のある炭酸水素ナトリウムとして固定することができる。
【００３９】
さらに、本発明では、二酸化炭素を吸収する吸収液は、廃棄処分される石炭灰などを用いて容易に製造されるので、製造コストが安価で、吸収液１１６を量産しやすく、連続的に大量の吸収液１１６を供給することができる。また、吸収液１１６を製造するために用いられた石炭灰などは、アルカリ成分の大部分が除去されているため、その後埋立て処分され、雨水などに晒されてもアルカリ成分の溶出は非常に少なく、環境に与える影響は非常に少ない。
【００４０】
また、アルカリ湖の湖水などから製造された炭酸ナトリウムを吸収液１１６に用いる場合も、石炭灰などを用いた場合と同様に、製造コストが安価で、吸収液１１６を量産しやすく、連続的に大量の吸収液１１６を吸収塔などに供給することができる。また、炭酸ナトリウムは、本来自然界に存在するものであるので、例えば、運搬中に漏洩しても環境に大きな影響を与えず、環境保全の観点から安全性を高めることができる。
【００４１】
さらに、アルカリ成分を含む土壌から溶出されたアルカリ成分を吸収液１１６に用いる場合も、石炭灰などを用いた場合と同様に、製造コストが安価で、吸収液１１６を量産しやすく、連続的に大量の吸収液１１６を吸収塔１０などに供給することができる。また、土壌から農耕の阻害となるアルカリ成分が除去されるため、砂漠の緑化に寄与することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態の二酸化炭素回収システム１に、不溶性化合物１８０を加熱して吸収液１１６に再生させる再生塔２０を付加した二酸化炭素回収システム２の概要図である。なお、第１の実施の形態の二酸化炭素回収システム１の構成と同一部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４３】
再生塔２０の上部には、吸収液１１６と二酸化炭素の反応生成物である不溶性化合物１８０の投入口１８１および二酸化炭素取出しライン１８２が設けられており、再生塔２０の下部には、熱水配管１８３が備えられている。ただし、再生塔２０と吸収液還流ライン１５４ａ、１５４ｂとは連結されていない。また、再生塔２０の底部には、吸収液補給部１５６と接続されたポンプ１５８およびバルブ１５５を備えた吸収液供給配管１８５が接続されている。また、再生塔２０の底部には、フィルタ１８６が設けられ、このフィルタは、不溶性化合物１８０が通過できない程度の目の粗さを有している。
【００４４】
また、図２に図示されていないが、各分割槽１５０、１５１、１５２の底部に堆積する不溶性化合物１８０を再生塔２０に導くため、各分割槽１５０、１５１、１５２の底部と再生塔２０との間には、例えば、ポンプおよびバルブが備えられた不溶性化合物供給配管が設置される。
【００４５】
次に、二酸化炭素回収システム２の作用の一例について説明する。
濃度計測器１５９からの信号に基づき、制御部１２において、吸収液１１６のｐＨ値が８〜９の範囲にあると判定された場合には、析出槽１１の分割槽１５０から不溶性化合物供給配管（図示しない）を介して不溶性化合物１８０を含む吸収液１１６を再生塔２０に供給する。このとき再生塔２０の底部に設置された吸収液供給配管１８５のバルブは開かれている。
【００４６】
そして、再生塔２０に供給された不溶性化合物１８０を含む吸収液１１６は、再生塔２０の底部のフィルタ１８６によって、吸収液１１６と不溶性化合物１８０とが分離され、フィルタ１８６を通過した吸収液１１６は、再度、吸収液補給部１５６によって分割槽１５０に戻される。そして、再生塔２０内に少量の吸収液１１６が存在する状態で、吸収液供給配管１８５のバルブを閉じ、再生塔２０への不溶性化合物１８０を含む吸収液１１６の供給を停止する。
【００４７】
続いて、熱水配管１８３に熱水１８４が導かれる。例えば、吸収液１１６が炭酸ナトリウム水溶液であり、不溶性化合物１８０が若干の水を含んだ炭酸水素ナトリウムである場合、熱水１８４の温度は７０〜９０℃に設定される。
【００４８】
不溶性化合物１８０（若干の水を含んだ炭酸水素ナトリウム）は、熱水１８４によって６０〜８０℃になると二酸化炭素を放出し始め、二酸化炭素と吸収剤（炭酸ナトリウムと若干の水）とに分離される。再生した吸収剤は、所定量の水に溶かし込まされて吸収液１１６となり、吸収液供給配管１８５を介して吸収液補給部１５６に供給される。一方、再生塔２０の中で放出された二酸化炭素は、二酸化炭素取出しライン１８２を介して捕集される。
二酸化炭素回収システム２では、このような吸収液１１６の再生と不溶性化合物１８０の析出とが繰り返し行われる。
【００４９】
また、各分割槽１５０、１５１、１５２から再生塔２０への不溶性化合物１８０の供給は、上記した方法に限られるものではなく、例えば、次のような方法によっても不溶性化合物１８０を各分割槽１５０、１５１、１５２から再生塔２０に導くことができる。この場合には、再生塔２０の底部に設けられたフィルタ１８６は不要となる。
【００５０】
各分割槽１５０、１５１、１５２の底部と再生塔２０との間にポンプおよびバルブが備えられた不溶性化合物供給配管（図示しない）を設ける。この不溶性化合物供給配管の所定の部分に、流れに対して表裏面を反転可能に設置されたフィルタ（図示しない）が設けられている。また、フィルタが設置された位置よりも再生塔２０側には、不溶性化合物供給配管から分岐されたバルブを備える戻り配管（図示しない）が備えられ、その戻り配管は分岐され各分割槽１５０、１５１、１５２に設置される。
【００５１】
濃度計測器１５９からの信号に基づき、制御部１２において、吸収液１１６のｐＨ値が８〜９の範囲にあると判定された場合には、析出槽１１の分割槽１５０から不溶性化合物供給配管を介して不溶性化合物１８０を含む吸収液１１６を再生塔２０に供給する。
【００５２】
各分割槽１５０、１５１、１５２の底部から再生塔２０に不溶性化合物１８０を導く際、不溶性化合物１８０と共に、各分割槽１５０、１５１、１５２に存在する吸収液１１６も不溶性化合物供給配管内に導かれる。そこで、不溶性化合物１８０を含む吸収液１１６を不溶性化合物供給配管内に設けられたフィルタを通過させることで、不溶性化合物１８０と吸収液１１６とを分離する。そして、このフィルタを通過した吸収液１１６は、再び戻り配管を介して各分割槽１５０、１５１、１５２に戻される。なお、このときには、不溶性化合物供給配管における不溶性化合物供給配管の戻り配管の分岐部と再生塔２０との間に設けられたバルブは閉じられている。一方、フィルタに採取された不溶性化合物１８０は、例えば、戻り配管に設けられたバルブを閉鎖し、フィルタの向きを反転させ、各分割槽１５０からの吸収液１１６をフィルタに流すことによって、その吸収液１１６の流れと共に再生塔２０に導かれる。
【００５３】
なお、各分割槽１５０、１５１、１５２から不溶性化合物１８０を再生塔２０に導く方法は、これに限るものではなく、不溶性化合物１８０を各分割槽１５０、１５１、１５２からすくい取り、それを再生塔２０の上部に設けられた投入口１８１からに再生塔２０に供給するなどの方法を採ることもできる。
【００５４】
上記したように、本発明の二酸化炭素回収システム２では、第１の実施の形態の二酸化炭素回収システム１と同様に、排ガス中の二酸化炭素を吸収することに加え、不溶性化合物１８０を瞬時に加熱する発電用ボイラーのスチームなどを用いる必要がなく、廃熱を用いることができるので、システムとしての熱効率を向上させることができる。しかも、不溶性化合物１８０の析出と加熱を繰り返すことで、不溶性化合物１８０および吸収液１１６の原料となる吸収剤を精製することができる。例えば、不純物入りの炭酸ナトリウムから純度の高い炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムを得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の排ガス中の二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法によれば、発電用ボイラーのスチームなどを用いずに、二酸化炭素を吸収した吸収液から二酸化炭素を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の二酸化炭素回収システムを示す概要図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の二酸化炭素回収システムを示す概要図。
【図３】従来の二酸化炭素回収システムを示す概要図。
【符号の説明】
１…二酸化炭素回収システム
１０…吸収塔
１１…析出槽
１２…制御部
１００…吸収部
１０１…吸収液噴出部
１０２…充填材
１０３…吸収液貯留部
１１４…排ガス
１１５…排ガス供給部
１１６…吸収液
１１７…排気口
１５０、１５１、１５２…分割槽
１５３ａ、１５３ｂ、１５８、１６４、１６６…ポンプ
１５４ａ、１５４ｂ…循環用配管
１５５…バルブ
１５６…吸収液補給部
１５７…吸収液注入配管
１５９…濃度計測器
１５９ａ…計測用配管
【図１】
2005008478.tif 000003
【図２】
2005008478.tif 000004
【図３】
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