(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯ2を含有する排ガスと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する再生塔と、前記再生塔でＣＯ2が除去されたリーン溶液を吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、
前記吸収塔が、ＣＯ2吸収液で排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部と、
前記ＣＯ2回収部の上部側に設けられ、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液を凝縮水で回収する凝縮水受部を有する水洗部と、
前記水洗部で凝縮されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水を、前記水洗部の頂部から直接循環する循環ラインと、
前記再生塔から前記吸収塔へ前記リーン溶液を供給するリーン溶液供給管に、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水の余剰分を供給する余剰凝縮水供給ラインと、
前記水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部に、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水の液面を測定する液面計測部と
を具備す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、
前記余剰凝縮水供給ラインが、前記循環ラインの一部から分岐してい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する再生塔と、前記再生塔でＣＯ2が除去されたリーン溶液を吸収塔で再利用するＣＯ2回収方法であって、
排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部の上部側に設けられた水洗部において、ＣＯ2を除去したガスから回収されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水を循環ラインに直接供給し、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水を用いてＣＯ2が除去されたガスの冷却と同伴するＣＯ2吸収液の回収とを行うと共に、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水を前記水洗部内の凝縮水受部で液面計測し、その余剰分を余剰凝縮水供給ラインにより、前記再生塔から前記吸収塔へ供給するリーン溶液へ供給することを特徴とするＣＯ2回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ2除去排ガスに同伴するＣＯ2吸収液の放出量を軽減しＣＯ2吸収液の回収効率の向上を図ったＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収方法に関する。
【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】
前記従来のＣＯ2回収装置は、図５に示すように、例えばボイラやガスタービン等の産業設備から排出されたＣＯ2を含有するＣＯ2含有排ガス１Ａを冷却水２ａによって冷却する冷却塔２と、冷却されたＣＯ2含有排ガス１ＡとＣＯ2を吸収するＣＯ2吸収液２４とを接触させてＣＯ2含有排ガス１ＡからＣＯ2を除去する吸収塔３と、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液２４からＣＯ2を放出させてＣＯ2吸収液２４を再生する再生塔９とを有する。
ここで、この装置で用いられるＣＯ2吸収液２４は、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液２４を「リッチ溶液２４Ａ」と呼称し、またリッチ溶液２４Ａから再生塔９でほぼ全てのＣＯ2が除去され再生されたＣＯ2吸収液２４を「リーン溶液２４Ｂ」と呼称する。このように、ＣＯ2吸収液２４は吸収塔３と再生塔９の間を循環しており、吸収塔３から再生塔９にはリッチ溶液２４Ａが送給され、再生塔９から吸収塔３にはリーン溶液２４Ｂが送給されている。
【０００５】
この従来のＣＯ2回収装置を用いたＣＯ2回収方法では、まずＣＯ2含有排ガス１Ａは、図示しない排ガス送風機により昇圧された後、冷却塔２に送られ、ここで冷却水２ａにより冷却され、吸収塔３に送られる。
【０００６】
前記吸収塔３において、ＣＯ2含有排ガス１Ａは、吸収塔３の下部側に設けられたＣＯ2回収部４において、例えばアルカノールアミンをベースとするＣＯ2吸収液２４と対向流接触し、ＣＯ2含有排ガス１Ａ中のＣＯ2は、化学反応（Ｒ−ＮＨ2＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2→Ｒ−ＮＨ3ＨＣＯ3）によりＣＯ2吸収液２４に吸収される。
そしてＣＯ2除去後のＣＯ2除去排ガス１Ｂは水洗部５を上昇し、水洗部５の頂部から供給される水（水貯槽６からの供給水）又はＣＯ2吸収液回収用水２２と気液接触して、ＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液２４を水（水貯槽６からの供給水）又はＣＯ2吸収液回収用水２２に回収する。その後、吸収塔３の頂部からＣＯ2吸収液２４の除去されたＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃが排出される。リッチ溶液２４Ａは、図示しないリッチソルベントポンプにより昇圧され、リッチ・リーン溶液熱交換器８において、再生塔９で再生されたリーン溶液２４Ｂにより加熱され、再生塔９に供給される。
【０００７】
前記再生塔９の上部から再生塔９内部に放出されたリッチ溶液２４Ａは、吸熱により、大部分のＣＯ2を放出する。再生塔９内で一部または大部分のＣＯ2を放出したＣＯ2吸収液２４は「セミリーン溶液」と呼称される。この図示しないセミリーン溶液は、再生塔９底部に至る頃には、ほぼ全てのＣＯ2が除去されたリーン溶液２４Ｂとなる。このリーン溶液２４Ｂは図示しない再生加熱器で図示しない飽和スチームにより加熱される。
【０００８】
一方、再生塔９の塔頂部からは塔内においてリッチ溶液２４Ａ及び図示しないセミリーン溶液から水蒸気を伴ったＣＯ2ガス２６が放出される。そして、水蒸気を伴ったＣＯ2ガス２６が導出され、コンデンサ１０により水蒸気が凝縮され、分離ドラム１１にて水が分離され、ＣＯ2ガス２８が系外に放出されて回収される。分離ドラム１１にて分離された水は図示しない凝縮水循環ポンプにて再生塔９の上部に供給される。また残りの水はＣＯ2吸収液回収用水２２として水洗部５の頂部に供給され、ＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液２４を吸収する。
【０００９】
水貯槽６に貯蔵された水の一部は流量計１６により流量を測定し、調節弁１７により所定量の水がＣＯ2回収部４へ供給され、残りの水は水洗部５の頂部へ供給される。
【００１０】
なお、図５中、前記ＣＯ2回収装置は、既設の排ガス源からＣＯ2を回収するために後付で設けられる場合と、新設排ガス源に同時付設される場合とがある。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２０２０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、例えば吸収塔３内に供給される導入されるＣＯ2含有排ガス１Ａは、冷却塔２を通過することにより４０℃前後に冷却される。そしてＣＯ2回収部４を通過したＣＯ2除去排ガス１Ｂは６０℃を超えるような高い温度となり、水洗部５においてＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液２４が水に回収されて冷却される。そして、ＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液２４が回収されたＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃは４０℃前後となる。
【００１３】
しかしながら、通常４０℃程度で吸収塔３に供給されるＣＯ2含有排ガス１Ａが、冷却塔２で十分に冷却されずＣＯ2含有排ガス１Ａの温度が４５〜５５℃に上昇する場合があるが、前記ＣＯ2回収装置では、水貯槽６が吸収塔３の外に配置されており、液保有量が多いため、吸収塔３に供給されるＣＯ2含有排ガス１Ａの温度が変化して急激に上昇した場合等には、吸収塔３から排出されるＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴するＣＯ2吸収液２４の外効への放出量が増大する、という問題がある。
【００１４】
本発明は、前記問題に鑑み、ＣＯ2除去排ガスに同伴するＣＯ2吸収液の放出量を軽減しＣＯ2吸収液の回収効率を一層向上させたＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収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】
【００１５】
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を含有する排ガスと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する再生塔と、前記再生塔でＣＯ2が除去されたリーン溶液を吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記吸収塔が、ＣＯ2吸収液で排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部と、前記ＣＯ2回収部の上部側に設けられ、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液を凝縮水で回収する凝縮水受部を有する水洗部と、前記水洗部で凝縮されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水を、前記水洗部の頂部から直接循環する循環ラインと、前記再生塔から前記吸収塔へ前記リーン溶液を供給するリーン溶液供給管に、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水の余剰分を供給する余剰凝縮水供給ラインと、前記水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部に、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水の液面を測定する液面計測部とを具備することを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、前記余剰凝縮水供給ラインが、前記循環ラインの一部から分岐していることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００１７】
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する再生塔と、前記再生塔でＣＯ2が除去されたリーン溶液を吸収塔で再利用するＣＯ2回収方法であって、排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部の上部側に設けられた水洗部において、ＣＯ2を除去したガスから回収されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水を循環ラインに直接供給し、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水を用いてＣＯ2が除去されたガスの冷却と同伴するＣＯ2吸収液の回収とを行うと共に、前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水を前記水洗部内の凝縮水受部で液面計測し、その余剰分を余剰凝縮水供給ラインにより、前記再生塔から前記吸収塔へ供給するリーン溶液へ供給することを特徴とするＣＯ2回収方法にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、水洗部で凝縮されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水を水洗部の頂部から直接循環する循環ラインと、リーン溶液供給管に前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水の余剰分を直接供給する余剰凝縮水供給ラインとを具備している。これにより、ＣＯ2吸収液を含む凝縮水を直接循環ラインに供給し、常時循環させることができるため、吸収塔に供給されるＣＯ2含有排ガスの温度が変化して急激に上昇した場合等でもＣＯ2除去排ガスに同伴するＣＯ2吸収液を回収することができる。また水洗部の凝縮水受部において凝縮されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水の余剰分は余剰凝縮水供給ラインを介してリーン溶液供給管に供給して、リーン溶液と共にＣＯ2吸収液としても用いることができる。その結果前記ＣＯ2吸収液のロスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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１】
【００２０】
本発明による実施例１に係るＣＯ2回収装置について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明にかかるＣＯ2回収装置の実施例１の概略図である。図中、前記図５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。
【００２１】
図１に示すように、本実施例にかかるＣＯ2回収装置１００Ａは、ＣＯ2を含有するＣＯ2含有排ガス１ＡとＣＯ2吸収液（リーン溶液２４Ｂ）とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔３と、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液（リッチ溶液２４Ａ）を再生する再生塔９と、前記再生塔９でＣＯ2が除去されたリーン溶液２４Ｂを吸収塔３で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記吸収塔３が、ＣＯ2吸収液２４（リーン溶液２４Ｂ）でＣＯ2含有排ガス１Ａ中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部４と、前記ＣＯ2回収部４の上部側に設けられ、ＣＯ2除去排ガス１Ｂを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液２４を回収する水洗部５と、前記水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を前記水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1と、前記再生塔９から前記吸収塔３へ前記リーン溶液２４Ｂを供給するリーン溶液供給管Ｌ0に、前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４を供給する余剰凝縮水供給ラインＬ2とを具備してなるものである。
【００２２】
また、本実施例では、水洗部５の下部側には前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を回収する凝縮水受部４０と前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の液面を測定する液面計測部５０とが具備されている。これにより水洗部５においては前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３がオーバーフローしないように水洗部５内の凝縮水受部４０における前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水３３の液面を測定している。
【００２３】
また、リーン溶液２４Ｂは再生塔９から吸収塔３にリーン溶液供給管Ｌ0により供給されている。そして、前記リッチ溶液供給管３５には、前記リーン溶液２４Ｂの余熱によりリッチ溶液２４Ａを加熱するリッチ・リーン溶液熱交換器８が設けられている。
【００２４】
本実施例においては、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1と、リーン溶液供給管Ｌ0に前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４を直接供給する余剰凝縮水供給ラインＬ2を具備している。これにより、ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を直接循環ラインＬ1に供給し、常時循環させることができるため、吸収塔３に供給されるＣＯ2含有排ガス１Ａの温度が変化して急激に上昇した場合等でもＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液２４を回収することができる。また水洗部５の凝縮水受部４０において凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４は余剰凝縮水供給ラインＬ2を介してリーン溶液供給管Ｌ0に供給して、リーン溶液２４Ｂと共にＣＯ2吸収液２４としても用いることができる。その結果前記ＣＯ2吸収液２４のロスを低減することができる。
【００２５】
この結果、本実施例によれば、吸収塔３に供給されるＣＯ2含有排ガス１Ａの温度が変化して急激に上昇した場合などにおいても、水洗部５内でＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液２４を回収することができる。更に吸収塔３内で使用するＣＯ2吸収液２４のロスも低減することができる。
【００２６】
また、本実施例においては、循環ラインＬ1よってＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５内で直接循環するようにすると共に、余剰凝縮水供給ラインＬ2によって吸収塔３内だけでＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を直接循環するようにしている。その結果、前記効果に加え吸収塔３内の凝縮水３３をリッチ溶液２４Ａと共に再生塔９に供給する必要がなくなる。そのため再生塔９においてリッチ溶液２４Ａの加熱及びスチーム供給量をも低減することもでき、コストを低減することができる。更には、再生塔９のコンデンサーで必要な冷却水量の低減をも図ることができる。
【００２７】
本実施例で用いる熱交換器の種類は特に限定されるものではなく、例えばプレート熱交換器、シュエル＆チューブ熱交換器等の公知の熱交換器を用いればよい。
【００２８】
また、本発明で使用できるＣＯ2 吸収液２４としては特に限定されるものではないが、アルカノールアミンやアルコール性水酸基を有するヒンダードアミン類を例示することができる。このようなアルカノールアミンとしては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、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジグリコールアミンなどを例示することができるが、通常モノエタノールアミン（ＭＥＡ）が好んで用いられる。またアルコール性水酸基を有するヒンダードアミンとしては２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）、２−（エチルアミノ）−エタノール（ＥＡＥ）、２−（メチルアミノ）−エタノール（ＭＡＥ）、２−（ジエチルアミノ）−エタノール（ＤＥＡＥ）などを例示できる。
【００２９】
［試験例１］
次に、冷却塔２の出口のガス温度が変化した場合に冷却塔２の出口のガス温度が通常の状態に落ち着くまでの間に吸収塔３からＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して放出されてしまうＣＯ2吸収液２４であるアミン量の試験結果について説明する。
【００３０】
［試験例１の反応条件］
試験例１は、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1と、ＣＯ2吸収液を含む凝縮水３３の余剰水をリーン溶液供給管Ｌ0に供給する余剰凝縮水供給ラインＬ2とを具備してなるものである。
また、比較例１は、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1を有しない従来型の図５に対応するものである。
【００３１】
ＣＯ2吸収液を含む凝縮水３３の液面を計測する液面計測部５０は、試験例１では吸収塔３内の水洗部５を設け、比較例１では吸収塔３外の図５に示す水貯槽６を設けた。
また、水洗部５内のＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の保存される液量については、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1を有しない比較例１において水洗部５のＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の保存される液量を基準値として１としたとき、循環ラインＬ1と余剰凝縮水供給ラインＬ2とを有する試験例１における水洗部５のＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の保液量を０．１とした。
試験例１と比較例１のＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の液面を計測する液面計測部５０を設けた位置と水洗部５内のＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の保存される液量とを、下記表１に示す。
尚、表１では、試験例１及び比較例１とのＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して放出されたロス分のアミン量の比についても併せて示す。
【００３２】
【表１】
0005232361.tif 000002
【００３３】
［試験例１でのＣＯ2吸収液回収性能］
ＣＯ2吸収液回収性能として、冷却塔２の出口温度を５５℃から３５℃とした時点から冷却塔２の出口のガス温度が３５℃程度の通常状態のときにＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して放出されるアミン量（定常値）の状態に落ち着くまでの間にＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して排出されてしまうアミン量について検討した。
【００３４】
水洗部５から排出されるＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃの温度は、冷却塔２の出口ガス温度に依存する。
そして冷却塔２の出口ガス温度が５５℃のときの運転条件に対し、冷却塔２の出口ガス温度が３５℃のときではＣＯ2除去排ガス１Ｂ中の水分の凝縮量が多いため、水洗部５に供給されるＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴される水中のＣＯ2吸収液の濃度は低くなる。
水洗部５に供給されるＣＯ2除去排ガス１Ｂに同伴される水中のＣＯ2吸収液の濃度が低くなれば、水洗部５から排出されるＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃ中のＣＯ2吸収液の濃度も低くなる。
【００３５】
図２は冷却塔２の出口温度を５５℃から３５℃とした時点からのＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃ中のアミン濃度と運転時間との変化について示す。
即ち、冷却塔２の出口温度を５５℃から３５℃とした時点から冷却塔２の出口温度が３５℃程度のときにＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して排出されるＣＯ2吸収液濃度（定常値）に到達するまでのＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃ中のＣＯ2吸収液濃度の時間変化を示すものである。
【００３６】
図２に示すように、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1とリーン溶液供給管Ｌ0に前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４を直接供給する余剰凝縮水供給ラインＬ2とを有する試験例１は、冷却塔２の出口温度を５５℃から３５℃に戻した時点から５時間以内には吸収塔３のＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃ中のアミン濃度が低くなり安定していた。
【００３７】
これに対し、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1を有しない比較例１は、冷却塔２の出口温度を５５℃から３５℃とした時点から徐々に吸収塔３のＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃ中のアミン濃度が低くなり、冷却塔２の出口温度を５５℃から３５℃とした時点から３０時間後に循環ラインＬ1と余剰凝縮水供給ラインＬ2とを有する試験例１とほぼ同じくらいにまでＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃ中のアミン濃度が低くなった。
【００３８】
また、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1とリーン溶液供給管Ｌ0に前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４を直接供給する余剰凝縮水供給ラインＬ2とを有する試験例１及び水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1を有しない比較例１について、冷却塔２の出口のガス温度が通常の状態に落ち着くまでの間に吸収塔３からＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して放出されたアミン量の比を表した関係についての結果を前記表１及び図３に示す。
【００３９】
図３に示すように、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1を有しない比較例１において、冷却塔２の出口のガス温度が３５℃の通常の状態に落ち着くまでの間に吸収塔３からＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して放出されたロス分のアミン量を基準値として１とすると、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1とリーン溶液供給管Ｌ0に前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４を直接供給する余剰凝縮水供給ラインＬ2とを有する試験例１において、冷却塔２の出口のガス温度が３５℃の通常の状態に落ち着くまでの間に吸収塔３からＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して放出されたロス分のアミン量は、０．８７となった。
【００４０】
このように水洗部５における水中のアミン濃度の変化は、液保有量の多い比較例１に対し、循環ラインＬ1と余剰凝縮水供給ラインＬ2とを有する試験例１では、液保有量が凝縮水受部４０のみであって残りは余剰分３４としているため液保有量が少ない。そのため、水洗部５における水中のアミン濃度が短時間で通常冷却塔２の出口温度が４０℃程度のときの水洗部５における水中のアミン濃度に達することができるため、通常冷却塔２の出口温度が４０℃程度のときのＣＯ2吸収液除去排ガス１Ｃに同伴して排出されるアミン量に達することができる。
【００４１】
よって、本試験例によれば、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を循環ラインＬ1を用いて循環させることにより、水洗部５で凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を水洗部５の頂部から直接循環する循環ラインＬ1を有しない比較例１に比べて、吸収塔３に供給されるＣＯ2含有排ガス１Ａの温度が５５℃から３５℃とした時点から早い段階で吸収塔３の出口ガス中のアミン濃度を低くし、安定させることができ、アミン放出ロス量を低減することができることが確認された。
【実施例２】
【００４２】
本発明による実施例２に係るＣＯ2回収装置について、図４を参照して説明する。
図４は、実施例２に係るＣＯ2回収装置を示す概念図である。なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図４に示すように、本実施例にかかるＣＯ2回収装置１００Ｂは、余剰凝縮水供給ラインＬ2が、循環ラインＬ1の一部から分岐して構成されるものである。そのため、水洗部５の凝縮水受部４０において凝縮されたＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４は余剰凝縮水供給ラインＬ2のライン上に設けられているバルブ３６を開放して、余剰凝縮水供給ラインＬ2を介してリーン溶液供給管Ｌ0に供給して、リーン溶液２４Ｂと共にＣＯ2吸収液２４としても用いることができる。
【００４３】
このように、循環ラインＬ1を介してＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３を直接循環ラインＬ1に供給し、水洗部５内を循環させるようにすることができるため、吸収塔３に供給されるＣＯ2含有排ガス１Ａの温度が変化して急激に上昇した場合等においても、安定して水洗部５内でＣＯ2除去された排ガス１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液２４を回収することができる。
更に循環ラインＬ1の一部から分岐するように余剰凝縮水供給ラインＬ2を設けることにより、前記ＣＯ2吸収液２４を含む凝縮水３３の余剰分３４を余剰凝縮水供給ラインＬ2を介してリーン溶液供給管Ｌ0に供給してリーン溶液２４Ｂと共にＣＯ2吸収液２４としても用いることができる。このため吸収塔３内で使用する前記ＣＯ2吸収液２４のロスを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかるＣＯ2回収装置は、ＣＯ2吸収液を含む凝縮水を水洗部内で直接循環させる循環ラインと前記ＣＯ2吸収液を含む凝縮水の余剰分を余剰凝縮水供給ラインを用いることで、ＣＯ2除去排ガスに同伴するＣＯ2吸収液の放出量を軽減しＣＯ2吸収液の回収効率を向上させると共に、前記ＣＯ2吸収液のロスを低減することに用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１におけるＣＯ2回収装置の概略図である。
【図２】冷却塔の出口温度を５５℃から３５℃とした時点からのＣＯ2吸収液除去排ガス中のアミン濃度と運転時間との変化について示す図である。
【図３】試験例１及び比較例１における冷却塔の出口のガス温度が通常の状態に落ち着くまでの間に吸収塔からＣＯ2吸収液除去排ガスに同伴して放出されたアミン量の比を表した関係についての結果を示す図である。
【図４】実施例２に係るＣＯ2回収装置を示す概念図である。
【図５】従来のＣＯ2回収装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００Ａ、１００Ｂ  ＣＯ2回収装置
１Ａ  ＣＯ2含有排ガス
１Ｂ  ＣＯ2除去排ガス
１Ｃ  ＣＯ2吸収液除去排ガス
３  吸収塔
４  ＣＯ2回収部
５  水洗部
６  水貯槽
８  リッチ・リーン溶液熱交換器
９  再生塔
１０  コンデンサ
２４  ＣＯ2吸収液
２４Ａ  リッチ溶液
２４Ｂ  リーン溶液
３３  ＣＯ2吸収液を含む凝縮水
３４  余剰分
３５  リッチ溶液供給管
３６  バルブ
４０  凝縮水受部
５０  液面計測部
Ｌ0  リーン溶液供給管
Ｌ1  循環ライン
Ｌ2  余剰凝縮水供給ライン
【図１】
0005232361.tif 000003
【図２】
0005232361.tif 000004
【図３】
0005232361.tif 000005
【図４】
0005232361.tif 000006
【図５】
0005232361.tif 000007