(57)【要約】【課題】ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収材の再生を効率良く行いつつ、被処理ガス中のＣＯ２を安定して連続して吸収することができるＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法を提供する。【解決手段】ＣＯ２回収装置１０Ａは、吸収材２３Ａ、２３Ｂが収容された吸収塔２２Ａ、２２Ｂと、真空ポンプ１２と、被処理ガス供給ラインＬ１１−１〜Ｌ１１−３と、蒸気供給ラインＬ１３−１〜Ｌ１３−３と、吸収材２３Ａ、２３ＢのＣＯ２の吸収量に応じて、吸収塔２２Ａ、２２Ｂへの排ガス２１、または蒸気２６の供給量を調整する調節弁Ｖ１１−１、Ｖ１１−２、Ｖ１２−１、Ｖ１２−２、Ｖ１５−１、Ｖ１５−２、Ｖ１６−１、およびＶ１６−２とを具備してなり、吸収塔２２Ａ、２２Ｂのうちの一方で、被処理ガス中のＣＯ２を吸収材２３Ａまたは２３Ｂに吸収させ、他方の吸収塔で、真空ポンプ１２および蒸気２６を用いて、吸収材２２Ａ、２２Ｂを再生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯ２を含有する被処理ガスからＣＯ２を除去するＣＯ２回収装置であって、
前記被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部と、
前記複数の吸収塔内の圧力を低減する吸引部と、
前記被処理ガスを前記複数の吸収塔に供給するガス供給ラインと、
蒸気を前記複数の吸収塔に供給する蒸気供給ラインと、
を具備してなり、
前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔において、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔において、前記吸引部および蒸気を用いて、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させ、前記吸収材を再生させることを特徴とする、二酸化炭素回収装置。
【請求項２】
ＣＯ２ガスを前記複数の吸収塔に供給するＣＯ２ガス供給ラインをさらに具備してなる、請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
パージガスを前記複数の吸収塔に供給するパージガス供給ラインをさらに具備してなる、請求項１または２に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
前記複数の吸収塔内の前記吸収材のＣＯ２の吸収量に応じて、それぞれの前記吸収塔への前記被処理ガス、および蒸気の供給量、ならびにそれぞれの前記吸収塔内の圧力を個別に調整する制御部をさらに具備してなる、請求項１〜３の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
前記複数の吸収塔でＣＯ２が除去された被処理ガスまたは前記複数の吸収塔に供給される前記ＣＯ２ガスを排出するガス排出ラインと、
前記ガス排出ラインに設けられた、前記複数の吸収塔から排出された被処理ガスまたはＣＯ２ガスのＣＯ２濃度を測定するＣＯ２濃度測定部と、
をさらに具備してなり、
前記制御部は、前記複数の吸収塔から排出された被処理ガス中のＣＯ２濃度が、第１の所定値よりも高い場合には、前記被処理ガスの供給を停止すると共に、他の前記複数の吸収塔に前記被処理ガスを供給する、請求項１〜４の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
前記吸収部は、前記複数の吸収塔のうちの一方の吸収塔から他方の吸収塔に、前記一方の吸収塔でＣＯ２が除去された被処理ガスを供給するＣＯ２除去排ガス供給ラインをさらに具備してなる、請求項１〜４の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項７】
前記吸収材から脱離されたＣＯ２、または蒸気を含む混合気体が排出される第２ガス排出ラインと、
前記混合気体を冷却する冷却部と、
前記蒸気供給ラインに接続された、冷却された混合気体をＣＯ２と水とに気液分離する気液分離部と、
前記気液分離部で生じた前記水を加熱して蒸気にする加熱部と、
前記気液分離部で生じたＣＯ２を貯蔵するＣＯ２供給部と、
をさらに具備してなる、請求項１〜６の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項８】
前記吸収材が、多孔体の表面または細孔内にアミノ基含有化合物を担持してなるもの、またはＣＯ２の吸収および放出できる材料で形成された多孔体である、請求項１〜７の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項９】
前記蒸気が、水または揮発性溶媒を蒸発させたものである、請求項１〜８の何れか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項１０】
被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部を具備してなるＣＯ２回収装置を用いて、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔に前記被処理ガスを供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔の前記吸収材から吸収されたＣＯ２を脱離させて前記吸収材を再生するＣＯ２回収方法であって、
前記被処理ガスを、前記吸収塔に供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させる吸収工程と、
前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる放出工程と、を含み、
前記放出工程は、
前記吸収塔にＣＯ２ガスを供給して、前記吸収塔内に残留する前記被処理ガスを前記吸収塔から排出する洗浄工程と、
前記吸収塔内のガスを吸引して塔内の圧力を下げると共に、前記吸収塔に蒸気を供給して前記吸収塔内のＣＯ２分圧を下げ、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる再生工程と、
前記吸収塔内にパージガスを供給して前記吸収塔内から前記蒸気を排出し、前記吸収塔内の圧力を常圧に戻す洗浄昇圧工程と、
を含み、
前記吸収工程および前記放出工程を前記複数の吸収塔で繰り返し行い、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔では前記吸収工程を行い、他の一つ以上の吸収塔では前記放出工程を行い、前記被処理ガスの前記吸収部への供給を連続的に行うことを特徴とする、二酸化炭素回収方法。
【請求項１１】
前記複数の吸収塔でＣＯ２が除去された被処理ガス中のＣＯ２濃度が、第１の所定値よりも高い場合には、前記吸収工程から前記放出工程に切り替える、請求項１０に記載の二酸化炭素回収方法。
【請求項１２】
２つ以上の直列に配置された前記吸収塔で前記吸収工程を行うと共に、他の前記吸収塔で前記放出工程を行い、
前記吸収工程を行っている前記吸収塔のうち、何れか一つの前記吸収塔内の前記吸収材のＣＯ２吸収性能が飽和状態になった場合、ＣＯ２吸収性能が飽和状態になった吸収材を含む吸収塔を前記吸収工程から前記放出工程に切り替えると共に、前記放出工程を行っていた前記吸収塔のうちの少なくとも一つの前記吸収塔を前記吸収工程に切り替える、請求項１０または１１に記載の二酸化炭素回収方法。
【請求項１３】
１つ以上の前記吸収塔で前記吸収工程を行うと共に、３つ以上の前記吸収塔で前記放出工程を行い、かつ３つ以上の前記吸収塔では、前記洗浄工程、再生工程、および洗浄昇圧工程の何れかを行い、
ＣＯ２吸収性能が飽和状態になった吸収材を含む前記吸収塔を前記吸収工程から前記放出工程に切り替える際、前記洗浄工程を行っていた吸収塔を前記再生工程に移行し、前記再生工程を行っていた吸収塔を前記洗浄昇圧工程に移行し、前記洗浄昇圧工程を行っていた吸収塔を前記吸収工程に移行する、請求項１０または１１記載の二酸化炭素回収方法。
【請求項１４】
前記吸収工程および前記放出工程は、複数の前記吸収塔で、同時にまたは別々に行う、請求項１３に記載の二酸化炭素回収方法。
【請求項１５】
前記吸収工程は、常温または排ガス温度で行われ、前記吸収部に供給される前記被処理ガスのＣＯ２分圧を常圧とする、請求項１０〜１４の何れか一項に記載の二酸化炭素回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所や製鉄所などの燃焼排ガスに含まれるＣＯ２が大気中に放出されることで温室効果をもたらし、地球温暖化の大きな原因となっていると考えられている。地球温暖化問題に対する有効な対策として、例えば、発電所などから排出される燃焼排ガス中のＣＯ２を分離して回収し、回収されたＣＯ２を大気へ放散することなく地中に貯留することで、大気へのＣＯ２排出量を削減できるＣＯ２分離回収・貯留（ＣＣＳ：Carbon dioxide Capture and Storage）の導入が推進されている。
【０００３】
ＣＯ２を含有する排ガスからＣＯ２を分離回収する技術として、アミノ基含有化合物（アミン系化合物）を含む吸収液を用いる方法が検討されてきた。具体的には、排ガスとアミノ基含有化合物を含む吸収液を接触させて、排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させる吸収塔と、ＣＯ２を吸収した吸収液を加熱して、吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備えるＣＯ２回収装置が知られている。しかし、吸収液を用いて排ガスからＣＯ２を分離回収する方法では、再生塔において吸収液を再生するために加熱を行う必要があり、エネルギー損失が大きくなる。
【０００４】
そこで、エネルギー損失を抑えつつ、排ガスからＣＯ２を分離回収する方法として、塩基性イオン交換樹脂などの固体アミンで形成された固体のＣＯ２吸収材やＣＯ２吸着剤などを用いる方法の開発も進められている。このようなＣＯ２吸収材などを用いて排ガスからＣＯ２を分離回収する方法として、ＣＯ２をアミンと反応させて吸着したＣＯ２吸着剤が充填された反応塔内に高温の水蒸気を導入して、ＣＯ２吸着剤を加熱することで、ＣＯ２吸着剤からＣＯ２を解離させ、ＣＯ２吸着剤がＣＯ２を吸着できるような状態に再生している。そして、ＣＯ２吸着剤の再生後、反応塔にＣＯ２を含有する排ガスを供給して、ＣＯ２吸着剤にＣＯ２を吸着させ、ＣＯ２の吸着と、ＣＯ２吸着剤の再生とを交互に繰り返し行っている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１３４３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようなＣＯ２吸収材を用いて排ガスからＣＯ２を分離回収する方法では、ＣＯ２吸収材を加熱してＣＯ２を解離させた後、ＣＯ２吸収材を乾燥させてＣＯ２吸収材に凝縮した水を除去する必要がある。そのため、従来の方法では、ＣＯ２吸収材の加熱および乾燥に余分にエネルギーを消費する。また、ＣＯ２吸収材は熱伝導性が低いため、ＣＯ２吸収材を加熱または冷却する際に所定の温度に達するまでに長い時間を要し、ＣＯ２吸収材の再生に時間を要する。さらに、ＣＯ２吸収材の加熱が繰り返し行われることにより、ＣＯ２吸収材の劣化が早まる可能性もある。
【０００７】
そのため、ＣＯ２吸収材を用いたＣＯ２回収方法の更なる利用を図る上では、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収材の再生を効率良く行いつつ、排ガスなど被処理ガス中のＣＯ２を安定して連続して吸収できる必要がある。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＣＯ２吸収材の再生を効率良く行うと共に、被処理ガス中のＣＯ２を安定して連続して吸収することができるＣＯ２回収装置および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】
一の実施形態による二酸化炭素回収装置は、ＣＯ２を含有する被処理ガスからＣＯ２を除去するＣＯ２回収装置であって、前記被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部と、前記複数の吸収塔内の圧力を低減する吸引部と、前記被処理ガスを前記複数の吸収塔に供給するガス供給ラインと、蒸気を前記複数の吸収塔に供給する蒸気供給ラインと、を具備してなり、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔において、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔において、前記吸引部および蒸気を用いて、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させ、前記吸収材を再生させる。
【００１０】
別の実施形態によるＣＯ２回収方法は、被処理ガス中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させる吸収材が収容された、複数の吸収塔を具備してなる吸収部を具備してなるＣＯ２回収装置を用いて、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔に前記被処理ガスを供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させると共に、前記複数の吸収塔のうちの他の一つ以上の吸収塔の前記吸収材から吸収されたＣＯ２を脱離させて前記吸収材を再生するＣＯ２回収方法であって、前記被処理ガスを、前記吸収塔に供給して、前記被処理ガス中のＣＯ２を前記吸収材に吸収させる吸収工程と、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる放出工程と、を含み、前記放出工程は、前記吸収塔にＣＯ２ガスを供給して、前記吸収塔内に残留する前記被処理ガスを前記吸収塔から排出する洗浄工程と、前記吸収塔内のガスを吸引して塔内の圧力を下げると共に、前記吸収塔に蒸気を供給して前記吸収塔内のＣＯ２分圧を下げ、前記吸収材に吸収されたＣＯ２を脱離させる再生工程と、前記吸収塔内にパージガスを供給して前記吸収塔内から前記蒸気を排出し、前記吸収塔内の圧力を常圧に戻す洗浄昇圧工程と、を含み、前記吸収工程および前記放出工程を前記複数の吸収塔で繰り返し行い、前記複数の吸収塔のうちの一つ以上の吸収塔では前記吸収工程を行い、他の一つ以上の吸収塔では前記放出工程を行い、前記被処理ガスの前記吸収部への供給を連続的に行う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＣＯ２吸収材の再生を効率良く行うと共に、被処理ガス中のＣＯ２を安定して連続して吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。
【図２】各吸収塔の工程の一例を示すフローチャートである。
【図３】吸収工程の一例を示すフローチャートである。
【図４】ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。
【図５】ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。
【図６】洗浄工程の一例を示すフローチャートである。
【図７】ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。
【図８】再生工程の一例を示すフローチャートである。
【図９】ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図ある。
【図１０】洗浄昇圧工程の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。
【図１２】各吸収塔の工程の一例を示すフローチャートである。
【図１３】ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と排ガスの流れを示す説明図ある。
【図１４】ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と排ガスの流れを示す説明図ある。
【図１５】ＣＯ２回収装置内の調節弁の開閉状態と排ガスの流れを示す説明図ある。
【図１６】第３の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。
【図１７】各吸収塔の工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
第１の実施形態による二酸化炭素（ＣＯ２）回収装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、ＣＯ２回収装置１０Ａは、吸収部１１Ａ、真空ポンプ（吸引部）１２、冷却器（冷却部）１３、気液分離器（気液分離部）１４、ＣＯ２タンク（ＣＯ２供給部）１５、加熱器（加熱部）１６、制御部１７、ガス供給ラインＬ１１−１〜Ｌ１１−３、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１〜Ｌ１２−３、蒸気供給ラインＬ１３−１〜Ｌ１３−３、パージガス供給ラインＬ１４−１〜Ｌ１４−３、およびガス排出ラインＬ１５−１、Ｌ１５−２を有する。
【００１５】
ガス供給ラインＬ１１−１〜Ｌ１１−３は、被処理ガスである、ＣＯ２を含有する排ガス２１を、吸収部１１の吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。ガス供給ラインＬ１１−１は、その途中からガス供給ラインＬ１１−２、Ｌ１１−３に分岐し、ガス供給ラインＬ１１−２は吸収塔２２Ａに接続され、ガス供給ラインＬ１１−３は吸収塔２２Ｂに接続されている。排ガス２１は、ガス供給ラインＬ１１−１からガス供給ラインＬ１１−２またはガス供給ラインＬ１１−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。排ガス２１は、ＣＯ２を含有する排気ガスであり、例えば、火力発電所などのボイラやガスタービンなどから排出される燃焼排ガス、製鉄所で発生するプロセス排ガスなどである。また、ガス供給ラインＬ１１−２には調節弁Ｖ１１−２が設けられ、ガス供給ラインＬ１１−３には調節弁Ｖ１１−３が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給されるガス量は、調節弁Ｖ１１−２、Ｖ１１−３により調整される。
【００１６】
吸収部１１Ａは、吸収塔２２Ａ、２２Ｂを備えている。吸収塔２２Ａ、２２Ｂは、吸収材２３Ａ、２３Ｂを内部に収容している。吸収材２３Ａ、２３Ｂは、排ガス２１中のＣＯ２を吸収させると共に、吸収されたＣＯ２を脱離させることができるものである。吸収材２３Ａ、２３Ｂとしては、ＣＯ２分圧の低いガスからでも十分にＣＯ２を吸収できる固体の吸収材料が用いられる。ＣＯ２分圧の低いガスとしては、例えば、１気圧以下のガスである。ＣＯ２の吸収量としては、例えば、３ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましい。吸収材２３Ａ、２３Ｂとしては、例えば、ＣＯ２の吸収および放出できるアミノ基含有化合物（アミン系化合物）を多孔体の表面または細孔内に担持させた材料、多孔体自身がＣＯ２の吸収および放出が可能である材料を用いることができる。
【００１７】
前記多孔体としては、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、アルミナ、シリカ、イオン交換樹脂、多孔質樹脂、金属有機構造体（ＭＯＦ：Metal organic frameworks）、有機構造体（ＣＯＦ：Covalent organic frameworks）など複数の細孔を有する多孔質材料などが用いられる。これらの中でも、ＭＯＦまたはＣＯＦは、細孔表面積が大きく、ＣＯ２吸収量の増大が期待でき、多孔体として用いるのに特に好ましい。多孔体の形状は、ペレット状、板状、または粒状などが挙げられる。多孔体は、含浸法、混練法、ゾルゲル法、イオン交換法、または蒸着法などを用いて形成することができる。多孔体の平均細孔径は、多孔体に担持されたアミン系化合物と、排ガス２１中のＣＯ２との接触頻度が向上し、ＣＯ２の吸収が促進できると共に、吸収されたＣＯ２の脱離の性能を上げられるため、５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
前記アミノ基含有化合物としては、モノエタノールアミンやメチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミンなどのアルカノールアミン類や、エチレンジアミンなどのアルキルジアミン類、ポリエチレンイミンなどのアミノ基を有するポリマーなどが挙げられる。アミノ基含有化合物の多孔体への担持方法としては、例えば含浸法などを用いることができる。
【００１９】
前記多孔体自身がＣＯ２の吸収および放出が可能である材料としては、活性炭などの細孔を有する多孔質の炭素材料からなる吸収材や、オープンメタルサイトを有するＭＯＦなどが挙げられる。オープンメタルサイトを有するＭＯＦとしては、例えば、“O. M. Yaghi et al., PNAS, 2009, 106, 49, 20637”に開示されているような、ＭＯＦなどを用いることができる。なお、炭素材料とは、炭素から構成された材料または炭素を含有する任意の材料をいう。
【００２０】
吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内で、排ガス２１に含まれるＣＯ２が除去されたＣＯ２除去排ガス２４は、ガス排出ラインＬ１５−１またはガス排出ラインＬ１５−２を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出される。ガス排出ラインＬ１５−１には調節弁Ｖ１５−１が設けられ、ガス排出ラインＬ１５−２には調節弁Ｖ１５−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出されるガス（本実施形態では、ＣＯ２除去排ガス２４、ＣＯ２ガス２５）の排出量は、調節弁Ｖ１５−１、Ｖ１５−２により調整される。
【００２１】
ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１〜Ｌ１２−３は、ＣＯ２ガス２５を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１は、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１の途中でＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２、Ｌ１２−３に分岐している。吸収塔２２ＡはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２と接続され、吸収塔２２ＢはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３と接続されている。ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１は、ＣＯ２タンク１５と接続されており、ＣＯ２タンク１５内に貯蔵されているＣＯ２ガス２５は、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１からＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２またはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。また、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２には調節弁Ｖ１２−１が設けられ、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３には調節弁Ｖ１２−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２ＢへのＣＯ２の供給量は、調節弁Ｖ１２−１、Ｖ１２−２により調整される。
【００２２】
蒸気供給ラインＬ１３−１〜Ｌ１３−３は、蒸気２６を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。蒸気供給ラインＬ１３−１は、気液分離器１４に接続され、蒸気供給ラインＬ１３−１の途中で蒸気供給ラインＬ１３−２、Ｌ１３−３に分岐している。蒸気供給ラインＬ１３−１は、気液分離器１４から供給される水２７を加熱器１６で加熱させて生じた蒸気２６を蒸気供給ラインＬ１３−２、Ｌ１３−３に供給している。加熱器１６としては、例えばリボイラーなどを用いることができる。吸収塔２２Ａは蒸気供給ラインＬ１３−２と接続され、吸収塔２２Ｂは蒸気供給ラインＬ１３−３と接続されている。気液分離器１４内の水２７は、蒸気供給ラインＬ１３―１を通って、加熱器１６で加熱されて蒸気２６になった後、蒸気供給ラインＬ１３―１から蒸気供給ラインＬ１３−２または蒸気供給ラインＬ１３−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。また、蒸気供給ラインＬ１３−２には調節弁Ｖ１３−１が設けられ、蒸気供給ラインＬ１３−３には調節弁Ｖ１３−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂへの蒸気の供給量は、調節弁Ｖ１３−１、Ｖ１３−２により調整される。
【００２３】
また、本実施形態では、蒸気２６として、水２７を加熱して生じた水蒸気を用いており、蒸気２６は、後述するように、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−２に排出された後、冷却されて水２７に戻され、得られた水２７を気液分離器１４で気液分離して再利用している。
【００２４】
水２７を加熱器１６または冷却器１３で蒸発、凝縮するために多大なエネルギーが必要となるため、蒸発熱の小さい溶媒を蒸発させて生じる蒸気を用いることが好ましい。蒸発熱の小さい溶媒として、例えば、エタノール、メタノールなどのアルコール、トルエン、アセトンなどの揮発性溶媒などを用いることができる。また、蒸発熱の小さい溶媒として、アルコール、トルエン、アセトンなどの他に、吸収材に影響を及ぼさず、ＣＯ２との分離が容易であり、かつ蒸発熱の小さい溶媒であれば用いることができる。このような蒸発熱の小さい溶媒を使用すれば、溶媒を加熱器１６で加熱するときに必要なエネルギーを削減できると共に、蒸気２６を冷却器１３で冷却し凝縮するときの発熱量も小さくなるため冷却器１３の運転エネルギーも削減することができる。そのため、蒸気２６の生成に用いられる溶媒として、蒸発熱の小さい溶媒を用いることで、蒸気２６の生成および凝縮に必要なエネルギーを抑制することができる。
【００２５】
パージガス供給ラインＬ１４−１〜Ｌ１４−３は、パージガス２８を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給している。パージガス供給ラインＬ１４−１は、その途中でパージガス供給ラインＬ１４−２、Ｌ１４−３に分岐している。吸収塔２２Ａはパージガス供給ラインＬ１４−２と接続され、吸収塔２２Ｂはパージガス供給ラインＬ１４−３と接続されている。パージガス２８は、パージガス供給ラインＬ１４−１からパージガス供給ラインＬ１４−２またはパージガス供給ラインＬ１４−３を通って、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される。また、パージガス供給ラインＬ１４−２には調節弁Ｖ１４−１が設けられ、パージガス供給ラインＬ１４−３には調節弁Ｖ１４−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂへのパージガス２８の供給量は、調節弁Ｖ１４−１、Ｖ１４−２により調整される。
【００２６】
なお、本実施形態では、パージガス２８をパージガス供給ラインＬ１４−１またはパージガス供給ラインＬ１４−２を介して、直接、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、パージガス供給ラインＬ１４−１は、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−１と接続して、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−２またはＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−３を通して、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂにパージガス２８を供給してもよい。
【００２７】
第２ガス排出ラインＬ１６−１〜Ｌ１６−３は、吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内に供給された気体（本実施形態では、蒸気２６またはパージガス２８）を排出している。吸収塔２２Ａは第２ガス排出ラインＬ１６−１と接続され、吸収塔２２Ｂは第２ガス排出ラインＬ１６−２と接続されている。吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内に供給された蒸気２６またはパージガス２８は、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから第２ガス排出ラインＬ１６−１または第２ガス排出ラインＬ１６−２を通って、第２ガス排出ラインＬ１６−３に排出される。第２ガス排出ラインＬ１６−１には調節弁Ｖ１６−１が設けられ、第２ガス排出ラインＬ１６−２には調節弁Ｖ１６−２が設けられ、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出される気体（本実施形態では、蒸気２６またはパージガス２８）の排出量は、調節弁Ｖ１６−１、Ｖ１６−２により調整される。
【００２８】
第２ガス排出ラインＬ１６−３には、真空ポンプ１２および冷却器１３が設けられている。真空ポンプ１２は、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内を真空引きして、塔内の圧力を低減させる。吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内を真空引きする際には、真空ポンプ１２を稼働させて、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内の気体を第２ガス排出ラインＬ１６−１または第２ガス排出ラインＬ１６−２を通って第２ガス排出ラインＬ１６−３に吸引する。吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから排出された蒸気２６またはパージガス２８は、冷却器１３で冷却された後、気液分離器１４に供給され、気液分離される。蒸気２６が冷却されて生じた水２７は、蒸気供給ラインＬ１３−１に供給され、パージガス２８は、放出ラインＬ１７を介して外部に放出される。
【００２９】
なお、本実施形態では、真空ポンプ１２は、第２ガス排出ラインＬ１６−３に設けているが、放出ラインＬ１７に設けられていてもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、吸収材２３Ａ、２３Ｂに吸収されたＣＯ２は、真空ポンプ１２により吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの塔内の圧力を低減することで吸収材２３Ａ、２３Ｂから脱離させ、蒸気２６に同伴させて放出される。このとき、蒸気２６に同伴して吸収材２３Ａ、２３Ｂから放出されたＣＯ２は、放出ラインＬ１７からＣＯ２循環ラインＬ１８に供給して、ＣＯ２タンク１５に回収される。また、放出ラインＬ１７には調節弁Ｖ１７が設けられ、ＣＯ２循環ラインＬ１８には調節弁Ｖ１８が設けられ、パージガス２８の放出、および吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂから放出されたＣＯ２の回収は、調節弁Ｖ１７、Ｖ１８の開度を調整することにより行われる。
【００３１】
吸収塔２２Ａ、２２Ｂには、塔内の圧力を測定するため、圧力計３１Ａ、３１Ｂが設けられている。
【００３２】
ガス供給ラインＬ１１−１、ガス排出ラインＬ１５−１、Ｌ１５−２、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−２には、ＣＯ２濃度計（ＣＯ２濃度測定部）３２Ａ〜３２Ｄが設けられ、それぞれのラインを流れるガス中のＣＯ２濃度が測定される。
【００３３】
制御部１７は、真空ポンプ１２、圧力計３１Ａ、３１Ｂ、ＣＯ２濃度計３２Ａ〜３２Ｄ、上記各調節弁などＣＯ２回収装置１０Ａを構成する各部材に接続されており、真空ポンプ１２およびそれぞれの上記調節弁は、制御部１７により制御されている。これにより、制御部１７は、ＣＯ２濃度計３２Ａ、３２Ｂの測定結果により得られたＣＯ２除去排ガス２４中のＣＯ２濃度に応じて、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに供給される排ガス２１、ＣＯ２除去排ガス２４、水２７、蒸気２６、またはパージガス２８の供給量、ならびにそれぞれの吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内の圧力を個別に調整することができる。
【００３４】
本実施形態では、制御部１７は、排ガス２１を吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの何れかに交互に供給させて、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの一方の吸収塔で排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させて除去すると共に、他方の吸収塔には排ガス２１を供給しないように調整する。また、吸収材２３Ａまたは吸収材２３ＢがＣＯ２を吸収して吸収材２３Ａまたは吸収材２３Ｂの吸収性能が低下している場合などには、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂに、ＣＯ２ガス２５、蒸気２６、またはパージガス２８を供給して、吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ｂの再生が行われる。
【００３５】
（ＣＯ２回収装置１０Ａを用いた排ガス２１ＡのＣＯ２回収方法）
次に、ＣＯ２回収装置１０Ａを用いて排ガス２１ＡのＣＯ２を回収するための運転方法の一例について説明する。図２は、吸収塔２２Ａおよび吸収塔２２Ｂの工程の一例を示す説明図であり、図４、図５、図７、および図９は、ＣＯ２回収装置１０Ａ内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図である。図４、図５、図７、および図９中、調節弁のバルブを白抜きで表示しているものは、調節弁を開放していることを意味し、調節弁のバルブを黒抜きで表示しているものは、調節弁を閉じていることを意味し、気体の流れは太線で示す。なお、図４、図５、図７、および図９では、吸収塔２２Ｂ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略する。
【００３６】
図２に示すように、吸収塔２２Ａに排ガス２１を供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させる（吸収工程Ｓ１１）と共に、吸収塔２２Ｂでは、吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ｂを再生している（放出工程Ｓ１２）。一方、吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１を行っている場合には、吸収塔２２Ｂでは放出工程Ｓ１２が行われ、吸収塔２２Ａで放出工程Ｓ１２を行っている場合には、吸収塔２２Ｂでは吸収工程Ｓ１１が行われている。なお、運転開始時など、吸収材２３Ｂの吸収性能が低下していない場合などには、吸収塔２２Ｂで放出工程Ｓ１２は行わなくてもよい。
【００３７】
吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１が行われる場合について説明する。図３は、吸収工程Ｓ１１の一例を示すフローチャートである。図３に示すように、排ガス２１を吸収塔２２Ａに供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させ、排ガス２１からＣＯ２を除去する（ステップＳ３１）。
【００３８】
具体的には、まず、全ての調節弁が閉じられている状態で、制御部１７は、図４に示すように、調節弁Ｖ１１−１、Ｖ１５−１を開放して、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−２を通して、吸収塔２２Ａに供給する。排ガス２１は吸収塔２２Ａに供給されると、排ガス２１が吸収塔２２Ａ内の吸収材２３Ａを通過する際に、排ガス２１中のＣＯ２が吸収材２３Ａに吸収され、排ガス２１からＣＯ２が除去される。ＣＯ２が除去されたＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ａからガス排出ラインＬ１５−１を通って、系外に排出される。
【００３９】
吸収工程Ｓ１１では、吸収塔２２Ａ内を加圧または加熱する必要がないため、吸収塔２２Ａ内の圧力は常圧付近で行うことができると共に、吸収塔２２Ａ内の温度は常温付近または排ガス温度付近で行うことができる。そのため、吸収工程Ｓ１１では、吸収塔２２Ａ内の加圧もしくは減圧、または吸収塔２２Ａ内を加熱もしくは冷却することで生じるエネルギー損失を抑制することができる。また、本明細書において、常圧付近とは、例えば、常圧から±１０ＫＰａの誤差範囲内をいい、常温付近とは、常温を含む所定の温度範囲内であり、一般的には常温よりも高い温度を含む意味に解釈でき、排ガス温度付近とは、排ガス温度を含む所定の温度範囲内であり、一般的には排ガス温度よりも低い温度を含む意味に解釈できる。
【００４０】
次に、ＣＯ２除去排ガス２４中のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度計３２Ｂで測定する（ステップＳ３２）。制御部１７は、ＣＯ２濃度計３２ＢのＣＯ２濃度の測定結果より、ＣＯ２除去排ガス２４のＣＯ２濃度が第１の所定値以下か否かを判断する（ステップＳ３３）。なお、本明細書において、第１の所定値とは、吸収材２３Ａが飽和状態（例えば、約８５％まで飽和した状態）に近く、吸収材２３ＡがＣＯ２吸収能力を十分に発揮できていないといえるＣＯ２濃度の値をいう。また、この第１の所定値は、プラント設備などで目標とするＣＯ２回収率によって異なる。
【００４１】
制御部１７は、ＣＯ２除去排ガス２４のＣＯ２濃度が第１の所定値以下と判断したら（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、吸収材２３Ａの吸収性能はまだ飽和状態に達していないと判断し、吸収塔２２Ａへの排ガス２１の導入を継続する。
【００４２】
一方、ＣＯ２除去排ガス２４のＣＯ２濃度が第１の所定値よりも高いと判断したら（ステップＳ３３：Ｎｏ）、吸収材２３Ａの吸収性能は飽和状態に達していると判断し、調節弁Ｖ１１−１を閉じて、吸収工程Ｓ１１を停止し、図２に示す放出工程（ステップＳ１２）に切り替える。
【００４３】
放出工程（ステップＳ１２）では、吸収材２３Ａに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ａを再生する。
【００４４】
放出工程Ｓ１２について具体的に説明する。まず、制御部１７は、図５に示すように、調節弁Ｖ１２−１を開放して、吸収塔２２ＡにＣＯ２ガス２５を供給して、吸収塔２２Ａ内に残留する排ガス２１、ＣＯ２除去排ガス２４などを吸収塔２２Ａの外部に排出する（洗浄工程Ｓ２１）。
【００４５】
図６は、洗浄工程Ｓ２１の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、ＣＯ２ガス２５を吸収塔２２Ａに供給し、吸収塔２２Ａ内に残留する排ガス２１、ＣＯ２除去排ガス２４などをＣＯ２ガス２５と共に吸収塔２２Ａ内からガス排出ラインＬ１５−１を通って、外部に排出する（ステップＳ４１）。
【００４６】
これにより、吸収塔２２Ａ内に残存していたＣＯ２除去排ガス２４など不要なガス成分は、塔内から排出されるため、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が高められる。そのため、後段の再生工程（ステップＳ２２）で、高濃度のＣＯ２を回収することができる。また、洗浄工程Ｓ２１において、ＣＯ２ガス２５を多く吸収塔２２Ａ内に供給するほど、吸収塔２２Ａ内に残存する不要なガス成分が排出されて、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度は上昇するが、ＣＯ２が外部に排出される量が増大し、ＣＯ２の回収率が低下するため、目的のＣＯ２濃度、ＣＯ２回収率に合わせて、ＣＯ２ガス２５の供給量を適宜調節することが好ましい。
【００４７】
次に、制御部１７は、吸収塔２２Ａから排出されるＣＯ２ガス２５中のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度計３２Ｂで測定し（ステップＳ４２）、ＣＯ２濃度が第２の所定値以下か否か判断する（ステップＳ４３）。なお、本明細書において、第２の所定値とは、吸収塔２２Ａ内に残留するガス成分が十分に排出され、吸収材２３Ａが飽和状態（例えば、約８５％まで飽和した状態）に近く、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が十分高い値をいう。また、この第２の所定値は、プラント設備などで目標とするＣＯ２回収率及びＣＯ２濃度によって変わる。
【００４８】
制御部１７は、吸収塔２２Ａから排出されるＣＯ２ガス２５のＣＯ２濃度が第２の所定値以下の場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、吸収塔２２Ａ内に残留するガス成分がまだ吸収塔２２Ａから排出されている状態にあるため、吸収塔２２Ａ内にガス成分が残留し、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が十分高まっていないと判断し、ＣＯ２ガス２５の吸収塔２２Ａへの供給を継続する。
【００４９】
一方、吸収塔２２Ａから排出されるＣＯ２ガス２５のＣＯ２濃度が第２の所定値よりも高い場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、吸収塔２２Ａ内に残留するガス成分の大部分が吸収塔２２Ａから排出され、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２濃度が十分高まったと判断し、調節弁Ｖ１２−１、Ｖ１５−１を閉じて、図２に示す再生工程（ステップＳ２２）に移行する。
【００５０】
再生工程（ステップＳ２２）では、図７に示すように、真空ポンプ１２を稼働して、調節弁Ｖ１３−１、Ｖ１６−１を開放し、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２ガス２５などガス成分を吸引して塔内の圧力を下げる。また、吸収塔２２Ａに蒸気２６を供給して、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧を下げる。これにより、吸収材２３Ａに吸収されたＣＯ２を脱離させる。
【００５１】
図８は、再生工程Ｓ２２の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、真空ポンプ１２を稼働すると共に、蒸気２６を吸収塔２２Ａ内に供給する（ステップＳ５１）。真空ポンプ１２により吸収塔２２Ａ内を真空引きして、吸収塔２２Ａ内のガス成分を吸引し、吸収塔２２Ａ内の圧力を下げる。吸収塔２２Ａ内の圧力は、常圧以下であることが好ましいが、高真空状態（例えば、１×１０−３〜１ｋＰａ未満程度）にまで吸収塔２２Ａ内の圧力を低下させる必要はなく、例えば、吸収塔２２Ａ内を、１．０〜５０ｋＰａ程度の真空状態でよい。また、吸収塔２２Ａ内に供給された蒸気２６により吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧を下げる。これにより、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧がほぼゼロとなることで、吸収材２３Ａに吸収されたＣＯ２が脱離され、吸収材２３ＡからＣＯ２を放出させることができる。また、真空ポンプ１２により吸収塔２２Ａ内の圧力を下げる際、吸収塔２２Ａ内に導入した蒸気２６が凝縮しない程度の圧力にまで下げるようにすることが好ましい。
【００５２】
吸収塔２２Ａ内に供給される蒸気２６は、気液分離器１４から供給された水２７が加熱器１６で加熱されて生成されたものが用いられ、蒸気供給ラインＬ１３−１、Ｌ１３−２を通って、吸収塔２２Ａに供給される。
【００５３】
再生工程（ステップＳ２２）では、吸収塔２２Ａ内の温度は、上記吸収工程Ｓ１１と同程度で行われることが好ましく、吸収塔２２Ａ内の温度は、例えば、常温付近、または排ガス温度付近とすることが好ましい。再生工程Ｓ２２では、吸収塔２２Ａ内を加熱または冷却する必要がないため、吸収塔２２Ａ内を加熱または冷却することで生じるエネルギー損失を抑制することができる。
【００５４】
吸収材２３Ａから放出されたＣＯ２と蒸気２６との混合気体３３は、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−３を通って、冷却器１３で冷却され、蒸気２６は凝縮して水２７に戻される。その後、水２７は、気液分離器１４で混合気体３３中のＣＯ２と分離される。気液分離器１４で分離された水２７は、蒸気供給ラインＬ１３−１を通って、加熱器１６で再び加熱され、蒸気２６となって、吸収塔２２Ａに供給される。
【００５５】
制御部１７は、調節弁Ｖ１８を開放することで、気液分離器１４で分離されたＣＯ２ガス２５は、放出ラインＬ１７、ＣＯ２循環ラインＬ１８を通って、ＣＯ２タンク１５に供給され、保存される。
【００５６】
次に、吸収塔２２Ａから排出される混合気体３３中のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度計３２Ｄで測定し（ステップＳ５２）、制御部１７は、混合気体３３中のＣＯ２濃度が第３の所定値以下か否か判断する（ステップＳ５３）。第３の所定値とは、吸収材２３Ａが排ガス２１中のＣＯ２を吸収するのに有効に用いることができるまで吸収材２３Ａに吸収されていたＣＯ２が放出され、蒸気２６に含まれているＣＯ２濃度の低い値をいい、吸収材２３Ａが排ガス２１中のＣＯ２を吸収するのに有効に用いるためには、吸収材２３Ａに残るＣＯ２は、極力少ないことが好ましいため、蒸気２６中のＣＯ２濃度が０の場合でもよい。
【００５７】
制御部１７は、蒸気２６中のＣＯ２濃度が第３の所定値以下でない場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）には、吸収材２３Ａは再生されていないと判断し、真空ポンプ１２による吸収塔２２Ａ内の真空引きと、吸収塔２２Ａ内への蒸気２６の供給とを継続する。一方、蒸気２６中のＣＯ２濃度が第３の所定値以下である場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）には、吸収材２３ＡからＣＯ２が十分放出され、吸収材２３Ａが再生されたと判断し、調節弁Ｖ１３−１、Ｖ１６−１、およびＶ１８を閉じて、図２に示す洗浄昇圧工程（ステップＳ２３）に移行する。
【００５８】
洗浄昇圧工程（ステップＳ２３）では、図９に示すように、調節弁Ｖ１４−１、Ｖ１６−１、Ｖ１７を開放し、吸収塔２２Ａ内にパージガス２８を供給して吸収塔２２Ａ内から蒸気２６を排出し、吸収塔２２Ａ内の圧力を常圧に戻している。パージガス２８として、窒素ガスなどの不活性ガスまたは空気などを用いることができる。
【００５９】
図１０は、洗浄昇圧工程Ｓ２３の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、パージガス２８を、パージガス供給ラインＬ１４−１、Ｌ１４−２を通して吸収塔２２Ａ内に供給する（ステップＳ６１）。パージガス２８を吸収塔２２Ａ内に供給することにより、吸収塔２２Ａ内に残留する蒸気２６がパージガス２８と共に吸収塔２２Ａから排出され、塔内は、パージガス２８で満たされる。
【００６０】
蒸気２６とパージガス２８との混合気体３４は、第２ガス排出ラインＬ１６−１、Ｌ１６−３を通って、冷却器１３で冷却された後、気液分離器１４に送られる。気液分離器１４に供給された混合気体３４中のパージガス２８は、放出ラインＬ１７を通って系外に放出される。また、吸収塔２２Ａ内に残留していた蒸気２６は、冷却器１３で冷却されて水２７となり、この冷却器１３で生じた水２７は、気液分離器１４から蒸気供給ラインＬ１３−１を通って加熱器１６で蒸気２６に変換された後、吸収塔２２Ａに再利用されるため、系外に放出されることを軽減することができる。
【００６１】
次に、吸収塔２２Ａ内にパージガス２８を供給して塔内の蒸気２６を排出した後、圧力計３１Ａにより吸収塔２２Ａ内の圧力を測定し（ステップＳ６２）、吸収塔２２Ａ内の圧力が常圧に戻っていない場合（ステップＳ６３：Ｎｏ）には、パージガス２８の吸収塔２２Ａ内への供給を継続する。一方、吸収塔２２Ａ内の圧力が常圧に戻っている場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）には、調節弁Ｖ１６−１、Ｖ１７を閉じ、吸収塔２２Ａ内をパージガス２８で充満させた後、調節弁Ｖ１４−１を閉じ、パージガス２８の吸収塔２２Ａ内への供給を停止する。
【００６２】
一方、図２に示すように、吸収塔２２Ｂでは、吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１を行っている間、吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させ、吸収材２３Ｂを再生している（放出工程Ｓ１２）。その後、吸収塔２２Ａで放出工程Ｓ１２が行われる間、吸収塔２２Ｂでは、排ガス２１を吸収塔２２Ｂ内に供給して排ガス２１中のＣＯ２を除去する（吸収工程Ｓ１１）。吸収塔２２Ｂ側で行われる吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２の内容については、上記の吸収塔２２Ａで行う吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２と同様であるため、説明は省略する。
【００６３】
本実施形態では、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２は、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂで同時に行っているが、異なるタイミングで別々で行ってもよい。
【００６４】
このように、一方の吸収塔２２Ａが吸収工程Ｓ１１を行っている間、他方の吸収塔２２Ｂでは放出工程Ｓ１２が行われ、一方の吸収塔２２Ａが吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替えたときに、他方の吸収塔２２Ｂは放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替え、これら吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２が交互に繰り返し行われ、吸収部１１に排ガス２１を連続的に供給し、排ガス２１中のＣＯ２を回収することができる。
【００６５】
よって、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂで、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２を交互に繰り返し行い、吸収塔２２Ａまたは吸収塔２２Ｂの何れかが排ガス２１中のＣＯ２を塔内で吸収して除去することができる。また、吸収材２３Ａおよび吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を放出して再生する際、再生工程Ｓ２２において、真空引きによる吸収塔２２Ａ内の圧力低下と、吸収塔２２Ａ内への蒸気２６の供給によるＣＯ２分圧の低下とを併用して、吸収塔２２Ａ内のＣＯ２分圧を低下させることにより、吸収材２３Ａまたは吸収材２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させることができる。そのため、吸収材２３Ａまたは吸収材２３ＢからＣＯ２を脱離させるために加熱処理を施すなど温度変化によるエネルギー損失について考慮する必要が無いため、低エネルギーで吸収材２３Ａ、２３Ｂの再生を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、ＣＯ２を吸収したＣＯ２吸収材の再生を効率良く行うことができると共に、排ガス２１中のＣＯ２を安定して連続して吸収することができる。
【００６６】
また、吸収材２３Ａ、２３Ｂを再生する際、吸収塔内の圧力を下げずに吸収塔内に蒸気を導入するような一般的な蒸気導入法を用いる場合、吸収材に凝縮した水を除去するため、乾燥処理を行い、吸収材を乾燥させる必要がある。これに対し、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、吸収材２３Ａ、２３Ｂを再生する際に、真空引きにより、蒸気２６が凝縮しない程度に圧力を下げながら、蒸気２６を吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内に供給することにより、一般的な蒸気導入法で必要とされる乾燥処理を省略することができる。また、再生時に加熱処理を行う必要がないため、加熱処理の繰り返しによるＣＯ２吸収材の劣化を防止することができると共に、吸収材２３Ａ、２３Ｂが所定の温度まで加熱または冷却されるまでに要する時間を省略することができ、ＣＯ２吸収材の再生に要する時間の短縮を図ることができる。
【００６７】
さらに、本実施形態によれば、ＣＯ２回収装置１０Ａは、上記のように、真空引きによる吸収塔２２Ａ内の圧力低下と、吸収塔２２Ａ内への蒸気２６の供給によるＣＯ２分圧の低下とを併用することにより、吸収材２３Ａ、２３Ｂに吸収されたＣＯ２を脱離させている。そのため、本実施形態によれば、ＣＯ２脱離のために吸収塔２２Ａ、２２Ｂ内を高真空状態（例えば、１×１０−３〜１ｋＰａ程度）にまで減圧する必要が無く、高真空状態にまで減圧するために要するエネルギーを抑制することができると共にコストを低減することができる。
【００６８】
なお、本実施形態においては、ＣＯ２回収装置１０Ａは、制御部１７を備え、ＣＯ２回収装置１０Ａの運転を制御して、吸収塔２２Ａ、２２Ｂの吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２を制御しているが、制御部１７を備えなくてもよく、吸収塔２２Ａ、２２Ｂの吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２の制御を手動で行ってもよい。
【００６９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態によるＣＯ２回収装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施形態によるＣＯ２回収装置では、吸収部が吸収塔を３つ備えるようにしたものである。図１１は、第２の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。図１１に示すように、ＣＯ２回収装置１０Ｂは、３つの吸収塔２２Ａ〜２２Ｃを備える吸収部１１Ｂと、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３とを備えている。
【００７０】
吸収塔２２Ｃは、吸収塔２２Ａ、２２Ｂと同様、ガス供給ラインＬ１１−４、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−４、蒸気供給ラインＬ１３−４、パージガス供給ラインＬ１４−４、ガス排出ラインＬ１５−３、および第２ガス排出ラインＬ１６−４などがそれぞれ接続されている。また、これらのライン上には、調節弁Ｖ１１−３、Ｖ１２−３、Ｖ１３−３、Ｖ１４−３、Ｖ１５−３、またはＶ１６−３が設けられ、それぞれのライン上を流れる気体などの流量を調整している。
【００７１】
ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３は、ガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３のいずれかのラインから分岐して設けられ、ガス供給ラインＬ１１−２〜Ｌ１１−４のいずれかのラインに接続されている。本実施形態では、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１は、ガス排出ラインＬ１５−１から分岐してガス供給ラインＬ１１−３に接続され、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−２は、ガス排出ラインＬ１５−２から分岐してガス供給ラインＬ１１−４に接続され、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−３は、ガス排出ラインＬ１５−３から分岐してガス供給ラインＬ１１−２に接続されている。
【００７２】
ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３には、調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３がそれぞれ設けられ、ガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３に供給されるＣＯ２除去排ガス２４のガス量は、調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３により調整される。
【００７３】
また、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３には、逆流防止弁（逆止弁）４１−１〜４１−３のいずれかの逆止弁が設けられている。これにより、ガス供給ラインＬ１１−２〜Ｌ１１−４のいずれかのラインを流れる排ガス２１がＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３に侵入して、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３内を流れるＣＯ２除去排ガス２４が、ガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３側に逆流することを防止することができる。
【００７４】
本実施形態では、調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３は、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３のガス排出ラインＬ１５−１〜Ｌ１５−３側、すなわち、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３の上流側に設けられている。逆止弁４１−１〜４１−３は、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３のガス供給ラインＬ１１−２〜Ｌ１１−４側、すなわち、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３の下流側に設けられている。調節弁Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３は、逆止弁４１−１〜４１−３よりもＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３の上流側に設けられていれば、その設置場所は限定されない。
【００７５】
本実施形態では、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つの吸収塔に排ガス２１が直列に流れ、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つの吸収塔で連続して吸収工程Ｓ１１が行われ、排ガス２１中のＣＯ２の吸収を行いつつ、残りの１つの吸収塔で放出工程Ｓ１２が行われる。このように、ＣＯ２吸収性能が低下した吸収材を含む吸収塔を再生させるサイクルが繰り返されている。なお、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２は、上記第１の実施形態と同様に行われる。
【００７６】
図１２は、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの工程の一例を示すフローチャートであり、図１３〜図１５は、ＣＯ２回収装置１０Ｂ内の調節弁の開閉状態と気体の流れを示す説明図である。なお、図１３〜図１５中、調節弁のバルブを白抜きで表示しているものは、調節弁を開放していることを意味し、調節弁のバルブを黒抜きで表示しているものは、調節弁を閉じていることを意味し、排ガス２１およびＣＯ２除去排ガス２４の流れは太線で示す。また、図１３では、吸収塔２２Ｃ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略し、図１４では、吸収塔２２Ａ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略し、図１５では、吸収塔２２Ｂ側においてガスなどの供給量などを制御するために用いられる調節弁の開閉状態と気体の流れは省略する。
【００７７】
図１２に示すように、吸収塔２２Ａおよび吸収塔２２Ｂで吸収工程Ｓ１１が行われ、吸収塔２２Ｃで放出工程Ｓ１２が行われる。このとき、排ガス２１は、吸収塔２２Ａおよび吸収塔２２Ｂにこの順に連続して直列で流れ、吸収塔２２Ａで、一段目の吸収工程Ｓ１１が行われ、吸収塔２２Ｂで、二段目の吸収工程Ｓ１１が行われる。
【００７８】
図１３に示すように、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−２を通して、吸収塔２２Ａに供給し、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（一段目））。そして、吸収塔２２Ａからガス排出ラインＬ１５−１に排出されたＣＯ２除去排ガス２４は、ガス排出ラインＬ１５−１からＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１を通って、ガス供給ラインＬ１１−３に送られ、吸収塔２２Ｂに供給される。吸収塔２２Ｂで、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留しているＣＯ２を吸収材２３Ｂに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（二段目））。これにより、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留するＣＯ２の含有量は、さらに小さくできる。その後、ＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ｂからガス排出ラインＬ１５−２を通って、外部に排出される。
【００７９】
吸収塔２２Ａは、吸収塔２２Ｂよりも排ガス２１の流れ方向の上流側に位置し、吸収塔２２Ａでは、吸収塔２２Ｂよりも先に吸収工程Ｓ１１が行われているため、吸収塔２２Ａの吸収材２３Ａは、吸収塔２２Ｂ内の吸収材２３Ｂよりも先にＣＯ２吸収性能が低下する。
【００８０】
そこで、次に、吸収塔２２ＡのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｂでは吸収工程Ｓ１１を継続して行いつつ、吸収塔２２Ａは吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替え、吸収塔２２Ｃが新たに放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。
【００８１】
図１４に示すように、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−３を通して、吸収塔２２Ｂに供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ｂに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（一段目））。そして、吸収材２３Ｂから排出されたＣＯ２除去排ガス２４は、ガス排出ラインＬ１５−２からＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−２を通って、ガス供給ラインＬ１１−４に送られ、吸収塔２２Ｃに供給される。吸収塔２２Ｃで、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留しているＣＯ２を吸収材２３Ｃに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（二段目））。これにより、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留するＣＯ２の含有量は、さらに小さくできる。その後、ＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ｃからガス排出ラインＬ１５−３を通って、外部に排出される。
【００８２】
吸収塔２２Ｂは、吸収塔２２Ｃよりも排ガス２１の流れ方向の上流側に位置し、吸収塔２２Ｂでは、吸収塔２２Ｃよりも先に吸収工程Ｓ１１が行われているため、吸収塔２２Ｂの吸収材２３Ｂは、吸収塔２２Ｃ内の吸収材２３Ｃよりも先にＣＯ２吸収性能が低下する。
【００８３】
そこで、次に、吸収塔２２ＢのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｃでは吸収工程Ｓ１１を継続して行いつつ、吸収塔２２Ｂは吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替え、吸収塔２２Ａが新たに放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。
【００８４】
図１５に示すように、排ガス２１をガス供給ラインＬ１１−１、Ｌ１１−４を通して、吸収塔２２Ｃに供給して、排ガス２１中のＣＯ２を吸収材２３Ｃに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（一段目））。そして、吸収材２３Ｃから排出されたＣＯ２除去排ガス２４は、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−３を通って、ガス供給ラインＬ１１−２に送られ、吸収塔２２Ａに供給される。吸収塔２２Ａで、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留しているＣＯ２を吸収材２３Ａに吸収させる（吸収工程Ｓ１１（二段目））。これにより、ＣＯ２除去排ガス２４中に残留するＣＯ２の含有量は、さらに小さくできる。その後、ＣＯ２除去排ガス２４は、吸収塔２２Ａからガス排出ラインＬ１５−２を通って、外部に排出される。
【００８５】
吸収塔２２Ｃは、吸収塔２２Ａよりも排ガス２１の流れ方向の上流側に位置し、吸収塔２２Ｃでは、吸収塔２２Ａよりも先に吸収工程Ｓ１１が行われているため、吸収塔２２Ｃの吸収材２３Ｃは、吸収塔２２Ａ内の吸収材２３Ａよりも先にＣＯ２吸収性能が低下する。吸収塔２２ＣのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、図１３に示すように、吸収塔２２Ａでは吸収工程Ｓ１１を継続して行いつつ、吸収塔２２Ｃは吸収工程Ｓ１１から放出工程Ｓ１２に切り替えて、新たに吸収塔２２Ｂが放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替える。
【００８６】
このように、ＣＯ２回収装置１０Ｂでは、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃのいずれか２つの吸収塔の中でも、最初に吸収工程Ｓ１１に切り替えられた吸収塔のＣＯ２吸収性能が低下した場合には、放出工程Ｓ１２に切り替える。その際、後に吸収工程Ｓ１１に切り替えられた吸収塔ではまだＣＯ２吸収性能が低下していないため、そのまま吸収工程Ｓ１１を行うと共に、放出工程Ｓ１２でＣＯ２吸収性能が回復した吸収塔を新たに放出工程Ｓ１２から吸収工程Ｓ１１に切り替える。以上の通り、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの間で、このようなサイクルが繰り返し行われる。
【００８７】
したがって、本実施形態によれば、ＣＯ２除去排ガス供給ラインＬ２１−１〜Ｌ２１−３を介して、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つの吸収塔に、排ガス２１が直列に流れるように構成されている。よって、本実施形態によれば、同時期に、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃの何れか２つで吸収工程Ｓ１１を行うことができるため、排ガス２１中のＣＯ２の回収率を向上させることができる。また、一般に、吸収塔で用いられる吸収材は、ＣＯ２吸収容量が限界になる前に、吸収材の再生処理を施すが、本実施形態では、常時、吸収塔２２Ａ〜２２Ｃのうちの何れか２つの吸収塔で吸収工程Ｓ１１が行われているため、２つの吸収塔のうち、最初に吸収工程Ｓ１１に切り替えた吸収塔の吸収材のＣＯ２吸収容量が限界になるまで、排ガス２１中のＣＯ２の吸収に使用するまでことができる。
【００８８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態によるＣＯ２回収装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施形態によるＣＯ２回収装置では、吸収部が吸収塔を４つ備えるようにしたものである。図１６は、第３の実施形態によるＣＯ２回収装置の構成を示す概略図である。図１６に示すように、ＣＯ２回収装置１０Ｃでは、吸収部１１Ｃは、４つの吸収塔２２Ａ〜２２Ｄを備えている。
【００８９】
吸収塔２２Ｄには、ガス供給ラインＬ１１−５、ＣＯ２ガス供給ラインＬ１２−５、蒸気供給ラインＬ１３−５、パージガス供給ラインＬ１４−５、ガス排出ラインＬ１５−４、および第２ガス排出ラインＬ１６−５がそれぞれ接続されている。また、これらのライン上には調節弁Ｖ１１−４、Ｖ１２−４、Ｖ１３−４、Ｖ１４−４、Ｖ１５−４、またはＶ１６−４が設けられ、それぞれのライン上を流れる気体等の流量を調整している。
【００９０】
本実施形態では、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの何れか１つの吸収塔で吸収工程Ｓ１１が行われる。残りの３つの吸収塔では、放出工程Ｓ１２の洗浄工程Ｓ２１と、再生工程Ｓ２２と、洗浄昇圧工程Ｓ２３との何れかが行われる。そのため、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの何れか１つの吸収塔で排ガス２１中のＣＯ２の吸収を行いつつ、残りの３つの吸収塔で放出工程Ｓ１２が行われ、ＣＯ２吸収性能が低下した吸収材を含む吸収塔を回復させるサイクルが繰り返されている。
【００９１】
図１７は、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの各工程の一例を示すフローチャートである。図１７に示すように、吸収塔２２Ａで吸収工程Ｓ１１が行われ、吸収塔２２Ｂ〜２２Ｄで放出工程Ｓ１２が行われている。吸収塔２２Ｂ〜２２Ｄのうち、吸収塔２２Ｂでは洗浄工程Ｓ２１が行われ、吸収塔２２Ｃでは再生工程Ｓ２２が行われ、吸収塔２２Ｄでは洗浄昇圧工程Ｓ２３が行われる。
【００９２】
吸収塔２２ＡのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ａは洗浄工程Ｓ２１に移行すると共に、吸収塔２２Ｂは再生工程Ｓ２２に移行し、吸収塔２２Ｃは洗浄昇圧工程Ｓ２３に移行し、吸収塔２２Ｄが新たに吸収工程Ｓ１１に切り替える。
【００９３】
次に、吸収塔２２ＤのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｄは洗浄工程Ｓ２１に移行する。このとき、吸収塔２２Ａは再生工程Ｓ２２に移行し、吸収塔２２Ｂは洗浄昇圧工程Ｓ２３に移行し、吸収塔２２Ｃは新たに吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。
【００９４】
次に、吸収塔２２ＣのＣＯ２吸収性能が低下した場合には、吸収塔２２Ｃは洗浄工程Ｓ２１に移行する。このとき、吸収塔２２Ａは洗浄昇圧工程Ｓ２３に移行し、吸収塔２２Ｄは再生工程Ｓ２２に移行し、吸収塔２２Ｃは新たに吸収工程Ｓ１１に切り替えられる。
【００９５】
このように、ＣＯ２回収装置１０Ｃでは、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの何れか１つの吸収塔が吸収工程Ｓ１１を行い、残りの３つの吸収塔で放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）の何れかを行い、吸収工程Ｓ１１が行われていた吸収塔を放出工程Ｓ１２に切り替える際、放出工程Ｓ１２の洗浄昇圧工程Ｓ２３でＣＯ２吸収性能の回復が完了した吸収塔を新たに吸収工程Ｓ１１に切り替え、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄの間でこのようなサイクルが繰り返される。
【００９６】
よって、本実施形態によれば、複数の吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで、吸収工程Ｓ１１、洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、および洗浄昇圧工程Ｓ２３の４つの工程の何れかを行うようにすることにより、それぞれの工程の処理時間に合わせて、各吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで行われる工程を次の工程に移行させることができる。通常、吸収塔で吸収工程Ｓ１１と放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）とは、それぞれの工程が完了するまでに要する時間が異なる。本実施形態によれば、それぞれの吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで行われる、吸収工程Ｓ１１および放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）の組み合わせを最適化することにより、各吸収塔２２Ａ〜２２Ｄにおいてそれぞれ次の工程を行うための待機時間の短縮化を図ることができる。例えば、吸収工程Ｓ１１が他の工程に比べて最も遅く終了する場合には、吸収工程Ｓ１１は吸収塔２２Ａ〜２２Ｄのうちの３つの吸収塔で行われ、放出工程Ｓ１２（例えば、再生工程Ｓ２２）は残りの１つの吸収塔で行われるように調整することができる。
【００９７】
したがって、本実施形態によれば、吸収塔２２Ａ〜２２Ｄで行われる工程の組み合わせを最適化して、各吸収塔２２Ａ〜２２Ｄにおいてそれぞれ次の工程を行うための待機時間を短縮することにより、排ガス２１中のＣＯ２の回収と、ＣＯ２を吸収された吸収材の回復とを効率良く行うことができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、放出工程Ｓ１２の三つの工程（洗浄工程Ｓ２１、再生工程Ｓ２２、洗浄昇圧工程Ｓ２３）がそれぞれ異なる吸収塔で行われている場合について説明したが、放出工程Ｓ１２を構成する三つの工程のうちの何れか二つの工程を一緒に行うようにしてもよい。例えば、３つの吸収塔のうちの何れかの吸収塔では洗浄工程Ｓ２１を行い、残りの吸収塔では再生工程Ｓ２２と洗浄昇圧工程Ｓ２３とを行うようにしてもよい。また、３つの吸収塔のうちの何れかの吸収塔では、洗浄工程Ｓ２１および再生工程Ｓ２２を行い、残りの吸収塔では洗浄昇圧工程Ｓ２３を行うようにしてもよい。
【００９９】
上記の各実施形態においては、吸収部が２〜４つの吸収塔を備えている場合について説明したが、これに限定されず、さらに複数備えていてもよい。
【０１００】
上記の各実施形態においては、被処理ガスがＣＯ２を含む排ガス２１である場合について説明したが、本実施形態によれば、ＣＯ２以外に、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ、ＣＳ２、ＮＨ３、またはＨＣＮなど他の酸性ガスを含んでいても同様に適用することができる。
【０１０１】
以上の通り、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０２】
１０Ａ〜１０Ｃ  ＣＯ２回収装置
１１Ａ〜１１Ｄ  吸収部
１２  真空ポンプ（吸引部）
１３  冷却器（冷却部）
１４  気液分離器（気液分離部）
１５  ＣＯ２タンク（ＣＯ２供給部）
１６  加熱器（加熱部）
１７  制御部
２１  排ガス
２２Ａ〜２２Ｄ  吸収塔
２３Ａ〜２３Ｄ  吸収材
２４  ＣＯ２除去排ガス
２５  ＣＯ２ガス
２６  蒸気
２７  水
２８  パージガス
３１Ａ〜３１Ｄ  圧力計
３２Ａ〜３２Ｄ  ＣＯ２濃度計（ＣＯ２濃度測定部）
３３、３４  混合気体
４１−１〜４１−３  逆流防止弁
Ｌ１１−１〜Ｌ１１−５  ガス供給ライン
Ｌ１２−１〜Ｌ１２−５  ＣＯ２ガス供給ライン
Ｌ１３−１〜Ｌ１３−５  蒸気供給ライン
Ｌ１４−１〜Ｌ１４−５  パージガス供給ライン
Ｌ１５−１〜Ｌ１５−４  ガス排出ライン
Ｌ１６−１〜Ｌ１６−５  第２ガス排出ライン
Ｌ１７  放出ライン
Ｌ１８  ＣＯ２循環ライン
Ｌ２１−１〜Ｌ２１−３  ＣＯ２除去排ガス供給ライン
Ｖ１１−１〜Ｖ１１−４、Ｖ１２−１〜Ｖ１２−４、Ｖ１３−１〜Ｖ１３−４、Ｖ１４−１〜Ｖ１４−４、Ｖ１５−１〜Ｖ１５−４、Ｖ１６−１〜Ｖ１６−４、Ｖ１７、Ｖ１８、Ｖ２１−１〜Ｖ２１−３  調節弁
【図１】
2017056383.tif 000003
【図２】
2017056383.tif 000004
【図３】
2017056383.tif 000005
【図４】
2017056383.tif 000006
【図５】
2017056383.tif 000007
【図６】
2017056383.tif 000008
【図７】
2017056383.tif 000009
【図８】
2017056383.tif 000010
【図９】
2017056383.tif 000011
【図１０】
2017056383.tif 000012
【図１１】
2017056383.tif 000013
【図１２】
2017056383.tif 000014
【図１３】
2017056383.tif 000015
【図１４】
2017056383.tif 000016
【図１５】
2017056383.tif 000017
【図１６】
2017056383.tif 000018
【図１７】
2017056383.tif 000019