JP2012045518A - 二酸化炭素を含む排ガスの処理方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CO2吸収装置の吸収塔出口ガス中のアンモニアとアルキルアミンの濃度の和が増加する場合は酸化抑制剤をアルカノールアミン吸収液に添加することにより、二酸化炭素の吸収と放出を行う吸収液の組成を調整する方法及び装置。
【選択図】 図1
Description
H2NC2H4OH+2O2→NH3+(COOH)2+H2O‥(1)
(1)二酸化炭素(CO2)を含む排ガスからCO2吸収液として、CnH2n+1NHCn'H2n'+1O(nは1〜4の任意の整数、n'は1〜3の任意の整数)で表されるアルカノールアミンの水溶液を用い、CO2の吸収と放出を行う排ガスの処理方法であって、前記吸収液により二酸化炭素を吸収した後の排ガス中の、CnH2n+1NH2(nは1〜4の任意の整数)で表されるアルキルアミン濃度または該アルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和を測定し、該アルキルアミン濃度または該アルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和の増加に応じて、前記アルカノールアミンの酸化抑制剤をCO2吸収液に添加することを特徴とする、二酸化炭素を含む排ガスの処理方法。
(2)前記アルカノールアミンが、2−(メチルアミノ)エタノール、2−(エチルアミノ)エタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールおよび2−(イソプロピルアミノ)エタノールなる群から選ばれた一種または二種以上の化合物である(1)記載の方法。
(3)前記アルカノールアミンの酸化抑制剤が、メルカプトイミダゾール類およびメルカプトベンズイミダゾール類から選ばれた一種または二種以上の有機硫黄化合物である(1)または(2)に記載の方法。
(4)アルカノールアミンを含む吸収液を酸素及び二酸化炭素を含む排ガスと接触せしめる吸収塔と、二酸化炭素を吸収した該吸収液を加熱し、二酸化炭素を回収する再生塔と、吸収塔で二酸化炭素を回収した吸収液の少なくとも一部を再生塔に搬送し、かつ再生塔で二酸化炭素を遊離した吸収液の少なくとも一部を吸収塔に二酸化炭素の吸収液として搬送し、かつ前述の吸収塔から再生塔に搬送する液と再生塔から吸収塔に搬送する液とを熱交換させる熱交換手段とを有する装置であって、前記吸収塔で処理された排ガス中のアルキルアミン濃度またはアルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和の測定手段と、前記アルカノールアミンの酸化抑制剤を前記再生塔から吸収塔に搬送する吸収液にする添加手段と、前記測定手段により測定されたアルキルアミン濃度またはアルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和に応じて前記アルカノールアミンの酸化抑制剤の添加量を調整する制御装置を備えたことを特徴とする二酸化炭素を含む排ガスの処理装置。
C2H5HNCH2CH2OH+2O2→C2H5NH2+(COOH)2+H2O
‥(3)
(CH3)2CHHNC2H4OH+2O2
→(CH3)2CHNH2+(COOH)2+H2O‥(4)
MAEの濃度38重量パーセント、EAEの濃度が45重量パーセント及びIPAEの濃度が52重量パーセントの各水溶液を吸収液とし、有機硫黄化合物として2−メルカプトベンズイミダゾールを用い、吸収液中の該化合物の濃度を0.1重量パーセントとし、吸収実験後の出口ガス中アンモニア及びアルキルアミン濃度を測定(単位:mol/m3N)し、その和を基準値とした。
2−メルカプトベンズイミダゾールの濃度を0.005重量パーセントとし、これ以外は初期条件と同じ条件とした。
上記の長時間模擬条件の吸収液を循環しながら、2.5重量パーセントの2−メルカプトベンズイミダゾール、38重量パーセントのMAEを含んだ吸収液を図1の装置のアミンクーラ5を通過後の吸収液の5%の流量で0.05Lずつ供給した。供給後1.5h経過後の吸収塔出口ガス中のアンモニア及びアルキルアミン(この場合、メチルアミン)濃度を測定し、初期条件よりも高い場合は上記と同じ条件で0.05L液を供給した。最終的にはトータルで0.35L液を供給した。その際、液ガス比は3.0となるように吸収液の循環量を調整した。
上記の長時間模擬条件の吸収液を循環しながら、2.5重量パーセントの2−メルカプトベンズイミダゾール、45重量パーセントのEAEを含んだ吸収液を用いた以外は実施例1と同じ条件で吸収塔出口ガス中のアンモニア及びアルキルアミン(この場合、エチルアミン)濃度を測定した。前記の液はトータルで0.35L供給した。その際、液ガス比は3.0となるように吸収液の循環量を調整した。
上記の長時間模擬条件の吸収液を循環しながら、2.5重量パーセントの2−メルカプトベンズイミダゾール、52重量パーセントのIPAEを含んだ吸収液を用いた以外は実施例1と同じ条件で吸収塔出口ガス中のアンモニア及びアルキルアミン(この場合、イソプロピルアミン)濃度を測定した。前記の液はトータルで0.35L供給した。その際、液ガス比は3.0となるように吸収液の循環量を調整した。
アルカノールアミンとして38重量パーセントのMAEを含む長時間運転模擬条件の吸収液で液ガス比は3.0となるように循環量を調整した。
[比較例2]
アルカノールアミンとして45重量パーセントのEAEを含む長時間運転模擬条件の吸収液で液ガス比は3.0となるように循環量を調整した。
[比較例3]
アルカノールアミンとして52重量パーセントのIPAEを含む長時間運転模擬条件の吸収液で液ガス比は3.0となるように循環量を調整した。
Claims (4)
- 二酸化炭素(CO2)を含む排ガスからCO2吸収液として、CnH2n+1NHCn'H2n'+1O(nは1〜4の任意の整数、n'は1〜3の任意の整数)で表されるアルカノールアミンの水溶液を用い、CO2の吸収と放出を行う排ガスの処理方法であって、前記吸収液により二酸化炭素を吸収した後の排ガス中の、CnH2n+1NH2(nは1〜4の任意の整数)で表されるアルキルアミン濃度または該アルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和を測定し、該アルキルアミン濃度または該アルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和の増加に応じて、前記アルカノールアミンの酸化抑制剤をCO2吸収液に添加することを特徴とする、二酸化炭素を含む排ガスの処理方法。
- 前記アルカノールアミンが、2−(メチルアミノ)エタノール、2−(エチルアミノ)エタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールおよび2−(イソプロピルアミノ)エタノールなる群から選ばれた一種または二種以上の化合物である請求項1記載の方法。
- 前記アルカノールアミンの酸化抑制剤が、メルカプトイミダゾール類およびメルカプトベンズイミダゾール類から選ばれた一種または二種以上の有機硫黄化合物である請求項1または2に記載の方法。
- アルカノールアミンを含む吸収液を酸素及び二酸化炭素を含む排ガスと接触せしめる吸収塔と、二酸化炭素を吸収した該吸収液を加熱し、二酸化炭素を回収する再生塔と、吸収塔で二酸化炭素を回収した吸収液の少なくとも一部を再生塔に搬送し、かつ再生塔で二酸化炭素を遊離した吸収液の少なくとも一部を吸収塔に二酸化炭素の吸収液として搬送し、かつ前述の吸収塔から再生塔に搬送する液と再生塔から吸収塔に搬送する液とを熱交換させる熱交換手段とを有する装置であって、前記吸収塔で処理された排ガス中のアルキルアミン濃度またはアルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和の測定手段と、前記アルカノールアミンの酸化抑制剤を前記再生塔から吸収塔に搬送する吸収液にする添加手段と、前記測定手段により測定されたアルキルアミン濃度またはアルキルアミン濃度とアンモニア濃度の和に応じて前記アルカノールアミンの酸化抑制剤の添加量を調整する制御装置を備えたことを特徴とする二酸化炭素を含む排ガスの処理装置。
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